JPS5837657A - 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】 本発明は、静電像の現像方法に関し、更に評言すれば一
成分現像剤を使用する現像方法に係り、４“にに、地力
ブリがなく画像鮮明度に丁ぐれ、階調性に富む用祝像を
得ることを可能にする静１１１像現像力法及びその装置
に関する。

従来、−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・クラウ
ド法、ウェブ・シート等によりなるトナー支持部材上に
形成した一様なトナ一層を静電像保持面に接触させて、
現像ケおこなうコンタクト現像法、トナ一層を静電像保
持面に直接接触させず、静電像の′電界により保持面に
トナーを選択的に飛行させるジャンピング現像法、なた
、４電性磁性トナーを用いて、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・クラウド
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）の区別なく、接触するため、非画像部にもトナー付
着が生じ、所請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４．１−９４７５号公報に記載の方法）は、トナ一層
と静電像保持面とが、非接触で間隙？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ｌ・す−の飛行現象を利用しているため、イυら
れるｒｊＪ視像は一般に次のような欠点を有している。

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（５ｐ子は
、１１Ｌ子写真感光体土に形成した＋７？　ｔｕ滑像の
１易合第４図ａ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＋ｓ＋＋　４Ａ−を
用いれは、’ｌ（を気力線は、画像部より発して、）ナ
ー支持体逢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、感光体面に句虐し現像が行なわ扛る。し
かし画像部端部において６、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
みが生じでいる／辷め、飛行してきたトナーの封有は極
めて不確実で、かろうじて付着するものもあれば、イで
ｊ有しない場合もめる。これが為にイυ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ｌＪ１な
ものとなり、また線画のＪＪＭ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θｉに於てこれを避けるには、
静電像保持面と１．！Ｊ、’、　ｆ原剤支持体表１ｎｆ
との間隙を充分に小さく（例えばｌ　００　ｔｔ以下）
しなければならす、実際上、上記二面間での現像剤や混
入異物の圧接事故分生じ易い。父、その第２に、ジャン
ビングリｌＪＷ法によって１（Ｉ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、ｌ−ナー支
干、５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−Ｃいる力は、トナ
ーとトナー支持体との間のソアンデル・ワールスカ、ト
ナー同志の付着力、及びトナーが帯電していることにも
とず＜、トナー支持体との間の鏡映力等の合力でるる。

従って静電像の電位がある一定の値（以下、トナーの転
移閾値と呼ぶ）以上になシ、それによる′電界が、上記
トナーの拘束力以上になっ７６時始めて、トナー飛行が
おこり、的１　’Ｐｌｉ像保持面へのトナー付着か生ず
る。

もっとも、上０己トナーの支持体への拘束力は、一定の
処方により製造・調合さ才し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
の値は異なるか、はば一定の値の援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Ｗｐ電像表１ｆ１１箪位の閾値もるる一定の値の
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
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１゛るが、逆に閾値以下の表面電位を有する画像部
にはほとんとトナー付着が生じないと百う結果になり、
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。

本発明は、」二連の各種−成分現像方法の問題点全除去
すべくなされた発明であって、その主たる目的とすると
ころは、画１家端部の再現性にすぐれ、地力ブリがなく
階調性にｌシむ内祝イ域を得ることを可能にする靜７］
イ像の現像方法及びその装置を提供することにある。

上ｎピ目的を達成するため、本つ６明は、次全特徴とす
る現像方法及びそれを実施する装置を好゛ましい態様と
するものである。

（１）　　背面￥１ｔ、極全イコシ、静電像全形成した
靜′亀像保持体と、磁性現像剤ｊ−會担持し、内部に固
定した磁石を有する非磁性スリーブとケ、現像部に於て
上記現像剤層の厚み以上の間隙を保持して担持せしめ、 上記現像間隙における電界が画像部に於いても、非画像
部に於ても交番すべく、周波数ｉ　Ｋ）Ｉｚ以下の交互
電界を醇えつつ現像を行う現像方法。

（２）第１項に記載の現欅方θ、、　Ｖｃおいて上記Ｔ
ｆ？電像保持体の周速度ｋ　Ｖｐ　（ｗ＋ｍ　／ｖｃ　
）、上記交互１１Ｌ界の周波数をｆ（Ｙｌｚ）とすると
さ、０．３　Ｘ　Ｖｐ　≦ｆ　≦１０００ を満足する現像方法。

（３）第１項又は第２項に記載の現像方法において上記
静電像保持体の背面電極を基準とした上記スリーブの電
圧の最大値をＶｍａｘ最小値をＶｍｉｎ、画像部電位を
ＶＤ１非画像部電位をＶｒ、とするとき、 画像部電荷が正のとき ｌ　Ｖｍａｘ−ＶＬ　ｌ　＞　ｌ　ＶＬ−Ｖｍｉｎ　１
１　Ｖｍａｘ−ＶＤ　ｌ　＜　ｌ　ＶＤ−Ｖｍｉｎ　１
画像部電荷が負のとき ｌ　Ｖｍｉ　ｎ　−Ｖｌ、Ｉ　＞　Ｉ　ＶＬ−Ｖｍａｘ
　ｌｌ　Ｖｍｉｎ−Ｖ’ｎ　ｌ　＜　ＩＶＤ−Ｖｍａｘ
　１を満足する現像方法。

（４）第３ｆＡＫ記載の現像方法において、上記現像剤
が上記スリーブ表面より離脱して、上記静電像形成面へ
の転移を行う電位差閾値をＶｔｈ・ｆとするとき、 画像部電荷が正のとき Ｖｍｉｎ　＝ＶＬ　−Ｉ　Ｖｔｈ−ｆ　ｌを画像部電荷
が負のとき Ｖｍａｘ　＝　ＶＬ　＋　ｌ　Ｖｔｈ−ｆ　ｌを満足す
る現像方法。

（５）第３項に記載の現像方法において、上記現像剤が
上記静電像形成面よｐ離脱し、上記スリーブへ転移を行
う電位差閾値をｖｔｈ・ｒとするとき、 画像部電荷が正のとき Ｖｍａｘ　＝　Ｖｎ　＋　ｌ　Ｖｔｈ　−ｒ　１を画像
部電荷が負のとき Ｖｍｉｎ　＝　ＶＤ　−ｌ　Ｖｔｈ−ｒ　ｌを満足する
現像方法。

（６）第１項に記載の現像方法において上記現像剤を上
記スリーブに塗布する部材として、スリーブ内対向位置
に磁極を有する位置で上記スリーブ表面との間隔を５０
μ〜５００μに保持された磁性体を用いる現像方法。

（力　第１項又は第６項に■己載の現像方法において上
記現像剤の上記スリーブ上に塗布された厚みが５０μ以
上２００μ以下である現像方法。

（８）　　第１項に記載の現像方法において上記静電像
保持体と上記スリーブとの最小間隙をｌＯＯμ以上、５
００μ以下とする現像方法。

以下、本発明に係る実施態様並びに実施例を図面を参照
して、詳細に説明する。

第１図を例にとって本発明の詳細な説明する。

下段にはトナー相持体に印加する電圧波形が示され、こ
こでは矩形波となっているが、後述するようにこれに限
るものではない。時間間隔ｔ。

で大きさＶｍｉｎのバイアス電圧が印加され、また時間
間隔ｔ、では大きさＶｍａｘのバイアス電圧が印加され
る。Ｖｉｎｉｎ　、　Ｖｍａｘの大きさは、像面に形成
されている画像部電荷が正で、これを負に帯電したトナ
ーで現像する場合は画像部電位をＶＤ。

非画像部電位をＶＬとするとき Ｖｍｉｎ　（ＶＬ　＜　ＶＤ　（Ｖｍａｘ　−−−−−
・−・−曲面−＝　（１）を満足するように選ぶ。この
ように選べば、時間間隔１．ではバイアス電圧Ｖｍ　ｉ
　ｎは現像を促進する傾向に作用するものでトナー転移
段階と呼ぶ。

また時間間隔ｔ、ではバイアス電圧Ｖｍａｘは現像を抑
止し、時間間隔ｔ、において潜像面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トナー逆転
移段階と呼ぶ。

第１図に於けるＶｔｈ−ｆ　、　Ｖｔｈ、ｒは、それぞ
れトナー担持体より潜像面へ、また潜像面よシトチー担
持体へトナーが転移するだめの電位閾値であシ、図に示
された曲線の立ち上がりの最も傾きの大きい点より、直
線で外挿した電位値と考える。第１図土段には、ｔｌに
おけるトナー転移量とｔ、におけるトナー逆転移度が潜
像電位に対してモデル的にプロットされている。

トナー転移段階における、トナー相持体から静電像保持
体へのトナー転移量は、第１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。

この傾きは犬キ＜、シかもＶＬとＶＤ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、？、ｌｓｉ！’調性は悪い。

第１図に示した第２の破線のカーブ２は、トナー逆転移
度の確率を表わしたものである。

本発明に係る現像方法に於いては、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
ことを特徴の１つとするが、更に第２の特徴として、現
像過程の後半にかけて、トナー担持体と静電像保持体と
の間の間隙即ち現像間隙に働く電界の強度を、以下に述
べる方法により特異な態様で変化させる、換言すると電
界強度の調節を行わしめることにより、トナーの転移を
制御して最終的には、静電像保持体の表面に転移、付着
して現像に寄与するトナーの転移量を、静電像の電位に
応じて収束せしめ、トナー転移量を第１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ＶＤにか
けてほぼ一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６１、
最終的にトナーの付着は実用上皆無に近く、他力中間調
画像部分へのトナーの付着は、その表…１ｔＬ位に則し
た階調性の極めて高い優れた顕画像が得られる。

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
いく方法もあるが、本発明は現像間隙そのものを現像過
程において大きくしていく方法を採用している。以下、
その方法について詳述する。

この方法における現像過程の一例を第２図に示す０第２
図（５）、（Ｂ）に示忌れるように、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。従って、静電像保
持面と、トナー担持体は現像部において最近接位置から
、次第にその間隙を広けていく０図図（５）は靜′ｖｔ
像保持体の画像部、同（Ｂ）は非画像部におけるトナー
相持体からの転移、逆転移の電界を示す。又、同図（Ｃ
）は、トナー担持体に印加される交互電圧の波形を示し
、静電像電荷が正の場合、ｌ　Ｖｍａｘ　−ＶＬ　ｌ　
＞ＩＶＬ−Ｖｍｉｎ　ｌ　、　ｌ　Ｖｍａｘ−Ｖｎ　ｌ
　＜ｌ　ＶＤ　−Ｖｍｉｎ　ｌ・・・・・・・・・（２
）と設定されている。波形の中に示した実線矢印はトナ
ーの転移を起こす電界、破線矢印はトナーの逆転移を起
こす電界である。

領域■で現像における第１の過程が、又領域■で第２の
過程が生じている。第２図（５）に示した画像部の場合
、領域■では、交互電界の位相に応じてｉ・ナーの転移
、逆転移の両方が交互におこつでいる。現像間隙が離れ
ていくため■では、転移及び逆転移電界共に電界が弱く
カリ、トナー転移は可能であるが逆転移をおこす程（閾
値以下）の逆転移電界はなくなる。■では、最早転移、
逆転移共におこらず、現像は完結する。

第２図（Ｂｌに示した非画像部の場合、領域■ではトナ
ーの転移、逆転移の両方がおこっている。

従って、この領域では地力ブリが生じている。

■では共に転移、逆転移電界が弱くなり、トナー逆転移
は可能であるが転移をおこす程の（閾値以下）の転移電
界は無くなる。したがってこの領域で地力ブリは除去さ
れる。■では最早転移、逆転移共におこらず、現像は完
結する。中間調については、その電位に応じたトナー転
移蓋と逆転４稲の大小によって最終的な渣像面へのトナ
ー転移量が決まシ、結局１図の曲、ＶＩ！３のように傾
きの小さい。従って、階調性の高いものになる。

ここで本発明の効果が明確に現れた実験結果を第３図（
５）、（Ｂ）に示した。これは＃ｊｔ電像電位（■に対
する画像反射濃度（１）ｌを測定したもので、実験結果
をプロットし／こものが図示されている。

以下、この曲線をＶ　−Ｉ）　１Ｉｆｌ線と呼ぶ０実験
は次の構成のもとになされたものである。１１１筒形の
静電像形成面に、正の静電荷ｍ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！
３０％）を用い、磁石を内包した非磁性スリーブ上に層
厚約６０μ４ｊｌ１１↓〔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全付与する
。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３図（５）に、
同３００μに保持した場合の結果を第３図（Ｉ３）にボ
しる た。スリーブにより内包さ！ロー石による現像部での磁
束密度は約７００ガウスである・十紀円筒形静電像形成
面と上記スリーブは略同速で回転し、その速度は約１１
０ｍｍ／ｓｅｃ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
４００Ｖ（ピーク・ツ・ピーク８００Ｖ　）の正弦波に
直流′市川＋２００■を重畳している。第３図には、こ
の印力Ｉド＋ｉｉ圧の交番周波数が１００１（ｚ　、　
４００　Ｈｚ　１８００　）１ｚ　１］、　Ｋｌ：（ｚ
　１１．５１＜Ｈｚ　（第３図（５）のみ）の場合のＶ
’−ｆ）曲線、及び外部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−１）曲線が図示されている。

これらの結果から、外部′電界全印加ｌ」すい場合には
、Ｖ−１）曲線の傾き、ＦＡＡｌ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
ちくなυ、極めて階調性が高くなることがわかる。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
調性を高からしめる動体は薄れていき、間隙が１００μ
の」烏合上記の振幅のもどでは周波数がＩ　Ｋ１１ｚを
越えると効果が極めて弱くなり、又間隙が３００μの場
名、周波数が８００１−１ｚ　８度になると効果が減少
し、１．　ＫＨｚ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１つノしる。交互′Ｉｆｆ、
界が印加された現像過程においてトナーが、スリーブ表
面と層像形成面の間でイ・］崩−１Ｎ「脱をくり返すと
き、確実にその往復運！ＩＪＩＪを行つには手Ｊ限の時
間か必要である０とくに弱い電場をダ：リ−（転移する
場合、トナーは転移を確実に行うのに長い時間を俊する
。−力中間調の譲ｊ＃−を（４３υｒ〕′るには弱い電
場であってもある閾値以十の電場を受けたトナーが交互
電界の半周期内に確実に転移する必要がある。それには
交互電界の周波数が低い力が有利であり、従って、実験
結果に表わされるように非常に周数数の低い交互電界で
とくに良い１留調性が得られることになる。この議論の
正当性は第３図（５）、（１３＋の両実験結果の比較か
ら得られる。第３図（１３）に７Ｊ＜シた結果は静電像
形成面とスリーブ表面との間隙を３００μと大きくした
以外は、第３図（Ａｌに示した実験と同−栄件のもとで
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ｐｌよってトナーの転移速度は小さく
なる。さらに飛行距劇１も長くなるため、結局転移時間
は長くなる・実際に第３図（Ｉ３）により明らかな如く
、８００ル程度でγ値は相当大さくなり１１（Ｉ（ｚを
越えるとη′Ｊん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ぜしめるためにυ−１よ
り周波数を低下させるか、交互電圧の強度を」二けるこ
とが好寸しい。

一方、周波数が余りに低すさると、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五感れす
、画像には交互電圧により現像ムラが生じ易くなる。上
記実験の結果、周波数４０１１ｚｌでは、おおむね良好
な画像が萄ら君それを下まわると、顕画像にムラが生じ
た。

斯かる顕画像にムラを生じないだめの周波数の下限は、
籾、像の粂件、中でも現像速度（又はプロセス、スピー
ドとも言う、Ｖｐ＋＋ｕｓ／式）に特に依存することが
判明した。本実験においてｖＤ静電像形成面移動速度は
１１０　ｍｍ１ｓｅｃであったから、０− 周波数下限は、　　Ｘｖｐ　；　０．３　Ｘ　Ｖｐとな
る。尚１０ 印加する交互電圧の波形は、正弦波、矩形波、鋸歯状波
又は、これらの非対称波等のいずれについても効果のあ
ることが確認された。

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はならない。即ち、交互バイアスの
ｌ　Ｖｍｉｎ　ｌを大きくとりすぎると、トナー転移段
階における非画像部へのトナー付着量が多過ぎ、現像の
第二過程において、そのトナーが充分に取り去られず、
画像にカブリ汚れが生する場合がある＠又、１ｖｎｎａ
Ｘ１を大きく取り過ぎ゛ると、逆に１ｌｔｌｌ像部から
のトナーの引戻しが大きくなり、所謂べた黒部の濃度が
低下してし萱う。これらの現象をおこさず、しかも階調
性効果を充分に上げるためには、 Ｖｍａｘ　：　ＶＤ　＋ＩＶｔｈ−ｒ　ｌ　−−・−・
・（３）Ｖｍｉｎ　：　ＶＬ　−ｌ　Ｖｔｈ　−ｆ　ｌ
−−（４）の程ｒｆにとるのが妥当である。Ｖｔｈ４　
、　Ｖｔｈ−ｒ←１゛既に説明した電位閾値である。交
互バイアスの′電圧値をこのように選べばトナー転移段
階において過剰なトナーが非画像部に利殖することと、
トナー逆転移段階において、画像部よりトナーを引き戻
し過さ゛ることなく、過圧な画像を得ることができる。

以十述べた如く、潜像形成面一トナー相持体間に外部交
互電圧を印加することは著しく画像の階調（／ｉ：全向
上せしめカブリを防止できるものであるが、づらに以下
に述べるａ　＜　、現像剤として磁性トナーを現像剤担
持体として永久磁石を内包−Ｉるスリーブを用い、外部
交互電圧値を適当に設定することによって、同時に線画
像の再現性τも同士せしめることが可能となる。

以下、靜′「１イ像形成電荷を正として説明を行うがこ
れに限定されない。所謂ジャンピング現像θｋに於て０
１、め画像端部より発する電気力線が第４図（５）に示
されるようにｍ像形成面の背面電極にまわｐこみ、トナ
ーｊｕ持体衣面に到達しくｉ７ず、したがりてトナー」
ｌ持体より出発し／こ１−ナーは画像端部にはイー・］
着しにくい。このためイυられる画＠はラインの卸１リ
−ｑｊ、端部のきｔしのノ甜いものになりがちである。

そこでこの系において、交互バ・（アスを印加し、その
Ｖｍｉｎ（１７充分に低くとると、トナー転位段階での
現像部における電気力線は、第４図（１３１に示される
如くになる。ν１］ち、静寛像端ト１１（におりる電気
力線のまわりこみ０：小芒く、平行電界が形成される。

これに上り、端部に葦で確実にトナーを伺着きせること
がＩ］ｊ能となる。但し、既に述べたように、一般には
Ｖｍ　ｉ　ｎを低く取り過ぎると、非画像部におけるカ
ブリ汚れが生じる。

本発明の実施態様に於て、現ＩＷ削どして磁性トナー全
、又現像剤相持体として、永久磁石を内包したスリーブ
を用いたことの利点に１、主にこの点を解決することに
ある。現像剤１ｃおける磁性体ざ有量、永久磁石の磁場
強度を適当に設に大きくすることができる。その結果１
・す−転移段階での非画像部へのトナー（＝Ｊ着を少量
に押えた状態でＶｒｎ　ｉ　ｎを低く設定することがで
きた。

このようにして、磁性トナーを用いた、ジャンピング現
像において、交互バイアスを印加することにより、階調
性が高く、端部の鮮明な、しかもかぶり汚れのない画像
を侍ることが可能となった。

一方、一般に、高抵抗トナーのジャンピング現像におり
る現像剤の現像部への搬送及び電荷付与は極めて難しい
問題である。その中で現像剤として磁性トナーを用い、
スリーブによって搬□送を行ない、又、スリーブ表面や
塗布部材とトナーとのｌ１１擦帯電によって電荷を力え
る方法は極めて有７Ｆ１」な方法の１つであると考えら
れる。

又、この磁性トナーをスリーブ上に塗布する手段としで
は、スリーブに弾性体を圧接する方法や、磁性体をスリ
ーブ内水久磁石の磁極位置に対向させてスリーブ表面と
は非接触に保ち、磁力によって磁性トナーの塗布厚を規
制する方法が考えられる。スリーブと静電像保持体とを
対峙させ、同方向に略同速で回動させて現像を行う場合
、通常のジャンピング現像、像では、スリーブ上のトナ
ーの塗布状態がその１１画質に影響し、前者の方法で塗
布した場合には、塗布状態は比較的緻密であり、画質は
良い。しかしながら、この塗布方法にはトナーをスリー
ブ表１ｍに強く摺りつけることになるため、スリーブ表
面にトナーの樹脂分のイ（］着を招き、ぞの結果として
トナーの帯電を著しく妨げる。

一方、後者の方法を用いれば、スリーブ表面へのトナー
の利殖は最低限に押えられるがスリーブ表面上における
トナーの塗布状態はトナー粒子の塊が散在した状態とな
って、相く、その結釆埃像後の画質はその状態をそのま
ま反映して、第５図（５）に示すように粗びたものとな
る。

ところが本発明において繰り返し述べ−〔いる又互バイ
アスを現像部に於て印加することによリ、トナー粒子は
潜像とスリーブ表面の間で往復運動を行ない、その過程
で１ケ１ケの粒子にはぐされ、第５図（１３）に示すよ
うに静電像面画像部には、トナーが緻密に利殖すること
が可能になる。

以下、具体的な詳細を実施例を用いて示す。

実施例（１） 本発明に係る現像方法を実施する一例の現像１１は矧侶
層の上に絶縁層を有する感光ドラム、１２は非ａｔ性（
ステンレス製）スリーブであって、両部拐１１と１２は
周速１１ＱＨｚ／ｓｅｃの等速で同一方向に回転する。

又、感光ドラム１１とスリーブ１２の直径はそれぞれ８
０ｍｍ、３０　ｍｍであって両者は最小間隙２００μに
保持されており、第にその間隙が犬さくなる形状となっ
ている。

１３はスリーブ内にあって固定した永久磁石、１４は後
述する磁性トナー、１５は該トナーをスリーブ上に均一
塗布するだめの磁性（鉄製）ブレードである。本実施例
において用いた磁性トナーの成分は次のとおりである。

ポリスチレン　　　　　　　　　　６０ｗｔ％マグネタ
イト　　　　　　　　　　　３５ｗｔ％カーボンブラッ
ク　　　　　　　　　５ｗｔ％負性荷電制御剤（スビロ
ン）２．５％ コロイタ〉シリカ（外添）トナーとの重量比　　　　　
　　０．２チブレード１５は、磁石１３の磁極に対向す
る位置にその先端とスリーブ１２の間隙７ｆｔ：１８０
μに保持して設置されている。部材１５の先端位置での
磁界は約１０００Ｇである。磁性トナー１４はブレード
１５によって厚さ約７０μに規制され、スリーブ１２の
表面との摩擦により負電荷を供与されつつ現像部に搬送
される。現像位置での磁界は７５０Ｇである。スリーブ
１２とブレード１５はその間での放′亀を防ぐために電
気的に導通状態に保たれ、電源１６によって、感光ドラ
ム１１の導電支持部材に対して交互電圧が印加される。

交互電圧の周波数は２００Ｈｚであり、電位は、画像部
＋５００■、非画像部′Ｏｖである。

又、部材１７はプラスチック製トナー容器であるＯ 上記構成のもとに、階調性の高い、カブリのない鮮明な
画像をイ（することが出来た。

実施例（２） 本発明に係る他の現像方法を実施する現像器構成を第７
図に示す。

２１は、ＣｄＳ層の上に絶縁層を有する感光ドラム、２
２はアルミニウム製スリーブであって部拐２１と２２は
、周速４００ｖ１１１Ｌ／ｓｅｅの略同速で同一方向に
回転する。又、感光ドラム２１とスリーブ２２の直径は
、それぞれ２０ｆｉ、５０’ａｍであって、両者は最小
間隙３００μに保持されておその間隙が大きくなる形状
となっている。

２３祉スリーブ内にあって固定させる等方的永久磁石、
２４は後述する磁性トナー、２５は該トナーをスリーブ
上に均一塗布するための鉄製ブレードである。

本実施例において用いた磁性トナーの成分は次の通りで
ある。

ブレード２５は、磁石２３の磁極に対向する位置に、そ
の先端とスリーブ２２の間隙を２５０μに保持して設置
されている。ブレード２５の先端位置での磁界は約７５
０Ｇである。磁性トナー２４はブレード２５によって、
厚さ約１２０μ規制され、スリーブ２２０表面との摩擦
によシ負電荷を供与されつつ現像部に搬送される。現像
位置はスリーブ内磁石の極間に対向している。

２７はトナー容器である。

スリーブ２２とブレード２５は、その間での放電を防ぐ
ため、電気的導通状態に保たれて電源２６によって、２
１の導通支持部材に対して交互電圧が印加される。交互
電圧の周波数は４００Ｈｚであり、振巾６００Ｖ　（１
２００Ｖｐｐ　）の正弦波に、直流電圧＋２００Ｖを重
畳する形で印加される。又、静電像電位は、画像部＋３
５０Ｖ、非画像部−２０Ｖである。

上記構成のもとに、階調性の高いカブリのない鮮明な画
像を得ることができた。

以上のＨ５１，明において、画像部電位ＶＤが正である
場合について詳述したが、本発明はこの場合に限定きれ
ることなく、画像部電位が負電位の場合には適用でき、
この場合、電位の正の方向を小、負の方向を犬とすれは
、同様に適用できる０従って、斯かる画像部電荷が負の
場合、先述した（１）〜（４）は次の（１）′〜（４）
′として弐わされる。

Ｖｍａｘ　＞　ＶＬ　＞　ＶＤ　＞　Ｖｍｉｎ　　　　
　−−・°（１）’Ｖｍｉｎ　：　Ｖｎ　−Ｉ　Ｖｔｈ
−ｒ　ｌ　　　　　−−・・（３）’Ｖｍａｘ　：　Ｖ
Ｌ　＋ＩＶｔｈ−ｆ　ｌ　　　　　＝−−（４）’本発
明は、以上詳細に説明した通り、背面電極を有し、静電
像を形成した静電像保持体と、磁性現像剤層を担持し内
部に固定した磁石を有する現像剤担持体とを、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相持せ
しめ、上記現像間隙における電界が画像部においても非
画像部においても交番すべく、低周波、即ち、周波数Ｉ
　ＫＨｚ以下の交番電界を与えつつ現像を行う現像方法
及びそれを実施する装置を提供するものであるから、低
周波交番電界の印加により、現像部位における現像剤Ｊ
且持体と非画像部との間隙に、該非画像部への現像剤の
転移と、現像剤担持体への逆転移が交互に確実に繰り返
され、斯かる現像剤の往復運動により、階調性の極めて
優れた現像を行い得る。更に、磁性現像剤層を磁石を内
包する非磁性の相持体」二に担持するものであるから、
磁性現像剤は磁界の作用により、該担持体上の現像剤の
拘束力を一様に高め、これにより、現像剤転移の電位閾
値Ｖｔｈ−ｆの値を充分に大きくとれるから、非画像部
への：！Ｊ１像剤の付着を少量に押えることができ、地
力ブリを極少にすることができた。

このようにして本発明に係る磁性現像剤を用いた現像剤
の転移、逆転移を行なわしめる現像方法は、低周波交互
バイアス電界を印加することによって、階調性が高く、
画像端部が鮮明、且つカブリ汚れのない美麗な画像を得
ることが出来た。

電子写真現像方法に２いて、静電像保持体とトナーＪ」
１持体とを間隙をおいて対峙せしめ、この間隙に一定の
極めて高周波のパルスバイアス（周波数１０キロザイク
ル／秒〜３０００キロサイクル／秒）を剛力［１して、
画像部にはトナーを付着させるが、非画像部には現像過
程を通じてトナーを付着させないようにした技術は知ら
れている（例えば米国特許第３，８９０，９２９号明細
書）。

この公つ、０例においては、本発明のように階調性を良
くする観点から磁性現像剤を磁界の作用下におくととも
に現像間隙に低周波交番電圧を印加する技術思想は見ら
れず、いわんや、印加電界強度を現像過程において調節
・変化させ磁性現像剤を所要の磁気的拘束下で非画像部
に移転させ、画像の低電位部の現像をも強調せしめ、画
像端部の現像切れ現象もなく、忠実な階調性を再現する
という技術思想は記載されていない。

上記公知の技術に類似する現像方法が他にも記載されて
いる（例えば米国特許第３，８６６，５７４号明細書、
同第３，８９３，４１８号明細誓＃）が、いずれも高周
波パルスを適用している等、上述したと同じ理由により
本発明とは技術７Ｗ想を異にしているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係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図、第２図（５）〜ρ
）は、本発明に係る現像方法の第一、第二の過程の現像
剤の移動と印加電圧波形を模式的に表わした過程説明図
、第３図（Ａ）、（１３１は、本発明に係る現像方法に
おける低周波電圧印加の場合の静電像電位対画像濃度の
特性を示す図、第４図（５）、（Ｂ）は静電像から発生
せる電気力線のＨＩｌ、曲回、第５図（Ａ）、（Ｂｌは
現像剤の移動を説明する説明図、第６図及び第７図は本
発明に係る現像方法を具現した各実施例の説明図である
。 静’ｒｆｆ像１呆％′ｌ：　、ｆ、ド・・・・・・・・
・・・・・・・　４　　、　１０　　、　２１現１す剤
、１１１４体・・・・・・・・・・・・・５　、１２　
、２２特許出願人　　キャノン株式会社 代理人　丸島儀−１″・： ′□・ｉ′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）静電潜像保持体と、磁性現像剤層を担持し磁石を
   内包した非磁性の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、上記胡
   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の画像部及び非画像部のいずれ
   にも到達させる方向にバイアスを印加する特定極性の位
   相と、次いで少なくとも上記非画像部に到達した上記現
   像剤を上記現像剤相持体側に復帰させる方向にバイアス
   を印加する上記の極性とは逆極性の位相を有する交互電
   界を印加して静電像を現像することを特徴とする現像方
   法。 （２、特許請求の範囲の第１項に記載の現像方法におい
   て、前記の静電像保持体をドラム状とし、上記の現像剤
   相持体を回動体とし両者が最近接位置とそれよりも離間
   した位置をとるようにし、もって上記の間隙における一
   １二記の交互電界の強度が変化するようにしたことを特
   徴とする現像方法。 （３）特許請求の範囲の第１項又は第２項に記載の現像
   方法において、上記の現像間隙に周波数Ｉ　ＫＨｚ以下
   の交互電界を印加しつつ現像することを特徴とする現像
   方法。 （４）特許請求の範囲の第１項又は第２項にＨ【シ載の
   現像方法において、上記静電像保持体の周速度をＶ＄）
   　（ｘｘ　／　ｓｅｃ　）　、上記交互電界の周波数を
   ｆ（Ｈｚ）とするとき、 ０．３　Ｘ　ｖｐ≦ｆ≦１０００ を満足することを特徴とする現像方法。 （５）特許請求の範囲の第１項又は第２項に記載の現像
   方法において、上記静電像保持体の背面電極を基準とし
   た上記現像剤相持体の電圧の最大値をＶｍａｘ　、最小
   値をＶｍｔｎ、画像部電位をＶＤ、非画像電位をＶＬと
   するとき、画像部電荷が正のとき ＩＶｍａｘ−ＶＬｌ＞　ＩＶＬ　−Ｖｍｉｎ　ｌｌ　Ｖ
   ｍａｘ　−ＶＤ　ｌ　＜　ｌ　Ｖｎ　−Ｖｍｉｎ　１画
   像部電荷が角のとき ｌＶｍｉｎ−ＶＬｌ）　ｌ　ＶＬ　−Ｖｍａｘ　１１Ｖ
   ｍｉｎ　−Ｖｌ）　ｌ　＜　ｌ　ＶＤ　−Ｖｍａｘ　１
   を満足することを特徴とする現像方法。 （６）特許請求の範囲の第５項に記載の現像方法に４、
   ・いて、」−ｊｊＬ現１′４！剤が上記現像剤」１１持
   体表面より離脱しで、上記静電像形成面への転移を行う
   電位差閾仙をＶｔｈ・ｆとするとき、画像１１（電荷が
   Ｉにのとき Ｖｉｎｉｎ　：ｌ：　Ｖｒ、　％　ＩＶｔｈ−ｆ　１を
   画像部電荷が負のとき Ｖｉｎａｘ　：　ＶＬ　＋ｌ　Ｖｔｈ−ｆ　ｌを満足す
   ることを特徴とする現像方法。 （力　特許請求の範囲の第５項に記載の現像方法におい
   て、上記用１す剤が上記静電像形成向より離脱し、上記
   現像剤相持体へ転移を行う電位差閾値をＶｔｈ・ｒとす
   るとき、 画像部電荷が正のとき Ｖｍａｘ　＝　ＶＤ　＋ｌＶｔ１１・ｒ　ｌを画像部電
   荷が負のとき Ｖｉｎｉｎ　：　Ｖｎ　−ＩＶｔｈ−ｒ　ｌを満足する
   ことをｊ特徴とする」ｊ１像力法。 （８）特許請求の範囲の第１項にＡ［ｒ載の現ｆ家方法
   において、上記現像剤を上記ＪＪ１．　ｆ＆剤川用１１
   体に塗布する部拐として、対向位置に磁極をイ］する位
   置で、間隙を５０μ〜５００μに保持さＪした磁性体を
   用いることをｌｐ！ｊ徴どする世、像方法。 （９）特許請求の範囲の第１項又は第８項に記載の現像
   方法において、上記現像剤担持鉢土に塗布された上記現
   １域剤の厚みが、５０μ以上、２００μ以下であること
   を特徴とする現像方法。 （１０）特許請求の範囲の第１項又ｄ：第９項にＭｃ、
   載の現像方法において、上記静電像保持体と上記摺、塚
   剤担持体との最小間隙をｌ　ＯＯμ以上、５００μ以下
   とす］ることを特徴とうる現像方法・αυ　背面−極を
   有し静電像を形成した１尿保持体と、磁性現像剤を担持
   し内部に磁石を有する非磁性スリーブと、それらを現像
   部において所定の間隙をおいて対峙させる手段と、上記
   の現像間隙に」・・いて上記スリーブから磁性現像剤を
   一方的に上記像保持体の画像部及び非画像部のいずれに
   も到達させる特定極性の位相と、次いで少くとも上記非
   画像部に到達した上記磁性現像剤を上記スリーブ側に復
   帰させるよう」二記極性と逆極性の位相を有する低周波
   父互電界を印加する手段を設り−たことを特徴とする現
   像装置。