JPH04315174A - 現像方法及びその装置 - Google Patents
現像方法及びその装置Info
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- JPH04315174A JPH04315174A JP3108696A JP10869691A JPH04315174A JP H04315174 A JPH04315174 A JP H04315174A JP 3108696 A JP3108696 A JP 3108696A JP 10869691 A JP10869691 A JP 10869691A JP H04315174 A JPH04315174 A JP H04315174A
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Landscapes
- Developing For Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、プリ
ンタあるいはファクシミリ等の画像形成装置に採用され
る現像方法及びその装置に係り、詳しくは現像剤を現像
剤担持体上に担持し、静電潜像担持体と対向する現像部
に搬送して現像を行なう現像方法及びその装置に関する
ものである。
ンタあるいはファクシミリ等の画像形成装置に採用され
る現像方法及びその装置に係り、詳しくは現像剤を現像
剤担持体上に担持し、静電潜像担持体と対向する現像部
に搬送して現像を行なう現像方法及びその装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】この種の現像方法としては、表面に現像
剤の薄層を形成した現像剤担持体と静電潜像担持体とを
、現像部において対向させ、この現像部に現像剤担持体
上の現像剤を静電潜像担持体へ転移させ得るような電界
を形成して、静電潜像担持体上の静電潜像を現像するも
のが知られている。そして、この現像方法においては、
現像剤担持体から静電潜像担持体に現像剤が転移するた
めの閾値があり、この閾値を超える表面電位を有する画
像部には、現像剤付着が生じるが、逆に閾値以下の表面
電位を有する画像部にはほとんど現像剤付着が生じない
ので、所謂γの立った階調性の悪い画像になるという不
具合がある。しかし、この不具合は、現像部に比較的低
周波の交互電界を形成することによって解決できること
が知られている(例えば、特公昭64−1013号公報
参照)。
剤の薄層を形成した現像剤担持体と静電潜像担持体とを
、現像部において対向させ、この現像部に現像剤担持体
上の現像剤を静電潜像担持体へ転移させ得るような電界
を形成して、静電潜像担持体上の静電潜像を現像するも
のが知られている。そして、この現像方法においては、
現像剤担持体から静電潜像担持体に現像剤が転移するた
めの閾値があり、この閾値を超える表面電位を有する画
像部には、現像剤付着が生じるが、逆に閾値以下の表面
電位を有する画像部にはほとんど現像剤付着が生じない
ので、所謂γの立った階調性の悪い画像になるという不
具合がある。しかし、この不具合は、現像部に比較的低
周波の交互電界を形成することによって解決できること
が知られている(例えば、特公昭64−1013号公報
参照)。
【0003】ところが、単に現像部に低周波の交互電界
を印加するだけでは、交互電界の条件を階調性を向上さ
せ得るものにすると画像濃度が低下し、逆に交互電界の
条件を画像濃度を上げるものにすると画像の線部が太っ
てしまうという問題点があった。又、この種の現像方法
においては、特に現像剤として非磁性トナーを使用する
と、非磁性トナーの往復運動を生じさせた際、トナーが
パウダークラウド化して画像濃度の低下が著しいという
問題点もあった(例えば、特公昭2−14706号公報
参照)。そして、近年、画像形成装置で作成される画像
の出力情報が多様化するに伴い、従来よりも更に高画質
化が望まれている。そこで、本出願人は、先に「現像剤
担持体上に現像剤を担持し、該現像剤担持体と静電潜像
担持体が互いに対向する現像部において現像を行なう現
像装置において、該現像剤担持体として表面に多数の電
界配置を形成した現像剤担持体と、該現像部に電界を形
成するための電圧印加手段とを有し、該静電潜像担持体
上の電位と、該現像剤担持体上の電位と、該電圧印加手
段によって形成される電界との相互関係で決定される電
界により現像剤の移動を制御することを特徴とする現像
装置」を提案した。かかる現像装置は、現像剤担持体と
して表面に多数の電界配置を形成して、静電潜像担持体
上の電位と、現像剤担持体上の電位と、電圧印加手段に
よって形成される電界との相互関係で決定される電界に
より現像剤の移動を制御し、これにより、静電潜像担持
体上の静電潜像に適量の現像剤を付着させるので、画像
濃度が高く、しかも線図の再現性や階調性にも優れた現
像画像を得ることが出来るという利点がある。
を印加するだけでは、交互電界の条件を階調性を向上さ
せ得るものにすると画像濃度が低下し、逆に交互電界の
条件を画像濃度を上げるものにすると画像の線部が太っ
てしまうという問題点があった。又、この種の現像方法
においては、特に現像剤として非磁性トナーを使用する
と、非磁性トナーの往復運動を生じさせた際、トナーが
パウダークラウド化して画像濃度の低下が著しいという
問題点もあった(例えば、特公昭2−14706号公報
参照)。そして、近年、画像形成装置で作成される画像
の出力情報が多様化するに伴い、従来よりも更に高画質
化が望まれている。そこで、本出願人は、先に「現像剤
担持体上に現像剤を担持し、該現像剤担持体と静電潜像
担持体が互いに対向する現像部において現像を行なう現
像装置において、該現像剤担持体として表面に多数の電
界配置を形成した現像剤担持体と、該現像部に電界を形
成するための電圧印加手段とを有し、該静電潜像担持体
上の電位と、該現像剤担持体上の電位と、該電圧印加手
段によって形成される電界との相互関係で決定される電
界により現像剤の移動を制御することを特徴とする現像
装置」を提案した。かかる現像装置は、現像剤担持体と
して表面に多数の電界配置を形成して、静電潜像担持体
上の電位と、現像剤担持体上の電位と、電圧印加手段に
よって形成される電界との相互関係で決定される電界に
より現像剤の移動を制御し、これにより、静電潜像担持
体上の静電潜像に適量の現像剤を付着させるので、画像
濃度が高く、しかも線図の再現性や階調性にも優れた現
像画像を得ることが出来るという利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現像
装置に更に改良を加えたしたものであり、その目的とす
るところは、階調性を維持しつつ画像濃度を向上させ且
つ画像の線部の太りも防止することが出来、これにより
、高画質の画像を得ることを可能にすると共に、部分的
な画像の濃度不足や非画像部の地汚れを防止することが
出来る現像方法及びその装置を提供することである。
装置に更に改良を加えたしたものであり、その目的とす
るところは、階調性を維持しつつ画像濃度を向上させ且
つ画像の線部の太りも防止することが出来、これにより
、高画質の画像を得ることを可能にすると共に、部分的
な画像の濃度不足や非画像部の地汚れを防止することが
出来る現像方法及びその装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、静電潜像を担持する静電潜像
担持体と現像剤を担持した現像剤担持体とを現像部にお
いて対向させ、該現像部において電圧印加手段でバイア
スを印加して現像をおこなう現像装置において、該現像
担持体として、抵抗または誘電率の異なる2種類の部分
が規則的に一定のパターンピッチで混在露出してなると
ともに表面に多数の微小電界を形成する現像剤担持体を
用い、該電圧印加手段として、該2種類の部分のうち比
較的抵抗の低いものと該静電潜像担持体の画像部との間
に、該現像剤を該静電潜像担持体に向かわせる向きの1
V/μm以上の強度の電界と、該現像剤を該表面に向か
わせる向きの1V/μm以上の強度の電界とを交互に形
成し得る電圧を印加する電圧印加手段、又は、該2種類
の部分のうち比較的抵抗の高いものと該静電潜像担持体
の非画像部との間に、該現像剤を該静電潜像担持体に向
かわせる向きの1V/μm以上の強度の電界と、該現像
剤を該表面に向かわせる向きの1V/μm以上の強度の
電界とを交互に形成し得る電圧を印加する電圧印加手段
を用い、該現像剤担持体の該静電潜像担持体に対する線
速比が、 (該現像剤担持体の移動方向における該パターンピッチ
の幅+該現像部の幅)/該現像部の幅 以上となるように、該現像剤担持体を駆動する駆動手段
を設け、該静電潜像担持体上の電位と、該電圧印加手段
によって形成される電界と、該現像剤担持体上の電界と
の相互関係で決定される電界により現像剤の移動を制御
することを特徴とするものである。請求項2の発明は、
静電潜像を担持する静電潜像担持体と現像剤を担持した
現像剤担持体とを現像部において対向させ、該現像部に
おいて電圧印加手段でバイアスを印加して現像をおこな
う現像装置において、該現像剤としてシリカ粒子が外添
された現像剤を用い、該現像担持体として、抵抗または
誘電率の異なる2種類の部分が規則的に一定のパターン
ピッチで混在露出してなるとともに表面に多数の微小電
界を形成する現像剤担持体を用い、該現像剤担持体の該
静電潜像担持体に対する線速比が、 (該現像剤担持体の移動方向における該パターンピッチ
の幅+該現像部の幅)/該現像部の幅 以上となるように、該現像剤担持体を駆動する駆動手段
を設け、該静電潜像担持体上の電位と、該電圧印加手段
によって形成される電界と、該現像剤担持体上の電界と
の相互関係で決定される電界により現像剤の移動を制御
することを特徴とするものである。請求項3の発明は、
請求項1又は2の現像装置において、上記駆動手段に代
え、上記現像剤担持体の上記静電潜像担持体に対する線
速比が、 (上記現像剤担持体の移動方向における上記2種類の部
分うち比較的抵抗の低い部分の幅+上記現像部の幅)/
上記現像の幅 以上となるように、上記現像剤担持体を駆動する駆動手
段を設けることを特徴とするものである。請求項4の発
明は、請求項1又は2の現像装置において、上記駆動手
段に代え、上記現像剤担持体の上記静電潜像担持体に対
する線速比が、 (上記現像剤担持体の移動方向における上記2種類の部
分うち比較的抵抗の高い部分の幅+上記現像部の幅)/
上記現像の幅 以上となるように、上記現像剤担持体を駆動する手段を
設けることを特徴とするものである。請求項5の発明は
、請求項1、2、3又は4の現像装置において、上記現
像剤担持体が、上記微小電界により上記現像剤を保持す
ることを特徴とするものである。請求項6の発明は、静
電潜像を担持する静電潜像担持体と現像剤を担持した現
像剤担持体とを現像部において対向させ、該現像部にお
いてバイアスを印加して現像をおこなう現像方法におい
て、該現像剤としてシリカ粒子が外添された現像剤を用
い、該現像剤担持体として、抵抗または誘電率の異なる
2種類の部分が規則的に混在露出してなるとともに表面
に多数の微小電界を形成する現像剤担持体を用い、該電
圧印加手段として、該2種類の部分のうち比較的抵抗の
低いものと該静電潜像担持体の画像部との間に、該現像
剤を該静電潜像担持体に向かわせる向きの1V/μm以
上の強度の電界と、該現像剤を該表面に向かわせる向き
の1V/μm以上の強度の電界とを交互に形成し得る電
圧を印加する電圧印加手段、又は、該2種類の部分のう
ち比較的抵抗の高いものと該静電潜像担持体の非画像部
との間に、該現像剤を該静電潜像担持体に向かわせる向
きの1V/μm以上の強度の電界と、該現像剤を該表面
に向かわせる向きの1V/μm以上の強度の電界とを交
互に形成し得る電圧を印加する電圧印加手段を用い、該
現像部を通過する該静電潜像担持体上の全ての部分が、
該2種類の部分の両方に対向するように、該静電潜像担
持体と該現像剤担持体の表面の相対的な移動を行い、該
静電潜像担持体上の電位と、該バイアスによる電界と、
該現像剤担持体上の電界との相互関係で決定される電界
により該現像剤の移動を制御するものである。
めに、請求項1の発明は、静電潜像を担持する静電潜像
担持体と現像剤を担持した現像剤担持体とを現像部にお
いて対向させ、該現像部において電圧印加手段でバイア
スを印加して現像をおこなう現像装置において、該現像
担持体として、抵抗または誘電率の異なる2種類の部分
が規則的に一定のパターンピッチで混在露出してなると
ともに表面に多数の微小電界を形成する現像剤担持体を
用い、該電圧印加手段として、該2種類の部分のうち比
較的抵抗の低いものと該静電潜像担持体の画像部との間
に、該現像剤を該静電潜像担持体に向かわせる向きの1
V/μm以上の強度の電界と、該現像剤を該表面に向か
わせる向きの1V/μm以上の強度の電界とを交互に形
成し得る電圧を印加する電圧印加手段、又は、該2種類
の部分のうち比較的抵抗の高いものと該静電潜像担持体
の非画像部との間に、該現像剤を該静電潜像担持体に向
かわせる向きの1V/μm以上の強度の電界と、該現像
剤を該表面に向かわせる向きの1V/μm以上の強度の
電界とを交互に形成し得る電圧を印加する電圧印加手段
を用い、該現像剤担持体の該静電潜像担持体に対する線
速比が、 (該現像剤担持体の移動方向における該パターンピッチ
の幅+該現像部の幅)/該現像部の幅 以上となるように、該現像剤担持体を駆動する駆動手段
を設け、該静電潜像担持体上の電位と、該電圧印加手段
によって形成される電界と、該現像剤担持体上の電界と
の相互関係で決定される電界により現像剤の移動を制御
することを特徴とするものである。請求項2の発明は、
静電潜像を担持する静電潜像担持体と現像剤を担持した
現像剤担持体とを現像部において対向させ、該現像部に
おいて電圧印加手段でバイアスを印加して現像をおこな
う現像装置において、該現像剤としてシリカ粒子が外添
された現像剤を用い、該現像担持体として、抵抗または
誘電率の異なる2種類の部分が規則的に一定のパターン
ピッチで混在露出してなるとともに表面に多数の微小電
界を形成する現像剤担持体を用い、該現像剤担持体の該
静電潜像担持体に対する線速比が、 (該現像剤担持体の移動方向における該パターンピッチ
の幅+該現像部の幅)/該現像部の幅 以上となるように、該現像剤担持体を駆動する駆動手段
を設け、該静電潜像担持体上の電位と、該電圧印加手段
によって形成される電界と、該現像剤担持体上の電界と
の相互関係で決定される電界により現像剤の移動を制御
することを特徴とするものである。請求項3の発明は、
請求項1又は2の現像装置において、上記駆動手段に代
え、上記現像剤担持体の上記静電潜像担持体に対する線
速比が、 (上記現像剤担持体の移動方向における上記2種類の部
分うち比較的抵抗の低い部分の幅+上記現像部の幅)/
上記現像の幅 以上となるように、上記現像剤担持体を駆動する駆動手
段を設けることを特徴とするものである。請求項4の発
明は、請求項1又は2の現像装置において、上記駆動手
段に代え、上記現像剤担持体の上記静電潜像担持体に対
する線速比が、 (上記現像剤担持体の移動方向における上記2種類の部
分うち比較的抵抗の高い部分の幅+上記現像部の幅)/
上記現像の幅 以上となるように、上記現像剤担持体を駆動する手段を
設けることを特徴とするものである。請求項5の発明は
、請求項1、2、3又は4の現像装置において、上記現
像剤担持体が、上記微小電界により上記現像剤を保持す
ることを特徴とするものである。請求項6の発明は、静
電潜像を担持する静電潜像担持体と現像剤を担持した現
像剤担持体とを現像部において対向させ、該現像部にお
いてバイアスを印加して現像をおこなう現像方法におい
て、該現像剤としてシリカ粒子が外添された現像剤を用
い、該現像剤担持体として、抵抗または誘電率の異なる
2種類の部分が規則的に混在露出してなるとともに表面
に多数の微小電界を形成する現像剤担持体を用い、該電
圧印加手段として、該2種類の部分のうち比較的抵抗の
低いものと該静電潜像担持体の画像部との間に、該現像
剤を該静電潜像担持体に向かわせる向きの1V/μm以
上の強度の電界と、該現像剤を該表面に向かわせる向き
の1V/μm以上の強度の電界とを交互に形成し得る電
圧を印加する電圧印加手段、又は、該2種類の部分のう
ち比較的抵抗の高いものと該静電潜像担持体の非画像部
との間に、該現像剤を該静電潜像担持体に向かわせる向
きの1V/μm以上の強度の電界と、該現像剤を該表面
に向かわせる向きの1V/μm以上の強度の電界とを交
互に形成し得る電圧を印加する電圧印加手段を用い、該
現像部を通過する該静電潜像担持体上の全ての部分が、
該2種類の部分の両方に対向するように、該静電潜像担
持体と該現像剤担持体の表面の相対的な移動を行い、該
静電潜像担持体上の電位と、該バイアスによる電界と、
該現像剤担持体上の電界との相互関係で決定される電界
により該現像剤の移動を制御するものである。
【0006】
【作用】請求項1乃至6の発明は、現像剤を担持する現
像剤担持体として、抵抗または誘電率の異なる2種類の
部分が規則的に混在露出してなるとともに表面に多数の
微小電界を形成する現像剤担持体を用い、この現像剤担
持体と静電潜像担持体が互いに対向する現像部にバイア
スを印加して、該静電潜像担持体上の電位と該現像剤担
持体上の電位と該電圧印加手段によって形成される電界
との相互関係で決定される電界により現像剤の移動を制
御し、これにより、静電潜像担持体上の静電潜像に適量
の現像剤を付着させるように作用するものである。特に
、請求項1及び6の発明においては、電圧印加手段とし
て、該2種類の部分のうち比較的抵抗の低いものと該静
電潜像担持体の画像部との間に、該現像剤を該静電潜像
担持体に向かわせる向きの1V/μm以上の強度の電界
と、該現像剤を該表面に向かわせる向きの1V/μm以
上の強度の電界とを交互に形成し得る電圧を印加する電
圧印加手段、又は、該2種類の部分のうち比較的抵抗の
高いものと該静電潜像担持体の非画像部との間に、該現
像剤を該静電潜像担持体に向かわせる向きの1V/μm
以上の強度の電界と、該現像剤を該表面に向かわせる向
きの1V/μm以上の強度の電界とを交互に形成し得る
電圧を印加する電圧印加手段を用い、これにより、更に
良好に静電潜像担持体上の静電潜像に適量の現像剤を付
着させる。又、請求項1、2及び6の発明においては、
上記現像部を通過する上記静電潜像担持体上の全ての部
分が、上記2種類の部分の両方に対向するように、上記
静電潜像担持体と上記現像剤担持体の表面の相対的な移
動を行い、これにより、上記静電潜像担持体上の画像部
及び非画像部を、上記2種類の部分の両方に対向させて
現像して、部分的な画像の濃度低下及び非画像部の地汚
れの発生を防止する。又、請求項2の発明においては、
該現像剤してシリカ粒子が外添されたものを用い、これ
により、該現像剤担持体表面にシリカ粒子からなる被膜
を形成して、該現像剤担持体から該表面上の現像剤への
電荷の注入を防止する。又、請求項3又は4の発明にお
いては、上記現像部において、上記2種類の部分のうち
所定の一方の部分と対向する該静電潜像担持体上の全て
の部分が、該2種類の部分のうち他方の部分とも対向す
るように、上記静電潜像担持体と上記現像剤担持体の表
面の相対的な移動を行い、これにより、上記静電潜像担
持体上の画像部または非画像部が、上記現像部において
上記2種の部分のうち所定の一方の部分のみにしか対向
出来ずに部分的な画像の濃度低下または非画像部の地汚
れが発生するのを防止する。更に、請求項5の発明にお
いては、上記現像剤担持体が、上記微小電界により上記
現像剤を保持し、充分な量の現像剤を現像部に搬送する
。
像剤担持体として、抵抗または誘電率の異なる2種類の
部分が規則的に混在露出してなるとともに表面に多数の
微小電界を形成する現像剤担持体を用い、この現像剤担
持体と静電潜像担持体が互いに対向する現像部にバイア
スを印加して、該静電潜像担持体上の電位と該現像剤担
持体上の電位と該電圧印加手段によって形成される電界
との相互関係で決定される電界により現像剤の移動を制
御し、これにより、静電潜像担持体上の静電潜像に適量
の現像剤を付着させるように作用するものである。特に
、請求項1及び6の発明においては、電圧印加手段とし
て、該2種類の部分のうち比較的抵抗の低いものと該静
電潜像担持体の画像部との間に、該現像剤を該静電潜像
担持体に向かわせる向きの1V/μm以上の強度の電界
と、該現像剤を該表面に向かわせる向きの1V/μm以
上の強度の電界とを交互に形成し得る電圧を印加する電
圧印加手段、又は、該2種類の部分のうち比較的抵抗の
高いものと該静電潜像担持体の非画像部との間に、該現
像剤を該静電潜像担持体に向かわせる向きの1V/μm
以上の強度の電界と、該現像剤を該表面に向かわせる向
きの1V/μm以上の強度の電界とを交互に形成し得る
電圧を印加する電圧印加手段を用い、これにより、更に
良好に静電潜像担持体上の静電潜像に適量の現像剤を付
着させる。又、請求項1、2及び6の発明においては、
上記現像部を通過する上記静電潜像担持体上の全ての部
分が、上記2種類の部分の両方に対向するように、上記
静電潜像担持体と上記現像剤担持体の表面の相対的な移
動を行い、これにより、上記静電潜像担持体上の画像部
及び非画像部を、上記2種類の部分の両方に対向させて
現像して、部分的な画像の濃度低下及び非画像部の地汚
れの発生を防止する。又、請求項2の発明においては、
該現像剤してシリカ粒子が外添されたものを用い、これ
により、該現像剤担持体表面にシリカ粒子からなる被膜
を形成して、該現像剤担持体から該表面上の現像剤への
電荷の注入を防止する。又、請求項3又は4の発明にお
いては、上記現像部において、上記2種類の部分のうち
所定の一方の部分と対向する該静電潜像担持体上の全て
の部分が、該2種類の部分のうち他方の部分とも対向す
るように、上記静電潜像担持体と上記現像剤担持体の表
面の相対的な移動を行い、これにより、上記静電潜像担
持体上の画像部または非画像部が、上記現像部において
上記2種の部分のうち所定の一方の部分のみにしか対向
出来ずに部分的な画像の濃度低下または非画像部の地汚
れが発生するのを防止する。更に、請求項5の発明にお
いては、上記現像剤担持体が、上記微小電界により上記
現像剤を保持し、充分な量の現像剤を現像部に搬送する
。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明による現像方法を実施する
ため、一実施例に係る現像装置の全体構成を示す図であ
る。現像装置2のケーシングには感光体ドラム3に対向
する部分に現像用の開口が設けられており、現像ローラ
1はこの開口を介して感光体ドラム3に所定の間隙を保
持してケーシング内に回転可能に設けられている。この
間隙は現像ローラ1が感光体ドラム3と実質的に接触し
ない位置関係になるように、30〜500μm、好まし
くは50〜250μmの間隙に設定される。これにより
、現像ローラ1を感光体ドラム3に接触させて静電潜像
を現像するときのような過大な負荷を必要としなくなり
、駆動モータを小型のものにすることが可能となる。 そして、この現像ローラ1は後に詳述するような線速に
なるように矢印方向に回転駆動される。ケーシング内に
構成されたトナータンク5にはアジテータ6が設けられ
、これが矢印で示す時計方向に回転駆動されて、その先
端部分の抵抗でトナー7を撹拌すると共に図において左
方の現像ローラ1側に移動する。そして、トナー7とし
てはシリカ粒子が外添されたものを用いることが好まし
い。このシリカ粒子が外添されたトナーを用いることに
よる作用効果については後に説明する。現像ローラ1の
右側にはトナー供給ローラ8が当接するように設けられ
、矢印方向に回転駆動されている。該ローラ8は、ウレ
タンゴムを発泡させて作られたスポンジ材料や、ポリエ
ステル、4弗化エチレン樹脂等を繊維にしてブラシ状に
したものにより構成される。このトナー供給ローラ8は
アジテータ6により搬送されてきたトナー7を現像ロー
ラ1の表面に順方向あるいは逆方向にこすり付けて供給
すると共に、現像に使用されずに現像ローラ1上に残っ
て戻ってきたトナー7を掻き落す作用をするものである
。現像ローラ1の上部には、該ローラ1に担持搬送され
るトナー層の層厚を規制するブレード部材4が弾発的に
圧接するように設けられており、これによりトナー供給
ローラ8の回転にともない現像ローラ1上に供給された
トナー7を層厚規制するようにされている。ブレード部
材4は、弾性を有する板ばねにウレタンゴム等のトナー
帯電性能を有する材料を貼り合わせて製作しても、ある
いは弾性を有する部材をそのまま用いても良い。ブレー
ド部材4は、現像ローラ1の回転方向に対して図に示す
ごとくトレーリング方向に設けても良いし、逆方向のリ
ーディング方向に設けても良い。このブレード部材4に
代え、規制ローラや規制ベルトを用いても良い。尚、現
像ローラ1及びトナー供給ローラ8には、現像バイアス
印加手段9が接続されている。又、ブレード部材4にバ
イアス印加手段9を接続しても良い。かくして、トナー
タンク5のトナー7は、アジテータ6でトナー供給ロー
ラ8近傍に供給され、トナー供給ローラ8と現像ローラ
1との相互摩擦により発生する摩擦帯電作用によりトナ
ー7自体も帯電して現像ローラ1の表面に静電的に担持
される。そして現像ローラ1の回転により搬送されて現
像ローラ1の上方に弾発的に圧接するブレード部材4に
より層厚規制され、感光体ドラム3と現像ローラ1とが
対向する現像部に搬送される。そして、この現像部にお
いて、感光体ドラム3上に形成された静電潜像に、バイ
アス電圧印加の下に静電潜像に応じて所要量のトナー7
が現像ローラ1から転移されて現像が行なわれる。ここ
で、現像バイアス印加手段9よる現像バイアスとしては
、直流電界に加えて交流電界を組み合わせて用いること
が出来る。交流電界としては、矩形波のパルス電界を、
周波数300〜2000Hz、好ましくは500〜15
00Hzの範囲に設定すると共に、その高電圧部の時間
と低電圧部の時間との1サイクルの時間に対する比率を
異なる比率とした波形にして用いると、低電圧部分のシ
ャープ性も良く、高電圧部分の画像濃度が高く、しかも
地肌汚れの少ない優れた現像画像を得ることが出来る。 上記の高電圧部の時間と低電圧部の時間との比率(デュ
ーティー比という)としては、静電潜像の極性とトナー
7の極性によってその最適比率が異なるが、例えば負の
静電潜像を負極性トナー7で反転現像する場合、高電圧
部(例えば−100V以上)の時間と低電圧部(例えば
−800V以下)の時間との比率を5〜18:2〜8と
すれば良い。正規現像の際は、概ねこの比率を逆転して
用いれば同様の低電位部分のシャープ性も良く、高電位
部分の画像濃度が高く、しかも地肌汚れの少ない優れた
現像画像を得ることが出来る。
に説明する。図1は、本発明による現像方法を実施する
ため、一実施例に係る現像装置の全体構成を示す図であ
る。現像装置2のケーシングには感光体ドラム3に対向
する部分に現像用の開口が設けられており、現像ローラ
1はこの開口を介して感光体ドラム3に所定の間隙を保
持してケーシング内に回転可能に設けられている。この
間隙は現像ローラ1が感光体ドラム3と実質的に接触し
ない位置関係になるように、30〜500μm、好まし
くは50〜250μmの間隙に設定される。これにより
、現像ローラ1を感光体ドラム3に接触させて静電潜像
を現像するときのような過大な負荷を必要としなくなり
、駆動モータを小型のものにすることが可能となる。 そして、この現像ローラ1は後に詳述するような線速に
なるように矢印方向に回転駆動される。ケーシング内に
構成されたトナータンク5にはアジテータ6が設けられ
、これが矢印で示す時計方向に回転駆動されて、その先
端部分の抵抗でトナー7を撹拌すると共に図において左
方の現像ローラ1側に移動する。そして、トナー7とし
てはシリカ粒子が外添されたものを用いることが好まし
い。このシリカ粒子が外添されたトナーを用いることに
よる作用効果については後に説明する。現像ローラ1の
右側にはトナー供給ローラ8が当接するように設けられ
、矢印方向に回転駆動されている。該ローラ8は、ウレ
タンゴムを発泡させて作られたスポンジ材料や、ポリエ
ステル、4弗化エチレン樹脂等を繊維にしてブラシ状に
したものにより構成される。このトナー供給ローラ8は
アジテータ6により搬送されてきたトナー7を現像ロー
ラ1の表面に順方向あるいは逆方向にこすり付けて供給
すると共に、現像に使用されずに現像ローラ1上に残っ
て戻ってきたトナー7を掻き落す作用をするものである
。現像ローラ1の上部には、該ローラ1に担持搬送され
るトナー層の層厚を規制するブレード部材4が弾発的に
圧接するように設けられており、これによりトナー供給
ローラ8の回転にともない現像ローラ1上に供給された
トナー7を層厚規制するようにされている。ブレード部
材4は、弾性を有する板ばねにウレタンゴム等のトナー
帯電性能を有する材料を貼り合わせて製作しても、ある
いは弾性を有する部材をそのまま用いても良い。ブレー
ド部材4は、現像ローラ1の回転方向に対して図に示す
ごとくトレーリング方向に設けても良いし、逆方向のリ
ーディング方向に設けても良い。このブレード部材4に
代え、規制ローラや規制ベルトを用いても良い。尚、現
像ローラ1及びトナー供給ローラ8には、現像バイアス
印加手段9が接続されている。又、ブレード部材4にバ
イアス印加手段9を接続しても良い。かくして、トナー
タンク5のトナー7は、アジテータ6でトナー供給ロー
ラ8近傍に供給され、トナー供給ローラ8と現像ローラ
1との相互摩擦により発生する摩擦帯電作用によりトナ
ー7自体も帯電して現像ローラ1の表面に静電的に担持
される。そして現像ローラ1の回転により搬送されて現
像ローラ1の上方に弾発的に圧接するブレード部材4に
より層厚規制され、感光体ドラム3と現像ローラ1とが
対向する現像部に搬送される。そして、この現像部にお
いて、感光体ドラム3上に形成された静電潜像に、バイ
アス電圧印加の下に静電潜像に応じて所要量のトナー7
が現像ローラ1から転移されて現像が行なわれる。ここ
で、現像バイアス印加手段9よる現像バイアスとしては
、直流電界に加えて交流電界を組み合わせて用いること
が出来る。交流電界としては、矩形波のパルス電界を、
周波数300〜2000Hz、好ましくは500〜15
00Hzの範囲に設定すると共に、その高電圧部の時間
と低電圧部の時間との1サイクルの時間に対する比率を
異なる比率とした波形にして用いると、低電圧部分のシ
ャープ性も良く、高電圧部分の画像濃度が高く、しかも
地肌汚れの少ない優れた現像画像を得ることが出来る。 上記の高電圧部の時間と低電圧部の時間との比率(デュ
ーティー比という)としては、静電潜像の極性とトナー
7の極性によってその最適比率が異なるが、例えば負の
静電潜像を負極性トナー7で反転現像する場合、高電圧
部(例えば−100V以上)の時間と低電圧部(例えば
−800V以下)の時間との比率を5〜18:2〜8と
すれば良い。正規現像の際は、概ねこの比率を逆転して
用いれば同様の低電位部分のシャープ性も良く、高電位
部分の画像濃度が高く、しかも地肌汚れの少ない優れた
現像画像を得ることが出来る。
【0008】ところで、本実施例では、現像ローラ1を
表面に抵抗または誘電率の異なる2種類の部分が規則的
に混在露出するように構成する。図2(a)はこのよう
な現像ローラ1の一例の外観を示す斜視図、図2(b)
はその表面部の拡大断面図である。この例の現像ローラ
1は、導電性材料、例えばアルミニウム等の金属素材あ
るいは導電性ゴムや導電性プラスチック21のローラの
表面に網目状にローレット加工を施し、その条痕にポリ
カーボネート、アクリル、ポリエステル、4弗化エチレ
ン等の誘電体樹脂を摺り込んで充填し、微細な網目状の
絶縁性領域面22を形成すると共に、これに接して微細
な導電性領域面21を形成している。図4の(a)、(
b)、(c)は夫々、表面にローレット加工により周方
向に対して45度の角度を持った条痕を形成して上記工
程で導電性領域面21と絶縁性領域面22がアヤメ状に
形成した例を示すものであり、これらの例ではローレッ
トのピッチPを0.3mmとし、絶縁性領域面22の巾
Wを夫々、W1=0.075mm、W2=0.15mm
、W3=0.225mmとし、現像ローラ1表面にパタ
ーンピッチ0.3mmで絶縁性領域面22と導電性領域
面21とが混在するように構成している。微細な導電性
領域面21と絶縁性領域面22を形成する方法は上記の
例に限られるものではなく、各種の方法が採用可能であ
る。絶縁性領域の大きさは平均直径として30〜200
0μm、好ましくは50〜1000μmである。絶縁性
領域面22の形状が例えば円形であるときは、その径D
1(図3参照)を30乃至2000μm、好ましくは1
00乃至400μm程度に設定し、その中心間距離P1
を、適宜バランス良く設定する。又絶縁性領域面22の
形状が矩形であるときは、その一番短い辺の長さを30
乃至2000μm程度とする。同様に、絶縁性領域面2
2の形状が長円形乃至は楕円形であるときは、その短軸
側の幅を30乃至2000μm程度とする。絶縁性領域
面22の形状が他の形状のときも、これらに準じて、そ
の幅を30乃至2000μm程度とする。又、その占有
面積比率としては、現像ローラ1表面積の50〜80%
、好ましくは65〜75%とすれば良い。現像ローラ1
の構造をこのようにすることによって、トナー供給ロー
ラ8でトナー7を現像ローラ1にこすりつける時に生ず
る摩擦帯電作用によりトナー7を帯電して現像ローラ1
の表面に充分な量のトナー7を担持することが出来る。
表面に抵抗または誘電率の異なる2種類の部分が規則的
に混在露出するように構成する。図2(a)はこのよう
な現像ローラ1の一例の外観を示す斜視図、図2(b)
はその表面部の拡大断面図である。この例の現像ローラ
1は、導電性材料、例えばアルミニウム等の金属素材あ
るいは導電性ゴムや導電性プラスチック21のローラの
表面に網目状にローレット加工を施し、その条痕にポリ
カーボネート、アクリル、ポリエステル、4弗化エチレ
ン等の誘電体樹脂を摺り込んで充填し、微細な網目状の
絶縁性領域面22を形成すると共に、これに接して微細
な導電性領域面21を形成している。図4の(a)、(
b)、(c)は夫々、表面にローレット加工により周方
向に対して45度の角度を持った条痕を形成して上記工
程で導電性領域面21と絶縁性領域面22がアヤメ状に
形成した例を示すものであり、これらの例ではローレッ
トのピッチPを0.3mmとし、絶縁性領域面22の巾
Wを夫々、W1=0.075mm、W2=0.15mm
、W3=0.225mmとし、現像ローラ1表面にパタ
ーンピッチ0.3mmで絶縁性領域面22と導電性領域
面21とが混在するように構成している。微細な導電性
領域面21と絶縁性領域面22を形成する方法は上記の
例に限られるものではなく、各種の方法が採用可能であ
る。絶縁性領域の大きさは平均直径として30〜200
0μm、好ましくは50〜1000μmである。絶縁性
領域面22の形状が例えば円形であるときは、その径D
1(図3参照)を30乃至2000μm、好ましくは1
00乃至400μm程度に設定し、その中心間距離P1
を、適宜バランス良く設定する。又絶縁性領域面22の
形状が矩形であるときは、その一番短い辺の長さを30
乃至2000μm程度とする。同様に、絶縁性領域面2
2の形状が長円形乃至は楕円形であるときは、その短軸
側の幅を30乃至2000μm程度とする。絶縁性領域
面22の形状が他の形状のときも、これらに準じて、そ
の幅を30乃至2000μm程度とする。又、その占有
面積比率としては、現像ローラ1表面積の50〜80%
、好ましくは65〜75%とすれば良い。現像ローラ1
の構造をこのようにすることによって、トナー供給ロー
ラ8でトナー7を現像ローラ1にこすりつける時に生ず
る摩擦帯電作用によりトナー7を帯電して現像ローラ1
の表面に充分な量のトナー7を担持することが出来る。
【0009】この点について更に詳述する。現像ローラ
1の絶縁性領域面22は、トナー供給ローラ6との摩擦
によってトナー7の帯電極性と反対の正極性に帯電され
る。一方、トナー供給ローラ8の周面に接触しながら現
像ローラ1に運ばれるトナー7は、トナー供給ローラ8
との摩擦によって負極性に摩擦帯電され、現像ローラ1
に供給されるが、このときこの現像ローラ1、特にその
絶縁性領域面22との摩擦により更に負極性に強く摩擦
帯電され、現像ローラ1の周面に静電的に付着する。こ
のとき、現像ローラ1の各絶縁性領域面22は正極性に
摩擦帯電していて、各絶縁性領域面22に接して導電性
領域面21が存在するので、現像ローラ1の表面は、多
数の絶縁性領域面22のところだけに選択的に正極性の
電荷が付与された状態となっている。これにより図3に
示すように、正に帯電した各絶縁性領域面22とそれに
接した導電性領域面21との間に閉電界が形成され、現
像ローラ1の表面の近傍には無数の微小閉電界(マイク
ロフィールド)が形成される。即ち、電界の状態を表す
電気力線を考えた場合、現像ローラ1の表面近傍の空間
には、図3に円弧状の多数の線で表したように現像ロー
ラ1から出て同一の現像ローラ1に戻る電気力線が形成
され、各絶縁性領域面22と導電性領域面21との間に
閉電界が形成されるのである。各絶縁性領域面22の面
積は前述のように微小であるため、各閉電界はフリンジ
ング効果(周辺電場効果)によってその強度が大変強く
なる。かかる閉電界によって、負に帯電したトナー7は
絶縁性領域面22に強く引かれ、該ローラ1上に多量に
離れがたい状態で保持される。しかも、現像ローラ1に
保持されたトナー7がブレード部材4によって層厚を規
制されるとき、帯電の充分なトナー7は微小閉電界によ
って現像ローラ1の表面に強く保持されるが、帯電量の
小さなトナー7はブレード部材4との接触圧によって除
去され、結局、帯電量の大なるトナー7、例えば、5乃
至20(好ましくは10乃至15)μC/g程度に帯電
されたトナー7だけが現像部へ運ばれる。
1の絶縁性領域面22は、トナー供給ローラ6との摩擦
によってトナー7の帯電極性と反対の正極性に帯電され
る。一方、トナー供給ローラ8の周面に接触しながら現
像ローラ1に運ばれるトナー7は、トナー供給ローラ8
との摩擦によって負極性に摩擦帯電され、現像ローラ1
に供給されるが、このときこの現像ローラ1、特にその
絶縁性領域面22との摩擦により更に負極性に強く摩擦
帯電され、現像ローラ1の周面に静電的に付着する。こ
のとき、現像ローラ1の各絶縁性領域面22は正極性に
摩擦帯電していて、各絶縁性領域面22に接して導電性
領域面21が存在するので、現像ローラ1の表面は、多
数の絶縁性領域面22のところだけに選択的に正極性の
電荷が付与された状態となっている。これにより図3に
示すように、正に帯電した各絶縁性領域面22とそれに
接した導電性領域面21との間に閉電界が形成され、現
像ローラ1の表面の近傍には無数の微小閉電界(マイク
ロフィールド)が形成される。即ち、電界の状態を表す
電気力線を考えた場合、現像ローラ1の表面近傍の空間
には、図3に円弧状の多数の線で表したように現像ロー
ラ1から出て同一の現像ローラ1に戻る電気力線が形成
され、各絶縁性領域面22と導電性領域面21との間に
閉電界が形成されるのである。各絶縁性領域面22の面
積は前述のように微小であるため、各閉電界はフリンジ
ング効果(周辺電場効果)によってその強度が大変強く
なる。かかる閉電界によって、負に帯電したトナー7は
絶縁性領域面22に強く引かれ、該ローラ1上に多量に
離れがたい状態で保持される。しかも、現像ローラ1に
保持されたトナー7がブレード部材4によって層厚を規
制されるとき、帯電の充分なトナー7は微小閉電界によ
って現像ローラ1の表面に強く保持されるが、帯電量の
小さなトナー7はブレード部材4との接触圧によって除
去され、結局、帯電量の大なるトナー7、例えば、5乃
至20(好ましくは10乃至15)μC/g程度に帯電
されたトナー7だけが現像部へ運ばれる。
【0010】そして、現像部においては、現像バイアス
として印加する矩形波パルス等の電界が現像ローラ1表
面に存在する導電性領域面21と絶縁性領域面22との
間の微小電界と、帯電したトナー7とに作用して、静電
潜像の現像に好適な力学的エネルギーを与えるものと考
えられる。尚、現像ローラ1の表面に導電性領域面21
と絶縁性領域面22とを混在させたことにより、現像ロ
ーラ1とトナー供給ローラ8のチャージアップが防止さ
れる。その理由としては、絶縁性領域面22ではトナー
を帯電し、導電性領域面21ではトナー供給ローラの除
電を行ない、全体としてバランスのとれた帯電状態を維
持する為と考えられる。
として印加する矩形波パルス等の電界が現像ローラ1表
面に存在する導電性領域面21と絶縁性領域面22との
間の微小電界と、帯電したトナー7とに作用して、静電
潜像の現像に好適な力学的エネルギーを与えるものと考
えられる。尚、現像ローラ1の表面に導電性領域面21
と絶縁性領域面22とを混在させたことにより、現像ロ
ーラ1とトナー供給ローラ8のチャージアップが防止さ
れる。その理由としては、絶縁性領域面22ではトナー
を帯電し、導電性領域面21ではトナー供給ローラの除
電を行ない、全体としてバランスのとれた帯電状態を維
持する為と考えられる。
【0011】次に、現像ローラ1の線速について説明す
る。本実施例においては、感光体ドラム3上の静電潜像
領域(トナーが付着すべき画像部と画像中の地肌に相当
する非画像部からなる領域)の全ての部分が、現像部を
通過している間に、現像ローラ1の絶縁性領域面22と
導電性領域面21の両方に対向するように、線速を設定
する。図8は現像部における現像ローラ1と感光体ドラ
ム3の断面図を示すものであり、同図中に、現像ローラ
1の移動方向(周方向)における導電性領域面21と絶
縁性領域面22との合計の長さである、移動方向におけ
るパターンピッチの幅をlp、同方向における導電部領
域面の長さをlm、同方向における絶縁部領域面の長さ
をld、同方向における現像部の幅(現像ニップ幅)を
lnとして示している。ここで、感光体ドラム3上の任
意の部分が現像部を通過する所要時間内に、現像ローラ
1の表面が少なくともパターンピッチlpと現像ニップ
幅lnを合計した距離を移動するように現像ローラ1を
駆動するすれは、上記の線速を得ることが出来る。この
ときの感光体ドラム3の線速をVp、現像ローラ1の線
速をVRとすると、感光体ドラムの線速Vpに対する現
像ローラの線速VRの線速比VR/Vpは下式(1)の
関係を満足するものである。 VR/Vp ≧ (lp+ln)/ln
(1
)
る。本実施例においては、感光体ドラム3上の静電潜像
領域(トナーが付着すべき画像部と画像中の地肌に相当
する非画像部からなる領域)の全ての部分が、現像部を
通過している間に、現像ローラ1の絶縁性領域面22と
導電性領域面21の両方に対向するように、線速を設定
する。図8は現像部における現像ローラ1と感光体ドラ
ム3の断面図を示すものであり、同図中に、現像ローラ
1の移動方向(周方向)における導電性領域面21と絶
縁性領域面22との合計の長さである、移動方向におけ
るパターンピッチの幅をlp、同方向における導電部領
域面の長さをlm、同方向における絶縁部領域面の長さ
をld、同方向における現像部の幅(現像ニップ幅)を
lnとして示している。ここで、感光体ドラム3上の任
意の部分が現像部を通過する所要時間内に、現像ローラ
1の表面が少なくともパターンピッチlpと現像ニップ
幅lnを合計した距離を移動するように現像ローラ1を
駆動するすれは、上記の線速を得ることが出来る。この
ときの感光体ドラム3の線速をVp、現像ローラ1の線
速をVRとすると、感光体ドラムの線速Vpに対する現
像ローラの線速VRの線速比VR/Vpは下式(1)の
関係を満足するものである。 VR/Vp ≧ (lp+ln)/ln
(1
)
【0012】次に、トナー7にシリカ粒子を外添した
ことによる作用効果について説明する。図9(a)は、
現像ローラ1表面のトナー7及びシリカ粒子30の様子
を示した模式図である。この図のように、トナー7とと
もに現像ローラ1表面に供給されたシリカ粒子30は、
トナー7等との摩擦で、これ例の場合には正極性に帯電
しており、このため負の電荷をもつ導電性領域面21上
に付着し、これにより、被膜を形成する。このシリカ粒
子からなる被膜によって、例えば、図9(b)に示す直
流マイナス500ボルトを重畳した、P−P1200ボ
ルトのパルス電圧を印加して現像を行うときのように導
電性領域面21からトナー7への電荷注入が起こりえる
ような電界が形成される時期が発生する場合にも、トナ
ー7への電荷注入を防止、これにより、トナーの7帯電
量の低下又は逆帯電を防止できる。すなわち、例えば、
図9(b)に示す現像バイアスを印加した場合、トナー
7を感光体3側から現像ローラ1側へ移転させる向きの
電界が最大になる+100の時点には、感光体3側から
導電性領域面21に移転してきたトナー7や、既に導電
性領域面21上に付着していたトナー7には、図9(c
)に模式的に示すように、+100ボルトの電圧が導電
性領域面21を介して印加される状態になる。このため
、導電性領域面21からトナー7へ正極性の電荷が注入
され、トナー7の帯電量が低下したり、又、所望の極性
とは逆の極性である正極性に帯電する恐れがある。この
ようなトナー7の帯電量の低下等が発生した場合には画
像の地汚れが発生する。本実施例によれば、上記のよう
に導電性領域面21上にシリカ粒子からなる被膜が形成
されるので、このような導電性領域面21からトナー7
への電荷注入を防止し、これにより、画像上の地汚れを
防止することが出来る。又、現像部に交番電界を形成し
てトナー7を現像ローラ1と感光体ドラム3の間で転移
・逆転移させるにあたって、トナー7の交番電界への応
答性を向上させることもできる。
ことによる作用効果について説明する。図9(a)は、
現像ローラ1表面のトナー7及びシリカ粒子30の様子
を示した模式図である。この図のように、トナー7とと
もに現像ローラ1表面に供給されたシリカ粒子30は、
トナー7等との摩擦で、これ例の場合には正極性に帯電
しており、このため負の電荷をもつ導電性領域面21上
に付着し、これにより、被膜を形成する。このシリカ粒
子からなる被膜によって、例えば、図9(b)に示す直
流マイナス500ボルトを重畳した、P−P1200ボ
ルトのパルス電圧を印加して現像を行うときのように導
電性領域面21からトナー7への電荷注入が起こりえる
ような電界が形成される時期が発生する場合にも、トナ
ー7への電荷注入を防止、これにより、トナーの7帯電
量の低下又は逆帯電を防止できる。すなわち、例えば、
図9(b)に示す現像バイアスを印加した場合、トナー
7を感光体3側から現像ローラ1側へ移転させる向きの
電界が最大になる+100の時点には、感光体3側から
導電性領域面21に移転してきたトナー7や、既に導電
性領域面21上に付着していたトナー7には、図9(c
)に模式的に示すように、+100ボルトの電圧が導電
性領域面21を介して印加される状態になる。このため
、導電性領域面21からトナー7へ正極性の電荷が注入
され、トナー7の帯電量が低下したり、又、所望の極性
とは逆の極性である正極性に帯電する恐れがある。この
ようなトナー7の帯電量の低下等が発生した場合には画
像の地汚れが発生する。本実施例によれば、上記のよう
に導電性領域面21上にシリカ粒子からなる被膜が形成
されるので、このような導電性領域面21からトナー7
への電荷注入を防止し、これにより、画像上の地汚れを
防止することが出来る。又、現像部に交番電界を形成し
てトナー7を現像ローラ1と感光体ドラム3の間で転移
・逆転移させるにあたって、トナー7の交番電界への応
答性を向上させることもできる。
【0013】以下、本実施例のより具体的な例について
説明する。この具体例では、感光体ドラム3としてOP
Cを用い、地肌部の表面電位を−900V、露光部の電
位を−100Vとして、図4(b)に示す表面形状を備
えた現像ローラ1を感光体ドラム3の表面と100μm
の間隙をおいて対向配置し、感光体ドラム3を矢印で示
す向きに線速Vp120mm/sで、現像ローラ1を矢
印で示す向きに線速VR145mm/sでそれぞれ駆動
して反転現像を行なったものである。この現像ローラ1
表面の絶縁性領域面22は、トナー供給ローラ8でこす
られて接地を基準とした電位が+200Vになる量の電
荷を保持し、これにより、負極性に帯電したトナー7を
約1.0〜1.2mg/cm2担持した。そして、この
現像ローラ1に現像バイアス印加手段9でピーク・ツウ
・ピーク(以下、P−Pという)1000V、最高電位
0V、周波数500Hz、デューティー比30%(T2
/T1)のパルス電圧を印加した。
説明する。この具体例では、感光体ドラム3としてOP
Cを用い、地肌部の表面電位を−900V、露光部の電
位を−100Vとして、図4(b)に示す表面形状を備
えた現像ローラ1を感光体ドラム3の表面と100μm
の間隙をおいて対向配置し、感光体ドラム3を矢印で示
す向きに線速Vp120mm/sで、現像ローラ1を矢
印で示す向きに線速VR145mm/sでそれぞれ駆動
して反転現像を行なったものである。この現像ローラ1
表面の絶縁性領域面22は、トナー供給ローラ8でこす
られて接地を基準とした電位が+200Vになる量の電
荷を保持し、これにより、負極性に帯電したトナー7を
約1.0〜1.2mg/cm2担持した。そして、この
現像ローラ1に現像バイアス印加手段9でピーク・ツウ
・ピーク(以下、P−Pという)1000V、最高電位
0V、周波数500Hz、デューティー比30%(T2
/T1)のパルス電圧を印加した。
【0014】ここで、この例の現像ローラ1は、図8で
示すパターンピッチlp=0.42mm、導電性領域面
の長さlm=0.21mm、絶縁部領域面の長さld=
0.21mmとなるので、感光体ドラム線速Vpに対す
る現像ローラ線速Vrの線速比VR/Vpの値は約1.
2となり、上記式(1)を満足する((lp+ln)/
ln=1.14)。従って、感光体ドラム3上の静電潜
像領域の全ての部分が、現像部を通過している間に、現
像ローラ1の絶縁性領域面22と導電性領域面21の両
方に対向するものとなっている。
示すパターンピッチlp=0.42mm、導電性領域面
の長さlm=0.21mm、絶縁部領域面の長さld=
0.21mmとなるので、感光体ドラム線速Vpに対す
る現像ローラ線速Vrの線速比VR/Vpの値は約1.
2となり、上記式(1)を満足する((lp+ln)/
ln=1.14)。従って、感光体ドラム3上の静電潜
像領域の全ての部分が、現像部を通過している間に、現
像ローラ1の絶縁性領域面22と導電性領域面21の両
方に対向するものとなっている。
【0015】図5は接地を基準とした現像ローラ1の表
面電位の時間的変化を示したものであり、(a)は絶縁
性領域面22の表面電位について、(b)は導電性領域
面21の表面電位について示している。これらの図中に
は、感光体ドラム3表面の地肌部の表面電位のレベル(
−900V)及び露光部の表面電位のレベル(−100
V)を水平線として夫々示している。図5(a)中の絶
縁性領域面22の表面電位の時間的変化を示す矩形連続
線から判るように、絶縁性領域面22の表面電位は、現
像バイアス印加手段9による印加電圧が保持した電荷で
+200Vだけ偏倚された電位になる。一方、導電性領
域面21の表面電位は、図5(b)中のこの領域面21
の表面電位の時間的変化を示す矩形連続線から判るよう
に、現像バイアス印加手段9による印加電圧そのものに
なる。
面電位の時間的変化を示したものであり、(a)は絶縁
性領域面22の表面電位について、(b)は導電性領域
面21の表面電位について示している。これらの図中に
は、感光体ドラム3表面の地肌部の表面電位のレベル(
−900V)及び露光部の表面電位のレベル(−100
V)を水平線として夫々示している。図5(a)中の絶
縁性領域面22の表面電位の時間的変化を示す矩形連続
線から判るように、絶縁性領域面22の表面電位は、現
像バイアス印加手段9による印加電圧が保持した電荷で
+200Vだけ偏倚された電位になる。一方、導電性領
域面21の表面電位は、図5(b)中のこの領域面21
の表面電位の時間的変化を示す矩形連続線から判るよう
に、現像バイアス印加手段9による印加電圧そのものに
なる。
【0016】次に以上のように現像ローラ1表面の電位
が変化する場合の現像ローラ1表面と感光体ドラム3と
の間の電界について説明する。この電界は現像ローラ1
表面の絶縁性領域面22上と導電性領域面21上との何
れであるかによって、更に、夫々の領域面22,22に
ついて感光体ドラム3の画像部と地肌部との何れに対向
しているかによって異なる。
が変化する場合の現像ローラ1表面と感光体ドラム3と
の間の電界について説明する。この電界は現像ローラ1
表面の絶縁性領域面22上と導電性領域面21上との何
れであるかによって、更に、夫々の領域面22,22に
ついて感光体ドラム3の画像部と地肌部との何れに対向
しているかによって異なる。
【0017】図6は、これらのうち図5(b)に示すよ
うな表面電位の時間的変化を生じる導電性領域面21上
の電界を説明するためのものであり、図6(a)はこの
領域面21が感光体ドラム3の画像部(露光部)に対向
している場合の両者の電位差の時間的変化を示し、図6
(b)はこの領域面21が感光体ドラム3の非画像部(
未露光部)に対向している場合の両者の電位差の時間的
変化を示す。又、図7は図5(a)に示すような表面電
位の時間的変化を生じる絶縁性領域面22上の電界を説
明するためのものであり、図7(a)はこの領域面22
が感光体ドラム3の画像部(露光部)に対向している場
合の両者の電位差の時間的変化を示し、図7(b)はこ
の領域面22が感光体ドラム3の非画像部(未露光部)
に対向している場合の両者の電位差の時間的変化を示す
。
うな表面電位の時間的変化を生じる導電性領域面21上
の電界を説明するためのものであり、図6(a)はこの
領域面21が感光体ドラム3の画像部(露光部)に対向
している場合の両者の電位差の時間的変化を示し、図6
(b)はこの領域面21が感光体ドラム3の非画像部(
未露光部)に対向している場合の両者の電位差の時間的
変化を示す。又、図7は図5(a)に示すような表面電
位の時間的変化を生じる絶縁性領域面22上の電界を説
明するためのものであり、図7(a)はこの領域面22
が感光体ドラム3の画像部(露光部)に対向している場
合の両者の電位差の時間的変化を示し、図7(b)はこ
の領域面22が感光体ドラム3の非画像部(未露光部)
に対向している場合の両者の電位差の時間的変化を示す
。
【0018】これらの図においては、電界が現像ローラ
1表面に担持されたトナー7あるいは感光体ドラム3の
表面に担持されたトナー7に静電気力を及ぼすものであ
ることから、この静電気力の方向を区別するためにトナ
ー7が感光体ドラム3に向かう方向の電界に対応する上
記電位差を正、現像ローラ1に向かう方向の電界に対応
する上記電位差を負として表わしている。又、実験によ
って確認された、現像ローラ1上のトナー7が感光体ド
ラム3へ転移する上記電位差の閾値+100Vのレベル
と、感光体ドラム3上のトナー7が現像ローラ1の方へ
転移する電界の閾値−100Vのレベルとを夫々水平線
で示し、且つ、この閾値を越えてトナー7の転移に寄与
する電界に対応する部分を斜線で表している。
1表面に担持されたトナー7あるいは感光体ドラム3の
表面に担持されたトナー7に静電気力を及ぼすものであ
ることから、この静電気力の方向を区別するためにトナ
ー7が感光体ドラム3に向かう方向の電界に対応する上
記電位差を正、現像ローラ1に向かう方向の電界に対応
する上記電位差を負として表わしている。又、実験によ
って確認された、現像ローラ1上のトナー7が感光体ド
ラム3へ転移する上記電位差の閾値+100Vのレベル
と、感光体ドラム3上のトナー7が現像ローラ1の方へ
転移する電界の閾値−100Vのレベルとを夫々水平線
で示し、且つ、この閾値を越えてトナー7の転移に寄与
する電界に対応する部分を斜線で表している。
【0019】尚、上記の実験は現像ローラ1と感光体ド
ラム3との間隙を100μmとして、現像ローラ1に直
流電圧を印加し、この直流電圧の値を変化させながらト
ナーの転移を観察したものである。この例では現像電界
の閾値は1V/μmであることが判った。又、この時用
いたトナー7の帯電電荷量を調べたところ約10μC/
gであった。
ラム3との間隙を100μmとして、現像ローラ1に直
流電圧を印加し、この直流電圧の値を変化させながらト
ナーの転移を観察したものである。この例では現像電界
の閾値は1V/μmであることが判った。又、この時用
いたトナー7の帯電電荷量を調べたところ約10μC/
gであった。
【0020】現像ローラ1の導電性領域面21上に存在
するトナー7は、感光体ドラム3の画像部と対向する場
合には図12(a)の斜線部で示されるように、+10
00Vの正電界になっときに感光体ドラム3の方向に転
移するものと考えられ、感光体ドラム3の非画像部と対
向する場合には、図12(b)の斜線部で示されるよう
にトナーの転移に寄与する電界として、−800Vの負
電界と+200Vの正電界が交互に現われ、正電界のと
きは現像ローラ1から感光体ドラム3へ、負電界のとき
は感光体ドラム3から現像ローラ1へ転移するが、負電
界による感光体ドラム3から現像ローラ1への転移が生
じている期間の方が充分長く、且つ、転移力も大きいの
で、正電界で感光体ドラムに転移するトナー7が生じた
としても再び現像ローラ1へ転移してるものと考えられ
る。
するトナー7は、感光体ドラム3の画像部と対向する場
合には図12(a)の斜線部で示されるように、+10
00Vの正電界になっときに感光体ドラム3の方向に転
移するものと考えられ、感光体ドラム3の非画像部と対
向する場合には、図12(b)の斜線部で示されるよう
にトナーの転移に寄与する電界として、−800Vの負
電界と+200Vの正電界が交互に現われ、正電界のと
きは現像ローラ1から感光体ドラム3へ、負電界のとき
は感光体ドラム3から現像ローラ1へ転移するが、負電
界による感光体ドラム3から現像ローラ1への転移が生
じている期間の方が充分長く、且つ、転移力も大きいの
で、正電界で感光体ドラムに転移するトナー7が生じた
としても再び現像ローラ1へ転移してるものと考えられ
る。
【0021】同様に、現像ローラ1の絶縁性領域面22
上に存在するトナー7は、感光体ドラム3の画像部と対
向する場合には、図13(a)の斜線部で示されるよう
にトナーの転移に寄与する電界として、+800Vの正
電界と−200Vの負電界が交互に現われ、正電界のと
きは現像ローラ1から感光体ドラム3へ、負電界のとき
は感光体ドラム3から現像ローラ1へ転移するが、正電
界による現像ローラ1から感光体ドラム3への転移が生
じている期間の方が充分長く、且つ、転移力も大きいの
で、正電界で充分なトナーが現像ローラ1から感光体ド
ラム3へ転移してるものと考えられる。又、感光体ドラ
ム3の非画像部と対向する場合には、図13(b)の斜
線部で示すように、トナーの転移に寄与する電界として
、−1000Vの負電界のみが現われるので、交互に転
移することはないと考えられる。
上に存在するトナー7は、感光体ドラム3の画像部と対
向する場合には、図13(a)の斜線部で示されるよう
にトナーの転移に寄与する電界として、+800Vの正
電界と−200Vの負電界が交互に現われ、正電界のと
きは現像ローラ1から感光体ドラム3へ、負電界のとき
は感光体ドラム3から現像ローラ1へ転移するが、正電
界による現像ローラ1から感光体ドラム3への転移が生
じている期間の方が充分長く、且つ、転移力も大きいの
で、正電界で充分なトナーが現像ローラ1から感光体ド
ラム3へ転移してるものと考えられる。又、感光体ドラ
ム3の非画像部と対向する場合には、図13(b)の斜
線部で示すように、トナーの転移に寄与する電界として
、−1000Vの負電界のみが現われるので、交互に転
移することはないと考えられる。
【0022】以上のように、本例においては、感光体ド
ラム3の画像部に対向している期間に、絶縁性領域面2
2上に存在するトナー7には図7(a)に示されるよう
に閾値を超える正負の電界が作用して転移・逆転移を行
わせ、過剰なトナー付着を抑制する一方、導電性領域面
21上に存在するトナーいは図6(a)に示されるよう
に閾値を超える電界として正電界のみが作用して転移の
みを行わせ、十分な量のトナーを付着させる。尚、導電
性領域面21は導電性であるためエッジ効果を抑えて画
像濃度を均一化するように作用する。又、感光体ドラム
3の非画像部に対向している期間に、絶縁性領域面22
上に存在するトナー7には図7(b)に示されるように
閾値を超える電界として負電界のみが作用して逆転移の
みを行わせ、地汚れを防止する一方、導電性領域面21
上に存在するトナーいは図6(b)に示されるように閾
値を超える正負の電界が作用して転移・逆転移を行わせ
る。更に詳述すると、画像濃度は低いものの線図の再現
性や階調性に優れているが、そのまま濃度を上げると線
図の再現性や階調性は損なわれてしまう性質のある、表
面が絶縁性の現像ローラの特長と、その電極効果によっ
てベタ部の均一性に優れた濃度の高い画像を得ることが
出来るものの線図の再現性や階調性が劣る性質の、表面
が導電性の現像ローラの特長とを、本例にかかる現像ロ
ーラ1は同時に合わせ持っている。そして、上述のよう
に感光体ドラム3および現像ローラ1の線速度を設定し
ているので、これらの特長を有する絶縁性領域面22と
導電性領域面21の両方に対向することが保障され、こ
れらの特長が確実に発揮される。即ち、感光体ドラム3
の同一の画像部に対し、図6(a)および図7(a)で
示す現像電界が必ず1回以上対向し、現像ローラ1上に
担持されたトナー7は現像ローラ1表面に形成された電
界で選択的にその転移が制御され、同様に、感光体ドラ
ム3の同一の非画像部に対し、図6(b)および図7(
b)で示す現像電界が必ず1回以上対向し、現像ローラ
1上に担持されたトナー7は現像ローラ1表面に形成さ
れた電界で選択的にその転移が制御されるのである。
ラム3の画像部に対向している期間に、絶縁性領域面2
2上に存在するトナー7には図7(a)に示されるよう
に閾値を超える正負の電界が作用して転移・逆転移を行
わせ、過剰なトナー付着を抑制する一方、導電性領域面
21上に存在するトナーいは図6(a)に示されるよう
に閾値を超える電界として正電界のみが作用して転移の
みを行わせ、十分な量のトナーを付着させる。尚、導電
性領域面21は導電性であるためエッジ効果を抑えて画
像濃度を均一化するように作用する。又、感光体ドラム
3の非画像部に対向している期間に、絶縁性領域面22
上に存在するトナー7には図7(b)に示されるように
閾値を超える電界として負電界のみが作用して逆転移の
みを行わせ、地汚れを防止する一方、導電性領域面21
上に存在するトナーいは図6(b)に示されるように閾
値を超える正負の電界が作用して転移・逆転移を行わせ
る。更に詳述すると、画像濃度は低いものの線図の再現
性や階調性に優れているが、そのまま濃度を上げると線
図の再現性や階調性は損なわれてしまう性質のある、表
面が絶縁性の現像ローラの特長と、その電極効果によっ
てベタ部の均一性に優れた濃度の高い画像を得ることが
出来るものの線図の再現性や階調性が劣る性質の、表面
が導電性の現像ローラの特長とを、本例にかかる現像ロ
ーラ1は同時に合わせ持っている。そして、上述のよう
に感光体ドラム3および現像ローラ1の線速度を設定し
ているので、これらの特長を有する絶縁性領域面22と
導電性領域面21の両方に対向することが保障され、こ
れらの特長が確実に発揮される。即ち、感光体ドラム3
の同一の画像部に対し、図6(a)および図7(a)で
示す現像電界が必ず1回以上対向し、現像ローラ1上に
担持されたトナー7は現像ローラ1表面に形成された電
界で選択的にその転移が制御され、同様に、感光体ドラ
ム3の同一の非画像部に対し、図6(b)および図7(
b)で示す現像電界が必ず1回以上対向し、現像ローラ
1上に担持されたトナー7は現像ローラ1表面に形成さ
れた電界で選択的にその転移が制御されるのである。
【0023】このようにして得られた画像を、感光体線
速Vpと現像ローラ線速Vrが同速になるよう駆動した
現像装置を用いて得た画像と比較したところ、地肌汚れ
がなくなり濃度の高い画像が得られしかも線図の再現性
も優れていた。尚、上記の例は図4の(b)に示す表面
形状を備えた現像ローラ1を用いたものであるが、図4
(a),(c)に示す表面形状を備えた現像ローラ1を
用い、感光体ドラム線速Vpに対する現像ローラ線速V
rの線速比VR/Vpを上記の例と同一にして駆動した
ところ同様に、地汚れがなく濃度の高い画像が得られし
かも線図の再現性も優れた画像を得ることが出来た。又
、この例では、現像ローラ1の表面がローレット加工に
よりアヤメ状に導電性領域面21と絶縁性領域面22が
形成されたものであるが、格子状、横ストライプ状、そ
の他規則的パターンの現像ローラに対し、その表面構造
パターンに起因する影響を除去するものに対応できる。
速Vpと現像ローラ線速Vrが同速になるよう駆動した
現像装置を用いて得た画像と比較したところ、地肌汚れ
がなくなり濃度の高い画像が得られしかも線図の再現性
も優れていた。尚、上記の例は図4の(b)に示す表面
形状を備えた現像ローラ1を用いたものであるが、図4
(a),(c)に示す表面形状を備えた現像ローラ1を
用い、感光体ドラム線速Vpに対する現像ローラ線速V
rの線速比VR/Vpを上記の例と同一にして駆動した
ところ同様に、地汚れがなく濃度の高い画像が得られし
かも線図の再現性も優れた画像を得ることが出来た。又
、この例では、現像ローラ1の表面がローレット加工に
よりアヤメ状に導電性領域面21と絶縁性領域面22が
形成されたものであるが、格子状、横ストライプ状、そ
の他規則的パターンの現像ローラに対し、その表面構造
パターンに起因する影響を除去するものに対応できる。
【0024】以上、本実施例によれば、現像ローラ1の
表面に導電性領域面21と絶縁性領域面22とを設けて
該表面に選択的に電荷を保持せしめて、静電潜像を有す
る感光体ドラム3と表面にトナーを担持した現像ローラ
1との間にバイアスを印加して現像を行なうときに、局
部的に異なる現像バイアスを作用させて選択的にトナー
の転移を制御でき、これにより、画像濃度が高く、しか
も線図の再現性や階調性にも優れた現像画像を得ること
が出来る。更に、所定の線速で現像ローラ1を駆動して
、感光体ドラム3上の静電潜像領域の全ての部分を、現
像部を通過している間に、絶縁性領域面22と導電性領
域面21の両方に対向させるようにして、上記効果が確
実に発揮されるようにすることが出来る。又、上記の実
施例においては、従来の現像ローラ1と比し現像部周辺
のトナー7による汚染が少ないことが判った。即ち、画
質を良くすることができるのに加え、装置周辺のトナー
7による汚染も少なくすることが出来るという効果を得
ることが出来る。
表面に導電性領域面21と絶縁性領域面22とを設けて
該表面に選択的に電荷を保持せしめて、静電潜像を有す
る感光体ドラム3と表面にトナーを担持した現像ローラ
1との間にバイアスを印加して現像を行なうときに、局
部的に異なる現像バイアスを作用させて選択的にトナー
の転移を制御でき、これにより、画像濃度が高く、しか
も線図の再現性や階調性にも優れた現像画像を得ること
が出来る。更に、所定の線速で現像ローラ1を駆動して
、感光体ドラム3上の静電潜像領域の全ての部分を、現
像部を通過している間に、絶縁性領域面22と導電性領
域面21の両方に対向させるようにして、上記効果が確
実に発揮されるようにすることが出来る。又、上記の実
施例においては、従来の現像ローラ1と比し現像部周辺
のトナー7による汚染が少ないことが判った。即ち、画
質を良くすることができるのに加え、装置周辺のトナー
7による汚染も少なくすることが出来るという効果を得
ることが出来る。
【0025】尚、上記実施例においては、感光体ドラム
3上の静電潜像領域の全ての部分が、現像部を通過して
いる間に、現像ローラ1の絶縁性領域面22と導電性領
域面21の両方に対向するように、現像ローラ1の線速
を設定しているが、これに代え、現像部において導電性
領域面21と対向する感光体ドラム3上の全ての部分が
、絶縁性領域面22とも対向するように、現像ローラ1
の線速を設定してもよい。この場合の感光体ドラム3の
線速をVpに対する現像ローラの線速VRの線速比VR
/Vpは下式(2)の関係を満足するものである。 VR/Vp ≧ (lp+lm)/ln
(2
)但し、lmは上記のように現像ローラ1の移動方向に
おける導電性領域面21の幅である。又、現像部におい
て絶縁性領域面22と対向する感光体ドラム3上の全て
の部分が、導電性領域面21とも対向するように、現像
ローラ1の線速を設定してもよい。この場合の感光体ド
ラム3の線速をVpに対する現像ローラの線速VRの線
速比VR/Vpは下式(3)の関係を満足するものであ
る。 VR/Vp ≧ (lp+ld)/ln
(3
)但し、ldは上記のように現像ローラ1の移動方向に
おける絶縁性領域面22の幅である。更に、上記実施例
においては、静電潜像の画像部が、絶縁性領域面22と
対向してトナーの転移・逆転移を行わせると共に導電性
領域面21と対向してトナーの転移のみを行わせ、且つ
、静電潜像の非画像部が、絶縁性領域面22と対向して
トナーの逆転移のみを行わせると共に導電性領域面21
と対向してトナーの転移・逆転移を行わせるように印加
バイアスを用いているが、これに代え、いずれか一方の
み、即ち、静電潜像の画像部が、絶縁性領域面22と対
向してトナーの転移・逆転移を行わせると共に導電性領
域面21と対向してトナーの転移のみを行わせることの
み、又は、静電潜像の非画像部が、絶縁性領域面22と
対向してトナーの逆転移のみを行わせると共に導電性領
域面21と対向してトナーの転移・逆転移を行わせるこ
とのみが可能な印加バイアスを用いても良い。更に、上
記実施例においては、絶縁性領域面22をトナーの極性
と逆極性に帯電させているが、トナー供給ローラ8等の
表面材質を適宜選択してトナーの帯電極性と同極性に摩
擦帯電させるようにしても良い。この場合にも、絶縁体
部と導電体部との電位差によって、同様に微小閉電界を
形成することが出来、この場合には主に導電性領域面上
にトナーが付着する。更に、上記実施例においては、ロ
ーラ基体を表面に露呈させて導電性領域面21を形成し
、これと絶縁性領域面22との電位差で微小閉電界を形
成しているが、これに代え、ローラ基体表面に抵抗又は
誘電率が互いに異なる2種類の物質を規則的に混在する
ように固着して表面層を形成し、両物質のトナー供給ロ
ーラ8による摩擦帯電極性や帯電量、及び/又は、電位
減衰速度の差によって、両物質のローラ表面での露呈部
間に電位差を持たせ、これにより、微小閉電界を形成し
ても良い。更に、接触現像や正規現像の、現像方法及び
その装置にも適用出来る。
3上の静電潜像領域の全ての部分が、現像部を通過して
いる間に、現像ローラ1の絶縁性領域面22と導電性領
域面21の両方に対向するように、現像ローラ1の線速
を設定しているが、これに代え、現像部において導電性
領域面21と対向する感光体ドラム3上の全ての部分が
、絶縁性領域面22とも対向するように、現像ローラ1
の線速を設定してもよい。この場合の感光体ドラム3の
線速をVpに対する現像ローラの線速VRの線速比VR
/Vpは下式(2)の関係を満足するものである。 VR/Vp ≧ (lp+lm)/ln
(2
)但し、lmは上記のように現像ローラ1の移動方向に
おける導電性領域面21の幅である。又、現像部におい
て絶縁性領域面22と対向する感光体ドラム3上の全て
の部分が、導電性領域面21とも対向するように、現像
ローラ1の線速を設定してもよい。この場合の感光体ド
ラム3の線速をVpに対する現像ローラの線速VRの線
速比VR/Vpは下式(3)の関係を満足するものであ
る。 VR/Vp ≧ (lp+ld)/ln
(3
)但し、ldは上記のように現像ローラ1の移動方向に
おける絶縁性領域面22の幅である。更に、上記実施例
においては、静電潜像の画像部が、絶縁性領域面22と
対向してトナーの転移・逆転移を行わせると共に導電性
領域面21と対向してトナーの転移のみを行わせ、且つ
、静電潜像の非画像部が、絶縁性領域面22と対向して
トナーの逆転移のみを行わせると共に導電性領域面21
と対向してトナーの転移・逆転移を行わせるように印加
バイアスを用いているが、これに代え、いずれか一方の
み、即ち、静電潜像の画像部が、絶縁性領域面22と対
向してトナーの転移・逆転移を行わせると共に導電性領
域面21と対向してトナーの転移のみを行わせることの
み、又は、静電潜像の非画像部が、絶縁性領域面22と
対向してトナーの逆転移のみを行わせると共に導電性領
域面21と対向してトナーの転移・逆転移を行わせるこ
とのみが可能な印加バイアスを用いても良い。更に、上
記実施例においては、絶縁性領域面22をトナーの極性
と逆極性に帯電させているが、トナー供給ローラ8等の
表面材質を適宜選択してトナーの帯電極性と同極性に摩
擦帯電させるようにしても良い。この場合にも、絶縁体
部と導電体部との電位差によって、同様に微小閉電界を
形成することが出来、この場合には主に導電性領域面上
にトナーが付着する。更に、上記実施例においては、ロ
ーラ基体を表面に露呈させて導電性領域面21を形成し
、これと絶縁性領域面22との電位差で微小閉電界を形
成しているが、これに代え、ローラ基体表面に抵抗又は
誘電率が互いに異なる2種類の物質を規則的に混在する
ように固着して表面層を形成し、両物質のトナー供給ロ
ーラ8による摩擦帯電極性や帯電量、及び/又は、電位
減衰速度の差によって、両物質のローラ表面での露呈部
間に電位差を持たせ、これにより、微小閉電界を形成し
ても良い。更に、接触現像や正規現像の、現像方法及び
その装置にも適用出来る。
【0026】
【発明の効果】請求項1乃至6の発明は、静電潜像担持
体上の静電潜像に適量の現像剤を付着させるように作用
するので、画像濃度が高く、しかも線図の再現性や階調
性にも優れた現像画像を得ることが出来る。更に、請求
項1及び6の発明においては、所定の電界を現像部に印
加して特に良好に静電潜像担持体上の静電潜像に適量の
現像剤を付着させて、画像濃度が高く、しかも線図の再
現性や階調性にも優れた現像画像を得ることが出来る。 又、請求項1、2及び6の発明においては、上記現像部
を通過する上記静電潜像担持体上の全ての部分が、上記
2種類の部分の両方に対向するように、上記静電潜像担
持体と上記現像剤担持体の表面の相対的な移動を行い、
これにより、上記静電潜像担持体上の画像部及び非画像
部を、上記2種類の部分の両方に対向させて現像して、
部分的な画像の濃度低下及び非画像部の地汚れの発生を
防止することが出来る。又、請求項2の発明においては
、該現像剤してシリカ粒子が外添されたものを用い、こ
れにより、該現像剤担持体表面にシリカ粒子からなる被
膜を形成して、該現像剤担持体から該表面上の現像剤へ
の電荷の注入を防止するので、現像剤の帯電不足乃至逆
帯電による地肌汚れの発生を防止することが出来る。 又、請求項3又は4の発明においては、上記現像部にお
いて、上記2種類の部分のうち所定の一方の部分と対向
する該静電潜像担持体上の全ての部分が、該2種類の部
分のうち他方の部分とも対向するように、上記静電潜像
担持体と上記現像剤担持体の表面の相対的な移動を行い
、これにより、上記静電潜像担持体上の画像部または非
画像部が、上記現像部において上記2種の部分のうち所
定の一方の部分のみにしか対向出来ずに部分的な画像の
濃度低下または非画像部の地汚れが発生するのを防止す
ることが出来る。更に、請求項5の発明においては、上
記現像剤担持体が、上記微小電界により上記現像剤を保
持し、充分な量の現像剤を現像部に搬送することが出来
る。
体上の静電潜像に適量の現像剤を付着させるように作用
するので、画像濃度が高く、しかも線図の再現性や階調
性にも優れた現像画像を得ることが出来る。更に、請求
項1及び6の発明においては、所定の電界を現像部に印
加して特に良好に静電潜像担持体上の静電潜像に適量の
現像剤を付着させて、画像濃度が高く、しかも線図の再
現性や階調性にも優れた現像画像を得ることが出来る。 又、請求項1、2及び6の発明においては、上記現像部
を通過する上記静電潜像担持体上の全ての部分が、上記
2種類の部分の両方に対向するように、上記静電潜像担
持体と上記現像剤担持体の表面の相対的な移動を行い、
これにより、上記静電潜像担持体上の画像部及び非画像
部を、上記2種類の部分の両方に対向させて現像して、
部分的な画像の濃度低下及び非画像部の地汚れの発生を
防止することが出来る。又、請求項2の発明においては
、該現像剤してシリカ粒子が外添されたものを用い、こ
れにより、該現像剤担持体表面にシリカ粒子からなる被
膜を形成して、該現像剤担持体から該表面上の現像剤へ
の電荷の注入を防止するので、現像剤の帯電不足乃至逆
帯電による地肌汚れの発生を防止することが出来る。 又、請求項3又は4の発明においては、上記現像部にお
いて、上記2種類の部分のうち所定の一方の部分と対向
する該静電潜像担持体上の全ての部分が、該2種類の部
分のうち他方の部分とも対向するように、上記静電潜像
担持体と上記現像剤担持体の表面の相対的な移動を行い
、これにより、上記静電潜像担持体上の画像部または非
画像部が、上記現像部において上記2種の部分のうち所
定の一方の部分のみにしか対向出来ずに部分的な画像の
濃度低下または非画像部の地汚れが発生するのを防止す
ることが出来る。更に、請求項5の発明においては、上
記現像剤担持体が、上記微小電界により上記現像剤を保
持し、充分な量の現像剤を現像部に搬送することが出来
る。
【図1】本発明の実施例の現像装置の全体概略を示す側
断面図である。
断面図である。
【図2】(a)はその現像ローラの一例の外観を示す斜
視図であり、(b)はその外層部の拡大断面図である。
視図であり、(b)はその外層部の拡大断面図である。
【図3】絶縁性領域面近傍に形成される微小閉電界の電
気力線を示す説明図である。
気力線を示す説明図である。
【図4】(a)乃至(c)は互いに異なる幅の絶縁性領
域面を備えた3つの現像ローラの表面を拡大した様子を
示す図である。
域面を備えた3つの現像ローラの表面を拡大した様子を
示す図である。
【図5】具体例にかかる現像ローラの表面電位の時間的
変化を示したものであり、(a)は絶縁性領域面につい
ての電位の変化を、(b)は導電性領域面についての電
位の変化を示したものである。
変化を示したものであり、(a)は絶縁性領域面につい
ての電位の変化を、(b)は導電性領域面についての電
位の変化を示したものである。
【図6】同具体例における導電性領域面上の現像電界の
説明図であり、(a)は感光体ドラム上の画像部に対向
する場合の時間的変化を、(b)は感光体ドラム上の非
画像部に対向する場合の時間的変化を示したものである
。
説明図であり、(a)は感光体ドラム上の画像部に対向
する場合の時間的変化を、(b)は感光体ドラム上の非
画像部に対向する場合の時間的変化を示したものである
。
【図7】同具体例における絶縁性領域面上の現像電界の
説明図であり、(a)は感光体上の画像部に対向する場
合の時間的変化を、(b)は感光体上の非画像部に対向
する場合の時間的変化を示したものである。
説明図であり、(a)は感光体上の画像部に対向する場
合の時間的変化を、(b)は感光体上の非画像部に対向
する場合の時間的変化を示したものである。
【図8】同具体例における対向する現像ローラと感光体
ドラムの断面図であり、現像ローラの移動方向に対する
現像ローラ導電性領域面と絶縁性領域面のパターンピッ
チ、および移動方向に対する導電性領域面の長さおよび
導電性領域面の長さを示したものである。
ドラムの断面図であり、現像ローラの移動方向に対する
現像ローラ導電性領域面と絶縁性領域面のパターンピッ
チ、および移動方向に対する導電性領域面の長さおよび
導電性領域面の長さを示したものである。
【図9】(a)は現像ローラ表面のシリカ粒子の状況を
示す拡大図、(b)は現像バイアスの一例を示す波形図
、(c)は感光体と現像ローラとの間の現像剤の移動を
示す説明図である。
示す拡大図、(b)は現像バイアスの一例を示す波形図
、(c)は感光体と現像ローラとの間の現像剤の移動を
示す説明図である。
1 現像ローラ
, 2 現像装置 3 感光体ドラム
, 4 ブレード部材 5 トナータンク
, 6 アジテータ 7 トナー
, 8 トナー供給ローラ 9 現像バイアス印加手段 ,
21 導電性領域面 22 絶縁性領域面
, 2 現像装置 3 感光体ドラム
, 4 ブレード部材 5 トナータンク
, 6 アジテータ 7 トナー
, 8 トナー供給ローラ 9 現像バイアス印加手段 ,
21 導電性領域面 22 絶縁性領域面
Claims (6)
- 【請求項1】静電潜像を担持する静電潜像担持体と現像
剤を担持した現像剤担持体とを現像部において対向させ
、該現像部において電圧印加手段でバイアスを印加して
現像をおこなう現像装置において、該現像担持体として
、抵抗または誘電率の異なる2種類の部分が規則的に一
定のパターンピッチで混在露出してなるとともに表面に
多数の微小電界を形成する現像剤担持体を用い、該電圧
印加手段として、該2種類の部分のうち比較的抵抗の低
いものと該静電潜像担持体の画像部との間に、該現像剤
を該静電潜像担持体に向かわせる向きの1V/μm以上
の強度の電界と、該現像剤を該表面に向かわせる向きの
1V/μm以上の強度の電界とを交互に形成し得る電圧
を印加する電圧印加手段、又は、該2種類の部分のうち
比較的抵抗の高いものと該静電潜像担持体の非画像部と
の間に、該現像剤を該静電潜像担持体に向かわせる向き
の1V/μm以上の強度の電界と、該現像剤を該表面に
向かわせる向きの1V/μm以上の強度の電界とを交互
に形成し得る電圧を印加する電圧印加手段を用い、該現
像剤担持体の該静電潜像担持体に対する線速比が、(該
現像剤担持体の移動方向における該パターンピッチの幅
+該現像部の幅)/該現像部の幅 以上となるように、該現像剤担持体を駆動する駆動手段
を設け、該静電潜像担持体上の電位と、該電圧印加手段
によって形成される電界と、該現像剤担持体上の電界と
の相互関係で決定される電界により現像剤の移動を制御
することを特徴とする現像装置。 - 【請求項2】静電潜像を担持する静電潜像担持体と現像
剤を担持した現像剤担持体とを現像部において対向させ
、該現像部において電圧印加手段でバイアスを印加して
現像をおこなう現像装置において、該現像剤としてシリ
カ粒子が外添された現像剤を用い、該現像担持体として
、抵抗または誘電率の異なる2種類の部分が規則的に一
定のパターンピッチで混在露出してなるとともに表面に
多数の微小電界を形成する現像剤担持体を用い、該現像
剤担持体の該静電潜像担持体に対する線速比が、(該現
像剤担持体の移動方向における該パターンピッチの幅+
該現像部の幅)/該現像部の幅 以上となるように、該現像剤担持体を駆動する駆動手段
を設け、該静電潜像担持体上の電位と、該電圧印加手段
によって形成される電界と、該現像剤担持体上の電界と
の相互関係で決定される電界により現像剤の移動を制御
することを特徴とする現像装置。 - 【請求項3】上記駆動手段に代え、上記現像剤担持体の
上記静電潜像担持体に対する線速比が、(上記現像剤担
持体の移動方向における上記2種類の部分うち比較的抵
抗の低い部分の幅+上記現像部の幅)/上記現像の幅 以上となるように、上記現像剤担持体を駆動する駆動手
段を設けることを特徴とする請求項1又は2の現像装置
。 - 【請求項4】上記駆動手段に代え、上記現像剤担持体の
上記静電潜像担持体に対する線速比が、(上記現像剤担
持体の移動方向における上記2種類の部分うち比較的抵
抗の高い部分の幅+上記現像部の幅)/上記現像の幅 以上となるように、上記現像剤担持体を駆動する手段を
設けることを特徴とする請求項1又は2の現像装置。 - 【請求項5】上記現像剤担持体が、上記微小電界により
上記現像剤を保持することを特徴とする請求項1、2、
3又は4の現像装置。 - 【請求項6】静電潜像を担持する静電潜像担持体と現像
剤を担持した現像剤担持体とを現像部において対向させ
、該現像部においてバイアスを印加して現像をおこなう
現像方法において、該現像剤としてシリカ粒子が外添さ
れた現像剤を用い、該現像剤担持体として、抵抗または
誘電率の異なる2種類の部分が規則的に混在露出してな
るとともに表面に多数の微小電界を形成する現像剤担持
体を用い、該電圧印加手段として、該2種類の部分のう
ち比較的抵抗の低いものと該静電潜像担持体の画像部と
の間に、該現像剤を該静電潜像担持体に向かわせる向き
の1V/μm以上の強度の電界と、該現像剤を該表面に
向かわせる向きの1V/μm以上の強度の電界とを交互
に形成し得る電圧を印加する電圧印加手段、又は、該2
種類の部分のうち比較的抵抗の高いものと該静電潜像担
持体の非画像部との間に、該現像剤を該静電潜像担持体
に向かわせる向きの1V/μm以上の強度の電界と、該
現像剤を該表面に向かわせる向きの1V/μm以上の強
度の電界とを交互に形成し得る電圧を印加する電圧印加
手段を用い、該現像部を通過する該静電潜像担持体上の
全ての部分が、該2種類の部分の両方に対向するように
、該静電潜像担持体と該現像剤担持体の表面の相対的な
移動を行い、該静電潜像担持体上の電位と、該バイアス
による電界と、該現像剤担持体上の電界との相互関係で
決定される電界により該現像剤の移動を制御することを
特徴とする現像方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03108696A JP3078348B2 (ja) | 1991-04-13 | 1991-04-13 | 現像方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03108696A JP3078348B2 (ja) | 1991-04-13 | 1991-04-13 | 現像方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04315174A true JPH04315174A (ja) | 1992-11-06 |
JP3078348B2 JP3078348B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=14491324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03108696A Expired - Fee Related JP3078348B2 (ja) | 1991-04-13 | 1991-04-13 | 現像方法及びその装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3078348B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-13 JP JP03108696A patent/JP3078348B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JP3078348B2 (ja) | 2000-08-21 |
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