JPS629904B2

JPS629904B2 -

Info

Publication number: JPS629904B2
Application number: JP53127737A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Izumi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1978-10-17
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1987-03-03
Also published as: JPS5553370A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は１成分トナーを使用して静電潜像を現
像する装置に関するもので、電子写真複写機、静
電記録装置等に適用されるものである。

１成分トナーを用いる現像方式には１成分トナ
ーが非磁性であるか磁性であるかによつて大きく
分類される。さらに、この１成分トナーが高抵抗
であるか低抵抗であるかによつてもその方式が異
なつている。本発明は特に高抵抗の１成分系トナ
ーを用いて静電潜像を現像する方式に関するもの
である。

従来、非磁性の高抵抗トナーを用いる現像装置
としては特開昭47−13088号及び特公昭51−36070
号が知られており、これは導電性の弾性ローラー
上のトナーを複数の摩擦帯電ブレードによつて帯
電させて静電潜像を現像するものであつた。また
摩擦帯電ブレードに代えて電圧の印加された電荷
注入電極によつてトナーを帯電するものも提案さ
れている。このような現像装置は現像ローラーに
トナーを付着させるため磁気的吸引力を利用して
いないので現像ローラーはトナーの付着し易い、
すなわち表面エネルギーが大きい材質を用いてお
り、そのためトナーが静電的付着力以外の力で強
く付着しているので低コントラスト画像の再現性
及び階調再現性が良くない。そこで、現像ローラ
ーの表面に低表面エネルギーの誘電体を被覆する
ものも考えられるが、このようにするとトナーが
現像ローラーへ付着し難くなり、現像ローラーの
表面にドクターを接触あるいは近接させて現像ロ
ーラーから余剰のトナーを除去しようとすると、
トナーの現像ローラーに対する付着力が弱いの
で、均一なトナー層を形成することが難しく現像
ムラの原因等になつていた。さらに電荷注入電極
を用いたトナー帯電方式を採用するものにあつて
は誘電体層があるためトナー帯電量が少なくな
り、画像濃度の低下という現像が発生する恐れが
あつた。

本発明は、トナーの付着し易いトナー供与部材
とトナーの付着しにくい現像ローラーとを組合わ
せることにより、上述の欠点を解消し、１成分ト
ナーでは得がたかつた低コントラスト再現及び階
調再現を可能にする現像装置を提供することを目
的とするものである。

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。

第１図は本発明の１実施例を示している。符号
１は感光体ドラムであり、有機光導電体の感光体
が使用されている。感光体としてはその他酸化亜
鉛、セレン、硫化カドミウム等が使用可能であ
る。感光体ドラム１は時計方向に一定速度で回転
している。現像装置は１成分トナーをホツパーか
ら取り出し、所定極性にそれを帯電させる部分
と、帯電された上記トナーを受け取り潜像面に接
触させる部分とから構成されている。トナー供与
部材としてのローラー２は弾性を有しかつトナー
付着性に優れたローラーである。これに使用され
る材料としてはシリコンゴム、ニトリルゴム等で
あり、特に次のようなものが好ましい。体積固有
抵抗が10⁵Ωcm〜10⁸Ωcm、硬度40〜50HS、表面
粗さ５μ以下である。ローラー２は時計方向に回
転している。このローラー２の上部にはトナーホ
ツパー３が配置されており、内部に１成分非磁性
トナー４を収容している。該トナーは体積固有抵
抗が10¹⁴Ωcm以上の高抵抗トナーである。上記ト
ナーホツパー３の出口側壁３ａには電荷注入電極
５が取り付けられ、ばね６によつてローラー２へ
所定の圧力で押圧されている。電荷注入電極５は
導電性材料では何でも良いが硬質アルミニウムを
用いている。この電荷注入電極５の先端は尖鋭の
エツジを有しており、ローラー２上のトナー層厚
を規制するドクターを兼用している。また電荷注
入電極５には電源７から電圧Va（この場合は
正）が印加されている。このローラー２と感光体
ドラム１との間には現像ローラー８が配置されて
おり反時計方向に回転している。即ち、ローラー
２との接触部分において同方向に移動している。
そしてその移動速度はほぼ同じく設定されてい
る。現像ローラー８は半導電性の弾性体９と、そ
の表面に被覆された誘電体層１０とから構成され
ている。弾性体９の材料としては上述したローラ
ー２と同じくシリコンゴム、ニトリルゴム等の導
電性ゴムが用いられるが、別に弾性を有さない半
導電性部材でも使用可能である。誘電体層１０は
ローラー２の表面の特性と次の点で大きく相違し
ている。即ち、ローラー２は１成分トナーを付着
させて搬送するためトナーに対し付着しやすい表
面を有している。言い換えるとトナーに対し表面
エネルギーの高い材料から構成されているのであ
る。一方、誘電体層１０は、これとは逆であり、
出来るだけトナーが付着し難い性質、即ち、トナ
ーに対する表面エネルギーが小さい物質を使用し
ているのである。例えばテフロン（商品名）、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等が良好に使用され
る。そして、注意すべき点はこのような誘電体は
抵抗値が高く現像ローラーに印加されているバイ
アス電圧の効果を減じてしまう恐れがある。そこ
で、その厚さをあまり大きくすることは出来な
い。現像ローラー８に接続されている電源１１の
バイアス電圧Vbを200〜300Vにしたとき、上記誘
電体層１０の厚さが２〜５μであれば、それによ
る悪影響はなかつた。

さて、次にこの現像装置の作動について説明す
る。

トナー供与部材としてのローラー２は１成分ト
ナー４をその表面に付着してトナーホツパー３か
ら搬出する。トナーホツパー３の出口に設けられ
た電荷注入電極５の下を通過するとき１成分トナ
ーは正に帯電される。この電荷注入電極５はドク
ターをも兼用しているので、ローラー２上のトナ
ー層厚を均一にする。ローラー２上の１成分トナ
ーは次に現像ローラー８へ転移される。トナーが
現像ローラー８へ転移する理由は現像ローラー８
とローラー２との間に電位差が形成され、かつト
ナーの帯電極性と逆極性の電圧が現像ローラー８
に印加されているため、この１成分トナーは静電
的に転移されていると考えられる。現像ローラー
８の表面は表面エネルギーの小さい誘電体層１０
であり、１成分トナーはこの現像ローラー８より
ローラー２の方が付着し易い。現像ローラー８上
の１成分トナーは感光体ドラム１と接触される。
感光体ドラム１と現像ローラー８は対向部におい
て同方向かつほぼ同速度で移動している。現像ロ
ーラー８には感光体ドラム１の地肌電位とほぼ同
じかやゝ高めの同極性電位が電源１１によつて印
加されている。従つて感光体ドラム１上の静電潜
像の電界によつて現像ローラー８上の１成分トナ
ーは静電的に吸引されるが、地肌部においては上
述した逆方向の静電力で１成分トナーを現像ロー
ラー８側へ吸引している。通常の現像では現像時
さらにトナーを現像ローラー側へ吸引する他の大
きな力が存在しているのであるが、本実施例にお
いては、その吸引力を出来る限り小さくしたこと
に気付かれるであろう。而して、感光体ドラム１
上の静電潜像は可視像化される。

次に、第２図で本発明の別の実施例について説
明する。本例は１成分トナーとして磁性を有する
トナーを使用した点が大きく相違する。なお、本
実施例において、第１図に示した装置又は部材等
と同機能のものは同一符号を付して説明すること
にする。第２図において、トナーホツパー３内に
は１成分磁性トナー１２が収容されている。この
磁性トナーも第１の実施例同様抵抗値の高いトナ
ーである。トナー供与部材としての磁石ローラー
１３はＮ極とＳ極が交互に着磁された磁石１４
と、その周囲を回転する非磁性スリーブ１５とか
ら構成されている。この非磁性スリーブ１５はア
ルミニウムのように非磁性でかつ導電性の材質で
構成され、接地されている。従つてトナーホツパ
ー３から磁石１４の磁気的吸引力及び非磁性スリ
ーブ１５の移動によつて搬出された１成分磁性ト
ナー１２は電荷注入電極５と上記非磁性スリーブ
１５との間の電位差によつて、電荷注入電極５の
下を通過する際帯電される。そして磁石ローラー
１３上のトナー層厚は電荷注入電極５によつて30
μ〜50μの厚さに規制される。現像ローラー１６
は磁石ローラー１３と同じく、Ｎ極とＳ極が交互
に着磁された磁石１７とその周囲を回転する非磁
性スリーブ１８とから構成されている。磁石１４
と磁石１７の近接対向する部分ではそれぞれ異極
が対向するように配置されている。これによつて
磁石ローラー１３から現像ローラー１６へ帯電し
た１成分磁性トナーが、第１図において説明した
と同様、現像ローラー１６と磁石ローラー１３と
の間の電位差による静電的吸引力に加え、磁気的
吸引力によつても効率よく転移されることを保障
する。非磁性スリーブ１６の導電性円筒１９の上
に表面エネルギーの小さい誘電体層２０が形成さ
れている。この材質は第１図において説明した材
料と同じものが使用できる。磁石ローラー１３の
非磁性スリーブ１５と現像ローラー１６の非磁性
スリーブ１８とは逆回転しており、磁石ローラー
１３から転移された１成分磁性トナー１２を磁石
１７の磁気的吸引力で非磁性スリーブ１８に吸着
して感光体ドラム１に向けて搬送する。従つて磁
石１７の磁極１７−１，１７−２，１７−３は１
成分磁性トナーを吸着して搬送するために必要な
もので、これによつて、トナーの付着し難い表面
エネルギーの小さい誘電体層２０をもつ現像ロー
ラー１６からのトナー飛散を防止する。一方、感
光体ドラム１と対向する磁極１７−４は極めて弱
い磁力を有するもので、零であつてもよい。即
ち、磁極が無くてもよいのである。１成分磁性ト
ナーはこの場合正に帯電され、感光体ドラム１の
地肌部ではバイアス電圧の作用によりそこにトナ
ーが付着するのが防止される。現像ローラー１６
の非磁性スリーブ２０は感光体ドラム１との対向
部において同方向かつほぼ同じ速度で移動してい
る。これは、言い換えると感光体ドラム１の移動
速度と、トナー（１成分磁性トナー）の移動速度
とがほぼ同じであることを意味するのである。而
して、感光体ドラム１上の静電潜像は可視像化さ
れる。

なお、上述の実施例において、トナー供与体及
び現像手段としてローラーを用いた場合について
説明したが、これと等価なエンドレスベルトを用
いることも出来ることは言うまでもない。そし
て、感光体に代えて他の静電潜像を担持し得るも
の例えば誘電体を使用することができ、その形状
もドラムに限らずベルト状、平板状のものでもよ
い。該電体を使用する場合には良く知られている
静電記録装置の像形成方式を採用すればよい。

以上のように、本発明によれば、現像時トナー
の潜像面へ向かう方向とは逆方向にトナーに作用
する力を減じたので、低コントラスト画像の再現
が１成分トナーを用いた現像において可能とな
り、かつトナーも十分帯電しているので階調性の
再現も出来、画像品質を向上できる。１成分トナ
ーを使用するので、トナー濃度検知が不要であ
り、２成分現像剤に比較して安価であり、かつそ
れに匹敵する画像品質を得ることが出来る利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す現像装置の断
面図、第２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……感光体ドラム、２……ローラー、５……
電荷注入電極、８，１６……現像ローラー、１
０，２０……誘電体層、１３……磁石ローラー、
１４，１７……磁石、１５，１８……非磁性スリ
ーブ。

Claims

【特許請求の範囲】

１トナー供給手段から供給された１成分系高抵
抗トナーをその表面に付着して搬送するトナー供
与部材と、該トナー供与部材上の１成分系高抵抗
トナーを所定極性に帯電する帯電部材と、上記ト
ナー供与部材との接触部において該トナー供与部
材と同速度で同方向に移動し、表面が上記トナー
供与部材よりも低い表面エネルギーを有している
現像ローラー又はベルトと、上記現像ローラー又
はベルトに帯電した１成分系高抵抗トナーの極性
とは逆の極性のバイアス電圧を印加して上記トナ
ー供与部材と現像ローラー又はベルトとの間に電
位差を与える手段とを有しており、帯電された１
成分系高抵抗トナーをトナー供与部材から現像ロ
ーラー又はベルトに転移させて静電潜像を現像す
るようにしたことを特徴とする１成分トナーの現
像装置。