JPH0410635B2

JPH0410635B2 -

Info

Publication number: JPH0410635B2
Application number: JP6648881A
Authority: JP
Priority date: 1981-05-01
Filing date: 1981-05-01
Publication date: 1992-02-25
Also published as: JPS57181569A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は高抵抗トナーを用いて静電潜像を現像
する現像装置に関するものである。

高抵抗トナーのみを用いた一成分現像方式には
タツチダウン現像方式又は加圧現像方式と呼ばれ
るものが知られていた。この現像方式は、導電性
の弾性現像ローラー上に高抵抗トナーを付着さ
せ、摩擦帯電部材、コロナ放電器等を用いて上記
トナーを所定極性に帯電させ、静電潜像を担持し
た担持体に現像ローラーを圧接して静電潜像を現
像するものであつた。例えば、特公昭51−36070
号参照。また、本出願人が提案したLIST現像方
式があり、これは現像ローラー上の高抵抗トナー
に記録電極を接触させて、記録電極に印加された
画像信号電圧によつて上記トナーを選択的に帯電
させて、記録体上にトナー画像を形成するもので
あつた。

このような従来の現像方式においては、高濃度
の画像を得ることができなかつた。何故なら、現
像ローラーが静電潜像担持体又は記録体に接触さ
れるため弾性を有していなければならないから、
導電性をあまり高くできなかつたからである。し
かし、高濃度の画像を得ようとして、現像ローラ
ーの弾性体層の導電率を上げようとすれば、確か
に現像バイアス効果、電荷注入効果が改善される
が、硬度が高くなつて弾性が少なくなり、現像ロ
ーラーと静電潜像担持体又は記録体との圧接を軸
方向に均一にすることが困難となり現像ムラが発
生し易くなつていた。これは現像ローラー上のト
ナー層の抵抗をR^T，現像ローラーの表面の可撓
性層の抵抗をR^Bとした時、その合成抵抗R^T＋R_B
が小さくなる程、現像バイアス効果が高くなると
共に、トナー層への電荷注入部では低電圧印加で
もトナー層への電界強度が増加し、電荷注入も容
易になる。ところが、表面の可撓性層の抵抗R_B
を低下させる方法としては、可撓性層中の導電性
粉末の濃度を増加することが行われ、その結果、
可撓性層の弾性が少なくなつて、上述した不具合
が生じていた。その対策として、可撓性層の厚さ
を増すことによつて弾性を維持させようとするこ
とも試みられたが、これだけでは不十分で欠点を
解消することはできなかつた。逆に厚くしたため
に導電率が低下して記録電界にエツジ効果が発生
し、画像の解像力の低下を招来していた。

本発明は上述の欠点を解消し、高濃度でかつ現
像ムラのない鮮明な画像を得る静電潜像現像装置
を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例について添符図面を参照
しながら詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す現像装置の断
面図である。図において、符号１は現像装置を、
同２は静電潜像担持体をそれぞれ示している。現
像装置１は表面にトナーを担持する現像剤保持部
材３とトナーを上記現像剤保持部材へ供給するト
ナーホツパー４とから構成されている。現像剤保
持部材３は、導電性の可撓性層５と該可撓性層５
の下に設けられた剛性緩和層６と軸７とで構成さ
れている。導電性の可撓性層５は抵抗値が10⁷〜
10⁹Ωcmの範囲にあるのが好ましく、硬度も40゜〜
80゜で弾性を有していなければならない。可撓性
層５の厚さは、上記材質では２mm以下、より好ま
しくは0.5mm以下とするのがよい。具体的材質と
してはカーボン、金属粉のような導電性微粉末を
ゴム又はプラスチツクに分散させた導電性ゴム等
がよい。

この可撓性層５は導電性を有し、かつ弾性を有
さなければならないという相矛循する物理的性質
を要求されるため、あまり薄くすることはできな
い。逆に厚くすると、弾性は増すが層全体の導電
性が低下してしまう。そこで、この可撓性層５の
下に剛性緩和層６を設けた。この剛性緩和層６
は、その外側の可撓性層５よりも柔らかい、即ち
硬度の低い材料で構成されている。例えば、硬度
にして可撓性層５の硬度より15゜以上も低い方が
好ましい。

現像剤保持部材３はローラー形状をしており、
時計方向に回転駆動される。この現像剤保持部材
３の上部にはトナーホツパー４が配置されてお
り、内部に高抵抗の非磁性トナーＴが収容されて
いる。トナーホツパー４の出口壁はホツパーより
搬出されるトナー量を一定にする規制部材８と兼
用されている。もちろん、兼用せず各々別に設け
るようにしてもよい。規制部材８はさらに、トナ
ーに電荷を注入する電荷注入電極をも兼用してい
る。従つて、この規制部材８に電源９よりも電圧
V^Dが印加されており、この注入電極８と、現像
剤保持部材３の軸７との間に電源１０より電圧
V^Bが印加されている。軸７には負極性の電圧が、
注入電極８には正極性の電圧がそれぞれ印加され
ているため、注入電極８と現像剤保持部材３との
間には電界が形成される。注入電極８の下を通過
するトナーは正の電荷が上記注入電極８より注入
されて、帯電する。

現像剤像担持体２は感光体で、基板１１の上に
導電性層１２が、さらにその上に光導電体層１３
がそれぞれ積層された構成になつている。導電性
層１２は接地されている。

現像剤保持部材３は、静電潜像担持体２に押し
付けられており、また規制部材８がこれに圧接さ
せられており、両者の圧接力が大きく異なると同
じ静電潜像電位であつても画像濃度が違つてくる
ことになつたり、トナーの帯電電位が違つたりす
ることになるので、圧接力が出来るだけ軸方向に
均一になるように現像剤保持部材３の弾性力が生
かされている。

第２図は、本発明の第二の実施例を示す現像装
置の断面図である。図において、第一の実施例と
同構成同機能のものは同一符号を用いることと
し、詳細な説明は重複を避けるために省略する。

この実施例は、第一の実施例と導電性中間層を
設けた点で相違する。即ち、外層の可撓性層５と
剛性緩和層６との間に導電性中間層１４を介在さ
せたのである。この導電性中間層１４は、可撓性
層５より体積固有抵抗値が低いもので、その厚さ
は薄ければ薄い程好ましい。

それは、剛性緩和層の弾性が効果的になること
を阻害しないためである。一般に導電性の物質は
弾性がなく硬いからである。このような条件を満
足する導電性中間層１４としては、導電性微粉末
を分散させた導電性ゴムや導電性プラスチツク及
び導電性フイルム、導電性メツシユスクリーン、
メタリツク塗装薄膜等がある。

そして、規制部材８との間に電位差を設けるた
めこの導電性中間層１４に電源１０から負の電圧
V^Bが印加されている。

このように導電性中間層１４に電圧を印加する
ことによつて、これと記録面（静電潜像担持体表
面）との距離を小さくすることができ、トナー帯
電量が増加するばかりでなく現像バイアスのコン
トロールが容易になるという利点がある。もう少
し詳しく説明すると、現像部における現像剤保持
部材３の表面電位V^SDは次のとおりである。

V^SD＝V^B＋（V^S−V^B）・ R^B／R^T＋R^B＝V^B・R^T＋V^S・R^B／R^T＋R^B 但し、V^S：静電潜像電位上記式において、R^B《R^TのときV^SD＝V^Bとなる。
即ち高抵抗トナーを使用し、このトナー層の抵抗
R^Tの方が導電性可撓性層５の抵抗R^Bよりはるか
に大きいときには、現像剤保持部材３の表面電位
V^SDはほぼ導電性中間層１４に印加した電圧V^Bと
等しくなる。

一方、規制部材８によるトナーへの電荷注入部における現像剤保持部材３の表面電位V^SDは次の
とうりである。

V^SD＝V^B＋（V^D−V^B）・R^B／R^T＋R^B＝V^B・R^T＋V^D・R^B
／R^T＋R^B 上記式において、R^B《R^Tのとき、V^SD＝V^Bとなる。
これも上述したものと同じように、規制部材８と
対向した部分でも現像剤保持部材３の表面電位
V^SDは導電性中間層１４に印加された電位V^Bと等
しくなるのである。

第３図は、本発明の別の実施例を示している。
現像剤保持部材１５はローラー状ではなくベルト
状である。ベルト１６は導電性可撓性層５とその
下に設けられた中間層１４とから構成されてい
る。このベルト１６は２つのローラー１７，１８
に懸回されており、ローラー１７は時計方向に回
転駆動されており、従つて、ベルト１６もそれに
よつて回動させられている。ローラー１７，１８
は軸１９，２０の上に形成された剛性緩和層６を
それぞれ有している。

第４図は、本発明のさらに別の実施例を示して
いる。この実施例は、静電潜像担持体として感光
体ではなく誘電体を使用し、さらに静電潜像を上
記誘電体へのトナー供給時に形成しようとする画
像形成プロセスに本発明を適用したものである。
現像剤保持部材３、トナーホツパー４、規制部材
８等は第２図に示した現像装置と同じである。現
像剤保持部材３の下部に記録電極２１が配置さ
れ、この記録電極２１は記録信号発生装置２２に
接続されている。記録電極２１の先端は誘電体の
記録部材２３の裏面に接触させられている。現像
剤保持部材３が回転すると、トナーホツパー４か
ら高抵抗トナーＴが運び出されるが、規制部材８
の下を通過するとき、上記トナーＴは負極性に帯
電させられる。現像剤保持部材３上のトナーが誘
電体記録部材２３と接触させられたとき、記録電
極２１へ記録信号発生装置２２から記録信号が発
せられる。この記録信号はトナーの帯電電荷とは
逆極性の正電圧である。従つて、記録電極２１に
電圧印加された部分に対応するトナーのみが上記
記録体２３へ静電的に転移し、静電潜像が可視像
化される。

上述の実施例において、現像剤として非磁性の
高抵抗トナーを使用する場合について述べてきた
が、磁性を有するトナーであつても使用可能であ
る。この場合には、現像剤保持部材の内部に磁性
トナーを磁気的に保持するように磁石を配置する
構成にしなければならない。

以上のように、本発明によれば地肌汚れがなく
かつ高濃度の鮮明な現像画像を得ることができ
る。そして、現像剤保持部材と静電潜像担持体と
の接触圧をほぼ均一にすることができるので、均
一な画像を得ることができる。現像装置も構成が
簡単ですみ安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す現像装置
の断面図、第２図は本発明の第二の実施例を示す
現像装置の断面図、第３図はベルト状の導電性可
撓性層を有する現像装置の断面図、第４図は記録
体裏面の記録電極によつて画像形成と同時に可視
像化する方式に本発明を適用した実施例を示す現
像装置の断面図である。２……静電潜像担持体、３，１５……現像剤保
持部材、５……導電性可撓性層、６……剛性緩和
層、７，１９，２０……軸、８……規制部材、２
１……記録電極、１４……導電性中間層、Ｔ……
トナー。

Claims

【特許請求の範囲】１静電潜像を担持する静電潜像担持体と、表面
に高抵抗トナーを保持して回動する現像剤保持部
材と、該現像剤保持部材へ上記高抵抗トナーを供
給するトナー供給装置と、現像剤保持部材上のト
ナー層厚を規制する規制部材とを有する現像装置
において、上記現像剤保持部材が少なくとも導電
性の可撓性層と該可撓性層より硬度の低い剛性緩
和層を有することを特徴とする静電潜像現像装
置。２上記導電性の可撓性層が上記現像剤保持部材
の表層として形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の静電潜像現像装置。３上記導電性可撓性層と剛性緩和層との間に、
更に上記導電性可撓性層より低抵抗の導電性中間
層を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の静電潜像現像装置。