(57)【要約】【課題】交流成分の周波数変調をすることなく，ベタ画像部分もドット画像部分もともに適切に現像できる現像装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明の現像装置１０は，現像ローラ１２により感光体１１の潜像をトナーで現像する非接触タイプの現像装置１０であって，現像ローラ１２と感光体１１との間に振動電圧を印加するとともに，回収側ピーク電圧を一定とし，現像側ピーク電圧として，回収側ピーク電圧との差が小さい第１水準電圧と，回収側ピーク電圧との差が大きい第２水準電圧とを選択的に用いる電源１６を有するものである。【選択図】            図１
2006227525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像部材により感光体の潜像をトナーで現像する非接触タイプの現像装置において，
前記現像部材と感光体との間に振動電圧を印加するとともに，
回収側ピーク電圧を一定とし，
現像側ピーク電圧として，回収側ピーク電圧との差が小さい第１水準電圧と，回収側ピーク電圧との差が大きい第２水準電圧とを選択的に用いる現像電源を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載する現像装置において，前記現像電源は，
現像側ピーク電圧として，第１水準電圧と第２水準電圧とを周期的に使用することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載する現像装置において，前記現像電源は，
第２水準電圧を各周期内に１回使用し，残りの現像側ピーク電圧には第１水準電圧を使用することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１に記載する現像装置において，
回収側ピーク電圧と第２水準電圧との差が，回収側ピーク電圧と第１水準電圧との差の１．２倍以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
感光体と，現像部材により前記感光体の潜像をトナーで現像する非接触タイプの現像装置とを有する画像形成装置において，
前記現像部材と前記感光体との間に振動電圧を印加するとともに，
回収側ピーク電圧を一定とし，
現像側ピーク電圧として，回収側ピーク電圧との差が小さい第１水準電圧と，回収側ピーク電圧との差が大きい第２水準電圧とを選択的に用いる現像電源を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，プリンタ，複写機等の画像形成装置およびその現像装置に関する。さらに詳細には，感光体に形成された静電潜像を現像するための非接触タイプの現像装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，コピー機，プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では一般に，像担持体に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し，そのトナー像を被記録材に転写し定着することによって画像が形成されている。一成分型トナーによる非接触タイプの現像装置としては，現像装置と感光体との間に直流と交流との重畳電圧が印加されるものがある。これにより，トナー粒子に振動電界を印加し，現像装置と感光体との間を飛翔させているのである。すなわち，トナーが現像装置から感光体へと引きつけられる方向の電圧が印加されているタイミングでは，トナーは現像装置から感光体上へと引きつけられ付着される。その逆方向の電圧では，余分なトナーが現像装置へ回収される。
【０００３】
ここで，形成しようとする画像には，写真やグラフィックスのようなベタ画像部分や，文字や線画等のドット画像部分がともに含まれている場合がある。一般に，画像のエッジ部分は，現像に大きな電圧が必要であるとともに，一旦現像されると回収されにくいという性質がある。そのため，ベタ画像のエッジ部分やドット画像の現像には，ピーク間電圧値の大きな交流電圧が適している。一方，ベタ部分の中央部等では，現像も回収も小さな電圧で可能であり，ピーク間電圧値の小さい交流電圧が適している。ピーク間電圧値の大きすぎる電圧では回収されすぎて白抜けしてしまうおそれがある。そのため，例えば特許文献１では，これらが混じった画像を適切に現像するために，重畳する交流電圧を周期的に変化させている画像形成装置が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−４４９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した従来の画像形成装置では，２種類の作用期間を設け，それぞれにおいて交流電圧の周波数とピーク間電圧値とを変化させている。しかしながら，交流電源において周波数を変更させるためには，そのための特別の回路構成が必要となる。そのため，装置の制御が複雑になるとともにコスト高となるという問題点があった。
【０００５】
本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，交流成分の周波数変調をすることなく，ベタ画像部分もドット画像部分もともに適切に現像できる現像装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の現像装置および画像形成装置は，現像部材により感光体の潜像をトナーで現像する非接触タイプの現像装置であって，現像部材と感光体との間に振動電圧を印加するとともに，回収側ピーク電圧を一定とし，現像側ピーク電圧として，回収側ピーク電圧との差が小さい第１水準電圧と，回収側ピーク電圧との差が大きい第２水準電圧とを選択的に用いる現像電源を有するものである。
【０００７】
本発明の現像装置によれば，現像部材と感光体との間に振動電圧が印加されているので，トナー粒子に振動電界が印加され，感光体上の静電潜像の現像と余剰トナーの回収とが交互に行われる。このとき，現像側ピーク電圧として，第１水準電圧と第２水準電圧とが選択的に用いられるので，ベタ画像部分とドット画像部分とのそれぞれの現像に適した互いに異なるピーク電圧を用いることができる。ピーク電圧のみの変更は，交流成分の周波数変調に比較して特別な回路構成を必要とせず，容易な制御で実施できる。従って，交流成分の周波数変調をすることなく，ベタ画像部分もドット画像部分もともに適切に現像できる現像装置となっている。
【０００８】
さらに本発明では，現像電源は，現像側ピーク電圧として，第１水準電圧と第２水準電圧とを周期的に使用することが望ましい。
このようなものであれば，制御が容易であり，特別な回路構成等が必要とされることはない。
【０００９】
さらに本発明では，現像電源は，第２水準電圧を各周期内に１回使用し，残りの現像側ピーク電圧には第１水準電圧を使用することが望ましい。
このようなものであれば，第１水準電圧を所定のベタ画像濃度が得られる基準の現像電圧とし，第２水準電圧を第１水準電圧によるドット画像濃度の不足分のみを補う構成とすることができる。
【００１０】
さらに本発明では，回収側ピーク電圧と第２水準電圧との差が，回収側ピーク電圧と第１水準電圧との差の１．２倍以上であることが望ましい。
このようなものであれば，適切なベタ画像濃度およびドット画像濃度がともに得られる。さらに好ましくは，回収側ピーク電圧と第２水準電圧との差が，回収側ピーク電圧と第１水準電圧との差の１．５倍以下であることが望ましい。
【００１１】
また，本発明は，感光体と，現像部材により感光体の潜像をトナーで現像する非接触タイプの現像装置とを有する画像形成装置であって，現像部材と感光体との間に振動電圧を印加するとともに，回収側ピーク電圧を一定とし，現像側ピーク電圧として，回収側ピーク電圧との差が小さい第１水準電圧と，回収側ピーク電圧との差が大きい第２水準電圧とを選択的に用いる現像電源を有する画像形成装置にも及ぶ。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の現像装置および画像形成装置によれば，交流成分の周波数変調をすることなく，ベタ画像部分もドット画像部分もともに適切に現像できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，非接触タイプの現像装置に本発明を適用したものである。
【００１４】
本形態の現像装置１０は，図１にその概略構成を示すように，感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像するためのものである。現像装置１０は，現像ローラ１２と現像器１３を有し，現像ローラ１２は，現像器１３からその一部が露出されて配置されている。さらに，現像器１３中にはトナー１４が収納されるとともに，供給ローラ１５が配置され，供給ローラ１５によってトナー１４が現像ローラ１２の表面に供給されるようにされている。また，感光体ドラム１１と現像ローラ１２との間に現像電圧を印加するための電源１６を有している。
【００１５】
ここで，この現像装置１０は，負帯電一成分型のトナー１４を用いた非接触タイプの現像装置１０である。すなわち，現像ローラ１２は感光体ドラム１１に接触していない。電源１６によって現像ローラ１２と感光体ドラム１１との間に電圧が印加されると，感光体ドラム１１と現像ローラ１２との間隙部分に電界が形成される。帯電されているトナー１４の各粒子は，その電気的な力によって，感光体ドラム１１と現像ローラ１２との間隙を越えて移動される。一般に，感光体ドラム１１と現像ローラ１２との間には，直流成分と交流成分とが重畳された電圧が印加されるので，トナー１４はそのタイミングによって，いずれの方向へも移動される。
【００１６】
例えば，負帯電型のトナー１４では，現像ローラ１２に負電圧が印加されているタイミングでは，現像ローラ１２から感光体ドラム１１へ向かって飛ばされる。そして，感光体ドラム１１の静電潜像に引き寄せられて付着されるので，静電潜像が現像される。以下では，このトナー１４が現像ローラ１２から感光体ドラム１１へ向かって飛ばされる方向に印加された電圧を現像側電圧という。また，現像ローラ１２に正電圧が印加されているタイミングでは，トナー１４は現像ローラ１２へ引きつけられ，余分なトナー１４が回収される。以下では，この方向に印加された電圧を回収側電圧という。なお，直流成分は現像側なので，全体としては回収側より現像側が優勢である。
【００１７】
本形態の現像装置１０では，電源１６によって現像ローラ１２に印加される現像電圧Ｖとして，例えば図２に示すような波形のものを用いる。これは，図３に示す基本電圧Ｖ０に対し，部分的にそのピーク電圧値を変化させたものである。基本電圧Ｖ０は，電圧Ｖｄｃの直流成分とピーク間電圧Ｖｐｐの交流成分との重畳電圧である。これに対し，図２の現像電圧Ｖは，周波数やｄｕｔｙ，回収側ピーク電圧は基本電圧Ｖ０におけるそれと等しく，現像側ピーク電圧の絶対値を数周期に１回ずつ大きくしたものである。
【００１８】
例えば，図３に示す基本電圧Ｖ０として，交流成分をＶｐｐ＝１０００Ｖ，周波数２０００Ｈｚ，ｄｕｔｙ３０％の矩形波とし，直流成分をＶｄｃ＝−３２０Ｖとしたものを使用する。図２に示す現像電圧Ｖは，この基本電圧Ｖ０の交流成分の現像側（図では下側）ピーク電圧値の絶対値を，３周期に１回ずつ大きくしたものである。変化させたときのピーク間電圧値ＶｐｐＢは，Ｖｐｐ×１．２以上とすることが好ましい。これらの図では，上方が回収側電圧，下方が現像側電圧にそれぞれ相当している。
【００１９】
すなわち，本形態の現像電圧Ｖは，この基本電圧Ｖ０のうち交流成分のＶｐｐのみを所定周期ごとに１回ずつ変化させたものである。このように，Ｖｐｐを変化させるのみであれば，新たな装置や追加部品は必要なく，プログラム的に対応できる。従って，この対応は容易であるとともにコスト上昇を抑えることができる。
【００２０】
次に，適切な現像電圧Ｖを設定する手順について説明する。まず，基本電圧Ｖ０の直流成分Ｖｄｃや交流成分のＶｐｐ，ｄｕｔｙは，所定のベタ濃度を得られるように選択設定する。これらは，従来の相当機種の現像装置において一定波形の現像電圧として使用されているものでもよい。次に，この基本電圧Ｖ０の回収側ピーク電圧は固定して，現像側ピーク電圧を３周期に１回ずつ変化させた。なお，ここでは，試験機の画像形成装置として，コニカミノルタプリンティングソリューションズ社製のｍａｇｉｃｏｌｏｒ−２３００ＤＬを用い，感光体ドラム１１と現像ローラ１２との間の距離は１３５μｍに固定した。トナー１４は，ｍａｇｉｃｏｌｏｒ−２３００ＤＬ用のものを用いた。
【００２１】
その変化させたときのピーク間電圧値ＶｐｐＢを変えて，ドット画像の品質を調べた結果を，図４に示す。この図に示すように，ＶｐｐＢ／Ｖｐｐが１．２〜１．５となるようにＶｐｐＢを設定した場合，ベタ画像もドット画像もともに良好な画質が得られた。一方，ＶｐｐＢが，Ｖｐｐに対してあまり差がない場合（ＶｐｐＢ／Ｖｐｐ＜１．２）では，良好なドット画像を得ることはできなかった。従って，３周期に１回ずつ，現像側電圧をＶｐｐＢ＝Ｖｐｐ×１．２とすれば，ベタ画像とドット画像とが混合した一般的な画像についても良好な画質が得られることが分かった。
【００２２】
以上詳細に説明したように本形態の現像装置１０によれば，現像電圧Ｖとして，基本電圧Ｖ０の現像側電圧を３周期に１回程度変化させたものとしている。その変化量は，ピーク間電圧値の絶対値を１．２〜１．５倍とする。ピーク間電圧値を変化させるだけなので，従来装置に対する追加部品が不要で容易に実施できる。またこれにより，ベタ画像部分もドット画像部分もともに適切に現像できる現像装置１０となっている。
【００２３】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，上記の形態では，負帯電型のトナー１４を利用して説明したが，正帯電型のトナーを用いるものであってもよい。この場合は，現像側電圧が正電圧であり，その一部分のピーク電圧を正方向に大きくすればよい。
また例えば，本発明は，この現像装置を搭載した各種の画像形成装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】現像装置周辺の概略構成図である。
【図２】現像電圧の波形を示す説明図である。
【図３】基本電圧の波形を示す説明図である。
【図４】ピーク間電圧値を変化させて画像品質を調べた結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  現像装置
１１  感光体
１２  現像ローラ（現像部材）
１６  電源（現像電源）
【図１】
2006227525.tif 000003
【図２】
2006227525.tif 000004
【図３】
2006227525.tif 000005
【図４】
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