JPH08190266A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH08190266A
JPH08190266A JP7001206A JP120695A JPH08190266A JP H08190266 A JPH08190266 A JP H08190266A JP 7001206 A JP7001206 A JP 7001206A JP 120695 A JP120695 A JP 120695A JP H08190266 A JPH08190266 A JP H08190266A
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JP
Japan
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toner
developer
image
carrier
photoconductive support
Prior art date
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Pending
Application number
JP7001206A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Yamamoto
毅 山本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2成分現像剤に比し利点を有する導電性トナ
ーは、静電的転写手段等により記録材に転写する場合、
導電性のために記録材への吸引力が低下し、転写効率の
低下等の問題を惹起するが、本発明はこの問題を解決す
る。 【構成】 導電性粒子分散型トナー(2)を有する現像
剤を用いた画像形成装置において、該トナーを担持する
現像剤担持体(3)と、該現像剤担持体上の該現像剤の
層厚を規制する現像剤規制手段(5)と、該現像剤担持
体に対向して配された光導電性支持体(7)と、該光導
電性支持体に熱を加える加熱部材(6)と、該光導電性
支持体に帯電を付与する帯電付与部材と、該光導電性支
持体を露光(8)する露光装置とを有する構成で、各複
写工程毎にトナーの比抵抗を熱的に変化させ、各工程に
適した比抵抗で画像形成を行うこととし、転写時にはト
ナーの比抵抗を高くして転写効率を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法等により画
像を形成する画像形成装置に関し、より詳しくは導電性
トナーを有する現像剤を用いる画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては、米国特許第
2297691号明細書、特公昭42−23910号公
報及び特公昭43−24748号公報等に記載されてい
る様に、多数の方法が知られているが、一般には、光導
電物質を利用した記録体である感光体上に種々の手段に
より電気的潜像を形成し、ついで該潜像をトナーを用い
て現像し、得られたトナー画像を必要に応じて紙等の転
写材に転写し、更に該トナー像を加熱、或いは、溶剤蒸
気等により定着して、複写画像を得るものである。
【0003】また、電気的潜像をトナーを用いて可視化
する現像方法も、種々知られている。例えば、米国特許
第2874063号明細書に記載されている磁気ブラシ
現像法、同2221776号明細書に記載されているパ
ウダークラウド法、更にはファーブラシ現像法、液体現
像法等、多数の現像法が知られている。これらの現像法
において、特に、トナー及びキャリアを主体とする現像
剤を用いる磁気ブラシ法が広く実用化されているが、こ
の方法は、比較的安定に良画像が得られる反面、キャリ
アの劣化、トナーとキャリアの混合比の変動という2成
分現像剤にまつわる欠点を有する。
【0004】この様な欠点を回避するために、トナーの
みよりなる1成分現像剤を用いる現像方法が各種提案さ
れている。その中で、電気的に導電性を有する磁性導電
性トナーを用いた1成分現像方式では、Wilsonが
米国特許第2846333号明細書で記載した方式が古
くから知られているが、実用化されたものとしては米国
特許第3563734号明細書に記載されているShe
ly方式、並びに米国特許第3909258号明細書に
記述されているKotz方式などがよく知られている。
【0005】Kotz方式は、該導電性磁性トナーを静
電像に接触せしめて現像を行うものであるが、現像部に
おいて、感光層表面の写真画像部に接するトナー粒子鎖
の先端粒子に、静電画像部の電界により潜像電荷と逆極
性の電荷をスリーブ側から誘起させ、静電画像部との間
のクーロン力によりトナー粒子を潜像部に付着させ現像
を行うものである。なお、非磁性導電性トナーを用いた
現像方法には、米国特許第2976144号明細書のR
oseの特許、並びに米国特許第3166432号明細
書のGundlachの特許等があるが実用化には至ら
なかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の導電性
磁性トナーを用いる現像方法は、従来の2成分現像法に
まつわる問題点を回避した優れた方法があるが、反面、
トナーが導電性であるため、現像した画像を記録体から
普通紙等の最終的な支持部材へ、静電的に転写すること
が困難であるという欠点を有している。すなわち、転写
技術に電気的及び静電的転写技術を用いた場合、上記ト
ナー粒子が導電性であるため、上記導電性トナーと転写
紙面との間に電荷交換が生じ、それにより導電性粒子に
かかる転写紙への吸引力の低下が生じてしまい転写効率
の低下及び、転写画像に乱れを引き起こすという問題が
あった。よって、トナーに高抵抗の絶縁性磁性トナーを
用いた画像形成が主流となっているが、絶縁性磁性トナ
ーを用いることにより上記転写の問題は解決されるが、
現像後における現像剤担持体上の帯電量ムラにより、ゴ
ースト等の問題が発生していた。
【0007】本発明は、上記のような諸問題を解決し、
転写効率等を向上し良好な画像形成を行うようにした画
像形成装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】一般的に高分子化合物は
絶縁体であるが、これら高分子化合物に導電性粒子を分
散させていくと化合物内で導電性粒子による電気的経路
が形成され、導電性を示すことが知られている。このよ
うな導電性粒子分散型高分子化合物の中には、狭い温度
領域で急激にその電気的性質が変化するものがあり、そ
の機構は温度上昇に伴う系の熱膨張により導電性粒子の
電気的経路が切断され絶縁性に変化すると考えられてい
る。
【0009】従って、本発明者等は、前記目的を達成す
る為に上記現象をトナーに利用し、トナーの電気的特性
を各複写工程毎にそれぞれの工程に適した値に変化させ
ることにより、上記転写にかかわる諸問題と現像担持体
上の帯電量ムラ等を解決することを目的とするものであ
る。
【0010】すなわち、転写等の工程においてトナーの
電気的特性が絶縁性を示し、それ以外の工程では導電性
を示すような構成で上記諸問題を解決している。よっ
て、画像装置の構成を、導電性粒子分散型トナーを有し
た現像剤と、該現像剤を担持する現像剤担持体と、該現
像剤担持体上の該現像剤の層厚を規制する現像剤規制手
段と、該現像剤担持体に対向して配された光導電性支持
体と、該光導電性支持体に熱を加える加熱部材と、該光
導電性支持体に帯電を付与する帯電付与部材と、該現像
剤担持体に電圧を印加する電源と、該光導電性支持体を
露光する露光装置とを有する構成とした。
【0011】
【作用】上記画像形成装置において、現像部における画
像形成は、従来の導電性トナーを用いた画像形成方法、
すなわち、トナーを光導電性支持体の静電像に接触せし
め、トナー粒子鎖の先端粒子に静電画像部の電界により
潜像電荷と逆極性の電荷を現像剤担持体側から誘起さ
せ、静電画像部との間のクーロン力によりトナー粒子を
潜像部に付着させる方法で成し遂げられるが、この際、
ヒーター等によって加熱されている光導電性支持体にト
ナーを接触させて現像を行うため、光導電性支持体上で
画像形成を行っているトナーに熱膨張が生じる。する
と、トナー内導電性粒子による電気経路が切断され、担
持体上のトナーは急激に絶縁性を示すようになる。よっ
て、静電潜像に応じたトナー画像を転写材に転写する際
に、転写効率の低下及び、画像の乱れが発生することは
ない。また、現像されずに現像剤担持体上に残り再度現
像器に回収されたトナーは導電性のままであるため、帯
電電荷を帯びることはない。よって、ゴースト等の原因
となっている現像剤担持体上の帯電量ムラも防止され
る。
【0012】
【実施例】
[実施例1]図1は、本発明に係る1実施例の画像形成
装置の概略構成を示す断面図である。
【0013】まず、同図を参照して構成を説明すると、
現像剤ホッパー1内には導電性粒子を分散させた高分子
化合物、例えば、n−ヘキサトリアコンタン−グラファ
イト(n−HTC−GC)と磁性粒子とを混練粉砕して
成る粒径5〜15μm程度の一成分磁性トナーを有する
現像剤(以下、トナーで記述)2が貯蔵されており、開
口部には、固定式永久磁石4を内包したトナー担持体3
が設置されている。トナー規制手段としては、該トナー
担持体3の表面と約20〜500μmの間隔を介し、且
つ、該固定式永久磁石4のN1 極に対向して磁性ブレー
ド5が設置されている。また、像担持体としての光導電
性支持体7は、加熱部材6を内包し且つ、該固定式永久
磁石4のN2 極に対向して該トナー担持体3表面から約
20〜500μmの間隔で設置され、光学系8により原
稿画像もしくは電気信号に応じた光像が照射されて潜像
形成が行われる構成となっている。以下、順に、これら
動作の詳細を記す。
【0014】現像剤ホッパー1内のトナー2は、トナー
担持体3に内包される固定式永久磁石4の磁気力によ
り、図示中矢印aの方向に回転する該トナー担持体3上
に塗布され、トナー層厚規制部に搬送される。この時、
該現像剤ホッパー内に収納されている該トナー2は、ト
ナー内に分散されている導電性粒子の効果により、ある
程度の導電性を示す剤となっている。
【0015】トナー層厚規制部に搬送された該トナー2
は、該磁性ブレード5により該トナー担持体3上に薄層
且つ均一にコートされるが、該トナー担持体3に内包さ
れる該永久磁石4の磁力により、担持体上でトナー粒子
鎖、すなわち穂を形成しながら現像部に搬送される。
【0016】よって、図2に示すように、これら該トナ
ー粒子鎖が現像部に搬送され、該トナー粒子鎖の先端粒
子9が、該光導電性支持体7の静電潜像部に接触する
と、静電潜像部の電界によりトナー粒子鎖の先端粒子9
に、潜像電荷と逆極性の電荷が該トナー担持体3側から
誘起される。すると、先端粒子は、静電潜像部との間の
クーロン力により潜像部に付着し、静電像に応じたトナ
ー画像を該光導電性支持体7表面に形成させる。
【0017】このようにして、クーロン力により該光導
電性支持体7表面に担持された該トナー2は、その後転
写部まで搬送され静電的に転写材10に転写されるが、
この際、該光導電性支持体7内部の加熱部材6により該
支持体7が所望の温度に加熱されているため、該支持体
7上で画像を形成しているトナー2にも熱が加わり、ト
ナーが転写部まで搬送される間に熱膨張を生じる。する
とトナー内の導電性粒子による電気経路及び、トナー間
の電気経路が切断されるため、トナー2は急激に絶縁性
となる。よって、該光導電性支持体7上のトナー画像を
転写材に転写する際に、転写効率の低下及び、画像の乱
れが発生することはない。また、現像されずに該トナー
担持体3上に残り、再度現像器に回収されたトナーは導
電性のままであるから、帯電電荷を帯びることはない。
よって、ゴースト等の原因となっているトナー担持体上
の帯電量ムラが発生することはない。
【0018】[実施例2]トナーへの加熱方法は上記実
施例1で示した方法に限るものではなく、例えば、現像
剤規制手段の後方に該現像剤担持体に対向した電極を配
置し、それらの間に介在する該トナーに電流を流して、
トナーにジュール熱を発生させる方法を用いてもよい。
すると、実施例1同様にトナーに熱膨張が生じ、トナー
内の導電性粒子による電気経路が切断され絶縁性とな
る。又、この際トナーには現像剤担持体及び現像剤規制
手段との接触により摩擦電荷が付与され帯電する。よっ
て、トナーは絶縁性磁性トナーと同様な振る舞いで光導
電性支持体に現像されそのまま転写工程に至る。
【0019】以下、図3に沿って、詳しく説明する。図
3は、本発明に係る他の実施例を示す断面図である。
【0020】現像剤ホッパー1内には導電性粒子を分散
させた高分子化合物、例えば、n−ヘキサトリアコンタ
ン−グラファイト(n−HTC−GC)と磁性粒子とを
混練粉砕して成る粒径5〜15μm程度の一成分磁性ト
ナーを有する現像剤(以下、トナーで記述)2が貯蔵さ
れており、開口部には、固定式永久磁石4を内包したト
ナー担持体3が設置されている。
【0021】トナー層厚規制手段としては、内部に固定
式永久磁石4を内包した現像剤担持体3の表面と約10
0〜500μmの間隔を介し、且つ、該固定式永久磁石
4のN1 極に対向して磁性ブレード5が設置されてい
る。更に該磁性ブレード5の下流には、104 〜107
Ω・cm程度の体積抵抗を有する導電性ゴム電極11
が、該トナー担持体3に対向して約10〜50μmの間
隔で配されており、該電極11と該トナー担持体3との
間に電源12により現像バイアス13に重畳された一定
電圧が印加される構成となっている。また、光導電性支
持体7は、加熱部材6を内包し且つ、該固定式永久磁石
4のN2 極に対向して該トナー担持体3表面から約20
〜500μmの間隔で設置され、光学系8により原稿画
像もしくは電気信号に応じた光像が照射されて潜像形成
が行われる構成となっている。
【0022】現像剤ホッパー1内のトナー2は、トナー
担持体3に内包される固定式永久磁石4の磁気力によ
り、図示中矢印aの方向に回転する該トナー担持体3上
に塗布され、トナー層厚規制部に搬送される。この時、
該現像剤ホッパー内に収納されている該トナー2は、ト
ナー内に分散されている導電性粒子の効果により、ある
程度の導電性を示す剤となっている。
【0023】搬送されたトナーは該磁性ブレード5によ
り薄層且つ均一にコートされた後、該磁性ブレード5の
下流側に配置された該電極11と該トナー担持体3との
間を通過する。この際、該電極11には該電源12によ
り電圧が印加されているため、介在する該トナー2に電
流が流れることになり、該トナー2にジュール熱が発生
し熱膨張が生じる。すると、該トナー2に分散された導
電性粒子による電気経路及びトナー間の電気経路が切断
される為、該トナー2は急激にその抵抗を上昇させ、1
14Ω・cm程度の絶縁体トナーとなる。又、抵抗が上
がり絶縁性となるとともに、該トナー担持体3及び該電
極11との摩擦により、該トナー2は摩擦帯電電荷を帯
びるようになる。よって、該トナー2が所望の極性と値
に帯電する様に、トナーとの帯電系列を考慮に入れ該電
極11と該トナー担持体3の部材を選ぶようにする。図
3では、便宜上トナーが負に帯電した場合を示した。
【0024】このようにして電気的特性が変化し帯電電
荷を帯びたトナーは、該電極11下流側の現像部におい
て、絶縁性トナーと同様な振る舞いを示し、潜像形成さ
れた該光導電性支持体7に非接触にて現像され、画像を
形成させる。尚、現像方式は図3で示したような正規現
像に限るものではなく、又、非接触にて現像を行う方式
に限るものではない。
【0025】該光導電性支持体7上に担持され、画像を
形成しているトナーの抵抗は、該光導電性支持体7が加
熱部材6によって加熱されている為、極端に減少するこ
となく、転写効率の低下及び、転写画像の乱れを引き起
こすということはない。しかし、現像されずに該トナー
担持体3上に残ったトナー2は現像器に回収されるまで
に温度が下がる為、系が収縮し再度電気経路ができて導
電性トナーとなり該トナー担持体3側に電荷をリークさ
せる。つまり、トナーの電気的特性が絶縁性であれば現
像によるトナー担持体上の帯電量ムラがゴースト等を引
き起こすが、この構成を用いることにより現像器に回収
された時点でトナーは再び導電性へと変化するため、現
像後の帯電量ムラが解消され、その後繰り返し複写工程
に供される。
【0026】
【発明の効果】上記したように本発明によれば、導電性
粒子分散型トナーを利用し、トナーの電気的特性を熱的
に各複写工程毎に変化させ、それぞれの工程に適した値
にトナーの抵抗を制御することにより、導電性トナーの
問題点であった転写時における転写効率の低下及び、画
像乱れ等を防止し、高画質の画像が得られることが可能
となった。又、同時にゴースト等の原因となっている現
像担持体上の帯電量ムラ等を解決することが可能となっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の1実施例の要部の
縦断側面図
【図2】本発明に係る画像形成装置の1実施例の現像部
を表わした図
【図3】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示し
た断面図
【符号の説明】
1…現像剤ホッパー 2…導電性粒子
分散型トナー 3…トナー担持体 4…固定式永久
磁石 5…磁性ブレード 6…加熱部材 7…光導電性支持体 8…光学系 10…転写材 11…電極 12…電源 13…交番電圧
用電源

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性粒子分散型トナーを有する現像剤
    を用いた画像形成装置において、該トナーを担持する現
    像剤担持体と、該現像剤担持体上の該現像剤の層厚を規
    制する現像剤規制手段と、該現像剤担持体に対向して配
    された光導電性支持体と、該光導電性支持体に熱を加え
    る加熱部材と、該光導電性支持体に帯電を付与する帯電
    付与部材と、該光導電性支持体を露光する露光装置とを
    有する構成で、各複写工程毎にトナーの比抵抗を熱的に
    変化させ、各工程に適した比抵抗で画像形成を行うこと
    を特徴とした画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記現像担持体に電圧を印加する電源
    と、現像部上流及び現像剤規制手段下流で、該現像剤担
    持体に対向して配置された電極と、該電極に電圧を印加
    する電源を有することを特徴とする請求項1記載の画像
    形成装置。
JP7001206A 1995-01-09 1995-01-09 画像形成装置 Pending JPH08190266A (ja)

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JP7001206A JPH08190266A (ja) 1995-01-09 1995-01-09 画像形成装置

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