(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体によって現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体に交流電圧を印加させて現像を行う現像装置において、上記の現像剤担持体に印加させる交流電圧が現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位に移行する間に、電圧変化の傾きが異なる少なくとも２つの電圧変化部を設け、先の電圧変化部における電圧変化の傾きが、後の電圧変化部における電圧変化の傾きより緩やかになるようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体によって現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体に交流電圧を印加させて現像を行う現像装置において、上記の現像剤担持体に印加させる交流電圧が現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位に移行する間に、電圧変化の傾きが異なる少なくとも２つの電圧変化部を設け、先の電圧変化部における電圧変化の傾きが、後の電圧変化部における電圧変化の傾きより緩やかになるようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体によって現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体に交流電圧を印加させて現像を行う現像装置において、上記の現像剤担持体に印加させる交流電圧が現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位に移行する間と、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位に移行する間とに、それぞれ電圧変化の傾きが異なる少なくとも２つの電圧変化部を設け、先の電圧変化部における電圧変化の傾きが、後の電圧変化部における電圧変化の傾きより緩やかになるようにしたことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置において、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特に、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体に交流電圧を印加させて現像を行う現像装置において、その現像性を向上させて、十分な画像濃度を有する画像が得られるようにすると共に、画像濃度の制御も適切に行えるようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機やプリンター等の画像形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに様々な現像装置が使用されていた。
【０００３】
そして、このような現像装置の１つとして、図１に示すような現像装置が知られていた。
【０００４】
ここで、同図に示す現像装置においては、像担持体１と対向するようにして設けられた円筒状の現像剤担持体１１の内周側に複数の磁極Ｎ，Ｓ，…を有するマグネット部材１２を設け、装置本体１０内に収容されたトナーとキャリアを含む現像剤２を現像剤撹拌部材１３により混合撹拌させると共に、この現像剤撹拌部材１３によってこの現像剤２を上記の現像剤担持体１１に供給し、上記のマグネット部材１２の磁気力によりこの現像剤２を現像剤担持体１１の表面に保持させるようにする。
【０００５】
そして、この現像剤担持体１１を回転させて現像剤２を搬送させると共に、このように搬送される現像剤２の量を規制部材１４によって調整し、適当量の現像剤２を現像剤担持体１１によって像担持体１と対向する現像領域に搬送させ、この現像剤担持体１１に直流電源１５から直流電圧を印加すると共に交流電源１６から交流電圧を印加して、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向する現像領域に直流電界に交流電界が重畳された電界を作用させ、現像剤担持体１１から現像剤２中におけるトナーを像担持体１に形成された静電潜像部に供給して現像を行うようにしている。
【０００６】
しかし、このように現像剤担持体１１に直流電源１５から直流電圧を印加すると共に交流電源１６から交流電圧を印加して、現像剤２中におけるトナーを像担持体１に形成された静電潜像部に供給して現像を行う場合に、現像剤２中におけるトナーが像担持体１に形成された静電潜像部の表面電位に対応して適切に供給されず、十分な画像濃度を有する画像が得られなくなったり、形成される画像の画像濃度を適切に制御することができなくなる等の問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体と像担持体との間に交流電圧を印加させて現像を行なうようにした現像装置における上記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。
【０００８】
すなわち、この発明においては、上記のように現像剤担持体に交流電圧を印加し、現像剤担持体と像担持体とが対向する現像領域に交流電界を作用させて現像を行なうにあたり、像担持体に形成された静電潜像部の表面電位に対応して、現像剤担持体から像担持体の静電潜像部に適切な量の現像剤が供給されるようにし、十分な画像濃度を有する画像が得られると共に、形成される画像の画像濃度も適切に制御できるようにすることを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１における現像装置においては、上記のような課題を解決するため、現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体によって現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体に交流電圧を印加させて現像を行う現像装置において、上記の現像剤担持体に印加させる交流電圧が現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位に移行する間に、電圧変化の傾きが異なる少なくとも２つの電圧変化部を設け、先の電圧変化部における電圧変化の傾きが、後の電圧変化部における電圧変化の傾きより緩やかになるようにしたのである。
【００１０】
また、この発明の請求項２における現像装置においては、上記のような課題を解決するため、現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体によって現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体に交流電圧を印加させて現像を行う現像装置において、上記の現像剤担持体に印加させる交流電圧が現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位に移行する間に、電圧変化の傾きが異なる少なくとも２つの電圧変化部を設け、先の電圧変化部における電圧変化の傾きが、後の電圧変化部における電圧変化の傾きより緩やかになるようにしたのである。
【００１１】
また、この発明の請求項３における現像装置においては、上記のような課題を解決するため、現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体によって現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体に交流電圧を印加させて現像を行う現像装置において、上記の現像剤担持体に印加させる交流電圧が現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位に移行する間と、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位に移行する間とに、それぞれ電圧変化の傾きが異なる少なくとも２つの電圧変化部を設け、先の電圧変化部における電圧変化の傾きが、後の電圧変化部における電圧変化の傾きより緩やかになるようにしたのである。
【００１２】
そして、この発明における現像装置のように、現像剤担持体に印加させる交流電圧が現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位に移行する間や、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位に移行する間において、電圧変化の傾きが異なる少なくとも２つの電圧変化部を設け、先の電圧変化部における電圧変化の傾きを、後の電圧変化部における電圧変化の傾きよりも緩やかにすると、これにより現像剤担持体と像担持体との間における現像剤の移動が上手く制御されて、現像性が向上し、十分な画像濃度を有する画像が得られると共に、像担持体に形成された静電潜像部における表面電位に対応した適切な量の現像剤が上手く供給されて、画像濃度の制御も適切に行えるようになる。
【００１３】
ここで、上記の請求項１における現像装置において、現像性をさらに向上させて十分な画像濃度を有する画像が得られるようにすると共に、画像濃度の制御も適切に行えるようにするにあたっては、上記の現像側と回収側のピークの電位が作用する時間が同じ場合、一方のピークの電位が作用する時間をＴ１、電圧変化の傾きが緩やかな先の電圧変化部の時間をＴ２とした場合に、０．２≦Ｔ２／Ｔ１≦３の条件を満たすようにすることが好ましく、さらに上記の交流電圧のピーク・ピーク値をＶｐｐ、現像側のピークの電位をＶ１、先の電圧変化部から後の電圧変化部に移行する際の電位をＶ２とした場合に、０．２≦｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐ≦０．７の条件を満たすようにすることが好ましい。
【００１４】
また、上記の請求項２における現像装置において、現像性をさらに向上させて十分な画像濃度を有する画像が得られるようにすると共に、画像濃度の制御も適切に行えるようにするにあたっては、上記の現像側と回収側のピークの電位が作用する時間が同じ場合、一方のピークの電位が作用する時間をＴ１、電圧変化の傾きが緩やかな先の電圧変化部の時間をＴ２とした場合に、０．２≦Ｔ２／Ｔ１≦３の条件を満たすようにすることが好ましく、さらに上記の交流電圧のピーク・ピーク値をＶｐｐ、現像側のピークの電位をＶ１、先の電圧変化部から後の電圧変化部に移行する際の電位をＶ２とした場合に、０．３≦｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐ≦０．８の条件を満たすようにすることが好ましい。
【００１５】
また、上記の請求項３における現像装置において、現像性をさらに向上させて十分な画像濃度を有する画像が得られるようにすると共に、画像濃度の制御も適切に行えるようにするにあたっては、上記の現像側と回収側のピークの電位が作用する時間が同じ場合、ピークの電位が作用する時間をＴ１、電圧変化の傾きが緩やかな先の電圧変化部の時間をＴ２とした場合に、０．２≦Ｔ２／Ｔ１≦３の条件を満たすようにすることが好ましく、さらに上記の交流電圧のピーク・ピーク値をＶｐｐ、現像側のピークの電位をＶ１、先の電圧変化部から後の電圧変化部に移行する際の電位をＶ２とした場合に、０．２≦｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐ≦０．９の条件を満たすようにすることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態に係る現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１７】
ここで、この実施形態における現像装置も、図１に示した従来の現像装置と同様に、トナーとキャリアを含む現像剤２を使用し、この現像剤２を装置本体１０内に設けられた現像剤撹拌部材１３により混合撹拌させると共に、像担持体１と対向するようにして設けられた円筒状の現像剤担持体１１の表面に供給し、この現像剤担持体１１の内周側に設けられた複数の磁極Ｎ，Ｓ，…を有するマグネット部材１２の磁気力により現像剤２を現像剤担持体１１の表面に保持させるようにする。
【００１８】
そして、この現像剤担持体１１を回転させて現像剤２を搬送させると共に、このように搬送される現像剤２の量を規制部材１４によって調整して、適当量の現像剤２を現像剤担持体１１によって像担持体１と対向する現像領域に搬送させ、この現像剤担持体１１に直流電源１５から直流電圧を印加すると共に交流電源１６から交流電圧を印加して、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向する現像領域に直流電界に交流電界が重畳された電界を作用させ、現像剤担持体１１から現像剤２中におけるトナーを像担持体１に形成された静電潜像部に供給して現像を行うようにしている。
【００１９】
ここで、この実施形態における現像装置においては、上記の現像剤担持体１１に交流電源１６から交流電圧を印加させるにあたり、図２〜図４に示すように、現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位から現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位に変化する電圧変化部Ａや、現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位から現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位に変化する電圧変化部Ｂにおいて、電圧の変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２を設け、先の電圧変化部Ａ１，Ｂ１における電圧変化の傾きが、電圧変化部Ａ２，Ｂ２における電圧変化の傾きより緩やかになるようにする。
【００２０】
そして、このような交流電圧を現像剤担持体１１に印加させて、像担持体１に形成された静電潜像部に現像剤２中におけるトナーを供給すると、現像剤担持体１１から像担持体１の静電潜像部にトナーが充分に供給されて、十分な画像濃度を有する画像が得られると共に、像担持体１に形成された静電潜像部における表面電位に対応した適切な量のトナーが上手く供給され、画像濃度の制御も適切に行えるようになる。
【００２１】
ここで、この実施形態における現像装置において、上記の現像剤担持体１１によって像担持体１と対向する現像領域に搬送させる現像剤２の量が少なすぎると、充分な画像濃度を有する画像が得られなくなる一方、現像領域に搬送させる現像剤２の量が多くなりすぎると、現像剤２中におけるトナーが外部に飛散したりするため、現像領域に搬送させる現像剤２の量を１〜１２ｍｇ／ｃｍ2 の範囲、より好ましくは５〜１０ｍｇ／ｃｍ2 の範囲になるようにする。
【００２２】
また、上記の交流電源１６から現像剤担持体１１に交流電圧を印加させるにあたり、この交流電圧のピークピーク値Ｖｐｐが高すぎると、現像剤担持体１１と像担持体１との間でリークが発生しやすくなる一方、ピークピーク値Ｖｐｐが低すぎると、充分な画像濃度を有する画像が得られなくなるため、交流電圧のピークピーク値Ｖｐｐを０．６〜２．５ｋＶの範囲、より好ましくは１．０〜１．８ｋＶの範囲になるようにする。
【００２３】
また、交流電源１６から現像剤担持体１１に印加させる交流電圧の周波数が適切な範囲でないと、キメが良好で、充分な画像濃度を有する画像が得られなくなるため、この交流電圧の周波数を１〜９ｋＨｚの範囲、より好ましくは２〜７ｋＨｚの範囲になるようにする。
【００２４】
また、この実施形態における現像装置においては、現像剤担持体１１に交流電源１６から交流電圧を印加させるにあたり、現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位から現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位に変化する電圧変化部Ａや、現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位から現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位に変化する電圧変化部Ｂにおいて、電圧の変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２を有する交流電圧を連続して印加させるようにしたが、２つの電圧変化部Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２を有する交流電圧の間に、通常の矩形波になった交流電圧を作用させたり、交流電圧を作用させない休止期間を設けるようにしてもよい。
【００２５】
なお、この実施形態においては、トナーとキャリアとを含む現像剤２を用いた２成分現像方式の現像装置について説明したが、現像剤にトナーだけを用いた１成分現像方式の現像装置であってもよい。
【００２６】
【実施例】
次に、前記の図１に示した現像装置を市販の複写機（ミノルタ社製：ＣＦ９００）を改造したものに搭載して、上記の交流電源１６から現像剤担持体１１に印加させる交流電圧の種類を変化させた実験を行い、この発明の条件を満たす実施例の現像装置においては、現像剤担持体１１から像担持体１の静電潜像部に現像剤２が充分に供給されて、十分な画像濃度を有する画像が得られると共に、像担持体１に形成された静電潜像部における表面電位に対応した量の現像剤２が上手く供給されて、画像濃度の制御も適切に行えることを比較例を挙げて明らかにする。
【００２７】
ここで、この実験においては、現像剤２として、平均粒径が約３５μｍのバインダー型キャリアと平均粒径が約８μｍの負帯電性のトナーとをトナー濃度が１０重量％になるように混合させたものを用いるようにした。なお、現像剤２に使用するキャリアとしては、一般にその平均粒径が２０〜５０μｍの範囲になったものを、またトナーとしては、一般にその平均粒径が３〜１２μｍの範囲になったものを用いるようにする。
【００２８】
そして、上記の複写機のシステムスピードを１２０ｍｍ／秒、像担持体１の回転速度ｖ１に対する現像剤担持体１１の回転速度ｖ２の比θ（＝ｖ２／ｖ１）を２、現像剤担持体１１と像担持体１との間隔Ｄｓを０．３ｍｍ、上記の現像剤担持体１１により現像領域に搬送される現像剤２の量を８ｍｇ／ｃｍ2 、上記の像担持体１の初期表面電位Ｖｏを−５００Ｖにした。
【００２９】
また、上記の直流電源１５から現像剤担持体１１に直流電圧を印加させると共に、上記の交流電源１６から交流電圧を現像剤担持体１１に印加させるにあたっては、現像剤担持体１１に対して直流電源１５から印加される直流電圧と交流電源１６から印加される交流電圧との面積平均電圧値Ｖｂが−４５０Ｖになるようにした。
【００３０】
（実施例１〜３及び比較例１〜３）
実施例１〜３及び比較例１〜３の各現像装置においては、上記の交流電源１６から交流電圧を現像剤担持体１１に印加させるにあたり、図２〜図７に示す各波形の交流電圧を印加させるようにした。
【００３１】
ここで、図２〜図７に示す交流電圧は、何れも現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１が−７００Ｖ、現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’が＋７００Ｖでピーク・ピーク値Ｖｐｐが１．４ｋＶであり、現像側のピークの電位Ｖ１及び回収側のピークの電位Ｖ１’が作用する時間Ｔ１がそれぞれ０．１６６ｍ秒になっている。
【００３２】
そして、実施例１においては、図２に示すように、現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１から現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａと、回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂとにおいて、それぞれ電圧変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ａ１，Ａ２、Ｂ１，Ｂ２を有する交流電圧を作用させるようにした。
【００３３】
ここで、現像側のピークの電位Ｖ１から回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａおいては、電圧が現像側のピークの電位Ｖ１から電圧変化の傾きが変わる電位Ｖ２（＝０Ｖ）に達するまでの第１電圧変化部Ａ１の時間Ｔ２を０．１６６ｍ秒にする一方、０Ｖから回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する第２電圧変化部Ａ２においては０Ｖになった時点で回収側のピークの電位Ｖ１’に変化するようにした。そして、回収側のピークの電圧Ｖ１’を０．１６６ｍ秒間作用させた後、電圧が回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいては、電圧が回収側のピークの電位Ｖ１’から電圧変化の傾きが変わる電位Ｖ２（＝０Ｖ）に達するまでの第１電圧変化部Ｂ１の時間Ｔ２を０．１６６ｍ秒にする一方、０Ｖから現像側のピークの電位Ｖ１に変化する第２電圧変化部Ｂ２においては０Ｖになった時点で現像側のピークの電位Ｖ１に変化するようにし、その後、現像側のピークの電圧Ｖ１を０．１６６ｍ秒間作用させ、これを繰り返すようにした。なお、この実施例１のものは、本願の請求項３のものに対応しており、Ｔ２／Ｔ１＝１、｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐ＝０．５になっている。
【００３４】
また、実施例２においては、図３に示すように、現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１から現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａにおいて、上記の実施例１の場合と同様に、電圧変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ａ１，Ａ２を有する交流電圧を作用させる一方、回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいては、回収側のピークの電位Ｖ１’から直ぐに現像側のピークの電位Ｖ１に変化するようにした。
【００３５】
そして、この実施例２においては、現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１から現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａにおいて、電圧が現像側のピークの電位Ｖ１から電圧変化の傾きが変わる電位Ｖ２（＝０Ｖ）に達するまでの第１電圧変化部Ａ１の時間Ｔ２を０．１６６ｍ秒にし、０Ｖから回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する第２電圧変化部Ａ２においては０Ｖになった時点で回収側のピークの電位Ｖ１’に変化するようにし、その後、回収側のピークの電圧Ｖ１’を０．１６６ｍ秒間作用させ、回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいては、回収側のピークの電位Ｖ１’から直ぐに現像側のピークの電位Ｖ１に変化するようにした。なお、この実施例２のものは、本願の請求項１のものに対応しており、Ｔ２／Ｔ１＝１、｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐ＝０．５になっている。
【００３６】
また、実施例３においては、図４に示すように、回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいて、上記の実施例１の場合と同様に、電圧変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ｂ１，Ｂ２を有する交流電圧を作用させる一方、現像側のピークの電位Ｖ１から回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａにおいては、現像側のピークの電位Ｖ１から直ぐに回収側のピークの電位Ｖ１’に変化するようにした。
【００３７】
そして、この実施例３においては、電圧が回収側のピークの電位Ｖ１’から電圧変化の傾きが変わる電位Ｖ２（＝０Ｖ）に達するまでの第１電圧変化部Ｂ１の時間Ｔ２を０．１６６ｍ秒にし、０Ｖから現像側のピークの電位Ｖ１に変化する第２電圧変化部Ｂ２においては０Ｖになった時点で現像側のピークの電位Ｖ１に変化するようにし、その後、現像側のピークの電圧Ｖ１を０．１６６ｍ秒間作用させ、回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいては、回収側のピークの電位Ｖ１’から直ぐに現像側のピークの電位Ｖ１に変化するようにした。なお、この実施例３のものは、本願の請求項２のものに対応しており、Ｔ２／Ｔ１＝１、｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐ＝０．５になっている。
【００３８】
また、比較例１においては、図５に示すように、現像側のピークの電位Ｖ１から回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａ及び回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいて、それぞれのピークの電位から直ぐに他方のピークの電位に変化するようにし、現像側のピークの電圧Ｖ１と回収側のピークの電圧Ｖ１’とが交互に０．１６６ｍ秒間作用する矩形波になった交流電圧を印加させるようにした。
【００３９】
また、比較例２においては、図６に示すように、現像側のピークの電位Ｖ１から回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａにおいて、現像側のピークの電位Ｖ１から直ぐに回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する一方、回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいては、所定時間ｔ２（＝０．１６６ｍ秒）の間において一定の電圧変化の傾きで回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化するようにした。
【００４０】
また、比較例３においては、図７に示すように、回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいて、回収側のピークの電位Ｖ１’から直ぐに現像側のピークの電位Ｖ１に変化する一方、現像側のピークの電位Ｖ１から回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａにおいては、所定時間ｔ２（＝０．１６６ｍ秒）の間において一定の電圧変化の傾きで現像側のピークの電位Ｖ１から回収側のピークの電位Ｖ１’に変化するようにした。
【００４１】
そして、上記の現像剤担持体１１に対して直流電源１５から印加される直流電圧と交流電源１６から印加される交流電圧との面積平均電圧値Ｖｂと、上記の像担持体１における静電潜像部の表面電位Ｖｉとの差ΔＶ（＝Ｖｉ−Ｖｂ）を変化させて、像担持体１に形成された静電潜像部にトナーを供給し、像担持体１の静電潜像部に付着された単位面積当たりのトナーの付着量を測定した。
【００４２】
そして、トナーの付着量が０．１〜０．９ｍｇ／ｃｍ2 の範囲内におけるｎ個の点において、ΔＶの値ｘと単位面積当たりのトナーの付着量ｙとを求め、下記の数１に基づいて、ΔＶの変化に対するトナーの付着量の変化を示す近似直線の傾き、すなわち現像性を示すγを求めると共に、下記の数２に基づいて、上記のγの傾きの近似直線からの標準誤差αを求め、このαをγで割って近似直線からのバラツキを示す非線形性を求め、これらの結果を下記の表１に示した。なお、上記の現像性を示すγの値が大きい程、ΔＶの増加によるトナーの付着量の増加が大きくなり、このγの値が０．２０以上であることが好ましく、また非線形性の値が小さくなる程、近似直線からのトナーの付着量のバラツキが少なくなり、この非線形性の値が３０．０以下であることが好ましい。
【００４３】
【数１】
0003972506.tif 000002
【００４４】
【数２】
0003972506.tif 000003
【００４５】
【表１】
0003972506.tif 000004
【００４６】
この結果、上記の実施例１〜３の各現像装置は、比較例１〜３の各現像装置に比べて、現像性を示すγの値が大きくなっており、十分な画像濃度を有する画像が得られるようになると共に、非線形性の値が低くなって、画像濃度の調整も適切に行えるようになっていた。
【００４７】
（実験例１）
この実験例１においては、上記の実施例１の場合と同様に、現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１から現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａと、回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂとにおいて、それぞれ電圧変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ａ１，Ａ２、Ｂ１，Ｂ２を有する交流電圧を作用させるようにした。
【００４８】
そして、この実験例１においては、上記の図２に示す交流電圧において、電圧変化の傾きが緩やかな各第１電圧変化部Ａ１，Ｂ１の時間Ｔ２と、電圧変化の傾きが変わる電位Ｖ２とを変更させて、上記のＴ２／Ｔ１及び｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐの値を変化させ、それぞれの条件下において、上記の実施例の場合と同様にして現像性を示すγの値及びバラツキを示す非線形性の値を求め、その結果を下記の表２に示した。
【００４９】
【表２】
0003972506.tif 000005
【００５０】
この結果、上記の実施例１の場合と同様に、現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１から現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａと、回収側のピークの電位Ｖ１’から現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂとにおいて、それぞれ電圧変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ａ１，Ａ２、Ｂ１，Ｂ２を有する交流電圧を作用させるようにした場合において、Ｔ２／Ｔ１と｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐとの値が、０．２≦Ｔ２／Ｔ１≦３と０．２≦｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐ≦０．９の条件を満たす範囲においては、現像性を示すγの値が０．２０以上の大きな値になっており、十分な画像濃度を有する画像が得られるようになると共に、非線形性の値が３０．０以下と低い値になっており、画像濃度の調整も適切に行えるようになっていた。
【００５１】
（実験例２）
この実験例２においては、上記の実施例２の場合と同様に、現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１から現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａにおいてだけ、電圧変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ａ１，Ａ２を有する交流電圧を作用させるようにした。
【００５２】
そして、この実験例２においては、上記の図３に示す交流電圧において、電圧変化の傾きが緩やかな第１電圧変化部Ａ１の時間Ｔ２と、電圧変化の傾きが変わる電位Ｖ２とを変更させて、上記のＴ２／Ｔ１及び｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐの値を変化させ、それぞれの条件下において、上記の実施例の場合と同様にして現像性を示すγの値及びバラツキを示す非線形性の値を求め、その結果を下記の表３に示した。
【００５３】
【表３】
0003972506.tif 000006
【００５４】
この結果、上記の実施例２の場合と同様に、現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１から現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’に変化する電圧変化部Ａにおいてだけ、電圧変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ａ１，Ａ２を有する交流電圧を作用させるようにした場合において、Ｔ２／Ｔ１と｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐとの値が、０．２≦Ｔ２／Ｔ１≦３と０．２≦｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐ≦０．７の条件を満たす範囲においては、現像性を示すγの値が０．２０以上の大きな値になっており、十分な画像濃度を有する画像が得られるようになると共に、非線形性の値が３０．０以下と低い値になっており、画像濃度の調整も適切に行えるようになっていた。
【００５５】
（実験例３）
この実験例３においては、上記の実施例３の場合と同様に、現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’から現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいてだけ、電圧変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ｂ１，Ｂ２を有する交流電圧を作用させるようにした。
【００５６】
そして、この実験例３においては、上記の図４に示す交流電圧において、電圧変化の傾きが緩やかな第１電圧変化部Ｂ１の時間Ｔ２と、電圧変化の傾きが変わる電位Ｖ２とを変更させて、上記のＴ２／Ｔ１及び｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐの値を変化させ、それぞれの条件下において、上記の実施例の場合と同様にして現像性を示すγの値及びバラツキを示す非線形性の値を求め、その結果を下記の表４に示した。
【００５７】
【表４】
0003972506.tif 000007
【００５８】
この結果、上記の実施例３の場合と同様に、現像剤２を現像剤担持体１１に戻す回収側のピークの電位Ｖ１’から現像剤２を像担持体１に供給する現像側のピークの電位Ｖ１に変化する電圧変化部Ｂにおいてだけ、電圧変化の傾きが異なる２つの電圧変化部Ｂ１，Ｂ２を有する交流電圧を作用させるようにした場合において、Ｔ２／Ｔ１と｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐとの値が、０．２≦Ｔ２／Ｔ１≦３と０．３≦｜Ｖ１−Ｖ２｜／Ｖｐｐ≦０．８の条件を満たす範囲においては、現像性を示すγの値が０．２０以上の大きな値になっており、十分な画像濃度を有する画像が得られるようになると共に、非線形性の値が３０．０以下と低い値になっており、画像濃度の調整も適切に行えるようになっていた。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における現像装置においては、現像剤担持体に交流電圧を印加させて、像担持体に形成された静電潜像を現像するにあたり、現像剤担持体に印加させる交流電圧が現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位に移行する間や、現像剤を現像剤担持体に戻す回収側のピークの電位を保持する期間の後、現像剤を像担持体に供給する現像側のピークの電位に移行する間に、電圧変化の傾きが異なる少なくとも２つの電圧変化部を設け、先の電圧変化部における電圧変化の傾きを、後の電圧変化部における電圧変化の傾きよりも緩やかにしたため、現像剤担持体と像担持体との間における現像剤の移動が上手く制御されて、現像性が向上し、十分な画像濃度を有する画像が得られると共に、像担持体に形成された静電潜像部における表面電位に対応した量の現像剤が上手く供給されて、画像濃度の制御も適切に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像装置の概略説明図である。
【図２】実施例１の現像装置において、交流電源から現像剤担持体に印加させた交流電圧の波形を示した図である。
【図３】実施例２の現像装置において、交流電源から現像剤担持体に印加させた交流電圧の波形を示した図である。
【図４】実施例３の現像装置において、交流電源から現像剤担持体に印加させた交流電圧の波形を示した図である。
【図５】比較例１の現像装置において、交流電源から現像剤担持体に印加させた交流電圧の波形を示した図である。
【図６】比較例２の現像装置において、交流電源から現像剤担持体に印加させた交流電圧の波形を示した図である。
【図７】比較例３の現像装置において、交流電源から現像剤担持体に印加させた交流電圧の波形を示した図である。
【符号の説明】
１  像担持体
２  現像剤
１１  現像剤担持体
１６  交流電源
Ａ，Ｂ  電圧変化部
Ａ１，Ｂ１  先の電圧変化部
Ａ２，Ｂ２  後の電圧変化部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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