JPH07160113A - トナー担持体及びその製造方法 - Google Patents
トナー担持体及びその製造方法Info
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- JPH07160113A JPH07160113A JP33905293A JP33905293A JPH07160113A JP H07160113 A JPH07160113 A JP H07160113A JP 33905293 A JP33905293 A JP 33905293A JP 33905293 A JP33905293 A JP 33905293A JP H07160113 A JPH07160113 A JP H07160113A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 現像動作時に微小閉電界を形成でき、かつ簡
単で低コストに製造できる現像ローラを提供することで
ある。 【構成】 ローラ状の導電性基体10の表面に積層され
た閉電界形成層20を有し、この閉電界形成層20が、
導電処理された樹脂より成る導電部12中に、有極性ゴ
ムの微小塊より成る誘電部11を分散したものから成
る。
単で低コストに製造できる現像ローラを提供することで
ある。 【構成】 ローラ状の導電性基体10の表面に積層され
た閉電界形成層20を有し、この閉電界形成層20が、
導電処理された樹脂より成る導電部12中に、有極性ゴ
ムの微小塊より成る誘電部11を分散したものから成
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置の現像装
置に用いられるトナー担持体及びその製造方法に関する
ものである。
置に用いられるトナー担持体及びその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】電子複写機、レーザプリンタ或いは普通
紙ファクシミリなどの画像形成装置において、回転駆動
されるトナー担持体に、必要に応じて補助剤を外添した
粉体状のトナー、すなわち一成分系現像剤を供給し、か
かるトナーをトナー担持体の表面に担持して搬送し、潜
像担持体とトナー担持体が互いに対向した現像領域にお
いて、潜像担持体に形成された静電潜像を、トナー担持
体によって担持搬送された前記トナーによって可視像化
する現像装置を用いることは従来より周知である。
紙ファクシミリなどの画像形成装置において、回転駆動
されるトナー担持体に、必要に応じて補助剤を外添した
粉体状のトナー、すなわち一成分系現像剤を供給し、か
かるトナーをトナー担持体の表面に担持して搬送し、潜
像担持体とトナー担持体が互いに対向した現像領域にお
いて、潜像担持体に形成された静電潜像を、トナー担持
体によって担持搬送された前記トナーによって可視像化
する現像装置を用いることは従来より周知である。
【0003】この形式の現像装置は、トナーとキャリア
を有する二成分系現像剤を用いた現像装置に比べ、装置
の維持管理を簡素化でき、装置の構造を小型化できる利
点を有している。
を有する二成分系現像剤を用いた現像装置に比べ、装置
の維持管理を簡素化でき、装置の構造を小型化できる利
点を有している。
【0004】一成分系現像剤を用いた現像装置において
は、例えばトナー担持体にトナーを供給するトナー供給
部材とトナーとの摩擦や、トナーとトナー担持体との摩
擦などによって、トナーを所定の極性に摩擦帯電させ、
かかるトナーを静電潜像の可視像化に用いている。その
際、所定濃度の高品質な可視像を形成するには、必要な
程度まで充分に帯電したトナーを、必要とされる充分な
量、現像領域に搬送する必要がある。
は、例えばトナー担持体にトナーを供給するトナー供給
部材とトナーとの摩擦や、トナーとトナー担持体との摩
擦などによって、トナーを所定の極性に摩擦帯電させ、
かかるトナーを静電潜像の可視像化に用いている。その
際、所定濃度の高品質な可視像を形成するには、必要な
程度まで充分に帯電したトナーを、必要とされる充分な
量、現像領域に搬送する必要がある。
【0005】トナーには、その各トナー粒子自体に磁性
粉を練り込んだ磁性トナーと、磁性体を含まない非磁性
トナーとがあるが、磁性トナーを用いた現像装置におい
ては、トナー担持体に内設された磁石の磁力を利用して
該担持体にトナーを担持できるので、多量のトナーを現
像領域へ搬送でき、上述の要求を満たすことが可能であ
る。ところが、トナー担持体に磁石を内設する必要があ
るため、その構成が複雑となる欠点を免れない。一方、
非磁性トナーを用いたときは、これを磁力によってトナ
ー担持体に担持させることができないため、現像領域へ
多量のトナーを搬送することは難しく、上述の要求を満
たすことは特に困難である。
粉を練り込んだ磁性トナーと、磁性体を含まない非磁性
トナーとがあるが、磁性トナーを用いた現像装置におい
ては、トナー担持体に内設された磁石の磁力を利用して
該担持体にトナーを担持できるので、多量のトナーを現
像領域へ搬送でき、上述の要求を満たすことが可能であ
る。ところが、トナー担持体に磁石を内設する必要があ
るため、その構成が複雑となる欠点を免れない。一方、
非磁性トナーを用いたときは、これを磁力によってトナ
ー担持体に担持させることができないため、現像領域へ
多量のトナーを搬送することは難しく、上述の要求を満
たすことは特に困難である。
【0006】そこで本出願人は、微小閉電界を利用して
トナー担持体上に多量のトナーを担持でき、必要量のト
ナーを現像領域へ搬送できる現像装置を提案した。この
現像装置は、例えば特開平3−274581号公報や特
開平3−288873号公報などに示されているよう
に、トナー担持体の表面に、誘電部と導電部を混在露出
させ、誘電部を所定の極性に帯電させることによって、
トナー担持体の表面近傍に微小閉電界を形成し、その電
界の作用によって充分な量のトナーを現像領域へ担持搬
送するものである。
トナー担持体上に多量のトナーを担持でき、必要量のト
ナーを現像領域へ搬送できる現像装置を提案した。この
現像装置は、例えば特開平3−274581号公報や特
開平3−288873号公報などに示されているよう
に、トナー担持体の表面に、誘電部と導電部を混在露出
させ、誘電部を所定の極性に帯電させることによって、
トナー担持体の表面近傍に微小閉電界を形成し、その電
界の作用によって充分な量のトナーを現像領域へ担持搬
送するものである。
【0007】かかるトナー担持体を用いれば、磁性トナ
ーであっても、また非磁性トナーであっても、必要量の
トナーを現像領域へ搬送でき、高品質な可視像を得るこ
とができる。しかもトナー担持体の内部に磁石を設ける
必要もなく、現像装置の構成を簡素化することが可能で
ある。
ーであっても、また非磁性トナーであっても、必要量の
トナーを現像領域へ搬送でき、高品質な可視像を得るこ
とができる。しかもトナー担持体の内部に磁石を設ける
必要もなく、現像装置の構成を簡素化することが可能で
ある。
【0008】このようなトナー担持体及びその製造方法
も本出願人によって多数提案されている。その製造方法
の一例を示すと、ローラ状の導電性基体の表面に、角溝
ローレット加工によって格子状の凹部を形成し、かかる
凹部が埋まるように誘電体である樹脂材料を導電性基体
の周りに被覆し、この被覆した樹脂を乾燥固化させた
後、その樹脂被覆層を切削又は研磨して導電性基体の一
部を露出させ、その露出した導電性基体部分の導電部と
被覆樹脂の誘電部を表面に混在させる方法である。
も本出願人によって多数提案されている。その製造方法
の一例を示すと、ローラ状の導電性基体の表面に、角溝
ローレット加工によって格子状の凹部を形成し、かかる
凹部が埋まるように誘電体である樹脂材料を導電性基体
の周りに被覆し、この被覆した樹脂を乾燥固化させた
後、その樹脂被覆層を切削又は研磨して導電性基体の一
部を露出させ、その露出した導電性基体部分の導電部と
被覆樹脂の誘電部を表面に混在させる方法である。
【0009】ところが、従来提案されているトナー担持
体の製造方法は、そのいずれも、多数の複雑な工程を必
要とし、結局トナー担持体の製造コストが上昇する欠点
を免れない。
体の製造方法は、そのいずれも、多数の複雑な工程を必
要とし、結局トナー担持体の製造コストが上昇する欠点
を免れない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、微小
閉電界の形成可能な低コストなトナー担持体と、その製
造方法を提供することにある。
閉電界の形成可能な低コストなトナー担持体と、その製
造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、導電処理された樹脂中に有極性ゴムの微小
塊が分散している閉電界形成層と、該閉電界形成層が表
面に積層されている導電性基体とを有するトナー担持体
を提案する。
成するため、導電処理された樹脂中に有極性ゴムの微小
塊が分散している閉電界形成層と、該閉電界形成層が表
面に積層されている導電性基体とを有するトナー担持体
を提案する。
【0012】同じく、本発明は、上記目的を達成するた
め、有極性ゴムの溶液を得ると共に、その液中に導電処
理された樹脂を混合、撹拌して塗工液を得、該塗工液を
導電性基体の表面に塗布することにより、導電処理され
た樹脂中に有極性ゴムの微小塊が分散している閉電界形
成層を導電性基体の表面に形成するトナー担持体の製造
方法を提案する。
め、有極性ゴムの溶液を得ると共に、その液中に導電処
理された樹脂を混合、撹拌して塗工液を得、該塗工液を
導電性基体の表面に塗布することにより、導電処理され
た樹脂中に有極性ゴムの微小塊が分散している閉電界形
成層を導電性基体の表面に形成するトナー担持体の製造
方法を提案する。
【0013】その際、樹脂中にカーボンを分散すること
により、当該樹脂を導電処理すると有利である。
により、当該樹脂を導電処理すると有利である。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。
説明する。
【0015】先ず、本発明の理解のため、本発明に係る
トナー担持体を使用する現像装置の概略構成とその作用
の一例を明らかにする。
トナー担持体を使用する現像装置の概略構成とその作用
の一例を明らかにする。
【0016】図1において、潜像担持体の一例であるド
ラム状の感光体1は矢印A方向に回転駆動され、これに
対向して現像装置2が設けられている。現像装置2のト
ナー容器3内には、必要に応じて補助剤が混合(外添)
された粉体状のトナー4、すなわち一成分系現像剤が収
容されている。図1の例では、トナーとして非磁性トナ
ーが用いられ、その体積固有抵抗率は例えば107〜1
012Ωcm程度であるとする。ベルト状の潜像担持体を用
いてもよい。
ラム状の感光体1は矢印A方向に回転駆動され、これに
対向して現像装置2が設けられている。現像装置2のト
ナー容器3内には、必要に応じて補助剤が混合(外添)
された粉体状のトナー4、すなわち一成分系現像剤が収
容されている。図1の例では、トナーとして非磁性トナ
ーが用いられ、その体積固有抵抗率は例えば107〜1
012Ωcm程度であるとする。ベルト状の潜像担持体を用
いてもよい。
【0017】トナー容器3の前後の側板には、該容器の
開口から一部を露出した状態で現像ローラ5が支持さ
れ、該ローラ5は感光体1に対向して、図における反時
計方向(矢印Y方向)に回転駆動される。現像ローラ5
はトナー担持体の一構成例をなすものであり、かかるロ
ーラ5の代りに無端ベルト状のトナー担持体を用いるこ
ともできる。
開口から一部を露出した状態で現像ローラ5が支持さ
れ、該ローラ5は感光体1に対向して、図における反時
計方向(矢印Y方向)に回転駆動される。現像ローラ5
はトナー担持体の一構成例をなすものであり、かかるロ
ーラ5の代りに無端ベルト状のトナー担持体を用いるこ
ともできる。
【0018】また、トナー容器3の前後の側板にはトナ
ー供給部材の一例であるトナー供給ローラ6が支持さ
れ、該ローラ6は現像ローラ5に接触しながら例えば反
時計方向に回転駆動される。
ー供給部材の一例であるトナー供給ローラ6が支持さ
れ、該ローラ6は現像ローラ5に接触しながら例えば反
時計方向に回転駆動される。
【0019】トナー容器3内のトナー4は、時計方向に
回転するアジテータ7により撹拌されつつ、トナー供給
ローラ6に運ばれ、次いでこのローラ6によって現像ロ
ーラ5に供給される。この供給時にトナーは所定の極性
に摩擦帯電され、現像ローラ5の周面に静電的に付着
し、現像ローラ5に担持される。このときの状況は後に
詳しく説明する。
回転するアジテータ7により撹拌されつつ、トナー供給
ローラ6に運ばれ、次いでこのローラ6によって現像ロ
ーラ5に供給される。この供給時にトナーは所定の極性
に摩擦帯電され、現像ローラ5の周面に静電的に付着
し、現像ローラ5に担持される。このときの状況は後に
詳しく説明する。
【0020】上述のように現像ローラ5の周面に供給担
持されたトナーは、該ローラ5の回転によって搬送さ
れ、トナー層厚規制部材の一例であるドクターブレード
8によってならされ、厚さを規制される。ブレード8に
代え、例えばローラ又はベルトなどから成るトナー層厚
規制部材を用いることもできる。
持されたトナーは、該ローラ5の回転によって搬送さ
れ、トナー層厚規制部材の一例であるドクターブレード
8によってならされ、厚さを規制される。ブレード8に
代え、例えばローラ又はベルトなどから成るトナー層厚
規制部材を用いることもできる。
【0021】次いでこのトナーは感光体1と現像ローラ
5が互いに対向した現像領域9へ搬送され、ここで、現
像ローラ5上のトナーが感光体1に形成された静電潜像
に静電的に移行し、該潜像をトナー像として可視像化す
る。このように、現像ローラ5は、回転駆動されること
によって、静電潜像可視像化用のトナーを担持して搬送
するものである。
5が互いに対向した現像領域9へ搬送され、ここで、現
像ローラ5上のトナーが感光体1に形成された静電潜像
に静電的に移行し、該潜像をトナー像として可視像化す
る。このように、現像ローラ5は、回転駆動されること
によって、静電潜像可視像化用のトナーを担持して搬送
するものである。
【0022】現像に供されずに現像領域9を通過したト
ナーは、現像ローラ5に担持されたままトナー供給ロー
ラ6のところに戻される。また感光体1上に形成された
可視像は図示していない転写紙に転写され、定着装置に
よって転写紙上に定着される。
ナーは、現像ローラ5に担持されたままトナー供給ロー
ラ6のところに戻される。また感光体1上に形成された
可視像は図示していない転写紙に転写され、定着装置に
よって転写紙上に定着される。
【0023】ここで図示した現像装置2においては、そ
の現像ローラ5が図2に示すように、閉電界形成層20
と、この形成層20が表面に積層されている導電性基体
10とを有している。本例ではこの導電性基体10が、
ローラ状に形成されていて、アルミニウム、鉄又は鉄合
金などの導体から構成されている。閉電界形成層20
は、後述するように現像ローラ5の表面近傍に微小閉電
界界を形成するためのものであり、導電処理された樹脂
より成る導電部12中に、図2に模式的に拡大して示し
た有極性ゴムの微小塊より成る誘電部11を分散したも
のから成る。本例では、誘電部11を構成する有極性ゴ
ムとしてヒドリンゴムが用いられているが、NBR(ア
クリル・ニトリル・ブダジエン・ラバー)、又はクロロ
プレンなどの有極性ゴムを用いることもできる。また導
電部12を構成する樹脂は、これに分散されたカーボン
などの導体によって導電処理されている。このように有
極性ゴムの微小球状塊より成る誘電部11と、導電部1
2とが、現像ローラ5の表面に図3に示す如く不規則状
態で混在露出しているのである。
の現像ローラ5が図2に示すように、閉電界形成層20
と、この形成層20が表面に積層されている導電性基体
10とを有している。本例ではこの導電性基体10が、
ローラ状に形成されていて、アルミニウム、鉄又は鉄合
金などの導体から構成されている。閉電界形成層20
は、後述するように現像ローラ5の表面近傍に微小閉電
界界を形成するためのものであり、導電処理された樹脂
より成る導電部12中に、図2に模式的に拡大して示し
た有極性ゴムの微小塊より成る誘電部11を分散したも
のから成る。本例では、誘電部11を構成する有極性ゴ
ムとしてヒドリンゴムが用いられているが、NBR(ア
クリル・ニトリル・ブダジエン・ラバー)、又はクロロ
プレンなどの有極性ゴムを用いることもできる。また導
電部12を構成する樹脂は、これに分散されたカーボン
などの導体によって導電処理されている。このように有
極性ゴムの微小球状塊より成る誘電部11と、導電部1
2とが、現像ローラ5の表面に図3に示す如く不規則状
態で混在露出しているのである。
【0024】なお、図3は後述するように現像ローラの
表面を顕微鏡を用いて観察したときの様子を示すもので
あって、この図に50μmで示したスケールから各誘電
部11の大略の大きさを理解することができる。また図
3では、誘電部11と導電部12とを識別しやすくする
ため、誘電部11に対して斜線を付してある。
表面を顕微鏡を用いて観察したときの様子を示すもので
あって、この図に50μmで示したスケールから各誘電
部11の大略の大きさを理解することができる。また図
3では、誘電部11と導電部12とを識別しやすくする
ため、誘電部11に対して斜線を付してある。
【0025】一方、図1及び図2に示したように、現像
ローラ5に接するトナー供給ローラ6は、トナー4に接
触して、これを所定の極性、本例ではマイナス極性に摩
擦帯電させ、かつ現像ローラ5の表面の誘電部11に接
触して、これをトナーの帯電極性と逆極性(本例ではプ
ラス)に摩擦帯電させる材料から構成されている。図1
及び図2に例示したトナー供給ローラ6は、導体の芯部
材14とそのまわりに積層された円筒状の発泡体15よ
り成り、この発泡体15が弾性変形しながら現像ローラ
5に圧接する。発泡体15の代りに、例えばファーブラ
シ等、それ自体公知のものを用いることもできる。
ローラ5に接するトナー供給ローラ6は、トナー4に接
触して、これを所定の極性、本例ではマイナス極性に摩
擦帯電させ、かつ現像ローラ5の表面の誘電部11に接
触して、これをトナーの帯電極性と逆極性(本例ではプ
ラス)に摩擦帯電させる材料から構成されている。図1
及び図2に例示したトナー供給ローラ6は、導体の芯部
材14とそのまわりに積層された円筒状の発泡体15よ
り成り、この発泡体15が弾性変形しながら現像ローラ
5に圧接する。発泡体15の代りに、例えばファーブラ
シ等、それ自体公知のものを用いることもできる。
【0026】図1を参照して先に説明したように、現像
領域9を通過した現像ローラ部分はトナー供給ローラ6
のところに移動して該ローラ6に接触し、ここで現像ロ
ーラ5上に担持されている、現像に供されなかったトナ
ーがトナー供給ローラ6により機械的、電気的に掻き落
される。
領域9を通過した現像ローラ部分はトナー供給ローラ6
のところに移動して該ローラ6に接触し、ここで現像ロ
ーラ5上に担持されている、現像に供されなかったトナ
ーがトナー供給ローラ6により機械的、電気的に掻き落
される。
【0027】同時に、現像ローラ表面の誘電部11が、
トナー供給ローラ6と接触し、その摩擦によってトナー
の帯電極性と反対のプラス極性に帯電され、その電荷が
その誘電部11に蓄積保持される。その際、現像領域9
を通過した現像ローラ周面の誘電部11に、感光体1の
静電潜像の影響による静電的な残像が残っていても、ト
ナー供給ローラ6との摩擦により、誘電部11をほぼ飽
和状態まで帯電させ、その電荷量を均一にして残像をな
くし、現像ローラ5を初期化することが可能である。
トナー供給ローラ6と接触し、その摩擦によってトナー
の帯電極性と反対のプラス極性に帯電され、その電荷が
その誘電部11に蓄積保持される。その際、現像領域9
を通過した現像ローラ周面の誘電部11に、感光体1の
静電潜像の影響による静電的な残像が残っていても、ト
ナー供給ローラ6との摩擦により、誘電部11をほぼ飽
和状態まで帯電させ、その電荷量を均一にして残像をな
くし、現像ローラ5を初期化することが可能である。
【0028】一方、トナー供給ローラ6の周面に接触し
ながら現像ローラ5に運ばれるトナー4は図2に模式的
に拡大して示してあるが、かかるトナー4がトナー供給
ローラ6との摩擦によってマイナス極性に摩擦帯電さ
れ、現像ローラ5に供給される。このとき、この現像ロ
ーラ表面の誘電部11との摩擦により、トナー4をさら
に強く摩擦帯電させることもできる。
ながら現像ローラ5に運ばれるトナー4は図2に模式的
に拡大して示してあるが、かかるトナー4がトナー供給
ローラ6との摩擦によってマイナス極性に摩擦帯電さ
れ、現像ローラ5に供給される。このとき、この現像ロ
ーラ表面の誘電部11との摩擦により、トナー4をさら
に強く摩擦帯電させることもできる。
【0029】現像ローラ表面には、トナーの帯電極性と
逆極性に帯電した誘電部11と、導電部12が混在し、
しかもこの導電部12は、これに電気的に接続された導
電性基体10を介してアースされ、又はバイアス電源
(図示せず)に接続されてバイアス電圧を印加された状
態にあるので、現像ローラ5の表面には、誘電部11の
表面形状に対応した電荷パターンが形成されている。
逆極性に帯電した誘電部11と、導電部12が混在し、
しかもこの導電部12は、これに電気的に接続された導
電性基体10を介してアースされ、又はバイアス電源
(図示せず)に接続されてバイアス電圧を印加された状
態にあるので、現像ローラ5の表面には、誘電部11の
表面形状に対応した電荷パターンが形成されている。
【0030】このため、図4に示すように各導電部12
と誘電部11の表面の間に大きな電位差ができ、これら
の間に閉電界が形成される。すなわち、現像ローラ5の
表面近傍には、上述の電荷パターンによって微小閉電界
(マイクロフィールド)が形成されるのである。より詳
しく説明すると、電界の状態を表わす電気力線を考えた
場合、現像ローラ5の表面近傍の空間には、図4に円弧
状の多数の線で表わしたように電気力線Eが形成され、
その電気力線は現像ローラ5から出て同一の現像ローラ
5に戻る。このように、閉電界形成層20によって、電
界傾度の大なる電界が現像ローラの表面近傍に形成され
るのである。
と誘電部11の表面の間に大きな電位差ができ、これら
の間に閉電界が形成される。すなわち、現像ローラ5の
表面近傍には、上述の電荷パターンによって微小閉電界
(マイクロフィールド)が形成されるのである。より詳
しく説明すると、電界の状態を表わす電気力線を考えた
場合、現像ローラ5の表面近傍の空間には、図4に円弧
状の多数の線で表わしたように電気力線Eが形成され、
その電気力線は現像ローラ5から出て同一の現像ローラ
5に戻る。このように、閉電界形成層20によって、電
界傾度の大なる電界が現像ローラの表面近傍に形成され
るのである。
【0031】誘電部11の表面は、導電部12の表面に
微小面積で隣接しているので、各微小閉電界は所謂エッ
ジ効果ないしはフリンジング効果によってその強度が大
変強くなる。かかる閉電界によって、誘電部11と逆極
性に帯電したトナーは、誘電部11の表面にクーロン力
によって強く引かれ、現像ローラ5上に多量に離れ難い
状態で保持される。このときトナーはトナー供給ローラ
6と現像ローラ5との摩擦によって強く摩擦帯電してお
り、しかも現像ローラ5の表面に強い微小閉電界の作用
で保持されるので、現像ローラ5上には高い電荷を持っ
た多量のトナーが担持される。
微小面積で隣接しているので、各微小閉電界は所謂エッ
ジ効果ないしはフリンジング効果によってその強度が大
変強くなる。かかる閉電界によって、誘電部11と逆極
性に帯電したトナーは、誘電部11の表面にクーロン力
によって強く引かれ、現像ローラ5上に多量に離れ難い
状態で保持される。このときトナーはトナー供給ローラ
6と現像ローラ5との摩擦によって強く摩擦帯電してお
り、しかも現像ローラ5の表面に強い微小閉電界の作用
で保持されるので、現像ローラ5上には高い電荷を持っ
た多量のトナーが担持される。
【0032】しかも、現像ローラ5に担持されたトナー
がドクターブレード8によって弾性的に押圧され、層厚
を規制されるとき、帯電の充分なトナーは微小閉電界に
よって現像ローラ5の表面に強く保持されるが、かかる
トナーに帯電量の小なるトナーが混在していても、これ
はドクターブレード8との接触圧によって除去され、結
局、帯電量の大なるトナーだけが、多量に現像領域9へ
搬送され、前述の如く静電潜像を可視像化する。ドクタ
ーブレード8に電圧を印加して、トナーに電荷を注入す
ることもできる。
がドクターブレード8によって弾性的に押圧され、層厚
を規制されるとき、帯電の充分なトナーは微小閉電界に
よって現像ローラ5の表面に強く保持されるが、かかる
トナーに帯電量の小なるトナーが混在していても、これ
はドクターブレード8との接触圧によって除去され、結
局、帯電量の大なるトナーだけが、多量に現像領域9へ
搬送され、前述の如く静電潜像を可視像化する。ドクタ
ーブレード8に電圧を印加して、トナーに電荷を注入す
ることもできる。
【0033】このようにして、トナー4として非磁性ト
ナーを用いても、これを充分に帯電させて多量に現像領
域9に搬送できるので、可視像の濃度不足を阻止し、高
品質な可視像を形成することができる。
ナーを用いても、これを充分に帯電させて多量に現像領
域9に搬送できるので、可視像の濃度不足を阻止し、高
品質な可視像を形成することができる。
【0034】現像ローラの誘電部11をトナー4と同極
性に帯電させ、トナーを導電部12の表面に多量に静電
的に付着させるように構成することも可能である。
性に帯電させ、トナーを導電部12の表面に多量に静電
的に付着させるように構成することも可能である。
【0035】微小閉電界を利用しない現像ローラを用い
た場合、現像領域へ搬送できるトナーの量が不足するの
で、これを補うため、現像ローラ表面の線速を、感光体
表面の線速の3乃至4倍程度に高めることが従来より行
われているが、このように現像ローラの回転速度を高め
ると、現像ローラのトルク負荷の上昇によるジターを引
き起こしたり、感光体と現像ローラの線速差に起因し
て、可視像中にトナー後端寄り現象が発生し、その画質
が劣化する。図1乃至図3に示した現像ローラ5を用い
れば、その表面線速を感光体1の表面線速と同じ速さに
設定しても、可視像の画像濃度低下を阻止でき、またジ
ターやトナー後端寄り現象の発生も阻止できる。但し、
図1乃至図3に示した現像ローラ5の表面線速を、感光
体1の表面線速よりも速くして、現像動作を実行しても
よいことは当然である。
た場合、現像領域へ搬送できるトナーの量が不足するの
で、これを補うため、現像ローラ表面の線速を、感光体
表面の線速の3乃至4倍程度に高めることが従来より行
われているが、このように現像ローラの回転速度を高め
ると、現像ローラのトルク負荷の上昇によるジターを引
き起こしたり、感光体と現像ローラの線速差に起因し
て、可視像中にトナー後端寄り現象が発生し、その画質
が劣化する。図1乃至図3に示した現像ローラ5を用い
れば、その表面線速を感光体1の表面線速と同じ速さに
設定しても、可視像の画像濃度低下を阻止でき、またジ
ターやトナー後端寄り現象の発生も阻止できる。但し、
図1乃至図3に示した現像ローラ5の表面線速を、感光
体1の表面線速よりも速くして、現像動作を実行しても
よいことは当然である。
【0036】次に、上述の如き現像ローラ5を製造する
方法の一例を説明する。ここに例示する製造方法は、本
発明者が行った実験結果の一例を示すものである。
方法の一例を説明する。ここに例示する製造方法は、本
発明者が行った実験結果の一例を示すものである。
【0037】先ず、有極性ゴムの一例であるヒドリンゴ
ムを、2本のロール混練機を用いて可塑化し、得られた
ゴムパウンドを、ペレタイザーを用いて2×2mm程のチ
ップ状に裁断し、そのチップを溶剤に投入し、スターラ
ーにて約4時間撹拌することによって有極性ゴムの溶液
を得る。
ムを、2本のロール混練機を用いて可塑化し、得られた
ゴムパウンドを、ペレタイザーを用いて2×2mm程のチ
ップ状に裁断し、そのチップを溶剤に投入し、スターラ
ーにて約4時間撹拌することによって有極性ゴムの溶液
を得る。
【0038】本実験で用いたロール混練機は、西村機械
(株)製の8インチロールで、その前ロールの回転数は
18rpm、後ロールの回転数は20rpmであった。またペ
レタイザーとしては、(株)ホーライ製のU−210を
使用した。ヒドリンゴムとしては、ダイソー社製の商品
名エピクロマーHを30g使用し、その溶剤としては酢
酸ブチル300gを使用した。
(株)製の8インチロールで、その前ロールの回転数は
18rpm、後ロールの回転数は20rpmであった。またペ
レタイザーとしては、(株)ホーライ製のU−210を
使用した。ヒドリンゴムとしては、ダイソー社製の商品
名エピクロマーHを30g使用し、その溶剤としては酢
酸ブチル300gを使用した。
【0039】上述の如くして有極性ゴムの溶液を得ると
共に、その液中に導電処理された液状の樹脂を所定量混
合、撹拌して塗工液を得る。本実験では、商品名ルミフ
ロンLF−601C主剤100g(フッ素樹脂塗料)と
同硬化剤20gの誘電性樹脂に、商品名プリンテックス
(独、デグスサ社製 ファーネスブラック)より成るカ
ーボン10gを分散し、導電処理した液状の樹脂を製作
して使用した。このように、樹脂中にカーボンを分散す
ることにより、当該樹脂を簡単に導電処理することがで
きる。
共に、その液中に導電処理された液状の樹脂を所定量混
合、撹拌して塗工液を得る。本実験では、商品名ルミフ
ロンLF−601C主剤100g(フッ素樹脂塗料)と
同硬化剤20gの誘電性樹脂に、商品名プリンテックス
(独、デグスサ社製 ファーネスブラック)より成るカ
ーボン10gを分散し、導電処理した液状の樹脂を製作
して使用した。このように、樹脂中にカーボンを分散す
ることにより、当該樹脂を簡単に導電処理することがで
きる。
【0040】カーボンとしては、上に例示したもののほ
か、例えば、チャネルブラック、アセチレンブラック、
ランプブラックなどであっても、その添加量を加減する
ことで使用できる。
か、例えば、チャネルブラック、アセチレンブラック、
ランプブラックなどであっても、その添加量を加減する
ことで使用できる。
【0041】また誘電性の樹脂としても上に挙げたもの
のほか、アルキッド、メラミン、シリコーン、ウレタ
ン、不飽和ポリエステル、アクリル、酢酸ビニルなどの
一般に塗料化が可能な絶縁性樹脂を用いることができ、
これを導電処理して使用することができる。
のほか、アルキッド、メラミン、シリコーン、ウレタ
ン、不飽和ポリエステル、アクリル、酢酸ビニルなどの
一般に塗料化が可能な絶縁性樹脂を用いることができ、
これを導電処理して使用することができる。
【0042】さらに溶剤としても、酢酸エチル、キシレ
ン、トルエン、エチレングリコールモノエチルエーテル
アセテート、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジペン
テン、アセトンなどのヒドリンゴムに対して良溶剤とな
るものであれば、いずれも使用可能である。
ン、トルエン、エチレングリコールモノエチルエーテル
アセテート、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジペン
テン、アセトンなどのヒドリンゴムに対して良溶剤とな
るものであれば、いずれも使用可能である。
【0043】上述のように調整された塗工液を得ると共
に、図5に示すように現像ローラの母体となる導電性基
体10を用意し、以下のようにこの基体10の表面に上
記塗工液を塗布し、これを乾燥させて現像ローラ5を得
る。
に、図5に示すように現像ローラの母体となる導電性基
体10を用意し、以下のようにこの基体10の表面に上
記塗工液を塗布し、これを乾燥させて現像ローラ5を得
る。
【0044】本実験では、アルミニウム製の導電性基体
10を用い、その表面にスプレーガンによって塗工液を
塗布した。使用したスプレーガンはふ桑精機製の商品名
ST−6R(ノズル口径φ0.5mm)であり、導電性基
体10を400rpmの回転数で回転させながら、この基
体10から73mm離れた位置にスプレーガンのノズルを
配置し、このスプレーガンを毎秒40mmの速さで揺動さ
せながら、そのノズルから霧化した塗工液を導電性基体
10の表面に塗布した。このときの霧化エアー流量は2
0リットル/分、その吐出量は4cc/分であり、スプレ
ーガンを導電性基体10の軸線方向に25往復させて塗
工液を塗布した。
10を用い、その表面にスプレーガンによって塗工液を
塗布した。使用したスプレーガンはふ桑精機製の商品名
ST−6R(ノズル口径φ0.5mm)であり、導電性基
体10を400rpmの回転数で回転させながら、この基
体10から73mm離れた位置にスプレーガンのノズルを
配置し、このスプレーガンを毎秒40mmの速さで揺動さ
せながら、そのノズルから霧化した塗工液を導電性基体
10の表面に塗布した。このときの霧化エアー流量は2
0リットル/分、その吐出量は4cc/分であり、スプレ
ーガンを導電性基体10の軸線方向に25往復させて塗
工液を塗布した。
【0045】次に、導電性基体10の表面に塗布した塗
工液を、100℃の雰囲気中にて60分間乾燥させ、前
述の硬化剤を硬化させた。このようにして、図1乃至図
3に示すように、導電処理された樹脂より成る導電部1
2中に有極性ゴム(ヒドリンゴム)の微小塊より成る誘
電部11が分散している閉電界形成層20を導電性基体
10上に形成して成る現像ローラ5が完成する。
工液を、100℃の雰囲気中にて60分間乾燥させ、前
述の硬化剤を硬化させた。このようにして、図1乃至図
3に示すように、導電処理された樹脂より成る導電部1
2中に有極性ゴム(ヒドリンゴム)の微小塊より成る誘
電部11が分散している閉電界形成層20を導電性基体
10上に形成して成る現像ローラ5が完成する。
【0046】硬化後の閉電界形成層20の表面を研磨な
どによって平滑化することもできるが、上述した方法で
は、特に研磨などを行わなくても、表面平滑な現像ロー
ラを得ることができる。
どによって平滑化することもできるが、上述した方法で
は、特に研磨などを行わなくても、表面平滑な現像ロー
ラを得ることができる。
【0047】前述のように、図3は完成した現像ローラ
5の表面を位相差顕微鏡を用いて観察したときの様子を
示すものであり、この図から導電処理されたフッ素樹脂
の導電部12中にヒドリンゴムより成る微小球塊状の誘
電部11が混在している様子をよく理解できる。このよ
うに導電部12中に微小塊状の誘電部11を分散させる
ことによって、現像動作時に現像ローラ表面の近傍に微
小閉電界を形成でき、必要量のトナーを現像領域に搬送
できるのである。
5の表面を位相差顕微鏡を用いて観察したときの様子を
示すものであり、この図から導電処理されたフッ素樹脂
の導電部12中にヒドリンゴムより成る微小球塊状の誘
電部11が混在している様子をよく理解できる。このよ
うに導電部12中に微小塊状の誘電部11を分散させる
ことによって、現像動作時に現像ローラ表面の近傍に微
小閉電界を形成でき、必要量のトナーを現像領域に搬送
できるのである。
【0048】上述の如くヒドリンゴム溶液を用いて現像
ローラ5を製造することによって、ヒドリンゴムの微小
塊を導電処理された樹脂中に分散させることができる
が、その理由は以下のように考えられる。
ローラ5を製造することによって、ヒドリンゴムの微小
塊を導電処理された樹脂中に分散させることができる
が、その理由は以下のように考えられる。
【0049】ヒドリンゴムは、分子中にCl基、エチレ
ンオキサイド基などの極性基を有することから、凝集力
が強く、ゴム物性も天然ゴムなどに匹敵する弾性に富ん
だものとなることが知られている。このようなヒドリン
ゴムを溶剤に溶かしてゴム溶液を得るのであるが、かか
るヒドリンゴムを溶剤に溶かした時点では、ゴムは安定
して分散し、凝集、沈殿は生じない。ところが、その溶
剤の希釈率、ないしは使用する溶剤によっては、その溶
液をスターラーなどで撹拌、混合した後、静置すると、
溶剤中でゴムが微小球塊状に分離し、凝集し始める。こ
の傾向は、溶剤の希釈率が低い程顕著で、またシクロヘ
キサノン、酢酸エチル、セロソルブアセテート、テトラ
ヒドロフランなどのヒドリンゴムの溶解性が高い溶剤を
用いたときよりも、キシレン、トルエン、メチルイソブ
チルケトンなどのヒドリンゴムの溶解性が低い溶剤を使
用した場合の方が顕著に現われる。
ンオキサイド基などの極性基を有することから、凝集力
が強く、ゴム物性も天然ゴムなどに匹敵する弾性に富ん
だものとなることが知られている。このようなヒドリン
ゴムを溶剤に溶かしてゴム溶液を得るのであるが、かか
るヒドリンゴムを溶剤に溶かした時点では、ゴムは安定
して分散し、凝集、沈殿は生じない。ところが、その溶
剤の希釈率、ないしは使用する溶剤によっては、その溶
液をスターラーなどで撹拌、混合した後、静置すると、
溶剤中でゴムが微小球塊状に分離し、凝集し始める。こ
の傾向は、溶剤の希釈率が低い程顕著で、またシクロヘ
キサノン、酢酸エチル、セロソルブアセテート、テトラ
ヒドロフランなどのヒドリンゴムの溶解性が高い溶剤を
用いたときよりも、キシレン、トルエン、メチルイソブ
チルケトンなどのヒドリンゴムの溶解性が低い溶剤を使
用した場合の方が顕著に現われる。
【0050】このようなヒドリンゴム溶液を、スターラ
ーで撹拌、混合して得た後すぐに、又はこれを静置して
から、この液に、前述の如く導電処理された樹脂を入
れ、これを混合、撹拌して塗工液を得、これを導電性基
体10の表面にスプレーして塗布するが、この塗工液が
導電性基体10に付着した時には、既にその溶剤の大半
は揮発している。またその付着後も乾燥、蒸発が発生
し、塗布から乾燥までの過程で、ヒドリンゴムの凝集、
分離が進行する。
ーで撹拌、混合して得た後すぐに、又はこれを静置して
から、この液に、前述の如く導電処理された樹脂を入
れ、これを混合、撹拌して塗工液を得、これを導電性基
体10の表面にスプレーして塗布するが、この塗工液が
導電性基体10に付着した時には、既にその溶剤の大半
は揮発している。またその付着後も乾燥、蒸発が発生
し、塗布から乾燥までの過程で、ヒドリンゴムの凝集、
分離が進行する。
【0051】このように、ヒドリンゴムの自己凝集によ
り、導電処理されたフッ素樹脂の導電部12中に、微小
球塊状のヒドリンゴムより成る誘電部11が、図3に示
したように島状に現われるものと推察されるのである。
り、導電処理されたフッ素樹脂の導電部12中に、微小
球塊状のヒドリンゴムより成る誘電部11が、図3に示
したように島状に現われるものと推察されるのである。
【0052】これは、ヒドリンゴム以外の有極性ゴム、
例えばNBR、クロロプレンなどを用いたときも同様に
生じる現象であり、かかる有極性ゴムを用い、前述した
ところと同様にして現像ローラを製造しても、図1乃至
図3に示した現像ローラ5と同様に、導電処理された樹
脂中にNBRやクロロプレンの微小塊が分散した閉電界
形成層を有する現像ローラを得ることができる。
例えばNBR、クロロプレンなどを用いたときも同様に
生じる現象であり、かかる有極性ゴムを用い、前述した
ところと同様にして現像ローラを製造しても、図1乃至
図3に示した現像ローラ5と同様に、導電処理された樹
脂中にNBRやクロロプレンの微小塊が分散した閉電界
形成層を有する現像ローラを得ることができる。
【0053】上述した実験例では、塗工液を導電性基体
10の表面に、スプレーによって塗布したが、このよう
にすると、塗工液が霧状になったとき、その溶剤が飛
び、その時点でヒドリンゴムの凝集が起こる。このた
め、完成した現像ローラ表面の誘電部11を導電部12
中に細かく分散させることができ、現像動作時に微小閉
電界を増やすことが可能となる。これに対し、導電性基
体10を塗工液中にディッピングしたり、該基体10の
表面に塗工液を塗り付けるなどして、導電性基体10の
表面に塗工液を塗布しても、前述した所定の機能を有す
る現像ローラ5を得ることができる。
10の表面に、スプレーによって塗布したが、このよう
にすると、塗工液が霧状になったとき、その溶剤が飛
び、その時点でヒドリンゴムの凝集が起こる。このた
め、完成した現像ローラ表面の誘電部11を導電部12
中に細かく分散させることができ、現像動作時に微小閉
電界を増やすことが可能となる。これに対し、導電性基
体10を塗工液中にディッピングしたり、該基体10の
表面に塗工液を塗り付けるなどして、導電性基体10の
表面に塗工液を塗布しても、前述した所定の機能を有す
る現像ローラ5を得ることができる。
【0054】以上のように、少ない工程で簡単に現像ロ
ーラを製造でき、その現像ローラの製造コストを従来よ
りも格段と下げることが可能である。
ーラを製造でき、その現像ローラの製造コストを従来よ
りも格段と下げることが可能である。
【0055】本発明は、ベルト状のトナー担持体及びそ
の製造方法にも適用できるものであり、かかるトナー担
持体と、前述の現像ローラとの構成上の相違は、導電性
基体が導体より成るベルトないしはシートとなる点だけ
である。かかる導電性基体を用いて、前述したところと
同様にして、ベルト状のトナー担持体を製造することが
できるのである。
の製造方法にも適用できるものであり、かかるトナー担
持体と、前述の現像ローラとの構成上の相違は、導電性
基体が導体より成るベルトないしはシートとなる点だけ
である。かかる導電性基体を用いて、前述したところと
同様にして、ベルト状のトナー担持体を製造することが
できるのである。
【0056】また、本発明によって製造されたトナー担
持体を、図1に例示したように非磁性トナーを用いる現
像装置に採用すると、フルカラーやマルチカラーなどの
鮮やかなカラー画像をも形成することが可能となるが、
必要に応じて補助剤を外添した磁性トナーより成る一成
分系現像剤を用いる現像装置にも有利に採用できる。そ
の際、トナー担持体の内部に磁石を設けなくともよいた
め、装置の構成を簡素化できる利点が得られる。
持体を、図1に例示したように非磁性トナーを用いる現
像装置に採用すると、フルカラーやマルチカラーなどの
鮮やかなカラー画像をも形成することが可能となるが、
必要に応じて補助剤を外添した磁性トナーより成る一成
分系現像剤を用いる現像装置にも有利に採用できる。そ
の際、トナー担持体の内部に磁石を設けなくともよいた
め、装置の構成を簡素化できる利点が得られる。
【0057】
【発明の効果】請求項1に記載の構成によれば、現像動
作時に微小閉電界を形成できる低コストなトナー担持体
を供することができる。
作時に微小閉電界を形成できる低コストなトナー担持体
を供することができる。
【0058】請求項2に記載の構成によれば、少ない工
程数で簡単に、現像動作時に微小閉電界を形成できるト
ナー担持体を製造することができる。
程数で簡単に、現像動作時に微小閉電界を形成できるト
ナー担持体を製造することができる。
【0059】請求項3に記載の構成によれば、低コスト
で簡単に樹脂を導電処理することができる。
で簡単に樹脂を導電処理することができる。
【図1】現像装置の一例を示す概略断面図である。
【図2】現像ローラの誘電部と、トナー粒子を、他の部
分よりも拡大して模式的に示した説明図である。
分よりも拡大して模式的に示した説明図である。
【図3】現像ローラ表面の拡大平面図である。
【図4】現像ローラ表面の近傍に形成される微小閉電界
の電気力線を示した説明図である。
の電気力線を示した説明図である。
【図5】ローラ状の導電性基体を示す斜視図である。
10 導電性基体 20 閉電界形成層
Claims (3)
- 【請求項1】 導電処理された樹脂中に有極性ゴムの微
小塊が分散している閉電界形成層と、該閉電界形成層が
表面に積層されている導電性基体とを有することを特徴
とするトナー担持体。 - 【請求項2】 有極性ゴムの溶液を得ると共に、その液
中に導電処理された樹脂を混合、撹拌して塗工液を得、
該塗工液を導電性基体の表面に塗布することにより、導
電処理された樹脂中に有極性ゴムの微小塊が分散してい
る閉電界形成層を導電性基体の表面に形成することを特
徴とするトナー担持体の製造方法。 - 【請求項3】 樹脂中にカーボンを分散することによ
り、当該樹脂を導電処理する請求項2に記載のトナー担
持体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33905293A JPH07160113A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | トナー担持体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33905293A JPH07160113A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | トナー担持体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07160113A true JPH07160113A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=18323807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33905293A Pending JPH07160113A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | トナー担持体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07160113A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3531211A1 (en) | 2018-02-26 | 2019-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
| EP3605240A1 (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, electrophotographic process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
| CN110874034A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 佳能株式会社 | 显影辊、电子照相处理盒和电子照相图像形成设备 |
| EP3786716A1 (en) | 2019-08-26 | 2021-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
-
1993
- 1993-12-03 JP JP33905293A patent/JPH07160113A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110196540B (zh) * | 2018-02-26 | 2022-04-22 | 佳能株式会社 | 显影构件、电子照相处理盒和电子照相图像形成设备 |
| US20190265609A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
| CN110196540A (zh) * | 2018-02-26 | 2019-09-03 | 佳能株式会社 | 显影构件、电子照相处理盒和电子照相图像形成设备 |
| JP2019148664A (ja) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | キヤノン株式会社 | 現像部材、電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
| EP3531211A1 (en) | 2018-02-26 | 2019-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
| US10642186B2 (en) | 2018-02-26 | 2020-05-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member having outer surface with independent electrically insulating domains, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
| EP3605240A1 (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, electrophotographic process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
| CN110780559A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 佳能株式会社 | 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备 |
| US11465383B2 (en) | 2018-07-31 | 2022-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, electrophotographic process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
| CN110780559B (zh) * | 2018-07-31 | 2022-06-21 | 佳能株式会社 | 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备 |
| CN110874034A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 佳能株式会社 | 显影辊、电子照相处理盒和电子照相图像形成设备 |
| US11156935B2 (en) | 2019-08-26 | 2021-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
| EP3786716A1 (en) | 2019-08-26 | 2021-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
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