JPH06258873A

JPH06258873A - 現像方法

Info

Publication number: JPH06258873A
Application number: JP5042734A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Sakaizawa; 勝弘境澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1994-09-16
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JP3363505B2

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤担持体に振動バイアス電圧を印加して
静電潜像を現像する方法で、カブリ、尾引きを防止し
て、縁線の鮮明なトナー像を形成できるようにするこ
と。【構成】現像剤担持体に印加する振動バイアス電圧Ｖ
_(t) の第１ピーク電圧Ｖ₁ は、静電潜像被可視部電位Ｖ
_L と静電潜像背景部電位Ｖ_D との間のレベルであり、第
２ピーク電圧Ｖ₂ は、被可視部電位Ｖ_L に関して、第１
ピーク電圧の電圧レベルとは逆の側に位置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機、電子写
真プリンタ等で静電潜像を現像する現像方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、静電潜像を担持した、電子写真
感光ドラム等の像担持体に、一成分現像剤（以下単にト
ナーと言うこともある）を担持して現像領域に搬送す
る、現像スリーブ等の現像剤担持体を対向して配置し、
この現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加して静電潜
像を現像することが広く行われている。

【０００３】そして、上記現像バイアス電圧として、現
像剤担持体から、静電潜像被可視部にも、静電潜像背景
部にも向う方向にトナーを付勢する電圧Ｖ₅₁と、静電潜
像被可視部からも、静電潜像背景部からも、現像剤担持
体に向う方向にトナーを付勢する電圧Ｖ₅₂とが繰り返さ
れる振動電圧が現像剤担持体に印加されることも公知で
ある。

【０００４】上記の振動バイアス電圧波形を図５に示
す。

【０００５】図５は、負極性の静電潜像を負極性に帯電
したトナーで反転現像する場合のバイアス電圧波形であ
る。

【０００６】図５で、Ｖ_D は静電潜像の背景部の電位、
Ｖ_L は静電潜像の被可視部の電位である。電位Ｖ_L の領
域、即ち電子写真感光体の光で露光された領域にトナー
を付着させて可視化する。

【０００７】図５に示されるように、振動バイアス電圧
の１周期Ｃに於いて、前記電圧Ｖ₅₁が時間Ｔ₅₁現れ、次
いで前記電圧Ｖ₅₂が時間Ｔ₅₂現れる。

【０００８】静電潜像の可視部電位Ｖ_L 、背景部電位Ｖ
_D は、電圧Ｖ₅₁のレベルと電圧Ｖ₅₂のレベルの間にあ
る。換言すれば、電圧Ｖ₅₁のレベルは、背景部電位Ｖ_D
に関して、被可視部電位Ｖ_L の逆の側に位置しており、
電圧Ｖ₅₂のレベルは、被可視部電位Ｖ_L に関して、背景
部電位Ｖ_D の逆側に位置している。

【０００９】従って、時間Ｔ₅₁の間に、負に帯電したト
ナーは現像剤担持部材から飛翔して静電潜像の被可視部
（Ｖ_L ）にも背景部（Ｖ_D ）にも付着する（但し、背景
部に付着する単位面積当りトナー量は、被可視部に付着
する単位面積当りトナー量に比べて少である）。

【００１０】一方、時間Ｔ₅₂の間に、被可視部（Ｖ_L ）
に付着していたトナーの一部と、背景部に付着していた
トナーの大部分は現像剤担持体上に飛翔して戻って来
る。

【００１１】以上が繰返されて静電潜像が現像される。

【００１２】ところで、トナー中に混在している微粉ト
ナーは単位重量当りの表面積が大である為過度に摩擦帯
電しやすい。このように過度に摩擦帯電した微粉トナー
が前記電圧Ｖ₅₁による電界によって背景部（Ｖ_D ）に付
着すると、この微粉トナーは強い静電的鏡影力によって
像担持体に強く吸着してしまい、前記電圧Ｖ₅₂による電
界によっては（或いは更にトナーが磁性トナーの場合は
磁界と電界によっては）、現像剤担持体上に逆転移しな
くなり、所謂カブリとなってしまう。

【００１３】特に、重量平均粒径が４〜１０μｍのよう
な小粒径トナーでは、過度に摩擦帯電したトナーの量が
多くなり、このような小粒径トナーを使用するものでは
如上のカブリ現象が発生しやすくなった。

【００１４】また、一成分磁性現像剤（以下単に磁性ト
ナーともいう）を使用するものでは次のような不都合も
生ずる。

【００１５】現像領域中の磁性トナーには現像剤担持体
に内包されたマグネットロールの磁力が作用するので、
現像剤担持体から像担持体へ飛翔したトナーが像担持体
上で磁力線に沿ってチェーン状に連なる所謂トナーチェ
ーンが発生しやすい。

【００１６】このトナーチェーンは、トナー像を記録シ
ートに転写した際に、例えば図６に示すようにトナー像
Ａの端部に多数のスジが発生する、所謂尾引きＢを発生
させ、転写画像に画像欠陥を生じさせる。

【００１７】尾引きＢの主原因となるトナーチェーンを
発生させる要因は、現像領域中の磁界と、交番電界であ
る。ここで磁界は現像剤担持体上における磁性トナーブ
ラシ、及び像担持体上のトナーチェーンの形成を、交番
電界は穂立ちを形成するトナーを回りから集める役目を
している。

【００１８】図５に示した現像バイアスを電圧を現像剤
担持体５（図７）に印加する。まず最初に前記電圧Ｖ₅₁
を時間Ｔ₅₁で印加した場合、図７の（ａ）に示すよう
に、像担持体１上の被可視部（Ｖ_L ）と背景部（Ｖ_D ）
の境界では、エッジ効果によりトナーが被可視部へ集め
られる。その後、前記電圧Ｖ₅₂を時間Ｔ₅₂で現像剤担持
体５に印加した場合、図７の（ｂ）に示すように、時間
Ｔ₅₁で静電潜像被可視部に集められていたトナーは、対
向する現像剤担持体５上へ戻され、上記１周期分の現像
バイアスが印加される前よりも高いトナー穂立ちを磁極
Ｓの磁界により現像剤担持体５上で形成する。このよう
にして上記の周期が繰り返される内に現像剤担持体５上
で長くなったトナーのブラシが像担持体１に転移し、そ
れが長いトナーチェーンとして像担持体１上に残存する
ことにより、尾引きが発生する。

【００１９】現像領域で現像剤担持体上の磁性トナーの
磁気ブラシで像担持体を摺擦する所謂接触現像法では、
静電潜像被可視部に付着したトナー層は現像剤担持体に
担持された磁気ブラシにより機械的に撹乱されて均一化
されるので如上の尾引き現象は生じないが、現像剤層の
厚みが、現像領域で、現像剤担持体と像担持体の最小間
隙よりも薄くなっている所謂非接触現像では、如上の尾
引きが生じてしまう。

【００２０】そして、トナーを静電潜像可視部に、その
周辺から集めて来る力は｜Ｖ₅₁−Ｖ_L ｜の値が大きい程
大きくなり、尾引き現象が顕著になる。

【００２１】斯かる尾引き現象は、グラフィック画像の
形成や、前述した小粒径トナーを使用して高精細な画像
を形成する際に大きな障害となる。

【００２２】そこで、以上のカブリ、尾引き現象を防止
する為に、振動バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク電
圧Ｖ_PP（振動電圧の最大値と最小値の差）を小さくし
て、図８に示す振動バイアス電圧を現像剤担持体に印加
することが試みられた。

【００２３】図８でも負極性の静電潜像を負極性に帯電
した磁性トナーで反転現像する。

【００２４】図８では、振動バイアス電圧の２つのピー
ク値Ｖ₆₁、Ｖ₆₂の電圧レベルは、静電潜像被可視部の電
位Ｖ_L と背景部の電位Ｖ_D との間に位置している。

【００２５】従って、時間Ｔ₆₁では、バイアス電圧Ｖ₆₁
によりトナーは現像剤担持体から静電潜像被可視部（Ｖ
_L ）に飛翔して付着するが、静電潜像背景部（Ｖ_D ）に
向けてはトナーは飛翔しない。

【００２６】一方、時間Ｔ₆₂に於いて、電圧Ｖ₆₂はトナ
ーを、現像剤担持体から前記被可視部（Ｖ_L ）に向う方
向に付勢し、トナーをこの被可視部（Ｖ_L ）に向けて飛
着させる。

【００２７】そして図８の振動バイアス電圧では、静電
潜像の被可視部に於いても、背景部に於いても、トナー
を像担持体から現像剤担持体に向う方向に付勢する電界
は形成されない。

【００２８】しかし、時間Ｔ₆₁に於いても静電潜像背景
部（Ｖ_D ）に対してトナーが飛翔しないので、図８の振
動バイアス電圧ではカブリが生ずることはない。

【００２９】また、図５での｜Ｖ_L −Ｖ₅₁｜よりも、図
８での｜Ｖ_L −Ｖ₆₁｜の方が小さく、被可視部にその周
辺からトナーを集める力が弱いので前述の尾引き現象は
生じない。

【００３０】しかし、図８に示した振動バイアス電圧で
は、静電潜像の被可視部に存在するトナーが現像剤担持
体に引き戻されることはない。そのため、図９に示した
ように静電潜像被可視部と背景部の境界部Ｋがトナー８
でデコボコになりやすく、ラインのシャープさが損なわ
れてしまう。

【００３１】ラインのシャープさが欠けた画像は、見た
目が美しくないだけでなく、活字やグラフィック等にお
いてもボヤけた画像となり、印字品質を著しく低下させ
てしまう。

【００３２】尚、以上は一成分磁性現像剤の例で説明し
たが、一成分非磁性現像剤（単に非磁性トナーとも言
う）を使用する場合でも、磁気作用に起因する尾引き現
象を除いて、以上と同じ不都合が生ずる。

【００３３】また、以上は負極性の静電潜像を負極性に
帯電したトナーで反転現像する場合の例を示したが、正
極性の静電潜像を正極性に帯電したトナーで反転現像す
る場合にも、同様の問題が生ずる。また、静電潜像を正
規現像する場合にも以上と同様の問題が生ずる。

【００３４】尚、反転現像というのは、静電潜像の極性
と同極性に帯電したトナーを、静電潜像の電位の絶対値
の小さい領域に付着させて可視化する現像である。従っ
て、電子写真感光体の画像光で露光された領域、所謂明
部電位領域にトナーが付着する。

【００３５】一方、正規現像というのは、静電潜像の極
性と逆極性に帯電したトナーを、静電潜像の、電位の絶
対値の大きい領域に付着させて可視化する現像である。
従って、電子写真感光体の画像光で露光されなかった領
域、所謂暗部電位領域にトナーが付着する。

【００３６】ついでに言えば、本明細書で静電潜像の被
可視部というのは、反転現像の場合は、静電潜像の、電
位の絶対値が最小である部分、正規現像の場合は、静電
潜像の、電位の絶対値が最大である部分の事を言う。つ
まり、本明細書では、被可視部というのは、静電潜像
の、最も高濃度に現像されるべき部分の事を言い、本明
細書に於いては、中間調の領域に関しては、煩雑を避け
る為、議論しない。

【００３７】また、本明細書で静電潜像の背景部という
のは、反転現像の場合は、静電潜像の、電位の絶対値が
最大である部分、正規現像の場合は、静電潜像の、電位
の絶対値が最小である部分の事を言う。つまり、背景部
というのは、トナーを付着させるべきでないか、或いは
付着したとしても最小限のレベルに抑制されるべき部分
の事を言う。

【００３８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、振動
バイアス電圧を用いて静電潜像を現像する方法で、カブ
リの発生を更に抑制し、また、端部の鮮明な可視像を得
られる現像方法を提供することである。

【００３９】本発明の別の目的は、振動バイアス電圧を
用いて、磁性トナーにより、磁界中で、静電潜像を現像
した場合にも、カブリの発生を更に抑制し、尾引き現象
を防止し、端部の鮮明な可視像を得ることのできる現像
方法を提供することである。

【００４０】

【課題を解決するための手段】本発明の現像方法は、像
担持体と現像剤を担持した現像剤担持体とを対向させて
像担持体に形成された静電潜像を現像する現像方法に於
いて、現像剤を現像剤担持体から静電潜像被可視部に向
う方向に付勢する第１のピーク電圧であって、その電圧
レベルが静電潜像被可視部の電位と静電潜像背景部の電
位の間のレベルである第１のピーク電圧と、現像剤を静
電潜像可視部から現像剤担持体に向う方向に付勢する第
２のピーク電圧であって、その電圧レベルが上記静電潜
像可視部の電位に関して第１のピーク電圧の電圧レベル
とは逆の側に位置する第２のピーク電圧とを有する振動
バイアス電圧を現像剤担持体に印加することを特徴とす
る現像方法である。

【００４１】

【実施例】煩雑を避ける為、以下の実施例は、負極性の
静電潜像を負極性に帯電した磁性トナーで反転現像する
実施例を示すが、本発明は正極性の静電潜像を正極性に
帯電した磁性トナーで反転現像するものにも適用できる
し、正規現像にも適用できる。また、本発明は非磁性一
成分現像剤を使用する現像方法にも適用できる。

【００４２】図４は本発明の適用できる現像装置の一例
の説明図である。

【００４３】図４に於いて、現像装置は、静電潜像にト
ナーが供給される現像領域１５に於いて、円筒状電子写
真感光ドラム１に対向するように配置された現像スリー
ブ５と、先端部の側面が上記現像スリーブ５に圧接する
よう配設された弾性ブレードから成る現像剤規制部材３
とを有しており、これらが一成分磁性現像剤としての磁
性トナー８を収容する現像容器２内に配設されている。

【００４４】現像スリーブ５は矢印ａ方向に回転する非
磁性、導電性の円筒であり、このスリーブ５内には磁極
Ｎ₁ 、Ｎ₂ 、Ｓ₁ 、Ｓ₂ を有する磁石４が非回転状態に
固定配置されている。

【００４５】上記磁石４の磁極の１つＳ₁ は現像領域１
５に対応して配置され、この領域１５に磁界を形成す
る。この磁界は磁性トナーをスリーブ５の方向に磁気的
に吸引し、カブリを減少させる機能を有する。

【００４６】図４において、矢印ｂ方向に回転する電子
写真感光ドラム１の外周面上に配設された帯電ローラ１
１に直流高圧電源１２、交流高圧電源１３により帯電バ
イアスを印加し、感光ドラム１を負極性に一様に帯電す
る。

【００４７】そして、被記録画像信号に応じて変調され
たレーザー光１４により感光ドラム１を走査露光して、
静電潜像９を形成する。

【００４８】一方、現像容器２内の磁性トナー８はマグ
ネットロール４の磁力により現像スリーブ５に付着す
る。現像スリーブ５の矢印ａ方向への回動に伴って、現
像スリーブ５の表面上に磁気拘束されながら搬送され
る。

【００４９】そして、トナーが規制部材３とスリーブ５
間のニップを通過する際、そのトナーの層厚が規制さ
れ、トナー薄層８′が形成される。スリーブ５の回転に
伴って、このトナー薄層８′は現像領域１５に搬送され
る。

【００５０】トナー薄層８′の厚みは、領域１５に於い
て、スリーブ５と感光ドラム１との間の最小間隙よりも
薄い。即ち、領域１５に於いて、所謂非接触現像がなさ
れる。

【００５１】尚、トナーはスリーブ５、或いは更に規制
部材３との摩擦により、静電潜像を現像する為の極性、
即ち、本例では負極性に摩擦帯電する。

【００５２】スリーブ５には電源６から図１に示す振動
バイアス電圧Ｖ_(t) を印加した。これにより、現像領域
１５に於いて、感光ドラム１とスリーブ５の間に振動電
界が形成され、この振動電界によってトナーが振動運動
し、静電潜像を反転現像する。

【００５３】詳述すると、図１の振動バイアス電圧Ｖ
_(t) は第１ピーク電圧Ｖ₁ と第２ピーク電圧Ｖ₂ が交互
に繰り返される振動バイアス電圧である。

【００５４】第１ピーク電圧Ｖ₁ は、トナーを、スリー
ブ５からドラム１に形成された静電潜像９の被可視部
（電位Ｖ_L ）に向う方向に付勢する電界を形成する。つ
まり、この電界は、トナーに、スリーブから上記被可視
部に向う方向の力を印加する。

【００５５】そして第１ピーク電圧Ｖ₁ の電圧レベル
は、静電潜像の被可視部の電位Ｖ_L と背景部の電位Ｖ_D
との間のレベルである。

【００５６】一方、第２ピーク電圧Ｖ₂ の電圧レベル
は、静電潜像被可視部電位Ｖ_L に関して、第１ピーク電
圧Ｖ₁ のレベル位置とは逆の側に位置している。つま
り、上記被可視部電位Ｖ_L は、振動バイアス電圧Ｖ_(t)
の第１ピーク電圧Ｖ₁ の電圧レベルと第２ピーク電圧Ｖ
₂ の電圧レベルの間に位置している。

【００５７】従って第２ピーク電圧は、トナーを、静電
潜像被可視部（Ｖ_L ）からスリーブ５に向う方向に付勢
する電界を形成する。つまりこの電界は、トナーに、上
記被可視部からスリーブに向う方向の力を印加する。

【００５８】図１に於ては、上記第１ピーク電圧Ｖ₁ が
時間Ｔ₁ 持続し、次いで第２ピーク電圧Ｖ₂ が時間Ｔ₂
持続し、これで振動バイアス電圧Ｖ_(t) の１周期Ｃが終
了する。

【００５９】而して、上記時間Ｔ₁ に於いて、トナーは
スリーブ５からドラム１に形成された静電潜像被可視部
（Ｖ_L ）上に飛翔して来て付着する。しかし、静電潜像
背景部（Ｖ_D ）に於ける電界の方向は、上記被可視部
（Ｖ_L ）に於ける電界の方向とは逆向きになるので、こ
の背景部（Ｖ_D ）の領域に於いては、負極性に帯電した
トナーがスリーブ５から飛翔してドラム１に到達するこ
とは、実質的にない。

【００６０】一方、前記時間Ｔ₂ に於いては、時間Ｔ₁
に於いて静電潜像被可視部（Ｖ_L ）に付着せしめられた
トナーの一部がこの被可視部（Ｖ_L ）から離脱し、スリ
ーブ５上に戻って来る。

【００６１】以上のトナーの動きが現像領域１５で繰り
返されて、可視像（トナー像）がドラム１上に形成され
る。

【００６２】静電潜像背景部（Ｖ_D ）に於いては、時間
Ｔ₁ 時にトナーは実質的に到達しない上に、時間Ｔ₂ に
於いて、背景部（Ｖ_D ）からスリーブ５に向う方向にト
ナーを付勢する電界がこの背景部（Ｖ_D ）に形成される
ので、背景部（Ｖ_D ）のカブリは生じない。

【００６３】一方、第１ピーク電圧Ｖ₁ の電圧レベルは
背景部電位Ｖ_D に関して被可視部電位Ｖ_L の側に位置し
ているので、被可視部の周囲からトナーを被可視部に寄
せ集める力は弱く、従って、前述した尾引き現象の発生
を防止することができる。

【００６４】そして、静電潜像被可視部（Ｖ_L ）に於い
ては、トナーがドラム１表面に対して付着、離脱の運動
を繰り返すので、可視像（トナー像）端部の線も潜像被
可視部（Ｖ_L ）の端部の線により忠実に対応した線に整
えられ、鮮明な端部線を有する可視像が得られる。

【００６５】ここで、図１に於いては、第２ピーク電圧
Ｖ₂ が静電潜像の極性と同符号の電圧となっているが、
異符号の電圧であってもかまわない。但し、第２ピーク
電圧Ｖ₂ は、時間Ｔ₁ に於いて潜像被可視部（Ｖ_L ）に
付着したトナーを、ここから離脱させるように作用する
ので、上記被可視部（Ｖ_L ）に付着したトナー全てを離
脱させることはしない電圧値に設定することが好まし
い。この為に、第２ピーク電圧Ｖ₂ と静電潜像被可視部
電位Ｖ_L との差の絶対値、即ち｜Ｖ₂ −Ｖ_L ｜を、第１
ピーク電圧Ｖ₁ と静電潜像被可視部電位Ｖ_L との差の絶
対値、即ち｜Ｖ₁−Ｖ_L ｜よりも小にすることが好まし
い。

【００６６】一方、第１ピーク電圧Ｖ₁ は、トナーをス
リーブ５から静電潜像被可視部（Ｖ_L ）に十分な量飛着
させる為に、その電圧レベルを、上記被可視部の電位Ｖ
_L よりも、背景部の電位Ｖ_D に近い値に設定することが
好ましい。その際、上記のように十分な量のトナーをス
リーブ５から静電潜像被可視部（Ｖ_L ）に飛翔、付着さ
せる為に、第１ピーク電圧Ｖ₁ をスリーブに印加した際
に、スリーブと静電潜像被可視部との間に形成される電
界の強度、即ち｜Ｖ₁ −Ｖ_L ｜／ｄの値が、２．０Ｖ／
μｍ以上であることが好ましい（尚、ｄは、現像領域１
５に於けるスリーブ５と感光ドラム１の最小間隙距離
（μｍ）である）。

【００６７】いずれにせよ、本発明では、トナーをスリ
ーブから静電像被可視部（Ｖ_L ）に飛翔させる電界強度
は、図５に示された振動バイアス電圧で得られるそれよ
りも小さい。そこで、時間Ｔ₁ に於いて更に多くの量の
トナーを静電潜像被可視部に飛着させ、一方、この被可
視部に付着したトナーの時間Ｔ₂ での離脱量を更に減少
させ、これによってトナー像の濃度を更に高くする為に
は、振動バイアス電圧のデューティ比Ｔ₁ ／Ｔ₂ を１よ
り大にすることが好ましい。これにより、静電潜像被可
視部にトナーが付着して行くのに費やされる時間が相対
的に長くなり、被可視部からトナーが離脱するのに費や
される時間が相対的に短くなるから、トナー像の濃度の
向上に寄与する。

【００６８】ここで、本明細書でデューティ比というの
は以下の通り定義される。

【００６９】即ち、時間ｔの関数である振動バイアス電
圧Ｖ_(t) を、振動１周期分について時間積分する。その
積分値を振動１周期の時間Ｔで割った値Ｖ_A を、本明細
書では便宜上振動バイアス電圧の時間平均電圧と呼ぶ。

【００７０】即ち、

【００７１】

【外１】

【００７２】そして、振動１周期内で、振動バイアス電
圧Ｖ_(t) の電圧レベルが、上記時間平均電圧Ｖ_A の電圧
レベルに関して、背景部電位Ｖ_D の側に存在している状
態である第１位相の継続する時間長をＴ₁ 、被可視部電
位Ｖ_L の側に存在している状態である第２位相の継続す
る時間長をＴ₂ とする。

【００７３】而して、デューティ比は（Ｔ₁ ／Ｔ₂ ）に
よって表される。

【００７４】尚、上記時間平均電圧Ｖ_A の電圧レベル
は、実用的濃度のトナー像を得る為に、静電潜像被可視
部の電位Ｖ_L と静電潜像背景部の電位Ｖ_D の間の値に設
定されている。

【００７５】以上の第１実施例に関する具体的数値例の
一例を以下に述べる。

【００７６】使用した電子写真感光ドラム１は、有機感
光体（ＯＰＣ）から成る表面を有した光導電性ドラムで
あり、帯電ローラ１１で外周面を負極性に一様に帯電し
た。その後、レーザービーム１４による露光によって被
可視部の電位を低下させて、被可視部が−１５０Ｖ、背
景部が−７００Ｖの静電潜像を形成している。そして、
上記感光ドラム１と現像スリーブ５との最小間隙を２０
０μｍとなるように現像装置をプリンタ内に配設した。

【００７７】現像磁極Ｓ₁ によるスリーブ表面法線方向
磁束密度は、現像領域１５に於けるスリーブ５表面上
で、最大９０［ｍＴ］（ミリテスラ）である。

【００７８】また、現像領域１５に於いて、スリーブ５
に担持されたトナー層の厚みは１００μｍである。

【００７９】スリーブ５に印加した振動バイアス電圧の
諸元は以下の通りである。Ｖ₁ ＝−６９０Ｖ、Ｖ₂ ＝−
９０Ｖ、Ｖ_PP＝６００Ｖ、Ｖ_A ＝−４４０Ｖ、周波数１
７００Ｈｚ、デューティ比＝７／５

【００８０】一方、使用した磁性トナーは、その組成が
次の通りである。・スチレン−アクリル系樹脂１００重量部・磁性酸化鉄９０重量部・低分子量エチレン−プロピレン共重合体４重量部・負荷電制御剤（アゾ染料系金属錯体）１重量部

【００８１】上記混合物を、１４０℃に加熱された２軸
エクストルダーで溶融混練し、混練物を冷却した後ハン
マーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕
し、得られた微粉砕物を風力分級して重量平均粒径（Ｄ
４）７．０μｍの黒色微粉体を得た。この黒色微粉体１
００重量部に対して疎水性シリカ微粉体１．４重量部を
加えた混合物をヘンシェルミキサーで乾式混合しトナー
とした。このトナーの摩擦帯電量は−１０μＣ／ｇであ
った。

【００８２】以上の条件の下にサンプルを採取したとこ
ろ、尾引きがなく、カブリも従来の約半分以下である１
％以内であった。また飛び散り（可視像縁線のデコボ
コ）についても従来の半分以下となった。

【００８３】この理由として、尾引きに関しては、従来
例と異なり、トナーがまわりから集められることなく、
トナーチェーンが短いため発生しなくなった。カブリは
感光ドラム１上の背景部に対向する現像スリーブ５上の
トナーは飛翔することがないため減少したものと思われ
る。

【００８４】飛び散りは、ラインエッジ部のトナーを一
旦スリーブ側に引き戻すことにより、適正な被可視部へ
トナーを移動させるため、エッジがすっきりとする。

【００８５】尚、上記の例では重量平均粒径が７μｍの
トナーを例示したが、本発明によれば重量平均粒径が４
乃至１０μｍのトナーを使用する場合に特に有用であ
る。しかし、これらに限られない。

【００８６】尚、トナーの重量平均粒径は以下のように
して測定できる。

【００８７】すなわち、測定装置としてはコールターカ
ウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、個数
分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科機
製）及びＰＣ−９８０１パーソナルコンピュータ（ＮＥ
Ｃ製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて
１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。測定法としては前記電
解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性
剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１
〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ（粒子数と
して約３万〜約３０万個）加える。試料を懸濁した電解
液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前記
コールターカウンターＴＡＩＩ型により、アパチャーと
して１００μアパチャーを用いて、個数を基準として２
〜４０μの粒子の粒度分布を測定して、それから重量平
均粒径の値を求めた。

【００８８】次に、図２を用いて第２実施例を説明す
る。

【００８９】図２の振動バイアス電圧も前記スリーブ５
に印加される。

【００９０】図２の振動バイアス電圧Ｖ_(t) では、第１
ピーク電圧Ｖ₁ は図１のそれと同様である。

【００９１】一方、時間Ｔ₂ の位相に於いては、電圧値
Ｖ₄ を中心に周期Ｃ′で電圧Ｖ′_(t) が振動している。
この周期Ｃ′の長さは、周期Ｃの長さより短い。そして
この周期Ｃ′で振動する電圧Ｖ′_(t) のピーク・トゥ・
ピーク値Ｖ′_PPは、振動電圧Ｖ_(t) のピーク・トゥ・ピ
ーク値Ｖ_PPよりも小さい。

【００９２】いずれにせよ、以上により、時間Ｔ₂ の位
相１回の中に、第２ピーク電圧Ｖ₂が複数回（図２では
２回）現れる。静電潜像被可視部（Ｖ_L ）に付着したト
ナーの一部は、図に斜線を施して示した位相で、スリー
ブの方向に向けて離脱するが、上記の如く１回の時間Ｔ
₂ の中で複数回その離脱力を受けるので、トナーの振動
運動がより活性化され、その為画像縁線の鮮明度が更に
改善される。

【００９３】また、トナー中に正常な極性と逆の極性に
帯電した異常トナー（従って本例では正極性に帯電した
トナー）がごく少量混入しているトナーがあるが、この
ような場合、上記異常トナーは第２ピーク電圧Ｖ₂ によ
って形成される電界により静電潜像背景部（Ｖ_D ）に飛
翔付着して若干のカブリを生じさせるものであるが、図
２の振動バイアス電圧では時間Ｔ₂ の位相で、第２ピー
ク電圧Ｖ₂ が短時間現れるだけなので、如上の異常トナ
ーによるカブリを更に低減させることができる。

【００９４】図２では、高周波振動電圧Ｖ′_(t) の振動
中心電圧Ｖ₄ は、静電潜像被可視部電位Ｖ_L と一致せし
められているが、この振動中心電位は上記電位Ｖ_L より
高くても低くてもよい。但し、電圧Ｖ₄ の電圧レベルを
被可視部電位Ｖ_L よりも背景部電位Ｖ_D の方に偏倚させ
た値に設定した方が、前記異常トナーによるカブリを更
に減少させることができる点で好ましい。

【００９５】第２実施例の具体的数値例の一例を示す。

【００９６】静電潜像は、前記と同じく、背景部電位Ｖ
_D が−７００Ｖ、被可視部電位が−１５０Ｖである。

【００９７】振動バイアス電圧Ｖ_(t) の第１ピーク電圧
Ｖ₁ は−６９０Ｖ、第２ピーク電圧Ｖ₂ は−１００Ｖ、
周波数（１／Ｃ）は１０００Ｈｚとした。高周波電圧
Ｖ′_(t) に関しては、振動中心電圧Ｖ₄ は−１５０Ｖ、
周波数（１／Ｃ′）は４０００Ｈｚ、ピーク・トゥ・ピ
ーク値Ｖ′_PPは１００Ｖとした。ドラム１とスリーブ５
間の最小間隙は１５０μｍとした。

【００９８】斯かる例でも、カブリ、尾引きがなく、ト
ナー像縁線が更に鮮明な現像画像を得られた。

【００９９】ところで、トナー画像濃度を調整する方法
として、振動バイアス電圧の波形を上、又は下に平行に
シフトしたり、ピーク・トゥ・ピーク値を変化させたり
する方法が公知である。しかし、これらの方法では画像
濃度の上昇とともにカブリ濃度も増大したり、尾引きや
トナー画像縁線の不鮮明さも目立つようになったりす
る。

【０１００】次の第３の実施例は如上の不都合を防止し
つつ、トナー画像濃度を制御できるものである。

【０１０１】図４で７はオペレータの手動操作により、
或いは被複写原稿濃度検知装置からの信号に応じて、自
動的にスリーブ５に印加する振動バイアス電圧のデュー
ティ比を変更するデューティ比制御装置である。

【０１０２】例えば、低目の濃度のトナー像を得るには
制御装置７を操作して、図３の（ａ）に示された振動バ
イアス電圧Ｖ_(t)1をスリーブ５に印加し、高目の濃度の
トナー像を得るには制御装置７を操作して、図３の
（ｂ）に示された振動バイアス電圧Ｖ_(t)2をスリーブ５
に印加する。

【０１０３】図３からわかるように、振動バイアス電圧
の第１ピーク電圧Ｖ₁ 、第２ピーク電圧Ｖ₂ 、振動周期
Ｃ（従って、振動周波数１／Ｃ）を夫々一定に保って、
デューティ比を変更する。

【０１０４】因みに、図３の（ａ）では、デューティ比
（Ｔ₁₁／Ｔ₁₂）は１、（ｂ）ではデューティ比（Ｔ₂₁／
Ｔ₂₂）は３である。

【０１０５】ところで、前記の如くデューティ比を変化
させると図３の（ａ）、（ｂ）から判るように、振動バ
イアス電圧の時間平均電圧値が変化する。時間平均電圧
値は図３の（ａ）ではＶ_A1、（ｂ）ではＶ_A2である。つ
まり、振動バイアス電圧の時間平均電圧値のレベルが静
電潜像被可視部電位Ｖ_L から遠ざかる程、得られるトナ
ー像の濃度が高くなることが判る。

【０１０６】この第３実施例の具体的数値例の一例を示
す。

【０１０７】静電潜像の被可視部電位Ｖ_L は−７００
Ｖ、背景部電位Ｖ_D は−１５０Ｖ。

【０１０８】スリーブ５とドラム１の最小間隙は２００
μｍ。

【０１０９】振動バイアス電圧Ｖ_(t)1、Ｖ_(t)2の第１ピ
ーク電圧Ｖ₁ は−６９０Ｖ、第２ピーク電圧Ｖ₂ は−９
０Ｖ、周波数は１０００Ｈｚ、振動周期Ｃは１ｍｓｅｃ
である。

【０１１０】振動バイアス電圧Ｖ_(t)1のデューティ比は
１で、時間平均電圧Ｖ_A1は−３９０Ｖ、振動バイアス電
圧Ｖ_(t)2のデューティ比は３で、時間平均電圧Ｖ_A2は−
５４０Ｖである。

【０１１１】以上のようにして、カブリ、尾引き、トナ
ー像縁線部でのトナーの飛び散りを防止しつつ、トナー
像の濃度を調節することができた。

【０１１２】尚、以上の実施例では、振動バイアス電圧
の波形として矩形波を例示したが、サイン波的な曲線
波、三角波等も採用できる。

【０１１３】

【発明の効果】本発明によれば、振動バイアス電圧を用
いて、カブリを更に低減し、トナー画像の縁線の鮮明な
トナー像を得ることができる。

【０１１４】また、磁性トナーを使用しても、尾引きの
抑制されたトナー像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に使用される振動バイアス
電圧の説明図。

【図２】本発明の第２実施例に使用される振動バイアス
電圧の説明図。

【図３】本発明の第３実施例に使用される振動バイアス
電圧の説明図。

【図４】本発明が適用できる現像装置の一例の説明図。

【図５】従来の振動バイアス電圧の説明図。

【図６】尾引きの説明図。

【図７】尾引き原因の説明図。

【図８】従来の振動バイアス電圧の他の例の説明図。

【図９】トナー像縁線部でこぼこ現象の説明図。

【符号の説明】

１電子写真感光ドラム４マグネット５現像スリーブ６振動バイアス電圧電源８トナー１５現像領域Ｖ_(t) 振動バイアス電圧Ｖ₁ 第１ピーク電圧Ｖ₂ 第２ピーク電圧Ｖ_A 時間平均電圧Ｖ_L 静電潜像被可視部電位Ｖ_D 静電潜像背景部電位

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と現像剤を担持した現像剤担持
体とを対向させて像担持体に形成された静電潜像を現像
する現像方法に於いて、現像剤を現像剤担持体から静電
潜像被可視部に向う方向に付勢する第１のピーク電圧で
あって、その電圧レベルが静電潜像被可視部の電位と静
電潜像背景部の電位の間のレベルである第１のピーク電
圧と、現像剤を静電潜像可視部から現像剤担持体に向う
方向に付勢する第２のピーク電圧であって、その電圧レ
ベルが上記静電潜像可視部の電位に関して第１のピーク
電圧の電圧レベルとは逆の側に位置する第２のピーク電
圧とを有する振動バイアス電圧を現像剤担持体に印加す
ることを特徴とする現像方法。
【請求項２】前記振動バイアス電圧の時間平均電圧値
は前記静電潜像被可視部の電位と前記静電潜像背景部の
電位の間の値である請求項１の現像方法。
【請求項３】前記振動バイアス電圧のデューティ比は
１よりも大である請求項１又は２の現像方法。
【請求項４】前記振動バイアス電圧のデューティ比を
変化させる請求項１又は２の現像方法。
【請求項５】振動バイアス電圧の周波数、及び前記第
１のピーク電圧、第２のピーク電圧を夫々一定に保持し
たまま前記デューティ比を変化させる請求項４の現像方
法。