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JP2971713B2 - Developing device - Google Patents

Developing device

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Publication number
JP2971713B2
JP2971713B2 JP5263030A JP26303093A JP2971713B2 JP 2971713 B2 JP2971713 B2 JP 2971713B2 JP 5263030 A JP5263030 A JP 5263030A JP 26303093 A JP26303093 A JP 26303093A JP 2971713 B2 JP2971713 B2 JP 2971713B2
Authority
JP
Japan
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electric field
toner
image
developing
developer
Prior art date
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JP5263030A
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JPH06194937A (en
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直樹 榎本
益朗 斎藤
哲也 小林
裕志 笹目
達也 小林
正雄 仲野
和久 剱持
俊明 宮代
基 加藤
明彦 内山
春夫 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等を利用
した画像形成装置において、像担持体上に形成した静電
潜像を現像して可視化するのに用いられる現像装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device for developing and visualizing an electrostatic latent image formed on an image carrier in an image forming apparatus utilizing an electrophotographic system or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置に
おいては、像担持体上に形成した静電潜像を現像装置に
より現像してトナー像として可視化することを行なって
いる。従来の現像装置を備えた画像形成装置の一例の要
部を図9に示す。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus using an electrophotographic method, an electrostatic latent image formed on an image carrier is developed by a developing device and visualized as a toner image. FIG. 9 shows a main part of an example of an image forming apparatus provided with a conventional developing device.

【0003】本画像形成装置は、像担持体として有機半
導体からなる感光層を塗布された感光ドラム1を備え、
本例では感光ドラム1は直径30mmを有し、図中矢印
方向に毎秒60mmの速度で回転して、その周囲に配設
された一次帯電器5により−600Vに一様に一次帯電
される。次いで感光ドラム1はレーザ、LED等の発光
素子4により画像情報に基づいた露光がなされ、露光部
の電位が−100Vに変化して、感光ドラム1上に露光
部をトナーが付着する画像部とした静電潜像が形成され
る。この感光ドラム1に形成された静電潜像は、感光ド
ラム1の周囲に配設された現像装置によって現像され
る。
This image forming apparatus includes a photosensitive drum 1 coated with a photosensitive layer made of an organic semiconductor as an image carrier.
In this example, the photosensitive drum 1 has a diameter of 30 mm, rotates at a speed of 60 mm per second in the direction of the arrow in the figure, and is uniformly charged to -600 V by a primary charger 5 disposed therearound. Next, the photosensitive drum 1 is exposed to light based on image information by a light emitting element 4 such as a laser or an LED, and the potential of the exposed portion changes to -100V. A formed electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by a developing device provided around the photosensitive drum 1.

【0004】本現像装置は、現像剤として非磁性トナー
を収容した現像容器6内に現像剤担持体としての現像ス
リーブ2、塗布ローラ3及び弾性ブレード7が設けられ
ている。現像スリーブ2は直径16mmを有し、感光ド
ラム1と対向した開口部内に矢印方向に回転自在に配設
され、この現像スリーブ2の下部斜めの位置に当接する
ようにして塗布ローラ3が配設されている。塗布ローラ
3は直径8mmとされ、矢印方向に回転して容器6内の
非磁性トナーを現像スリーブ2の表面に擦りつけて担持
させる。
In this developing device, a developing sleeve 2, a coating roller 3, and an elastic blade 7 as a developer carrier are provided in a developing container 6 containing a non-magnetic toner as a developer. The developing sleeve 2 has a diameter of 16 mm, and is rotatably arranged in the direction indicated by an arrow in an opening facing the photosensitive drum 1. An application roller 3 is arranged so as to abut on the lower oblique position of the developing sleeve 2. Have been. The application roller 3 has a diameter of 8 mm, and rotates in the direction of the arrow to rub the non-magnetic toner in the container 6 on the surface of the developing sleeve 2 to carry it.

【0005】現像スリーブ2は、トナーを担持して感光
ドラム1と対向した現像部へと搬送し、その搬送途上で
トナーが弾性ブレード7により層厚を規制されて、現像
スリーブ2上に一定厚の薄層のトナー層が塗布、形成さ
れる。この弾性ブレード7はウレタン等からなり、容器
6の開口部上方に設置され、上方から垂下して現像スリ
ーブ2の表面に弾性的に当接している。
The developing sleeve 2 carries the toner and transports the toner to a developing section facing the photosensitive drum 1. During the transport, the layer thickness of the toner is regulated by the elastic blade 7, and the toner is fixed on the developing sleeve 2. Is applied and formed. The elastic blade 7 is made of urethane or the like, is installed above the opening of the container 6, and hangs down from above to elastically contact the surface of the developing sleeve 2.

【0006】以上のようにして現像スリーブ2上に薄層
のトナー層に塗布されたトナーは、それまでの過程にお
いて弾性ブレード7、塗布ローラ3及び現像スリーブ2
により摺擦され、−6μC/g〜−30μC/gの帯電
電荷が付与される。
The toner applied to the thin toner layer on the developing sleeve 2 as described above is subjected to the elastic blade 7, the coating roller 3 and the developing sleeve 2 in the process up to that time.
, And a charged charge of −6 μC / g to −30 μC / g is applied.

【0007】上記の感光ドラム1と現像スリーブ2とは
現像部において、50〜500μmの間隙、通常は30
0μmを開けて非接触に配置され、この現像部の現像ス
リーブ2と感光ドラム1の間(SD間)の間隙にバイア
ス電源8により、周波数:800〜3500Hz、振
幅:400〜3000V、波形の積分平均値Vdc:−
50〜−550Vからなる直流電圧と交流電圧とを重畳
した現像バイアスが印加されており、現像電界が生じて
いる。
The photosensitive drum 1 and the developing sleeve 2 have a gap of 50 to 500 μm, usually 30 μm, in the developing section.
It is arranged in a non-contact manner with an opening of 0 μm, and a frequency of 800 to 3500 Hz, an amplitude of 400 to 3000 V, and an integration of a waveform by a bias power supply 8 in a gap between the developing sleeve 2 and the photosensitive drum 1 (between SD) in the developing section. Average value Vdc:-
A developing bias in which a DC voltage of 50 to -550 V and an AC voltage are superimposed is applied, and a developing electric field is generated.

【0008】上記の交流電圧としては、図10に示すサ
イン波、図11に示す三角波、図12に示すノコギリ
波、図13に示す矩形波、更には波形の最大電圧の1/
2値と積分平均値Vdcとが異なり、図14に示すよう
に、トナーを現像スリーブ2から感光ドラム1に向う方
向に付勢する電界を形成する第1ピーク値(Vmax)が印
加される時間と、トナーを感光ドラム1から現像スリー
ブ2に向かう方向に付勢する電界を形成する第2ピーク
値(Vmin )が印加される時間とから構成されているバ
イアス(以下、このバイアスをデューティーバイアス
(DUTYバイアス)と呼ぶ)等が、従来公知である。
As the AC voltage, a sine wave shown in FIG. 10, a triangular wave shown in FIG. 11, a sawtooth wave shown in FIG. 12, a rectangular wave shown in FIG.
The difference between the binary value and the integrated average value Vdc is different, and as shown in FIG. 14, the time during which the first peak value (Vmax) for forming the electric field for urging the toner from the developing sleeve 2 toward the photosensitive drum 1 is applied. And a time during which a second peak value (Vmin) for forming an electric field for urging the toner from the photosensitive drum 1 toward the developing sleeve 2 is applied. DUTY bias)) is conventionally known.

【0009】現像スリーブ2上の電荷を帯びたトナー
は、現像部においてこれらの現像電界から受ける力によ
って、現像スリーブ2の表面から感光ドラム1の表面へ
転移し、感光ドラム1上の静電潜像の現像が行なわれ
る。
The charged toner on the developing sleeve 2 is transferred from the surface of the developing sleeve 2 to the surface of the photosensitive drum 1 by the force received from these developing electric fields in the developing section, and the electrostatic latent on the photosensitive drum 1 is changed. Image development takes place.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、コン
ピュータグラフィクス技術の発達に伴い、電子写真方式
の画像形成装置による画像は、より高画質なものが望ま
れている。
By the way, in recent years, with the development of computer graphics technology, an image formed by an electrophotographic image forming apparatus is desired to have higher image quality.

【0011】しかしながら、現像バイアスとしてデュー
ティーバイアス、矩形波バイアスを用いて、5mm角の
静電潜像を現像した場合、図15に示すように、得られ
る5mm角のトナー像Gは、その後端部gの濃度が他の
部分よりも著しく濃くなる、所謂掃き寄せ現象が起こ
り、均一な画像を得ることができない。又サイン波、三
角波、ノコギリ波を用いて現像を行なうと、濃度薄を生
じて十分な画像濃度を得ることができない。
However, when a 5 mm square electrostatic latent image is developed using a duty bias and a rectangular wave bias as a developing bias, as shown in FIG. A so-called sweeping phenomenon occurs in which the density of g becomes significantly higher than that of other portions, and a uniform image cannot be obtained. Further, when development is performed using a sine wave, a triangular wave, and a sawtooth wave, the density becomes low and a sufficient image density cannot be obtained.

【0012】画像濃度を高める方法としては、現像部の
間隙に印加される現像バイアスの交流成分の振幅を増大
する方法、直流成分を変化させる方法が従来知られてい
る。しかし、上記の現像バイアスの交流成分の振幅を増
大させたり、直流成分を変化させると、現像スリーブ2
と感光ドラム1との間(SD間)で火花放電等が起こる
可能性があるばかりでなく、地カブリが発生する虞もあ
る。
As a method for increasing the image density, a method of increasing the amplitude of the AC component of the developing bias applied to the gap between the developing units and a method of changing the DC component have been conventionally known. However, if the amplitude of the AC component of the developing bias is increased or the DC component is changed, the developing sleeve 2
In addition to the possibility that spark discharge or the like may occur between the photosensitive drum 1 and the photosensitive drum 1 (between SDs), there is a possibility that ground fog may occur.

【0013】従って従来は、高画質の画像を得る要求を
満たすことは甚だ困難であった。
Therefore, conventionally, it has been extremely difficult to satisfy the demand for obtaining a high-quality image.

【0014】更にカラー画像の場合には、各色のトナー
像を重ね合わせるので、掃き寄せ、濃度薄等があると、
単色画像のときよりも高画質な画像を得ることが更に困
難になる。
Further, in the case of a color image, the toner images of the respective colors are superimposed.
It is more difficult to obtain a higher quality image than in the case of a single color image.

【0015】本発明の目的は、現像時に現像剤担持体に
印加される現像バイアスを規定することにより、現像で
容易に掃き寄せ及び濃度薄のない高品質な画像を得るこ
とを可能とした現像装置を提供することである。
An object of the present invention is to define a developing bias applied to a developer carrying member during development, thereby enabling a high-quality image to be easily obtained by sweeping and having a low density. It is to provide a device.

【0016】本発明の他の目的は、現像時に現像剤担持
体に印加される現像バイアスを、現像剤担持体上に担持
されているトナーの単位質量当たりの電荷量q/mに対
して規定することにより、トナー飛散や放電を生じるこ
となく、現像で容易に掃き寄せ及び濃度薄のない高品質
な画像を得ることを可能とした現像装置を提供すること
である。
Another object of the present invention is to define a developing bias applied to a developer carrier during development with respect to a charge amount q / m per unit mass of toner carried on the developer carrier. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a developing device capable of easily obtaining a high-quality image with no sweeping and low density without developing toner scattering or electric discharge.

【0017】本発明の更に他の目的は、現像時に現像剤
担持体に印加される現像バイアスを、現像剤担持体上に
薄層に塗布された現像剤層の単位面積当たりの現像剤質
量m/sに対して規定することにより、トナー飛散や放
電を生じることなく、現像で容易に掃き寄せ及び濃度薄
のない高品質な画像を得ることを可能とした現像装置を
提供することである。
Still another object of the present invention is to reduce a developing bias applied to a developer carrier during development by applying a developer mass m per unit area of a developer layer thinly applied on the developer carrier. An object of the present invention is to provide a developing device capable of easily obtaining a high-quality image with no sweeping and low density without causing toner scattering or electric discharge by defining the ratio to / s.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、像担持
体に対向して設けられ、現像剤を担持して搬送する現像
剤担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像する
ために、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に交番
電界を形成する電界形成手段とを有し、前記交番電界
が、現像剤を前記像担持体へ向かわせるための所定時間
所定の強さで継続する第1電界と、現像剤を前記現像剤
担持体へ向かわせるための所定時間所定の強さで継続す
る第2電界とを有する現像装置において、前記交番電界
の1周期における、前記第1電界の継続する時間T11、
及び、前記第2電界から前記第1電界へ移行する時間T
12は、 10.0≦T11/(T11+T12)×100≦90.0 を満たし、前記第1電界から前記第2電界へ移行する時
間は、40μsec以下であることを特徴とする現像装
置である。
The above object is achieved by a developing apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides a developer carrier that is provided facing an image carrier and carries and transports a developer, and the image carrier for developing a latent image formed on the image carrier. Electric field forming means for forming an alternating electric field between the developer and the developer carrier, wherein the alternating electric field continues for a predetermined time and at a predetermined intensity for directing the developer toward the image carrier. In a developing device having a first electric field and a second electric field that continues at a predetermined intensity for a predetermined time for causing a developer to flow toward the developer carrier, the first electric field of the first electric field in one cycle of the alternating electric field is provided. Time to continue T11,
And a time T for transition from the second electric field to the first electric field.
The developing device 12 satisfies 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0, and the transition time from the first electric field to the second electric field is 40 μsec or less.

【0019】本発明にて好ましくは、前記交番電界の1
周期における、前記第1電界の継続する時間T11、及
び、前記第2電界から前記第1電界へ移行する時間T12
は、 20.0≦T11/(T11+T12)×100≦60.0 を満足する。
In the present invention, preferably, one of the alternating electric fields
In the cycle, the time T11 during which the first electric field lasts, and the time T12 during which the second electric field transitions to the first electric field.
Satisfies 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 60.0.

【0020】本発明の他の態様によれば、像担持体に対
向して設けられ、現像剤を担持して搬送する現像剤担持
体と、前記像担持体に形成された潜像を現像するため
に、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に交番電界
を形成する電界形成手段とを有し、前記交番電界が、現
像剤を前記像担持体へ向かわせるための所定時間所定の
強さで継続する第1電界と、現像剤を前記現像剤担持体
へ向かわせるための所定時間所定の強さで継続する第2
電界とを有する現像装置において、前記交番電界の1周
期における、前記第1電界の継続する時間をT11とし、
前記第2電界から前記第1電界へ移行する時間をT12、
前記交番電界の1周期の時間をT、現像剤の単位質量当
たりの電荷量をq/m[μC/g]とすると、T11/
(T11 + T12 )は、(T11 + T12 )/T×100=Bと
して、次の式 6.0[μC/g]≦|q/m|≦18.0[μC/g]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ −(−1.25×|q/m|+22.5)×B/100+90.0 18.0[μC/g]≦|q/m|≦26.0[μC/g]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 26.0[μC/g]≦|q/m|≦35.0[μC/g]のとき (−0.89×|q/m|+18.7)×(B/100−1.0) +10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 を満足することを特徴とする現像装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, a developer carrier provided opposite to the image carrier for carrying and transporting a developer, and developing the latent image formed on the image carrier is provided. Electric field forming means for forming an alternating electric field between the image carrier and the developer carrier, wherein the alternating electric field is provided for a predetermined time for causing the developer to move toward the image carrier. And a second electric field which continues at a predetermined intensity for a predetermined time for moving the developer toward the developer carrier.
In a developing device having an electric field, a time period during which the first electric field lasts in one cycle of the alternating electric field is T11,
T12 is a transition time from the second electric field to the first electric field,
Assuming that the time of one cycle of the alternating electric field is T and the charge amount per unit mass of the developer is q / m [μC / g], T11 /
(T11 + T12) is (T11 + T12) / T × 100 = B, and the following expression 6.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 18.0 [μC / g] 0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ − (− 1.25 × | q / m | +22.5) × B / 100 + 90.0 18.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 26 0.0 [μC / g] 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0 26.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 35.0 [μC / g] When (−0.89 × | q / m | +18.7) × (B / 100−1.0) + 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0 Is provided.

【0021】より好ましくは、T11/(T11 + T12 )
は、次の式 6.0[μC/g]≦|q/m|≦18.0[μC/g]のとき 20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ −(−1.25×|q/m|+22.5)×B/100+60.0 18.0[μC/g]≦|q/m|≦26.0[μC/g]のとき 20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦60.0 26.0[μC/g]≦|q/m|≦35.0[μC/g]のとき (−0.89×|q/m|+18.7)×(B/100−1.0) +20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦60.0 を満足する。
More preferably, T11 / (T11 + T12)
Is given by the following equation: 6.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 18.0 [μC / g] 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ − (− 1.25 × | q / m | +22.5) × B / 100 + 60.0 When 18.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 26.0 [μC / g] 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 60.0 26.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 35.0 [μC / g] (−0.89 × | q / m | +18.7) × ( B / 100−1.0) + 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 60.0.

【0022】本発明の更に他の態様によれば、像担持体
に対向して設けられ、現像剤を担持して搬送する現像剤
担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像するた
めに、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に交番電
界を形成する電界形成手段とを有し、前記交番電界が、
現像剤を前記像担持体へ向かわせるための所定時間所定
の強さで継続する第1電界と、現像剤を前記現像剤担持
体へ向かわせるための所定時間所定の強さで継続する第
2電界とを有する現像装置において、前記交番電界の1
周期における、前記第1電界の継続する時間をT11と
し、前記第2電界から前記第1電界へ移行する時間をT
12、前記交番電界の1周期の時間をT、現像剤の現像剤
担持体表面単位面積当たりの質量をm/s[mg/cm
2]とすると、T11/(T11 + T12 )は、(T11 + T12
)/T×100=Bとして、次の式 0.6[mg/cm2]≦m/s≦1.5[mg/cm2 ]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ (−16.7×m/s+10.0)×B/100+90.0 0.35[mg/cm2 ]≦m/s≦0.6[mg/cm2 ]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 0.2[mg/cm2 ]≦m/s≦0.35[mg/cm2 ]のとき −(−53.3×m/s+18.7)×(B/100−1.0) +10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 を満足することを特徴とする現像装置が提供される。
According to still another aspect of the present invention, there is provided a developer carrier provided opposite to an image carrier for carrying and transporting a developer, and developing a latent image formed on the image carrier. To form an alternating electric field between the image carrier and the developer carrier, the alternating electric field comprising:
A first electric field that continues at a predetermined intensity for a predetermined time for moving the developer toward the image carrier, and a second electric field that continues at a predetermined intensity for a predetermined time to move the developer toward the developer carrier A developing device having an electric field.
In the cycle, the time during which the first electric field lasts is T11, and the time when the second electric field shifts to the first electric field is T11.
12. The time of one cycle of the alternating electric field is T, and the mass of the developer per unit area of the surface of the developer carrier is m / s [mg / cm].
2 ], T11 / (T11 + T12) becomes (T11 + T12
) / T × 100 = B, and the following equation: 0.6 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 1.5 [mg / cm 2 ] 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ (−16.7 × m / s + 10.0) × B / 100 + 90.0 0.35 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.6 [mg / cm 2 ] 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0 0.2 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.35 [mg / cm 2 ] − (− 53.3 × m / s + 18.7) × (B / 100-1.0) + 10 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0 A developing device is provided.

【0023】より好ましくは、T11/(T11 + T12 )
は、次の式 0.6[mg/cm2 ]≦m/s≦1.5[mg/cm2 ]のとき 20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ (−16.7×m/s+10.0)×B/100+60.0 0.35[mg/cm2 ]≦m/s≦0.6[mg/cm2 ]のとき 20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦60.0 0.2[mg/cm2 ]≦m/s≦0.35[mg/cm2 ]のとき −(−53.3×m/s+18.7)×(B/100−1.0) +20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦60.0 を満足する。
More preferably, T11 / (T11 + T12)
When the following equation is satisfied: 0.6 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 1.5 [mg / cm 2 ] 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ (−16.7 × m / s + 10.0) × B / 100 + 60.0 0.35 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.6 [mg / cm 2 ] 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 60.0 0.2 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.35 [mg / cm 2 ] − (− 53.3 × m / s + 18.7) × (B / 100-1. 0) + 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 60.0.

【0024】[0024]

【実施例】本発明者等は、現像により掃き寄せ及び濃度
薄等のない良好な画像を得るべく鋭意研究を重ねた。そ
の結果、感光ドラム、現像スリーブ間に印加する現像バ
イアスについて、図16に示すように、その交流成分、
即ち、交番電界の1周期における、トナーを感光ドラム
から現像スリーブに向かう方向に付勢する電界を形成す
る過程(現像スリーブ方向のトナー付勢過程)(A)
(電位Vmin )から、トナーを現像スリーブから感光ド
ラムに向かう方向に付勢する電界を形成する過程(感光
ドラム方向のトナー付勢過程)(B)(電位Vmax )に
移行する間の、立ち下がりの過程(C)の状態を規定し
て、そのような交流成分の立ち下がりを規定した現像バ
イアス(以下、立ち下がり規定バイアスという)を現像
に用いたところ、掃き寄せ、濃度薄のない良好な画像を
得ることができた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present inventors have conducted intensive studies in order to obtain a good image without sweeping and low density by development. As a result, regarding the developing bias applied between the photosensitive drum and the developing sleeve, as shown in FIG.
That is, a process of forming an electric field for urging toner in a direction from the photosensitive drum to the developing sleeve in one cycle of the alternating electric field (toner energizing process in the developing sleeve direction) (A)
(B) (potential Vmax) during the transition from (potential Vmin) to the process of forming an electric field for urging toner in the direction from the developing sleeve to the photosensitive drum (toner biasing process in the direction of the photosensitive drum) When the developing bias (hereinafter referred to as a falling specified bias) that defines the fall of the AC component is used for the development by defining the state of the process (C), it is possible to obtain a good image with no sweeping and low density. Images were obtained.

【0025】これについて、本発明者等が行なった現像
実験により更に説明する。図17は現像実験に用いた装
置であり、波形発生器21を増幅器22を介して現像装
置23に接続し、増幅器22と現像装置23との間に接
続したオシロスコープ24により、発生器21に発生さ
せる現像バイアスの波形をモニターしながら、現像バイ
アスを発生させて現像装置23に印加し、現像を行なわ
せた。現像装置23の構成は、先の図9に示した従来の
現像装置と同様である。
This will be further described by a development experiment conducted by the present inventors. FIG. 17 shows an apparatus used in a development experiment. The waveform generator 21 is connected to a developing apparatus 23 via an amplifier 22, and the waveform is generated in the generator 21 by an oscilloscope 24 connected between the amplifier 22 and the developing apparatus 23. While monitoring the waveform of the developing bias to be performed, a developing bias was generated and applied to the developing device 23 to perform development. The configuration of the developing device 23 is the same as that of the conventional developing device shown in FIG.

【0026】図18に示すように、現像バイアスの交流
成分の1周期において、感光ドラム方向のトナー付勢過
程(B)から現像スリーブ方向へのトナー付勢過程
(A)に移行する間の立ち上がりの過程を(D)とし
て、その過程(A)と(D)の時間の合計をT2 、過程
(B)の時間T11と過程(C)の時間T12の合計をT1
として、デューティーパーセント(%)=T1 /(T1
+T2 )×100、傾きパーセント(%)=T11/T1
×100=T11/(T11+T12)×100とする。
As shown in FIG. 18, in one cycle of the AC component of the developing bias, the rise during the transition from the toner energizing process (B) toward the photosensitive drum to the toner energizing process (A) toward the developing sleeve. Is the process (D), the sum of the times of the processes (A) and (D) is T2, and the sum of the time T11 of the process (B) and the time T12 of the process (C) is T1.
The duty percentage (%) = T1 / (T1
+ T2) × 100, percent slope (%) = T11 / T1
× 100 = T11 / (T11 + T12) × 100.

【0027】図19は、上記の実験において現像に用い
た現像バイアスの交流成分の1周期における傾きパーセ
ント及びデューティーパーセントと、得られた5mm角
の画像の掃き寄せ及び濃度薄の発生状態との関係を示し
た説明図である。デューティーパーセントは5.0〜9
5.0%まで変化させ、そのそれぞれのデューティーパ
ーセントにおいて傾きパーセントを0.5〜99.5%
まで変化させた。
FIG. 19 shows the relationship between the gradient percentage and the duty percentage of the AC component of the developing bias used for development in the above experiment in one cycle, and the state of sweeping of the obtained 5 mm square image and the occurrence of low density. FIG. Duty percentage is 5.0-9
5.0%, and at each duty percentage, the slope percentage is 0.5-99.5%.
Changed.

【0028】図19から分るように、5.0〜95.0
%の全てのデューティーパーセントにおいて(図では6
0%以上を主に表示しているが、60%以下でも同様で
ある)、傾きパーセントを60.0〜90.0%に設定
すると、画像の掃き寄せは実用上問題のないレベルまで
なくなり、傾きパーセントが0.5〜60.%の範囲で
は掃き寄せは完全になくなった。又傾きパーセントを1
0.0〜20.0%に設定すると、画像の濃度薄は実用
上問題のないレベルになり、20.0〜99.5%にす
ると十分な濃度が得られた。
As can be seen from FIG. 19, 5.0 to 95.0.
% For all duty percentages (6% in the figure)
0% or more is mainly displayed, but the same applies to 60% or less). When the slope percentage is set to 60.0 to 90.0%, the sweeping of the image is reduced to a level at which there is no practical problem, The slope percentage is 0.5-60. In the% range, sweeping was completely eliminated. Also, the slope percentage is 1
When the density was set to 0.0 to 20.0%, the density of the image was low enough to have no practical problem, and when the density was 20.0 to 99.5%, a sufficient density was obtained.

【0029】その理由は定かではないが、以下のように
考えられる。先ず初めに、掃き寄せの起こるメカニズム
について述べる。
Although the reason is not clear, it is considered as follows. First, the mechanism by which sweeping occurs will be described.

【0030】図20は、現像バイアスを印加した現像ス
リーブと感光ドラムとのSD間における電気力線を示す
断面図である。図20に示されるように、現像スリーブ
2と感光ドラム1とのSD間の横方向(移動方向)上の
間隔の狭い中心部13では、電気力線hはほぼ直線状に
なっているが、その両側の間隔が広い端部14では電気
力線hはゆがんでいる。図21は、現像スリーブ2と対
向した感光ドラム1の表面が画像部Rb(図22参照)
になっているときの、SD間の横方向上の端部14にお
ける電界の力によるトナーの運動方向を模式的示した説
明図である。
FIG. 20 is a sectional view showing lines of electric force between the developing sleeve to which the developing bias is applied and the photosensitive drum. As shown in FIG. 20, the electric line of force h is substantially linear at the center 13 where the space between the SD between the developing sleeve 2 and the photosensitive drum 1 is narrow in the lateral direction (moving direction). The line of electric force h is distorted at the end 14 where the distance between both sides is large. FIG. 21 shows that the surface of the photosensitive drum 1 facing the developing sleeve 2 has an image portion Rb (see FIG. 22).
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the direction of movement of toner due to the force of an electric field at the lateral end portion 14 between SDs when.

【0031】図21に示すように、現像スリーブ2から
飛翔したトナーは、SD間の横方向上の端部14におけ
るゆがんだ電気力線h1 上の点a1 で、その接線方向に
ベクトル速度V1を持つ。次の瞬間トナーが点a2 に来
たときに、トナーは点a2 での電気力線h2 の接線方向
にベクトル速度V2 を持つ。すると、トナーは点a2
らこれらのベクトル速度を合成したベクトル(V1 +V
2 )の方向に飛ぶ。従ってSD間の端部14では、図2
2に示すように、現像スリーブ2からのトナーtは電気
力線hの通りには飛ばずに、図中、飛翔軌跡Q1で示さ
れるように、感光ドラム1との間で外側にずれるように
往復運動をする。
As shown in FIG. 21, toner flying from the developing sleeve 2, at the point a 1 on the electric lines of force h 1 distorted at the end 14 on the horizontal direction between SD, vector velocity tangentially It has V1. When the next moment the toner comes to a point a 2, the toner has a vector velocity V 2 in the tangential direction of the electric force lines h 2 at the point a 2. Then, the toner obtains a vector (V 1 + V) obtained by combining these vector velocities from the point a 2.
2 ) Fly in the direction. Therefore, at the end 14 between the SDs, FIG.
As shown in FIG. 2, the toner t from the developing sleeve 2 does not fly along the line of electric force h, but shifts outward with respect to the photosensitive drum 1 as shown by a flight locus Q1 in the drawing. Reciprocate.

【0032】又図23に示すように、感光ドラム1の非
画像部Ra(感光ドラム表面電位:−600V)とこれ
に続く上流側の画像部Rb(感光ドラム表面電位:−1
00V)との境界である画像先端エッジ部Rcが、電気
力線のゆがんでいるSD間の端部14に来ると、画像部
Rbよりも下流側にある現像スリーブ2上のトナーt
が、軌跡Q2に示すように飛翔して、画像部Rb側へ移
動する。これにより画像先端エッジ部Rcにトナーtが
集中して、その集中したトナーが現像スリーブ2の上流
側に戻るために、SD間の端部14に対応した現像スリ
ーブ2の上流側位置にトナーtの大きな溜りMができ
る。
As shown in FIG. 23, the non-image portion Ra (photosensitive drum surface potential: -600 V) of the photosensitive drum 1 and the following upstream image portion Rb (photosensitive drum surface potential: -1)
00V), the toner t on the developing sleeve 2 on the downstream side of the image portion Rb when the image leading edge portion Rc, which is the boundary with the image portion Rb, comes to the end portion 14 between the SD where the electric lines of force are distorted
Flies and moves to the image portion Rb side as indicated by the locus Q2. As a result, the toner t concentrates on the image leading edge Rc, and the concentrated toner returns to the upstream side of the developing sleeve 2. Therefore, the toner t is located on the upstream side of the developing sleeve 2 corresponding to the end 14 between SD. Large pool M is formed.

【0033】次いで図24に示すように、SD間の端部
14に画像部Rbが位置した状態になると、現像スリー
ブ2上のトナーtは、軌跡Q3のように外側にずれた往
復運動をする。これにより現像スリーブ2が回転するに
拘わらず、現像スリーブ2の上流側の一定位置にトナー
の溜りMが形成され続け、その堆積するトナーtは更に
多くなって行く。
Next, as shown in FIG. 24, when the image portion Rb is located at the end portion 14 between the SDs, the toner t on the developing sleeve 2 reciprocates outwardly displaced like a locus Q3. . As a result, regardless of the rotation of the developing sleeve 2, the toner pool M is continuously formed at a certain position on the upstream side of the developing sleeve 2, and the amount of the toner t accumulated further increases.

【0034】そして図25に示すように、感光ドラム1
の回転によりその画像部Rbとこれに続く上流側の非画
像部Rdとの境界である画像後端エッジ部ReがSD間
の端部14に来ると、電界は画像後端エッジ部Reに集
中し、現像スリーブ2上のトナー溜りMのトナーtは画
像後端エッジ部Reに引き寄せられる。これによりトナ
ー溜りMのトナーtがSD間を往復運動しながら、画像
後端エッジ部Reの移動に伴い下流に移動してSD間を
通過する。
Then, as shown in FIG.
When the image rear end edge Re, which is the boundary between the image portion Rb and the subsequent non-image portion Rd on the upstream side, comes to the end portion 14 between the SDs, the electric field concentrates on the image rear end edge Re. Then, the toner t in the toner pool M on the developing sleeve 2 is drawn to the image rear edge portion Re. As a result, the toner t in the toner reservoir M reciprocates between the SDs, moves downstream with the movement of the image rear edge Re, and passes between the SDs.

【0035】最後に図26に示すように、SD間の広く
なった点で、トナー溜りMのトナーtが画像部Rbの後
端に付着し、かくして、感光ドラム1上に形成されたト
ナー像Rの後端部に掃き寄せRfが形成される。
Finally, as shown in FIG. 26, at the point where the width between the SDs is widened, the toner t of the toner pool M adheres to the rear end of the image portion Rb, and thus the toner image formed on the photosensitive drum 1 is formed. A sweep Rf is formed at the rear end of R.

【0036】以上のことから、画像の掃き寄せを発生さ
せないためには、電気力線のゆがんでいるSD間の端部
においてトナーの往復運動を抑制することが効果的であ
る。又非接触現像法において十分な画像濃度を得るため
には、SD間の中央部で十分なトナーの往復運動を行な
わせることが効果的である。
From the above, it is effective to suppress the reciprocating movement of the toner at the end between the SD where the lines of electric force are distorted in order to prevent the sweeping of the image from occurring. In order to obtain a sufficient image density in the non-contact developing method, it is effective to make a sufficient reciprocating movement of the toner in the central portion between the SDs.

【0037】一般に、SD間の距離をdSD、現像スリー
ブ2の電位をVs 、トナーの電荷量をQt とすると、ト
ナーは、 Ft ∝Qt ×Vs /dSD なる力Ft を現像バイアスによる電界から受けて移動す
る。
In general, assuming that the distance between SD is dSD, the potential of the developing sleeve 2 is Vs, and the charge amount of the toner is Qt, the toner receives a force Ft of FttQt × Vs / dSD from the electric field by the developing bias. Moving.

【0038】現像スリーブ上のトナーの単位質量当たり
が有する電荷量は、図27に示すように、一様でなく分
布を持っており、トナーが受ける電界からの力及び現像
スリーブから受ける鏡映力は、個々のトナーの電荷量に
よって異なって来る。電荷量の小さいトナーは鏡映力が
小さいために、電界から受ける力が弱いときでもSD間
を往復運動することは可能であるが、その場合、往復運
動の速度は加速度が小さいために遅い。反対に電荷量の
大きいトナーは鏡映力が大きいために、電界から受ける
力が強いときでなければSD間を往復運動することはで
きないが、その往復運動の速度は加速度が大きいために
速い。
As shown in FIG. 27, the charge amount per unit mass of the toner on the developing sleeve has a non-uniform distribution, and the force from the electric field received by the toner and the reflection force received from the developing sleeve Varies depending on the charge amount of each toner. Since the toner having a small amount of charge has a small reflecting power, it is possible to reciprocate between SDs even when the force received from the electric field is weak, but in this case, the speed of the reciprocating motion is low due to low acceleration. Conversely, a toner having a large charge amount has a large mirroring power, and therefore cannot reciprocate between SDs unless the force received from the electric field is strong. However, the speed of the reciprocation is high because the acceleration is large.

【0039】図28は、立ち下がり規定バイアスを印加
した現像スリーブのSD間の端部での電位と、現像スリ
ーブからのトナーの感光ドラム方向への移動時間との間
の関係を示した説明図である。即ち、図22のように、
現像スリーブ2と対向した感光ドラム1表面が画像部に
なっているときに、その現像スリーブ2、感光ドラム1
のSD間の広い端部14において、立ち下がり規定バイ
アス下で現像スリーブ2から離れたトナーが感光ドラム
1方向への力を受けて移動する時間を示したものであ
る。
FIG. 28 is an explanatory diagram showing the relationship between the potential at the end between the SDs of the developing sleeve to which the falling bias has been applied and the moving time of the toner from the developing sleeve in the direction of the photosensitive drum. It is. That is, as shown in FIG.
When the surface of the photosensitive drum 1 facing the developing sleeve 2 is an image area, the developing sleeve 2 and the photosensitive drum 1
4 shows the time during which the toner separated from the developing sleeve 2 under the prescribed falling bias is moved by receiving a force in the direction of the photosensitive drum 1 at the wide end portion 14 between SD.

【0040】図28において、現像スリーブの電位がV
aになると、電荷量の小さなトナー(これをtaとす
る)に対するSD間の現像バイアスによる電界からの力
は、トナーtaの現像スリーブから受ける鏡映力よりも
強くなって、トナーtaは現像スリーブから感光ドラム
方向へ移動を始めるが、現像スリーブの電位がすぐに画
像部電位Vcと同電位になるので、その間のトナーta
の移動時間Taは短い。
In FIG. 28, the potential of the developing sleeve is V
a, the force from the electric field due to the developing bias between the SDs with respect to the toner having a small charge amount (hereinafter referred to as ta) becomes stronger than the mirroring force of the toner ta received from the developing sleeve. From the developing drum, the potential of the developing sleeve immediately becomes the same as the image portion potential Vc.
Is short.

【0041】一方、電荷量の大きなトナー(これをtb
とする)の現像バイアスによる電界から受ける力が、現
像スリーブからの鏡映力よりも強くなるためには、現像
スリーブの電位が負方向により大きなVbにならなけれ
ばならないために、トナーtbは現像スリーブから離れ
ることができない。
On the other hand, a toner having a large charge amount (this is referred to as tb
In order for the force received from the electric field due to the developing bias to be stronger than the mirroring force from the developing sleeve, the potential of the developing sleeve must be larger Vb in the negative direction. Inability to separate from sleeve.

【0042】従ってトナーの電荷量に関係なく全てのト
ナーについて、SD間の広い端部における往復運動を抑
えることができ、掃き寄せの発生を防ぐことができる。
Therefore, regardless of the amount of charge of the toner, the reciprocating motion at the wide end between the SDs can be suppressed for all the toners, and the occurrence of sweeping can be prevented.

【0043】図29は、立ち下がり規定バイアスを印加
した現像スリーブのSD間の中央部での電位と、現像ス
リーブからのトナーの感光ドラム方向への移動時間との
間の関係を示した説明図である。
FIG. 29 is an explanatory diagram showing the relationship between the potential at the central portion between the SDs of the developing sleeve to which the falling specified bias is applied, and the moving time of the toner from the developing sleeve in the direction of the photosensitive drum. It is.

【0044】図29において、現像スリーブの電位がV
aになると、電荷量の小さなトナーtaに対するSD間
の現像バイアスによる電界からの力が、トナーtaの現
像スリーブから受ける鏡映力よりも強くなって、トナー
taは現像スリーブから感光ドラム方向へ移動を始め
る。そして今度の場合は、トナーtaが移動を始めてか
ら現像スリーブが電位Vcになるまでの時間が長いの
で、トナーtaの移動時間Taが長くなり、SD間を十
分に往復運動することができる。
In FIG. 29, when the potential of the developing sleeve is V
At a, the force from the electric field due to the developing bias between the SDs with respect to the toner ta having a small charge amount becomes stronger than the mirror force of the toner ta received from the developing sleeve, and the toner ta moves from the developing sleeve toward the photosensitive drum. Start. In this case, since the time from the start of movement of the toner ta to the potential of the developing sleeve at the potential Vc is long, the movement time Ta of the toner ta is long, and the reciprocating movement between SD can be sufficiently performed.

【0045】又電荷量の大きいトナーtbは、現像スリ
ーブの電位がVbになると感光ドラム1への移動を始め
る。このトナーtbの移動時間TbはTaよりも短い
が、トナーtbは、上記したように加速度がトナーta
よりも大きいために、トナーtbの速度はトナーtaの
場合よりも速く、従って短い時間ではあるが十分に往復
運動することができる。
The toner tb having a large charge amount starts to move to the photosensitive drum 1 when the potential of the developing sleeve becomes Vb. Although the movement time Tb of the toner tb is shorter than Ta, the acceleration of the toner tb is as described above.
The speed of the toner tb is faster than that of the toner ta, so that the toner can reciprocate sufficiently in a short time.

【0046】以上のように、立ち下がり規定バイアスの
現像バイアスによれば、現像バイアスの交流成分の立ち
下がりの過程により、個々の電荷量のトナーに応じたS
D間の往復運動を制御して、トナーの電荷量に拘わらず
全てのトナーについて、SD間の広い端部におけるトナ
ーの往復運動を抑え、SD間の狭い中央部でのトナーの
往復運動を十分に行なわせることができるので、現像に
より得られる画像に掃き寄せ及び濃度薄が発生するのを
抑制することができる。
As described above, according to the developing bias of the falling specified bias, the falling edge of the AC component of the developing bias causes the S component corresponding to the toner of each charge amount to fall.
By controlling the reciprocating motion between D, the reciprocating motion of the toner at the wide end between the SDs is suppressed for all the toners irrespective of the amount of charge of the toner, and the reciprocating motion of the toner at the narrow central portion between the SDs is sufficient. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of sweeping and low density in an image obtained by development.

【0047】以上、図19から、本発明では、画像の掃
き寄せ及び濃度薄を防止するために、上述したように、
現像バイアスの1周期における時間T11のT1 (=T11
+T12)に対する割合を示す傾きパーセント(T11/T
1 ×100)を 10.0≦T11/T1 ×100≦90.0 好ましくは、 20.0≦T11/T1 ×100≦60.0 の関係を満たすように設定するのである。
As can be seen from FIG. 19, in the present invention, as described above, in order to prevent sweeping of images and low density,
T1 of time T11 in one cycle of the development bias (= T11
+ T12) as a percentage of the slope (T11 / T12)
1 × 100) is set so as to satisfy the relationship of 10.0 ≦ T11 / T1 × 100 ≦ 90.0, preferably 20.0 ≦ T11 / T1 × 100 ≦ 60.0.

【0048】尚、上記において、現像バイアスの立ち上
がりの時間が、図30に点線で示すように長くなると、
電荷量の小さいトナーtaの移動時間がTaからTa′
のように変化して長くなるので、SD間の端部において
トナーの往復運動が起こって掃き寄せが発生する。従っ
て立ち上がり時間は短ければ短いほどよい。即ち、図1
及び図2に示すように、トナーを感光ドラムへ向かわせ
るための所定時間所定の強さで継続する第1電界からト
ナーを現像スリーブへ向かわせるための所定時間所定の
強さで継続する第2電界へ移行する時間は40μsec
以下とされる。
In the above description, when the rise time of the developing bias becomes longer as shown by a dotted line in FIG.
The movement time of the toner ta having a small charge amount is from Ta to Ta '.
, The reciprocating movement of the toner occurs at the end between the SDs, causing sweeping. Therefore, the shorter the rise time, the better. That is, FIG.
As shown in FIG. 2, a first electric field that continues at a predetermined strength for a predetermined time for moving the toner to the photosensitive drum at a predetermined strength, and a second electric field that continues at a predetermined strength for a predetermined time to move the toner to the developing sleeve. Time to shift to electric field is 40μsec
It is as follows.

【0049】以下、本発明の実施例を説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

【0050】実施例1 本実施例は、先の図9に示すような現像装置において、
キヤノン販売(株)から市販されているCLC200用
の黒トナーを使用し、現像バイアスとして図1に示す立
ち下がり規定バイアスを用いた。
Embodiment 1 In this embodiment, a developing device as shown in FIG.
A black toner for CLC200 commercially available from Canon Sales Co., Ltd. was used, and a falling bias shown in FIG. 1 was used as a developing bias.

【0051】即ち、立ち下がり規定バイアスは、周波
数:1000Hz、波形の積分平均値Vdc:−200
V、振幅:1600V、デューティーパーセント:30
%、傾きパーセント:66.7%である。図1には、従
来公知のデューティーバイアスとの違いを明確にするた
めに、その従来のデューティーバイアスを点線で併せて
書き込んである。
That is, the falling bias is defined as follows: frequency: 1000 Hz, integrated average value Vdc of waveform: -200
V, amplitude: 1600 V, duty percentage: 30
%, Slope percentage: 66.7%. In FIG. 1, in order to clarify a difference from a conventionally known duty bias, the conventional duty bias is also written by a dotted line.

【0052】上記の立ち下がり規定バイアスを現像に用
いて画像形成を行なった結果、掃き寄せ及び濃度薄のな
い良好な画像を得ることができた。
As a result of forming an image by using the above-mentioned falling bias for development, a good image without sweeping and low density could be obtained.

【0053】以上では、現像剤として一成分現像剤の非
磁性トナーを用いたが、本発明はこれに限られず、磁性
トナーを用いてもよく、更に二成分現像剤を用いてもよ
く、同様な効果を得ることが可能である。又負に帯電す
るトナーでなく、正に帯電するトナーを用いることもで
き、この場合は現像バイアスの正負の極性を逆に設定す
ればよい。更に現像には反転現像法を用いたが、正規現
像法を用いてもよく、同様の効果が得られる。
In the above description, a non-magnetic toner of a one-component developer was used as a developer, but the present invention is not limited to this, and a magnetic toner may be used, and a two-component developer may be used. It is possible to obtain various effects. In addition, instead of negatively charged toner, positively charged toner can also be used. In this case, the positive and negative polarities of the developing bias may be set to reverse. Furthermore, although the reversal development method was used for development, a regular development method may be used, and the same effect can be obtained.

【0054】実施例2 本実施例では、現像バイアスとして図2に示す立ち下が
り規定バイアスを用い、それ以外は実施例1と同様にし
た。
Embodiment 2 In this embodiment, the falling specified bias shown in FIG. 2 was used as the developing bias, and the other conditions were the same as in Embodiment 1.

【0055】立ち下がり規定バイアスは、周波数:10
00Hz、波形の積分平均値Vdc:−200V、振
幅:1600V、デューティーパーセント:30%、傾
きパーセント:33.3%で、傾きパーセントだけが実
施例1の立ち下がり規定バイアスと異なる。図2の点線
で示す現像バイアスは、実施例1と同じ従来公知のデュ
ーティーバイアスである。
The prescribed bias for falling is frequency: 10
00 Hz, waveform integrated average value Vdc: -200 V, amplitude: 1600 V, duty percentage: 30%, slope percentage: 33.3%, and only the slope percentage is different from the falling regulation bias of the first embodiment. The developing bias indicated by the dotted line in FIG. 2 is the same as the conventionally known duty bias as in the first embodiment.

【0056】上記の立ち下がり規定バイアスを現像に用
いて画像形成を行なった場合も、掃き寄せ及び濃度薄の
ない良好な画像を得ることができた。
Even when an image was formed using the above-described falling bias for development, a good image without sweeping and low density could be obtained.

【0057】次に、本発明者等が更に詳しく行なった実
験の結果について、図3を基に説明する。
Next, the results of experiments conducted by the present inventors in more detail will be described with reference to FIG.

【0058】図3は、現像に用いた現像バイアスの交流
成分の1周期における傾きパーセント及びデューティー
パーセントと得られた5mm角の画像のカブリとの関係
を、掃き寄せ及び濃度薄の発生状態と共に示した説明図
である。
FIG. 3 shows the relationship between the inclination percentage and the duty percentage in one cycle of the AC component of the developing bias used for the development and the fog of the obtained 5 mm square image, together with the state of occurrence of sweeping and low density. FIG.

【0059】図3から分るように、デューティーパーセ
ントが95%、90%のとき、傾きパーセントを52〜
56%にするとカブリのレベルは良くなり、0.5〜5
0%にするとカブリのレベルは非常に良くなった。
As can be seen from FIG. 3, when the duty percentage is 95% and 90%, the inclination percentage is
When it is set to 56%, the fog level is improved, and 0.5 to 5
At 0% the fog level was very good.

【0060】デューティーパーセントが80%、70%
のときは、傾きパーセントを53〜57%にするとカブ
リのレベルは良くなり、0.5〜51%にするとカブリ
のレベルは非常に良くなった。
The duty percentage is 80%, 70%
In the case of, the fog level was improved when the inclination percentage was 53 to 57%, and the fog level was extremely improved when the inclination percentage was 0.5 to 51%.

【0061】デューティーパーセントが60%、50
%、40%のときは、傾きパーセントを54〜58%に
するとカブリのレベルは良くなり、0.5〜52%にす
るとカブリのレベルは非常に良くなった。
The duty percentage is 60%, 50
% And 40%, the fog level was improved when the slope percentage was 54 to 58%, and the fog level was significantly improved when the slope percentage was 0.5 to 52%.

【0062】デューティーパーセントが30%、20%
のときは、傾きパーセントを56〜59%にするとカブ
リのレベルは良くなり、0.5〜53%にするとカブリ
のレベルは非常に良くなった。
The duty percentage is 30%, 20%
In this case, the fog level was improved when the slope percentage was 56 to 59%, and the fog level was significantly improved when the slope percentage was 0.5 to 53%.

【0063】デューティーパーセントが10%、5%の
ときは、傾きパーセントを56〜60%にするとカブリ
のレベルは良くなり、0.5〜54%にするとカブリの
レベルは非常に良くなった。
When the duty percentage was 10% and 5%, the fog level was improved when the slope percentage was 56-60%, and the fog level was very good when the inclination percentage was 0.5-54%.

【0064】従って上記の本発明者等が更に詳しく行な
った実験によると、傾きパーセント=T11/T1 ×10
0=A、デューティーパーセント=T1 /(T1 +T2
)×100=Bとして、A、Bが下記式 1.0≦A≦−0.05×B+60.0 好ましくは、 20.0≦A≦−0.05×B+55.0 の関係を満たすとき、掃き寄せ及び濃度薄がない画像を
得ることができるばかりでなく、非画像部のカブリを軽
減することも可能になることが認められた。
Therefore, according to the above-mentioned experiment conducted by the present inventors in more detail, the slope percentage = T11 / T1 × 10
0 = A, duty percentage = T1 / (T1 + T2)
) × 100 = B, where A and B satisfy the following formula: 1.0 ≦ A ≦ −0.05 × B + 60.0, preferably 20.0 ≦ A ≦ −0.05 × B + 55.0, It has been found that not only an image without sweeping and light density can be obtained, but also fog in a non-image area can be reduced.

【0065】本実施例で用いた上述の現像バイアスは、
そのデューティーパーセントA、傾きパーセントBが上
記関係式を満足しており、このため本実施例では、掃き
寄せ及び濃度薄がないばかりか、非画像部のカブリもな
い画像を得ることができた。
The developing bias used in the present embodiment is
The duty percentage A and the inclination percentage B satisfy the above relational expressions. Therefore, in this embodiment, not only the sweeping and the light density were not caused but also the image without the fogging of the non-image portion could be obtained.

【0066】実施例3 本実施例では、現像バイアスとして、図4に示すよう
に、現像スリーブ方向のトナー付勢過程(A)(電位V
min )から感光ドラム方向のトナー付勢過程(B)(電
位Vmax )の間の、立ち下がり過程(C)における波形
が段階状になった立ち下がり規定バイアスを用い、この
立ち下がり規定バイアスに実施例2に示した関係式を満
たすように条件を設定した。それ以外は実施例1と同様
にした。
Embodiment 3 In this embodiment, as shown in FIG. 4, the toner biasing process (A) (potential V
min) to the photosensitive drum direction (B) (potential Vmax) during the toner energizing process (potential Vmax). Conditions were set so as to satisfy the relational expression shown in Example 2. Otherwise, the procedure was the same as in Example 1.

【0067】その結果、掃き寄せ、濃度薄及びカブリが
ない画像を得ることができ、立ち下がり規定バイアスの
立ち下がり過程は、直線状に立ち下がる波形でなくて
も、本発明の効果を得ることができるのが分った。
As a result, it is possible to obtain an image having no sweeping, low density and no fog, and the effect of the present invention can be obtained even if the falling process of the prescribed falling bias is not a linearly falling waveform. I can do it.

【0068】以上では、立ち下がり規定バイアスの立ち
下がりの波形を段階状としたが、サイン波、矩形波、ノ
コギリ波、三角波、指数関数波形及び対数関数波形等と
しても同様の効果を得ることができる。更に図4の立ち
上がりの過程(D)における波形がこれらサイン波等で
あってもよい。
In the above description, the falling waveform of the falling prescribed bias is stepped, but the same effect can be obtained by using a sine wave, a rectangular wave, a sawtooth wave, a triangular wave, an exponential function waveform, a logarithmic function waveform, or the like. it can. Further, the waveform in the rising process (D) of FIG. 4 may be a sine wave or the like.

【0069】又図4に示すように、現像スリーブ方向の
トナー付勢過程(A)、感光ドラム方向のトナー付勢過
程(B)における波形は、直線状であることが望ましい
が、振幅を小さくしてフラットな波形に近付けさえすれ
ば、サイン波、三角波等でもよく、同様の効果が得られ
る。
As shown in FIG. 4, the waveforms in the toner urging process (A) in the direction of the developing sleeve and in the toner urging process (B) in the direction of the photosensitive drum are desirably linear, but the amplitude is small. As long as the waveform approaches a flat waveform, a sine wave, a triangular wave or the like may be used, and the same effect can be obtained.

【0070】実施例4 図5は、本発明の現像装置をカラーの画像形成装置に設
置した構成図を示す。
Embodiment 4 FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which the developing device of the present invention is installed in a color image forming apparatus.

【0071】本画像形成装置は、像担持体として有機半
導体からなる感光層を塗布された感光ドラム1を備え、
感光ドラム1は直径80mmとされ、図中矢印方向に毎
秒60mmの速度で回転されている。感光ドラム1の周
囲には、一次帯電器5、レーザ、LED等の発光素子
4、4色の現像器12a、12b、12c、12d、転
写ドラム9及びクリーナ10が配置され、更に感光ドラ
ム1の現像器12a〜12dとは反対側の離れた箇所に
定着装置11が設置されている。
This image forming apparatus includes a photosensitive drum 1 coated with a photosensitive layer made of an organic semiconductor as an image carrier,
The photosensitive drum 1 has a diameter of 80 mm and is rotated at a speed of 60 mm per second in the direction of the arrow in the figure. Around the photosensitive drum 1, a primary charger 5, a light emitting element 4 such as a laser or an LED, a four-color developing device 12 a, 12 b, 12 c, 12 d, a transfer drum 9 and a cleaner 10 are arranged. The fixing device 11 is installed at a location remote from the developing devices 12a to 12d.

【0072】現像器12a、12b、12c及び12d
は、それぞれ現像容器6a、6b、6c及び6d内にシ
アントナー、マゼンタトナー、イエロートナー及びブラ
ックトナーを収容したシアン、マゼンタ、イエロー及び
ブラックの現像器とされている。これら現像容器6a、
6b、6c及び6d内には、それぞれ直径16mmの現
像スリーブ2a、2b、2c、2d、現像スリーブにト
ナーを塗布する直径8mmの塗布ローラ3a、3b、3
c、3d、及び現像スリーブ上に塗布されたトナーを規
制するウレタンゴム製の弾性ブレード7a、7b、7
c、7dが設置されている。
Developing units 12a, 12b, 12c and 12d
Are cyan, magenta, yellow and black developing units in which cyan toner, magenta toner, yellow toner and black toner are stored in developing containers 6a, 6b, 6c and 6d, respectively. These developing containers 6a,
6b, 6c and 6d, developing rollers 2a, 2b, 2c and 2d each having a diameter of 16 mm, and application rollers 3a, 3b and 3 each having a diameter of 8 mm for applying toner to the developing sleeve.
c, 3d and elastic blades 7a, 7b, 7 made of urethane rubber for regulating the toner applied on the developing sleeve.
c and 7d are installed.

【0073】本実施例では、上記現像スリーブ2a〜2
dと感光ドラム1との間隔は300μmとした。又現像
器2a〜2dの各色のトナーには、キヤノン販売(株)
から市販されている非磁性トナーのCLC200用トナ
ーを使用した。
In this embodiment, the developing sleeves 2a to 2a
The distance between d and the photosensitive drum 1 was 300 μm. The toner of each color of the developing devices 2a to 2d is provided by Canon Sales Co., Ltd.
A commercially available non-magnetic toner for CLC200 was used.

【0074】又これら現像器の各現像スリーブ2a、2
b、2c及び2dには現像バイアス電源8が接続され、
本発明に従って、現像時に現像バイアスとして立ち下が
り規定バイアスを印加した。立ち下がり規定バイアスと
しては、実施例2の図2に示した周波数:1000H
z、波形の積分平均値Vdc:−200V、振幅:16
00V、デューティーパーセント:30%、傾きパーセ
ント:33.3%を使用した。
The developing sleeves 2a, 2a, 2
b, 2c and 2d are connected to a developing bias power source 8,
According to the present invention, a falling specified bias was applied as a developing bias during development. As the falling regulation bias, the frequency shown in FIG.
z, integrated average value Vdc of waveform: -200 V, amplitude: 16
00V, duty percentage: 30%, gradient percentage: 33.3% were used.

【0075】感光ドラム1は、一次帯電器5により−6
00Vに一様に一次帯電され、次いで発光素子4により
1色目のシアンの画像情報に基づいた露光がされ、露光
部の電位が−100Vに変化して、感光ドラム1上に露
光部をトナーが付着する画像部としたシアン用の静電潜
像が形成された。この感光ドラム1に形成された静電潜
像は、シアン現像器12aによって現像された。
The photosensitive drum 1 is kept at -6 by the primary charger 5.
The light-emitting element 4 performs exposure based on the image information of the first color cyan, and the potential of the exposed portion changes to -100 V. An electrostatic latent image for cyan was formed as an image area to be adhered. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 was developed by the cyan developing device 12a.

【0076】現像時、電源8により上記の立ち下がり規
定バイアスを現像器12の現像スリーブ2aに印加し
て、感光ドラム1と現像スリーブ2aとの間に現像電界
を発生させて、現像スリーブ2a上の負電荷を帯びたシ
アントナーを、電界から受ける力によって現像スリーブ
2aの表面から感光ドラム1の表面へ転移し、これによ
り感光ドラム1上の静電潜像を現像してシアントナー像
に形成した。
At the time of development, the above-mentioned falling bias is applied to the developing sleeve 2a of the developing device 12 by the power source 8 to generate a developing electric field between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 2a. The negatively charged cyan toner is transferred from the surface of the developing sleeve 2a to the surface of the photosensitive drum 1 by the force received from the electric field, whereby the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed to form a cyan toner image. did.

【0077】一方、転写ドラム9には給紙カセットから
転写紙(共に図示せず)を給紙して予め保持させてお
り、上記の感光ドラム1上に形成されたシアントナー像
を、感光ドラム1と転写ドラム9とが対向した画像転写
部に至ったタイミングで、図示しない転写手段により転
写紙上に転写した。
On the other hand, transfer paper (both not shown) is fed from a paper feed cassette to the transfer drum 9 and held in advance. The cyan toner image formed on the photosensitive drum 1 is At the timing when the transfer drum 1 and the transfer drum 9 reach the image transfer section facing each other, the transfer is performed on transfer paper by transfer means (not shown).

【0078】転写が終了した感光ドラム1は、その上の
転写残りのトナーをクリーナ10によって除去した後、
その後再び一次帯電器5により一様に一次帯電し、発光
素子4により2色目のマゼンタの画像情報に基づき露光
して感光ドラム1上にマゼンタ用の静電潜像を形成し、
その潜像をマゼンタ現像器12bにより現像スリーブ2
bに上記の立ち下がり規定のバイアスを印加した下で現
像して、マゼンタトナー像に形成した。得られたマゼン
タトナー像は、転写ドラム9上の転写紙上にシアントナ
ー像上から重ね合わせて転写した。
After the transfer of the photosensitive drum 1 is completed, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is removed by a cleaner 10.
Thereafter, primary charging is uniformly performed again by the primary charger 5, and exposure is performed by the light emitting element 4 based on magenta image information of the second color to form an electrostatic latent image for magenta on the photosensitive drum 1.
The latent image is developed by the magenta developing device 12b into the developing sleeve 2.
b was developed under the above-specified falling bias to form a magenta toner image. The obtained magenta toner image was transferred onto the transfer paper on the transfer drum 9 from the cyan toner image in a superimposed manner.

【0079】以下、3色目、4色目のイエロー、ブラッ
クについても同様にされ、クリーナ10による清掃後、
感光ドラム1の一次帯電器5による一次帯電、発光素子
4での露光によるイエロー用、ブラック用の潜像の形
成、イエロー現像器12c、ブラック現像器12dによ
る立ち下がり規定バイアスの印加下での潜像の現像、現
像により得られたイエロートナー像、ブラックトナー像
の転写紙上への転写を行なって、転写紙上にシアン、マ
ゼンタ、イエロー及びブラックの4色のトナー像を重ね
合わせて転写したカラー画像を得た。
The same applies to the third and fourth colors, yellow and black, after cleaning by the cleaner 10.
Primary charging by the primary charger 5 of the photosensitive drum 1, formation of a latent image for yellow and black by exposure with the light emitting element 4, latent image formation by applying the falling specified bias by the yellow developing unit 12 c and the black developing unit 12 d. A color image obtained by developing the image, transferring the yellow toner image and the black toner image obtained by the development onto a transfer paper, and superimposing and transferring four color toner images of cyan, magenta, yellow and black on the transfer paper. I got

【0080】4色のトナー像を転写した転写紙は、その
後、図示しない除電器により除電して転写ドラム9から
分離し、次いで定着装置11に送って定着し、これによ
り転写紙上の4色のトナー像の混色及びその転写紙への
固定を行なって、フルカラーの永久像とした後、画像形
成装置の機外に排出させた。
The transfer paper on which the four color toner images have been transferred is then discharged from the transfer drum 9 by a static eliminator (not shown), and then sent to a fixing device 11 for fixing. The color mixture of the toner image and the fixation of the toner image to the transfer paper were performed to form a full-color permanent image, and the image was discharged out of the image forming apparatus.

【0081】以上のようなカラー画像では、複数色のト
ナー像を重ね合わせるために、各色のトナー像に掃き寄
せ、濃度薄或いはカブリがあると、高品位な画像を得る
ことが単色画像のときよりも更に困難になっていたが、
本発明では、傾きパーセントを設定した立ち下がり規定
バイアスを使用して現像しているので、各色のトナー像
の掃き寄せ、濃度薄及びカブリの発生をなくすことがで
き、カラー画像であっても容易に高品位な画像を得るこ
とができた。
In the above-described color image, since a plurality of color toner images are superimposed on each other, if the toner images of the respective colors are swept together, if the density is low or fogging occurs, a high-quality image cannot be obtained when a single color image is obtained. It was even more difficult than
In the present invention, since the development is performed using the falling specified bias in which the inclination percentage is set, it is possible to eliminate the sweeping of the toner images of each color, the occurrence of the low density and the fogging, and even the color image can be easily formed. A high quality image could be obtained.

【0082】以上では、現像剤として一成分現像剤の非
磁性トナーを用いてカラー画像を形成したが、実施例1
等のときと同様、磁性トナーを用いても、更に二成分現
像剤を用いてもよく、又負に帯電するトナーだけでな
く、正に帯電するトナーを用いることもでき(現像バイ
アスの正負の極性は逆に設定する)、更に現像には反転
現像法でも正規現像法を用いていもよい。いずれの場合
も、同様な効果を得ることができる。
In the above, a color image was formed using a non-magnetic toner of a one-component developer as a developer.
As in the case of the above, a magnetic toner or a two-component developer may be used, and not only a negatively charged toner but also a positively charged toner can be used (positive or negative of the developing bias). The polarity may be set to reverse.) Further, for the development, a reversal development method or a regular development method may be used. In any case, a similar effect can be obtained.

【0083】又画像形成装置は、現像器12a〜12d
を感光ドラム1の周囲に固定配置している場合を示した
が、本発明の現像装置を適用できる画像形成装置はこれ
に限られず、図6に示すように、現像器12a〜12d
をカートリッジにして回転現像装置12に構成して、カ
ートリッジ選択機構により回転現像装置12を回転し
て、現像器12a〜12dを感光ドラム1と対向した現
像位置に移送し、現像させる方式の画像形成装置であっ
てもよい。図6において、図5に付した符号と同一の符
号は同一の部材を示す。
The image forming apparatus includes developing units 12a to 12d
Is fixedly arranged around the photosensitive drum 1, but the image forming apparatus to which the developing device of the present invention can be applied is not limited to this. As shown in FIG. 6, the developing devices 12a to 12d
Is used as a cartridge to form a rotary developing device 12, and the rotary developing device 12 is rotated by a cartridge selecting mechanism to transfer the developing devices 12a to 12d to a developing position opposed to the photosensitive drum 1 and to perform image development. It may be a device. 6, the same reference numerals as those shown in FIG. 5 indicate the same members.

【0084】更に又本実施例では、転写材上で各色のト
ナー像を重ねて転写する多重転写方式によりカラー画像
を形成したが、図7に示すように、感光ドラム1上で各
色のトナー像を重ね合わせて現像する多重現像方式によ
りカラー画像を形成しても、図8に示すように、中間転
写体16上で各色のトナー像を重ね合わせて転写する中
間転写方式によりカラー画像を形成する画像形成装置で
あってもよい。
Further, in the present embodiment, a color image is formed by a multiple transfer system in which toner images of respective colors are superimposedly transferred on a transfer material. However, as shown in FIG. Even if a color image is formed by a multiple development method in which the color images are superposed and developed, a color image is formed by an intermediate transfer method in which toner images of respective colors are superimposed and transferred on the intermediate transfer body 16 as shown in FIG. An image forming apparatus may be used.

【0085】以上説明したように、実施例1〜4によれ
ば、現像時に現像剤担持体に印加される直流電圧と交流
電圧を重畳した現像バイアスとして立ち下がり規定バイ
アスを採用し、そのバイアスの交流成分の1周期におけ
る立ち下がり過程の傾きパーセントを所定の範囲となる
ように規定して用いたので、現像で掃き寄せ及び濃度薄
のない良好な画像を容易に得ることができる。
As described above, according to the first to fourth embodiments, the falling specified bias is adopted as the developing bias obtained by superimposing the DC voltage and the AC voltage applied to the developer carrying member at the time of development. Since the gradient percentage of the falling process in one cycle of the AC component is defined and used so as to be within a predetermined range, it is possible to easily obtain a good image without sweeping and low density during development.

【0086】実施例5 次に、現像剤の電荷量を把握し、より高画質な画像を得
る実施例について説明する。本実施例では、現像スリー
ブ上に担持されたトナーの単位質量当たりの電荷量q/
mに対して、立ち下がり規定バイアスの交流成分におけ
る傾きパーセント、デューティーパーセントを規定する
ことにより、現像でトナー飛散や放電を起こすことな
く、掃き寄せ及び濃度薄のない良好な画像を容易に得る
ことができるようにしたことが特徴である。
Embodiment 5 Next, an embodiment in which the charge amount of the developer is grasped to obtain a higher quality image will be described. In this embodiment, the charge amount per unit mass of the toner carried on the developing sleeve q /
By defining the slope percentage and the duty percentage in the AC component of the falling specified bias with respect to m, it is possible to easily obtain a good image without sweeping and low density without causing toner scattering or discharge in development. The feature is that it was made possible.

【0087】一般に、トナー像の品質とそれを形成する
トナーの単位質量当たりの電荷量q/m(μC/g)と
の間には密接な関係があり、高品位な画像を得るための
|q/m|の範囲は、6.0〜35.0μC/gである
ことが従来公知である。
In general, there is a close relationship between the quality of a toner image and the amount of charge per unit mass q / m (μC / g) of the toner that forms the toner image, and | for obtaining a high-quality image. It is conventionally known that the range of q / m | is 6.0 to 35.0 μC / g.

【0088】|q/m|を小さくすることにより、現像
バイアスにサイン波、三角波、ノコギリ波を用いて現像
を行なった場合でも、十分な画像濃度を得ることは可能
であるが、トナー飛散が発生し易く、画像形成装置の機
内汚染が生じる。|q/m|を大きくすると、デューテ
ィーバイアス、矩形波を用いていも十分な画像濃度を得
ることができない。
By reducing | q / m |, it is possible to obtain a sufficient image density even when development is performed using a sine wave, a triangular wave, or a sawtooth wave as a developing bias, but toner scattering may occur. This is likely to occur and causes contamination of the image forming apparatus. When | q / m | is large, a sufficient image density cannot be obtained even when the duty bias and the rectangular wave are used.

【0089】|q/m|が大きい状態で画像濃度を高め
る方法としては、現像部の間隙(SD間)に印加される
現像バイアスの交流成分の振幅を増大する方法、直流成
分を増大させる方法、現像スリーブの周速を速くする方
法等が従来知られている。
As a method of increasing the image density in a state where | q / m | is large, a method of increasing the amplitude of the AC component of the developing bias applied to the gap (between SD) of the developing units and a method of increasing the DC component A method of increasing the peripheral speed of the developing sleeve has been conventionally known.

【0090】しかし、上記の現像バイアスの交流成分の
振幅を増大させたり、直流成分を増大させると、既述し
たように、現像スリーブと感光ドラムとの間(SD間)
で火花放電等が起こる可能性があるばかりでなく、地カ
ブリが発生する虞もある。現像スリーブの周速を速くす
る方法の場合には、周速を速くしたことに起因した現像
装置内気流によりトナー飛散が発生するので、この方法
は実用性に欠ける。
However, when the amplitude of the AC component of the developing bias is increased or the DC component is increased, as described above, the distance between the developing sleeve and the photosensitive drum (between SD) is increased.
Not only may cause spark discharge or the like, but also may cause ground fog. In the case of the method in which the peripheral speed of the developing sleeve is increased, the toner is scattered by the air flow in the developing device due to the increased peripheral speed, so that this method is not practical.

【0091】放電等を起こさないようにトナーの帯電量
を下げ、|q/m|を2.0〜5.0μC/gにする
と、トナー飛散、カブリ等の発生を招いて実用的でなく
なる。
If the charge amount of the toner is reduced so as not to cause discharge and the like and | q / m | is set to 2.0 to 5.0 μC / g, toner scattering, fogging and the like are caused, which is not practical.

【0092】そこで、本実施例では、以下のように、ト
ナーの電荷量q/mに応じて立ち下がり規定バイアスを
変更して現像に使用し、トナー飛散や放電を起こすこと
なく、掃き寄せ及び濃度薄のない良好な画像を容易に得
ることができるトナーの電荷量q/mに応じた立ち下が
り規定バイアスを調べる現像実験を行なった。
Therefore, in this embodiment, as described below, the falling specified bias is changed and used for development in accordance with the charge amount q / m of the toner, and the sweeping and the discharging are performed without causing the toner scattering and discharge. A development experiment was conducted in which a prescribed falling bias was determined according to the charge amount q / m of the toner, which can easily obtain a good image without a low density.

【0093】実験には、先の図9に示した従来のと同じ
現像装置を図17に示した実験装置に組んで現像に使用
し、現像により5m角の画像を形成して、画像の掃き寄
せ及び濃度薄を調べた。現像装置には、キヤノン販売
(株)から市販されているCLC200用の黒トナーを
使用し、その現像スリーブ2上に薄層に塗布、形成した
トナー層のトナー量(塗布量)m/sは0.4mg/c
2 に設定した。
In the experiment, the same developing device as the conventional one shown in FIG. 9 was assembled with the experimental device shown in FIG. 17 and used for development. An image of 5 m square was formed by development, and the image was swept. Alignment and light concentration were examined. The developing device uses a black toner for CLC200 commercially available from Canon Sales Co., Ltd., and the toner amount (coating amount) m / s of the toner layer formed and applied on the developing sleeve 2 in a thin layer is as follows. 0.4mg / c
m 2 .

【0094】図31は、実験に用いた現像バイアスの交
流成分の1周期における傾きパーセント及びデューティ
ーパーセントと、得られた5mm角の画像の掃き寄せの
発生状態との関係を示した説明図である。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing the relationship between the gradient percentage and the duty percentage in one cycle of the AC component of the developing bias used in the experiment and the state of occurrence of sweeping of the obtained 5 mm square image. .

【0095】トナーの電荷量q/mを−6.0μC/g
〜−35.0μC/gの範囲で変化させ、デューティー
パーセントは5.0%〜95.0%まで変化させ、その
それぞれのデューティーパーセントにおいて傾きパーセ
ントを0.5%〜99.5%まで変化させた。
The charge amount q / m of the toner is -6.0 μC / g
-35.0 μC / g, the duty percentage is changed from 5.0% to 95.0%, and the slope percentage is changed from 0.5% to 99.5% at each of the duty percentages. Was.

【0096】図31から分るように、トナー電荷量q/
mが−18μC/g〜−35μC/gのとき、5.0〜
95.0%の全てのデューティーパーセントにおいて、
傾きパーセントを60.0〜90.0%に設定すると、
画像の掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントが0.5〜60.%の範囲では掃き
寄せは完全になくなった。
As can be seen from FIG. 31, the toner charge amount q /
When m is −18 μC / g to −35 μC / g, 5.0 to 5.0
At all duty percentages of 95.0%,
If you set the slope percentage to 60.0-90.0%,
The sweeping of the image disappears to a level at which there is no practical problem, and the inclination percentage is 0.5 to 60. In the% range, sweeping was completely eliminated.

【0097】q/mが−14.0μC/gのとき、
(1)デューティーパーセントを95.0%、90.0
%に設定し、傾きパーセントを55.5〜85.5%に
すると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜55.5%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(2)デューティーパーセ
ントを80.0%、70.0%に設定し、傾きパーセン
トを56.0〜86.0%にすると、掃き寄せは実用上
問題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.
5〜56.0%にすると、掃き寄せは完全になくなっ
た。(3)デューティーパーセントを60.0%、5
0.0%、40.0%に設定し、傾きパーセントを5
7.5〜87.5%にすると、掃き寄せは実用上問題の
ないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5〜5
7.5%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
(4)デューティーパーセントを30.0%、20.0
%に設定し、傾きパーセントを59.0〜89.0%に
すると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜59.0%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を59.7〜89.7%にすると、掃き寄せは実用上問
題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5
〜59.7%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
When q / m is -14.0 μC / g,
(1) The duty percentage is 95.0%, 90.0%
%, The slope percentage is set to 55.5 to 85.5%, sweeping stops at a level where there is no practical problem, and when the slope percentage is set to 0.5 to 55.5%, sweeping is completely completed. lost. (2) If the duty percentage is set to 80.0% and 70.0%, and the slope percentage is set to 56.0 to 86.0%, sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the slope percentage is set to 0.
At 56.0%, sweeping was completely eliminated. (3) The duty percentage is 60.0%, 5
0.0%, 40.0%, and the slope percentage is 5
When 7.5 to 87.5% is set, sweeping is reduced to a level where there is no practical problem, and the slope percentage is set to 0.5 to 5%.
At 7.5%, sweeping was completely eliminated.
(4) The duty percentage is 30.0%, 20.0
%, The slope percentage is 59.0 to 89.0%, sweeping is reduced to a level at which there is no practical problem, and when the slope percentage is 0.5 to 59.0%, sweeping is completely completed. lost. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the inclination percentage is set to 59.7 to 89.7%, the sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the inclination percentage is set to 0.1%. 5
At 5959.7%, sweeping was completely eliminated.

【0098】q/mが−10.0μC/gのとき、
(1)デューティーパーセントを95.%、90.0%
に設定し、傾きパーセントを51.0〜81.0%にす
ると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜55.5%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(2)デューティーパーセ
ントを80.0%、70.0%に設定し、傾きパーセン
トを52.5〜82.5%にすると、掃き寄せは実用上
問題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.
5〜52.5%にすると、掃き寄せは完全になくなっ
た。(3)デューティーパーセントを60.0%、5
0.0%、40.0%に設定し、傾きパーセントを5
5.0〜85.0%にすると、掃き寄せは実用上問題の
ないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5〜5
5.0%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
(4)デューティーパーセントを30.0%、20.0
%に設定し、傾きパーセントを57.5〜87.5%に
すると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜57.5%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を59.5〜89.5%にすると、掃き寄せは実用上問
題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5
〜59.5%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
When q / m is -10.0 μC / g,
(1) The duty percentage is 95. %, 90.0%
When the slope percentage is set to 51.0 to 81.0%, sweeping disappears to a level having no practical problem, and when the slope percentage is set to 0.5 to 55.5%, sweeping completely disappears. Was. (2) When the duty percentage is set to 80.0% and 70.0%, and the slope percentage is set to 52.5 to 82.5%, sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the slope percentage is set to 0.
At 5-52.5%, sweeping was completely eliminated. (3) The duty percentage is 60.0%, 5
0.0%, 40.0%, and the slope percentage is 5
When it is 5.0 to 85.0%, sweeping disappears to a level where there is no practical problem, and the slope percentage is 0.5 to 5%.
At 5.0%, sweeping was completely eliminated.
(4) The duty percentage is 30.0%, 20.0
% And the slope percentage is 57.5 to 87.5%, sweeping is reduced to a level at which there is no practical problem. When the slope percentage is 0.5 to 57.5%, sweeping is completely completed. lost. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the inclination percentage is set to 59.5 to 89.5%, sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the inclination percentage is set to 0.1%. 5
At 5959.5%, sweeping was completely eliminated.

【0099】q/mが−6.0μC/gのとき、(1)
デューティーパーセントを95.%、90.0%に設定
し、傾きパーセントを46.5〜76.5%にすると、
掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくなり、傾き
パーセントを0.5〜46.5%にすると、掃き寄せは
完全になくなった。(2)デューティーパーセントを8
0.0%、70.0%に設定し、傾きパーセントを4
9.0〜79.0%にすると、掃き寄せは実用上問題の
ないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5〜4
9.0%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
(3)デューティーパーセントを60.0%、50.0
%、40.0%に設定し、傾きパーセントを52.5〜
82.5%にすると、掃き寄せは実用上問題のないレベ
ルまでなくなり、傾きパーセントを0.5〜52.5%
にすると、掃き寄せは完全になくなった。(4)デュー
ティーパーセントを30.0%、20.0%に設定し、
傾きパーセントを56.5〜86.5%にすると、掃き
寄せは実用上問題のないレベルまでなくなり、傾きパー
セントを0.5〜56.5%にすると、掃き寄せは完全
になくなった。(5)デューティーパーセントを10.
0%、5.0%に設定し、傾きパーセントを59.0〜
89.0%にすると、掃き寄せは実用上問題のないレベ
ルまでなくなり、傾きパーセントを0.5〜59.0%
にすると、掃き寄せは完全になくなった。
When q / m is -6.0 μC / g, (1)
95. Duty percentage %, 90.0%, and the slope percentage of 46.5-76.5%,
The sweeping disappeared to a level where there was no problem in practical use. When the slope percentage was set to 0.5 to 46.5%, the sweeping completely disappeared. (2) Duty percentage is 8
0.0% and 70.0%, and set the slope percentage to 4
When it is 9.0 to 79.0%, sweeping is reduced to a level where there is no practical problem, and the slope percentage is 0.5 to 4%.
At 9.0%, sweeping was completely eliminated.
(3) The duty percentage is 60.0%, 50.0%
%, 40.0%, and the slope percentage is 52.5-
When it is set to 82.5%, the sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the slope percentage is set to 0.5 to 52.5%.
The sweep was completely gone. (4) Set the duty percentage to 30.0% and 20.0%,
When the slope percentage was set to 56.5 to 86.5%, sweeping disappeared to a level at which there was no practical problem. When the slope percentage was set to 0.5 to 56.5%, sweeping was completely stopped. (5) Set the duty percentage to 10.
0% and 5.0%, and the slope percentage is 59.0 to 59.0%.
When it is set to 89.0%, sweeping disappears to a level where there is no problem in practical use, and the slope percentage is 0.5 to 59.0%.
The sweep was completely gone.

【0100】図32は、実験に用いた現像バイアスの交
流成分の1周期における傾きパーセント及びデューティ
ーパーセントと、得られた5mm角の画像の濃度薄の発
生状態との関係を示した説明図である。
FIG. 32 is an explanatory diagram showing the relationship between the gradient percentage and the duty percentage in one cycle of the AC component of the developing bias used in the experiment and the state of occurrence of low density of the obtained 5 mm square image. .

【0101】同じように、トナーの電荷量q/mを−
6.0〜35.0μC/gの範囲で変化させ、デューテ
ィーパーセントは5.0%〜95.0%まで変化させ、
そのそれぞれのデューティーパーセントにおいて傾きパ
ーセントを0.5%〜99.5%まで変化させた。
Similarly, the charge amount q / m of the toner is
Varying from 6.0 to 35.0 μC / g, the duty percentage varying from 5.0% to 95.0%,
At each of the duty percentages, the slope percentage was varied from 0.5% to 99.5%.

【0102】図32から分るように、トナー電荷量q/
mが−6.0μC/g〜−26.0μC/gのとき、
5.0〜95.0%の全てのデューティーパーセントに
おいて、傾きパーセントを10.0〜20.0%に設定
すると、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントが20.0〜99.5%の範囲では
十分な濃度が得られた。
As can be seen from FIG. 32, the toner charge amount q /
When m is −6.0 μC / g to −26.0 μC / g,
When the slope percentage is set to 10.0 to 20.0% at all duty percentages of 5.0 to 95.0%, the density is reduced to a level at which there is no practical problem, and the slope percentage is 20.0 to 99. In the range of 0.5%, a sufficient concentration was obtained.

【0103】q/mが−29.0μC/gのとき、
(1)デューティーパーセントを95.0%、90.0
%に設定し、傾きパーセントを10.3〜20.3%に
すると、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを20.3%以上にすると、十分な
濃度が得られた。(2)デューティーパーセントを8
0.0%、70.0%に設定し、傾きパーセントを1
0.8〜20.8%にすると、濃度薄は実用上問題のな
いレベルまでなくなり、傾きパーセントを20.8%以
上にすると、十分な濃度が得られた。(3)デューティ
ーパーセントを60.0%、50.0%、40.0%に
設定し、傾きパーセントを11.5〜21.5%にする
と、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくなり、傾
きパーセントを21.5%以上にすると、十分な濃度が
得られた。(4)デューティーパーセントを30.0
%、20.0%に設定し、傾きパーセントを12.3〜
22.3%にすると、濃度薄は実用上問題のないレベル
までなくなり、傾きパーセント22.3%以上にする
と、十分な濃度が得られた。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を12.6〜22.6%にすると、濃度薄は実用上問題
のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを22.6
%以上にすると、十分な濃度が得られた。
When q / m is −29.0 μC / g,
(1) The duty percentage is 95.0%, 90.0%
%, And the gradient percentage was 10.3 to 20.3%, the density was low to a level at which there was no problem in practical use. When the gradient percentage was 20.3% or more, a sufficient density was obtained. (2) Duty percentage is 8
0.0% and 70.0%, and set the slope percentage to 1
When the concentration was 0.8 to 20.8%, the concentration was not reduced to a level having no practical problem. When the gradient percentage was 20.8% or more, a sufficient concentration was obtained. (3) When the duty percentage is set to 60.0%, 50.0%, and 40.0%, and the slope percentage is set to 11.5 to 21.5%, the density is reduced to a level having no practical problem. When the slope percentage was set to 21.5% or more, a sufficient concentration was obtained. (4) The duty percentage is 30.0
%, 20.0%, and the slope percentage is 12.3 to
At 22.3%, the concentration was reduced to a level at which there was no practical problem, and when the slope percentage was 22.3% or more, a sufficient concentration was obtained. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the gradient percentage is set to 12.6 to 22.6%, the density is not reduced to a level having no practical problem. 6
%, A sufficient concentration was obtained.

【0104】q/mが−32.0μC/gのとき、
(1)デューティーパーセントを95.0%、90.0
%に設定し、傾きパーセントを10.7〜20.7%に
すると、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを20.7%以上にすると、十分な
濃度が得られた。(2)デューティーパーセントを8
0.0%、70.0%に設定し、傾きパーセントを1
1.5〜21.5%にすると、濃度薄は実用上問題のな
いレベルまでなくなり、傾きパーセントを21.5%以
上にすると、十分な濃度が得られた。(3)デューティ
ーパーセントを60.0%、50.0%、40.0%に
設定し、傾きパーセントを12.8〜22.8%にする
と、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくなり、傾
きパーセントを22.8%以上にすると、十分な濃度が
得られた。(4)デューティーパーセントを30.0
%、20.0%に設定し、傾きパーセントを14.3〜
24.3%にすると、濃度薄は実用上問題のないレベル
までなくなり、傾きパーセント24.3%以上にする
と、十分な濃度が得られた。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を15.3〜25.3%にすると、濃度薄は実用上問題
のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを25.3
%以上にすると、十分な濃度が得られた。
When q / m is -32.0 μC / g,
(1) The duty percentage is 95.0%, 90.0%
%, The gradient percentage was set to 10.7 to 20.7%, and the density was reduced to a level at which there was no practical problem. When the gradient percentage was set to 20.7% or more, a sufficient density was obtained. (2) Duty percentage is 8
0.0% and 70.0%, and set the slope percentage to 1
When the content was 1.5 to 21.5%, the concentration was not reduced to a level causing no practical problem. When the gradient percentage was 21.5% or more, a sufficient concentration was obtained. (3) When the duty percentage is set to 60.0%, 50.0%, and 40.0%, and the gradient percentage is set to 12.8 to 22.8%, the density is reduced to a level at which there is no practical problem. When the slope percentage was 22.8% or more, a sufficient concentration was obtained. (4) The duty percentage is 30.0
%, 20.0%, and the slope percentage from 14.3 to
At 24.3%, the concentration was reduced to a level at which there was no problem in practical use, and when the slope percentage was 24.3% or more, a sufficient concentration was obtained. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the gradient percentage is set to 15.3 to 25.3%, the density density is reduced to a level having no practical problem. 3
%, A sufficient concentration was obtained.

【0105】q/mが−35.0μC/gのとき、
(1)デューティーパーセントを95.0%、90.0
%に設定し、傾きパーセントを11.0〜21.0%に
すると、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを21.0%以上にすると、十分な
濃度が得られた。(2)デューティーパーセントを8
0.0%、70.0%に設定し、傾きパーセントを1
2.0〜22.0%にすると、濃度薄は実用上問題のな
いレベルまでなくなり、傾きパーセントを22.0%以
上にすると、十分な濃度が得られた。(3)デューティ
ーパーセントを60.0%、50.0%、40.0%に
設定し、傾きパーセントを14.0〜24.0%にする
と、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくなり、傾
きパーセントを24.0%以上にすると、十分な濃度が
得られた。(4)デューティーパーセントを30.0
%、20.0%に設定し、傾きパーセントを16.5〜
26.5%にすると、濃度薄は実用上問題のないレベル
までなくなり、傾きパーセント26.5%以上にする
と、十分な濃度が得られた。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を17.0〜27.0%にすると、濃度薄は実用上問題
のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを27.0
%以上にすると、十分な濃度が得られた。
When q / m is −35.0 μC / g,
(1) The duty percentage is 95.0%, 90.0%
%, The gradient percentage was set to 11.0 to 21.0%, and the density was reduced to a level at which there was no practical problem. When the gradient percentage was set to 21.0% or more, a sufficient density was obtained. (2) Duty percentage is 8
0.0% and 70.0%, and set the slope percentage to 1
When the concentration was 2.0 to 22.0%, the concentration was not reduced to a level causing no practical problem. When the gradient percentage was 22.0% or more, a sufficient concentration was obtained. (3) When the duty percentage is set to 60.0%, 50.0%, and 40.0%, and the gradient percentage is set to 14.0 to 24.0%, the density is reduced to a level at which there is no practical problem. When the slope percentage was 24.0% or more, a sufficient concentration was obtained. (4) The duty percentage is 30.0
% And 20.0%, and the slope percentage is 16.5 to
At 26.5%, the concentration was reduced to a level at which there was no problem in practical use, and when the slope percentage was 26.5% or more, a sufficient concentration was obtained. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the gradient percentage is set to 17.0 to 27.0%, the density is reduced to a level having no practical problem, and the gradient percentage is set to 27. 0
%, A sufficient concentration was obtained.

【0106】従って、図31、図32から理解されるよ
うに、傾きパーセント(%)=A=T11/T1 ×10
0、デューティーパーセント(%)=B=T1 / (T1
+T2)×100が、トナー電荷量q/mの範囲により
区分して、 −18.0μC/g≦q/m≦−6.0μC/gのとき 10.0≦A≦−(−1.25×|q/m|+22.
5)×B/100+90.0 −26.0μC/g≦q/m≦−18.0μC/gのと
き 10.0≦A≦90.0 −35.0μC/g≦q/m≦−26.0μC/gのと
き (−0.89×|q/m|+18.7)×(B/100
−1.0)+10.0≦A≦90.0 の関係を満たすことにより、掃き寄せ及び濃度薄のない
画像を、トナー飛散及び放電を生じることなく得ること
が可能になった。
Therefore, as understood from FIGS. 31 and 32, the slope percentage (%) = A = T11 / T1 × 10
0, duty percentage (%) = B = T1 / (T1
+ T2) × 100 is divided according to the range of the toner charge amount q / m. When −18.0 μC / g ≦ q / m ≦ −6.0 μC / g, 10.0 ≦ A ≦ − (− 1.25) × | q / m | +22.
5) × B / 100 + 90.0 -26.0 μC / g ≦ q / m ≦ −18.0 μC / g 10.0 ≦ A ≦ 90.0−35.0 μC / g ≦ q / m ≦ −26. In the case of 0 μC / g, (−0.89 × | q / m | +18.7) × (B / 100
By satisfying the relationship of -1.0) + 10.0 ≦ A ≦ 90.0, it was possible to obtain an image without sweeping and low density without toner scattering and discharge.

【0107】好ましくは、上記関係式は、 −18.0μC/g≦q/m≦−6.0μC/gのとき 20.0≦A≦−(−1.25×|q/m|+22.
5)×B/100+60.0 −26.0μC/g≦q/m≦−18.0μC/gのと
き 20.0≦A≦60.0 −35.0μC/g≦q/m≦−26.0μC/gのと
き (−0.89×|q/m|+18.7)×(B/100
−1.0)+20.0≦A≦60.0 である。
Preferably, the above relational expression is: 20.0 ≦ A ≦ − (− 1.25 × | q / m | + 22.times.18.0 μC / g ≦ q / m ≦ −6.0 μC / g)
5) xB / 100 + 60.0 -26.0 μC / g ≦ q / m ≦ −18.0 μC / g 20.0 ≦ A ≦ 60.0−35.0 μC / g ≦ q / m ≦ −26. In the case of 0 μC / g, (−0.89 × | q / m | +18.7) × (B / 100
−1.0) + 20.0 ≦ A ≦ 60.0.

【0108】その理由は定かではないが、先ず、前述し
たように、立ち下がり規定バイアスの現像バイアスによ
れば、現像バイアスの交流成分の立ち下がりの過程によ
り、個々の電荷量のトナーに応じたSD間の往復運動を
制御して、トナーの電荷量に拘わらず全てのトナーにつ
いて、SD間の広い端部におけるトナーの往復運動を抑
え、SD間の狭い中央部でのトナーの往復運動を十分に
行なわせることができるので、現像により得られる画像
の掃き寄せ及び濃度薄を抑制することができる。更に次
のようなメカニズムにより、画像の掃き寄せ及び濃度薄
を抑制することができる。
Although the reason is not clear, first, as described above, according to the developing bias having the prescribed falling bias, the process of falling of the AC component of the developing bias corresponds to the toner of each charge amount. By controlling the reciprocating motion between the SDs, the reciprocating motion of the toner at the wide end between the SDs is suppressed and the reciprocating motion of the toner at the narrow central portion between the SDs is sufficient for all the toners regardless of the toner charge amount. Therefore, sweeping and low density of an image obtained by development can be suppressed. Further, sweeping of an image and low density can be suppressed by the following mechanism.

【0109】図33は、現像スリーブに印加した立ち下
がり規定バイアスが異なるときの、SD間の端部での現
像スリーブからのトナーの感光ドラム方向への移動時間
とトナーの電荷量との関係を示した説明図である。
FIG. 33 shows the relationship between the moving time of the toner from the developing sleeve toward the photosensitive drum and the amount of charge of the toner at the end between SD when the falling specified bias applied to the developing sleeve is different. FIG.

【0110】図33において、トナーの電荷量q/mが
小さいとき、その電荷量の小さいトナーtaは、現像ス
リーブの電位がVaになると、現像スリーブから感光ド
ラムへ移動を始める。トナーの電荷量q/mが大きいと
き、その電荷量の大きいトナーtbは、現像スリーブの
電位がVbになると、現像スリーブから感光ドラムへ移
動を始める。図中、実線で表されている傾きパーセント
の大きい現像バイアスB1 を用いたとき、電荷量の小さ
いトナーta、電荷量の大きいトナーtbの移動時間
は、それぞれ時間Ta1 、Tb1 となる。現像バイアス
B1 のとき、電荷量の大きなトナーtbは掃き寄せを生
じないが、電荷量の小さいトナーtaは移動時間がTa
1 と長くなるので、前述したように、SD間の端部にお
いて外側にずれた運動をしてトナー溜りMになり、掃き
寄せが発生する。従って電荷量が小さいトナーtaに対
しては、図中、点線で表されている傾きパーセントの小
さい現像バイアスB2 を用いる必要があり、これにより
トナーtaの移動時間をTa1 からTa2 に短くして、
画像の掃き寄せの発生を防ぐことができるようになる。
In FIG. 33, when the charge amount q / m of the toner is small, the toner ta having the small charge amount starts to move from the developing sleeve to the photosensitive drum when the potential of the developing sleeve becomes Va. When the charge amount q / m of the toner is large, the toner tb having a large charge amount starts moving from the developing sleeve to the photosensitive drum when the potential of the developing sleeve becomes Vb. In the drawing, when the developing bias B1 having a large gradient percentage represented by a solid line is used, the movement time of the toner ta having a small charge amount and the movement time of the toner tb having a large charge amount are times Ta1 and Tb1, respectively. In the case of the developing bias B1, the toner tb having a large charge does not sweep, but the toner ta having a small charge has a moving time Ta.
Therefore, as described above, the end portion between the SDs moves outward and moves toward the toner reservoir M, and sweeping occurs. Accordingly, it is necessary to use a developing bias B2 having a small inclination percentage represented by a dotted line in the drawing for the toner ta having a small charge amount, thereby shortening the moving time of the toner ta from Ta1 to Ta2,
It is possible to prevent the occurrence of sweeping of the image.

【0111】上記において、現像バイアスの立ち上がり
の時間が、先の図30に点線で示すように長くなると、
電荷量の小さいトナーtaの移動時間が変化して長くな
るので、SD間の端部においてトナーの往復運動が起こ
って掃き寄せが発生する。従って立ち上がり時間は短け
れば短いほどよい。
In the above description, if the rise time of the developing bias becomes longer as shown by the dotted line in FIG.
Since the movement time of the toner ta having a small amount of charge changes and becomes longer, the toner reciprocates at the end between the SDs and sweeping occurs. Therefore, the shorter the rise time, the better.

【0112】図34は、現像スリーブに印加した立ち下
がり規定バイアスが異なるときの、SD間の中央部での
現像スリーブからのトナーの感光ドラム方向への移動時
間とトナーの電荷量との関係を示した説明図である。
FIG. 34 shows the relationship between the moving time of the toner from the developing sleeve toward the photosensitive drum and the charge amount of the toner at the center between the SDs when the prescribed falling bias applied to the developing sleeve is different. FIG.

【0113】図34において、トナーの電荷量q/mが
小さいとき、現像スリーブの電位がVaになると、その
電荷量の小さいトナーtaは現像スリーブから感光ドラ
ムへ移動を始める。トナーの電荷量q/mが大きいと
き、現像スリーブの電位がVbになると、その電荷量の
大きいトナーtbは現像スリーブから感光ドラムへ移動
を始める。図中、実線で表されている傾きパーセントの
小さい現像バイアスB4を用いたとき、電荷量の小さい
トナーta、電荷量の大きいトナーtbの移動時間は、
それぞれ時間Ta4 、Tb4 となる。現像バイアスB4
の場合、電荷量の小さいトナーtbは濃度薄を生じない
が、電荷量の大きいトナーtbは移動時間がTb4 と短
くなるので、濃度薄が発生する。従って電荷量の大きい
トナーtbに対しては、図中、点線で表されている傾き
パーセントの大きい現像バイアスB3を用いる必要があ
り、これによりトナーtbの移動時間をTb4 からTb
3 に長くでき、画像の濃度薄の発生を防ぐことができる
ようになる。
In FIG. 34, when the electric charge q / m of the toner is small and the potential of the developing sleeve becomes Va, the toner ta having the small electric charge starts to move from the developing sleeve to the photosensitive drum. When the electric charge q / m of the toner is large and the potential of the developing sleeve becomes Vb, the toner tb having the large electric charge starts to move from the developing sleeve to the photosensitive drum. In the figure, when the developing bias B4 having a small inclination percentage represented by a solid line is used, the movement time of the toner ta having a small charge amount and the toner tb having a large charge amount is as follows.
The times are Ta4 and Tb4, respectively. Development bias B4
In the case of (1), the toner tb having a small charge does not cause a low density, but the toner tb having a large charge has a short moving time Tb4, so that a low density occurs. Therefore, for the toner tb having a large charge amount, it is necessary to use a developing bias B3 having a large gradient percentage represented by a dotted line in the figure, thereby moving the movement time of the toner tb from Tb4 to Tb4.
The length can be reduced to 3, and the occurrence of low image density can be prevented.

【0114】前述したように、画像の濃度を向上させる
には、(1)現像バイアスの交流成分の振幅を増大させ
たり、直流成分を変化させる方法と、(2)トナーの電
荷量q/mを下げる方法とがあるが、(1)の方法では
放電が起こり、(2)の方法ではトナーの飛散が起こ
る。これが、本発明では、上記のように、立ち下がり規
定バイアスの立ち下がり過程(C)の時間、感光ドラム
方向のトナー付勢過程(B)(電位Vmax )の時間を適
正化することにより濃度を向上しているので、放電及び
トナー飛散を防いで濃度を向上することが実現できる。
As described above, the image density can be improved by (1) increasing the amplitude of the AC component of the developing bias or changing the DC component, and (2) charging the toner q / m. In the method (1), discharge occurs, and in the method (2), toner is scattered. In the present invention, as described above, the density is adjusted by optimizing the time of the falling process (C) of the specified falling bias and the time of the toner energizing process (B) (potential Vmax) in the direction of the photosensitive drum. Since the density is improved, it is possible to improve the density by preventing discharge and toner scattering.

【0115】実施例6 本実施例では、現像バイアスとして、実施例3で使用し
た先の図4に示す立ち下がり過程における波形が段階状
になった立ち下がり規定バイアスを用い、この立ち下が
り規定バイアスに実施例5の関係式を満たすように条件
を設定した。黒トナー(CLC200用)の電荷量q/
mは−20.0μC/gとした。現像スリーブ上のトナ
ー層の塗布量m/sは0.4mg/cm2 とした。それ
以外は実施例5と同様にした。
Embodiment 6 In this embodiment, as the developing bias, the falling specified bias in which the waveform in the falling process shown in FIG. Were set so as to satisfy the relational expression of Example 5. Electric charge q / of black toner (for CLC200)
m was -20.0 μC / g. The coating amount m / s of the toner layer on the developing sleeve was 0.4 mg / cm 2 . Otherwise, the procedure was the same as in Example 5.

【0116】その結果、掃き寄せ及び濃度薄ない画像
を、火花放電及びトナー飛散等を生じることなく得るこ
とができた。このように、立ち下がり規定バイアスの立
ち下がり過程は、直線状に立ち下がる波形でなくても、
本発明の効果を得ることができるのが分る。
As a result, it was possible to obtain a swept image and an image having a low density without causing spark discharge and toner scattering. As described above, the falling process of the falling regulation bias is not limited to the waveform falling linearly,
It can be seen that the effects of the present invention can be obtained.

【0117】本実施例では、立ち下がり規定バイアスの
立ち下がりの波形を段階状としたが、サイン波、矩形
波、ノコギリ波、三角波、指数関数波形及び対数関数波
形等としても同様の効果を得ることができる。更に立ち
上がりの過程における波形がこれらサイン波等であって
もよい。
In the present embodiment, the falling waveform of the falling bias is stepwise, but the same effect can be obtained by using a sine wave, a rectangular wave, a sawtooth wave, a triangular wave, an exponential function waveform, a logarithmic function waveform, or the like. be able to. Further, the waveform in the rising process may be such a sine wave or the like.

【0118】又先の図4に示すように、感光ドラム方向
のトナー付勢過程(B)(電位Vmax )、現像スリーブ
方向のトナー付勢過程(A)(電位Vmin )における波
形は、直線状であることが望ましいが、振幅を小さくし
てフラットな波形に近付けさえすればサイン波、三角波
等でもよく、同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 4, the waveforms in the toner energizing process (B) (potential Vmax) in the direction of the photosensitive drum and the toner energizing process (A) (potential Vmin) in the direction of the developing sleeve are linear. However, a sine wave, a triangular wave, or the like may be used as long as the amplitude is reduced to approximate a flat waveform, and the same effect can be obtained.

【0119】実施例7 本実施例では、実施例4の先の図5に示したカラー画像
形成装置において、その現像器12a〜12dに本発明
を適用した。
Embodiment 7 In this embodiment, the present invention is applied to the developing devices 12a to 12d in the color image forming apparatus shown in FIG.

【0120】本実施例において、図5の現像器12a〜
12dの現像スリーブ2a〜2d上に、それぞれの弾性
ブレード7a〜7dによる規制で、実施例6と同様、塗
布量m/sが0.4mg/cm2 のトナー層を塗布、形
成し、そのトナーは電荷量q/mを−20.0μC/g
に帯電させた。
In this embodiment, the developing devices 12a to 12a shown in FIG.
A toner layer having an application amount m / s of 0.4 mg / cm 2 is applied and formed on the 12d developing sleeves 2a to 2d under the control of the elastic blades 7a to 7d in the same manner as in the sixth embodiment. Is the electric charge q / m at -20.0 μC / g
Was charged.

【0121】又現像バイアスとして、実施例5の関係式
を満たすように、立ち下がり規定バイアスを印加した。
立ち下がり規定バイアスは、周波数:1000Hz、V
dc:−200V、振幅:1600V、デューティーパ
ーセント:30%、傾きパーセント:66.7%とし
た。
As the developing bias, a falling bias was applied so as to satisfy the relational expression of the fifth embodiment.
The falling bias is a frequency: 1000 Hz, V
dc: -200 V, amplitude: 1600 V, duty percentage: 30%, gradient percentage: 66.7%.

【0122】本実施例において、その他の点は実施例4
と同様にして現像し、画像形成を行なった。その結果、
掃き寄せ、濃度薄のないカラー画像をトナー飛散や放電
を起こすことなく得ることができた。
In this embodiment, the other points are the same as those of the fourth embodiment.
The image was formed by developing in the same manner as described above. as a result,
A color image without sweeping and low density could be obtained without causing toner scattering or discharge.

【0123】実施例4のときと同様、本実施例において
も、画像形成装置は、先の図6に示すように、現像器1
2a〜12dをカートリッジにして回転現像装置12に
構成して、カートリッジ選択機構により回転現像装置1
2を回転して、現像器12a〜12dを感光ドラム1と
対向した現像位置に移送し、現像させる方式の画像形成
装置であってもよい。
As in the case of the fourth embodiment, in this embodiment, the image forming apparatus also includes the developing device 1 as shown in FIG.
2a to 12d are formed as cartridges in the rotary developing device 12, and the rotary developing device 1 is
The image forming apparatus may be of a type in which the developing unit 12 is rotated to rotate the developing units 12 a to 12 d to a developing position opposed to the photosensitive drum 1 and developed.

【0124】又転写材上で各色のトナー像を重ねて転写
する多重転写方式によりカラー画像を形成したが、同様
に、図7に示すように、感光ドラム1上で各色のトナー
像を重ね合わせて現像する多重現像方式によりカラー画
像を形成しても、図8に示すように、中間転写体16上
で各色のトナー像を重ね合わせて転写する中間転写方式
によりカラー画像を形成する画像形成装置であってもよ
い。
Further, a color image was formed by a multiple transfer system in which toner images of respective colors were superimposed and transferred on a transfer material. Similarly, as shown in FIG. An image forming apparatus that forms a color image by an intermediate transfer method in which toner images of respective colors are superimposed and transferred on an intermediate transfer body 16 even when a color image is formed by a multiple development method of It may be.

【0125】いずれも、掃き寄せ、濃度薄のないカラー
画像をトナー飛散や放電を起こすことなく形成すること
ができる。
In any case, it is possible to form a color image without sweeping and low density without causing toner scattering or electric discharge.

【0126】以上説明したように、実施例5〜7によれ
ば、現像時に現像剤担持体に印加される直流電圧と交流
電圧を重畳した現像バイアスとして立ち下がり規定バイ
アスを採用し、そのバイアスの交流成分の1周期におけ
る立ち下がり過程の傾きパーセント及びデューティーパ
ーセントを、トナー電荷量q/mに対して所定の範囲と
なるように規定して用いたので、現像で掃き寄せ及び濃
度薄のない良好な画像を、トナー飛散及び放電を起こす
ことなく容易に得ることができる。
As described above, according to Examples 5 to 7, the falling specified bias is adopted as the developing bias in which the DC voltage and the AC voltage applied to the developer carrying member at the time of development are superimposed. Since the gradient percentage and the duty percentage of the falling process in one cycle of the AC component are defined so as to be within a predetermined range with respect to the toner charge amount q / m, good results are obtained without sweeping and low density during development. A good image can be easily obtained without causing toner scattering and discharge.

【0127】実施例8 次に現像剤の量を把握することで、より高画質な画像を
得る実施例について説明する。本実施例では、現像スリ
ーブ上に薄層に塗布、形成したトナー層のトナー量、即
ちトナーの塗布量m/sに対して、立ち下がり規定バイ
アスの交流成分における傾きパーセント、デューティー
パーセントを規定することにより、現像でトナー飛散や
放電を起こすことなく、掃き寄せ及び濃度薄のない良好
な画像を容易に得ることができるようにしたことが特徴
である。
Embodiment 8 Next, an embodiment in which a higher quality image is obtained by grasping the amount of the developer will be described. In this embodiment, the gradient percentage and the duty percentage in the AC component of the falling specified bias are defined for the toner amount of the toner layer applied and formed on the thin layer on the developing sleeve, that is, the toner application amount m / s. Thus, a characteristic feature is that it is possible to easily obtain a good image without sweeping and low density without causing toner scattering or discharge in development.

【0128】一般に、トナー像の品質とそれを形成する
トナーの現像スリーブ上への単位面積当たりの塗布量m
/s(mg/cm2 )との間には密接な関係があり、高
品位な画像を得るためのm/sの範囲は、0.2〜1.
5mg/cm2 であることが従来公知である。
In general, the quality of the toner image and the amount m of the toner forming the toner image on the developing sleeve per unit area
/ S (mg / cm 2 ), and the range of m / s for obtaining a high-quality image is 0.2 to 1.
It is conventionally known that it is 5 mg / cm 2 .

【0129】m/sを大きくすることにより、現像バイ
アスにサイン波、三角波、ノコギリ波を用いて現像を行
なった場合でも、十分な画像濃度を得ることは可能であ
るが、トナー飛散が発生し易く、画像形成装置の機内汚
染が生じる。m/sを小さくすると、デューティーバイ
アス、矩形波を用いていも十分な画像濃度を得ることが
できない。
By increasing m / s, it is possible to obtain a sufficient image density even when development is performed using a sine wave, a triangular wave, or a sawtooth wave as a developing bias, but toner scattering occurs. This easily causes contamination of the image forming apparatus. If m / s is reduced, a sufficient image density cannot be obtained even if a duty bias and a rectangular wave are used.

【0130】m/sが小さい状態で画像濃度を高める方
法としては、現像部の間隙(SD間)に印加される現像
バイアスの交流成分の振幅を増大する方法、直流成分を
増大させる方法、現像スリーブの周速を速くする方法等
が従来知られている。
As a method of increasing the image density in a state where m / s is small, there are a method of increasing the amplitude of the AC component of the developing bias applied to the gap (between SD) of the developing units, a method of increasing the DC component, and a method of developing. Methods for increasing the peripheral speed of the sleeve and the like are conventionally known.

【0131】しかし、上記の現像バイアス交流成分の振
幅を増大させたり、直流成分を増大させると、既述した
ように、現像スリーブと感光ドラムとの間(SD間)で
火花放電等が起こる可能性があるばかりでなく、地カブ
リが発生する虞もある。現像スリーブの周速を速くする
方法の場合には、周速を速くしたことに起因した現像装
置内気流によりトナー飛散が発生するので、この方法は
実用性に欠ける。
However, if the amplitude of the developing bias AC component is increased or the DC component is increased, as described above, spark discharge or the like may occur between the developing sleeve and the photosensitive drum (between SD). Not only is there a possibility that ground fog will occur. In the case of the method in which the peripheral speed of the developing sleeve is increased, the toner is scattered by the air flow in the developing device due to the increased peripheral speed, so that this method is not practical.

【0132】放電等を起こさないようにトナーの塗布量
を上げ、m/sを2.0〜3.0mg/cm2 にする
と、トナー飛散、カブリ等の発生を招いて実用的でなく
なる。
If the amount of the applied toner is increased so as not to cause electric discharge and the m / s is set to 2.0 to 3.0 mg / cm 2 , toner scattering, fogging and the like are caused to be impractical.

【0133】そこで、本実施例では、以下のように、ト
ナーの塗布量m/sに応じて立ち下がり規定バイアスを
変更して現像に使用し、トナー飛散や放電を起こすこと
なく、掃き寄せ及び濃度薄のない良好な画像を容易に得
ることができる、トナーの塗布量m/sに応じた立ち下
がり規定バイアスを調べる現像実験を行なった。
Therefore, in the present embodiment, as described below, the falling specified bias is changed according to the toner application amount m / s and used for development, and sweeping and discharging are performed without causing toner scattering and discharge. A development experiment was conducted in which a prescribed falling bias in accordance with the toner application amount m / s, which can easily obtain a good image without low density, was obtained.

【0134】実験には、これまでと同様、先の図9に示
した従来のと同じ現像装置を図17に示した実験装置に
組んで現像に使用し、現像により5m角の画像を形成し
て、画像の掃き寄せ及び濃度薄を調べた。現像装置に
は、キヤノン販売(株)から市販されているCLC20
0用の黒トナーを使用し、そのトナーの電荷量q/mは
−20.0μC/gに設定した。
In the experiment, as in the past, the same developing device as the conventional one shown in FIG. 9 was assembled in the experimental device shown in FIG. 17 and used for development, and a 5 m square image was formed by development. Then, the sweeping of the image and the low density were examined. The developing device includes CLC20 commercially available from Canon Sales Co., Ltd.
A black toner for 0 was used, and the charge q / m of the toner was set to −20.0 μC / g.

【0135】図35は、実験に用いた現像バイアスの交
流成分の1周期における傾きパーセント及びデューティ
ーパーセントと、得られた5mm角の画像の掃き寄せの
発生状態との関係を示した説明図である。
FIG. 35 is an explanatory diagram showing the relationship between the gradient percentage and the duty percentage in one cycle of the AC component of the developing bias used in the experiment and the state of occurrence of sweeping of the obtained 5 mm square image. .

【0136】トナーの塗布量m/sを0.2mg/cm
2 〜1.5mg/cm2 の範囲で変化させ、デューティ
ーパーセントは5.0%〜95.0%まで変化させ、そ
のそれぞれのデューティーパーセントにおいて傾きパー
セントを0.5%〜99.5%まで変化させた。
The toner application amount m / s is set to 0.2 mg / cm
2 to 1.5 mg / cm 2 , the duty percentage is changed from 5.0% to 95.0%, and the slope percentage is changed from 0.5% to 99.5% at each duty percentage. I let it.

【0137】図35から分るように、トナー塗布量m/
sが0.6mg/cm2 以下のとき、5.0〜95.0
%の全てのデューティーパーセントにおいて、傾きパー
セントを60.0〜90.0%に設定すると、画像の掃
き寄せは実用上問題のないレベルまでなくなり、傾きパ
ーセントが0.5〜60.%の範囲では掃き寄せは完全
になくなった。
As can be seen from FIG. 35, the toner application amount m /
When s is 0.6 mg / cm 2 or less, 5.0 to 95.0
% For all duty percentages, the sweeping of the image is reduced to a level at which there is no practical problem, and the gradient percentage is 0.5 to 60.%. In the% range, sweeping was completely eliminated.

【0138】m/sが0.9mg/cm2 のとき、
(1)デューティーパーセントを95.0%、90.0
%に設定し、傾きパーセントを55.5〜85.5%に
すると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜55.5%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(2)デューティーパーセ
ントを80.0%、70.0%に設定し、傾きパーセン
トを56.0〜86.0%にすると、掃き寄せは実用上
問題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.
5〜56.0%にすると、掃き寄せは完全になくなっ
た。(3)デューティーパーセントを60.0%、5
0.0%、40.0%に設定し、傾きパーセントを5
7.5〜87.5%にすると、掃き寄せは実用上問題の
ないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5〜5
7.5%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
(4)デューティーパーセントを30.0%、20.0
%に設定し、傾きパーセントを59.0〜89.0%に
すると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜59.0%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を59.7〜89.7%にすると、掃き寄せは実用上問
題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5
〜59.7%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
When m / s is 0.9 mg / cm 2 ,
(1) The duty percentage is 95.0%, 90.0%
%, The slope percentage is set to 55.5 to 85.5%, sweeping stops at a level where there is no practical problem, and when the slope percentage is set to 0.5 to 55.5%, sweeping is completely completed. lost. (2) If the duty percentage is set to 80.0% and 70.0%, and the slope percentage is set to 56.0 to 86.0%, sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the slope percentage is set to 0.
At 56.0%, sweeping was completely eliminated. (3) The duty percentage is 60.0%, 5
0.0%, 40.0%, and the slope percentage is 5
When 7.5 to 87.5% is set, sweeping is reduced to a level where there is no practical problem, and the slope percentage is set to 0.5 to 5%.
At 7.5%, sweeping was completely eliminated.
(4) The duty percentage is 30.0%, 20.0
%, The slope percentage is 59.0 to 89.0%, sweeping is reduced to a level at which there is no practical problem, and when the slope percentage is 0.5 to 59.0%, sweeping is completely completed. lost. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the inclination percentage is set to 59.7 to 89.7%, the sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the inclination percentage is set to 0.1%. 5
At 5959.7%, sweeping was completely eliminated.

【0139】m/sが1.2mg/cm2 のとき、
(1)デューティーパーセントを95.%、90.0%
に設定し、傾きパーセントを51.0〜81.0%にす
ると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜51.0%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(2)デューティーパーセ
ントを80.0%、70.0%に設定し、傾きパーセン
トを52.5〜82.5%にすると、掃き寄せは実用上
問題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.
5〜52.5%にすると、掃き寄せは完全になくなっ
た。(3)デューティーパーセントを60.0%、5
0.0%、40.0%に設定し、傾きパーセントを5
5.0〜85.0%にすると、掃き寄せは実用上問題の
ないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5〜5
5.0%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
(4)デューティーパーセントを30.0%、20.0
%に設定し、傾きパーセントを57.5〜87.5%に
すると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜57.5%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を59.5〜89.5%にすると、掃き寄せは実用上問
題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5
〜59.5%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
When m / s is 1.2 mg / cm 2 ,
(1) The duty percentage is 95. %, 90.0%
When the slope percentage is set to 51.0 to 81.0%, sweeping disappears to a level having no practical problem, and when the slope percentage is set to 0.5 to 51.0%, sweeping completely disappears. Was. (2) When the duty percentage is set to 80.0% and 70.0%, and the slope percentage is set to 52.5 to 82.5%, sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the slope percentage is set to 0.
At 5-52.5%, sweeping was completely eliminated. (3) The duty percentage is 60.0%, 5
0.0%, 40.0%, and the slope percentage is 5
When it is 5.0 to 85.0%, sweeping disappears to a level where there is no practical problem, and the slope percentage is 0.5 to 5%.
At 5.0%, sweeping was completely eliminated.
(4) The duty percentage is 30.0%, 20.0
% And the slope percentage is 57.5 to 87.5%, sweeping is reduced to a level at which there is no practical problem. When the slope percentage is 0.5 to 57.5%, sweeping is completely completed. lost. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the inclination percentage is set to 59.5 to 89.5%, sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the inclination percentage is set to 0.1%. 5
At 5959.5%, sweeping was completely eliminated.

【0140】m/sが1.5mg/cm2 のとき、
(1)デューティーパーセントを95.%、90.0%
に設定し、傾きパーセントを46.5〜76.5%にす
ると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜46.5%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(2)デューティーパーセ
ントを80.0%、70.0%に設定し、傾きパーセン
トを49.0〜79.0%にすると、掃き寄せは実用上
問題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.
5〜49.0%にすると、掃き寄せは完全になくなっ
た。(3)デューティーパーセントを60.0%、5
0.0%、40.0%に設定し、傾きパーセントを5
2.5〜82.5%にすると、掃き寄せは実用上問題の
ないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5〜5
2.5%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
(4)デューティーパーセントを30.0%、20.0
%に設定し、傾きパーセントを56.5〜86.5%に
すると、掃き寄せは実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを0.5〜56.5%にすると、掃
き寄せは完全になくなった。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を59.0〜89.0%にすると、掃き寄せは実用上問
題のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを0.5
〜59.0%にすると、掃き寄せは完全になくなった。
When m / s is 1.5 mg / cm 2 ,
(1) The duty percentage is 95. %, 90.0%
When the slope percentage is set to 46.5 to 76.5%, sweeping stops at a level where there is no practical problem, and when the slope percentage is set to 0.5 to 46.5%, sweeping completely stops. Was. (2) If the duty percentage is set to 80.0% and 70.0% and the slope percentage is set to 49.0 to 79.0%, the sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the slope percentage is set to 0.
At 5-49.0%, sweeping was completely eliminated. (3) The duty percentage is 60.0%, 5
0.0%, 40.0%, and the slope percentage is 5
When it is set to 2.5 to 82.5%, the sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the slope percentage is set to 0.5 to 5%.
At 2.5%, sweeping was completely eliminated.
(4) The duty percentage is 30.0%, 20.0
%, The slope percentage is set to 56.5 to 86.5%, sweeping stops at a level where there is no problem in practical use, and when the slope percentage is set to 0.5 to 56.5%, sweeping is completely completed. lost. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the inclination percentage is set to 59.0 to 89.0%, sweeping is reduced to a level having no practical problem, and the inclination percentage is set to 0.1%. 5
At 5959.0%, sweeping was completely eliminated.

【0141】図36は、実験に用いた現像バイアスの交
流成分の1周期における傾きパーセント及びデューティ
ーパーセントと、得られた5mm角の画像の濃度薄の発
生状態との関係を示した説明図である。
FIG. 36 is an explanatory diagram showing the relationship between the gradient percentage and the duty percentage in one cycle of the AC component of the developing bias used in the experiment, and the state of occurrence of low density in the obtained 5 mm square image. .

【0142】同じように、トナーの塗布量m/sを0.
2〜1.5mg/cm2 の範囲で変化させ、デューティ
ーパーセントは5.0%〜95.0%まで変化させ、そ
のそれぞれのデューティーパーセントにおいて傾きパー
セントを0.5%〜99.5%まで変化させた。
Similarly, the toner application amount m / s is set to 0.1.
Varied between 2~1.5mg / cm 2, the duty percentage is varied from 5.0% 95.0%, varying from 0.5% to 99.5% inclination percentage in their respective duty percent I let it.

【0143】図36から分るように、トナー塗布量m/
sが0.35mg/cm2 以上のとき、5.0〜95.
0%の全てのデューティーパーセントにおいて、傾きパ
ーセントを10.0〜20.0%に設定すると、濃度薄
は実用上問題のないレベルまでなくなり、傾きパーセン
トが20.0〜99.5%の範囲では十分な濃度が得ら
れた。
As can be seen from FIG. 36, the toner application amount m /
When s is 0.35 mg / cm 2 or more, 5.0 to 95.
When the slope percentage is set to 10.0 to 20.0% at all duty percentages of 0%, the density is reduced to a level having no practical problem, and when the slope percentage is in the range of 20.0 to 99.5%. A sufficient concentration was obtained.

【0144】m/sが0.30mg/cm2 のとき、
(1)デューティーパーセントを95.0%、90.0
%に設定し、傾きパーセントを10.3〜20.3%に
すると、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを20.3%以上にすると、十分な
濃度が得られた。(2)デューティーパーセントを8
0.0%、70.0%に設定し、傾きパーセントを1
0.8〜20.8%にすると、濃度薄は実用上問題のな
いレベルまでなくなり、傾きパーセントを20.8%以
上にすると、十分な濃度が得られた。(3)デューティ
ーパーセントを60.0%、50.0%、40.0%に
設定し、傾きパーセントを11.5〜21.5%にする
と、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくなり、傾
きパーセントを21.5%以上にすると、十分な濃度が
得られた。(4)デューティーパーセントを30.0
%、20.0%に設定し、傾きパーセントを12.3〜
22.3%にすると、濃度薄は実用上問題のないレベル
までなくなり、傾きパーセント22.3%以上にする
と、十分な濃度が得られた。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を12.6〜22.6%にすると、濃度薄は実用上問題
のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを22.6
%以上にすると、十分な濃度が得られた。
When m / s is 0.30 mg / cm 2 ,
(1) The duty percentage is 95.0%, 90.0%
%, And the gradient percentage was 10.3 to 20.3%, the density was low to a level at which there was no problem in practical use. When the gradient percentage was 20.3% or more, a sufficient density was obtained. (2) Duty percentage is 8
0.0% and 70.0%, and set the slope percentage to 1
When the concentration was 0.8 to 20.8%, the concentration was not reduced to a level having no practical problem. When the gradient percentage was 20.8% or more, a sufficient concentration was obtained. (3) When the duty percentage is set to 60.0%, 50.0%, and 40.0%, and the slope percentage is set to 11.5 to 21.5%, the density is reduced to a level having no practical problem. When the slope percentage was set to 21.5% or more, a sufficient concentration was obtained. (4) The duty percentage is 30.0
%, 20.0%, and the slope percentage is 12.3 to
At 22.3%, the concentration was reduced to a level at which there was no practical problem, and when the slope percentage was 22.3% or more, a sufficient concentration was obtained. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the gradient percentage is set to 12.6 to 22.6%, the density is not reduced to a level having no practical problem. 6
%, A sufficient concentration was obtained.

【0145】m/sが0.25mg/cm2 のとき、
(1)デューティーパーセントを95.0%、90.0
%に設定し、傾きパーセントを10.7〜20.7%に
すると、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを20.7%以上にすると、十分な
濃度が得られた。(2)デューティーパーセントを8
0.0%、70.0%に設定し、傾きパーセントを1
1.5〜21.5%にすると、濃度薄は実用上問題のな
いレベルまでなくなり、傾きパーセントを21.5%以
上にすると、十分な濃度が得られた。(3)デューティ
ーパーセントを60.0%、50.0%、40.0%に
設定し、傾きパーセントを12.8〜22.8%にする
と、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくなり、傾
きパーセントを22.8%以上にすると、十分な濃度が
得られた。(4)デューティーパーセントを30.0
%、20.0%に設定し、傾きパーセントを14.3〜
24.3%にすると、濃度薄は実用上問題のないレベル
までなくなり、傾きパーセント24.3%以上にする
と、十分な濃度が得られた。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を15.3〜25.3%にすると、濃度薄は実用上問題
のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを25.3
%以上にすると、十分な濃度が得られた。
When m / s is 0.25 mg / cm 2 ,
(1) The duty percentage is 95.0%, 90.0%
%, The gradient percentage was set to 10.7 to 20.7%, and the density was reduced to a level at which there was no practical problem. When the gradient percentage was set to 20.7% or more, a sufficient density was obtained. (2) Duty percentage is 8
0.0% and 70.0%, and set the slope percentage to 1
When the content was 1.5 to 21.5%, the concentration was not reduced to a level causing no practical problem. When the gradient percentage was 21.5% or more, a sufficient concentration was obtained. (3) When the duty percentage is set to 60.0%, 50.0%, and 40.0%, and the gradient percentage is set to 12.8 to 22.8%, the density is reduced to a level at which there is no practical problem. When the slope percentage was 22.8% or more, a sufficient concentration was obtained. (4) The duty percentage is 30.0
%, 20.0%, and the slope percentage from 14.3 to
At 24.3%, the concentration was reduced to a level at which there was no problem in practical use, and when the slope percentage was 24.3% or more, a sufficient concentration was obtained. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the gradient percentage is set to 15.3 to 25.3%, the density density is reduced to a level having no practical problem. 3
%, A sufficient concentration was obtained.

【0146】m/sが0.20mg/cm2 のとき、
(1)デューティーパーセントを95.0%、90.0
%に設定し、傾きパーセントを11.0〜21.0%に
すると、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくな
り、傾きパーセントを21.0%以上にすると、十分な
濃度が得られた。(2)デューティーパーセントを8
0.0%、70.0%に設定し、傾きパーセントを1
2.0〜22.0%にすると、濃度薄は実用上問題のな
いレベルまでなくなり、傾きパーセントを22.0%以
上にすると、十分な濃度が得られた。(3)デューティ
ーパーセントを60.0%、50.0%、40.0%に
設定し、傾きパーセントを14.0〜24.0%にする
と、濃度薄は実用上問題のないレベルまでなくなり、傾
きパーセントを24.0%以上にすると、十分な濃度が
得られた。(4)デューティーパーセントを30.0
%、20.0%に設定し、傾きパーセントを16.5〜
26.5%にすると、濃度薄は実用上問題のないレベル
までなくなり、傾きパーセント26.5%以上にする
と、十分な濃度が得られた。(5)デューティーパーセ
ントを10.0%、5.0%に設定し、傾きパーセント
を17.0〜27.0%にすると、濃度薄は実用上問題
のないレベルまでなくなり、傾きパーセントを27.0
%以上にすると、十分な濃度が得られた。
When m / s is 0.20 mg / cm 2 ,
(1) The duty percentage is 95.0%, 90.0%
%, The gradient percentage was set to 11.0 to 21.0%, and the density was reduced to a level at which there was no practical problem. When the gradient percentage was set to 21.0% or more, a sufficient density was obtained. (2) Duty percentage is 8
0.0% and 70.0%, and set the slope percentage to 1
When the concentration was 2.0 to 22.0%, the concentration was not reduced to a level causing no practical problem. When the gradient percentage was 22.0% or more, a sufficient concentration was obtained. (3) When the duty percentage is set to 60.0%, 50.0%, and 40.0%, and the gradient percentage is set to 14.0 to 24.0%, the density is reduced to a level at which there is no practical problem. When the slope percentage was 24.0% or more, a sufficient concentration was obtained. (4) The duty percentage is 30.0
% And 20.0%, and the slope percentage is 16.5 to
At 26.5%, the concentration was reduced to a level at which there was no problem in practical use, and when the slope percentage was 26.5% or more, a sufficient concentration was obtained. (5) When the duty percentage is set to 10.0% and 5.0% and the gradient percentage is set to 17.0 to 27.0%, the density is reduced to a level having no practical problem, and the gradient percentage is set to 27. 0
%, A sufficient concentration was obtained.

【0147】従って、図35、図36から分るように、
傾きパーセント(%)=A=T11/T1 ×100、デュ
ーティーパーセント(%)=B=T1 / (T1 +T2 )
×100、が、トナー塗布量m/sの範囲により区分し
て、 0.6mg/cm2 ≦m/s≦1.5mg/cm2 のと
き 10.0≦A≦(−16.7×m/s+10.0)×B
/100+90.0 0.35mg/cm2 ≦m/s≦0.6mg/cm2
とき 10.0≦A≦90.0 0.2mg/cm2 ≦m/s≦0.35mg/cm2
とき −(−53.3×m/s+18.7)×(B/100−
1.0)+10.0≦A≦90.0 の関係を満たすことにより、掃き寄せ及び濃度薄のない
画像を、トナー飛散及び放電を生じることなく得ること
が可能になった。
Therefore, as can be seen from FIGS. 35 and 36,
Slope percentage (%) = A = T11 / T1 × 100, duty percentage (%) = B = T1 / (T1 + T2)
× 100 is divided according to the range of toner application amount m / s, and when 0.6 mg / cm 2 ≦ m / s ≦ 1.5 mg / cm 2 10.0 ≦ A ≦ (−16.7 × m /S+10.0)×B
/100+90.0 0.35 mg / cm 2 ≦ m / s ≦ 0.6 mg / cm 2 10.0 ≦ A ≦ 90.0 0.2 mg / cm 2 ≦ m / s ≦ 0.35 mg / cm 2 Time − (− 53.3 × m / s + 18.7) × (B / 100−
1.0) + 10.0 ≦ A ≦ 90.0 By satisfying the following relationship, it became possible to obtain an image without sweeping and low density without toner scattering and discharge.

【0148】好ましくは、上記関係式は、 0.6mg/cm2 ≦m/s≦1.5mg/cm2 のと
き 20.0≦A≦(−16.7×m/s+10.0)×B
/100+60.0 0.35mg/cm2 ≦m/s≦0.6mg/cm2
とき 20.0≦A≦60.0 0.2mg/cm2 ≦m/s≦0.35mg/cm2
とき −(−53.3×m/s+18.7)×(B/100−
1.0)+20.0≦A≦60.0 である。
Preferably, the above relational expression is: 20.0 ≦ A ≦ (−16.7 × m / s + 10.0) × B when 0.6 mg / cm 2 ≦ m / s ≦ 1.5 mg / cm 2
/100+60.0 0.35 mg / cm 2 ≦ m / s ≦ 0.6 mg / cm 2 When 20.0 ≦ A ≦ 60.0 0.2 mg / cm 2 ≦ m / s ≦ 0.35 mg / cm 2 Time − (− 53.3 × m / s + 18.7) × (B / 100−
1.0) + 20.0 ≦ A ≦ 60.0.

【0149】その理由は定かではないが、先ず、前述し
たのと同様に、立ち下がり規定バイアスの現像バイアス
によれば、現像バイアスの交流成分の立ち下がりの過程
により、個々の電荷量のトナーに応じたSD間の往復運
動を制御して、トナーの電荷量に拘わらず全てのトナー
について、SD間の広い端部におけるトナーの往復運動
を抑え、SD間の狭い中央部でのトナーの往復運動を十
分に行なわせることができるので、現像により得られる
画像の掃き寄せ及び濃度薄を抑制することができる。更
に次のようなメカニズムにより、画像の掃き寄せ及び濃
度薄を抑制することができる。
Although the reason is not clear, first, similarly to the above, according to the developing bias of the falling specified bias, the toner of each charge amount is generated by the process of falling of the AC component of the developing bias. By controlling the reciprocating motion between the SDs, the reciprocating motion of the toner at the wide end between the SDs is suppressed and the reciprocating motion of the toner at the narrow central portion between the SDs for all the toners irrespective of the toner charge amount. Can be sufficiently performed, so that sweeping and low density of an image obtained by development can be suppressed. Further, sweeping of an image and low density can be suppressed by the following mechanism.

【0150】一般に、トナーの現像スリーブへの鏡映力
Fm は、トナー粒子の電荷量をQ、トナー粒子の中心と
現像スリーブ表面との間の距離をrとすると、 Fm ∝Q2 /r2 で表され、従って現像スリーブへのトナー塗布量m/s
が大きくなってトナー層厚が厚くなると、そのトナー層
の最上層のトナーは現像スリーブ表面からの距離rが大
きくなるので、最上層のトナーが現像スリーブから受け
る鏡映力Fm は小さくなる。このため感光ドラムと現像
スリーブとの間の電位差が小さく、SD間の現像電界が
小さいときでも、トナーは現像スリーブから感光ドラム
へ移動し得ることになる。
Generally, the reflection force Fm of the toner on the developing sleeve is represented by FmmQ 2 / r 2 where Q is the charge amount of the toner particles and r is the distance between the center of the toner particles and the surface of the developing sleeve. And therefore the amount of toner applied to the developing sleeve m / s
When the thickness of the toner layer increases due to the increase in the distance, the distance r of the toner in the uppermost layer of the toner layer from the surface of the developing sleeve increases, so that the mirror force Fm received by the toner in the uppermost layer from the developing sleeve decreases. Therefore, even when the potential difference between the photosensitive drum and the developing sleeve is small and the developing electric field between the SDs is small, the toner can move from the developing sleeve to the photosensitive drum.

【0151】図37は、現像スリーブに印加した立ち下
がり規定バイアスが異なるときの、SD間の端部での現
像スリーブからのトナーの感光ドラム方向への移動時間
とトナーの塗布量との関係を示した説明図である。
FIG. 37 shows the relationship between the moving time of the toner from the developing sleeve toward the photosensitive drum at the end between SD and the amount of applied toner when the falling bias applied to the developing sleeve is different. FIG.

【0152】図37において、トナーの塗布量m/sが
大きいとき、その塗布量が大きいときのトナー(tcと
する)は、現像スリーブの電位がVaになると、現像ス
リーブから感光ドラムへ移動を始める。トナーの塗布量
m/sが小さいとき、その塗布量の小さいときのトナー
(tdとする)は、現像スリーブの電位がVbになる
と、現像スリーブから感光ドラムへ移動を始める。図
中、実線で表されている傾きパーセントの大きい現像バ
イアスB1を用いたとき、塗布量の大きいトナーtc、
塗布量の小さいトナーtdの移動時間は、それぞれ時間
Tc1 、Td1 となる。現像バイアスB1 のとき、塗布
量の小さいトナーtdは掃き寄せを生じないが、塗布量
の大きいトナーtcは移動時間がTc1 と長くなるの
で、掃き寄せが発生する。従って塗布量が大きいトナー
tcに対しては、図中、点線で表されている傾きパーセ
ントの小さい現像バイアスB2 を用いる必要があり、こ
れによりトナーtcの移動時間をTc1 からTc2 に短
くして、画像の掃き寄せの発生を防ぐことができるよう
になる。
In FIG. 37, when the applied amount m / s of the toner is large, the toner (tc) when the applied amount is large moves from the developing sleeve to the photosensitive drum when the potential of the developing sleeve becomes Va. start. When the applied amount m / s of the toner is small, the toner (td) when the applied amount is small starts to move from the developing sleeve to the photosensitive drum when the potential of the developing sleeve becomes Vb. In the drawing, when the developing bias B1 represented by the solid line and having a large inclination percentage is used, the toner tc having a large coating amount is used.
The movement time of the toner td with a small amount of application is time Tc1, Td1, respectively. When the developing bias B1 is used, the toner td having a small application amount does not sweep, but the toner tc having a large application amount has a moving time as long as Tc1, so that sweeping occurs. Therefore, it is necessary to use a developing bias B2 having a small inclination percentage represented by a dotted line in the figure for the toner tc having a large application amount, thereby shortening the moving time of the toner tc from Tc1 to Tc2, It is possible to prevent the occurrence of sweeping of the image.

【0153】上記において、現像バイアスの立ち上がり
の時間が、先の図30に点線で示すように長くなると、
塗布量の小さいトナーtcの移動時間が変化して長くな
るので、SD間の端部においてトナーの往復運動が起こ
って掃き寄せが発生する。従って立ち上がり時間は短け
れば短いほどよい。
In the above description, if the rise time of the developing bias becomes longer as shown by the dotted line in FIG.
Since the movement time of the toner tc having a small amount of application changes and becomes longer, the toner reciprocates at the end between the SDs and sweeping occurs. Therefore, the shorter the rise time, the better.

【0154】図38は、現像スリーブに印加した立ち下
がり規定バイアスが異なるときの、SD間の中央部での
現像スリーブからのトナーの感光ドラム方向への移動時
間とトナーの塗布量との関係を示した説明図である。
FIG. 38 shows the relationship between the moving time of the toner from the developing sleeve toward the photosensitive drum and the amount of the applied toner at the center between SD when the falling bias applied to the developing sleeve is different. FIG.

【0155】図38において、トナーの塗布量m/sが
大きいとき、その塗布量の大きいときのトナーtcは、
現像スリーブの電位がVaになると、現像スリーブから
感光ドラムへ移動を始める。トナーの塗布量m/sが小
さいとき、その塗布量の小さいときのトナーtdは現像
スリーブの電位がVbになると、現像スリーブから感光
ドラムへ移動を始める。図中、実線で表されている傾き
パーセントの小さい現像バイアスB4 を用いたとき、塗
布量の大きいときのトナーtc、塗布量の小さいときの
トナーtdの移動時間は、それぞれ時間Tc4 、Td4
となる。現像バイアスB4 のとき、塗布量の小さいとき
のトナーtcは濃度薄を生じないが、塗布量の大きいと
きのトナーtdは移動時間がTd4 と小さくなり、トナ
ーの十分な往復運動が行なわれなくなるので、濃度薄が
発生する。従って塗布量の大きいときのトナーtdに対
しては、図中、点線で表されている傾きパーセントの大
きい現像バイアスB3 を用いる必要があり、これにより
トナーtdの移動時間をTd4 からTd3 に長くでき、
画像の濃度薄の発生を防ぐことができるようになる。
In FIG. 38, when the applied amount m / s of the toner is large, the toner tc when the applied amount is large is:
When the potential of the developing sleeve becomes Va, the developing sleeve starts moving to the photosensitive drum. When the applied amount m / s of the toner is small, the toner td when the applied amount is small starts moving from the developing sleeve to the photosensitive drum when the potential of the developing sleeve becomes Vb. In the drawing, when the developing bias B4 having a small inclination percentage represented by the solid line is used, the movement time of the toner tc when the coating amount is large and the movement time of the toner td when the coating amount is small are time Tc4 and Td4, respectively.
Becomes When the developing bias B4 is used, the toner tc when the amount of application is small does not cause a low density, but when the amount of application of the toner td is large, the movement time of the toner td becomes small as Td4, and the toner does not reciprocate sufficiently. , Low concentration occurs. Therefore, for the toner td when the application amount is large, it is necessary to use the developing bias B3 having a large inclination percentage represented by the dotted line in the figure, and thereby the movement time of the toner td can be extended from Td4 to Td3. ,
It is possible to prevent the occurrence of low image density.

【0156】以上から、本実施例では、現像スリーブ上
のトナーの塗布量m/sに対し、立ち下がり規定バイア
スの立ち下がり過程(C)の時間、感光ドラム方向のト
ナー付勢過程(B)(電位Vmax )の時間を適正化する
ことにより、放電及びトナー飛散を防いで濃度を向上す
ることができる。
As described above, in this embodiment, the time of the falling process (C) of the specified falling bias and the toner energizing process in the direction of the photosensitive drum (B) with respect to the toner application amount m / s on the developing sleeve. By optimizing the time of (potential Vmax), discharge and toner scattering can be prevented and the density can be improved.

【0157】実施例9 本実施例では、現像バイアスとして、実施例3で使用し
た先の図4に示す立ち下がり過程における波形が段階上
になった立ち下がり規定バイアスを用い、この立ち下が
り規定バイアスに実施例8の関係式を満たすように条件
を設定した。黒トナー(CLC200用)の塗布量m/
sは0.4mg/cm2 とした。それ以外は実施例8と
同様にした。
Embodiment 9 In this embodiment, as the developing bias, the falling specified bias in which the waveform in the falling process shown in FIG. Were set so as to satisfy the relational expression of Example 8. Application amount of black toner (for CLC200) m /
s was 0.4 mg / cm 2 . Otherwise, the procedure was the same as in Example 8.

【0158】その結果、掃き寄せ及び濃度薄ない画像
を、火花放電及びトナー飛散等を生じることなく得るこ
とができた。このように、立ち下がり規定バイアスの立
ち下がり過程は、直線状に立ち下がる波形でなくても、
本発明の効果を得ることができる。
As a result, it was possible to obtain a swept image and an image having a low density without causing spark discharge and toner scattering. As described above, the falling process of the falling regulation bias is not limited to the waveform falling linearly,
The effects of the present invention can be obtained.

【0159】本実施例では、立ち下がり規定バイアスの
立ち下がりの波形を段階状としたが、サイン波、矩形
波、ノコギリ波、三角波、指数関数波形及び対数関数波
形等としても同様の効果を得ることができる。更に立ち
上がりの過程における波形がこれらサイン波等であって
もよい。
In this embodiment, the falling waveform of the prescribed falling bias is stepped, but the same effect can be obtained by using a sine wave, a rectangular wave, a sawtooth wave, a triangular wave, an exponential function waveform, a logarithmic function waveform, or the like. be able to. Further, the waveform in the rising process may be such a sine wave or the like.

【0160】又先の図4に示すように、感光ドラム方向
のトナー付勢過程(B)(電位Vmax )、現像スリーブ
方向のトナー付勢過程(A)(電位Vmin )における波
形は、直線状であることが望ましいが、振幅を小さくし
てフラットな波形に近付けさえすればサイン波、三角波
等でもよく、同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 4, the waveforms in the toner energizing process (B) (potential Vmax) in the direction of the photosensitive drum and the toner energizing process (A) (potential Vmin) in the direction of the developing sleeve are linear. However, a sine wave, a triangular wave, or the like may be used as long as the amplitude is reduced to approximate a flat waveform, and the same effect can be obtained.

【0161】実施例10 本実施例では、実施例4の先の図5に示したカラー画像
形成装置において、その現像器12a〜12dに本発明
を適用した。
Embodiment 10 In this embodiment, the present invention is applied to the developing devices 12a to 12d in the color image forming apparatus shown in FIG.

【0162】本実施例において、図5の現像器12a〜
12dの現像スリーブ2a〜2d上に、それぞれの弾性
ブレード7a〜7dによる規制で、実施例9と同様、ト
ナー量m/sが0.4mg/cm2 のトナー層を塗布、
形成した。
In this embodiment, the developing devices 12a to 12a shown in FIG.
A toner layer having a toner amount m / s of 0.4 mg / cm 2 is applied on the 12d developing sleeves 2a to 2d under the control of the respective elastic blades 7a to 7d as in the ninth embodiment.
Formed.

【0163】又現像バイアスとして、実施例8の関係式
を満たすように、立ち下がり規定バイアスを印加した。
立ち下がり規定バイアスは、周波数:1000Hz、V
dc:−200V、振幅:1600V、デューティーパ
ーセント:30%、傾きパーセント:66.7%とし
た。
As the developing bias, a falling specified bias was applied so as to satisfy the relational expression of the eighth embodiment.
The falling bias is a frequency: 1000 Hz, V
dc: -200 V, amplitude: 1600 V, duty percentage: 30%, gradient percentage: 66.7%.

【0164】本実施例において、その他の点は実施例4
と同様にして現像し、画像形成を行なった。その結果、
掃き寄せ、濃度薄のないカラー画像をトナー飛散や放電
を起こすことなく得ることができた。
In this embodiment, the other points are the same as those of the fourth embodiment.
The image was formed by developing in the same manner as described above. as a result,
A color image without sweeping and low density could be obtained without causing toner scattering or discharge.

【0165】実施例4のときと同様、本実施例において
も、画像形成装置は、先の図6に示すように、現像器1
2a〜12dをカートリッジにして回転現像装置12に
構成して、カートリッジ選択機構により回転現像装置1
2を回転して、現像器12a〜12dを感光ドラム1と
対向した現像位置に移送し、現像させる方式の画像形成
装置であってもよい。
As in the case of the fourth embodiment, also in this embodiment, the image forming apparatus employs the developing device 1 as shown in FIG.
2a to 12d are formed as cartridges in the rotary developing device 12, and the rotary developing device 1 is
The image forming apparatus may be of a type in which the developing unit 12 is rotated to rotate the developing units 12 a to 12 d to a developing position opposed to the photosensitive drum 1 and developed.

【0166】又転写材上で各色のトナー像を重ねて転写
する多重転写方式によりカラー画像を形成したが、同様
に、図7に示すように、感光ドラム1上で各色のトナー
像を重ね合わせて現像する多重現像方式によりカラー画
像を形成しても、図8に示すように、中間転写体16上
で各色のトナー像を重ね合わせて転写する中間転写方式
によりカラー画像を形成する画像形成装置であってもよ
い。
A color image was formed by a multiple transfer method in which toner images of respective colors were transferred on a transfer material in a superimposed manner. Similarly, as shown in FIG. An image forming apparatus that forms a color image by an intermediate transfer method in which toner images of respective colors are superimposed and transferred on an intermediate transfer body 16 even when a color image is formed by a multiple development method of It may be.

【0167】いずれも、掃き寄せ、濃度薄のないカラー
画像をトナー飛散や放電を起こすことなく形成すること
ができる。
In any case, it is possible to form a color image without sweeping and low density without causing toner scattering or electric discharge.

【0168】以上説明したように、実施例8〜10によ
れば、現像時に現像剤担持体に印加される直流電圧と交
流電圧を重畳した現像バイアスとして立ち下がり規定バ
イアスを採用し、そのバイアスの交流成分の1周期にお
ける立ち下がり過程の傾きパーセント及びデューティー
パーセントを、トナー塗布量m/sに対して所定の範囲
となるように規定して用いたので、現像で掃き寄せ及び
濃度薄のない良好な画像を、トナー飛散及び放電を起こ
すことなく容易に得ることができる。
As described above, according to the eighth to tenth embodiments, the falling specified bias is adopted as the developing bias obtained by superimposing the DC voltage and the AC voltage applied to the developer carrying member at the time of development. Since the gradient percentage and the duty percentage of the falling process in one cycle of the AC component are defined so as to be within a predetermined range with respect to the toner application amount m / s, good results without sweeping and low density during development. A good image can be easily obtained without causing toner scattering and discharge.

【0169】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記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種々の変形が可能である。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the technical concept of the present invention.

【0170】[0170]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体に対向して設けられ、現像剤を担持して搬送す
る現像剤担持体と、像担持体に形成された潜像を現像す
るために、像担持体と現像剤担持体との間に交番電界を
形成する電界形成手段とを有し、交番電界が、現像剤を
像担持体へ向かわせるための所定時間所定の強さで継続
する第1電界と、現像剤を現像剤担持体へ向かわせるた
めの所定時間所定の強さで継続する第2電界とを有する
現像装置において、交番電界の1周期における、第1電
界の継続する時間T11、及び、第2電界から第1電界へ
移行する時間T12は、 10.0≦T11/(T11+T12)×100≦90.0 を満たし、第1電界から第2電界へ移行する時間は、4
0μsec以下である構成とされるので、電荷量の高い
現像剤は、電荷量の低い現像剤よりも飛翔時間が短くな
り、このため、現像領域後端部で飛翔する現像剤は少な
くなるので、現像溜りは形成されず、掃き寄せ現象が発
生することがなく、現像で掃き寄せ及び濃度薄のない良
好な画像を容易に得ることができる。
As described above, according to the present invention,
A developer carrying member provided opposite to the image carrying member for carrying and transporting the developer, between the image carrying member and the developer carrying member for developing a latent image formed on the image carrying member; An electric field forming means for forming an alternating electric field, wherein the first electric field is maintained at a predetermined intensity for a predetermined time for causing the developer to move toward the image carrier; And a second electric field that continues at a predetermined strength for a predetermined time for moving the first electric field in one cycle of the alternating electric field, and the second electric field changes from the second electric field to the first electric field. The transition time T12 satisfies 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0, and the transition time from the first electric field to the second electric field is 4
Since it is configured to be 0 μsec or less, the developer with a higher charge amount has a shorter flight time than the developer with a lower charge amount, and therefore, the developer that flies at the rear end of the development region is reduced. A development pool is not formed, a sweeping phenomenon does not occur, and a good image free of sweeping and low density can be easily obtained by development.

【0171】本発明の他の態様では、特に、交番電界の
1周期における、第1電界の継続する時間をT11とし、
第2電界から第1電界へ移行する時間をT12、交番電界
の1周期の時間をT、現像剤の単位質量当たりの電荷量
をq/m[μC/g]とすると、T11/(T11 + T12 )
は、(T11 + T12 )/T×100=Bとして、次の式 6.0[μC/g]≦|q/m|≦18.0[μC/g]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ −(−1.25×|q/m|+22.5)×B/100+90.0 18.0[μC/g]≦|q/m|≦26.0[μC/g]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 26.0[μC/g]≦|q/m|≦35.0[μC/g]のとき (−0.89×|q/m|+18.7)×(B/100−1.0) +10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 を満足する構成とすることにより、現像で掃き寄せ及び
濃度薄のない良好な画像を、トナー飛散及び放電を起こ
すことなく容易に得ることができる。
In another embodiment of the present invention, in particular, the duration of the first electric field in one cycle of the alternating electric field is T11,
Assuming that the time required for transition from the second electric field to the first electric field is T12, the time of one cycle of the alternating electric field is T, and the charge per unit mass of the developer is q / m [μC / g], T11 / (T11 + T12)
Assuming that (T11 + T12) / T × 100 = B, when the following expression is 6.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 18.0 [μC / g], 10.0 ≦ T11 / ( T11 + T12) × 100 ≦ − (− 1.25 × | q / m | +22.5) × B / 100 + 90.0 18.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 26.0 [μC / g] 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0 26.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 35.0 [μC / g] (−0. 89 × | q / m | +18.7) × (B / 100−1.0) + 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0 It is possible to easily obtain a good image without a shift and a low density without causing toner scattering and discharge.

【0172】本発明の更に他の態様では、交番電界の1
周期における、第1電界の継続する時間をT11とし、第
2電界から第1電界へ移行する時間をT12、交番電界の
1周期の時間をT、現像剤の現像剤担持体表面単位面積
当たりの質量をm/s[mg/cm2]とすると、T11
/(T11 + T12 )は、(T11 + T12 )/T×100=B
として、次の式 0.6[mg/cm2]≦m/s≦1.5[mg/cm2 ]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ (−16.7×m/s+10.0)×B/100+90.0 0.35[mg/cm2 ]≦m/s≦0.6[mg/cm2 ]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 0.2[mg/cm2 ]≦m/s≦0.35[mg/cm2 ]のとき −(−53.3×m/s+18.7)×(B/100−1.0) +10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 を満足する構成とされるので、同様に、現像で掃き寄せ
及び濃度薄のない良好な画像を、トナー飛散及び放電を
起こすことなく容易に得ることができる。
In still another aspect of the present invention, one of the alternating electric fields
In the cycle, the duration of the first electric field is T11, the transition time from the second electric field to the first electric field is T12, the time of one cycle of the alternating electric field is T, and the developer per unit area of the developer carrier surface. If the mass is m / s [mg / cm 2 ], T11
/ (T11 + T12) is (T11 + T12) / T × 100 = B
When the following equation is satisfied: 0.6 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 1.5 [mg / cm 2 ] 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ (−16.7 × m / s + 10.0) × B / 100 + 90.0 0.35 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.6 [mg / cm 2 ] 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 When ≦ 90.0 0.2 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.35 [mg / cm 2 ] − (− 53.3 × m / s + 18.7) × (B / 100-1. 0) + 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0 Therefore, in the same manner, a good image without sweeping and low density can be formed by toner scattering and discharge. Can be easily obtained without raising.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の現像装置の実施例1で使用した現像バ
イアスを示す波形図である。
FIG. 1 is a waveform diagram showing a developing bias used in Embodiment 1 of the developing device of the present invention.

【図2】本発明の実施例2で使用した現像バイアスを示
す波形図である。
FIG. 2 is a waveform chart showing a developing bias used in Example 2 of the present invention.

【図3】実施例2における現像バイアスのデューティー
パーセント及び傾きパーセント及び画像の状態との関係
を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a duty ratio and a gradient percentage of a developing bias and a state of an image in a second embodiment.

【図4】本発明の実施例3で使用した現像バイアスを示
す波形図である。
FIG. 4 is a waveform chart showing a developing bias used in Example 3 of the present invention.

【図5】本発明の現像装置を設置したカラー画像形成装
置を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a color image forming apparatus provided with the developing device of the present invention.

【図6】本発明の現像装置を適用できる画像形成装置の
他の例を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating another example of an image forming apparatus to which the developing device of the present invention can be applied.

【図7】同じく画像形成装置の更に他の例を示す構成図
である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing still another example of the image forming apparatus.

【図8】同じく画像形成装置の更に他の例を示す構成図
である。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating still another example of the image forming apparatus.

【図9】従来の現像装置を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a conventional developing device.

【図10】図9の現像装置で用いられている現像バイア
スを示す波形図である。
FIG. 10 is a waveform chart showing a developing bias used in the developing device of FIG. 9;

【図11】同じく現像バイアスの他の例を示す波形図で
ある。
FIG. 11 is a waveform chart showing another example of the developing bias.

【図12】同じく現像バイアスの更に他の例を示す波形
図である。
FIG. 12 is a waveform chart showing still another example of the developing bias.

【図13】同じく現像バイアスの更に他の例を示す波形
図である。
FIG. 13 is a waveform chart showing still another example of the developing bias.

【図14】同じく現像バイアスの更に他の例を示す波形
図である。
FIG. 14 is a waveform chart showing still another example of the developing bias.

【図15】図14の現像バイアス等を用いて現像した場
合に得られるトナー像に掃き寄せが発生したことを示す
説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing that sweeping has occurred in a toner image obtained when development is performed using the developing bias or the like in FIG. 14;

【図16】本発明で現像バイアスとして用いた立ち下が
り規定バイアスを示す波形図である。
FIG. 16 is a waveform chart showing a falling specified bias used as a developing bias in the present invention.

【図17】本発明での現像実験で用いた装置を示すブロ
ック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing an apparatus used in a development experiment in the present invention.

【図18】図17の装置による実験で現像に用いた現像
バイアスの交流成分の1周期における各要素過程を書き
込んだ波形図である。
18 is a waveform chart in which each element process in one cycle of an AC component of a developing bias used for development in an experiment using the apparatus of FIG. 17 is written.

【図19】同じく現像バイアスの交流成分の1周期にお
ける傾きパーセント及びデューティーパーセントと、得
られた5mm角の画像の掃き寄せ及び濃度薄の発生状態
との関係を示した説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing the relationship between the gradient percentage and the duty percentage in one cycle of the AC component of the developing bias, and the state of sweeping of the obtained 5 mm square image and the occurrence of low density.

【図20】現像バイアスを印加した現像スリーブと感光
ドラムとのSD間における電気力線を示す断面図であ
る。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing lines of electric force between a developing sleeve to which a developing bias is applied and a photosensitive drum between SD.

【図21】現像スリーブと対向した感光ドラムの表面が
画像部になっているときの、現像バイアスを印加したS
D間の横方向上の端部における電界の力によるトナーの
運動方向を模式的に示した説明図である。
FIG. 21 is a view showing a state where a developing bias is applied when the surface of the photosensitive drum facing the developing sleeve is an image area;
FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing the direction of movement of toner due to the force of an electric field at the upper end in the horizontal direction between D.

【図22】現像バイアスを印加したSD間でのトナー挙
動により画像の掃き寄せが発生するメカニズムの一部を
説明する断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a part of a mechanism in which an image sweeps due to toner behavior between SDs to which a developing bias is applied.

【図23】同じくメカニズムの一部を説明する断面図で
ある。
FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating a part of the mechanism.

【図24】同じくメカニズムの一部を説明する断面図で
ある。
FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating a part of the mechanism.

【図25】同じくメカニズムの一部を説明する断面図で
ある。
FIG. 25 is a cross-sectional view illustrating a part of the mechanism.

【図26】同じくメカニズムの一部を説明する断面図で
ある。
FIG. 26 is a cross-sectional view illustrating a part of the mechanism.

【図27】現像スリーブ上のトナーの単位質量当たりが
有する電荷量分布を示すグラフである。
FIG. 27 is a graph showing a charge amount distribution per unit mass of toner on the developing sleeve.

【図28】立ち下がり規定バイアスを印加した現像スリ
ーブのSD間の端部での電位と、現像スリーブからのト
ナーの感光ドラム方向への移動時間との間の関係を示し
た説明図である。
FIG. 28 is an explanatory diagram showing a relationship between a potential at an end portion between SDs of a developing sleeve to which a falling specified bias is applied, and a moving time of toner from the developing sleeve in a direction of the photosensitive drum.

【図29】立ち下がり規定バイアスを印加した現像スリ
ーブのSD間の中央部での電位と、現像スリーブからの
トナーの感光ドラム方向への移動時間との間の関係を示
した説明図である。
FIG. 29 is an explanatory diagram showing a relationship between a potential at a central portion between SDs of a developing sleeve to which a falling specified bias is applied, and a moving time of toner from the developing sleeve in a direction of a photosensitive drum.

【図30】立ち上がりの時間が長い現像バイアスを示す
波形図である。
FIG. 30 is a waveform diagram showing a developing bias having a long rise time.

【図31】本発明の実施例5での現像実験で使用した現
像バイアスの交流成分の1周期における傾きパーセント
及びデューティーパーセントと、得られた5mm角の画
像の掃き寄せの発生状態との関係を示した説明図であ
る。
FIG. 31 shows a relationship between a gradient percentage and a duty percentage in one cycle of an AC component of a developing bias used in a development experiment in Example 5 of the present invention, and a state of occurrence of sweeping of an obtained 5 mm square image. FIG.

【図32】同じく現像バイアスの交流成分の1周期にお
ける傾きパーセント及びデューティーパーセントと、得
られた5mm角の画像の濃度薄の発生状態との関係を示
した説明図である。
FIG. 32 is an explanatory diagram showing the relationship between the gradient percentage and the duty percentage in one cycle of the AC component of the developing bias, and the state of occurrence of low density of the obtained 5 mm square image.

【図33】現像スリーブに印加した立ち下がり規定バイ
アスが異なるときの、SD間の端部での現像スリーブか
らのトナーの感光ドラム方向への移動時間とトナーの電
荷量との関係を示した説明図である。
FIG. 33 is a diagram illustrating a relationship between a moving time of toner from the developing sleeve toward the photosensitive drum and an amount of charge of the toner at the end between SDs when a prescribed falling bias applied to the developing sleeve is different. FIG.

【図34】同じくSD間の中央部での現像スリーブから
のトナーの感光ドラム方向への移動時間とトナーの電荷
量との関係を示した説明図である。
FIG. 34 is an explanatory diagram showing the relationship between the moving time of the toner from the developing sleeve toward the photosensitive drum at the center between the SDs and the charge amount of the toner.

【図35】本発明の実施例8での現像実験で使用した現
像バイアスの交流成分の1周期における傾きパーセント
及びデューティーパーセントと、得られた5mm角の画
像の掃き寄せの発生状態との関係を示した説明図であ
る。
FIG. 35 shows a relationship between a gradient percentage and a duty percentage in one cycle of an AC component of a developing bias used in a development experiment in Example 8 of the present invention, and a state of occurrence of sweeping of an obtained 5 mm square image. FIG.

【図36】同じく現像バイアスの交流成分の1周期にお
ける傾きパーセント及びデューティーパーセントと、得
られた5mm角の画像の濃度薄の発生状態との関係を示
した説明図である。
FIG. 36 is an explanatory diagram showing a relationship between a gradient percentage and a duty percentage in one cycle of an AC component of a developing bias, and a state of occurrence of low density of an obtained 5 mm square image.

【図37】現像スリーブに印加した立ち下がり規定バイ
アスが異なるときの、SD間の端部での現像スリーブか
らのトナーの感光ドラム方向への移動時間とトナーの塗
布量との関係を示した説明図である。
FIG. 37 is a diagram illustrating a relationship between a moving time of toner from the developing sleeve toward the photosensitive drum at an end portion between the SDs and an amount of applied toner when the falling bias applied to the developing sleeve is different. FIG.

【図38】同じくSD間の中央部での現像スリーブから
のトナーの感光ドラム方向への移動時間とトナーの塗布
量との関係を示した説明図である。
FIG. 38 is an explanatory diagram showing the relationship between the moving time of toner from the developing sleeve in the direction of the photosensitive drum and the amount of applied toner at the center between the SDs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光ドラム 2 現像スリーブ 3 塗布ローラ 6 現像容器 7 弾性ブレード 8 バイアス電源 12 現像装置 12a〜12d 現像器 21 波形発生器 23 現像装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Developing sleeve 3 Coating roller 6 Developing container 7 Elastic blade 8 Bias power supply 12 Developing device 12a-12d Developing device 21 Waveform generator 23 Developing device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹目 裕志 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 (72)発明者 小林 達也 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 (72)発明者 仲野 正雄 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 (72)発明者 剱持 和久 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 (72)発明者 宮代 俊明 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 (72)発明者 加藤 基 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 (72)発明者 内山 明彦 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 (72)発明者 藤井 春夫 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 (56)参考文献 特開 昭64−44468(JP,A) 特開 平4−315181(JP,A) 特開 平3−145664(JP,A) 特開 昭63−314568(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/06 101 G03G 15/08 - 15/09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Sasame 3- 30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Tatsuya Kobayashi 3- 30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Masao Nakano 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kazuhisa Tsurugimo 3-30-2, Shimomaruko 3-chome, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. ( 72) Inventor Toshiaki Miyashiro 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Moto Kato 3-30-2 Shimomaruko 3-chome, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Akihiko Uchiyama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Haruo Fujii 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo JP-A-64-44468 (JP, A) JP-A-4-315181 (JP, A) JP-A-3-145664 (JP, A) JP-A-63-314568 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 15/06 101 G03G 15/08-15/09

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 像担持体に対向して設けられ、現像剤を
担持して搬送する現像剤担持体と、前記像担持体に形成
された潜像を現像するために、前記像担持体と前記現像
剤担持体との間に交番電界を形成する電界形成手段とを
有し、前記交番電界が、現像剤を前記像担持体へ向かわ
せるための所定時間所定の強さで継続する第1電界と、
現像剤を前記現像剤担持体へ向かわせるための所定時間
所定の強さで継続する第2電界とを有する現像装置にお
いて、 前記交番電界の1周期における、前記第1電界の継続す
る時間T11、及び、前記第2電界から前記第1電界へ移
行する時間T12は、 10.0≦T11/(T11+T12)×100≦90.0 を満たし、前記第1電界から前記第2電界へ移行する時
間は、40μsec以下であることを特徴とする現像装
置。
An image bearing member provided to face the image bearing member for carrying and transporting the developer; and a developing device for developing a latent image formed on the image bearing member. Electric field forming means for forming an alternating electric field with the developer carrier, wherein the alternating electric field continues for a predetermined time and at a predetermined intensity for causing the developer to move toward the image carrier. An electric field,
A second electric field that continues at a predetermined intensity for a predetermined time for causing the developer to flow toward the developer carrier, and wherein a time period T11 during which the first electric field lasts in one cycle of the alternating electric field, The time T12 for shifting from the second electric field to the first electric field satisfies 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0, and the time for shifting from the first electric field to the second electric field is , 40 μsec or less.
【請求項2】 前記交番電界の1周期における、前記第
1電界の継続する時間T11、及び、前記第2電界から前
記第1電界へ移行する時間T12は、 20.0≦T11/(T11+T12)×100≦60.0 を満足することを特徴とする請求項1の現像装置。
2. A time period T11 during which the first electric field lasts and a time period T12 when the second electric field is shifted to the first electric field in one cycle of the alternating electric field are 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12). 2. The developing device according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
【請求項3】 前記第2電界から前記第1電界に移行す
る際に、前記現像剤担持体に印加される電圧の波形は階
段状であることを特徴とする請求項1の現像装置。
3. The developing apparatus according to claim 1, wherein a waveform of a voltage applied to said developer carrier when said second electric field shifts to said first electric field has a stepped shape.
【請求項4】 前記交番電界を形成するために前記現像
剤担持体に印加される電圧は、交流電圧に直流電圧が重
畳されていることを特徴とする請求項1の現像装置。
4. The developing device according to claim 1, wherein a voltage applied to said developer carrier for forming said alternating electric field is a DC voltage superimposed on an AC voltage.
【請求項5】 前記現像剤担持体上の現像剤は、現像位
置において像担持体と非接触状態にあることを特徴とす
る請求項1の現像装置。
5. The developing device according to claim 1, wherein the developer on the developer carrier is not in contact with the image carrier at a developing position.
【請求項6】 像担持体に対向して設けられ、現像剤を
担持して搬送する現像剤担持体と、前記像担持体に形成
された潜像を現像するために、前記像担持体と前記現像
剤担持体との間に交番電界を形成する電界形成手段とを
有し、前記交番電界が、現像剤を前記像担持体へ向かわ
せるための所定時間所定の強さで継続する第1電界と、
現像剤を前記現像剤担持体へ向かわせるための所定時間
所定の強さで継続する第2電界とを有する現像装置にお
いて、 前記交番電界の1周期における、前記第1電界の継続す
る時間をT11とし、前記第2電界から前記第1電界へ移
行する時間をT12、前記交番電界の1周期の時間をT、
現像剤の単位質量当たりの電荷量をq/m[μC/g]
とすると、T11/(T11 + T12 )は、(T11 + T12 )/
T×100=Bとして、次の式 6.0[μC/g]≦|q/m|≦18.0[μC/g]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ −(−1.25×|q/m|+22.5)×B/100+90.0 18.0[μC/g]≦|q/m|≦26.0[μC/g]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 26.0[μC/g]≦|q/m|≦35.0[μC/g]のとき (−0.89×|q/m|+18.7)×(B/100−1.0) +10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 を満足することを特徴とする現像装置。
6. A developer carrying member provided opposite to the image carrying member for carrying and transporting a developer, and the image carrying member for developing a latent image formed on the image carrying member. Electric field forming means for forming an alternating electric field with the developer carrier, wherein the alternating electric field continues for a predetermined time and at a predetermined intensity for causing the developer to move toward the image carrier. An electric field,
A second electric field that continues at a predetermined intensity for a predetermined time for causing the developer to flow toward the developer carrier, wherein a period during which the first electric field lasts in one cycle of the alternating electric field is T11. T12 is the time required for the transition from the second electric field to the first electric field, T is the time of one cycle of the alternating electric field,
The charge amount per unit mass of the developer is q / m [μC / g].
Then, T11 / (T11 + T12) becomes (T11 + T12) /
Assuming that T × 100 = B, the following expression 6.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 18.0 [μC / g] 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ − (−1.25 × | q / m | +22.5) × B / 100 + 90.0 18.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 26.0 [μC / g] 10.0 ≦ When T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0 26.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 35.0 [μC / g] (−0.89 × | q / m | +18) 0.7) × (B / 100−1.0) + 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0.
【請求項7】 T11/(T11 + T12 )は、より好ましく
は、次の式 6.0[μC/g]≦|q/m|≦18.0[μC/g]のとき 20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ −(−1.25×|q/m|+22.5)×B/100+60.0 18.0[μC/g]≦|q/m|≦26.0[μC/g]のとき 20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦60.0 26.0[μC/g]≦|q/m|≦35.0[μC/g]のとき (−0.89×|q/m|+18.7)×(B/100−1.0) +20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦60.0 を満足することを特徴とする請求項6の現像装置。
7. T11 / (T11 + T12) is more preferably the following formula: 6.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 18.0 [μC / g] 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ − (− 1.25 × | q / m | +22.5) × B / 100 + 60.0 18.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 26.0 When [μC / g] 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 60.0 26.0 [μC / g] ≦ | q / m | ≦ 35.0 [μC / g] −0.89 × | q / m | +18.7) × (B / 100−1.0) + 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 60.0 Item 6. The developing device according to Item 6.
【請求項8】 前記第2電界から前記第1電界に移行す
る際に、前記現像剤担持体に印加される電圧の波形は階
段状であることを特徴とする請求項6の現像装置。
8. The developing device according to claim 6, wherein a waveform of a voltage applied to said developer carrier when changing from said second electric field to said first electric field is stepwise.
【請求項9】 前記現像装置は、カラー画像を形成する
画像形成装置に適用されることを特徴とする請求項6の
現像装置。
9. The developing device according to claim 6, wherein the developing device is applied to an image forming apparatus that forms a color image.
【請求項10】 前記交番電界を形成するために前記現
像剤担持体に印加される電圧は、交流電圧に直流電圧が
重畳されていることを特徴とする請求項6の現像装置。
10. The developing device according to claim 6, wherein a voltage applied to said developer carrier for forming said alternating electric field is a DC voltage superimposed on an AC voltage.
【請求項11】 前記現像剤担持体上の現像剤は、現像
位置において像担持体と非接触状態にあることを特徴と
する請求項6の現像装置。
11. The developing device according to claim 6, wherein the developer on the developer carrier is not in contact with the image carrier at the developing position.
【請求項12】 像担持体に対向して設けられ、現像剤
を担持して搬送する現像剤担持体と、前記像担持体に形
成された潜像を現像するために、前記像担持体と前記現
像剤担持体との間に交番電界を形成する電界形成手段と
を有し、前記交番電界が、現像剤を前記像担持体へ向か
わせるための所定時間所定の強さで継続する第1電界
と、現像剤を前記現像剤担持体へ向かわせるための所定
時間所定の強さで継続する第2電界とを有する現像装置
において、前記交番電界の1周期における、前記第1電
界の継続する時間をT11とし、前記第2電界から前記第
1電界へ移行する時間をT12、前記交番電界の1周期の
時間をT、現像剤の現像剤担持体表面単位面積当たりの
質量をm/s[mg/cm2]とすると、T11/(T11 +
T12 )は、(T11 + T12 )/T×100=Bとして、
次の式 0.6[mg/cm2]≦m/s≦1.5[mg/cm2 ]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ (−16.7×m/s+10.0)×B/100+90.0 0.35[mg/cm2 ]≦m/s≦0.6[mg/cm2 ]のとき 10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 0.2[mg/cm2 ]≦m/s≦0.35[mg/cm2 ]のとき −(−53.3×m/s+18.7)×(B/100−1.0) +10.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦90.0 を満足することを特徴とする現像装置。
12. A developer carrier provided opposite to the image carrier, for carrying and transporting a developer, and the image carrier for developing a latent image formed on the image carrier. Electric field forming means for forming an alternating electric field with the developer carrier, wherein the alternating electric field continues for a predetermined time and at a predetermined intensity for causing the developer to move toward the image carrier. In a developing device having an electric field and a second electric field that continues at a predetermined intensity for a predetermined time for causing a developer to flow toward the developer carrier, the first electric field is maintained during one cycle of the alternating electric field. Let T11 be the time, T12 be the time of transition from the second electric field to the first electric field, T be the time of one cycle of the alternating electric field, and m / s the mass per unit area of the developer carrier surface of the developer. mg / cm 2 ], T11 / (T11 +
T12) is (T11 + T12) / T × 100 = B,
When the following formula is 0.6 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 1.5 [mg / cm 2 ] 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ (−16.7 × m / s + 10.0) × B / 100 + 90.0 0.35 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.6 [mg / cm 2 ] 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90 0.0 0.2 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.35 [mg / cm 2 ] − (− 53.3 × m / s + 18.7) × (B / 100−1.0) + 10.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 90.0.
【請求項13】 T11/(T11 + T12 )は、より好まし
くは、次の式 0.6[mg/cm2 ]≦m/s≦1.5[mg/cm2 ]のとき 20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦ (−16.7×m/s+10.0)×B/100+60.0 0.35[mg/cm2 ]≦m/s≦0.6[mg/cm2 ]のとき 20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦60.0 0.2[mg/cm2 ]≦m/s≦0.35[mg/cm2 ]のとき −(−53.3×m/s+18.7)×(B/100−1.0) +20.0≦T11/(T11 + T12 )×100≦60.0 を満足することを特徴とする請求項12の現像装置。
13. T11 / (T11 + T12) is more preferably 20.0 ≦ when the following expression is satisfied: 0.6 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 1.5 [mg / cm 2 ] T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ (−16.7 × m / s + 10.0) × B / 100 + 60.0 0.35 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.6 [mg / cm 2 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 60.0 0.2 [mg / cm 2 ] ≦ m / s ≦ 0.35 [mg / cm 2 ] − (− 53. 13. The developing device according to claim 12, wherein 3 × m / s + 18.7) × (B / 100−1.0) + 20.0 ≦ T11 / (T11 + T12) × 100 ≦ 60.0.
【請求項14】 前記第2電界から前記第1電界に移行
する際に、前記現像剤担持体に印加される電圧の波形は
階段状であることを特徴とする請求項12の現像装置。
14. The developing device according to claim 12, wherein a waveform of a voltage applied to said developer carrier when changing from said second electric field to said first electric field is stepwise.
【請求項15】 前記現像装置は、カラー画像を形成す
る画像形成装置に適用されることを特徴とする請求項1
2の現像装置。
15. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing device is applied to an image forming apparatus that forms a color image.
2 developing device.
【請求項16】 前記交番電界を形成するために前記現
像剤担持体に印加される電圧は、交流電圧に直流電圧が
重畳されていることを特徴とする請求項12の現像装
置。
16. The developing apparatus according to claim 12, wherein a voltage applied to said developer carrier for forming said alternating electric field is a DC voltage superimposed on an AC voltage.
【請求項17】 前記現像剤担持体上の現像剤は、現像
位置において像担持体と非接触状態にあることを特徴と
する請求項12の現像装置。
17. The developing device according to claim 12, wherein the developer on the developer carrier is not in contact with the image carrier at a developing position.
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