JPH0462584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は静電潜像を可視化する現像装置に関す
るものであり、さらに詳しくは網点画像の階調性
及び線画像のシヤープさに秀れ、かつベタ黒部の
再現性に富んだ一成分現像剤を使用する現像装置
に関するものである。

従来の技術 カールソンの米国特許第2297791号に開示され
ている電子写真の方法は「光導電性絶縁層を有し
た感光体を一様に帯電させ、像露光により静電潜
像を形成し、これを例えば、検電粉のような物質
で可視像化すなわち現像し、その後用紙に転写、
定着を行なう」という方法である。この静電潜像
を現像する場合カスケード現像、磁気ブラシ現
像、液体現像がよく知られている。一方、他の重
要な現像方法に、米国特許第2895847号に開示さ
れたドナーと呼ばれるトナー担持部材を使用した
転写現像がある。この特許に述べられている転写
現像は(1)トナー層と感光体が非接触で、トナーが
この間隙を飛翔する場合、(2)トナー層が感光体と
回転接触する場合、(3)トナー層が感光体と接触
し、画像面をすべる場合、の総称であり、「タツ
チダウン現像」としてもよく知られている。

一方、転写現像の大きな問題は、背景部のカブ
リにあり、これを改善するために、米国特許第
2289400号において非接触転写現像が提案された。
しかしながら、このような感光体とドナーとの間
隙をよぎつてトナーを飛翔させて現像するために
は0.05mm以下、出来れば0.03mm以下に間隙を制御
する必要があり、感光体及びドナーの機械的精度
の点からはなはだしい困難があつた。この問題を
解決するために、米国特許第3866574号、第
3890929号及び第3893418号には、感光体とドナー
との間に、交番電界を印加する方法が開示されて
いる。特に米国特許第3866574号では現像間隙と
交番電界との関係が述べられており、現像間隙ｇ
は0.05mm≦ｇ≦0.18mm、交番電界の周波数ｆは
1.5kHz≦ｆ≦10kHz、交番電界の振幅V_p-pはV_p-p
≦800Vの関係を満足するｇ、ｆ、V_p-pがライン
現像を最良にし、背景部のカブリを最小にすると
説明されている。一方トナーの帯電量は一定の処
方により製造・調合されたとしても、粒度のバラ
ツキ、トナー個々の物性のバラツキにより、ある
分布を持つがほぼ一定値のまわりに狭く分布して
いる。従つて、米国特許第3866574号に述べられ
ている非接触転写現像では、トナーが現像間隙を
飛翔する閾値（以下飛翔閾値と呼ぶ）が存在し、
この閾値を越える表面電位の所にはトナー付着が
生じ、この値以下の表面電位の所にはトナー付着
が生じないという二値的な現像特性になり、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）の極めて高い、階調性に乏しい画像
になつてしまうという欠点があつた。また、たと
え、トナーの電荷分布が広くとも交番電界の振幅
V_p-pが800V以下では一部のトナーしか飛翔せず、
結果的に高いγ値の画像しか得ることができなく
なる。

一方、このトナーの飛翔に閾値があることによ
つて生じる二値的な現像特性、すなわちγの立つ
た階調性に乏しい現像特性を改善する現像方法が
特公昭58−32375号の開示されている。この公報
記載の発明は上述の非接触転写現像の問題点を克
服するために、現像間隙に低周波の交番電界を印
加し、トナー担持体から感光体へのトナーの転
位、感光体からトナー担持体への逆転位の工程を
交互に繰り返すことを特徴としている。又、ここ
で示されている転位、逆転位の効果は印加バイア
ス電圧の周波数が2KHz以上ではほとんど無く、
1kHz以下で極めて良好な結果になると記載され
ている。

この低周波交番電界を現像間隙に印加する現像
は、トナーの電荷分布が狭く、現像間隙の飛翔に
明確な閾値がある場合、表面電位に忠実にトナー
付着を生じさせるという点においては有効である
と考えられる。

しかしながら、非接触転写現像の場合、現像間
隙が0.1mm以上になると高い空間周波数の静電潜
像の場合、感光体上で電気力線が分解されず、画
像部、非画像部同一の電場となつてしまう、換言
すれば極めて細い線又は点で構成された画像が
“つぶれる”問題が発生した。以下この現象を詳
細に説明する。“つぶれ”の指標に以下に示す式
で定義されるＭ値を用いて説明を行なう。

Ｍ値＝１−10^-〓^D／１＋10^-〓^D ここでいうΔDは現像画像上の画像部と非画像
部との間の画像濃度差である。第４図にこのＭ値
と潜像の空間周波数との関係を示す。この結果よ
り、5l・ｐ（ライン・ペアー）／mm程度までは解
像されるが6l・ｐ／mm以上では画像部、非画像部
が全く区別出来ないことがわかる。更に、画像を
顕微鏡による観祭した所、現像画像に“つぶれ”
が生じていることがＭ値低下の原因であることが
判明した。一方網点画像の現像特性は第５図に示
した如くで65線／インチ以上になると画像部につ
ぶれが生じ、画像入力範囲と現像された像の範囲
にずれが生じる。その結果、高い線数の網点印刷
物の現像像は全般に暗くなり、細部のコントラス
トがない不鮮明な画像になるという大きな問題点
がある。この問題点を克服するために、前述の特
公昭58−32375号に開示されている低周波交番電
界を印加する方法を試した所、たしかに階調再現
性は改善され、比較的感光体表面電位に忠実に現
像されるようになつた。しかしながら、この効果
は65線／インチ以下の所であり、高い線数の所で
は全く効果がなかつた。

この低周波交番電界の効果がない理由は、高い
網点画像のつぶれが飛翔閾値による二値的な高い
γ特性によるものではなく、静電潜像によつて生
ずる電界が潜像に忠実ではなく、トナー担持体上
で画像部、非画像部の電界に差がないというこ
と、換言すれば電界としてコントラストがないこ
とに起因している。

更に、トナー担持体が適切な抵抗値と厚さを有
していない時、例えば通常の金属スリーブを用い
た場合、感光体近傍（10〜20μｍ）でも画像部周
辺における逆電界が発生しない。このため画像
部、非画像部の区別なく飛翔したトナーは、現像
間隙で運動エネルギーを得て、電気力線にそつて
忠実に飛翔せず、非画像部にもトナー付着が生じ
る。

以上述べた二点、すなわち(1)トナー担持体上で
静電潜像によつて生ずる電界が画像部、非画像部
で差がないこと、及び(2)トナーが電気力線に沿つ
て飛翔しないことから前述した高い綱点線数画像
の画像部のつぶれや低解像力の問題点が発生し
た。すなわち、換言すれば細密忠実再現性が乏し
いという問題点が発生した。

発明の目的 よつて本発明の目的は、上述の各種非接触現像
方法の問題点を解決し、ライン画像、ベタ黒画像
等の他の画像特性を劣化させることなく、網点画
像再現性に富み、かつ細密忠実再現性に優れた現
像装置を提供することである。

発明の構成 本発明によると、一成分磁性トナーを収容する
ホツパーと、抵抗率が10⁶乃至10¹²Ωcmである半導
電性物質からなり感光体の近傍に回転自在に軸支
されたトナー担持体と、複数の磁性を有し回転し
ないように前記トナー担持体の内部に固定された
マグネツトロールと、トナー担持体上のトナー量
を規制するトナー量規制手段と、トナー担持体に
電気的に接続された交流電源とから構成される一
成分現像装置が提供される。

本発明の第１の特徴は、網点画像忠実再現性及
びライン画像忠実再現性を図るため、静電潜像部
に周辺電場を生じさせる点にある。静像電極と感
光体との距離が微小（100μｍ〜500μｍ）になる
と静電潜像部に周辺電場が生じないか、あるいは
ほとんど生じなくなるので現像電極と感光体との
距離はある程度とる必要がある。しかし単に現像
電極を感光体から遠ざけたのみでは、現像電極と
感光体間で放電が生じ、また移動するトナーの運
動エネルギーが大きいため電気力線にそつたトナ
ーの移動がおこらず像間部にトナーが付着すると
いう不具合が生じるため、現像電極と感光体との
距離は大きく、かつトナーと感光体との距離は微
小となるように現像電極上に抵抗体層を設けるこ
とにより静電潜像部に周辺電場を生じさせるよう
にした。この現像電極上の抵抗体層は、その比抵
抗が10⁶〜10¹²Ωcmが望ましい。この理由は、導電
性が高いと周辺電場が生ぜず、また絶縁性が高く
なると画像中央部の電圧コントラストが小さくな
り画像中央部の濃度が低下するからである。

本発明の第２の特徴は、現像電極に高周波交番
電界を印加する点である。この理由は、現像電極
を感光体から遠ざけると現像電極と感光体との間
隙をよぎつてのトナー移動が生じにくくなるの
で、移動を生じ易くするために高周波の交番電界
を印加してやる必要がある。この高周波交番電界
はその周波数が１〜10kHz、その振幅が400〜
4500Vが望ましい。さらに望ましくはその周波数
が１〜3kHzで、その振幅が800〜2500Vである。

本発明の第３の特徴は、トナーの帯電量の噴分
を広くしたことである。従来の一成分現像剤はそ
の帯電量が比較的狭い範囲に分布していた。この
ためこの現像剤を使用して非接触転写現像を行な
う時には、トナーの飛翔閾値がはつきりしていた
ため二値的な現像特性を呈する原因となつてい
た。よつて本発明では、トナーの帯電量の分布の
幅を広くとり、飛翔可能なトナーの閾値に幅をも
たせることにより階調再現性の改善を図ることに
した。この場合、望ましいトナーの帯電量の分布
は、その中央値から±15μC／ｇである。

以下本発明を図面を参照してより詳細に説明す
ることにする。まず第６図を参照して、静電潜像
部に周辺電場を形成することについて述べてみ
る。感光体１０の抵抗体層から形成されるトナー
担持体層１２とを対向させ現像電極１４と感光体
の導電性基体１５とにわたつて電源１８により高
周波交番電界を印加する。第６図の構成におい
て、感光体上の静電潜像によつて形成される電界
を、トナー担持体層１２の抵抗値と厚さ、その誘
電率、及び感光体１０とトナー担持体層１２との
間隙で制御することにより静電潜像部に周辺電場
２０を形成させ、網点画像の再現性及びライン画
像を細密で忠実に再現することについて以下に各
種制御因子の効果に関して説明することにする。

第７図を参照すると、この図は175線／インチ
の網点画像再現性をあらわしたもので、横軸は原
稿濃度D_IN、縦軸はコピー濃度D_OUTである。この
特性は傾きが１の直線になることが望ましい。ト
ナー担持体層１２の厚さｌが１mmでその比誘電率
εが20の場合について第７図を用いて説明する。
担持体１２の比抵抗ρが10⁶Ωcm以下の場合は、
D_INの高い所で再現曲線が曲つており画像部がつ
ぶれ、いわゆる“暗い”画像となる。ρが10⁷Ω
cmになると再現曲線は比較的直線的になり、傾き
も１に近くなる。更に、ρが10⁸Ωcm以上の場合
は、D_IN、D_OUTの関係が傾き１で直線となり、画
像はつぶれのないすぐれた細密忠実網点再現性を
示した。第７図ではトナー担持体１２の厚さｌが
１mmの場合であるが、よく知られているように電
気的な厚さ、いわゆる誘電厚（ｌ／ε）で表現し
た方がより一般的であり、第６図のトナー担持体
１２は ｌ／ε＝５×10^-5ｍ ということになる。

一方、トナー担持体の厚さｌが厚くなりすぎる
と潜像のフリンヂ電場が強められ、ベタ黒部の均
一性がそこなわれるという問題が発生した。これ
を第８図を参照して説明する。担持体層厚ｌが３
mm（又はｌ／εが1.5×10^-4ｍ）以下の場合、担
持体比抵抗ρが10⁶〜10¹²Ωcmの範囲でベタの均一
性に関して許容範囲であつた（第８図でＣ点より
上方）。一方、担持体厚ｌが５mm（又はｌ／ε＝
2.5×10^-4ｍ）の場合、ρは10¹⁰Ωcm以下が許容範
囲内のベタ均一性を示し、ｌが８mm（又はｌ／ε
＝4.0×10^-4ｍ）の場合は、ρは10⁸Ωcm以下であ
つた。

以上種々実験した結果、網点画像再現性及びベ
タ黒部の均一性を共に満足するトナー担持体層の
比抵抗ρは10⁶〜10¹²Ωcmであり、誘電厚ｌ／εは
4.0×10^-4ｍより小である必要のあることが判明
した。

本発明の非接触転写現像方法は、現像間隙の電
界を、単に、静電潜像によるものばかりでなく、
外部より現像電界を印加することが大きな特徴の
一つである。この特徴に関して第９図、第１０図
を用いて詳細に説明する。第９図は感光体表面電
位と現像トナー量との関係を示したもので、現像
間隙150μ、トナー担持体比抵抗ρ＝10¹⁰Ωcm、厚
さｌ＝１mm、比誘電率ε＝20、感光体の背景電位
250Vの場合の実施例である。現像間隙に印加し
た電圧はDC300VあるいはDC300V＋AC2000Vで
あり、交番電界の振幅を1kHzから3kHzに変化さ
せて実験した。線ｄにみられるように、背景電位
部（250V）にトナーが飛翔するのを抑制するDC
バイアス300Vを印加しただけではトナーは現像
間隙を飛翔することが出来ない。このDCバイア
スにAC2000Vの高圧電圧を重畳させて印加した
場合がａ〜ｃの直線で示されている。第９図に示
した様にACの交番電界をDCに重畳させて印加す
るとトナーは現像間隙を飛翔し、感光体電位に忠
実な現像特性が得られる。この現像特性のγ値は
印加するACバイアスの周波数に依存しており、
周波数が1kHz以上の範囲で良好な間隙飛翔がお
こる。ただし、ACバイアスの周波数が10kHz以
上の場合、トナーの移動が応答せずACバイアス
の周波数上限値は10kHzと考えられる。第１０図
はトナーを担持体から引き離しかつ感光体へ飛翔
させるために必要なACバイアス電圧のピーク間
電圧V_p-pと担持体厚ｌ＋現像間隙ｇとの関係を
示した。第９図と同様にトナー担持体の比抵抗ρ
＝10¹⁰Ωcm、比誘電率ε＝20、感光体の背景部電
位は250Vであり、印加する交流バイアスの周波
数は2kHzを採用した。例えば、担持体厚ｌが20μ
ｍ（又はｌ／ε＝１×10^-6ｍ）、現像間隙ｇが80μ
ｍの場合、飛翔開始ACバイアス電圧V_p-pは、図
から判るように400V以上必要である。又ｌ＋ｇ
が１mmの場合には、V_p-pは1000V以上必要で、ｌ
＋ｇが３mmの時にはV_p-pは3000V以上必要であつ
た。このV_p-pは、担持体の比抵抗ρ、比誘電率
ε、ACバイアスの周波数ｆでも変化するが、通
常の場合、400V≦V_p-p≦4500Vの範囲であれば
十分にトナーを飛翔させることが出来る。さら
に、望ましくは800V≦V_p-p≦2500Vである。

次にトナーの帯電電荷量の分布の幅を広く取る
ことにより、画像の階調再現性を改善することに
ついて説明する。第１１図は感光体表面電位とト
ナーに作用する力（第１１図Ａ）及び現像トナー
量（第１１図Ｂ）との関係を示したもので、横軸
に感光体表面電位、縦軸にトナーに作用する力
（第１１図Ａ）及び現像トナー量（第１１図Ｂ）
がとられている。従来の米国特許第3866574号に
述べられているような非接触転写現像方法の問題
点、つまり、二値的な現像特性のために極めて高
いγ特性を示すことを第１１図を用いて説明す
る。今、トナーの帯電量をQ₁とすると感光体表
面電位Ｖによつてトナーに作用する電気力はQ₁
とＶの積Q₁×Ｖに比例する。一方、トナーが担
持体に引きつけられる力（現像方向とは逆の力、
即ち現像抵抗）はトナー電荷量Q₁の２乗に比例
する。このトナーに作用する電気力とトナーが担
持体に引きつけられる力が等しくなつた所以上、
つまり、閾値感光体表面電位V_cよりも高い表面
電位の所ではトナーの飛翔が等しく起こり、いわ
ゆるγの高い二値的な現像特性を示すことにな
る。すなわち、第１１図ＡでQ₁の電荷量を有す
るトナーがトナー担持体に引き付けられる力を
F₁とすると、飛翔開始閾値電位V_c1よりも感光体
表面電位が大きくなるとQ₁の電荷量を有するト
ナーの飛翔が起り、Q₁よりも電荷量の大きいQ₂
のトナーに対しては飛翔開始閾値電位V_c2はV_c1
よりも大きくなる。従来の一成分現像剤の帯電電
荷量Ｑは比較的狭い範囲内に分布していたのでγ
の高い二値的な現像特性をさけることはできなか
つた。この二値的な現像特性の改善、すなわちハ
ーフトーンの階調性を改善するには、前述したた
特公昭58−32375号記載の低周波交番電界を用い
トナー担持体から感光体へのトナーの転位、感光
体からトナー担持体への逆転位の工程を交互に繰
り返す方法がよく知られている。一方本発明で
は、現像電界の制御を現像剤層担持体の抵抗値と
厚さ、誘電率、現像間隙で行なうため、高周波交
番電界が必要となり公知の手段では階調再現性を
改善出来ない。従つて、本発明では、トナーの帯
電量にある適切な分布をもたせ、第１１図に示さ
れた現像閾値電位V_cに幅を生じさせ、これによ
つて、二値的現像特性を改善しようとするもので
ある。第１２図を参照すると、この図で曲線ａは
単位重量あたりのトナー帯電量が平均電荷量Ｑに
対して±3μC／ｇの幅で分布している場合で、い
わゆる高いγ特性を示しており、曲線ｂは分布の
幅が±15μC／ｇの場合で、極めてすぐれた階調
再現性を示している。

一方、曲線ｃはトナー電荷量の分布の幅が±
20μC／ｇの場合で現像開始電位が負の電圧まで
のびており、背景部にカブリを生じ、使用するこ
とが出来なかつた。このカブリの原因は、（説明
の便宜のためにプラス帯電感光材料について説明
するがマイナス帯電感材についても同様な議論が
成立する）、逆極性トナー（プラス帯電トナー）
が原因で＋10μC／ｇまでの逆極性トナーが混入
していても背景部に大きなカブリは生じないが、
これ以上になるとカブリレベルが許容出来なくな
ることが実験により判明した。よつて、本発明で
望ましいと考えられるトナーの電荷量の分布はそ
の平均値から±15μC／ｇである。

次に本発明の一成分磁性現像装置の基本構成の
概略を説明する。当該現像装置は、一成分磁性ト
ナーを収容するホツパーと、抵抗率が10⁶乃至
10¹²Ωcmである半導電性物質からなり感光体の近
傍に回転自在に軸支されたトナー担持体と、複数
の磁極を有し回転しないように前記トナー担持体
の内部に固定されたマグネツトロールと、トナー
担持体上のトナー量を規制するトナー量規制手段
と、トナー担持体に電気的に接続された交流電源
とから構成され、望ましい実施態様によれば、ト
ナー担持体は厚さが0.5乃至５mm、好ましくは１
乃至２mmで抵抗率が10⁶乃至10¹²Ωcmのフエノール
樹脂からなり、その表面は所望のトナー搬送量を
得るために規定の表面粗さで長手方向に研磨され
ている。また、トナー担持体上のトナー量を規制
するトナー量規制部材は非磁性の板バネ材に厚さ
0.1乃至３mm、好ましくは0.5乃至1.5mmで硬度が30
乃至70゜、好ましくは40乃至60゜の軟弾性体、好ま
しくはゴム材、更に好ましくはシリコンゴムを熱
圧着して構成され、前記半導電性スリーブにおけ
るマグネツトロールの磁極に対応した位置に単位
長さあたりの荷重が50乃至200ｇ／cmの当接圧で
当該軟弾性体が当接している。

作 用 ホツパー中に収容された一成分磁性トナーはマ
グネツトロールの磁力線に沿つてトナー担持体上
に保持されるので、トナー担持体を回転させるこ
とによりトナーはトナー担持体の回転方向に搬送
される。トナー担持体上のトナーはマグネツトロ
ールの磁極部分に対応した位置において穂立ちす
るが、そのうちの一箇所、即ちホツパーから出る
位置においてトナー量規制部材が当接しているの
で、トナー担持体上に均一な厚さのトナー層が形
成されると共に、トナーは摩擦帯電される。かく
してトナー担持体と感光体の対向する現像領域に
到達したトナーは、再び穂立ちして感光体に接近
し、当該トナー担持体への磁気吸引力よりも更に
大きな静電引力により静電潜像に吸着してトナー
像を形成する。

実施例 １ 以下本発明の望ましい一実施例につき図面に基
づいて説明する。第１図において、１は負帯電系
の有機感光体からなる表面を有する光導電性ドラ
ムであり、図示しない帯電手段により全面を一様
に帯電された後に網点原稿に対応する静電潜像２
が形成されている。この際の初期表面電位は−
900V、背景部の電位は−150Vであつた。３は一
成分磁性トナー４を収容するホツパーであり、当
該トナーは、磁性粉55重量％と、メインバインダ
ーとしてのジメチアミノメチルルメタクリレート
22.5重量％と、サブバインダーとしてのスチレン
ブタジエンとポリエチレンワツクスとの混合物
22.5重量％とから構成される。

５は弾磁性体金属ロールを図中Ｎ及びＳで示し
たように磁化させて形成したマグネツトロールで
あり、図示しないフレームに固定されている。１
６は抵抗率10¹⁰Ωcmのフエノール樹脂を肉厚1.2mm
の円筒状に形成し、その表面粗さがJISの10点平
均粗さでR_z＝10μｍとなるように加工した半導電
性スリーブ（トナー担持体）であり、マグネツト
ロール５の回りに回転自在に軸支されている。１
７は厚さ0.1mmの非磁性ステンレス製の板バネ部
材１７１の先端部に硬度50゜、厚さ１mmのシリコ
ンゴム１７２を熱圧着してなるトナー量規制部材
であり、シリコンゴム１７２が半導電性スリーブ
１６に150ｇ／cmで当接するように角度を調節し
てホツパー３に固設されている。このトナー量規
制部材１７により規制されるトナー量は、半導電
性スリーブの単位表面積あたり２・０mg／cm²であ
つた。

上述した構成の一成分現像装置をその半導電性
スリーブ１６の光導電性ドラム１との間隙幅が
300μｍとなるように複写機内に配設したところ、
半導電性スリーブ上のトナーは光導電性ドラムに
接触することはなかつた。この状態で、交流電源
８及び直流電源９により周波数2.4kHz、ピークツ
−ピーク電圧2400V、直流成分−250Vの直流重
畳交流電圧を半導電性スリーブ１６に印加して、
実際に網点原稿のコピーを採取したところ、非常
に鮮明な画像が形成された。

更に、半導電性スリーブの材質以外はすべて同
一の条件として、種々の材質を用いて当該スリー
ブを形成して実験を行なつたところ、その抵抗率
が10⁶乃至10¹²Ωcmの場合に網点原稿の再現性が良
好であることが判明した。

実施例 ２ 次に第１実施例に示した構成の一成分現像装置
において、半導電性スリーブ１６と光導電性ドラ
ム１との間隙幅を設定し、半導電性スリーブに印
加する交流電源のピークツーピーク電圧V_p-pを
変化させて得られるコピーの網点原稿再現性を調
べ、これを種々の間隙幅について繰り返したとこ
ろ、設定した間隙幅の一次関数であらわされるあ
る臨界電圧を境に網点原稿再現性が急変するとい
うことが判明した。

第２図は横軸を間隙幅ｇ（μｍ）、縦軸をピーク
ツーピーク電圧V_p-p(V)として、前述した網点原
稿再現性の良好な場合にマル印、不良な場合にバ
ツ印としてプロツトしたものであり、任意の間隙
幅ｇに対して臨界電圧が、 V_p-p＝6g＋200、V_p-p＝10g＋300であらわされ
ることがわかる。

従つて、装置構成上あるいは他の要求特性上当
該間隙幅ｇがある値に決定されてしまつた場合
に、6g＋200≦V_p-p≦10g＋300の範囲に印加電圧
を制限すれば常に良好な網点原稿再現性が得ら
れ、甚だ有利に装置の設計をすることができる。

また、半導電性スリーブに印加する交流電源の
周波数に関しては、1.0乃至3.0kHzの範囲で同様
の実験を繰り返したがほぼ同様な結果が得られ、
当該範囲においては網点原稿再現性は印加電源の
周波数に依存しないものと考えられる。

実施例 ３ 第３図は本発明の他の望ましい実施例を示した
一成分現像装置の概略断面図であり、第１実施例
と実質的に同一の部分については同一の符号を付
してある。本実施例においては現像領域に搬送さ
れるトナー量を規制するトナー量規制部材とし
て、板バネ部材とシリコンゴムの組合わせではな
く磁性トリマーを用いているところのみが異な
り、他は全く同様な構成である。第３図において
２７は強磁性体からなる磁性トリマーであり、そ
の一端２７１は磁化されると共に先細りのエツジ
を形成され、このエツジがマグネツトロール５の
磁極に対向するように他端がホツパー３に固設さ
れている。磁性トリマー２７と半導電性スリーブ
１６との間隙幅は、半導電性スリーブの長さ方向
にわたり0.6mmに設定されており、当該間隙幅に
おける磁力線に均一性により現像領域Ａに搬送さ
れるトナー量は一定に保たれる。

上述した構成の一成分現像装置を用いて複写機
を構成し、第１実施例と同様な条件で網点原稿の
コピーを作成したところ、良好な再現性が得られ
た。

実施例１〜実施例３において、単位重量あたり
のトナーの帯電量Ｑを測定したところ−5μC／ｇ
≦Ｑ≦25μC／ｇと広い分布を有していた。

以上詳述したように、本発明においてはスリー
ブを半導電性の材質から形成したので良好な網点
原稿再現性が得られたが、スリーブ全体を半導電
性の材質とする必要はなく、例えば、母材となる
非磁性導電体スリーブに特許請求の範囲第１項記
載の抵抗率を有する半導電性の物質を塗布するこ
とによつても同様の効果が生ずる。但し実験の結
果によれば当該塗布層の厚みは500μｍ以上必要
である。

また、上述の実施例においては本発明を全て複
写機に用いているが、本発明の一成分現像装置は
これに限定されるものではなく、例えば感光体に
換え誘電体上に形成された静電潜像の現像に当該
現像装置を用いればプリンター等を構することも
可能であり、その応用分野は広範囲にわたること
は勿論である。

発明の効果 本発明によれば、ベタ黒画像等の他の画像特性
を劣化させることなく、網点画像再現性に富み又
画像の細密忠実再現性に優れたコピーを得ること
できる。

更に、半導電性スリーブに印加する直流重畳交
流電源のピークツーピーク電圧を、当該スリーブ
と静電潜像担持体との間隙幅により決定される臨
界電圧範囲に設定することにより、常に良好な網
点原稿再現性を得ることができる、即ち常に鮮明
なコピー画像が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の望ましい実施例を示した一成
分現像装置の概略断面図、第２図は網点原稿の再
現性の良好な範囲を示したグラフ、第３図は本発
明の他の望ましい実施例を示した一成分現像装置
の概略断面図、第４図は画像の“つぶれ”の指標
であるＭ値と空間周波数との関係を示すグラフ、
第５図は画像入力領域と画像出力領域との対応関
係を示すグラフ、第６図は感光体とトナー担持体
との配置を示した概略図、第７図はトナー担持体
層の比抵抗を変化させた場合の網点画像再現性の
変化を示したグラフ、第８図はトナー担持体層の
厚さｌを変化させた場合のトナー担持体層の比抵
抗とベタ黒均一性との関係を示したグラフ、第９
図は感光体表面電位と現像トナー量との関係を示
すグラフ、第１０図は現像電極から感光体表面ま
での距離と飛翔開始AC電圧との関係を示すグラ
フ、第１１図は感光体表面電位とトナーに作用す
る力及び現像トナー量との関係を示すグラフ、第
１２図はトナーの帯電電荷量を変化させた場合の
感光体表面電位と現像トナー量との関係を示すグ
ラフ、第１３図は網点画像再現性を示したグラフ
である。 １，１０：感光体、２：静電潜像、３：ホツパ
ー、４：一成分磁性トナー、５：マグネツトロー
ル、１６：スリーブ（トナー担持体）、１７，２
７：トナー量規制部材、８：交流電源、９：直流
電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一成分磁性トナーを収容するホツパーと、抵
   抗率が10⁶乃至10¹²Ωcmである半導電性物質からな
   り静電潜像担持体の近傍に回転自在に軸支された
   スリーブと、複数の磁極を有し回転しないように
   前記半導電性スリーブの内部に固定されたマグネ
   ツトロールと、半導電性スリーブ上のトナー量を
   規制するトナー量規制手段と、半導電性スリーブ
   に電気的に接続された交流電源とから構成される
   ことを特徴とする一成分現像装置。 ２ 静電潜像担持体と半導電性スリーブとの間隙
   をｇ（μm）とし、印加する交流電圧のピークツー
   ピーク電圧をV_p-p(V)とするときに、 6g＋200≦V_p-p≦10g＋300 となるように設定したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の一成分現像装置。