JPH0225856A - 現像方法 - 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、電子写真法、静電記録法等によっ−で形成さ
れた静電潜像を現像する方法に関し、詳しくは現像剤担
持体と、静電潜像担持体間に交互電界を印加して２成分
現像剤を用いて現像を行なう現像方法に関するものであ
り、特に記録画像表示装置、複写機、プリンタ、ファク
シミリ等に好適な現像方法に関する。

（従来の技術） 従来、現像剤担持体の表面に、顕画剤としてのトナー粒
子と磁性キャリヤからなる乾式現像剤を担持させて搬送
させ、この現像剤を静電潜像を担持した静電潜像担持体
の表面近傍に搬送供給して該現像担持体上にこの現像剤
の磁気ブラシを形成させ、静電潜像担持体と現像剤担持
体の間に交互電界を印加しながら該静電潜像を顕画現像
する現像方法については知られている。この現像方法は
磁気ブラシ現像法と通称される場合が多い。

なお上記現像剤担持体は一般に現像装置の現像スリーブ
として用いられる場合が多いので以下の説明では現像ス
リーブを総称するものとし、また静電潜像担持体は一般
に感光体ドラムとして用いられる場合が多いので以下の
説明では同様に感光体ドラムと総称するものとする。

この現像方法としては従来、例えば２成分系組成（キャ
リヤ粒子とトナー粒子）からなる現像剤により、内部に
磁石を配置した現像スリーブの表面に磁気ブラシを形成
させ、微小な現像間隙を保フて対向させた感光体ドラム
にこの磁気ブラシを摺擦ないし近接させ、現像スリーブ
と感光体ドラム間に連続的に交互電界を印加することで
、トナー粒子の現像スリーブ側から感光体ドラム側への
転位及び逆方向への逆転位を繰返し行なわせて現像を行
なういわゆる磁気ブラシ現像が知られ（特開昭５５−３
２０６０号、同５９−１６５０８２号等）、また簡易カ
ラー現像や多重現像を目的とした２成分現像剤を用いた
非接触方式の交互電界現像法も知られている（特開昭５
８−１４２６８号、同５８−６８０５１号、同５Ｂ−１
４４４５２号、同５９−１８１３６２号、同６０−１７
８０６９号）。

（発明が解決しようとする課題） ところで上述した従来の交互電界を印加する方式の磁気
ブラシ現像法においては、感光体ドラムに形成されてい
る静電潜像の電界と印加する交互電界の作用で現像濃度
をあげ、またカブリを取除く現像方式のものであるため
、得られる顕画像の画像端部における鮮明度を上げるこ
とが困難である等の問題があった。

このような問題を解決するための方法としていくつかの
手段が考えられ、例えば感光体ドラムと現像スリーブの
間に印加する交互電界の周波数を上げて、濃度を上げカ
ブリを取り除く方法を採ることも考えられるが、このよ
うな方法では画像自身が硬調なものとなり、また非画像
部ばかりでなくこの非画像部の電位に近い画像部（いわ
ゆるハイライト部）におけるトナーの付着が減少し、再
現性が低下し易いという別の問題を招く。

このことは、静電潜像に対する画像濃度の特性として説
明される。一般にこの特性を示す曲線の勾配γにより画
像の階調性が判定できるが、上記交互電界の周波数を上
げた方式の現像では、この勾配γが極端に立ワた階調性
の不足気味の画像となり易い、これはキャリヤ粒子に付
着したトナー粒子や現像スリーブ上のトナー粒子が、交
互電界の周波数が高まってくると電界の動きに十分追従
できなくなり、ある閾値を境に、感光体ドラム上に飛翔
するかしないかの潜像に対する２値的な現像現象を呈す
る傾向が顕著になるためと考えられる。

一方、上記とは反対に勾配γを小さくするために交互電
界の周波数を下げる（例えば数百Ｈｚ程度）と、トナー
粒子が感光体ドラムと現像スリーブの間を往復しながら
現像を行なうことになりて、階調性のよい画像が得られ
ることになるが、反面においてカブリの悪化や、キャリ
ヤが感光体ドラムに付着するどいフた問題もでてくる。

これは、上記周波数を下げることによって、トナー粒子
やキャリヤ粒子の電界の動きに対する追従性がよくなる
ものの、感光体ドラム上の非画像部に向フて飛翔したト
ナー粒子やキャリヤ粒子は、これを感光体ドラム側に転
位させる電界の印加時間の延長（周波数が低いので）の
ために該感光体ドラム上にトラップされてしまい、交互
電界による逆転位のための電界が作用してもこれを完全
に取り去ることが難かしくなるためと考えられる。

このように、従来の２成分現像剤を用いて交互電界によ
り現像を行なう方法においては、得られる顕画画像につ
いて、カブリやキャリヤ付着を少なくすることと、階調
性に優れたものとすることを同時に満足させることが困
難であるという問題があった。

本発明は、以上のような２成分現像剤を用い、交互電界
を印加しながら現像を行なういわゆる磁気ブラシ現像法
において、従来の問題点を解消し、階調性に富み、地力
ブリが少なく高解像度で、中間調における濃度変化の少
ない均一性に優れた画像を形成できる現像方法を提供す
ることを目的とする。

また更に本発明の他の目的は、余分なトナーの転移を減
少させ、かつ顕画像を更に転写紙に転写させる際の負担
を軽減できると共に、少ない消費で高い濃度を得ること
ができる現像方法を提供するところにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は以上の目的を実現するためになされたものであ
り、本発明現像方法の特徴の顕画像としてのトナー粒子
とキャリヤ粒子とからなる２成分現像剤を表面＆：担持
して搬送する現像スリーブ（現像剤担持体）と、感光体
ドラム（静電潜像担持体）とを、微小な間隙を保ちつつ
移動する関係に配置すると共に。この間隙部で現像スリ
ーブ上に上記現像剤の磁気ブラシを形成させ、これら現
像スリー・ブと感光体ドラムの間に、現像スリーブから
感光体ドラムにトナー粒子を転移させる方向に電界？印
加する期間と、該転移とは反対に感光体ドラムからトナ
ー粒子を離脱させる方向に電界を印加する期間とを、交
互に繰返し印加しながら現像を行なう方式の現像方法に
おいで、上記トリー粒子を転移させる方向に電界を印加
する期間の一部、及びトナー粒子をドラムざぜる方向に
電界を印加する期間の一部の少なくともいずれか一方の
期間において、該電界を弱める１胛を１！宣させるよう
にしたところにある。

本発明の方法は上述のように現像スリーブから感光体ド
ラムにトナーを転移させる方向に電界を印加する期間と
、該転移とは反対に感光体ドラムからトナー？離脱させ
る方向に電界を印加する期間の少なくともいすねかの期
間において、該電界を弱める電界を重畳させるものであ
ればよいが、これらを同時に行なう場合には本発明の効
果がより好ましく実現される。

本発明方法は、上述した２成分系の現像剤を用いたいわ
ゆる磁気ブラシ現像法に通用できる。

本発明の構成において、感光体ドラムと現像スリーブの
間の交互電界は、基本となる交互電界および重畳する電
界のいずれについても、交流電圧の印加による方式、矩
形波のパルス電圧の印加による方式の他、三角波、鋸歯
状波、あるいは非対称波等のいずれによるものであって
もよく、特に限定されるものではない。

また上記構成において、現像スリーブから感光体ドラム
にトナーを転移させる方向に電界を印加する期間（主に
感光体ドラムの画像部を現像する方向に電界を印加する
期間であり、感光体ドラムの非画像部電位との関係で該
非画像部にもトナーが若干転移する）の・一部において
該電界を郭める電界を重畳するとは、例えばパルス合成
器等を用い、基本となる一つの交互電界として、３００
Ｈ２〜２ｋ）！ｚの電界を使用し、その電界に、その転
移期間で逆位相となる他の短いパルスを重畳させること
で行なうことができる。

また感光体ドラムから現像スリーブにトナーを逆転移さ
せる方向に電界を印加する期間（主に感光体ドラムの非
画像部に載りたトナーを剥１１（逆転移）させる方向に
電界を印加する期間であり、感光体ドラムの画像部電位
との関係で該画像部のトナ・−も若干逆転移する）の一
部に該電界を弱める電界を重畳させるとは、上記と同様
にして例えば基本となる一つの交互電界に、その転移期
間で逆位相となる他の短いパルスを重畳させることによ
り、非画像部との間にトナーを転移させる強さを持たな
い電界を形成（即ち、スリーブに印加させる電圧は、感
光体の画像部、非画像部電位の間の値であって、かつ両
者間の中心よりも非画像部電位に近い値の直流成分とす
る）することにより行なうことができる。

上記電界を弱める調整を行なう期間は、例えばトナーを
現像スリーブから感光体ドラムに転移させる期間の一部
においてその電界を弱める場合には、その初め、中間、
終りのいずれにおいても、あるいはこれらを複数に、設
けてもよい。トナーを感光体ドラムから現像スリーブに
逆転移させる場合に上記の調整の期間を設ける場合にも
同様である。電界を弱めるとは、一般的には感光体ドラ
ムの画像部電位と非画像部電位の間、特に交互電界と共
に重畳して印加する直流成分の電位（交互電界の上下ピ
ークの中間電位）に該印加電圧を移行させる場合を例示
することができるが、特にこれに限定されるものではな
い０例えば、電子写真法を用いた通常のアナログ複写機
では上記の電位ないしその近傍に移行させるのが好まし
い場合が多いが、コンピュータ機器等のプリンタとして
使用されるディジタル複写機（例えばレーザビームプリ
ンタ）では、トナーを転移させる期間においてその電界
を弱めるのに、画像部電位が概ね一定の電位として形成
されている等の理由からその画像電位ないしその近傍に
移行させることが好ましい場合が多い。

本発明方法に用いられる２成分現像剤は、例えばフェラ
イト等の磁性体粒子の表面を樹脂コーティングした磁性
粒子であるキャリヤ粒子と、荷電制御剤、外添剤等を樹
脂で結着した非磁性粒子であるトナー粒子の組合せを例
示することができるが、特にこれに限定されるものでは
なく、いわゆる磁気ブラシ現像法に用いられる２成分現
像剤であればいずれのものでも使用することができる。

本発明方法が適用される現像法は、代表的には、現像ス
リーブの内部に磁界発生である固定磁石を内装した回転
スリーブの表面で２成分現像剤を搬送させ、この現像ス
リーブが潜像担体である感光体ドラムと微小間隙を保っ
て対向する表面部分で、内部磁極により該現像スリーブ
上に現像剤の磁気ブラシ（穂立ち）を形成させて、この
磁気ブラシを感光体ドラムの表面に接触摺擦させるか、
近接させるかしながら駆動させて、トナー粒子の感光体
ドラムへの付着を行なわせる方法をいうが、特にこれに
限定されるものではなく、トナー粒子とキャリヤ粒子の
２成分現像剤を用いて接触ないし非接触の現像を行なう
方法であって、交互電界を印加することで有効な現像を
行なうことができるものであれば、磁気ブラシ現像法と
いう通称に限定されるものでもない。

また電界を弱めるための重畳電界を印加することは、基
本となる電界を低く設定してこれを一部強める電界を重
畳するとしても実質的に同じであり、したがって本発明
において「電界を弱める電界を重畳する」とは上記の両
者の場合を包含するものとする。

（作　用） 本発明の現像方法は、前記の構成をなすことにより、ト
ナーを現像スリーブから感光体ドラムに転移させる方向
に電界を印加する期間の一部において、電界を弱めるこ
とで、画像部へのトナーの過剰供給を調整し、また非画
像部にトナーが付着する傾向を弱めることができる。

また感光体ドラムから現像スリーブ方向に逆転移させる
方向の電界を印加している期間の一部において、該電界
を弱めることで、階調性に富み、地力ブリが少なく、ま
たエツジの強調が適度に行なわれ中間調における濃度変
化のない均一性に優れた画像が形成できる。

（実施例） 以下本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。

実施例１ 第１図は本発明の一実施例の現像装置の断面図である。

この図に招ける１は静電記録用絶縁ドラムあるいはａ−
５ｅ、Ｃｄｓ、ＺｎＯ，ＯＰＣ，ａ−３Ｉの様な光導電
絶縁物質層を持つ感光体ドラム（もしくは感光ベルト）
である。この感光体ドラム１は図示しない駆動装置によ
って矢印ａ方向に回転される。２２は感光体ドラム１に
近接されている現像スリーブであり、例えばアルミニウ
ム、５Ｏ５３１８等の非磁性材料で構成されている。

この現像スリーブ２２は、現像容器３６の図の左下方壁
の位置で容器長手方向（図の奥行方向）、に形成した横
長開口から左略半周面を容器３６内へ突入させ、左略半
周面を容器外へ露出させて回転自在に軸受けさせて回転
可能に横設してあり、矢印す方向に回転駆動される。

２３は、現像スリーブ２２内に図示の位置姿勢に位置決
め１ノて内装された固定磁界発生手段としての固定の永
久磁石（マグネット）であり、現像スリーブ２２が回転
駆動されてもこの磁石２３は図示の位置・姿勢にそのま
ま固定保持されている。本例のこの磁石２３はＮ極の磁
極２３ａ、Ｓ極の磁極２３ｂ　、　Ｎ極の磁極２３ｃの
３６１！極を有する。なお磁石２３は永久磁石に代えて
電磁石を配設してもよい。本例においては磁石２３の表
面磁束密度の垂直成分の極大値を、２３ａ、２３ｃ極が
約７００ガウス、２３ｂ極が８５０ガウスとした。

２４は、非磁性ブレードであり、上記現像スリーブ２２
を配設した現像剤供給器開口の下縁側に、基部を容器側
壁に固定し、先端側は開口下縁長手よりも容器３６の外
側へ突出させて開口下縁長手に沿って配設させた現像剤
規制部材を構成している。この非磁性ブレード２４は、
例えば５ｕＳ３１６を横断面からみて「への字」形に曲
げ加工し・たものである。

２７は２成分現像剤の一つの成分をなすキャリヤ粒子で
あり、一般的には粒径が２０〜１００μｍ、好ましくは
３０〜８０μｍで抵抗値が１０７Ωｃａ以上、好ましく
はＸＯ’Ωｃ１１１以上のフェライト粒子（最大磁化３
０〜ｘｏｏｅｍｕ／ｇ）を樹脂コーティングしたものが
用いられる場合が多く、本例においても後述のようにこ
の範囲のものを使用した。

３７は２成分現像剤のもう一つの成分である非磁性トナ
ーを示している。

６２はトナー濃度検出センサーであり、このセンサー６
２の出力に応じて６３のトナー補助ローラーの回転（矢
印Ｃ方向に回転する）及び停止を繰り返してトナー・・
の供給を行えるようにしている。

６６は矢印ｄ方向に回転する攪拌部材であり、スクレー
バー６７でスリーブ２２上から剥離された現像剤と補給
トナーとを混合及び攪拌する。

３８はトナー貯蔵容器である。

以上の構成において、非磁性ブレード２４によって規制
された現像剤はさらに補助規制板（図示せず）によって
規制されて現像領域に搬送される。現像後の現像剤はト
ナー濃度検出センサー６２によって現像剤中のトナー濃
度が検出される。トナー濃度が低いと補給ローラー６３
が回転始めて、トナーを供給する。

なお上記ブレード２４としては厚さ１．５ｍｍの非磁性
ステンレスを用い、スリーブ回転方向すに対して極２３
ａの下漬側に設けた。

キャリヤ粒子としては表面にアクリルとフッ素との混合
樹脂を塗布した粒径７０〜９０μのフェライト（最大磁
化〜５６　ｅａ＋ｕ／ｇ　ｓ抵抗値１０’　〜１０’Ω
ｃｍ）を用いた。

非磁トナーとしては、スチｔ／ン系樹脂９０部にポリブ
ロビレンフ部、カーボンブラック４部を主体とする平均
粒径１３μの［・ナー粉体を用いた。

更に、感光ドラム１とスリーブ２２との間隙を約！　ｍ
ｍ、スリーブ２２とブレード２４との間を０．８ｍｍと
して現像装置を構成させた。

以上の現像装置を用い、現像条件として、感光ドラムの
潜像電位を画像部−６５０■、非画像部−１５０Ｖに設
定し、現像バイアスとして一２００Ｖの直流電圧に第２
図に示したパルス波形（つまり単純に往復する）基本の
電界の・一部に電界を弱める電界を重畳したパルス波形
）を重畳して現像を行なフた。ここでｔ１〜１．の長さ
ヲ同一としおのおの６０μＳｅＣ〜２５０μｓｅｃの範
囲にした時に良好な画像が得られた。言いかえると、１
サイクルの時間（Ｔ、＝”ｚ　　ｔ、）がＩｓ＋ ５００μｓｅｃ〜・３　ｎ＋ｓｅｃの範囲で良好な画が
得られた。本例の構成においでは、１サイクルのＴ。

が５００μＳｅＣより短かいと前述した従来例の単純な
交互電界を印加したのと類似して画像が硬調でγが立っ
て来る傾向となる。逆にＴ、が３　ｍ５ｅｃ以上の時間
になるとトナーやキャリヤがパルスの変化に充分追従出
来ることになり、感光体ドラムに飛ｍしたまま戻らない
トナーやキャリヤが発生する結果としてカブリやキャリ
ヤ付着の発生する傾向がみられる。

ここで単に往復する交互電界のパルスを印加する場合と
、これに、弱める電界を重畳する本発明現像法の場合と
の差異を本例に促して説明する。

交互電界を与える複数のパルス波形の電圧を６０μｓｅ
ｃ〜２５０μｓｅｃの短い周期で印加すると、現像剤に
は高周波の電界が加わる。ここでキャリヤとトナーは逆
極性に帯電しているので、キャリヤとトナーは逆方向に
上記の高周波で振動を繰り返し、電荷を与え合う、ここ
でキャリヤは現像スリーブ側の磁石による磁力で拘束さ
れており、しかもトナーよりも体積、比重が相当に大き
いので、キャリヤの回りをトナーの粒子がクラウド状に
覆フた状態となる。

一方従来単純な交互電界を印加した現像で上記の範囲に
周波数を上げたとすると、トナーはある閾値を境に二値
的に飛翔するか、しないかの動きを呈する傾向となり、
結果的にγの立った硬調な画像となる。これに対して本
実施例では、上述のように現像剤担持体側から、潜像担
持体にトナーが転位する期間の一部および逆転位の期間
の一部で電界が弱められているため、トナーのクラウド
が、現像スリーブと、感光体ドラムの間に亘って発生し
、ソフトタッチなりラウド現像に近い状態を繰り返すこ
とになる。

しかも、トナーは前述した様に高周波のパルスによりト
ナーとキャリアとの摩擦回数を増してキャリヤによりし
っかり帯電しているのでカブリも発生しない、また短い
パルスで飛翔する信号が与えられているのでキャリヤは
低周波でパルスが加えられた場合に比較して飛翔する力
を受ける時間が短くなり極端にドラム側へ転位する傾向
は抑制され、キャリヤの付着もなくなるという効果も得
られる。

以上説明した様に、本実施例によって階調性があり、カ
ブリもキャリヤの付着しない高画質の画像が得られる様
になった。第９図に一例として、従来のバイアス（第１
０図）と本実施例のバイアス（第１１図）でのＤ−Ｄカ
ーブを示す本実施例の前述した効果により、γの寝た階
調性のある画像が得られるようになフた事が分る。

実施例２ 第３図は本発明の他の実施例の現像装置の断面図を示し
ている。この第３図の例の装置は第１図の実施例１の装
置と異なり、現像スリーブ上で磁性粒子とトナー粒子と
を混合及び攪拌する方式の現像装置である。

以下、この装置に本発明を適用した場合を説明する。こ
の図に招ける１０１は静電記録用絶縁ドラムあるいはａ
−５ｏ、Ｃｄｓ、ＺｎＯ，ＯＰＣ，ａ−５１の様な光導
電絶縁物貫層を持つ感光体ドラム（もしくは感光ベルト
）である、この感光体ドラム１０１は図示しない駆動装
置によって矢印ａ方向に回転される。１２２は感光体ド
ラム１０１に近接されている現像スリーブであり、例え
ばアルミニウム、５Ｏ５３１８等の非磁性材料で構成さ
れている。この現像スリーブ１２２は、現像容器１３６
の図の左下方壁の位置で容器長手方向（図の奥行方向）
に形成した横長開口から右略半周面を容器１３６内へ突
入させ、左略半周面を容器外へ露出させて回転自在に軸
受けさせて回転可能に横設してあり、矢印す方向に回転
駆動される。

１２３は、現像スリーブ１２２内に図示の位置姿勢に位
置決めして内装された固定磁界発生手段としての固定の
永久磁石（マグネット）であり、現像スリーブ１２２が
回転駆動されてもこの磁石１２３は図示の位置・姿勢に
そのまま固定保持されている０本例のこの磁石１２３は
Ｎ極の磁極１２３ａ、　Ｓ極の磁極１２３ｂ、　Ｎ極の
磁極１２３ｃ、　Ｓ極の磁極１２３ｄの４磁極を有する
。なお磁石１２３は永久磁石に代えて電磁石を配設して
もよい。

１２４は、非磁性ブレードであり、上記現像スリーブ１
２２を配設した現像剤供給器開口の上縁側に、基部を容
器側壁に固定し、先端側は開口上縁位置よりも容器１３
６の外側へ突出させ゛℃開口上縁長手に沿２て配設させ
た現像剤規制部材を構成している。この非磁性ブレード
１２４は、例えば５ｕＳ３１Ｂを横断面からみて「への
字」形に曲げ加工したものである。

１２６は非磁性ブレード１２４の下面側に上面を接触さ
せ前端面を現像剤案内面１２６ａとした磁性粒子限定部
材である。

Ｉ２７は２成分現偉剤の一つの成分をなすキャリヤ粒子
であり、本例の場合には粒径が３０〜１００μｍ１好ま
しくは４０〜７０μｍで抵抗値が１０７Ωｃｍ以上、好
ましくは工０°ΩＣｆｆ１以上のフェライト粒子（最大
磁化ａ　ｏ　ｅｍｕ／ｇ　）を樹脂コーティングしたも
のが好まし・く用いられ得る。

１３７は２成分現像剤のもう一つの成分である非磁性現
像剤トナーを示している。

１３１は、現像スリーブ１２２を配設した現像容器１３
６下部からのキャリヤ粒子１２″ｌないしは非磁性トナ
ー粒子１３１の漏出を防止するために廓像容器下部内面
に現像スリーブ１２２に対向し°Ｃ配設された磁性体で
あり、例えば鉄板にメツキを施したもので形成される。

これにより磁性体１３１とＳ極性の磁ｉ　１２３ｄとの
間の磁界でキャリヤ粒子１２７の回収と澗れ防止を達成
するシール効果が得られる。

１３９は現像スリーブ１２２内の固定磁極１２３により
形成されたキャリヤ粒子のブラシ部分へトナーを供給す
るトナー供給部材であり、回転自在に軸受した板金にゴ
ムシートを貼り付？づ現像容器下面を掃くが如くトナー
を搬送する。このトナー供給部材１３９には、トナー貯
蔵客器１３８中のトナー搬送部材（図示せず）Ｃよって
トナーが供給される。

１３８．１３５はそれぞれトナー貯蔵容器、磁性粒子貯
蔵容器である。

１４０は現像容器１３６下部部分！＝？：溜るトナーを
封止するシール部材であり、弾性を有していて現像スリ
ーブ１２２の回転方向に向って曲がっており、現像スリ
ーブ１２２表面を弾性的に押圧している。このシール部
材１４０は、現像剤の容器内部側への進入を許可するよ
うに、現像スリーブとの接触域で該現像スリーブ回転方
向下流側に端部を有している。

１３Ｇは、現像工程で発生した浮遊現像剤を現像剤と同
極性の電圧を印加して感光体ドラム側に付看させ飛散を
防止する飛散防止電極板である。

又、Ｓ磁極１２３ｄは、磁性部材１３１との間に一方か
ら他方に磁騨を形成するための磁性シール用磁界発生手
段であり、磁性部材１３１に対して一部が対向する。磁
性部材１３１は現像側容器の現像剤収納部の実質的な端
部をなし、現像装置の下方に位置し、この周辺では、回
収された（磁性）キャリヤ粒子の移動に伴なフて、現像
スリーブ表面の現像剤中に、容器内下方に位置するトナ
ー粒子が取り込まれる。従って、キャリヤ粒子の安定し
た回収は、現像能力を安定化する効果をもたらすので、
この点でも本発明方法の有効性が期待できる。

この磁性部材１３１には、「＜」あるいはｒ　Ｌ　Ｊ字
形状を有し、鉄等の永久磁化されでいない磁性体や非磁
性体を変形させることによって弱い磁性を帯びたものが
適用可能である。

つまり、磁性部材１３１はキャリヤ粒子の拘束を行いつ
つキャリヤ粒子の損失を防止しさらにキャリヤ粒子の回
収を容易にするので、現像剤容器内のトナー粒子が容器
内から漏れるのを防止できる。

前記構成において、磁極１２３ｄは前記のごとく配置す
ることによって、磁極１２３ａとの関係で特に好ましい
効果が得られる。すなわち、容器１３６の収納部底部と
磁極１２３ｄとの上記関係によって、磁気ブラシが１２
１内で（単に停滞している状態に比較して）粗の状態で
形成されないので、キャリヤ粒子中へのトナー粒子の取
込み量が過剰になることがない効果が得られる。過剰取
込みはトナーの帯電不足を招ぎ、かぶり発生の原因とな
る。

なおこの構成は現像剤容器内にキャリヤ粒子と非磁性あ
るいは弱磁性のトナーが混在している場合にも有効であ
る。

実験によると、現像スリーブ１２２と磁性部材１３１　
との距１１１２．５ａｍで、キャリヤ粒子は完全に回収
され、トナー粒子の漏れは全く見られず、安定した現像
を達成できることが分る。

非磁性ブレード１２４の端部と現像スリーブ１２２面と
の前記距＊　ｄ２は５０〜８００　ｕ　ｍ、好ましくは
１５０〜５００μｍである。この距離が５０μｍより小
さいとキャリヤ粒子がこの間に詰まり現像剤層にムラを
生じやすいと共に良好な現像を行うのに必要な現像剤を
塗布することが出来ず濃度の薄いムラの多い現像画像し
か得られない欠点がある。また８００μｍより大きいと
現像スリーブ１２２上へ塗布される現像剤量が増加し所
定の現像剤層厚の規制が行えず、感光体ドラムへのキャ
リヤ粒子付着が多くなると共に現像剤の循環、現像剤限
定部材１２６により現像規制が弱まりトナーのトリボが
不足しカプリやすくなる欠点がある。

固定配置された磁極１２３ａは、バッキング状態のキャ
リヤ粒子を磁力線に沿って再配置する。

該空間でのバッキング状態はトリボ賦与に対しては不安
定なところがあり、安定化させるためには常に一定のバ
ッキング状態を必要とする。

これは現像スリーブ１２２上をほぼ接線方向に搬送され
てきたキャリヤ粒子を該方向と直交する力で磁気ブラシ
を形成するため、キャリヤ粒子への攪拌効果はもちろん
のこと、はぐし効果も働鮒、上記トナーへのトリボ賦与
及びキャリヤ粒子層の塗布の均一化・安定化がさらに促
進される。この時、周辺の構成によって集中せしめられ
た現像剤が多大な圧力を受けたままであると現像剤がつ
まり過ぎる問題があるが、磁極１２３ａの最大磁力を発
生する部分が案内面１２６ａに対向することによって、
規制領域中における過大な圧力集中を防止し、現像剤の
集中と安定した高密度の磁性粒子存在割合を維持できる
ものと考えられる。

上記の規制領域によって現像スリーブ表面には、安定し
た量のキャリヤ粒子と十分に帯電したトナー粒子とが現
像剤薄層として形成できる。従って現像領域での現像効
果は安定したものとなる０以上により現像部に搬送され
た現像剤の内掛なくとも前記現像スリーブ１２２表面に
担持されたトナー粒子を感光体ドラム１０１に転穆させ
るために、第４図に示した交互電界を前記現像部に印加
することで良好な現像を行なうことができる。本例の構
成において、潜像条件は実施例１と同一にし、交互電界
として、第４図に示した波形とした以外は実施例と同一
のパルスバイアスを印加したところ非常に良好な画像が
得られた。

なお第３図の構成は現像剤限定部材１２６の非磁性ブレ
ード１２４側に磁性体１５０を設置した場合として示し
であるが、この場合、磁性体１５０は磁極１２３ａに対
向する位置に設けるのは好ましくない。なぜならば対向
していると、磁極１２３ａとの間に強い集中磁界が発生
し、上記磁極１２３ａによるキャリヤ粒子の攪拌及びほ
ぐし効果が低減するからである。しかし、規制部に磁性
体を設は現像スリーブ内部磁石１２３との間でキャリヤ
粒子の磁気的規制を行うことは規制部材のスリーブとの
間隙公差の拡大になり、有効的である。又、公差のみな
らず、規制部材とスリーブ間鎖長自体も拡大することが
でき、非磁性ブレードのみの場合よりも７０〜１００μ
程度拡大することができる。又、キャリヤ粒子ないしは
現像スリーブ１２２上に付着したトナーを比較すると、
現像スリーブ１２２上に付着したトナーの帯電電荷量は
キャリヤ粒子に付着したものよりも小さい。この理由は
現像スリーブ１２２の６動と供に、キャリヤ粒子も搬送
されるため、現像スリーブ１２２上のトナーがキャリヤ
粒子によって摺擦される機会が少なくなっているためで
ある。この現像スリーブ１２２上のトナーを所定の値に
まで持ち上げるためには、現像スリーブ１２２上のトナ
ーを積極的に摺擦してやる必要がある。即ち、現像スリ
ーブ表面近傍で該現像スリーブの移動に反して相対速度
のずれを生じさせるキャリヤ粒子の存在が必要となる。

しかし、単純にキャリヤ粒子の搬送性を低下させること
は前述のトナーの取り込み作用を考慮すると不可能であ
る。又、規制部で上述の様にスリーブ内磁極１２３ａに
対向して磁性体を配置し、集中磁界を発生させキャリヤ
粒子の現像スリーブ上への摺擦力を向上することも上述
の如く、現像剤循環規制部材２６のつくる空間に磁極の
最大磁力発生部を配置する効果を低減させる。

そこで本実施例において磁極１２３ａよりも現像スリー
ブ回転方向に関して下流側に該磁性体１５０を設け、磁
極１２３ａのブレード側の磁力線がほぼ現像スリーブ表
面の接線方向に集中する如く構成した。これにより現像
スリーブ表面近傍のみのキャリヤ粒子が現像スリーブ表
面に沿って磁気ブラシを形成し、現像スリーブ上のトナ
ーを摺擦し、現像スリーブ上のトナーのトリボ賦与を高
めることができる。

このような構成は、本発明方法の重畳した交互電界の印
加による効果と相まって一層優れた画像の形成に貢献す
るものとなる。

尚、磁極１２３ａの磁束密度は６００Ｇ以上、好ましく
は７００　Ｇ以上が好ましい、これは磁性粒子層のトナ
ーコンテンツ変化に対して現像剤の塗布状態がカッｉ・
磁極の磁束密度が高い程安定する傾向にあるからである
。特にトナーコンテンツ維持のために自動トナー補給装
置を持たない現像装置に於いては８００Ｇ以上の磁束密
度であることが好ましい。

第３図に於いて１ｉｆｔ極１２３ｃは現像磁極であるが
、この現像磁極は、はぼ現像部に位置し、磁性粒子の潜
像への付着を防止する為、８００　Ｇ以上の磁束密度と
するのが好ましい場合が多い。

実施例３ 第５図に示した大略第１図と同様の構成の現像装置を用
い、感光体ドラム２０１と現像スリーブ２２２との距離
を５００μｍに設定し、現像剤層の厚さを感光体ドラム
２０１に最も接近する位置において４００μｍとなるよ
うに非磁性ブレード２２４で規制した（本例では非接触
現像が行なわれる）、現像剤には平均粒径８μｍの（非
磁性）トナー粒子と（磁性）キャリヤを混合したものを
用い、トナー粒子の濃度比は３０ｗｔ％にした。なお、
キャリヤ粒子中の磁性粉の含有率は７０ｗｔ％にし、平
均粒径５０μｍの粒子を用いた。更に、磁極の配置は第
５図のように磁極間がドラムに対向した位置とし、磁極
Ｎ、とＳ、の磁界の強さを垂直方向の磁界成分が７００
ガウスとなるように設定した。またこの時の磁極間の水
平方向の磁界の強さは６１０ガウスとした。

この条件下で、画像部の潜像電位が一８００Ｖ。

非画像部電位がＯＶの時、非磁性トナーには正極性に帯
電する粒子を用い、現像バイアス電圧として第６図に示
す波形のパルスバイアスを印加したところ良好な画像が
得られた。なお本実施例ではパルスの幅と値を実施例１
，２で示した接触現像の場合よりも大きく設定しである
。

これは本例が非接触現像のものであることに対応して現
像効率を上げる為である。

以上説明した各側では、転位、逆転位の各期間の中間で
重畳した電界を弱めるための重畳電界のパルス幅も設計
的には重要な要素の一つとなるが、本発明方法は、重畳
した交互電界によりクラウド現像に近い現像状態を作り
出すことを一つの特徴とするものであり、上記要素ある
いは交互電界の１サイクルの周期Ｔ、＝Σｔ。

直ｍｌ は必要な範囲で設計的に定めればよい。一般的には一サ
イクルを５００　μｓｅｃ　〜３　ｍ５ｅｃの範囲とし
、パルス電圧印加方式では電界を弱める重畳電界を転位
、逆転の各期間で１パルス以上とすることがよいが、何
パルスあっても良い。１サイクルの範囲での電位の値が
全て異なっていても良い勿論差支えないし、工法波形等
のものでもよい。

第７図、第８図は使用可能な変形の波形の例を示してい
る。

本発明は、上述した各構成の任意の組合せを含むことは
言うまでもない。

また本発明は感光体に転移したトナーがスリーブ上に逆
転移するものばかりでなく、感光体から離脱してスリー
ブまで到達しないものにも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明の現像方法は、２成分現像剤
を用いて行なう現像方法において、現像スリーブと感光
体ドラムの間に交互電界を印加して現像スリーブから感
光体ドラムへのトナーの転位、およびこれとは反対方向
のトナー逆転位を与える場合に、これらのトナー転位、
逆転値の期間の一部に、電界を弱めるため重畳電界を与
えるようにしたものであり、これによりトナーの好まし
い往復参勤が現われ、結果としてカブリやキャリヤ付着
がなく、かつ階調性に優れた画像が得られるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に用いる現像装置の概要を示
した実施例１の説明図、 第２図は、第４図、第６図は各実施例１゜２．３のパル
ス電圧の波形説明図、 第３図及び第５図は実施例２．３の実施に用いる現像装
置の概要を示した説明図、第７図、第８ｒＩｔＪは本発
明方法で用いられる交互電界の他の例を示した図、第９
図は従来のバイアスと第１実施例のバイアスでのＤ−Ｄ
カーブを示す図、第１０図および第１１図はそれぞれ従
来および第１実施例のバイアスを示す図である。 である。 １・・・感光体ドラム、２２・・・現像スリーブ、２３
・・・磁石、　　　　２７−・・キャリヤ粒子、３７・
・・トナー粒子、３６・・・現像容器。 第１図 ｓ 探乙 第３図 −ｒｓ −ＴＳ ｓ 第９図 大すシ゛ナル１１度　−ｂｙ）　■／１０第１０図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　顕画剤としてのトナー粒子とキャリヤ粒子とからな
   る２成分現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体
   と、静電潜像担持体とを、微小な間隙を保ちつつ移動す
   る関係に配置すると共にこの間隙部で現像剤担持体上に
   上記現像剤の磁気ブラシを形成させ、これら現像剤担持
   体と静電潜像担持体の間に、現像剤担持体から静電潜像
   担持体にトナー粒子を転移させる方向に電界を印加する
   期間と、該転移とは反対にトナー粒子を静電像担持体か
   ら離脱させる方向に電界を印加する期間とを、交互に繰
   返し印加しながら現像を行なう方式の現像方法において
   、 上記トナー粒子を転移させる方向に電界を印加する期間
   の一部、及びトナー粒子を静電像担持体から離脱させる
   方向に電界を印加する期間の一部に少なくともいずれか
   一方の期間において該電界を弱める電界を重畳させるこ
   とを特徴とする現像方法。