JPH03135588A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現
像装置に関する。

〔従来技術と問題点〕

一成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置では
現像部に現像剤の薄層を搬送することが行なわれている
。ところが、一成分現像剤薄層により静電潜像を現像す
ると、現像後、現像剤薄層に現像剤が現像に消費された
部分とそうでない部分とで厚みの相対的に顕著な差、即
ち履歴が生ずる。この履歴は次の現像工程で現像画像に
濃淡ムラ、即ち前回現像工程の画像のゴーストを生じさ
せる。

〔発明の目的と概要］ 本発明は、前記ゴースト現象の発生を防止できる現像装
置の提供を目的とする。

本発明は一成分現像剤により潜像を現像する現像装置で
、現像剤担持部材に接触しており、一成分現像剤を撹拌
して現像剤担持部材に供与する現像剤供与部材と、現像
剤搬送方向に関して現像剤供与部材の下流位置で現像剤
担持部材に摺接しており、一成分現像剤の層厚を規制す
る規制部材とを有しており、前述した履歴のない一成分
現像剤薄層を形成して静電潜像を現像する。

〔実施例〕

まず、一成分現像剤薄層により、地力づつがなく、画像
端部の再現性にすぐれ、階調性に富む可視像を得ること
のできる現像方法につき説明する。

従来、一成分現像剤を使用する電子写真現像方法として
、トナー粒子を噴霧状態にして用いるパウダー・クラン
ド法、ウェブ・シート等よりなるトナー支持部材上に形
成した−様なトナー層を静電像保持面に接触させて、現
像をおこなうコンタクト現像法、トナー層を静電像保持
面に直接接触させず、静電像の電界による保持面にトナ
ーを選択的に飛行させるジャンピング現像法、また、導
電性トナーを用いて、磁気ブラシを形成し、静電像保持
面に接触させて現像するマグネドライ法等が知られてい
る。

上述の各種−成分現像方法のうち、パウダー・クランド
法、コンタクト現像法及びマグネドライ法は、トナーが
静電像保持面に画像部（本来トナーが付着すべき部分）
、非画像部（本来トナーが付着すべきでない地の領域部
分）の区別な（接触するため、非画像部にもトナー付着
が生じ、所謂地かぶりの発生を避けることが出来なかっ
た。しかしながら、ジャンピング現像法（例えば特公昭
４１−９４７５号公報に記載の方法）は、トナー層と静
電像保持面とが、非接触で間隙を有するようにして現像
するため、地かぶりの防止という点では極めて有効な方
法である。しかしながら現像に際し、静電像の電界によ
るトナーの飛行現象を利用しているため、得られる可視
像は一般に次のような問題を有している。

第１は、画像部端部において鮮明度が低下するという問
題である。画像端部における静電像の電界の様子は、電
子写真感光体上に形成した静電潜像の場合第１図の様に
なっている。即ち、画像部の中央付近は現像剤支持体と
して導電性の部材を用いれば、電気力線は、画像部より
発してトナー支持体まで到達しているため、トナーはこ
の電気力線に沿って飛行し、感光体面に付着し現像が行
なわれる。しかし画像部端部においては、非画像部に誘
導される電荷の為電気力線がトナー支持体まで到達せず
、まわり込みが生じているため、飛行してきたトナーの
付着は極めて不確実で、かろうじて付着するのもあれば
、付着しない場合もある。これが為に得られる画像は、
画像部端部において、シャープさの欠けた不鮮明なもの
となり、また線画の現像においては、原画よりも細った
感じで現像されるという不都合が生ずる。

通常のジャンピング現像法に於てこれを避けるには、静
電像保持面と現像剤支持体表面との間隙を充分に小さく
（例えば１００μ以下）しなければならず、実際上、上
記二面間での現像剤や混入異物の圧接事故を生じ易い。

又、そのような微小間隙を維持することは装置設計上の
困難さを伴うことが多い。

第２に、ジャンピング現像法によって得られる画像は一
般に階調性に欠けるという問題である。ジャンピング現
像法においては、静電像の電界によってトナーが、トナ
ー支持体への拘束力に打ち勝ったとき始めて飛行する。

このトナーをトナー支持体に拘束している力は、トナー
とトナー支持体との間のファンデル・ワールスカ、ｌ−
ナー同志の付着力、及びトナーが帯電していることに基
づく、トナー支持体との間の鏡映力等の合力である。

従って静電像の電位がある一定の値（以下、ｌ・ナーの
転移閾値と呼ぶ）以上になり、それによる電界が、上記
トナー拘束力以上になった時始めて、トナー飛行がおこ
り、静電像保持面へのトナー付着が生ずる。もっとも、
上記トナーの支持体への拘束力は、一定の処方により製
造・調合されたトナーであっても、個々のトナーにより
、或いはまたトナーの粒径等により、その値は異なるが
、はぼ−定の値のまわりに狭く分布しているものと考え
られ、それに対応して上記トナー飛行の生ずる静電像表
面電位の閾値もある一定の値のまわりに狭く分布してい
るものと思われる。このように支持体からのトナーの飛
行の際に、閾値が存在するためこの閾値を越える表面電
位を有する画像部には、トナー付着が生ずるが、逆に閾
値以下の表面電位を有する画像部にはほとんどトナー付
着が生じないという結果になり、所謂γ（ガンマ−静電
像電位に対する画像濃度の特性曲線の勾配）の立った階
調性にとぼしい画像しか得られないという結果になる。

第２図以降の図は、上述の各種−成分現像方法の問題点
を除去して、地力ブリがなく画像端部の再現性にすぐれ
、階調性に富む可視像を得ることを可能にする現像法を
説明するものである。

即ち、各図に於いては、静電潜像保持体と、現像剤層を
担持した現像剤担持体とを現像部において上記現像剤層
の厚み以上の間隙を保持して対峙させ、上記現像間隙に
おいて上記現像剤担持体から上記現像剤を一方的に上記
静電潜像保持体に到達させる位相と、次いで少なくとも
上記非画像部に到達した上記現像剤を上記現像剤担持体
側に復帰させる方向の位相を有する交互電界を印加して
いる。

第２図は、上記現像方法の原理的説明をなすために描い
たもので、先ず、この図面を用いて、顕画像の地力ブリ
防止及び階調性向上について原理的説明を行なう。

第２図は、横軸に静電像電位がとられ、縦軸には現像剤
担持体（以下トナー担持体とも言う）から静電像保持面
へのトナーの転移量（正方向）又は静電像保持面に付着
したトナーがトナー担持体へはぎとられるトナー逆転移
度（負方向、転移度については後述する）をとって示し
たグラフである。

静電像電位としては、非画像部電位ｖＬ（通常は画像の
明部に対応する部位の表面電位で、電位としては最小の
値である。）と画像部電位■。（通常は画像の暗部に対
応する部位の表面電位で、電位としては最大の値である
。）を両端の電位として表わしである。尚、中間調を含
む画像の該中間調部位の表面電位は、その階調の程度に
より、ｖｏとＶ　＋−の中間の電位をとる。

第２図下段には、トナー担持体に印加する電圧波形が横
軸に電位を、縦軸に時間をとって描いである。矩形波が
例示されているが、後述する通り、この波形に限定され
るものではない。例示された矩形波は、時間間隔ｔ、で
は、上記静電像保持体の背面電極を基準としたトナー担
持体の最小印加電圧Ｖｍｉｎが印加されて、同ｔ２では
最大印加電圧Ｖｍａｘのバイアス電圧が印加される周期
的交番波形である。

画像部電位Ｖ。は、用いる静電像形成プロセスによって
正電位を採る場合と、負電位を採る場合があり、非画像
部電位ｖＬについても然りである。

しかし、ここでは理解を易しくする観点から、先ずＶ。

が正電位の場合を、特に例にとり以下説明していく。勿
論、これは説明のためのもので、本発明はこれに限定さ
れない。Ｖ、＞Ｏの場合、勿論非画像部電位ｖＬとの関
係はＶ。＞ＶＬとなる。さて、ここで、トナー担持体に
印加する上記最大電圧Ｖｍａｘ、最小電圧Ｖ　ｍ　ｉ　
ｎとｖＬとの関係をＶｍａｘ＞Ｖ　Ｌ　＞Ｖｍｉｎ　　
　　　　　　・＝　（１）を満足するように設定すると
、時間間隔ｔ、では、バイアス電圧Ｖｍｉｎがトナー粒
子をトナー担持体から静電像保持体に向けて転移させる
ように作用するから、この段階をトナー転移段階と呼ぶ
。又、時間間隔ｔ２では、バイアス電圧Ｖｍａｘは、時
間間隔ｔ１において静電像保持体へ転移したトナーを逆
に、トナー担持体へ戻す傾向に作用するので、この段階
をｌ・ナー逆転移段階と呼ぶ。

第２図上段には、ｔ、におけるトナー転移量と、ｔ２に
おけるトナー逆転移度が静電像電位に対し、モデル的に
プロットされている。ここにトナー逆転移度なる用語が
用いられているのは、ｔ２において、実際とは異なり、
トナーが静電像保持体の画像部と非画像部のいずれにも
−様な層として付着している状態を仮想し、この状態か
らバイアス電圧Ｖｍａｘが印加された場合にトナー担持
体に向かって逆転移して（る量を示したもので、トナー
逆転移の確率を表わす趣旨から逆転移変なる用語にした
わけである。

さて、トナー転移段階における、トナー担持体から静電
像保持体へのトナー転移量は、第２図に破線で示したカ
ーブ１の如くになる。この曲線の傾きは、バイアス交互
電圧を印加しない場合の曲線の傾きにほぼ等しいもので
ある。この傾きは大きく、しかもｖＬとＶ。との中間の
値で、トナー転移量は飽和してしまう傾向にあり、従っ
て、中間調画像の再現に劣り、階調性は悪い。第２図に
示した第２の破線のカーブ２は、トナー逆転移段階にお
ける、上述のトナー逆転移の確率を表わしたものである
。

本発明に適用できる現像方法においては、このようなト
ナー転移段階と、トナー逆転移段階とが、交互に繰り返
されるように交番する電界を与え、その交番電界のトナ
ー転移段階のバイアス位相（ｔ　Ｉ　）では、トナー支
持体からトナーを静電潜像保持体の非画像部にまでもあ
えて一旦到達させ（勿論画像部にも到達させる）、明部
電位（ＶＬ）に近い低い電位をもつ中間調の電位部分に
も充分にトナーを付着させて階調性を向上させるように
し、次いで、トナー逆転移段階のバイアス位相（ｔ２）
では、上記トナー転移方向と逆方向にバイアスを作用さ
せて、上述のように非画像部にも到達しているトナーを
もとのトナー支持体側へ復帰させるものである。このト
ナー逆転移段階では、後述するように、非画像部に本来
像電位を実質的に有しないから、逆極性のバイアス電界
が印加されると、上述のように非画像部に到達している
トナーは直ちに該非画像部から離れてトナー担持体へ復
帰する傾向をもつ。他方中間調域を含む画像部に一旦付
着したトナーは該画像部電荷に吸引されているから、こ
の吸引力と逆方向に上述の如く逆バイアスが印加されて
も、実際に該画像部を離れてトナー支持体側へ復帰する
量は少ない。このように相互に極性の異なるバイアス電
界を好ましい振幅と周波数で交番させることにより、上
記のトナーの転移と逆転移が各数回、現像位置で繰返さ
れる。こうして潜像面に転移するトナー転移量を静電像
の電位に忠実な転移量とできる。即ちトナー転移量を第
２図にカーブ３として示した通り、傾きの小さい、且つ
ＶＬからＶ。にかけてほぼ−様なトナー転移量変化を来
す現象を得ることが出来たものである。

従って、非画像部においては、最終的にトナーの付着は
実用上皆無に近（、他方中間調画像部分へのトナーの付
着は、その表面電位に則した階調性を極めて高い優れた
顕画像が得られる。そして、この傾向は、静電潜像保持
体とトナー担持体の間隙が現像過程の終期に向って大と
なるよう設定して、現像間隙における上述の電界の強度
を減じ、収束させることによって一層顕著になる。

現像間隙における斯かる電界強度の調節の方法としては
、印加交互電圧を次第に適当な直流一定値に収束させて
いく第一の方法と、現像間隙そのものを現像時間に応じ
て大きくしていく第二の方法とが考えられる。以下、夫
々の方法について詳述する。

まず第一の方法における現像過程を第３図に示した。

第３図（Ａ）は、上記第一の方法による場合の印加交互
電圧の波形の一例の時間的変化を■、■、■の順に例示
したものである。勿論連続的変化又は間欠的変化いずれ
も可能であって、連続的変化の場合、図示例の■はその
変化の中途の状態を示している。

同図（Ｂ）、（Ｃ）は、夫々、静電像保持体の画像部領
域及び非画像部領域におけるトナー転移とトナー逆転移
の態様を現像時間の変化と共に例示したものである。図
中、実線矢印の方向はトナー転移方向の電界を示し、矢
印の長さがその電界の強度を表わしている。又、破線は
トナー逆転移方向の電界を示し、その矢印の長さがその
電界の強度を表わしている。

第３図（Ａ）〜（Ｃ）中、最初の過程■を第一の過程と
呼び、中途段階（より詳しくは後述する）から終了に至
るまでの■の過程を第■の過程と呼ぶ。

■は終了時を示し、このとき、印加電圧の交番は終了し
、Ｖｏと■１の中間の適切な直流の一定値（ＶＯ）に収
束する。

上記第一の過程と、第二の過程における画像部と非画像
部におけるトナーの転移と逆極性の作用が変化すること
が重要である。この模様を現象的に説明する。先ず画像
部においては第３図（Ｂ）に例示されるように、第一の
過程■において、Ｖｍａｘ＞Ｖ、＞’Ｖｍｉｎであるの
でｔｌの期間（印加電圧Ｖｒｒｒｉｎ）では相対的に強
いトナー転移電界がトナー担持体から静電像保持体の画
像部に向けて起ここり、トナーが画像部に到来し、そこ
に付着する。他方、ｔ２の期間（印加電圧Ｖｍａｘ）で
は、相対的に弱いトナー逆転移電界が静電像担持体に向
けて起ここり、トナーが画像部から一部分再びトナー担
持体に戻される。このように期間１．．１２が繰り返さ
れるごとに、トナーの転移と逆転移がトナー担持体と非
画像部との間に生じる。これは印加電圧Ｖ　ｍ　ｉ　ｎ
　、　Ｖ　ｍ　ａ　ｘと画像部電位Ｖ。との関係が、Ｖ
ｍａｘ−Ｖ　（、ｌ　＜　ＩＶ　ｇ　−Ｖｍｉｎ　ｌ・
・・（２）と設定されているため、この第一の過程では
、トナー担持体から画像部へのトナー転移量がトナー逆
転移■よりもはるかに多量であるので、トナー逆転移が
トナー転移、即ち現像の効果を低下させることは実用的
には問題とならない。

次いで第３図（Ａ）の■で示されるように印加バイアス
電圧の振幅が連続的又は間欠的に減衰してＶｍａｘ＝Ｖ
　ｐ　＋　　Ｖｔｈ−ｒ　ｌ　　　　　　−（３）なる
所定の値になると、期間ｔ２において静電像保持体に一
旦付着したトナーが、再びトナー担持体側に逆転移する
量がＯとなる。ここにｌ　Ｖｔｈ−ｒは、トナーが上記
静電像形成面より離脱してトナー担持体へ逆転移を行な
い得る上記静電像形成面と、トナー担持体表面間の最小
の絶対電位差である。

更に、 Ｖｍａｘ＜Ｖ　□　＋　ｌ　Ｖｔｈ−ｒ　ｌ　　　　　
　−（４）となると、もはや逆転移が起ここらない代り
に、期間ｔ、のときのトナー転移量よりは少量であるが
、トナー担持体から静電像保持体へ向けてのトナー転移
を促進する電界が生じるようになる。

従って、印加電圧が減衰し、 Ｖｍａｘ≦Ｖｏ＋１ｖｔｈ−ｒｌ　　　　　・（５）の
関係を満足させる状態となったとき、この過程を画像部
においては第二の過程と呼ぶ。画像部におけるこの現象
は、印加電圧の交番成分がなくなり、一定の直流値に収
束するまで、１的に小さくなりつつ進行して終了し■の
状態に至る。

次に静電像保持体の非画像部（電位ＶＬ）におけるトナ
ーの移動の過程を第３図（Ｃ）を参照して説明する。先
ず■として示した第一の過程では、Ｖｍａｘ＞ＶＬ＞Ｖ
ｍｉｎであるので、ｔｌの期間（印加電圧Ｖｍｉｎ）で
は相対的に弱いトナー転移電界がトナー担持体から静電
像保持体非画像部に起ここり、トナーが非画像部に付着
する。他方、ｔ２の期間（印加電圧Ｖｍ、ａｘ）では、
相対的に強いトナー逆転移電界が該非画像部からトナー
担持体に向けて起ここり、トナーが該非画像部から再び
トナー担持体に戻される。このように期間１、．１２が
繰り返されるごとに、トナーの転移と逆転移がトナー担
持体との間に生じ、トナーはこの間で往復運動を行なう
と考えられる。これは印加電圧Ｖ　ｍ　ｉ　ｎ　、　Ｖ
　ｍ　ａ　ｘと非画像部電位ＶＬと非画像部電位ｖＬと
の関係が。

Ｖｍａｘ−Ｖ　Ｌ　　ｌ　　＞　　ｌ　　Ｖ　Ｌ　　−
Ｖｍｉｎ　１−　　（６）と設定されているため２、ト
ナーの逆転移量が転移量より確率的には大となるものと
考えられる。この場合実際には付着した以上のトナーは
逆転移しないことは勿論である。

次いで第３図（Ａ）の■で示されるように印加バイアス
電圧の振幅が連続的又は間欠的に減衰してＶｒｎ＋ｎ＝
Ｖ　Ｌ　　Ｉ　Ｖｔｈ−ｆ　ｌ　　　　　　−（７）な
る所定の値になると、期間ｔ１において、トナー担持体
から静電像担持体に転移する量がＯとなる。

ここに１Ｖｔｈ−ｆｌは、トナーがトナー担持体表面か
ら離脱して上記静電像形成面への転移を行ない得る、上
記静電像形成面と上記トナー担持体の最小の絶対電位差
である。この値は現像剤、現像の条件により変化する。

更に、 Ｖｒｎｉｎ＞Ｖ　Ｌ　−Ｉ　Ｖｔｈ−ｆ　ｌ　　　　　
　＝−（８）となると、もはや斯かる転移が起ここらな
い代りに、期間ｔ２のときのトナー逆転移よりは小であ
るが、トナーが静電像保持体からトナー担持体へ向けて
逆転移する傾向を促進する電界が生じるようになる。

従って、印加電圧が減衰しくこの場合Ｖ　ｍ　ｉ　ｎは
大となる）、 Ｖｍｉｎ≧ＶＬ−ｌＶｔｈ−ｆｌ　　　　　　−（９）
の関係を満足させる状態となったとき、この過程を、非
画像部においては第二の過程と呼ぶ。非画像部における
この現象は、印加電圧の交番成分がな（なり、一定の直
流値に収束するまで量的に小さ（なりつつ進行して終了
する。

換言すると、地力ブリ、即ち非画像部へのトナーの付着
現象は、上記第一の過程においては生じるものの、次の
第二の過程では、この地力ブリは消去される。

第３図（Ｄ）は、第３図（Ａ）に示したバイアス電圧印
加の波形を上述の説明に鑑み理解し易（描いたものであ
る。

以上は、単純に画像部（暗部）と、非画像部（明部）の
両極端の場合について述べたが中間調については、その
電位に応じたトナー転移量と、逆転移量の大小によって
、最終的な静電像面へのトナー転移量が決まる。従って
静電像電位に対するトナー転移量のカーブは、第２図の
カーブ３に示されるような、傾きが相対的にカーブ１よ
りも小さ（、且つ非画像部電位ｖＬから画像部電位Ｖ。

にまでほぼ−様に変化したものとなる。これにより、画
像の中間調を含めて明部から暗部にかけての階調性が高
い顕画像が得られる。上述した第一の方法における第一
の過程においては、非画像部において電界が交番し、も
って、−旦非画像部にもトナーを付着させる。これがた
めに当該非画像部に隣接した濃度を有する中間調画像部
分においても、トナーを積極的に付着させることができ
、−旦付着したトナーのはぎ取り（逆転移）を当該非画
像部電位に応じて行なうことにより、斯かる中間調部分
の現像性の高い階調性に富む顕画像が得られる利点があ
る。

次に第二の方法における現像過程の一例を第４図に示す
。第４図（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、静電像保持
体４は矢印方向に移動し、この間に現像領域■、■を通
過し、■に至る。５はトナー担持体である。同図（Ａ）
は静電像保持体の画像部、同（Ｂ）は非画像部における
トナー担持体５からのトナーの転移、逆転移の電界を示
す。この第二の方法では、後述するように、電圧そのも
のを減衰させるよりも、現像間隙を大ならしめ、結果的
に電界強度を小ならしめることを主眼としている。

第３図（Ｄ）に示されるように、バイアス電圧としてＶ
ｍａｘ、Ｖｍｉｎが時間間隔ｔ１、ｔ２で繰返し印加さ
れるが、その印加電圧波形は図示のものに限定されない
ことは勿論である。先述の通り、Ｖｍａｘ＞Ｖ　Ｌ＞Ｖ
ｍｉｎの条件を前提とし、且つ、第３図（Ｄ）では、 Ｖｍａｘ−Ｖ　Ｌ　ｌ　＞　ＩＶ　Ｌ　−Ｖｍｉｎ及び ｔ　Ｖｍａｘ−Ｖ　Ｏｌ　＜　ｌ　Ｖ　（、−Ｖｍｉｎ
なる条件を設定する。

こうすると、画像部においては、第４図（Ａ）に示され
る如く、現像領域■では、トナーの転移逆転移の両方が
交互に生じている。この現像については、第３図を参照
して詳細に説明した。従って、現像間隙が小であるこの
現像領域■では、現像の第一の過程が生じている。次に
、現像間隙が拡大し、現像領域■に入ると、先述した第
二の過程が生ずる。この現像領域■では、現像間隙が広
がるため、印加電圧値に変化はなくとも、間隙の拡大に
逆比例して電界は弱まり、逆転移電界は逆転移に必要な
閾値以下となり、トナー転移は可能であるが、逆転移は
起ここらない。上記■と■の境界は、従って、間隙が一
定で印加電圧が変化する場合に対応づけるとＶｍａｘ＝
＝Ｖ　ｒ、＋　ｌ　Ｖｔｈ−ｒｌのときに相応する。そ
して現像領域■に移行すると、最早トナーの転移、逆転
移が共に起ここらない程に間隙は広がり、そこで現像は
終了する。

第４図（Ｂ）に示した非画像部の場合、領域■、■が夫
々第一の過程、第二の過程に対応している。

領域■では、第３図について先述した通り、トナーの転
移、逆転移の両方が生じている。従ってこの領域では地
力ブリが起こころことになる。領域■に移行すると、Ｖ
ｍａｘ、Ｖｍｉｎの電圧による電界が共に現像間隙の拡
大に逆比例して弱まり、１・す−の逆転移は可能である
が、トナーの転移をおこす程の転移電界は発生しない。

従って、この領域■で、地力ブリは充分に除去される。

次いで、現像領域■に移行すると、最早ｌ・ナーの転移
、逆転移は共におこらず、現像は完結する。

従って、この方法によっても、印加バイアス電圧を変化
させていったのと実質的に等しい効果が得られ、地力ブ
リが除去できるのみならず、中間調についても、その表
面電位に応じたトナー転移量と逆転移量の大小によって
最終的な静電像保持体−２のトナー転移量が決まり、結
果として、静電像電位対トナー転移量のカーブは、第２
図のカーブ３に示されるように階調性の高いものになる
。

尚、画像部電位が正のとき、 Ｖｍａｘ−Ｖ　　　Ｌ　　　ｌ　　　＞　　　ｌ　　　
Ｖ　　　Ｌ　　　−ＶｍｉｎＶｍａｘ−Ｖ　０１　＜　
ｌ　Ｖ　Ｄ　−Ｖｍｉｎの条件は、画像部電荷が負のと
き、 Ｖｍｉｎ−Ｖ　Ｌ　Ｉ　＞　ｌ　Ｖ　Ｌ　−ＶｍａｘＶ
ｍｉｎ−Ｖ　ｏｌ　＜　ｌ　Ｖ　（、−Ｖｍａｘとなる
。

以上述べた如く静電像形成面一トナー担持体間に外部交
互電圧を印加することは、著しく画像の階調性を向上せ
しめるものであるが、以下に述べる如く、外部交互電圧
の振幅と周波数を適当な大きさに選ぶことにより同時に
線画像の再現性をもより向上せしめることが可能である
。

以下静電像形成電荷を正として説明を行なう、所謂飛翔
現像法に於ては第１図に示されるように潜画像端部より
発する電気力線が潜像形成面の背面電極にまわりこみト
ナー層に到達し得ず、従って現像時にラインの細りゃ端
部のきれの悪さを生じ易い。

一方、交互バイアスとして第３図（Ｄ）に示した如き矩
形波を例にとり印加する場合、この図に示される如く印
加電圧の最小値Ｖ　ｍ　ｉ　ｎが潜像明電位■、より低
い場合、現像促進段階での現像領域における電気力線は
第５図に示される如くになる。即ち潜画像端部における
電気力線のまわり込みは少なく、現像領域において平行
電界が形成される。従って端部まで鮮明に現像が行なわ
れる。

このように鮮画像の再現性を向上させるには、現像促進
バイアス（Ｖｍｉｎ）を充分に低（（正の静電像のとき
）とるのが好ましいが、余りに低くとると、トナー転移
段階における非画像部への現像剤の付着が多過ぎ、これ
をはぎとるために、逆転移バイアスを高めても、結局、
得られる画像はコントラストのとぼしいものとなってし
まう。

一方、トナーがトナー担持体、或いは静電像形成面の一
方より離脱し、他方へ転移するためには三者の間のある
有限な電位差の閾値が存在する。この閾値として先述し
た通りトナー担持体より潜像形成面へのトナー転移が起
こる場合Ｖｔｈ　−ｆ、逆に潜像形成面よりトナー担持
体へのトナー逆転移が起こる場合ｖｔｈ−ｒとする。ト
ナー転移段階での現像剤の過剰な非画像部への付着を避
は乍ら、線画像の再現性を上げるには、ｖｔｈ　−ｒを
充分に大きくとり、現像促進バイアス（Ｖｍｉｎ）を下
げればよい。その適正値は、はぼ、 ＶＬ−２１Ｖｔｈ−ｆｌ　＜Ｖｍｉｎ＜ＶＬ−（１０）
の範囲にあり、最も好ましくは Ｖｍｉｎ；Ｖ　　Ｌ　−ｌ　　Ｖｔｈ　−ｆ　　ｔ　　
　　　　　　−（１１）である。Ｖ　ｍ　ｉ　ｎがｖ　
Ｌ−２１ｖｔｈ　−ｆ　ｌ以下では非画像部へのカブリ
が避は難（なる。

このような現像方法において、現像剤として磁性トナー
を用い、トナー担持体として磁石を内包した非磁性のス
リーブを用いると、と（に画像端部が鮮明でしかも中間
調再現性に優れた画像が得られることが明らかになった
。磁性トナーを用いることの利点はトナーの磁性とトナ
ー担持体の磁力を適当に設定することにより、トナー担
持体へのトナーの拘束力を高め、従ってｖｔｈ・「が大
きくなり、その結果外部交互電界のＶ　ｍ　ｉ　ｎが充
分に低くとれることにある。さらに適正値Ｖ　Ｌ−２ｌ
　Ｖｔｈ・ｆ　ｌ　＜Ｖｍｉｎ＜Ｖ　Ｌに対応するＶｍ
ａｘの適正値は、Ｖ、＜Ｖｍａｘ＜ＶＯ＋２１ｖｔｈ”
ｒｌ・−（１２）である。これらの値が、最小の交互電
圧値により最も画像性を向上させる効果を高めるもので
あることが明らかになった。現像間隙を飛行させて非画
像部にも一旦トナーを到達させて階調性を改善させ、次
いで該非画像部から主として付着ｌ・ナーをはぎとるよ
うに作用させるためには、印加する交互バイアス電圧の
振幅と交番の周波数とを適正に選定する必要がある。以
下に以上の現像方法の効果が明瞭に現われた実験結果を
示す。

第６図（Ａ）、（Ｂ）は静電像電位（Ｖ）に対する画像
反射濃度（Ｄ）を先ず印加交互電圧の振幅を固定し、周
波数を変えて測定した実験結果をプロットしたものであ
る。以下この曲線をＶ−Ｄ曲線と呼ぶ。この実験は次の
構成のもとになされたものである。円筒形の静電像形成
面に、正の静電荷潜像が形成されている。トナーとして
は後述する磁性トナー（マグネタイト含有量３０％）を
用い、磁石を内包した非磁性スリーブ上に層厚約６０μ
程度に塗布し、該トナーと該スリーブ表面との摩擦によ
って該トナーに負電荷を付与する。この静電像形成面と
磁気スリーブとの間の現像最小間隙を１００μに保持し
た場合の結果を第４図（Ａ）に、同３００μに保持した
場合の結果を第４図（Ｂ）に示した。スリーブにより内
包される磁石による現像部での磁束密度は約７００ガウ
スである。上記円筒形静電像形成面と上記スリーブは略
同速で同一方向に回転し、その速度は約１１０ｍｍ／ｓ
ｅｃである。

従って、静電像形成面は、現像部において最小間隙を通
過後、次第にトナー担持体より離れていく。

このスリーブに印加される交互電界は振幅Ｖｐ−ｐ＝８
００Ｖ（ピーク・ツー・ピーク値）の正弦波に直流電圧
＋２００Ｖを重畳している。第６図（Ａ）、（Ｂ）には
、この印加電圧の交番周波数が１００Ｈｚ、　４００Ｈ
ｚ、　８００Ｈｚ。

ｔＫＨｚ、１．５ＫＨｚの場合のＶ−Ｄ曲線、及びバイ
アス電界を印加せず、上記静電像形成面の背面電極と上
記スリーブとを導通した場合のＶ−Ｄ曲線が図示されて
いる。

これらの結果から、バイアス電界を印加しない場合には
、Ｖ−Ｄ曲線の傾き、所謂γ値は非常に大きいが、低周
波の交互電界を印加することによって、γ値は小さくな
り、極めて階調性が高（なることがわかる。外部電界の
周波数を上げると、次第にγ値は大きくなり、階調性を
高がらしめる効果は薄れていき、間隙がｌｏｏμの場合
、上記の振幅のもとでは周波数がＩ　Ｋ　Ｈｚを越える
と効果が極めて弱くなり、又間隙が３００μの場合、上
記のように振幅が中程度のＶ　ｐ−ｐ　＝　８００　Ｖ
の場合、周波数が８００μ２程度になると効果が減少し
、ＩＫＨｚを越えると効果が極めて弱くなる。この原因
は次のように考えられる。交互電界が印加された現像過
程においてトナーがスリーブ表面と潜像形成面の間の空
隙で付着、離脱をくり返すとき、確実にその往復運動を
行なうには有限の時間が必要である。

とくに弱い電界を受けて転移する場合にはトナーは転移
を確実に行なうのに長い時間を要する。

方中間調の濃度を再現するには弱い電界であってもある
閾値以上の電界を受けたトナーが交互電界の半周期内に
確実に画像部へ転移する必要がある。

それには交互電界の振幅が一定の場合、周波数が低い方
が有利であり、従って実験結果に表わされるように非常
に周波数の低い交互電界でとくに良い階調性が得られる
ことになる。この議論の正当性は、第６図（Ａ）、（Ｂ
）の両実験結果の比較から得られる。第６図（Ｂ）に示
した結果は静電像形成面とスリーブ表面との間隙を３０
０μと太き（した以外は、第６図（Ａ）に示した実験と
同一条件のもとでなされたものである。間隙を広げると
トナーのうける電界強度は小さくなり、よってトナーの
転移速度は小さ（なる。さらに飛行距離も長（なるため
、結局転移時間は長（なる。実際に第６図（Ｂ）により
明らかな如（，８００Ｈｚ程度でγ値は相当大きくなり
ＩＫＨｚを越えると殆ど交互電圧を印加しない場合のγ
値と同等になってしまう。従って階調性向上に関して間
隙の狭い場合と同等の効果を生せしめるためには、より
周波数を低下させるが、後述するように交互電圧の強度
（振幅）を上げることが好ましい。

一方、周波数が余りに低すぎると、潜像形成面が現像部
を通過する間にトナーの往復運動が充分に繰り返されず
、画像には交互電圧により現像ムラが生じ易く、上記実
験の結果、周波数４０　Ｈｚまでは、おおむね良好な画
像が得られ、それを下まわると、顕画像にムラが生じた
。斯がる顕画像にムラを生じないための周波数の下限は
、現像の条件、中でも現像速度（又はプロセス、スピー
ドとも言う、Ｖ　ｐ　ｍｍ／５ｅｃ）に特に依存するこ
とが判明した。本実験において静電像形成面の移動速度
は１１０ｍｍ／ｓｅｃであったから、周波数下限は、０ となる。尚印加する交互電圧の波形は、正弦波、矩形波
、鋸歯状波又は、これらの非対称等のいずれについても
効果のある事が確認された。

このように、交互バイアスを印加することは階調性向上
に著しい効果をもたらすものであるが、その電圧値が適
正に設定されなければならない。

このことを実験結果によって示す。第７図（Ａ）、（Ｂ
）は、交互電界の周波数を固定（２００Ｈｚ）　シ、振
幅Ｖ　Ｐ−Ｐを変化させた場合のＶ−り曲線であり、同
図（Ａ）は現像間隙を１００μ、同図（Ｂ）は現像間隙
を３００μに設定した場合の結果を示している。

その他の条件は第６図（Ａ）、（Ｂ）の場合と同じであ
る。先ず現像間隙が比較的に小さいときには、電界を印
加しないときに比べて振幅Ｖ　Ｐ−Ｐが４００ｖ以上に
なると階調性向上の効果が現出する。Ｖ　ｐ−ｐが１５
００Ｖを越えると階調性は良好であるが、非画像部のカ
ブリが出はじめ、２０００Ｖを越えるとカブリが多くな
った。この場合斯かるカブリを防ぐには交番周波数を２
００Ｈｚよりも高くすることによってなし得る。現像間
隙を広（して３００μとすると、Ｖ　Ｐ−Ｐ　＝　４０
０　Ｖ以上から階調性改善の効果が出はじめ、８００ｖ
位では階調性も良好で且つ地力ブリもほとんどな（良質
の顕画像が形成できた。ｖ　ｐ−ｐが２ＫＶを越えると
階調性は良好なるも地力ブリが生じるため、この場合に
は交番の周波数を高くする必要がある。

このように現像間隙ｄが相対的に大とした場合、印加電
圧のＶ　ｐ−ｐをｄが小さくなる時に比べて、より大と
し、またｆをより低くするのが良い。

これらの関係を、実験結果から描いた第８図を参照して
説明する。第８図は縦軸に印加電圧の振幅Ｖｐ−ｐ（Ｖ
）、横軸にその交番の周波数ｆ　（Ｈｚ）をとって、地
力ブリ、画像鮮明度、階調性の各点から、好ましい範囲
を図示したものである。

図中、実線のカーブｐは現像間隙が３００μの場合、カ
ブリ易い範囲の境界を示したもので、斜線部領域Ａはこ
のカブリが出易い範囲を示している。

また実線のカーブｑは同じく現像間隙が３００μの場合
、画像鮮明度（ラインコピー）の良否、階調性の良否の
判定の境界を示すもので、斜線部領域ｃ　＋ｆ、それら
の効果の低い範囲を示している。従って、両部線ｐ”ｑ
により囲まれた範囲Ｂが、カブリも少な（、且つ画像鮮
明度にも優れ、階調性も良好な範囲を示すものである。

勿論、この曲線ｐ”ｑの位置は現像間隙ｄの大小によっ
て多少の変化を来たし、ｄが比較的小となる場合、カー
ブｐ’ｑは夫々−点鎖線ｐ”ｑ’　　の如（変位してく
る。

特°に図中Ｓで示した破線により囲まれた領域が、交互
電界によるバイアスの総合的効果が顕著である。この領
域Ｓの周波数の下限値は、先述したｆ≧０．３×ＶＰに
より定まる値であり、その上限値はＳＮ比を良好に維持
する点から定めたものである。このＳＮ比について説明
すると、前述の如く印加交互電界の周波数を高くすると
、現像剤担持体と潜像担持体の間で確実に現像剤の往復
運動（−旦非画像部にも到達させる運動）を起こさせる
為に、印加電圧の振幅ｖ　ｐ−ｐを大とする必要がある
。しかるにこのような電圧値が高（なると、顕画化すべ
き画像部の電位差（Ｖ［））よりもはるかに高圧となり
、画像部への現像剤への転移現象が、ｖｏの電位差を感
じにくくなる。そうすると画像鮮明度が低下しラインの
再現性が悪（なり、かつ地力ブリも出易くなる。加えて
、特に高電圧の使用は、周辺の部材との間の放電現象も
起こし易くなるから装置的に問題である。

従って、上述した標準の設定条件のもとでは特に好まし
くはｆ≦ＩＫＨｚである。振幅との組合わせによっては
実用的にｒ≦１．５ＫＨｚにすることにより所期の効果
をあげることが出来た。

以下、実施例を説明する。

第９図（Ａ）に示される実施例は、バイアス印加交互電
圧を減衰させる態様の構成で、低周波交流電圧に直流分
を重畳してなる電源電圧を機械的摺動電極を用いて減衰
させる態様を示し、同図（Ｂ）は、電気回路を用いて減
衰させる変形部分を示したものである。

第９図（Ａ）において、ｌＯは酸化亜鉛感光紙で不図示
の別の部所で静電像を形成され、図示された現像部所に
ローラ１３．１３により移送され現像時停止した後、定
着のために移送される。１２は導電性ゴムベルトよりな
るトナー担持体であり、金属ローラ１４．１４により駆
動される。静電像保持体としての酸化亜鉛感光紙１０と
、トナー担持体１２はローラ１３．１４をモータ２１．
２２により間欠的に駆動することによって現像部位へ送
られ、現像過程では停止しており、次の現像が始まる前
に移行する。トナー担持体は半回転し再び停止する。１
５は容器１７に格納された非磁性絶縁トナーであって、
その成分は、スチレン樹脂にカーボンブラック３％、正
極性荷電制御剤２％からなる（いずれも重量％）。

又、流動性向上のため、０．２重量％のコロイダルシリ
カが外添されている。トナーは担持体１２によって搬送
されるが、これに摺接する現像剤層厚規制部材工６によ
って、塗布厚を１００μ〜２００μに規制され、コロナ
帯電器１８によって現像前に正電荷を付与される。静電
像保持体ｌとトナー担持体２の間隙は５００μに保持さ
れている。１４ａは回転ローラ１４の芯金に接触する摺
動電極であって電源９によりトナー担持体１２に交互電
圧を印加する。

２０は現像剤を撹拌し、トナー担持体１２に供与するた
めの、トナー担持体１２に接触しているファーブラシで
ある。

静電像担持体１０上に形成された静電像の暗部電位は、
−４５０Ｖ、明部電位は一４０Ｖであった。印加電圧は
周波数１０〜１０００Ｈｚの交流１２００Ｖｐｐｉ：直
流−２００ｖが重畳されており、現像開始して０．２秒
の後、時定数約０．５秒で交流電圧のみを０に減衰せし
める。

斯かる減衰をなさしめる電源９の構成を説明する。

２１は交流トランス２７の２次側の摺動電極２６を動か
すモータ、２４は交流電源、２５は直流電源、２３はタ
イミング信号発生回路及びモータ２１．２２駆動用電源
である。

現像開始後、０．２秒経過して後、摺動電極２６はＡ位
置から等速で０．５秒の後Ｂ位置へ移る。摺動電極２６
がＢ位置に移ると、モータ２２が駆動し、トナー担持体
１２は半回転し、その間に摺動電極はＡ位置に復帰する
。

第９図（Ｂ）は、摺動電極に用いる代りに、周知のＲＬ
Ｃ減衰回路を用いた電源９′　を示すもので、現像開始
後、０．２秒経過して後、スイッチＡ′　位置からＢ′
位置に切り替える。この減衰回路の時定数０．５秒に設
定してお（。スイッチの切り替えはリレー等の公知の手
段にて、タイミング的に行い得る。

こうして先述した第一の方法による現像が適用でき、得
られた画像は地力ブリが実質上皆無で、又、画像の階調
性は印加交互電圧の交番周波数ｆが低い領域で特に優れ
、ｆ≦１Ｏ００Ｈｚで特に良好な画像が得られた。

また、トナー担持体１２に摺擦している層厚規制部材１
６で一成分非磁性絶縁性現像剤の薄層を形成しているが
、現像剤搬送方向に関して部材１６の上流位置で、容器
１７内に設けた現像剤撹拌供与部材２０をトナー担持体
１２に接触させている為、前述した層厚の履歴、及びそ
れに伴うゴースト現象を防止できる。

以下、参考例を述べる。

参考例１ この参考例は、先述の第二の方法に基づく稠像方法を例
示するもので、第１Ｏ図を参照して説明する。３１はＣ
ｄＳ光導電層上に絶縁層を有する静電像保持体であり、
３２は導電性現像剤担持体である。

３６は、該トナー担持体に低周波交流電圧を印加する電
源である。３４はころ３３を介して静電像保持体３１を
該トナー担持体から離間するよう駆動するモータであっ
て、該モータの駆動はタイミング回路３７により制御さ
れている。

静電像保持体３１と、トナー担持体３２は、初期におい
て、間隙３００μ〜５００μに保持され、０．２秒経過
後その後静電像担持体３１は、モータ３４により０．２
秒間の間に間隙が１ｍｍになるまで等速にて引き上げら
れ、この時点で現像は終了する。この間に、正に帯電し
た静電像画像部（＋３５０Ｖ）は負に帯電した現像剤３
５によって現像される。この負帯電トナーの成分は他の
実施例のものと同じである。

静電像保持体３１の背面電極３８とトナー担持体３２と
の間には、外部交互電圧が印加され、第３図を参照して
詳細に説明したように、この例においては、Ｖｍａｘ＝
５００Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−３００Ｖ、交番周波数ｆ＝５０
Ｈｚであった。この場合、画像部最大電位Ｖ　、）＝　
＋　３５０Ｖ　ｉ、：対し、非画像部電位ｖＬ５０Ｖで
あった。こうして、第３図について説明した通り、斯か
る非画像部にはトナーが最終的に付着せず、他方画像部
には、その電位に応じて階調性の高い良好な画像が得ら
れた。

参考例２ この参考例は、参考例１と同じく、現像間隙を現像過程
に従い、変化させて現像する先述した第二の方法を実現
したもので、第１１図を参照して説明する。４１はセレ
ン感光ベルトであり、図に示されていない別の部所で静
電像を形成され、図示の部所で現像され、図示されてい
ない次の部所で定着又は転写される。４２は導電性ゴム
ベルトよりなるトナー担持体であり、金属ローラ４３に
より駆動される。４５は、容器４７に格納された絶縁性
トナーであって、その成分はポリエステル樹脂にカーボ
ンブラック２％、負極性荷電制御剤２％からなる。

又、流動性向上のため０．１％のコロイダルシリカが外
添されている。トナーは担持体４２によって搬送される
か、ローラ４３に圧接する弾性部材４６によって塗布厚
を５０μ〜１５０μに規制され、コロナ帯電器４８によ
って現像前に負電荷を付与される。

静電像保持体４１は、現像部において、金属ローラ５１
によりトナー担持体４２との間隙を、最小である３００
μに保持される。又、その位置より約３０ｍｍ離れた地
点において、金属ローラ５２によって、部材４１と４２
との距離は約２ｍｍに保たれる（調節可）。

５３は金属ローラ１２の位置を調節する回転部材である
。このようにして部材４１と４２とは最近接位置を通過
後次第にその間隔を大きくしてい（形状をとっている。

尚、部材４１と４２は、同速同方向にスピード２００ｍ
ｍ／ｓｅｅで進行する。４９は交互電圧印加用電源であ
る。

部材４１上に形成された静電像の画像部電位は８００Ｖ
、非画像部電位は２００Ｖである。印加電圧は周波数２
００１４　ｚ　（７）交流１００Ｖｐｐｌ：直流４００
ｖが重畳されている。このようにして地力ブリのない階
調性の高い良好な画像が得られた。この現像作用、特に
第、第二の過程については、第３図に詳述した通りであ
る。

参考例３ 第１２図は、先述した第二の方法を採用した現像装置の
更に他の参考例を示すものである。６１はＣｄＳ層の上
にポリエステル絶縁層を有する感光ドラム、６２は固定
永久磁石６３を内包する、回動するステンレス製スリー
ブであって、部材６１と６２は周速１１０ｍｍ／ｓｅｃ
の等速で同一方向に回転する。部材６Ｉと６２は最近接
距離２００μに保持され、その近傍に於て現像領域を形
成する。その形状から、潜像面は最近接部を通過後スリ
ーブより次第に離れて行く、該最近接部には部材６３の
主極が配置され、該現像領域に於ける磁場強度は約８０
０ガウスである。６４は絶縁性の磁性トナーであって、
その成分はスチレン樹脂５６％、マグネタイト（Ｆｅ３
０４）４０％、カーボンブラック２％、負性荷電制御剤
スピロン２％からなる（いずれも重量％）。該トナーの
平均粒径は約ｌＯμである。該トナーは部材６２によっ
て負に摩擦帯電されつつ搬送されるが、スリーブに近接
した磁性（鉄）ブレード６５により塗布厚を約５０μに
規制される。部材６６はプラスチック製トナー容器であ
る。６７は、部材６２の芯金に接する摺動電極であって
、該部材に電源６８によって交互電圧を印加することに
よって、部材６】と部材６２の間隙に交互電界を形成す
る。又、放電防止のため、部材６２に近接する部材６５
は、部材６２と導通状態にある。交互電圧は正弦波、周
波数１００Ｈｚである。静電像電位は、非画像部−５０
Ｖ、画像部＋４５０Ｖであッテ、振幅ＶＰ−ｐ＝７００
Ｖの正弦波に直流電圧＋１５０Ｖが重畳されている。上
記構成のもとに階調性の高い鮮明な画像を得ることがで
きた。

参考例４ 参考例３における装置構成において、 磁性トナーとして ポリエステル樹脂　７３％ フェライト　　　　２５％ カーボンブラック　　２％（いずれも重量％）の成分を
もつものに用い、これにコロイダルシリカ０．４重量％
を外添して用いた。

静電像電位は、非画像部＋１０ｖ１画像部＋５５０Ｖで
あって、交互電圧としては周波数２００Ｈｚ、振幅Ｖ　
ｐ−ｐ　＝　８００　Ｖの交流電圧に直流電圧３００ｖ
を重畳して印加したところ、階調性の高い鮮明な画像を
得ることが出来た。

参考例５ 第１３図に於いて７１はＣｄＳ層の上に絶縁層を有する
静電潜像保持体、７２はその背面電極であって、７１と
７２でドラム形状を形成する。７３は内部に磁石７７を
有する非磁性ステンレス製スリーブである。

静電像保持体７１とスリーブ７３はその最小間隙を３０
０μに周知の間隙維持手段により保持されている。７４
は現像容器７９内の一成分磁性現像剤であって、スチレ
ンマレイン酸樹脂７０ｗｔ、フエライ）２５ｗｔ％、カ
ーボンブラック３ｗｔ％、負性荷電制御剤（Ｃｒ−ｒＩ
）２ｗｔ％を混練粉砕されたものであって、さらに流動
性向上のためにコロイダルシリカ０，２ｗｔ％が外添さ
れている。７６は鉄製のブレードであって、スリーブ７
３に内包される磁石ロール７７の主極７７ａ　（８５０
Ｇ）位置に対向しており、磁力によって磁性現像剤７４
のスリーブ７３上への塗布厚を規制する（特願昭５２−
１０９２４０号参照）。

ブレード７Ｇとスリーブ７３の間隙は約２４０μに保持
されており、スリーブ７３上に該ブレード７６により塗
布される現像剤層の厚みは約１００μである。

７５は可変交互電圧電源であって、背面電極７２とスリ
ーブ７３の導体部との間に印加される。又、現像剤の塗
布ムラを防止するため、ブレード７６とスリーブ７３は
同一電位とされている。

静電像電位の平均的な値は、暗電位＋５００Ｖ、明電位
Ｏｖ１外部交互電圧は、周波数２２０Ｈｚ、ピーク・ツ
ー・ピーク９００Ｖの正弦波に、歪を与えて正位相と負
位相の振幅の比を約２．９　：　ｌの関係の全正弦波と
したものである（後述）。この例によっても、階調性に
優れ、画像鮮明度が高く、地力ブリのない良質な顕画像
を得ることができた。

このような全正弦波を得る回路例を第１４図に示した。

同図（Ｂ）はそれによる出力歪波形である。

第１４図（Ａ）は、正弦波交流電圧の（−）のみをダイ
オード８３と抵抗８４．８５によって小さ（して第１４
図（Ｂ）に示すような全正弦波を発生させるものであっ
て、出力端子０の抵抗８４をスライドさせれば、（−）
側型圧を可変とすることもできる。

この回路構成により、ＤＣ重畳タイプに比べて回路構成
を容易にできる。

第１５図〜第１８図は、前記現像方法に適用される条件
下での現像間隙における現像剤の往復運動と、適用する
バイアス印加電圧の周波数ｒを高周波数（例２ＫＨｚ）
とした場合の現像剤の振動運動とを模式的に示した過程
説明図である。第６図（Ａ）、（Ｂ）に示した実験結果
に、階調性向上のための好ましい周波数の範囲を示した
が、例えば、参考例５の場合における現像剤の往復運動
を、模式的に第１５図及び第１７図に示した。

第１５図は、潜像担持体４の顕画化すべき画像部とトナ
ー担持体５の間の間隙中における現像剤の移動を示し、
第１７図は、潜像担持体４の非顕画部である非画像部と
トナー担持体５の間の間隙中における現像剤の移動を示
したものである。夫々の図（ａ）は、バイアス電界が印
加されない初期状態を示す。

図（ｂ）に示すトナー転移段階では、ｌ・ナー担持体５
から画像部４ａには、その静電的吸引力のため非画像部
よりはより多くの現像剤が転移する。注目すべきことは
、トナー担持体５から非画像部４ｂにも現像剤が転移し
到達していることである。矢印は現像剤の移動方向を示
す（以下同じ）。次に同図（Ｃ）に示したように印加電
界が逆位相となるトナー逆転移段階では、画像部からは
相対的に少量の現像剤がトナー担持体に復帰するが、非
画像部にはトナーを吸引する電荷が存在しないので、逆
バイアスに応じてトナー転移段階で転移した現像剤のほ
とんどがトナー担持体に復帰してくる。次に再びバイア
スの移相が変ると、同図（ｄ）に示すようなトナー転移
段階が生じ、以下上述のようにこのような現像剤の往復
運動を繰り返す。こうして多数回の往復運動が行なわれ
、この間非画像部にも一旦現像剤を到達せしめることに
より、比較的電位の低い明部に近い中間調画像部からベ
タ黒の画像部まで、その保有電位に忠実な顕画作用が得
られる。

参考例５に示したように潜像担持体はドラム状を呈し、
トナー担持体はスリーブであるので、両者の同一方向回
転により、両者の対向部は最近接位置から徐々に間隙が
広がり、この間隙に作用する上記のバイアス交互電界の
強度が次第に低下し、第４図に示した通り、収束し、現
像が終了する。したがって、この収束段階では階調性は
極めて良（、且つ非画像部の現像剤の付着は実質的に皆
無と言えるものである。

他方、交番周波数を上昇させて、例えば２ＫＨｚとした
場合には、階調性は低下する。この現象を第１６図及び
第１８図を参照して説明する。両図（ａ）はバイアス印
加前の潜像保持体４とトナー担持体５の状態である。画
像部においてトナー転移のためのバイアスが印加される
と、第１６図（ｂ）に示すようにトナーは画像部４ａに
向けてトナー担持体から解放されるが、個々のトナー粒
子に働（力により転移の程度には多少のバラツキがあり
、このバラツキが収束する前にバイアス交番周波数が高
いために、画像部に到達したトナー及び現像間隙中に未
だ浮遊しているトナーに逆にバイアスが印加され、第１
６図（ｃ）のように浮遊トナーの多くはトナー担持体側
へ戻ると考えられる。そしてこの復帰動作が終了しない
うちにバイアス位相が反転するから、再びトナーは画像
部に向かうパイアスカを受ける。従つて、画像部とトナ
ー担持体の間の間隙でトナーの往復運動ではなくむしろ
トナーの振動が起こっているのである。

このようなトナーの振動運動は、潜像電荷の存在しない
非画像部とトナー担持体間の間隙において顕著である。

この状態を第１８図に示した。同図（ａ）に示した初期
状態からトナー転移のためのバイアス位相が印加される
。この場合、トナーは転移閾値を越えるバイアスがかか
るとトナー担持体から解放されるが、同図（ｂ）に示す
ようにバイアスの交番周波数が高いため、トナーが非画
像部４ｂに到達する前にバイアスの位相は逆転し、もと
のトナー担持体に復帰する（第１８図（Ｃ））。そして
次にトナー移転バイアスに転じると再びトナー担持体か
ら解放されるが、時間的にはこれらのトナーが上記の空
隙中に浮遊している間に再び逆バイアスがかかり、トナ
ー担持体へ向がう。このようにトナーは空隙中で振動し
、非画像部４ａには実質的に到達しないから、現像が終
了したときにも非画像部におけるトナーの付着はなく、
所謂地力ブリは生じない。しかるに、その反面、明部（
非画像部）に近い中間調画像電位を有する部位へのトナ
ーの付着も充分には行なわれないと考えられ、階調性が
低下する。この現象は２ＫＨｚ以上の成る程度の高周波
に至るまで生じているものと理論上者えられ、階調性の
再現に困難である。

以上の説明において、画像部電位Ｖ。が正である場合に
ついて詳述したが、画像部電位が負電位の場合、（２）
〜（１２）式は次のように表わされる。

ｌＶｍｉｎ−Ｖｌ　ｌ　＜　ＩＶ（、−Ｖｍａｘｌ　　
（２’　）Ｖｍｉｎ＝Ｖ　Ｄ−ｌ　Ｖｔｈ−ｒ　ｌ　　
　　　　　（３’　）Ｖｍｉｎ＞Ｖ　Ｏ−ｌ　Ｖｔｈ−
ｒ　ｌ（４’　）Ｖ　ｍ　ｉ　ｎ≧Ｖｏ　　１Ｖｔｈ−
ｒｌ　　　　　　　（５’　）ｊ　Ｖｍｉｎ−Ｖ　Ｌ　
ｌ　＞　ｌ　Ｖ　Ｌ　−Ｖｍａｘ　ｌ　　（６’　）Ｖ
ｍａｘ−Ｖ　Ｌ　＋　ｌ　Ｖｔｈ−ｆ　ｌ　　　　　　
（７’　）Ｖｍａｘ＜ＶＬ＋Ｉｖｔｈ−ｒｌ　　　　　
　（８’　）Ｖｍａｘ≦ＶＬ＋１Ｖｔｈ−ｆｌ　　　　
　（９’　）ＶＬ　＜Ｖｍａｘ＜ＶＬ＋２１Ｖｔｈ−ｆ
ｌ　　（１０’　　）Ｖｍａｘ＞Ｖ　Ｌ　＋　ｌ　Ｖｔ
ｈ　−ｆ　ｌ　　　　　　（１１’　）ｖＤ−２１Ｖｔ
ｈ・ｒｌ　＜Ｖｍｉｎ＜ＶＯ（１２’　）〔効果〕 本発明によれば、現像履歴の消去された一成分現像剤薄
層が形成され、ゴーストのない良好な現像画像が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像方法における電気力線の説明図、 第２図は本発明に利用できる現像方法の原理を説明する
グラフ並びに印加電圧波形の一例を示す特性図、 第３図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に利用できる現像方法の
第一の方法における第一、第二の過程並びに現像終了時
の状態の印加電圧の変化、現像剤の移動を模式的に表わ
した過程説明図、 第４図（Ａ）、（Ｂ）は本発明に利用できる現像方法の
第二の方法における第一、第二の過程の現像剤の移動を
模式的に表わした過程説明図、第５図は静電像から発生
する電気力線の説明図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は本発明
に利用できる現像方法による実験結果としての静電像電
位対画像濃度の特性を印加交互電界の周波数を考えて示
した特性図、 第７図（Ａ）、（Ｂ）は本発明に利用できる現像方法に
よる実験結果としての静電像電位対画像濃度の特性を印
加交互電界の振幅を考えて示した特性図、 第８図は本発明に利用できる現像方法による実験結果と
しての印加交互電界の振幅対周波数の関係を示した特性
図、 第９図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の詳細な説明図、第１０
図、第１１図、第１２図及び第１３図は参考例の説明図
、 第１４図（Ａ）は歪正弦波を発生する回路図、第１４図
（Ｂ）は歪正弦波の一例を示す波形図、第１５図（ａ）
〜（ｄ）、第１６図（ａ）〜（ｄ）、第１７図（ａ、）
　〜（ｄ）、第１８図（ａ）　〜（ｄ）は現像過程を示
す説明図である。 ４、　１０．３１．４１．６１．　７１由静電潜像保持
体５、　１２．３２．４２．　６２．　７２・・・現像
剤担持体１２・・・背面電極 ９、９’　、　３６．４９．６８．　７５・・・交互電
界を印加する手段 （Ａ） （Ｅ３） （Ｂ） 、デ〃 ｚｌρ ３ρρ ｆｌρ （Ｖ） 静電内１し１ （ｖ） 鳩中電含１ｔイ忙−（ブン ・−一一一印加せず。 塾で一南勿７−≦３α７ 丁−−リｎ雪−ノｌρ］７ ）ｒ哀？＃ｒ％ｈｌｌｌｉ〃Ｉ 第ｑ口 （Ａ＞ 毛／３図 勇／４図 （Ｂ） 第７Ｚ図 ノ２ 第７ｓ図 第７乙図 一二と３弘−ｒ４ 、　・３・　。・　　・−′ど℃弘 （α） （ｃｌ、ン コーーーキｆ６ ７潰瑯−嘩鴫、ｆり 第７７図 懲Ｉ６間 Ａ乙Ｚ区乙’１ｌｌ−岬 乙乙乙ｚｚＺα入４ （α） （Ｑ） （＋）） ↑ ↑ ｉ （ｄ）　１１１１　１１ −勢畔邦讐ス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一成分現像剤を担持して像保持体の静電潜像を現
   像する現像部に搬送する現像剤担持部材と、上記現像剤
   担持部材に接触しており、一成分現像剤を撹拌して現像
   剤担持部材に供与する現像剤供与部材と、 現像剤搬送方向に関して上記現像剤供与部材の下流位置
   で上記現像剤担持部材に摺接しており、現像剤担持部材
   に供与された一成分現像剤の層厚を規制する層厚規制部
   材と、 を有する現像装置。
2. （２）前記層厚規制部材は現像部に搬送される一成分現
   像剤の層厚を、現像部に於ける像保持体と現像剤担持部
   材の最小間隙よりも薄い厚みに規制する特許請求の範囲
   第（１）項に記載の現像装置。
3. （３）現像部に交番電界が形成される特許請求の範囲第
   （１）項又は第（２）項に記載の現像装置。
4. （４）一成分現像剤は非磁性現像剤である特許請求の範
   囲第（１）項又は第（２）項又は第（３）項記載の現像
   装置。