JPS6321187B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真現像方法及び装置に関し、
更に詳言すれば一成分現剤を使用する電子写真現
像方法及び装置に係り、特に画像鮮明度にすぐ
れ、階調性に富み地カブリのない可視像を得るこ
とを可能にする電子写真現像方法及び装置に関す
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．クラウド法、ウエブ、シート等よりなる
トナー支持部材上に形成した一様なトナー層を静
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、静電像の電界により、保持面にトナーを選
択的に飛行させるジヤンピング現像法、また、導
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。

上述の各種一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、トナーは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
着すべきでない背景地の部分）の区別なく、接触
するため、多少とも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
つた。しかしながら、ジヤンピング現像法（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為、得られる可視像は一般
に次のような欠点を有している。

即ちその主要なものはジヤンピング現像法によ
つ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。ジヤンピング現像法においては、静
電像の電界によつてトナーが、トナー支持体への
拘束力に打ち勝つた時、始めて飛行する。このト
ナーをトナー支持体に抱束している力は、トナー
と、トナー支持体との間のフアンデルワールス
力、トナー同志の付着力、及びトナーが帯電して
いることにもとずくトナー支持体との間か鏡映力
等の合力である。従つて、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
り、それによる電界が、上記トナーの抱束力以上
になつた時始めて、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。もつとも、上記
トナーの支持体への抱束力は、一定の処方により
製造の調合されたトナーであつても、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
値は異なるから、ほぼ一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ナトー飛行の際
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言う結果になり、所謂
ｒ（ガンマ＝静電像電位に対する画像濃度の特性
曲線の勾配）の立つ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、上述の各種一成分現像方法の問題点
を除去すべくなされた発明であつて、その主たる
目的とするところは、画像の再現性にすぐれ、階
調性に富む可視像を得ることを可能にする電子写
真現像方法及び装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴とする
処は現像方法及び装置である。

本発明の特徴は、異なる周波数の第１，第２交
互電界を重畳することによつて得られる重畳交互
電界の印加にあつて、現像剤（実施例はトナー）
の現像剤担持体上から静電像保持体上への移動の
転移とその逆の逆転移をより確実にでき、階調度
を向上すると共に非画像部に積極的に付着させた
現像剤を確実に静電像担持体の非画像部から回収
することができるのでカブリ防止効果が高いこと
である。

以下、本発明に係る電子写真現像方法及び装置
の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Ａ，Ｂは、本発明に係る電子写真現像方
法及び装置の原理的説明をなすために描いたもの
で、先ず、この図面を用いて本発明の目的並びに
効果として表現される、顕画像の地カブリ防止及
び階調性向上について原理的説明を行う。

第１図Ａ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）をとつて示したグラフで
ある。静電像電位としては、非画像部電位V_L（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V_D
（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
して表わしてある。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、
V_DとV_Lの中間の電位をとる。

第１図Ｂには、トナー担持体に印加する電圧波
形が縦軸に時間をとり横軸に電位をとつて描いて
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、時時間隔t₁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への印加最
小電圧Vminが印加され、同t₂では同最大電圧
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_Dは、用いる静電像形成プロセス
によつ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V_L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_D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_D＞Ｏの場合、
勿論非画像部電位V_Lとの関係はV_D＞V_L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VminとV_L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t₁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、この段階をトナー逆転移段階と呼ぶ。

第１図Ａには、t₁におけるトナー転移量とt₂に
おけるトナー逆転程度が静電像電位に対し、モデ
ル的にプロツトされている。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一様な層として付着して
いる状態を仮想して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つ
て逆転移してく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度になる用語に
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１図Ａ
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V_LとV_D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、従つて、中
間調画像の再現に劣り、階調性は悪い。第１図Ａ
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。

本発明に係る現像方法及び装置においては、こ
のようなトナー転移階と、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せしめることにより、
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Ａにカーブ３として示
した通り、傾きの小さい、且つV_LからV_Dにかけ
てほぼ一様なトナー転移量変化を来たす現象を得
ることができたものである。従つて、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
近く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、本発明では、
現像間隙そのものを現像時間に応じて大きくして
いる方法を採用している。以下、その方法につい
て詳述する。

第２図を参照して、この現像方法における現像
過程の一例を説明する。

第２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。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、第一
の過程を示す。この現像方法では、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
を現像時間経過と共に大ならしめ、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２図Ｃに示されるように、バイアス電圧とし
てVmax、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
れないこと勿論である。先述の通り、Vmax＞
V_L＞Vminの条件を前提とし、且つ、第２図Ｏで
は｜Vmax―V_L｜＞｜V_L―Vmin｜及び｜Vmax
―V_D｜＜｜V_D―Vmin｜なる条件を設定する。

こうすると、画像部においては、第２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。図中矢印はトナ
ーの移動方向、その長さは電界の強度を模式的に
示す。従つて、現像間隙が小であるこの現領域
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、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、逆転移は起こらない。現像領域に
移向すると、最早トナーの転移、逆転移が共に起
こらない程に間隙は広がり、そこで現像は終了す
る。

第２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、トナーの転移、逆転移の両方が生じ
ている。従つてこの領域では地カブリが起こるこ
とになる。領域に移行すると、Vmax、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、トナー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。
従つて、この領域で、地カブリは充分に除去さ
れる。

次いで、現像領域に移行すると、最早トナー
の転移、逆転移は共におこらず、現像は完結す
る。

従つて、この方法によつて、印加バイアス電圧
を変化させていつたのと実質的等価、即ち、現像
間隙に作用する電界強度が変化し、地カブリが除
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
よつても最終的な静電像保持体へのトナー転移量
が決まり、結果として、静電像電位対トナー転移
量のカープは、第１図Ａ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、画像部電荷が正のとき｜Vmax―V_L｜＞
｜V_L―Vmin｜、｜Vmax―V_D｜＜｜V_D―Vmin
｜の条件は、画像部電荷が負のとき、｜Vmin―
V_L｜＞｜V_L―Vmax｜、｜Vmin―V_D｜＜｜V_D―
Vmax｜となる。

ここで重要なことは印加交互電界の周波数₁
（Hz）には、上限があるということである。即ち、
後述するように、周波数を上げると、次第にｒ値
は大きくなり、階調性を高からしめる効果は薄れ
て行き、1KHz以上になると効果が殆んどなくな
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トナー
担持体表面と静電像形成面の間で移転、逆転移を
繰り返すとき、確実にその住復運動を行うには、
有限の応答時間が必要である。とくに弱い電場を
受けて転移するトナーは、転移を確実に行うのに
長い時間を要する。一方中間調の濃度を再現する
には、弱い電場であつてもある閾値以上の電場を
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
が低い方が有利であり、周波数の低い領域でとく
によい階調性が得られる。

ここで本発明の効果が明確に現れた実験結果を
第３図Ａ，Ｂに示した。これは静電像電位Ｖに対
する画像反射濃度Ｄを測定したもので、実験結果
をプロツクしたものが図示されている。以下、こ
の曲線をＶ―Ｄ曲線を呼ぶ。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％）用い、磁気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
つ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３図Ａに、同
300μに保持した場合の結果を第３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回転し、その
速度は約110mm／secである。従つて、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）の正弦波に直流電圧＋200Vを重畳して
いる。第３図には、この印加電圧の交番周波数が
100Hz、400Hz、800Hz、1KHz、2KHzの場合のＶ
―Ｄ曲線、及び外部電界を印加せず、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の曲線が図示されている。

これらの結果から、外部電界を印加しない場合
には、Ｖ―Ｄ曲線の傾き所謂ｒ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つて、
ｒ値は小さくなり、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
ｒ値は大きくなり、階調性を高からしめる効果は
薄れていき、間隙が100μの場合、周波数が1KHz
を越えると効果が極めて弱くなり、又間隙が
300μの場合、周波数が800Hz程度になると効果が
減少し、1KHz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
と潜像形成面の間で付着、離脱をくり返すとき、
確実にその往復運動を行うには有限の時間が必要
である。とくに弱い電場を受けて転移するトナー
は転移を確実に行うのに長い時間を要する。一方
中間調の濃度再現するには弱い電場であつてもあ
る閾値以上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方が有利であり、従つて実
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３図Ａ，Ｂの両実験結果
の比較から得られる。第３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300μと大
きくした以外は、第３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、よつてト
ナーの転移速度は小さくなる。さらに飛翔距離も
長くなるため、結局転移時間は長くなる。実際に
第３図Ｂにより明らな如く800Hz程度でｒ値は相
当大きくなり、1KHzを越えると殆んど交互電圧
を印加しない場合のｒ値と同等になつてしまう。
従つ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は、より周波数を低下
させるか、交互電圧の強度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、潜像形成画
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る現像ム
ラが生じ易くなる。上記実験の結果、周波数40Hz
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。斯かる顕画像
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、Vpmm／sec）に特に依存することが
判明した。

本実験に於て静電像形成画の移動速度は、110
mm／secであつたから、周波数下限は、40／110×Vp ≒0.3×Vpとなる。

尚印加する交互電圧の波形は、正弦波、矩形
波、三角波、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。

低周波交互電界を印加することはこのように画
像性向上の上で著しい効果をもつものであるが、
トナー転移段階では、非画像部にもトナーの付着
があるため、これが完全に除去できず、地カブリ
が生ずる場合がある。したがつて本発明に於て、
低周波交互電界に高周波交互電界（その周波数₂
Hz）を重畳することを更に第３の特徴とする。こ
れにより、非画像部にカブリが無くしかも階調性
に富み鮮明な画像を得ることができた。この高周
波電圧は例えば現像剤担持体側に印加する場合、
第４図に示される如きものであり、低周波電圧に
重畳された形で示されている。

この高周波電界は、現像過程において常にトナ
ーを揺動状態に保ち、現像剤担持体又は潜像形成
面への強い抱束からトナーを解きほぐす効果をも
つものである。これにより先に述べた現像の第一
過程のトナー転移段階において非画像部に転移し
ているトナーは、第二過程において容易にトナー
担持体側へ戻りカブリのない画像を得ることがで
きる。

又、トナー担持体へのトナーの塗布方法によつ
ては、トナーとトナー担持体の間の付着力或いは
トナー粒子間の凝集力が大となつて転移がおこり
にくい場合が生ずる。この場合にも高周波電界を
重畳することはトナーを付着力、凝集力から解放
する効果をもち、従つてトナー塗布状態の許容範
囲を拡げるというメリツトをもつ。例えば表面上
にトナーを強く塗りつけられたグラビア状ローラ
をトナー担持体として用いるとトナーの付着、凝
集力が大となつて現像濃度が低下する場合があ
る。このような場合に、上記交互電界を作用させ
ることにより、現像濃度、画質を保障することが
できる。

このように、高周波電界はトナーを揺動させる
ことが目的であるからこの電界によつてトナーが
トナー担持体から潜像形成面へ或いはその逆に完
全に転移はしないのが好ましい。そのためには周
波数₂Hzは600Hz以上、好ましくは2KHz以上の充
分に高いものであることが必要である。

又50KHz以上では電場に対する応答が悪くな
り、余り効果が見られないことが明らかになつ
た。

又、高周波電界の振巾についてはトナーの揺動
効果を充分に与えるためのトナー担持体又は静電
像形成面よりトナーが離脱し得る電界閾値と同程
度或にはそれ以上であることが望ましい。

次に、本発明に係る現像装置の実施例を図面を
参照して説明する。

実施例 １ この実施例は、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方法を実現したもの
で、第５図を参照して説明する。２１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、図示の部所で定着され、図示さ
れていない次の部所で定着又は転写される。２２
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２３により駆動される。２５は、
容器２７に格納された絶縁性トナーであつて、そ
の成分はポリエステル樹脂にカーボンブラツク２
％、負極性荷電制御剤２％（いずれも重量％）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。トナは担持体２２に
よつて搬送されるが、ローラ２３に圧接させる弾
性部材２６によつて塗布厚を50μ〜150μに規制さ
れ、コロナ帯電器２８によつて現像前に負電荷を
付与される。

静電像保持体２１は、現像部において、金属ロ
ーラ３１によりトナー担持体２２との間隙を、最
小である300μ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３２によ
つて、部材２１と２２との距離は約２mmに保たれ
る（調節可）。現像はローラ３１と３２の間の領
域で完結される。３３は、金属ローラ３２の位置
を調節できる回転部材である。このようにして、
部材２１と２２とは、最近接位置を通過後、次第
にその間隙を大きくしていく形状をとつている。
常、部材２１と２２は、同速で同方向にスピード
200mm／secで進行する。２９は、低周波交互電圧
印加用電源である。このとき高周波電圧印加用電
源２９′から電圧が重畳される。これにより印加
すべき交互電圧波形と潜像電位との関係を第６図
に示す潜像電位は画像部電位（V_D）700V、非画
像部電位（V_L）200V低周波電圧は最高値800V、
最低値（Vmin）−100Vの矩形波であり、それに
周波数5KHz振幅（ピーク・ツ・ピーク）600Vの
高周波正弦波が重畳される。

このようにして、カブリがなく、しかも階調
性、鮮明度の高い画像を得ることができた。

実施例 ２ 本発明に係る現像器構成を第７図に示す。４１
はCdS層と絶縁層を有する感光ドラム４２は永久
磁石４３を内包する非磁性スリーブであつて両部
材４１と４２は周速100mm／secの等速で同一方向
に回転する。４５は絶縁性の磁性トナーであつ
て、その成分はスチレン樹脂60重量％、マグネタ
イト35重量％、カーボンブラツク３重量％、負性
荷電制御剤スピロン２重量％からなる。又流動性
向上の0.1重量％のコロイダルシリカが外添され
ている。トナーは非磁性スリーブ４２によつて搬
送されるが、スリーブに近接した磁性ブレード４
６により塗布厚を約70μに規制される。又トナー
はスリーブ４２との摩擦帯電によつて負電荷を付
与される。部材４７はトナー容器である。部材４
１と４２は最小間隙200μに保持されているが、
それぞれの回転に伴い間隙は次第に大きくなる。
部材４１及び４２の直径はそれぞれ80mm，30mmで
ある部材４２と部材４６とはその間での放電を防
ぐため電気的に導通状態に保たれ、電源４９によ
つて部材４１の導電性支持部材に対して電源４
９′からの高周波電圧が重畳された形で、交互電
圧が印加される。交互電圧は低周波成分が周波数
200Hz、最高値（Vmax）＋600V、最低値
（Vmin）―200Vの振幅をもつ正弦波であり、そ
れに周波数2KHz、振幅（ピーク・ツ・ピーク）
400Vの正弦波が重畳されている。又潜像電位は、
画像部400V、非画像ovである。このような構成
のもとにかぶりのない、しかも階調性の高い画像
を得ることができた。

以上の説明、特に上記の方法を採用した現像装
置において、トナー担持体と静電像保持体との間
隙最小距離は、トナー層の厚みより小さくても適
用できるが、その場合には、該間隙の内でトナー
が凝集を起こし易いので、好ましくは、該間隙を
トナー層の厚み以上にするのが良いが、必ずしも
これに限定されない。

又、以上は画像部電位V_Dが正である場合につ
いて詳述したが、本発明はこの態様に限られず、
画像部電位V_Dが負電位の場合、電位の正の方向
を小、負の方向を大とすれば、同様に適用でき
る。

本発明は、以上詳細に説明した通り、移動する
静電像担持体とトナー担持体とを所要の微小間隙
をおいて対峙させて現像を行う方法において、 上記現像間隙における電界が少くとも非画像部
においては交番すべく低周波交互電界を与え、さ
らに該低周波交互電界に重畳して、高周波交互電
界を与える電子写真現像方法及びその方法を実施
する装置を提供するものであるから、両電界印加
による現像効果として先述の通りの中間調画像の
再現性を最大限に増大させると共にそれにより地
カブリが生じないようにしたもので、原光像に忠
実な再現ができる効果がある。

更に本発明は、好ましくは次の二過程を有する
現像方法と組合せることにより、より効果をあげ
ることができる。

第一の過程：現像部位におけるトナー担持体と
非画像部との間隙に、該非画像部へのトナー粒子
の転移と、トナー担持体への逆転移が交互に繰り
返されるため、上記高周波交番電界を重畳した低
周波交番電界を印加する過程。

第二の過程：第一の過程に続いて、該静電像保
持体の移動に伴い、トナー担持体との距離を上記
第一の過程のそれより大としてトナー担持体と画
像部との間隙には該トナー担持体から該画像部へ
一方的にトナーの転移を生せしめ、且つトナー担
持体と非画像部との間隙には該非画像部から該ト
ナー担持体へ一方的にトナーの逆転移を生ぜしめ
る上記第一の過程における電界とは強度の異なる
上記高周波交番電界が重畳された低周波交番電界
を印加する過程。

本発明は更に、上記低周波電界の周波数が1K
Hz以下であることをも好ましい要件としている。
斯かる過程を有し及び低周波電圧及びこれに重畳
して高周波電圧を印加せしめて現像する本発明
は、次の優れた効果を有している。

上記の第一の過程において、トナー担持体と非
画像部との間にトナー粒子の往復運動（転移―逆
転移）を積極的に行わしめる構成であるから、こ
の過程においては、非画像部へのトナーの付着を
積極的に起こさせている。これは、地カブリの原
因となるが、この地カカブリは次の第二の過程で
除去される。他方、非画像部にもトナーを付着さ
せ得るこの第一の過程においては、静電像として
の電位を有する画像部においてはその付着は更に
強化される。従つて所謂ハーフ・トーンを含む中
間調画像部分の明部に近接した濃度を有する部分
においても、その電位に応じてトナーが完全に付
着することが保証され得る。これにより、中間調
画像の再現性に優れた階調性に富む顕画像が得ら
れる。

次に上記の第二の過程において、上述した通
り、非画像部に付着したトナーをトナー担持体に
向けて復帰せしめ、非画画像へのトナーの付着を
ことごとく除去できる効果があるのみならず、画
像部には、トナーの付着を促進するから、画像部
へのトナーの付着は完全なものとなり、地カブリ
のない階調性の良好な忠実な画像の再現が得られ
る効果がある。

更に、本発明に用いる低周波（1KHz以下）電
界の印加により、上述の第一、第二の過程におけ
るトナーの移動が充分に保証され得て、上記の転
移、逆転移を確実なものにし、もつて、地カブリ
の無い階調性に富む顕画像形成に寄与している。

電子写真現像方法において、静電像担持体とト
ナー担持体とを間隙をおいて対峙せしめ、この間
隙に一定の高周波パルスバイアス（周波数10キロ
サイクル／秒〜3000キロサイクル／秒）のみを印
加して、画像部にはトナーを付着させるが、非画
像部へのトナー転移を防止し、そこにはトナーを
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3890929号明細書）。この公知例に
おいては、本発明のように階調性を良くする観点
から低周波交番電圧に高周波交互電を重畳して印
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、もつて
先述した通りの第一、第二の過程を実現し、この
両過程の総合的作用によつて非画像部にも一旦ト
ナーを付加せしめ、低電位部の現像をも強調せし
め、次いで静電像電位に応じてトナーをはぎ取
り、忠実な階調性を再現するという技術思想は記
載されいてない。

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3866574号明細
書、同第3893418号明細書等）が、いずれも高周
波パルスのみを適用している等、上述とした同じ
理由により本発明とは技術思想を異にしているも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは本発明に係る現像方法及び装置
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Ａ〜Ｃは、本発明に係る現像
方法及び装置における第一、第二の過程の現像剤
の移動と印加電圧並びに電界変化に相当する印加
電圧を模式的に表わした過程説明図、第３図Ａ，
Ｂは本発明における低周波電界印加の実験結果を
示すグラフを表わした図、第４図は本発明に係る
現像方法及び装置に適用される重畳波形を示した
図、第５図は本発明に係る現像方法及び装置の一
実施例の説明図、第６図はその重畳印加電圧波形
を示した図、第７図は本発明に係る現像方法及び
装置の他の一実施例の説明図である。 ２１，４１……静電像保持体、２２，４２……
現像剤担持体、２９，４９……低周波交番電界を
与える手段、２９′，４９′……高周波交番電界を
与える手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電像を表面に形成した回動する静電像保持
   体と現像剤層を表面に担持した現像剤担持体とを
   近接させてなる現像間隙で現像剤を静電像に供給
   して現像を行う電子写真現像方法において 上記現像間隙において、第１交互電界と第１交
   互電界よりも高周波の第２交互電界とを重畳して
   なる重畳交互電界を与えることを特徴とする電子
   写真現像方法。 ２ 上記重畳交互電界は、少なくとも静電像保持
   体の非画像部に対して交番し、非画像部に現像剤
   を付着せしめた後に付着現像剤を現像剤担持体に
   復帰させる特許請求の範囲第１項記載の電子写真
   現像方法。 ３ 上記重畳交互電界は、少なくとも静電像保持
   体の画像部に対して交番し、画像部に現像剤を付
   着せしめた後に画像部の静電像に対して余分な付
   着現像剤を現像剤担持体に復帰させる特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の電子写真現像方
   法。 ４ 上記第１交互電界は、静電像保持体表面に現
   像剤担持体からの現像剤を静電像に関係なく転移
   させ、上記第２交互電界は静電像保持体の少なく
   とも非画像部に付着した現像剤を揺動状態に保つ
   特許請求の範囲第１項記載の電子写真現像方法。 ５ 静電像を表面に形成した回動する静電像保持
   体と現像剤層を表面に担持した現像剤担持体とを
   近接させてなる現像間隙で現像剤を静電像に供給
   して現像を行う電子写真現像装置において、 上記現像間隙において、現像剤の転移、逆転移
   を行わせる第１交互電界と現像剤の揺動を行わせ
   る第１交互電界よりも高周波の第２交互電界とを
   印加する手段を有することを特徴とする電子写真
   現像装置。