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JP3416307B2 - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP3416307B2
JP3416307B2 JP32354094A JP32354094A JP3416307B2 JP 3416307 B2 JP3416307 B2 JP 3416307B2 JP 32354094 A JP32354094 A JP 32354094A JP 32354094 A JP32354094 A JP 32354094A JP 3416307 B2 JP3416307 B2 JP 3416307B2
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JP
Japan
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image
developing
developer
carrier
toner
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JP32354094A
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Japanese (ja)
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JPH08160725A (en
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裕二 酒見
雅博 井上
昌巳 泉崎
健 校條
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH08160725A publication Critical patent/JPH08160725A/en
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  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式、静電記
録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像を現
像して、可視画像を形成する複写機、プリンタ、記録画
像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置に関するも
のである。 【0002】 【従来の技術】従来、現像剤担持体の表面にキャリア粒
子とトナー粒子の2成分を主体とした2成分現像剤を担
持して、この現像剤を静電潜像を担持した像担持体と対
向した現像部に搬送し、現像部において現像剤に磁気ブ
ラシを形成させて、像担持体と現像剤担持体との間に交
互(交番)電界を印加しながら、静電潜像を現像して可
視化する現像方法が知られている。 【0003】この現像方法は、磁気ブラシ現像法と通称
されることが多い。また、上記の現像剤担持体は、一般
に現像装置の現像スリーブとして用いられる場合が多い
ので、以下の説明では現像スリーブと総称するものと
し、像担持体は、一般に感光ドラムとして用いられる場
合が多いので、以下の説明では感光ドラムと総称するも
のとする。 【0004】上記の磁気ブラシ現像法をさらに説明する
と、この現像法は、現像スリーブ上に2成分現像剤を担
持して現像部に搬送し、その現像剤に現像スリーブの内
部に配置した磁石により現像スリーブの表面に磁気ブラ
シを形成させ、現像スリーブと微少な間隙を保持して対
向させた感光ドラムに磁気ブラシを摺擦または近接さ
せ、そして現像スリーブと感光ドラムとの間に連続的に
交互電界を印加して、トナー粒子を現像スリーブ側から
感光ドラム側へ転移し、またその逆方向に逆転移するこ
とを繰り返して、現像を行なわせるものである(特開昭
55−32060号、59−165082号参照)。 【0005】磁気ブラシ現像法としては、他に、簡易な
カラー現像や多重現像を目的とした非接触方式の交互電
界現像法も知られている(例えば特開昭56−1426
8号、58−68051号、56−144452号、5
9−181362号、60−176069号参照)。 【0006】一方、現像装置に磁気ブラシ現像法を用い
た画像形成装置のなかで、高速かつ低騒音のプリンタと
して、電子写真方式を採用したレーザビームプリンタが
ある。このプリンタの代表的な用途は、文字、図形のよ
うな画像の2値記録であり、記録すべき画像信号に対応
してレーザビームを発光、消光しつつ感光ドラムを走査
する、いわゆる2値記録が行なわれる。このような文
字、図形の記録は中間調を必要としないので、プリンタ
の構造も簡単なものになる。この2値記録方式のレーザ
ビームプリンタで中間調を再現できるものとしては、デ
ィザ法、濃度パターン法等を採用したものがよく知られ
ている。しかしながら、周知のようにディザ法、濃度パ
ターン法等を採用したプリンタでは、高解像度が得られ
難い。 【0007】そこで、近年、記録密度を低下させずに高
解像度を得つつ、中間調画像を形成する方式が提案され
ている。この方式は、画像信号によってレーザを駆動す
るパルス信号の幅を変調することにより、中間調画素の
形成を行なうものである。すなわち、レーザの1画素当
たりの光束放出時間長が画像の濃度に対応して制御さ
れ、従って感光ドラムを走査するレーザビームの1画素
当たりの感光ドラム照射時間長が画像濃度に対応して制
御される。 【0008】具体的には、低濃度の画像部分に対しては
パルス信号のパルス幅を短くして、感光ドラムの照射時
間長を短くし、高濃度の画像部分に対してはパルス幅を
長くして、感光ドラムの照射時間長を長くする。 【0009】このようなパルス幅変調(PWM)方式に
よれば、高解像度かつ高階調性の画像を形成でき、従っ
てこの方式は、高解像度と高階調性を必要とする画像形
成装置、特にカラーの画像形成装置に欠かせないものと
なっている。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
画像形成装置によって画像を出力したところ、反射濃度
で0.3以下のハーフトーン領域において、がさつきが
生じてしまった。このがさつきは、文字原稿等において
は余り発生せず、写真画像等の濃度の薄い領域において
多く発生した。 【0011】そこで、がさつきの発生原因を検討したと
ころ、以下のことが分かった。通常、ドット分布潜像に
よりハイライト部の潜像を形成する場合、ミクロ的に見
ると感光ドラム上の潜像は、アナログ潜像のようなブロ
ードな潜像ではなく、局所的な潜像となっている。さら
により低い濃度を再現しようとすると、感光ドラムの感
光体膜厚の影響からドット潜像がなまり、図6のよう
に、最大コントラストVo が徐々に小さくなってしま
う。例えば反射濃度0.2程度の画像を再現しようとす
ると、そのときのドット潜像のVo は、150〜200
V程度となってしまう。 【0012】また反転現像の場合、かぶりを取るために
非画像部の表面電位は、現像バイアス電圧のDC成分よ
りも100〜200V高く設定されているので、最大コ
ントラストV0が150〜200Vの場合、ドット潜像
光露光部の現像バイアスDC成分との電位差Vcontは、
0〜100V程度になってしまう。 【0013】このVcontが0〜100Vというのは、ト
ナーが感光ドラム側に着くか現像スリーブ側に残留する
か非常に不安定なコントラスト電位である。そのため
に、2成分現像剤によって上記のドット潜像を現像する
際、磁気ブラシの感光ドラムへの接触状態が現像効率に
大きく影響し、磁気ブラシの穂のムラに対応したドット
の欠落(磁気ブラシが感光ドラムに接触しているところ
は現像されず、接触していない領域に現像される)等に
よるがさつきが発生し易くなるのである。 【0014】さらに、そのがさつきをなくす目的で、現
像バイアスに交番電圧を重畳させ、そのバイアスを6k
Hz以上に高周波化し、1パルスでトナーが往復しない
ようにする方法が提案されている。この方法によると、
トナーはS−D間(現像スリーブ−感光ドラム間)を往
復し終らないような振動運動をする。感光ドラムの表面
電位と現像バイアスのDC成分との電位差VcontがVco
nt<0の場合には、DC成分が現像スリーブ側にトナー
を引き付けるように働き、トナーが現像スリーブ側に偏
る。VcontがVcont>0の場合には、DC成分が潜像電
位に応じて感光ドラム側にトナーを引き付けるように働
き、潜像電位に見合った量のトナーが感光ドラム側に引
き寄せられる。この傾向は、交番電圧を断続的に印加す
ることにより、一層顕著になる。 【0015】またこのような条件下で現像すると、感光
ドラムに到達したトナーは、感光ドラム上で振動を繰り
返して、潜像部に集中して来る。このためドット形状が
均一化されてムラのない良好な画像を得ることが可能と
なった。 【0016】しかしながら、この現像方法は、トナーに
電界による振動を与えて、飛翔したトナーが振動を繰り
返しながら現像を行なう方式を用いているために、トナ
ーが十分に振動を行なわないと、ハイライト部のがさつ
きが完全に取り除けず、また濃度の均一性も十分に得ら
れないという問題があった。 【0017】本発明の目的は、像担持体上に形成したド
ット分布静電潜像を2成分現像剤の磁気ブラシにより、
がさつきの抑制された現像画像に現像して、高品質の画
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。 【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、トナー
および磁性キャリアを有する2成分現像剤を、磁石を内
蔵した現像剤担持体上に担持して像担持体と対向した現
像部へ搬送し、現像部において磁石により現像剤の磁気
ブラシを形成して像担持体の表面に摺擦させると共に、
現像剤担持体に現像バイアスを印加して、磁気ブラシの
現像剤により像担持体上に形成されたドット分布静電潜
像を現像する現像装置において、前記現像バイアスは、
トナーを像担持体から現像剤担持体に引き寄せる電圧V
1(V)を現像剤担持体に時間T1(秒)印加する過程と
トナーを現像剤担持体から像担持体に飛翔させる電圧V
2(V)を現像剤担持体に時間T1(秒)印加する過程を
交互に複数回繰り返す過程と、これに続いて電圧V
3(V)を現像剤担持体に時間T2(秒)印加する過程と
から1サイクルが構成され、その1サイクルの時間がT
3(秒)であり、ここに、前記電圧V3が、静電潜像の画
像部の電圧をVL(V)、非画像部の電圧VD(V)とし
たときに、 |VL|<|V3|<|VD|、かつV3=(V1+V2)/2 の関係を満たし、前記T1とT2が、 T1<8.94d/|V2−V11/22>133d2/(|V2−V1|・T1)−T1/2 ただし、d:現像剤担持体と像担持体との間の最近接距
離(m)の関係を満たし、さらに、前記距離dの1.5
倍以下である、像担持体の周方向における現像ニップの
長さをL(m)とし、像担持体の周速をv(m/秒)と
したときに、前記T3が、 T3 <1/40・L/v の関係を満たすことを特徴とする現像装置である。 【0019】 【実施例】図1は、本発明の参考例及び実施例に使用し
た現像装置を示す構成図である。本現像装置は、電子複
写装置の外径80mmの感光ドラム1の表面上に形成さ
れたドット分布潜像を、2成分現像剤の磁気ブラシによ
り現像して、可視化するものである。 【0020】現像装置は、隔壁17によって現像室(第
1室)R1と撹拌室(第2室)R2とに区画された現像
容器16を備え、撹拌室R2の上方にはトナー貯蔵室R
3が設けられ、このトナー貯蔵室R3には補給用トナー
(非磁性トナー)18が収容されている。トナー貯蔵室
R3の下部には補給口20が設けられ、現像で消費され
たトナーに見合った量で補給用トナー18が補給口20
を経て撹拌室R2内に落下、補給される。 【0021】これに対し、現像室R1および撹拌室R2
内には、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる2成分
現像剤19が収容されている。2成分現像剤19のトナ
ーとキャリアの混合比は、トナーが重量比で約5%とな
るようにした。非磁性トナーは、約8μmの体積平均粒
径を有するものを使用した。磁性キャリアは、樹脂コー
ティングしたフェライト粒子(最大磁化60emu/
g)からなり、その重量平均粒径が約50μm、電気抵
抗値が108 Ωcm以上のものを用いた。キャリアの透
磁率は約5.0であった。 【0022】現像容器16の感光ドラム1に近接した部
位には開口部が設けられ、現像容器16に回転可能に組
込んだ現像スリーブ11がその開口部に、感光ドラム1
に向けて突出するように配置されている。現像スリーブ
11は非磁性材料からなり、その外径は32mmであ
り、周速は280mm/秒とした。現像スリーブ11と
感光ドラム1との間隔は500μmとした。現像スリー
ブ11内には、ローラ状の磁石12が非回転に配置され
ている。 【0023】この磁石12は、現像磁極S1 と、その現
像スリーブ11の回転方向下流に位置した磁極N3 と、
現像剤19を搬送するためのさらに下流に順次位置した
磁極N2 、S2 およびN1 とを有する。磁石12は、現
像磁極S1 が感光ドラム1に対向するように、現像スリ
ーブ11内に位置決めされている。現像磁極S1 は、現
像スリーブ11と感光ドラム1との間の現像部の近傍に
磁界を形成し、該磁界によって現像スリーブ11上に担
持された2成分現像剤19に磁気ブラシを形成させる。 【0024】現像スリーブ11の上方には、現像容器1
6に固定した現像剤規制ブレード15が、現像スリーブ
11と所定間隔を開けて配置されている。規制ブレード
15は、アルミニウム、SUS316などの非磁性材料
からなり、本例では、現像スリーブ11との間隔を80
0μmとした。規制ブレード15は、現像スリーブ11
上に担持された現像剤19の層厚を規制する。 【0025】現像室R1内には搬送スクリュー13が設
置され、この搬送スクリュー13の回転駆動によって現
像室R1内の現像剤19が撹拌されながら、現像スリー
ブ11の長手方向に向けて搬送される。撹拌室R2内に
も搬送スクリュー14が設置され、この搬送スクリュー
14の回転駆動によって撹拌室R2内の現像剤19とこ
れに供給されたトナー18が撹拌されながら、現像スリ
ーブ11の長手方向に向けて搬送される。この搬送スク
リュー14による搬送方向はスクリュー13によるそれ
とは反対方向である。 【0026】現像容器16の隔壁17には手前側と奥側
に開口が設けられており、スクリュー13で搬送された
現像剤がこの開口の1つからスクリュー14に受け渡さ
れ、スクリュー14で搬送された現像剤が他の1つの開
口からスクリュー13に受け渡され、上記したように撹
拌されながら搬送される。この撹拌による磁性キャリア
との摩擦で、トナーは潜像を現像するための極性に帯電
される。 【0027】現像スリーブ11は、磁石12の磁極N2
近傍の位置で現像剤19を担持し、担持された現像剤
は、現像スリーブ11の回転に伴い現像部に向けて搬送
される。現像剤19が現像部の近傍に到達すると、現像
磁極S1 の磁気力により現像剤中の磁性キャリアが連な
りながら現像スリーブ11の表面から立ち上がり、現像
スリーブ表面上に現像剤の磁気ブラシが形成される。そ
の磁気ブラシの先端が感光ドラム1の表面を摺擦し、ま
た現像スリーブ11と感光ドラム1との間に現像バイア
スを印加することにより、感光ドラム1上に形成された
静電潜像が現像される。 【0028】ここで、現像スリーブ11に対し図示しな
いバイアス電源により、現像バイアスとして図3に示す
電圧を印加することにより、ハイライト部が滑らかでが
さつきがなく、現像剤のT/T+C比(現像剤のトナー
濃度(wt%)で、Tをトナー重量、Cをキャリア重量
として、T/T+C比=T/(T+C)×100であ
る)の変動が少ない高品質な画像が得られるようになっ
た。 【0029】上記現像バイアスの作用を図3を用いて説
明する。図3において、先ず、現像バイアスの引き戻し
電圧V1がT1時間印加されると、感光ドラム1上のトナ
ーは、画像部のトナーも非画像部のトナーも一様に現像
スリーブ11側に飛翔する力を受ける。次に現像電圧V
2を同じ時間長のT1 時間印加すると、現像領域のトナ
ーは画像部にも非画像部にも飛翔する力を受ける。さら
に、かぶり取りを考慮したDCバイアスに相当する電圧
3=(V1+V2)/2(ブランク電圧)をT2時間印加
すると、非画像部のトナーには現像スリーブ上に引き戻
される力が与えられ、画像部(図6のハイライト部に相
当する部分を含む)のトナーには、感光ドラム上に引き
寄せる力が与えられる。この工程を現像中に少なくとも
50回以上繰り返すと、前述したように、画像部近傍で
トナーが偏って振動するために、通常は特に均一に現像
されにくいハイライト部の画像部分も十分に均一に現像
され、滑らかな画像が得られる。 【0030】ここで、T/T+C比の変動の少ない均一
な画像を得るためには、現像バイアスの電位差、S−D
間のギャップ(現像部の現像スリーブと感光ドラム間の
距離)および電圧印加時間T1 、T2 の関係が重要であ
る。以下に、これについてトナーの動きを説明しながら
述べる。 【0031】図2は、現像部の現像剤の様子を示した図
である。現像中は、キャリアが感光ドラム1との間で磁
気ブラシの穂を図のように疎に形成し、現像部の空間の
半分以上はトナーが自由に往復できる状態になってい
る。従って、以下、キャリアの存在を無視した形態で説
明する。なお、キャリアの存在を無視して考えても不当
でないことは、数多くの実験においても裏付けられてい
る。 【0032】図2(b)において、符号qはトナーの電
荷量(C/kg)、mは質量(kg)、aは加速度(N
/秒2 )、ΔVはS−D間の電位差(V)、dはS−D
間のギャップ(m)である。先ず、本発明の特徴であ
る、感光ドラム1上に付着したトナーが、引き戻し電圧
1 を印加した時間T1 の間に、現像スリーブ11に戻
されない条件を設定してやることにより、トナーは感光
ドラム上に偏る挙動を繰り返す。 【0033】ここで、感光ドラムの画像部の電位を考慮
して現像スリーブに戻されない条件を導くが、前述した
ように、0.2程度の画像を再現するときの潜像は現像
スリーブのDC成分(画像部には飛翔させるか、非画像
部には引き戻す方向の電圧)とほぼ等しくなっている。 【0034】そこで、本発明では、引き戻し電圧V1
と、現像剤を現像スリーブから感光ドラムに飛翔させる
電圧V2 の中間値(DC成分)の電圧の(V2 +V1
/2を、感光ドラムのハイライト画像部の電位とする。
すると、それと、現像スリーブの引き戻し電圧V1 が印
加されている条件で、トナーが現像スリーブまで引き戻
されない時間を出せばよく、これは、 1/2・aT1 2 =1/2・{|q|/m・|1/2・(V2 +V1 )−V1 |/d} ・T1 2 =1/4・|Q|・|V2 −V1 |/d・T1 2 <d ・・・(1) で与えられる。 【0035】ここで、トナーは、その摩擦帯電電荷Qの
絶対値|Q|が大きい方が電界の影響を受け、往復しや
すくなる。本発明では、Qが大きいトナーでも現像スリ
ーブに戻されない条件を選択した。トナーの帯電電荷Q
の最大値は、通常の摩擦帯電電荷の分布でも転写まで考
慮すると、5.0×10-2C/kg程度であるので、T
1 の条件として次の(2)式を得る。 【0036】(1)式から、T1 2 <4d2 /(|Q|
・|V2 −V1 |) これに、|Q|=5.0×10-2を代入して、 T1 2 <80d2 /|V2 −V1 | ∴ T1 <8.94d/|V2 −V11/2 ・・・(2) 【0037】また本発明では、トナーを現像スリーブに
引き戻す電圧と、現像スリーブから飛翔させる電圧とを
複数回印加した後に、画像部では飛翔させる方向で、非
画像部では引き戻す方向の電圧(前述のDC成分の電
圧)をT2 時間印加するが、次のように、そのT2 時間
の長さにも特徴を持たせた。 【0038】上記(2)式の条件を求める際には、摩擦
帯電電荷の高いトナーが現像スリーブとほぼ同電位の潜
像に付着した場合に、引き戻し電界により再び現像スリ
ーブまで戻らない条件を選択したが、今度は、摩擦帯電
電荷の低いトナーが現像スリーブ、感光ドラム間を、現
像電圧V2 およびブランク電圧V3 だけ印加された時間
に、現像スリーブ上からハイライト画像部まで飛翔する
条件を求めた。 【0039】摩擦帯電電荷の低いトナーが飛翔すれば、
ハイライト部まで選択性が少なく十分な現像性が得られ
るようになる。そのためには、 1/2・|Q|・(1/2・|V2 −V1 |)/d・T1 2 +|Q|・(1/2・|V2 −V1 |)/d・T12 >d 1/2・|Q|・|V2 −V1 |/d・T1 ・(T1 /2+T2 )>d ∴ T2 >2d2 /(|Q|・|V2 −V1 |・T1 )−T1 /2 ・・・(3) ここで、摩擦帯電電荷の低いトナーについてその転写ま
で考慮すると、摩擦帯電電荷Qの最小値は1.5×10
-2C/kgで、それを(3)式に入れると、 T2 >133d2 /(|V2 −V1 |・T1 )−T1 /2 ・・・(4) となる。 【0040】以上に示すT2 時間以上を印加することに
より、T/T+C比の変動の少ない画像が得られる。さ
らに、本発明では、現像中に十分な電界による振動を現
像剤に与えられるようにしており、これには、現像部、
詳しくは現像ニップに、前述したように、ACバイアス
が印加される過程が40サイクル以上繰り返される必要
がある。40サイクル以下であると、現像が十分に行な
われないので、高画質を要求した場合に、特にハイライ
ト部の均一性が十分に得られなくなってしまう。 【0041】本発明において現像ニップは次のようにな
る。すなわち、現像剤の量や現像バイアスによって多少
異なるが、本発明のように、現像スリーブ上に2成分現
像剤の薄層を形成し、ACバイアスを含む現像バイアス
を印加した現像法を採る場合には、実験の結果、現像ス
リーブと感光ドラムの最近接距離dの1.5倍以内の範
囲で現像が行なわれることが明らかになった。そこで、
現像ニップの長さを最近接距離の1.5倍以内として、
その長さをL(m)(≦1.5d)とする。 【0042】従って感光ドラムの周速をv(m/秒)と
すると、現像時間Tは、 T(秒)=L/v で表される。 【0043】そこで、本発明では、現像バイアスの1サ
イクルをT3 とし、 T3 <1/40・L/v という条件を満たすことにより、ハイライト部でがさつ
きのない画像が得られるようになった。 【0044】以下、本発明の参考例及び実施例について
具体的に述べる。 【0045】参考例1 以下に示す条件で現像し、画像形成を行なった。現像に
は、図1に示す現像装置を使用し、前述した動作で現像
を行なわせた。 【0046】感光ドラム外径 :80mm 現像スリーブ外径:32mm 現像スリーブ周速:280mm/秒 感光ドラム周速v:160mm/秒 S−D間距離d :500μm 現像ニップL :5μm 1/40・L/v:7.81×10-4 【0047】2成分現像剤のトナーにはポジトナーを用
いた。現像バイアスは図3に示したものを用いた。図3
において、各電圧および印加時間は次の通りとした。 【0048】 VD :600V VL :50V V2 :1450V V1 :−550V V3 :450V T1 :6.25×10-5sec (→T1 <8.94d/|
2 −V11/2 ) T2 :3.75×10-4sec (→T2 >133d2
(|V2 −V1 |・T1 )−T1 /2) T3 :2T1 +T2 =5.0×10-4sec (→T3 <1
/40・L/v) 【0049】以上の条件で現像を行ない、画像形成した
ところ、ハイライト部の再現性も良好で、T/T+C比
の変動の少ない画像が得られた。 【0050】参考例2 参考例1において、現像バイアスとトナーの帯電極性を
変えた。それ以外は参考例1と同様にして、現像し、画
像形成を行なった。 【0051】2成分現像剤のトナーにはネガトナーを用
いた。現像バイアスは、図3において、各電圧および印
加時間を次のようにした。 【0052】 VD :−600V VL :−50V V2 :−1450V V1 :−50V V3 :−550V T1 :5.0×10-5sec (→T1 <8.94d/|V
2 −V11/2 ) T2 :4.0×10-4sec (→T2 >133d2 /(|
2 −V1 |・T1 )−T1 /2) T3 :2T1 +T2 =5.0×10-4sec (→T3 <1
/40・L/v) 【0053】その結果、参考例1と同等以上のハイライ
ト部再現性を示し、T/T+C比の変動の少ない画像が
得られた。 【0054】実施例1 図4に示す現像バイアスを用いた以外は参考例2と同様
にした。この現像バイアスは各電圧の値が参考例2と同
じであるが、波形のパターンが異なる。 【0055】図4において、各電圧の印加時間は次のよ
うにした。 T1:4.16×10-5sec(→T1<8.94d/|V2−V11/2) T2:4.99×10-4sec(→T2>133d2/(|V2−V1| ・T1)−T1/2) T3:4T1+T2=6.65×10-4sec(→T3<1/40・L/v) その結果、参考例2以上の画質、濃度、ハイライト再現
性を示し、T/T+C比の少ない画像が安定して得られ
た。 【0056】T1 :4.16×10-5sec (→T1
8.94d/|V2 −V11/2 ) T2 :4.99×10-4sec (→T2 >133d2
(|V2 −V1 |・T1 )−T1 /2) T3 :4T1 +T2 =6.65×10-4sec (→T3
1/40・L/v) その結果、実施例2以上の画質、濃度、ハイライト再現
性を示し、T/T+C比の少ない画像が安定して得られ
た。 【0057】実施例2 図5に示す現像バイアスを用いた以外は参考例2と同様
にした。この現像バイアスは各電圧の値が参考例2と同
じであるが、波形のパターンが異なる。 【0058】図5において、各電圧の印加時間は次のよ
うにした。 T1:3.57×10-5sec(→T1<8.94d/|V2−V11/2) T2:4.99×10-4sec(→T2>133d2/(|V2−V1| ・T1)−T1/2) T3:6T1+T2=7.13×10-4sec(→T3<1/40・L/v) その結果、実施例1と同等の画質、濃度、ハイライト再
現性を示し、T/T+C比の少ない画像が安定して得ら
れた。 【0059】T1 :3.57×10-5sec (→T1
8.94d/|V2 −V11/2 ) T2 :4.99×10-4sec (→T2 >133d2
(|V2 −V1 |・T1 )−T1 /2) T3 :6T1 +T2 =7.13×10-4sec (→T3
1/40・L/v) その結果、実施例3と同等の画質、濃度、ハイライト再
現性を示し、T/T+C比の少ない画像が安定して得ら
れた。 【0060】比較例 参考例2において、図3の現像バイアスの印加時間T2
を本発明の範囲外に変えた。それ以外は参考例2と同様
にして現像し、画像形成を行なった。各電圧の印加時間
は次の通りである。 【0061】T1 :6.25×10-5sec (→T1
8.94d/|V2 −V11/2 ) T2 :1.25×10-4sec (→T2 <133d2
(|V2 −V1 |・T1 )−T1 /2) T3 :2T1 +T2 =2.5×10-4sec (→T3 <1
/40・L/v) 【0062】その結果、ハイライト部分は均一である
が、電圧V3 の印加時間T2 が条件を満たさないため
に、T/T+C比による濃度変動が大きく、色味の不安
定な画像しか得られなかった。 【0063】 【発明の効果】以上説明したように、本発明にて規定さ
れる現像バイアスを印加することにより、T/T+C比
変動に依らずハイライト部分にがさつきのない高品質な
画像を安定して得ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic system,
Displays the electrostatic latent image formed on the image carrier by recording
Copier, printer, recording image
Also relates to image forming devices such as image display devices and facsimile machines.
It is. [0002] 2. Description of the Related Art Conventionally, carrier particles are formed on the surface of a developer carrier.
And a two-component developer mainly composed of two components of toner and toner particles.
Holding the developer with the image carrier carrying the electrostatic latent image.
The developer is transported to the developing section facing the
A brush is formed to allow an exchange between the image carrier and the developer carrier.
The electrostatic latent image can be developed while applying an alternating electric field.
A visualization developing method is known. This developing method is generally called a magnetic brush developing method.
Often done. Further, the above-mentioned developer carrier is generally
Often used as a developing sleeve for developing devices
Therefore, in the following description, it is referred to as a developing sleeve.
The image carrier is generally used for a photosensitive drum.
Therefore, in the following description, they are collectively referred to as photosensitive drums.
And The above-described magnetic brush developing method will be further described.
In this developing method, a two-component developer is carried on a developing sleeve.
Transported to the developing section, and the developer
Magnetic brush on the surface of the developing sleeve
And a small gap is maintained between the developing sleeve and the developing sleeve.
Rub or close the magnetic brush on the oriented photosensitive drum
And continuously between the developing sleeve and the photosensitive drum.
Apply an alternating electric field to remove toner particles from the developing sleeve side.
Transfer to the photosensitive drum side and reverse in the opposite direction
And development is performed by repeating
Nos. 55-3260 and 59-165082). [0005] As a magnetic brush developing method, there are other simple methods.
Non-contact alternating power supply for color and multiple development
A field development method is also known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-1426).
No. 8, 58-68051, 56-144452, 5
9-181362 and 60-176069). On the other hand, a magnetic brush developing method is used for a developing device.
High-speed, low-noise printers
Laser beam printers that use the electrophotographic method
is there. Typical applications of this printer include text and graphics.
It is binary recording of such an image, corresponding to the image signal to be recorded
Scans the photosensitive drum while emitting and extinguishing the laser beam
That is, so-called binary recording is performed. Statement like this
Since the recording of characters and figures does not require halftones,
The structure becomes simple. This binary recording laser
As a device that can reproduce halftones with a beam printer,
Well-known methods such as the laser method and density pattern method are well known.
ing. However, as is well known, dithering and concentration
High resolution can be obtained with printers that use the turn method, etc.
hard. Therefore, in recent years, high recording density has not been reduced.
A method for forming a halftone image while obtaining resolution has been proposed.
ing. In this method, a laser is driven by an image signal.
By modulating the width of the pulse signal
The formation is performed. That is, one pixel of the laser
The luminous flux emission time length is controlled according to the image density.
Therefore, one pixel of the laser beam scanning the photosensitive drum
The photosensitive drum irradiation time per hit is controlled according to the image density.
Is controlled. Specifically, for a low density image portion,
Reduce the pulse width of the pulse signal to irradiate the photosensitive drum.
The pulse width for high-density image parts.
To lengthen the irradiation time length of the photosensitive drum. In such a pulse width modulation (PWM) system,
According to this, a high-resolution and high-gradation image can be formed.
Leverage method is an image type that requires high resolution and high gradation.
And indispensable for color image forming equipment.
Has become. [0010] SUMMARY OF THE INVENTION
When an image is output by the image forming apparatus, the reflection density
In the halftone area of 0.3 or less,
It has happened. This roughness is often found in text documents, etc.
Does not occur so much in low density areas such as photographic images
Many occurred. [0011] Then, the cause of the occurrence of the rust was examined.
At this time, the following was found. Normally, dot distribution latent images
When forming a latent image in a highlight area,
Then, the latent image on the photosensitive drum
It is not a latent image but a local latent image. Further
If you try to reproduce a lower density,
The dot latent image is dull due to the effect of the optical film thickness, as shown in FIG.
In addition, the maximum contrast Vo gradually decreases
U. For example, trying to reproduce an image with a reflection density of about 0.2
Then, Vo of the dot latent image at that time is 150 to 200
About V. In the case of reversal development, to remove fog
The surface potential of the non-image area is equal to the DC component of the developing bias voltage.
Is set 100 to 200V higher than
Trust V0Is between 150 and 200 V, the dot latent image
Potential difference V from developing bias DC component of light exposure partcontIs
It will be about 0-100V. When Vcont is 0 to 100 V,
Reaches the photosensitive drum or remains on the developing sleeve
Or a very unstable contrast potential. for that reason
Then, the above-described dot latent image is developed with a two-component developer.
The contact state of the magnetic brush with the photosensitive drum
Dots that greatly affect and correspond to unevenness of the magnetic brush ears
Missing (where the magnetic brush is in contact with the photosensitive drum)
Is not developed, but is developed in areas that are not in contact)
According to this, it is easy to cause roughness. Further, for the purpose of eliminating the roughness,
The alternating voltage is superimposed on the image bias, and the bias is set to 6 k.
Hz or higher, toner does not reciprocate in one pulse
A way to do this has been proposed. According to this method,
The toner flows between SD (between the developing sleeve and the photosensitive drum).
Makes an oscillating motion that does not end. Photosensitive drum surface
The potential difference Vcont between the potential and the DC component of the developing bias is Vco
If nt <0, the DC component is
And the toner is biased toward the developing sleeve.
You. When Vcont is greater than 0, the DC component is
Works to attract toner to the photosensitive drum according to the position.
The amount of toner corresponding to the latent image potential
I am attracted. This tendency is due to the intermittent application of alternating voltage.
This becomes more noticeable. When developed under such conditions, photosensitive
The toner that reaches the drum vibrates on the photosensitive drum.
Return and concentrate on the latent image area. Therefore, the dot shape
It is possible to obtain a uniform and good image without unevenness
became. However, this developing method is applied to toner.
Vibration caused by an electric field causes the flying toner to vibrate.
Because the method of developing while returning is used, toner
If the camera does not vibrate enough, the highlight
Can not be completely removed, and sufficient uniformity of concentration can be obtained.
There was a problem that was not. An object of the present invention is to provide an image bearing member formed on an image carrier.
The distributed electrostatic latent image is formed by a magnetic brush of a two-component developer.
Develop into a developed image with reduced roughness to obtain a high quality image.
To provide a developing device capable of obtaining an image.
You. [0018] SUMMARY OF THE INVENTION The above objects are attained by the present invention.
This is achieved with a developing device. In summary, the present invention relates to a toner
And a two-component developer having a magnetic carrier and a magnet inside.
The developer is supported on the stored developer carrier and faces the image carrier.
The developer is transported to the image area, and the developer
While forming a brush and rubbing against the surface of the image carrier,
Apply a developing bias to the developer carrier to
Dot distribution electrostatic latent formed on image carrier by developer
In a developing device for developing an image, the developing bias is:
Voltage V that attracts toner from image carrier to developer carrier
1(V) is applied to the developer carrier for a time T1(Seconds)
Voltage V that causes toner to fly from developer carrier to image carrier
Two(V) is applied to the developer carrier for a time T1(Seconds)
A process of alternating a plurality of times, followed by a voltage V
Three(V) is applied to the developer carrier for a time TTwo(Seconds)
From one cycle, and the time of one cycle is T
Three(Seconds), where the voltage VThreeIs the image of the electrostatic latent image.
V of the image areaL(V), the voltage V of the non-image portionD(V)
When | VL| <| VThree| <| VD| And VThree= (V1+ VTwo) / 2 And the above T1And TTwoBut, T1<8.94d / | VTwo-V1|1/2 TTwo> 133dTwo/ (| VTwo-V1| ・ T1) -T1/ 2 Here, d is the closest distance between the developer carrier and the image carrier.
Satisfies the relationship of the distance (m), and the distance d is 1.5
Of the developing nip in the circumferential direction of the image carrier
The length is L (m), and the peripheral speed of the image carrier is v (m / sec).
When the TThreeBut, TThree<1/40 · L / v Is a developing device that satisfies the following relationship: [0019] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a developing device. This developing device is an electronic
Formed on the surface of a photosensitive drum 1 having an outer diameter of 80 mm
The dot distribution latent image obtained by the magnetic brush of the two-component developer is used.
It is developed and visualized. In the developing device, a developing chamber (second
(1 chamber) R1 and a stirring chamber (2nd chamber) R2
A container 16 is provided, and a toner storage chamber R is provided above the stirring chamber R2.
3 is provided in the toner storage chamber R3.
(Non-magnetic toner) 18 is accommodated therein. Toner storage room
A supply port 20 is provided below R3, and is consumed in development.
The replenishing toner 18 is supplied in an amount corresponding to the
, Is dropped into the stirring chamber R2 and supplied. On the other hand, the developing chamber R1 and the stirring chamber R2
Inside, two components consisting of non-magnetic toner and magnetic carrier
The developer 19 is stored. Tona of two-component developer 19
The mixing ratio of toner and carrier is about 5% by weight of toner.
It was to so. Non-magnetic toner has a volume average particle size of about 8 μm.
Those having a diameter were used. The magnetic carrier is made of resin
Ferrite particles (maximum magnetization 60 emu /
g) having a weight average particle size of about 50 μm and an electrical resistor.
Resistance value is 108 Ωcm or more was used. Career transparency
The magnetic susceptibility was about 5.0. A portion of the developing container 16 close to the photosensitive drum 1
An opening is provided at the position, and is rotatably assembled to the developing container 16.
The developing sleeve 11 into which the photosensitive drum 1
It is arranged to protrude toward. Developing sleeve
11 is made of a non-magnetic material and has an outer diameter of 32 mm.
The peripheral speed was 280 mm / sec. With developing sleeve 11
The distance from the photosensitive drum 1 was 500 μm. Development Three
A roller-shaped magnet 12 is arranged in a non-rotating manner
ing. This magnet 12 has a developing magnetic pole S1 And its current
Magnetic pole N located downstream of image sleeve 11 in the rotation directionThree When,
Sequentially located further downstream for transporting the developer 19
Magnetic pole NTwo , STwo And N1 And The magnet 12 is
Image pole S1 Of the developing drum so as to face the photosensitive drum 1.
It is positioned in the probe 11. Development magnetic pole S1 Is the current
In the vicinity of the developing section between the image sleeve 11 and the photosensitive drum 1
A magnetic field is formed, and the magnetic field
A magnetic brush is formed on the held two-component developer 19. Above the developing sleeve 11, a developing container 1 is provided.
6, the developer regulating blade 15 is fixed to the developing sleeve.
11 and a predetermined interval. Regulation blade
15 is a non-magnetic material such as aluminum and SUS316
In this example, the distance from the developing sleeve 11 is 80
It was set to 0 μm. The regulating blade 15 is used for the developing sleeve 11.
The layer thickness of the developer 19 carried thereon is regulated. A transport screw 13 is provided in the developing chamber R1.
And is driven by the rotation of the transport screw 13.
While the developer 19 in the image chamber R1 is being stirred, the developing three
The belt 11 is conveyed in the longitudinal direction. In the stirring chamber R2
A transfer screw 14 is also installed, and this transfer screw
The developer 19 in the stirring chamber R2 is
While the supplied toner 18 is being stirred, the developing
The tube 11 is conveyed in the longitudinal direction. This transfer screen
The transfer direction by screw 14 is that by screw 13.
Is the opposite direction. The partition 17 of the developing container 16 has a near side and a far side
Is provided with an opening, and is conveyed by the screw 13.
Developer passes from one of these openings to screw 14
The developer conveyed by the screw 14 is opened by another opening.
Delivered from the mouth to the screw 13 and stirred as described above.
It is transported while being stirred. Magnetic carrier by this stirring
, The toner is charged to the polarity to develop the latent image
Is done. The developing sleeve 11 is provided with a magnetic pole N of the magnet 12.Two
The developer 19 is carried at a position near the developer, and the carried developer
Is transported toward the developing section with the rotation of the developing sleeve 11.
Is done. When the developer 19 reaches the vicinity of the developing section, the developing
Magnetic pole S1 Magnetic force in the developer
While rising from the surface of the developing sleeve 11 and developing.
A magnetic brush of developer is formed on the sleeve surface. So
Of the magnetic brush rubs the surface of the photosensitive drum 1,
Between the developing sleeve 11 and the photosensitive drum 1
The photosensitive drum 1 formed on the photosensitive drum 1 by applying
The electrostatic latent image is developed. Here, the developing sleeve 11 is not shown.
As shown in FIG.
By applying a voltage, the highlight area is smooth and
There is no roughness and the T / T + C ratio of the developer (toner
In the concentration (wt%), T is the toner weight, and C is the carrier weight.
T / T + C ratio = T / (T + C) × 100
High-quality images with little fluctuations
Was. The operation of the developing bias will be described with reference to FIG.
I will tell. In FIG. 3, first, the developing bias is pulled back.
Voltage V1Is T1When the time is applied, the toner on the photosensitive drum 1
Indicates that the toner in the image area and the toner in the non-image area are uniformly developed.
It receives the force of flying to the sleeve 11 side. Next, the developing voltage V
TwoIs applied for the same length of time, T1.
-Receives the force to fly both the image part and the non-image part. Further
In addition, the voltage corresponding to the DC bias considering fog removal
VThree= (V1+ VTwo) / 2 (blank voltage) to TTwoTime application
Then, the toner in the non-image area is pulled back onto the developing sleeve.
Is applied to the image area (the highlight area in FIG. 6).
On the photosensitive drum.
The power to approach is given. Perform this step at least during development.
When the process is repeated 50 times or more, as described above,
Normally especially uniform development due to uneven vibration of toner
Highly uniform image areas that are difficult to highlight
And a smooth image is obtained. Here, a uniform T / T + C ratio with little variation
To obtain a good image, the potential difference of the developing bias, SD
Gap (between the developing sleeve of the developing section and the photosensitive drum)
Distance) and voltage application time T1 , TTwo Relationship is important
You. The following describes the movement of the toner for this.
State. FIG. 2 is a view showing the state of the developer in the developing section.
It is. During the development, the carrier magnetically moves between the photosensitive drum 1 and the photosensitive drum 1.
The brush brush ears are formed sparsely as shown in the figure,
More than half the toner is free to reciprocate
You. Therefore, the following description is based on a form that ignores the existence of carriers.
I will tell. It is unreasonable to ignore the existence of carriers
Is not supported in many experiments.
You. In FIG. 2B, the symbol q indicates the toner charge.
Load (C / kg), m is mass (kg), a is acceleration (N
Per secondTwo ), ΔV is the potential difference (V) between SD and d, and d is SD
The gap between them (m). First, the features of the present invention will be described.
The toner adhering to the photosensitive drum 1 causes a pull-back voltage
V1 Time T during which1 During the return to the developing sleeve 11
By setting conditions that do not allow the toner to
Repeat the biased behavior on the drum. Here, the potential of the image portion of the photosensitive drum is considered.
Lead to the condition that is not returned to the developing sleeve,
The latent image when reproducing the image of about 0.2 is developed
DC component of the sleeve (fly on the image part, or
Voltage in the direction of pulling back). Therefore, in the present invention, the pull-back voltage V1
The developer from the developing sleeve to the photosensitive drum
Voltage VTwo Of the voltage of the intermediate value (DC component) of (VTwo + V1 )
/ 2 is the potential of the highlight image portion of the photosensitive drum.
Then, the pull-back voltage V of the developing sleeve1 Mark
Toner is pulled back to the developing sleeve
You only have to give the time that is not     1/2 aT1 Two        = 1/2 · {| q | / m · | 1/2 · (VTwo + V1 ) -V1 | / D}         ・ T1 Two        = 1/4 · | Q | · | VTwo -V1 │ / d ・ T1 Two <D ... (1) Given by Here, the toner is charged with its triboelectric charge Q
The larger absolute value | Q | is affected by the electric field,
It will be cool. In the present invention, even when the toner having a large Q
Selected conditions that will not be returned to the Charge Q of toner
The maximum value of
5.0 × 10-2C / kg, so T
1 The following equation (2) is obtained as a condition of From equation (1), T1 Two <4dTwo / (| Q |
・ | VTwo -V1 |) | Q | = 5.0 × 10-2And assign     T1 Two <80dTwo / | VTwo -V1 |     T T1 <8.94d / | VTwo -V1 |1/2               ... (2) According to the present invention, the toner is applied to the developing sleeve.
The voltage to pull back and the voltage to fly from the developing sleeve
After applying multiple times, in the image area,
In the image area, the voltage in the pullback direction (the DC component voltage described above)
Pressure) to TTwo The time is applied, but as shown below,Two time
The length is also characterized. When obtaining the condition of the above equation (2), the friction
Highly charged toner has a latent potential of almost the same potential as the developing sleeve.
If it adheres to the image, it will again develop by
Selected a condition that does not return to the
Low-toner toner is charged between the developing sleeve and the photosensitive drum.
Image voltage VTwo And blank voltage VThree Only applied time
Then fly from the top of the developing sleeve to the highlight image area
The conditions were determined. If the toner having a low triboelectric charge flies,
Sufficient developability is obtained with low selectivity up to the highlight area
Become so. for that purpose,     1/2 · | Q | · (1/2 · | VTwo -V1 |) / D · T1 Two            + | Q | · (1/2 · | VTwo -V1 |) / D · T1 TTwo > D     1/2 · | Q | · | VTwo -V1 │ / d ・ T1 ・ (T1 / 2 + TTwo )> D     T TTwo > 2dTwo / (| Q | · | VTwo -V1 | ・ T1 ) -T1 / 2                                                           ... (3) Here, transfer of the toner having a low triboelectric charge is performed before transfer.
, The minimum value of the triboelectric charge Q is 1.5 × 10
-2At C / kg, if we put it into equation (3),     TTwo > 133dTwo / (| VTwo -V1 | ・ T1 ) -T1 / 2 (4) Becomes T shown aboveTwo To apply more than time
As a result, an image having a small variation in the T / T + C ratio can be obtained. Sa
In addition, in the present invention, vibration due to a sufficient electric field is developed during development.
It is provided to the image agent, which includes a developing section,
Specifically, the AC bias is applied to the development nip as described above.
Must be repeated for more than 40 cycles
There is. If the number of cycles is less than 40, the development will be insufficient.
If you request high image quality,
In this case, it is not possible to sufficiently obtain the uniformity of the part. In the present invention, the developing nip is as follows.
You. In other words, depending on the amount of the developer and the developing bias,
Although different, as in the present invention, the two-component
Forming a thin layer of imaging agent and developing bias including AC bias
In the case of using the development method with
Within 1.5 times the closest distance d between the sleeve and the photosensitive drum.
It was found that development took place in the box. Therefore,
With the length of the development nip within 1.5 times the closest distance,
The length is defined as L (m) (≦ 1.5d). Therefore, the peripheral speed of the photosensitive drum is defined as v (m / sec).
Then, the developing time T becomes T (second) = L / v It is represented by Therefore, in the present invention, one cycle of the developing bias is used.
Icle TThree age, TThree <1/40 · L / v Satisfies the condition of
Now you can get perfect images. Hereinafter, reference examples and examples of the present invention will be described.
This will be described specifically. Reference Example 1 The image was formed by developing under the following conditions. For development
Uses the developing device shown in FIG.
Was performed. Outer diameter of photosensitive drum: 80 mm Developing sleeve outer diameter: 32mm Developing sleeve peripheral speed: 280 mm / sec Photosensitive drum peripheral speed v: 160 mm / sec SD distance d: 500 μm Development nip L: 5 μm 1/40 · L / v: 7.81 × 10-Four As the toner of the two-component developer, a positive toner is used.
Was. The developing bias shown in FIG. 3 was used. FIG.
, Each voltage and application time were as follows. [0048] VD : 600V VL : 50V VTwo : 1450V V1 : -550V VThree : 450V T1 : 6.25 × 10-Fivesec (→ T1 <8.94d / |
VTwo -V1 |1/2 ) TTwo : 3.75 × 10-Foursec (→ TTwo > 133dTwo /
(| VTwo -V1 | ・ T1 ) -T1 / 2) TThree : 2T1 + TTwo = 5.0 × 10-Foursec (→ TThree <1
/ 40 · L / v) Development was performed under the above conditions to form an image.
However, the reproducibility of the highlight part is also good, and the T / T + C ratio
An image with little fluctuation was obtained. Reference Example 2 In Reference Example 1, the developing bias and the charging polarity of the toner
changed. Otherwise, develop and apply the image in the same manner as in Reference Example 1.
Image formation was performed. A negative toner is used for the toner of the two-component developer.
Was. The developing bias is shown in FIG.
The addition time was as follows. [0052] VD : -600V VL : -50V VTwo : -1450V V1 : -50V VThree : -550V T1 : 5.0 × 10-Fivesec (→ T1 <8.94d / | V
Two -V1 |1/2 ) TTwo : 4.0 × 10-Foursec (→ TTwo > 133dTwo / (|
VTwo -V1 | ・ T1 ) -T1 / 2) TThree : 2T1 + TTwo = 5.0 × 10-Foursec (→ TThree <1
/ 40 · L / v) As a result, a highlight equal to or higher than that of Reference Example 1 was obtained.
The image shows the reproducibility of the G part and the fluctuation of the T / T + C ratio is small
Obtained. Embodiment 1 Same as Reference Example 2 except that the developing bias shown in FIG. 4 was used
I made it. The value of each voltage of this developing bias was the same as that of Reference Example 2.
However, the waveform patterns are different. In FIG. 4, the application time of each voltage is as follows.
Caught.     T1: 4.16 × 10-Fivesec (→ T1<8.94d / | VTwo-V1|1/2)     TTwo: 4.99 × 10-Foursec (→ TTwo> 133dTwo/ (| VTwo-V1|                                   ・ T1) -T1/ 2)     TThree: 4T1+ TTwo= 6.65 × 10-Foursec (→ TThree<1/40 L / v) As a result, the image quality, density, and highlight reproduction of Reference Example 2 or higher
And stable images with low T / T + C ratio
Was. T1 : 4.16 × 10-Fivesec (→ T1 <
8.94d / | VTwo -V1 |1/2 ) TTwo : 4.99 × 10-Foursec (→ TTwo > 133dTwo /
(| VTwo -V1 | ・ T1 ) -T1 / 2) TThree : 4T1 + TTwo = 6.65 × 10-Foursec (→ TThree <
1/40 · L / v) As a result, the image quality, density, and highlight reproduction of Example 2 or higher
And stable images with low T / T + C ratio
Was. Embodiment 2 Same as Reference Example 2 except that the developing bias shown in FIG. 5 was used
I made it. The value of each voltage of this developing bias was the same as that of Reference Example 2.
However, the waveform patterns are different. In FIG. 5, the application time of each voltage is as follows.
Caught.     T1: 3.57 × 10-Fivesec (→ T1<8.94d / | VTwo-V1|1/2)     TTwo: 4.99 × 10-Foursec (→ TTwo> 133dTwo/ (| VTwo-V1|                                   ・ T1) -T1/ 2)     TThree: 6T1+ TTwo= 7.13 × 10-Foursec (→ TThree<1/40 L / v) As a result, the image quality, density, and highlight
The image showing the realism and having a small T / T + C ratio was obtained stably.
Was. T1 : 3.57 × 10-Fivesec (→ T1 <
8.94d / | VTwo -V1 |1/2 ) TTwo : 4.99 × 10-Foursec (→ TTwo > 133dTwo /
(| VTwo -V1 | ・ T1 ) -T1 / 2) TThree : 6T1 + TTwo = 7.13 × 10-Foursec (→ TThree <
1/40 · L / v) As a result, the image quality, density, and highlight
The image showing the realism and having a small T / T + C ratio was obtained stably.
Was. Comparative example In Reference Example 2, the application time T of the developing bias shown in FIG.Two
Was changed outside the scope of the present invention. Otherwise the same as in Reference Example 2.
To form an image. Application time of each voltage
Is as follows. T1 : 6.25 × 10-Fivesec (→ T1 <
8.94d / | VTwo -V1 |1/2 ) TTwo : 1.25 × 10-Foursec (→ TTwo <133dTwo /
(| VTwo -V1 | ・ T1 ) -T1 / 2) TThree : 2T1 + TTwo = 2.5 × 10-Foursec (→ TThree <1
/ 40 · L / v) As a result, the highlighted portion is uniform
Is the voltage VThree Application time TTwo Does not satisfy the condition
In addition, the density fluctuation due to the T / T + C ratio is large, and
Only a stable image was obtained. [0063] As described above, according to the present invention,
T / T + C ratio by applying a developing bias
High quality with no irregularities in highlights regardless of fluctuations
An image can be obtained stably.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例に用いた現像装置を示す構成図
である。 【図2】現像部の現像剤の様子を示した図である。 【図3】本発明の参考例としての現像バイアスの電圧波
形を示す図である。 【図4】本発明で使用した現像バイアスの電圧波形を示
す図である。 【図5】本発明で使用した他の現像バイアスの電圧波形
を示す図である。 【図6】ベタ部およびハイライト部の潜像を示す表面電
位図である。 【符号の説明】 1 感光ドラム 11 現像スリーブ 12 磁石 15 規制ブレード 18 補給用トナー 19 2成分現像剤
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing a developing device used in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a state of a developer in a developing unit. FIG. 3 is a diagram showing a voltage waveform of a developing bias as a reference example of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a voltage waveform of a developing bias used in the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a voltage waveform of another developing bias used in the present invention. FIG. 6 is a surface potential diagram showing latent images of a solid portion and a highlight portion. [Description of Signs] 1 photosensitive drum 11 developing sleeve 12 magnet 15 regulating blade 18 replenishing toner 19 two-component developer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 校條 健 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60−134262(JP,A) 特開 昭55−133059(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/06 101 G03G 15/08 G03G 15/09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takeshi Kenjo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-60-134262 (JP, A) JP-A Sho 55-133059 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/06 101 G03G 15/08 G03G 15/09

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 トナーおよび磁性キャリアを有する2成
分現像剤を、磁石を内蔵した現像剤担持体上に担持して
像担持体と対向した現像部へ搬送し、現像部において磁
石により現像剤の磁気ブラシを形成して像担持体の表面
に摺擦させると共に、現像剤担持体に現像バイアスを印
加して、磁気ブラシの現像剤により像担持体上に形成さ
れたドット分布静電潜像を現像する現像装置において、 前記現像バイアスは、トナーを像担持体から現像剤担持
体に引き寄せる電圧V1(V)を現像剤担持体に時間T1
(秒)印加する過程とトナーを現像剤担持体から像担持
体に飛翔させる電圧V2(V)を現像剤担持体に時間T1
(秒)印加する過程を交互に複数回繰り返す過程と、こ
れに続いて電圧V3(V)を現像剤担持体に時間T
2(秒)印加する過程とから1サイクルが構成され、そ
の1サイクルの時間がT3(秒)であり、ここに、前記
電圧V3が、静電潜像の画像部の電圧をVL(V)、非画
像部の電圧VD(V)としたときに、 |VL|<|V3|<|VD|、かつV3=(V1+V2)/2 の関係を満たし、前記T1とT2が、 T1<8.94d/|V2−V11/22>133d2/(|V2−V1|・T1)−T1/2 ただし、d:現像剤担持体と像担持体との間の最近接距
離(m)の関係を満たし、さらに、前記距離dの1.5
倍以下である、像担持体の周方向における現像ニップの
長さをL(m)とし、像担持体の周速をv(m/秒)と
したときに、前記T3が、 T3 <1/40・L/v の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
(57) [Claim 1] A two-component developer having a toner and a magnetic carrier is carried on a developer carrying member having a built-in magnet, and is conveyed to a developing section facing the image carrying member. In the developing section, a magnetic brush of developer is formed by a magnet and rubbed against the surface of the image carrier, and a developing bias is applied to the developer carrier to form the developer on the image carrier with the developer of the magnetic brush. In the developing device for developing the formed dot distribution electrostatic latent image, the developing bias applies a voltage V 1 (V) for attracting toner from the image carrier to the developer carrier to the developer carrier for a time T 1.
(Second) The process of applying and applying a voltage V 2 (V) for causing the toner to fly from the developer carrier to the image carrier for a time T 1
(Second) A process of alternately repeating the application process a plurality of times, followed by applying a voltage V 3 (V) to the developer carrier for a time T.
2 (second) application process, one cycle is constituted, and one cycle time is T 3 (second). Here, the voltage V 3 is the voltage V L of the image portion of the electrostatic latent image. (V) and the voltage V D (V) of the non-image portion, the relationship of | V L | <| V 3 | <| V D | and V 3 = (V 1 + V 2 ) / 2 is satisfied. , the T 1 and T 2 is, T 1 <8.94d / | V 2 -V 1 | 1/2 T 2> 133d 2 / (| V 2 -V 1 | · T 1) -T 1/2 However , D: satisfy the relationship of the closest distance (m) between the developer carrier and the image carrier, and further satisfy 1.5
Assuming that the length of the developing nip in the circumferential direction of the image carrier is L (m) and the peripheral speed of the image carrier is v (m / sec), T 3 is T 3 < A developing device satisfying a relationship of 1/40 · L / v.
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