JPS6331776B2 - - Google Patents
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- JPS6331776B2 JPS6331776B2 JP54091168A JP9116879A JPS6331776B2 JP S6331776 B2 JPS6331776 B2 JP S6331776B2 JP 54091168 A JP54091168 A JP 54091168A JP 9116879 A JP9116879 A JP 9116879A JP S6331776 B2 JPS6331776 B2 JP S6331776B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
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- G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
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- G03G15/0914—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush with a one-component toner
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- G03G2215/0636—Specific type of dry developer device
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子写真あるいは静電記録時に於ける
現像方式殊に静電像を一成分現像剤を用いて現像
するタイプの現像法に関するものである。詳しく
は回転可能な導電性弾性ローラーの表面に一成分
トナーをコーテイングさせ、このローラーを静電
像面に転動させて上記トナーを静電像に転移現像
する方式に係るものである。
現像方式殊に静電像を一成分現像剤を用いて現像
するタイプの現像法に関するものである。詳しく
は回転可能な導電性弾性ローラーの表面に一成分
トナーをコーテイングさせ、このローラーを静電
像面に転動させて上記トナーを静電像に転移現像
する方式に係るものである。
従来この様な現像法に於いては、静電像の有無
にかかわらずトナーが像面と接するので、非画像
部即ち静電像のない部分に於いてもトナー付着が
生じ、これがカブリとなつて画像面を汚し易かつ
た。きわめて薄層のトナーを介して導体ローラー
と静電像とが圧接して強電界を両者間隙に形成す
るので静電像が絶縁破壊により乱れることがあつ
た。
にかかわらずトナーが像面と接するので、非画像
部即ち静電像のない部分に於いてもトナー付着が
生じ、これがカブリとなつて画像面を汚し易かつ
た。きわめて薄層のトナーを介して導体ローラー
と静電像とが圧接して強電界を両者間隙に形成す
るので静電像が絶縁破壊により乱れることがあつ
た。
本発明の目的は導電性弾性ローラーと、静電像
保持層の支持体電極との交流又は脈流バイアスを
印加することによつて上記欠点を解消し、階調性
の高い現像法を提供することにある。
保持層の支持体電極との交流又は脈流バイアスを
印加することによつて上記欠点を解消し、階調性
の高い現像法を提供することにある。
以下、本発明を図面を以つて説明する。第１図
は本発明の一実施例を示す構成図である。支持電
極１上の静電像保持層２に図示しない静電像形成
装置により形成し、これを現像部へ移動させる。
支持電極１はアルミドラムあるいは金属蒸着フイ
ルムベルトなどが可能であり、静電像保持層とし
ては静電記録用絶縁フイルムあるいはSe、CdSの
様な光導電絶縁層でもよい。又光導電体層の上に
光透過絶縁フイルムを積層したものは、本発明の
係る接触現像法に於いて耐久性能がよく好適であ
る。静電像形成装置としては、ピン電極、光導電
体を使用するものにあつてはコロナ放電と像露光
装置等慣用のものが使われる。この様な静電像保
持層２に現像ローラーとして導電性ゴムローラー
３を圧接して設ける。導電性ゴムローラー３は金
属軸４と表層５とから成り、表層５はゴム硬度
25゜〜50゜程度のものがよい。硬度と表面性の両方
を満足する構成として軸４のまわりに多孔質ゴム
層（スポンジ）を設け、これに導電性ゴム例えば
導電性シリコンチユーブを接着被覆したものを用
いることもできる。この表層は、適度な弾性体で
あればゴムの外合成樹脂等も良い。導電性ゴムロ
ーラー３の上方（又は側方）に容器壁６が設けら
れトナーを収容するホツパーが形成される。この
ホツパーと導電性ゴムローラー３の回転方向出口
の間には導電性ゴムローラー３の表面にトナーを
コーテイングする為のブレード７を当接して、摺
動させる。このブレード７は、金属薄片あるいは
ゴム等、トナーにトリボ電極を与え、適当な厚さ
を得る様材料・構成が選択される。ホツパー内の
トナーは重力とローラーとの摩擦により出口近傍
でブレード及びゴムローラーと強く接触し、摩擦
帯電々荷を得、かつ所定の厚さに制限されて現像
ローラー上にコーテイングされる。この時トナー
は物理付着力及びトナーの電荷の導電性ゴムロー
ラー表面への鏡映力によりローラー上に拘束され
ている。ローラー表面は静電像保持層表面と略等
速で近接し、接触点に於いてトナー層を介して軽
く圧接し、この際静電像と導電性ローラーとの間
に強い静電像による電界が発生し、ローラー上の
トナー層は静電像に強く吸引される。最近接点を
通過した潜像保持面とローラー表面とが離れる際
トナー像を静電像域に転移させて現像が完了す
る。
は本発明の一実施例を示す構成図である。支持電
極１上の静電像保持層２に図示しない静電像形成
装置により形成し、これを現像部へ移動させる。
支持電極１はアルミドラムあるいは金属蒸着フイ
ルムベルトなどが可能であり、静電像保持層とし
ては静電記録用絶縁フイルムあるいはSe、CdSの
様な光導電絶縁層でもよい。又光導電体層の上に
光透過絶縁フイルムを積層したものは、本発明の
係る接触現像法に於いて耐久性能がよく好適であ
る。静電像形成装置としては、ピン電極、光導電
体を使用するものにあつてはコロナ放電と像露光
装置等慣用のものが使われる。この様な静電像保
持層２に現像ローラーとして導電性ゴムローラー
３を圧接して設ける。導電性ゴムローラー３は金
属軸４と表層５とから成り、表層５はゴム硬度
25゜〜50゜程度のものがよい。硬度と表面性の両方
を満足する構成として軸４のまわりに多孔質ゴム
層（スポンジ）を設け、これに導電性ゴム例えば
導電性シリコンチユーブを接着被覆したものを用
いることもできる。この表層は、適度な弾性体で
あればゴムの外合成樹脂等も良い。導電性ゴムロ
ーラー３の上方（又は側方）に容器壁６が設けら
れトナーを収容するホツパーが形成される。この
ホツパーと導電性ゴムローラー３の回転方向出口
の間には導電性ゴムローラー３の表面にトナーを
コーテイングする為のブレード７を当接して、摺
動させる。このブレード７は、金属薄片あるいは
ゴム等、トナーにトリボ電極を与え、適当な厚さ
を得る様材料・構成が選択される。ホツパー内の
トナーは重力とローラーとの摩擦により出口近傍
でブレード及びゴムローラーと強く接触し、摩擦
帯電々荷を得、かつ所定の厚さに制限されて現像
ローラー上にコーテイングされる。この時トナー
は物理付着力及びトナーの電荷の導電性ゴムロー
ラー表面への鏡映力によりローラー上に拘束され
ている。ローラー表面は静電像保持層表面と略等
速で近接し、接触点に於いてトナー層を介して軽
く圧接し、この際静電像と導電性ローラーとの間
に強い静電像による電界が発生し、ローラー上の
トナー層は静電像に強く吸引される。最近接点を
通過した潜像保持面とローラー表面とが離れる際
トナー像を静電像域に転移させて現像が完了す
る。
本発明に於いては、更に、静電像保持体の支持
電極１と、導電性現像ローラー５との間即ち、最
近接点Ｐを含み、その前後領域間に単にカブリ防
止の直流バイアス電圧を印加するのではなく交流
又は脈流の電圧を印加し、それに応じた電界を形
成するもので、その電界形成では少くも非画像域
（明部）に於いて、この電界強度をトナーがロー
ラー面５から像面２に転移する方向の電界に於い
ては転移の為の閾値電界強度より小さく制御し、
他方、像面２に転移したトナー（カブリトナー）
をローラー面に引きもどす方向の電界に於いては
再転移の為の閾値電界強度より大きく設定し、以
つてカブリを除去する。更に本発明に於いては、
この様な印加電界が画像域（暗部）に於けるトナ
ーの転移を阻害することのないよう限定するもの
で、即ち、ローラーから像面へトナーが転移する
方向の電界に於いては転移に要する閾値電界より
大きい電界とし、逆方向の電界に於いては転移ト
ナーのローラーへのもどりに要する転移閾値電界
より小さい電界とするものである。図示例装置で
は、直流バイアス源８と交流或は脈流バイアス源
９を共に接続した場合を示している。
電極１と、導電性現像ローラー５との間即ち、最
近接点Ｐを含み、その前後領域間に単にカブリ防
止の直流バイアス電圧を印加するのではなく交流
又は脈流の電圧を印加し、それに応じた電界を形
成するもので、その電界形成では少くも非画像域
（明部）に於いて、この電界強度をトナーがロー
ラー面５から像面２に転移する方向の電界に於い
ては転移の為の閾値電界強度より小さく制御し、
他方、像面２に転移したトナー（カブリトナー）
をローラー面に引きもどす方向の電界に於いては
再転移の為の閾値電界強度より大きく設定し、以
つてカブリを除去する。更に本発明に於いては、
この様な印加電界が画像域（暗部）に於けるトナ
ーの転移を阻害することのないよう限定するもの
で、即ち、ローラーから像面へトナーが転移する
方向の電界に於いては転移に要する閾値電界より
大きい電界とし、逆方向の電界に於いては転移ト
ナーのローラーへのもどりに要する転移閾値電界
より小さい電界とするものである。図示例装置で
は、直流バイアス源８と交流或は脈流バイアス源
９を共に接続した場合を示している。
第２図ａ〜ｃは、従来の直流バイアスをローラ
ー３と支持電極１との間に印加した場合の電圧・
電界を示す例で、第２図ａは各部の電圧を縦軸に
とつた時、現像時の画像部電位VD、非画像部電
位VL、ローラー３の電位VRを相対値で示してあ
る。第２図ｂは、現像ローラー３と像保持面２の
画像部の電界EDを表わしたもので、両者の近接
と共に電界が強くなり、両者の離隔と共に電界が
弱くなることを示す。
ー３と支持電極１との間に印加した場合の電圧・
電界を示す例で、第２図ａは各部の電圧を縦軸に
とつた時、現像時の画像部電位VD、非画像部電
位VL、ローラー３の電位VRを相対値で示してあ
る。第２図ｂは、現像ローラー３と像保持面２の
画像部の電界EDを表わしたもので、両者の近接
と共に電界が強くなり、両者の離隔と共に電界が
弱くなることを示す。
第２図ｃは同じく非画像部の電界ELでありト
ナーの転移を阻止する逆電界を示している。第３
図ａ〜ｃは本発明の一実施例に於ける電圧電界図
であるが、ローラー３に脈流ないし交流電圧VAC
を印加して第３図ａに示す電圧の関係としてい
る。このとき画像部に於ては、第３図ｂに示す様
な、最近接点Ｐ及びその前後の現像促進電界EI
が得られる。この促進電界EIの最大値は第２図
ｂのEDの最大値に比し大きくなつている。又、
第３図ｃに非画像部の場合、最近接点Ｐ及びその
前後の電界ENを示すが、その転移阻止電界の最
大値は、第２図ｃのELの最大値より大きくとれ
ている。この最大値が、非画像部に付着したトナ
ーをローラー３に再転移するに要する閾値電界
ET（破線示）より大とすることで、ローラー３と
支持電極１との最近接点Ｐを像画が通過し、更に
ローラー３から離隔しつつある領域Ａでカブリが
良好に除去される。
ナーの転移を阻止する逆電界を示している。第３
図ａ〜ｃは本発明の一実施例に於ける電圧電界図
であるが、ローラー３に脈流ないし交流電圧VAC
を印加して第３図ａに示す電圧の関係としてい
る。このとき画像部に於ては、第３図ｂに示す様
な、最近接点Ｐ及びその前後の現像促進電界EI
が得られる。この促進電界EIの最大値は第２図
ｂのEDの最大値に比し大きくなつている。又、
第３図ｃに非画像部の場合、最近接点Ｐ及びその
前後の電界ENを示すが、その転移阻止電界の最
大値は、第２図ｃのELの最大値より大きくとれ
ている。この最大値が、非画像部に付着したトナ
ーをローラー３に再転移するに要する閾値電界
ET（破線示）より大とすることで、ローラー３と
支持電極１との最近接点Ｐを像画が通過し、更に
ローラー３から離隔しつつある領域Ａでカブリが
良好に除去される。
第４図ａ〜ｃは更に大きな振幅の脈流或は交流
電圧をローラー３に印加した場合で、第４図ａ
は、その時の電圧関係、第４図ｂは、第３図ｂと
同様画像部の電界を示す。
電圧をローラー３に印加した場合で、第４図ａ
は、その時の電圧関係、第４図ｂは、第３図ｂと
同様画像部の電界を示す。
第４図ｂに示される様に、この場合の現像促進
バイアスは更に強くとれるEI′1が、横軸の下方に
突出した逆方向電界EI′2をも生じる。この方向
は、ローラー３から像画に転移したトナーをロー
ラーに再転移する剥離電界となる。しかしこの剥
離電界EI′2が剥離閾値ERより小であれば剥離は
生じないので、実質的に促進電界EI′1のみを大と
することが出来る。
バイアスは更に強くとれるEI′1が、横軸の下方に
突出した逆方向電界EI′2をも生じる。この方向
は、ローラー３から像画に転移したトナーをロー
ラーに再転移する剥離電界となる。しかしこの剥
離電界EI′2が剥離閾値ERより小であれば剥離は
生じないので、実質的に促進電界EI′1のみを大と
することが出来る。
第４図ｃは、非画像部での電界で、カブリ阻止
電界EN′1は更に強くとれている。しかし、横軸
の上方に凸出したこれと逆方向電界EN′2も生じ、
これは現像方向の電界となり、これはカブリを助
長する方向である。但し、この場合でも、現像剤
転移に要する電界閾値ESより小さくしておくこ
とで、実質的にカブリが助長される恐れはない。
電界EN′1は更に強くとれている。しかし、横軸
の上方に凸出したこれと逆方向電界EN′2も生じ、
これは現像方向の電界となり、これはカブリを助
長する方向である。但し、この場合でも、現像剤
転移に要する電界閾値ESより小さくしておくこ
とで、実質的にカブリが助長される恐れはない。
この様に、現像ローラー３に脈流或は交流等の
周期変位電圧を印加することによりトナーの再剥
離を生ずることなく、画像部の現像促進を成し、
一方非画像部ではトナーのカブリを促進すること
なく、逆にカブリ取りを実現可能とするものであ
る。
周期変位電圧を印加することによりトナーの再剥
離を生ずることなく、画像部の現像促進を成し、
一方非画像部ではトナーのカブリを促進すること
なく、逆にカブリ取りを実現可能とするものであ
る。
第５図ａ〜ｃは、本発明の別の実施例である
が、第４図の場合に比し、更に、振幅の大なる周
期変位電圧を印加したものである。そして画像部
に於いては、第５図ｂに示す通り現像促進電界
EI″1はより一層大きくとれる。しかしこの反面現
像トナーの剥離電界EI″2は剥離電界閾値ERより
大となり、実際に剥離ローラー３への再転移が生
ずる。しかし、現像の後半に於いてローラー３と
像面２とが離れるに従い電界が弱まり、領域Ｂで
は剥り電界EI″2に剥離閾値ERより小となり、も
つぱら現像のみがおこなわれるので、上記剥離は
実質的に無害となる。又非画像部に於いてもカブ
リ助長電界EN″2はカブリ閾値ESより大でカブリ
が生ずるが、これも現像後半の領域Ｃでは専らカ
ブリとりのみがおこなわれるので実害を最小限に
おさえることができる。本実施例の別の効果とし
てトナーの往復運動により、現像が精密化されト
ーンの再現性が向上する。
が、第４図の場合に比し、更に、振幅の大なる周
期変位電圧を印加したものである。そして画像部
に於いては、第５図ｂに示す通り現像促進電界
EI″1はより一層大きくとれる。しかしこの反面現
像トナーの剥離電界EI″2は剥離電界閾値ERより
大となり、実際に剥離ローラー３への再転移が生
ずる。しかし、現像の後半に於いてローラー３と
像面２とが離れるに従い電界が弱まり、領域Ｂで
は剥り電界EI″2に剥離閾値ERより小となり、も
つぱら現像のみがおこなわれるので、上記剥離は
実質的に無害となる。又非画像部に於いてもカブ
リ助長電界EN″2はカブリ閾値ESより大でカブリ
が生ずるが、これも現像後半の領域Ｃでは専らカ
ブリとりのみがおこなわれるので実害を最小限に
おさえることができる。本実施例の別の効果とし
てトナーの往復運動により、現像が精密化されト
ーンの再現性が向上する。
以上具体例により詳述した如く、本発明は現像
ローラー上のトナーが静電像保持面に圧接される
ことによつて生ずるカブリが容易に除去できるの
で、本方式の利点である現像ローラーと静電像保
持面とがきわめて近接することによる強電界を充
分利用して現像できるので高い濃度をカブリなく
実用化することができたものである。
ローラー上のトナーが静電像保持面に圧接される
ことによつて生ずるカブリが容易に除去できるの
で、本方式の利点である現像ローラーと静電像保
持面とがきわめて近接することによる強電界を充
分利用して現像できるので高い濃度をカブリなく
実用化することができたものである。
尚、本発明ではトナーとして磁性トナー、非磁
性トナーのいづれも利用出来る。又ローラーとし
ては、内側に固定又は回転のマグネツトを収容し
た弾性導電層つき非磁性回転円筒を使うこともで
きる。又コーテイングブレードとして前記マグネ
ツトと協動して磁気カーテンを形成して磁性トナ
ーをコーテイングする磁性ブレードを用いること
もできる。
性トナーのいづれも利用出来る。又ローラーとし
ては、内側に固定又は回転のマグネツトを収容し
た弾性導電層つき非磁性回転円筒を使うこともで
きる。又コーテイングブレードとして前記マグネ
ツトと協動して磁気カーテンを形成して磁性トナ
ーをコーテイングする磁性ブレードを用いること
もできる。
又、ローラーの回転は静電像との摺動又は別駆
動によるが、相対速度は略静電像面と同一又は微
少に遅く又は速くすることもできる。又、バイア
スは、前述のごとく静電像の画像部、非画像部と
の関係できまるが、通常画像部の電圧が1000〜
300V、非画像部の電圧が200〜−200V（極性は逆
もありうる）であるから、振幅1600〜500V直流
成分400〜0Vの中から選ばれる。周波数は、現像
過程内に数サイクルの周期があるのがよく、現像
速度に依存するが1000〜100Hzを適当とする。波
形は正弦波、鋸歯状波、矩形波いずれでもよい
が、正弦波又はそれに近いものがコスト的にも有
利である。
動によるが、相対速度は略静電像面と同一又は微
少に遅く又は速くすることもできる。又、バイア
スは、前述のごとく静電像の画像部、非画像部と
の関係できまるが、通常画像部の電圧が1000〜
300V、非画像部の電圧が200〜−200V（極性は逆
もありうる）であるから、振幅1600〜500V直流
成分400〜0Vの中から選ばれる。周波数は、現像
過程内に数サイクルの周期があるのがよく、現像
速度に依存するが1000〜100Hzを適当とする。波
形は正弦波、鋸歯状波、矩形波いずれでもよい
が、正弦波又はそれに近いものがコスト的にも有
利である。
第１図は本発明を実施する具体例装置の構成
図。第２図は従来の直流バイアス方式の場合であ
つて、そのａは、現像時の各部電位説明図、ｂは
画像部の電界説明図、ｃは非画像部の電界説明
図。第３図は、本発明に基く実施例の場合であつ
て、そのａは、現像時の各部電位説明図、ｂは画
像部の電界説明図、ｃは非画像部の電界説明図。
第４図ａ，ｂ，ｃは、第３図ａ，ｂ，ｃと異なる
本発明実施例の電位・電界説明図。第５図ａ，
ｂ，ｃは、更に異なる本発明実施例の電位・電界
説明図。 図中、１，支持電極、２，静電像保持層、３，
導電性ゴムローラー、４，金属軸、５，表層、
６，容器壁、７，ブレード、８，直流バイアス電
源、９，交流或は脈流バイアス電源。
図。第２図は従来の直流バイアス方式の場合であ
つて、そのａは、現像時の各部電位説明図、ｂは
画像部の電界説明図、ｃは非画像部の電界説明
図。第３図は、本発明に基く実施例の場合であつ
て、そのａは、現像時の各部電位説明図、ｂは画
像部の電界説明図、ｃは非画像部の電界説明図。
第４図ａ，ｂ，ｃは、第３図ａ，ｂ，ｃと異なる
本発明実施例の電位・電界説明図。第５図ａ，
ｂ，ｃは、更に異なる本発明実施例の電位・電界
説明図。 図中、１，支持電極、２，静電像保持層、３，
導電性ゴムローラー、４，金属軸、５，表層、
６，容器壁、７，ブレード、８，直流バイアス電
源、９，交流或は脈流バイアス電源。
Claims (1)
- １ 導電性弾性表面を有するローラーに絶縁性ト
ナーをコーテイングして、これを支持電極絶縁層
から成る静電像保持面に軽く圧接して該静電像を
現像する静電像現像方法に於いて、前記導電性表
面と、前記支持電極の間に、周期変位電圧を印加
し、この時ローラーと静電像保持面との間隙の電
界が少くも現像後半に於いて画像部ではトナー剥
離電界がトナー剥離電界閾値よりも小さく、非画
像部では、カブリ電界がカブリ電界閾値よりも小
さくなるよう限定したことを特徴とする静電像現
像方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116879A JPS5614242A (en) | 1979-07-16 | 1979-07-16 | Electrostatic developing method |
| US06/335,462 US4444864A (en) | 1979-07-16 | 1981-12-29 | Method for effecting development by applying an electric field of bias |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116879A JPS5614242A (en) | 1979-07-16 | 1979-07-16 | Electrostatic developing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5614242A JPS5614242A (en) | 1981-02-12 |
| JPS6331776B2 true JPS6331776B2 (ja) | 1988-06-27 |
Family
ID=14018937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9116879A Granted JPS5614242A (en) | 1979-07-16 | 1979-07-16 | Electrostatic developing method |
Country Status (2)
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|---|---|
| US (1) | US4444864A (ja) |
| JP (1) | JPS5614242A (ja) |
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