JPS6211342B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機等における１成分現像
剤を用いた現像方法に関するものである。

従来、トナーとキヤリヤとから成る２成分現像
剤を用いた乾式現像方法において、現像時地肌汚
れを防止するために、地肌部即ち非画像部の電位
と同じかやや高めのバイアス電圧を現像電極に印
加していた。

これと同様に、トナーのみから成る１成分現像
剤を用いる現像方法においても、地肌汚れを防止
することは必要である。

このバイアス現像を行うためには、現像ローラ
ー又は電極の表面が少くとも電気的に導電性の材
質で形成されていなければならない。しかしなが
ら、現像方法によつては現像剤供与部材に導電性
のものを使用出来ないものがある。例えば、シリ
コンゴムローラー表面に１成分現像剤を付着させ
て静電潜像を現像する場合、ゴムローラーは静電
潜像と接触させて回転させるために、弾性を有し
ている方が良い。これはトナーの付着性が良い事
と、現像時静電潜像担持体との接触面積が大きく
とれる事及び上記担持体を傷付けない事等が挙げ
られる。仮りに、バイアス電圧を印加するために
カーボン等の導電性粒子をゴム中に混入すると、
導電性にはなるが、逆にゴム硬化は増加してしま
う。さらに、シヤープな画像を得る為に、エツジ
効果を利用して導電性の現像剤供与体を静電潜像
担持体に微小間隙で近接させると、対極効果の方
が大きくなつてしまい十分にエツジ効果が出なく
なつてしまうことがある。

また、１成分現像剤を現像剤供与体上で移動さ
せ、両者間の機械的摺擦で１成分現像剤を摩擦帯
電させる場合に、現像剤の種類によつては、絶縁
性表面の物質を使用しなくてはならないことがあ
る。

このように、現像剤供与部材として、少くとも
表面が電気絶縁性の物質から成るものにあつて
は、地肌汚れを防止するためのバイアス電圧を現
像剤供与部材に印加することが出来ないという欠
点があつた。

本発明の目的は、静電潜像を現像するとき静電
潜像担持体表面の電位を検出し、検出された表面
電位に応じて、少なくとも表面が電気絶縁性の現
像剤供与体に適正なバイアス効果を生ぜしめる現
像方法を提供することにある。

以下、本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明することにする。

第１図は本発明の実施例を示すもので、符号１
は表面に静電潜像２の形成された感光体である。
該感光体に近接して現像ローラー３が示矢方向
に、上記感光体１と近接部において同方向に移動
するように等速又はそれより早く回転している。
現像ローラー３は導電性の支持軸４の表面に電気
絶縁層５が形成されたものである。支持軸４は接
地されており、電気絶縁層５は体積固有抵抗値
10¹⁴Ωcm以上のシリコンゴム、樹脂等から構成さ
れている。現像ローラー３の表面にはトナーのみ
から成る１成分現像剤Ｔ（以下トナーと称す）が
付着しているが、現像ローラー３に接触して設け
られた掻き落し板６によつて、トナーＴを現像
後、現像ローラー３表面から除去する。掻き落し
板６を通過した現像ローラー３に対向してコロナ
放電器７が設けられている。コロナ放電器７には
静電潜像と同極性の高電圧が印加されており、コ
ロナ放電によつて上記電気絶縁層５を帯電させ
る。このコロナ放電器７は現像ローラー３を収容
している現像容器８中に存在しているので、それ
にトナーが付着しないようにカバー９で周囲が覆
われている。次いで帯電された絶縁層５上に現像
容器８中のトナーが十分な量供給される。トナー
を供給する手段としては、現像容器８中のトナー
層の中に一部が埋没した状態で示矢方向に回転す
るブラシローラー１０によつて行われる。ブラシ
ローラー１０のブラシの材質としては、トナーと
摩擦帯電序列において隔たつており、トナーをプ
ラス極性に摩擦帯電するものを使用してもよい。
もしブラシが上記絶縁層５と接触する場合には、
当然電気的に絶縁性のものが使用されなければな
らない。なお、トナー供給手段としては、ブラシ
ローラー以外に任意のトナー散布可能なものが使
用可能である。そしてトナー供給を受けた現像ロ
ーラー３は、それが上部へ移動する部分におい
て、現像容器８に取り付けられたトナー層厚規制
部材１１によつて過剰のトナーが除去され現像ロ
ーラー３上に一定の厚さのトナー層を形成する。
このトナー層厚規制部材１１はトナーをプラス極
性に摩擦帯電させるような材質が用いられた摩擦
帯電部材を兼用することも出来るが、別に摩擦帯
電部材を設けてもよい。またトナーの帯電は、そ
の他コロナ放電によつて行うようにすることも出
来る。

ところで、現像作用について第２図を用いて説
明すると、現像ローラー３の絶縁層５の表面には
マイナスの電荷が存在しており、この上にトナー
層が形成されていて、その表層にはプラスに帯電
されたトナーが存在している。感光体１上の静電
潜像の極性がマイナスであるため、それとは逆極
性のトナーを静電的に吸引して現像が行われる。
一方、非画像部では、わずかにマイナス電荷が残
留しており、トナーを吸引しようとする吸引力が
あるが、現像ローラー３上の帯電電荷の上記トナ
ーを吸引する吸引力の方が強く、非画像部ではト
ナーが感光体１へ移動するのを阻止している。こ
こで使用されるトナーの体積固有抵抗値は現像ロ
ーラー３上の電荷がトナーに漏洩しないような
10¹⁴Ωcm以上の高抵抗トナーである。

バイアス現像を行うためのバイアス作用は上述
した通りではあるが、このバイアス効果を変化さ
せる方法としては、第１図に示すコロナ放電器に
印加された電圧を調整して、帯電電圧を変化させ
るようにすれば良い。高電圧電源側を調整するこ
とが大変であれば、スコロトロンを用いて、グリ
ツド印加電圧を変化させて帯電制御すれば、比較
的薬に帯電制御が出来る。帯電電圧は２成分現像
方法と同様に地肌部の電位と同等は又はそれより
その絶対値でやや高めの電圧となるように設定さ
れる。

次に、１成分トナーとして磁性を有する磁性ト
ナーを用いた場合を第３図によつて説明する。

感光体１に近接して非磁性のスリーブ１２が矢
印方向にに回転しており、該スリーブ１２は導電
性であり、接地されている。該スリーブ１２の表
面に電気絶縁層１３が形成されている。スリーブ
１２の内部には永久磁石１４_１〜１４_４がＳ極、
Ｎ極が交互になるように配列されており、スリー
ブ１２表面に磁性トナーを磁気的に吸引して現像
部まで搬送する。現像容器８内には１成分磁性ト
ナーが収容されていて、トナー汲み上げローラー
１５によつて現像容器８内のトナーを上記スリー
ブ１２に補給するように構成されている。トナー
汲み上げローラー１５は示矢方向に回転する非磁
性のスリーブ１６とその内部に固定して設けられ
た磁気ローラー１７とから成り、磁気ローラー１
７の磁極のうち、磁石１４_１と対向する磁極は磁
石１４_１とは逆極性のＮ極が来るように配置され
ていることが必要である。これによつてトナー汲
み上げローラー１５からスリーブ１２へのトナー
の補給を確実にする。もちろん磁気ローラー１７
よりも磁石１４_１の磁力の方を大きくする方が望
ましい。

さて、現像部を通過した磁性トナーは、掻き落
し板６によつてスリーブ１２表面から除去され
る。トナーが除去される位置においては、磁力が
零に近く、トナーが自重で落下することが出来る
ようになつている。トナーが完全に除去されたス
リーブ１２表面に導電性の帯電ローラー１８が接
触して回転するように設けられている。帯電ロー
ラー１８には静電潜像と同極性の直流電圧が印加
されている。この帯電ローラー１８による電気絶
縁層１３の帯電原理は、従来公知のローラー帯電
と同じである。この帯電ローラー１８による帯電
電位は、感光体１の非画像部の電位（残留電位）
と同じか、それよりはその絶対値でやや高い電圧
である。その電位は使用される感光体の種類によ
つて異なる。電気絶縁層１３に対する帯電電位
は、感光体１の非画像部の表面電位を表面電位計
によつて検出し、その検出された表面電位によつ
て定められる。帯電ローラー１８の周囲には、カ
バー９が、現像容器８中に収容されているトナー
又は、浮遊しているトナーが帯電ローラー１８に
付着しないように設けられている。

現像容器８中の磁性トナーは、撹拌羽根１９、
汲み上げローラー１５、又はドクター１１等によ
つて摩擦帯電される。従つて撹拌羽根、スリーブ
１５、ドクター１１の材質としては、トナーと摩
擦帯電序列において隔つており、かつトナーをプ
ラス極性に帯電されるようなものが選択される。
現像剤供与体である現像ローラーに対する帯電電
位は、感光体の非画像部（地肌部）の表面電位を
表面電位計によつて検出し、その検出された表面
電位によつて定められる。

第４図は、感光体ドラム２０の表面電位を表面
電位計２１によつて検知し、その電位に応じて現
像ローラー２２の帯電電位に制御するようにした
現像装置を示すものである。表面電位計２１は、
感光体ドラム２０に近接して配置されかつ、現像
部Ａの手前側に設けられているプローブ又は検出
電極２３と、検出電極２３によつて検出された電
流を増幅する増幅回路２４と、これに接続された
電源を含む電圧制御回路２５とから構成されてい
る。検出電極２３は、感光体ドラム２０の幅方向
に長く延びて、画像部分と同じ長さの細長い形状
のもの、又は、１個又は複数個の点形状のものが
使用される。前者のものにあつては、感光体ドラ
ム２０上の平均電位が検出されるが、画像部に比
較して、非画像部の面積の方が通常ははるかに大
きいので地肌電位に略等しい値として検出され
る。一方、後者の方は、地肌電位そのものを検出
することが出来る。こうして、検出された電位に
応じて、電圧制御回路２５によつて自動的に帯電
手段２６の印加電圧を制御し、現像ローラー２２
上の絶縁層を感光体ドラム２０上の地肌部の電位
と同じか又はその絶対値でやや高めの電位に帯電
する。

なお、上述の実施例において、中間記録媒体と
して感光体を使用した場合について述べたが、静
電記録装置のように誘電体上に静電潜像を直接形
成するものにも同様に実施出来る。

以上のように、本発明によれば、絶縁性表面の
現像剤供与体と、電気絶縁性の１成分トナーを使
用する現像方法において、静電潜像の現像時に、
現像剤供与体に感光体の地肌部に応じたバイアス
効果をもたせることができるので、地肌汚れの生
じないバイアス現像を行うことが出来、鮮鋭でか
つ解像度のすぐれた画像を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す現像装置の断
面図、第２図は、本発明のバイアス現像の原理を
説明するための図、第３図及び第４図は本発明の
別の実施例を示す現像装置の断面図である。 １……感光体、３，２２……現像ローラー、
５，１３……電気絶縁層、６……掻き落し板、７
……コロナ放電器、９……カバー、１２……スリ
ーブ、１８……帯電ローラー、２１……表面電位
計、２６……帯電手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも表面が電気絶縁性の現像剤供与体
   の該表面を、静電潜像担持体上の静電潜像と同極
   性に帯電し、この帯電した現像剤供与体に高抵抗
   の１成分現像剤を供給して上記静電潜像を現像す
   る方法において、上記静電潜像担持体の地肌部の
   表面電位を表面電位計で検知し、この検知された
   表面電位と同じか、その絶対値でやや高めの電位
   に上記表面を帯電する現像方法。 ２ 現像剤供与体表面の帯電をコロナ放電によつ
   て行う特許請求の範囲第１項記載の現像方法。