JPH06289720A

JPH06289720A - 現像方法及び画像形成方法

Info

Publication number: JPH06289720A
Application number: JP5075858A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Shoji; 尚史庄司
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1994-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、トナー帯電の不安定さを解消して
現像特性を一定に保持できると共に転写も確実に行うこ
とができるようにすることを目的とする。【構成】この発明は、形状が球形、体積抵抗率が１０
¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm以下で磁性体を含まない
トナーと体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下の磁性キャリアと
からなる現像剤を、磁石１６を内蔵し回転する現像剤担
持体１５に保持させて搬送させ、この現像剤担持体１５
の現像剤搬送量を規制し、この現像剤担持体を静電潜像
が形成された像担持体１１に対向させ、この像担持体１
１と現像剤担持体１５との間を電気的に短絡するか、若
しくは像担持体１１と現像剤担持体１５との間にバイア
スを印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は現像方法及び画像形成方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成方法は、
ドラム状あるいはベルト状の主に金属製の電極上に無機
物質あるいは有機物質からなる光導電層を積層した感光
体に対して、光導電層を均一に５００Ｖないし１５００
Ｖ(絶対値)程度に帯電させ、原稿からの反射(あるいは
透過)光、又はレーザや発光ダイオードなどの光源から
発せられる像状のパターン露光によって感光体上に静電
潜像を形成し、この静電潜像を熱可塑性高分子物質と着
色材を主成分とする荷電粒子であるトナーにより現像し
てトナー像とし、このトナー像を普通紙などの転写材に
静電的に転写し、それを熱と圧力を利用して定着して記
録物を作成している。

【０００３】この画像形成方法は、普通紙記録・高速記
録に適し、画像品質も安定しており、非常に広く普及し
ている。この画像形成方法において、感光体上の静電潜
像を現像する現像方法は、一成分現像方法と二成分現像
方法とがある。これらの現像方法のうち、一成分現像方
法は、トナーのみからなる現像剤を用いてこれを帯電さ
せて現像ローラに供給し、この現像ローラでそのトナー
を感光体に与えることによって感光体上の静電潜像を現
像する。

【０００４】この一成分現像方法は、装置の小型化に適
しているが、トナーを帯電させる帯電方法が問題であ
る。その帯電方法としては、トナーを帯電部材に接触さ
せて帯電させる接触帯電方法、トナーに電荷を注入する
ことでトナーを帯電させる電荷注入方法、トナーに電荷
を誘導させることでトナーを帯電させる電荷誘導方法な
どがある。

【０００５】接触帯電方法や電荷注入方法は主に高抵抗
のトナーに対してこれを帯電させる方法であり、トナー
を現像ローラに供給する時にトナーを帯電させるのが構
成上最も簡単である。電荷誘導方法は、主に低抵抗のト
ナーに対して静電潜像からの誘導によって帯電させるも
のであり、トナーの搬送のために磁性トナーと，磁石を
内蔵する現像ローラとの組み合わせが用いられる。

【０００６】非磁性で低抵抗のトナーを用いる公知の現
像方法としては、特開昭６１ー１０５５７５号公報に記
載されている現像方法がある。この現像方法では、導電
性トナーを非静電力によって現像ローラ上にほぼ単層に
保持し、これを感光体と非接触状態となるように搬送
し、現像ローラと感光体との電位差による電荷誘導でト
ナーを帯電させ、感光体上の静電潜像をトナーで現像す
る。非静電力は、現像ローラの表面を粘着面、メッシュ
または凹凸面に形成することで生じさせている。

【０００７】一方、二成分現像方法は、トナーとキャリ
アからなる二成分現像剤を用いる方法であり、トナーは
キャリアと接触あるいは摩擦することによって帯電す
る。キャリアは、磁性体であってトナーを搬送し、現像
電極になるという機能を果たす。トナーの接触帯電にお
いては、トナーと接触する部材の表面積が大きいほど望
ましく、その意味で粒子状のキャリアは最適である。ま
た、トナーに磁性体を含有させる必要がないので、カラ
ー画像形成に適している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】接触帯電方法や電荷注
入方法では、短時間にトナー帯電量を安定させるのが難
しい。特に、非磁性トナーを用いる場合には、現像ロー
ラによるトナー搬送の問題や、現像部での磁性トナーと
像担持体との接触の問題がからむ。また、電荷誘導方法
では、透明な磁性体が開発されていない現状では、カラ
ー化に制約がある。特開昭６１ー１０５５７５号公報
記載の現像方法では、現像ローラの表面を粘着面に形成
する場合には、その粘着面のトナー付着力の制御が難し
く、通常は粘着面のトナー付着力が強すぎる傾向があ
る。また、現像ローラの表面をメッシュ、凹凸面に形成
した場合には、そのメッシュ、凹凸面はいったんトナー
が付着するとその回収が難しくて現像ローラの汚れとな
り、現像時のトナーの電荷誘導に影響を及ぼす。さら
に、現像ローラにトナーを長時間付着させたまま動作さ
せていると、そのトナーの一部が溶融して現像ローラに
固着し、トナー搬送のムラやトナー像上のスジを発生さ
せる。このようなことが原因となって画像ノイズ、地肌
汚れ、画像濃度の低下、現像特性の変化などをもたら
す。

【０００９】トナーと現像ローラとの間の一般的な非静
電力としては、ファンデルワース力があるが、これはト
ナーの重量や現像ローラの回転による遠心力に対抗でき
るほどの強さを持たせるのは難しい。また、ファンデル
ワース力は、トナーと現像ローラとの接触面積に依存す
るが、トナーの形状が不定であるために大きさにばらつ
きが生じ、トナー搬送ムラや現像ムラの原因となる。も
う一つ重要な問題点としては、感光体上の導電性トナー
の静電転写が困難であることがあげられる。現像時に静
電誘導によってトナーが得た電荷は、トナーの時定数が
低いため、転写時までに通常失われている。

【００１０】二成分現像方法では、現像領域において、
必ずしも感光体と接触したトナーのみが感光体に移転す
るとは限らず、感光体から離れているトナーが飛翔して
感光体に付着するものも少なくないと考えられる。この
結果、感光体上の静電潜像、特にそのエッジ部に対して
過剰のトナーが付着し、感光体上のトナーを転写材に転
写する転写プロセスでの転写効率の低下やトナーの飛翔
を招き、文字や線などの画像品質を低下させる。

【００１１】本発明は、上記欠点を改善し、トナー帯電
の不安定さを解消して現像特性を一定に保持できると共
に転写も確実に行うことができて常に安定した画像形成
を行うことが可能となる現像方法及び画像形成方法を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、形状が球形、体積抵抗率が
１０¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm以下で磁性体を含ま
ないトナーと体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下の磁性キャリ
アとからなる現像剤を、磁石を内蔵し回転する現像剤担
持体に保持させて搬送させ、この現像剤担持体の現像剤
搬送量を規制し、この現像剤担持体を静電潜像が形成さ
れた像担持体に対向させ、この像担持体と前記現像剤担
持体との間を電気的に短絡するか、若しくは前記像担持
体と前記現像剤担持体との間にバイアスを印加すること
により、前記像担持体上の静電潜像を前記現像剤担持体
上の現像剤で現像するとともに、前記像担持体上に残留
するトナーを前記現像剤担持体に回収する。

【００１３】請求項２記載の発明は、光透過性基体と光
透過性電極と光導電層とを順次に積層した像担持体を均
一に帯電し、次いでこの像担持体に光照射を行ってこの
像担持体上に静電潜像を形成し、形状が球形、体積抵抗
率が１０¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm以下で磁性体を
含まないトナーと体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下の磁性キ
ャリアとからなる現像剤を、磁石を内蔵し回転する現像
剤担持体に保持させて搬送させ、この現像剤担持体の現
像剤搬送量を規制し、この現像剤担持体を静電潜像が形
成された像担持体に対向させ、前記光透過性電極と前記
現像剤担持体との間を電気的に短絡するか、若しくは前
記光透過性電極と前記現像剤担持体との間にバイアスを
印加することにより、前記像担持体上の静電潜像を前記
現像剤担持体上の現像剤で現像し、前記像担持体上に転
写材を接触させて前記像担持体に前記光透過性基体側か
ら均一に露光するとともにトナーを前記像担持体から前
記転写材に吸引させる方向に静電気力を作用させること
により、トナーを前記像担持体から前記転写材に転写さ
せる。

【００１４】請求項３記載の発明は、形状が球形、体積
抵抗率が１０¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm以下で磁性
体を含まないトナーと体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下の磁
性キャリアとからなる現像剤を、磁石を内蔵し回転する
現像剤担持体に保持させて搬送させ、この現像剤担持体
の現像剤搬送量を規制し、この現像剤担持体を静電潜像
が形成された像担持体に対向させ、前記光透過性電極と
前記現像剤担持体との間を電気的に短絡するか、若しく
は前記光透過性電極と前記現像剤担持体との間にバイア
スを印加することにより、前記像担持体上の静電潜像を
前記現像剤担持体上の現像剤で現像し、前記像担持体上
のトナーを特定の極性に帯電し、前記像担持体上に転写
材を接触させるとともにその接触領域でトナーを前記像
担持体から前記転写材に吸引させる方向に静電気力を作
用させることにより、トナーを前記像担持体から前記転
写材に転写させる。

【００１５】請求項４記載の発明は、形状が球形、体積
抵抗率が１０¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm以下で磁性
体を含まないトナーと体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下の磁
性キャリアとからなる現像剤を、磁石を内蔵し回転する
現像剤担持体に保持させて搬送させ、この現像剤担持体
の現像剤搬送量を規制し、この現像剤担持体を静電潜像
が形成された像担持体に対向させ、前記光透過性電極と
前記現像剤担持体との間を電気的に短絡するか、若しく
は前記光透過性電極と前記現像剤担持体との間にバイア
スを印加することにより、前記像担持体上の静電潜像を
前記現像剤担持体上の現像剤で現像し、前記像担持体上
に転写材を接触させてトナーを前記像担持体から前記転
写材に転写させる。

【００１６】

【実施例】本発明を適用した電子写真方式画像形成装置
の第１の例は、基本的に感光体からなる像担持体、帯電
チャージャ、像露光系、現像器、転写露光系、転写電
極、定着器を有する。感光体は基体ドラムの上に透明電
極と光導電層を設けて構成したものであり、その光導電
層としては従来の電子写真方式画像形成装置で使用され
ているａ−Ｓｅ系、ａ−Ｓｉ系などの無機感光材料や有
機感光材料(ＯＰＣ)などが好ましい。また、感光体の形
態は、ドラム状でもベルト状でもよいが、それによって
後述する現像ローラの選択範囲が異なる。

【００１７】帯電チャージャは、感光体を３００〜１０
００Ｖ(絶対値)に均一に帯電するものであり、コロトロ
ン,スコロトロンなどのコロナ放電を利用した非接触タ
イプのものや、ローラ,ブラシなどの接触タイプのもの
を用いることができる。像露光系は、原稿からの反射光
または透過光を感光体上に結像させるものと、レーザや
発光ダイオードなど画像信号で変調された光を感光体上
に結像させるものとを用いることができるが、これらは
いずれも感光体上の光が照射された部分の表面電位を減
衰させて静電潜像を形成する。

【００１８】現像器は、トナーとキャリアとからなる現
像剤を混合・撹拌する撹拌部材、現像領域に現像剤を搬
送する現像スリーブ、現像スリーブ上の現像剤搬送量を
制御する現像剤層規制板を有する。トナーは、形状が球
形、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm以
下で磁性体を含まない。ここで、トナーの形状が球形で
あるとは、トナー粒子のフェレ径(トナー粒子を挾む２
本の平行線の間隔)の最小値がトナー粒子のフェレ径の
最大値に対して９５％以上であると定義する。一方、キ
ャリアは、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下であり、磁性体
を含む。

【００１９】転写露光系は、転写領域において感光体の
基体側から光を均一に照射するものであり、その光は感
光体に感度がある波長域のものが選択される。転写電極
は、転写領域でトナーを転写材に転移させる電界を形成
するためのものであり、帯電チャージャと同様な手段が
用いられる。定着器は、加熱ローラと加圧ローラとの間
にトナー像の転写された転写材を搬送して熱と圧力を転
写材に加える方式が最も効率良いものとして用いられ
る。

【００２０】図３は第１の例を示す。感光体からなる像
担持体１１は図２に示すように光透過性を有する基体１
１ａの上に光透過性を有する電極１１ｂ及び光導電層１
１ｃを積層した赤外領域に感度を有するＯＰＣドラムで
あり、駆動部により回転駆動されてスコロトロンからな
る帯電チャージャ１２により−６００Ｖに均一に帯電さ
れる。像露光系１３は、波長７８０ｎｍの光を射出する
半導体レーザを光源とし、回転多面鏡とレンズ系により
半導体レーザからの光を感光体１１に露光して静電潜像
を形成する。この静電潜像は現像器１４により現像され
る。

【００２１】図１は現像器１４の構成を示す。現像スリ
ーブ１５及び磁石１６からなる現像ローラは現像剤担持
体を構成し、現像スリーブ１５は非磁性のステンレス、
アルミニウムなどの金属材料で作られている。この現像
スリーブ１５は表面に微小な凹凸を設けて現像剤搬送力
を向上させたものであり、駆動部により回転駆動され
る。磁石１６は現像スリーブ１５の内部に回転しないよ
うに固定され、現像領域の磁束密度は７００Ｇ程度(最
大値)である。

【００２２】現像剤層規制板１７は、磁性または非磁性
の金属材料、あるいは変形しにくい樹脂などからなり、
現像スリーブ１５との間のギャップがおよそ０．３〜
０．７ｍｍに設定される。撹拌部材１８，１９は樹脂ま
たは金属製のスクリュー状の回転部材からなり、駆動部
により回転駆動される。現像器１４内における現像剤溜
りのトナーとキャリアとが撹拌部材１８，１９の回転で
撹拌されて均一に混合される。トナーは、キャリアとの
接触で帯電し、クーロン力によってキャリアに付着す
る。撹拌部材１８，１９によるトナーとキャリアとの撹
拌はトナーとキャリアとが付着する程度でよく、トナー
の帯電のばらつきは問題にしなくてよい。

【００２３】現像器１４内の現像剤は、撹拌部材１８，
１９により搬送されて現像スリーブ１５に近づくと、磁
石１６により磁気的に吸引され、磁気ブラシとなって現
像スリーブ１５に保持される。現像スリーブ１５上の現
像剤は、現像スリーブ１５の回転に従って移動して現像
剤層規制板１７によって搬送量が規制され、現像領域に
搬送される。感光体１１と現像スリーブ１５との間隔は
０．５〜０．８ｍｍに設定され、感光体１１の透明電極
１１ｂと現像スリーブ１５との間は電気的に短絡され、
もしくは現像バイアス電源により所定のバイアスが印加
される。

【００２４】現像領域(ここでは現像スリーブ１５上の
磁気ブラシと感光体１１とが接触する領域とする)で
は、次のように感光体１１上の静電潜像が現像される。
感光体１１上の静電潜像と現像スリーブ１５上の磁気ブ
ラシとが接触し、両者の電位差により磁気ブラシ先端の
トナーの電荷誘導が起ってトナーが電荷を帯びる。この
トナーの電荷と静電潜像とのクーロン力により磁気ブラ
シ先端のトナーが感光体１１に付着して感光体１１上の
静電潜像が現像される。

【００２５】静電潜像と磁気ブラシ先端のトナーとの電
位差が大きくなくて磁気ブラシ先端のトナーに電荷誘導
が起らないときには、磁気ブラシ先端のトナーはキャリ
アとのクーロン力で磁気ブラシに保持されたままであ
る。磁気ブラシ先端のトナーが１個感光体１１へ付着す
ると、同じ位置から磁気ブラシの次のトナーに対して電
荷誘導が起りにくくなる。このため、感光体１１上の静
電潜像が現像されて形成されるトナー像は基本的には単
層となるのが特徴である。

【００２６】ここで用いられるトナーの特徴は、低抵
抗であること、小粒径であること、球形であるこ
と、の３点である。従来は、非磁性で低抵抗のトナーに
対して現像ローラの強い保持力を維持することが困難で
あり、現像ローラで現像剤を安定に搬送することができ
なかった。この例では、トナーを小粒径にしたことによ
ってトナーの接触帯電による比電荷(単位重量当りの電
荷量)を大きくすることができ、トナーとキャリアとの
クーロン力が大きくなってトナーの現像スリーブ１５に
対する付着力を向上させることができる。このため、ト
ナーを現像ローラで安定に搬送することが可能になる。

【００２７】また、トナーへの電荷誘導はトナーの体積
抵抗が低いほど起りやすい。これは、トナーの抵抗が高
くなると、トナーの時定数が大きくなって現像領域でト
ナーへの電荷誘導が起らなくなるためと考えられる。ト
ナーへの電荷誘導を起りやすくするにはトナーの体積抵
抗率を１０¹¹Ωcm以下にすることが望ましい。この例で
は、トナーの体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下であるので、
トナーへの電荷誘導が起りやすい。

【００２８】重量平均粒径が異なる複数の粒径のトナー
とキャリアとを混合して現像スリーブ１５へ供給して現
像スリーブ１５を回転させたところ、トナーの粒径が６
μｍ以上になると、トナーの飛散が多くなった。これ
は、トナーとキャリアとの接触面で発生する電荷による
クーロン力がトナーに作用する遠心力より小さくなるた
めと考えられる。トナーとキャリアを構成する材料を適
宜に選択し、粒径が６μｍ以上のトナーでも飛散しない
ようにすることは可能である。

【００２９】トナーに大きな電荷量を保持させるために
は、トナーの体積抵抗を上げることが必要である。とこ
ろが、そのようにすると、静電誘導によるトナーの帯電
は起こりにくくなり、トナーはキャリアとの接触で得た
電荷を保持することになる。その結果、トナーの帯電が
大きくばらつき、現像ムラ、地汚れ(カブリ)が発生しや
すくなる。また、繰り返して現像を行うことで電荷の低
いトナーから消費されていき、現像特性の劣化が見られ
るようになる。この例のようにトナーの重量平均粒径を
６μｍ以下にすると、トナーとキャリアとの付着性が向
上するのは、トナーをキャリアから離脱させようとする
遠心力に比べてクーロン力によるトナーとキャリアとの
付着性が大きいためであると考えられる。

【００３０】また、球形のトナーを用いることにより、
トナーとキャリアとの接触面積が一定になり、キャリア
がトナーを保持する保持力が安定した保持力となる。不
定形のトナーでは、抵抗を下げると、キャリアとの接触
状態がばらついてキャリアのトナー保持力が一定になら
ず、トナー搬送ムラが生ずる。

【００３１】上記のような小粒径で球形のトナーは、重
合法で作製したポリマー粒子に着色剤などを包含させ、
さらにその表面に荷電制御剤などを固定することで得ら
れ、あるいは特開平３ー２５９１５６号公報記載の導電
性トナーの製造方法などにより得られる。従来よりトナ
ー生産方法として広く利用されている粉砕法で得られる
トナー粒子は不定形であるのに対し、上記した重合法な
どで得られるトナー粒子は完全な球形に近く、また、直
接的にトナー粒子を形成するので、小粒のトナー粒子を
比較的簡単に得ることができるという特徴がある。

【００３２】現像領域でトナーへの電荷注入が効率的に
行われるためには、キャリアは低抵抗であることが望ま
れる。実験の結果、キャリアの抵抗はトナーの抵抗と同
程度あるいはそれ以下であることが分かり、この例では
トナーの抵抗と同程度あるいはそれ以下の抵抗を有する
キャリアを用いている。キャリアは鉄粉キャリア、フェ
ライトキャリア、バインダ型キャリア(樹脂中に磁性粉
末を分散させたもの)が用いられ、必要によって表面に
添加剤が加えられて抵抗が制御される。

【００３３】図３に示すように普通紙などの転写材２０
が給紙装置から転写領域に給送される。転写領域では、
例えばコロナチャージャからなる転写電極２１が転写材
２０の裏面側から負のコロナ放電を行い、同時に感光体
１１に光透過性基体１１ａ側から蛍光灯よりなる転写露
光系２２により均一な露光が行われる。この結果、転写
領域に強い電界が得られ、感光体１１上のトナーに正の
電荷が誘導されて転写材２０への吸引力が働き、感光体
１１上のトナー像が転写材２０へ効率的に転写される。
この場合、はじめに感光体１１の表面や感光体１１中の
電荷が転写露光系２２による均一な露光で消去されて電
気的に均一な状態を作り出すという作用がある。転写領
域に電界を形成する転写電極２１としては、転写バイア
ス電源からバイアスが印加されて感光体１１に圧接され
る転写ローラを用いることも有効である。転写材２０
は、トナー像の転写後に分離用コロナチャージャ２３に
より感光体１１から分離され、定着器２４によりトナー
像が定着されて記録物となる。

【００３４】一方、転写材２０へ転写されずに感光体１
１上に残ったトナーはクリーニング装置２５によりクリ
ーニングされる。このクリーニング装置２５は、弾性ブ
レードで感光体１１上のトナーを掻き落とす方式や、回
転するファーブラシで感光体１１からトナーを回収する
方式を用いることができる。

【００３５】現像器１４は感光体１１上の静電潜像を現
像しながら感光体１１のクリーニングも行う。この場
合、現像器１４が電荷を持たないトナーを現像領域に搬
送して感光体１１と現像スリーブ１５上の磁気ブラシと
の間に挾み込むことになり、感光体１１上に残っていた
トナーは磁気ブラシにより搬送されたのと同じ状態にな
る。もし、そのトナーのある位置が感光体１１上の露光
されていない部分であれば、そのトナーと磁気ブラシと
の間に付着力が働いて磁気ブラシによりそのトナーが回
収される。

【００３６】この第１の例では、現像器１４にて形状が
球形、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm
以下で磁性体を含まないトナーと体積抵抗率が１０¹¹Ω
cm以下の磁性キャリアとを撹拌部材１８，１９により混
合して接触帯電させ、その結果生ずるクーロン力によっ
てトナーを現像スリーブ１５の回転に従って現像領域に
搬送し、感光体１１上の静電潜像により静電誘導でトナ
ーに電荷を与えて感光体１１上の静電潜像を現像するの
で、トナーの抵抗が低いにもかかわらず安定したトナー
搬送を実現することができ、トナーの電荷量の接触帯電
に起因する帯電量のばらつきや経時的変化を解消するこ
とができる。このため、現像特性を安定に保ち、エッジ
効果が強調されすぎないトナー像を得ることができる。
また、従来は困難とされてきた普通紙へのトナー像の静
電転写も実現可能となり、品質の高い画像が得られるよ
うになる。

【００３７】また、現像時に感光体１１に残留している
トナーを現像器１４で回収することもでき、現像同時ク
リーニングプロセスを実現することができる。さらに、
感光体１１上のトナー像を感光体１１の基体１１ａ側か
ら転写露光系２２により均一に露光しながら静電転写す
るので、転写時にトナーに電荷が誘導されて転写効率が
向上し、転写時のトナー飛散が防止されて品質の良い画
像を普通紙などの転写材２０上に形成することができ
る。

【００３８】図４は本発明を適用した画像形成装置の第
２の例を示す。この第２の例では、上記第１の例におい
て、感光体１１はアルミニウム製の基体ドラムの上に有
機光導電層を設けたものが用いられ、第１の例と同様に
感光体１１上にトナー像が形成される。また、コロトロ
ンからなる転写前チャージャ２６は感光体１１に対して
現像領域と転写領域との間で正のコロナ放電を行って感
光体１１上のトナーを正に帯電させる。

【００３９】転写ローラ２７は、負極性の転写バイアス
がバイアス電源から印加され、転写領域で感光体１１に
圧接される。普通紙などの転写材２０は、給紙装置から
感光体１１と転写ローラ２７との間に給送されて感光体
１１上のトナー像が転写され、定着器２４によりトナー
像が定着されて記録物となる。その他は第１の例と同様
である。

【００４０】この第２の例では、感光体１１上のトナー
に対して転写前に転写前チャージャ２６により電荷を与
えた後に転写材２０へ静電転写するので、トナーの抵抗
が低い場合でも誘電体である感光体１１の上のトナーに
付与された電荷はリークすることなくトナーに留まり、
転写材２０へ静電転写で良好に転写することができる。
なお、第２の例において、転写ローラ２７の代りに転
写用コロナチャージャを用いるようにしてもよい。

【００４１】図５は本発明を適用した画像形成装置の第
３の例を示す。この第３の例では、上記第１の例におい
て、感光体１１上のトナー像に対して圧力を印加して転
写させる転写ベルト２８と、この転写ベルト２８上のト
ナー像を普通紙などの転写材２０に熱溶融転写同時定着
させる熱ローラ２９が設けられている。転写ベルト２８
は、ローラ３０〜３２に掛け渡されて感光体１１と等速
度で回転駆動され、定着領域でローラ３２と熱ローラ２
９に挾持される。熱ローラ２９はトナーを溶融するのに
必要な温度(通常１００℃〜２００℃程度)に図示しない
加熱手段で加熱される。

【００４２】感光体１１には第１の例と同様にトナー像
が形成され、転写領域で感光体１１にこれと等速度で移
動する転写ベルト２８が押圧される。感光体１１上のト
ナー像は転写ベルト２８の粘着力により感光体１１から
引き離されて転写ベルト２８に転写され、定着領域に搬
送される。転写ベルト２８は、弾性を有するとともに表
面に粘着性を有し、溶融したトナーに対して離型性を有
する。このような転写ベルト２８は例えばシリコンゴム
により構成される。普通紙などの転写材２０は、給紙装
置から転写ベルト２８と転写ローラ２７との間に給送さ
れ、転写ローラ２７上のトナー像が熱ローラ２９により
熱溶融して転写材２０に転写されると同時に定着されて
記録物となる。その他は第１の例と同様である。

【００４３】この第３の例では、トナー像を非静電的に
押圧転写するので、トナー像の電荷量はトナー像の転写
性に無関係であり、トナーが飛散しない。トナーを転写
ベルト２８や熱ローラ２９へ転移させる力は転写ベルト
２８や熱ローラ２９に接触したトナーに対してだけ作用
するが、トナー像は基本的に単層になっているので、こ
の転写方式との整合性が良く、品質の高い画像が得られ
る。

【００４４】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、形状が球形、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下、平均粒
径が６μm以下で磁性体を含まないトナーと体積抵抗率
が１０¹ ¹Ωcm以下の磁性キャリアとからなる現像剤を、
磁石を内蔵し回転する現像剤担持体に保持させて搬送さ
せ、この現像剤担持体の現像剤搬送量を規制し、この現
像剤担持体を静電潜像が形成された像担持体に対向さ
せ、この像担持体と前記現像剤担持体との間を電気的に
短絡するか、若しくは前記像担持体と前記現像剤担持体
との間にバイアスを印加することにより、前記像担持体
上の静電潜像を前記現像剤担持体上の現像剤で現像する
とともに、前記像担持体上に残留するトナーを前記現像
剤担持体に回収するので、トナーの抵抗が低いにもかか
わらず安定したトナー搬送を実現することができ、トナ
ーの電荷量の接触帯電に起因する帯電量のばらつきや経
時的変化を解消することができる。このため、現像特性
の安定と画像品質の向上を実現することができる。ま
た、現像時に像担持体に残留しているトナーを回収する
こともでき、現像同時クリーニングプロセスを実現する
ことができる。

【００４５】請求項２記載の発明によれば、光透過性基
体と光透過性電極と光導電層とを順次に積層した像担持
体を均一に帯電し、次いでこの像担持体に光照射を行っ
てこの像担持体上に静電潜像を形成し、形状が球形、体
積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm以下で磁
性体を含まないトナーと体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下の
磁性キャリアとからなる現像剤を、磁石を内蔵し回転す
る現像剤担持体に保持させて搬送させ、この現像剤担持
体の現像剤搬送量を規制し、この現像剤担持体を静電潜
像が形成された像担持体に対向させ、前記光透過性電極
と前記現像剤担持体との間を電気的に短絡するか、若し
くは前記光透過性電極と前記現像剤担持体との間にバイ
アスを印加することにより、前記像担持体上の静電潜像
を前記現像剤担持体上の現像剤で現像し、前記像担持体
上に転写材を接触させて前記像担持体に前記光透過性基
体側から均一に露光するとともにトナーを前記像担持体
から前記転写材に吸引させる方向に静電気力を作用させ
ることにより、トナーを前記像担持体から前記転写材に
転写させるので、現像特性の安定と画像品質の向上を実
現することができ、現像同時クリーニングプロセスを実
現することもでき、さらに、転写時にトナーに電荷が誘
導されて転写効率が向上し、転写時のトナー飛散を防止
できて品質の良い画像を普通紙などの転写材上に形成す
ることができる。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、形状が球
形、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm以
下で磁性体を含まないトナーと体積抵抗率が１０¹¹Ωcm
以下の磁性キャリアとからなる現像剤を、磁石を内蔵し
回転する現像剤担持体に保持させて搬送させ、この現像
剤担持体の現像剤搬送量を規制し、この現像剤担持体を
静電潜像が形成された像担持体に対向させ、前記光透過
性電極と前記現像剤担持体との間を電気的に短絡する
か、若しくは前記光透過性電極と前記現像剤担持体との
間にバイアスを印加することにより、前記像担持体上の
静電潜像を前記現像剤担持体上の現像剤で現像し、前記
像担持体上のトナーを特定の極性に帯電し、前記像担持
体上に転写材を接触させるとともにその接触領域でトナ
ーを前記像担持体から前記転写材に吸引させる方向に静
電気力を作用させることにより、トナーを前記像担持体
から前記転写材に転写させるので、現像特性の安定と画
像品質の向上を実現することができ、現像同時クリーニ
ングプロセスを実現することもでき、さらに、像担持体
上のトナーに対して転写前に電荷を与えた後に転写材へ
静電転写することにより、像担持体上のトナー像を転写
材へ良好に転写することができる。

【００４７】請求項４記載の発明によれば、形状が球
形、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下、平均粒径が６μm以
下で磁性体を含まないトナーと体積抵抗率が１０¹¹Ωcm
以下の磁性キャリアとからなる現像剤を、磁石を内蔵し
回転する現像剤担持体に保持させて搬送させ、この現像
剤担持体の現像剤搬送量を規制し、この現像剤担持体を
静電潜像が形成された像担持体に対向させ、前記光透過
性電極と前記現像剤担持体との間を電気的に短絡する
か、若しくは前記光透過性電極と前記現像剤担持体との
間にバイアスを印加することにより、前記像担持体上の
静電潜像を前記現像剤担持体上の現像剤で現像し、前記
像担持体上に転写材を接触させてトナーを前記像担持体
から前記転写材に転写させるので、現像特性の安定と画
像品質の向上を実現することができ、現像同時クリーニ
ングプロセスを実現することもでき、さらに、トナー像
を非静電的に押圧転写することにより、トナー像の電荷
量がトナー像の転写性に無関係で、トナーを飛散させず
に転写することができて品質の高い画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像形成装置の第１の例にお
ける現像器を示す断面図である。

【図２】同第１の例における感光体の一部を示す側面図
である。

【図３】同第１の例を示す概略図である。

【図４】本発明を適用した画像形成装置の第２の例を示
す概略図である。

【図５】本発明を適用した画像形成装置の第３の例を示
す概略図である。

【符号の説明】

１１感光体１２帯電チャージャ１３像露光系１４現像器１５現像スリーブ１６磁石１７現像剤層規制板２０転写材２１転写電極２４定着器２６転写前チャージャ２７転写ローラ２８転写ベルト２９熱ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】形状が球形、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以
下、平均粒径が６μm以下で磁性体を含まないトナーと
体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下の磁性キャリアとからなる
現像剤を、磁石を内蔵し回転する現像剤担持体に保持さ
せて搬送させ、この現像剤担持体の現像剤搬送量を規制
し、この現像剤担持体を静電潜像が形成された像担持体
に対向させ、この像担持体と前記現像剤担持体との間を
電気的に短絡するか、若しくは前記像担持体と前記現像
剤担持体との間にバイアスを印加することにより、前記
像担持体上の静電潜像を前記現像剤担持体上の現像剤で
現像するとともに、前記像担持体上に残留するトナーを
前記現像剤担持体に回収することを特徴とする現像方
法。
【請求項２】光透過性基体と光透過性電極と光導電層と
を順次に積層した像担持体を均一に帯電し、次いでこの
像担持体に光照射を行ってこの像担持体上に静電潜像を
形成し、形状が球形、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下、平
均粒径が６μm以下で磁性体を含まないトナーと体積抵
抗率が１０¹¹Ωcm以下の磁性キャリアとからなる現像剤
を、磁石を内蔵し回転する現像剤担持体に保持させて搬
送させ、この現像剤担持体の現像剤搬送量を規制し、こ
の現像剤担持体を静電潜像が形成された像担持体に対向
させ、前記光透過性電極と前記現像剤担持体との間を電
気的に短絡するか、若しくは前記光透過性電極と前記現
像剤担持体との間にバイアスを印加することにより、前
記像担持体上の静電潜像を前記現像剤担持体上の現像剤
で現像し、前記像担持体上に転写材を接触させて前記像
担持体に前記光透過性基体側から均一に露光するととも
にトナーを前記像担持体から前記転写材に吸引させる方
向に静電気力を作用させることにより、トナーを前記像
担持体から前記転写材に転写させることを特徴とする画
像形成方法。
【請求項３】形状が球形、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以
下、平均粒径が６μm以下で磁性体を含まないトナーと
体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下の磁性キャリアとからなる
現像剤を、磁石を内蔵し回転する現像剤担持体に保持さ
せて搬送させ、この現像剤担持体の現像剤搬送量を規制
し、この現像剤担持体を静電潜像が形成された像担持体
に対向させ、前記光透過性電極と前記現像剤担持体との
間を電気的に短絡するか、若しくは前記光透過性電極と
前記現像剤担持体との間にバイアスを印加することによ
り、前記像担持体上の静電潜像を前記現像剤担持体上の
現像剤で現像し、前記像担持体上のトナーを特定の極性
に帯電し、前記像担持体上に転写材を接触させるととも
にその接触領域でトナーを前記像担持体から前記転写材
に吸引させる方向に静電気力を作用させることにより、
トナーを前記像担持体から前記転写材に転写させること
を特徴とする画像形成方法。
【請求項４】形状が球形、体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以
下、平均粒径が６μm以下で磁性体を含まないトナーと
体積抵抗率が１０¹¹Ωcm以下の磁性キャリアとからなる
現像剤を、磁石を内蔵し回転する現像剤担持体に保持さ
せて搬送させ、この現像剤担持体の現像剤搬送量を規制
し、この現像剤担持体を静電潜像が形成された像担持体
に対向させ、前記光透過性電極と前記現像剤担持体との
間を電気的に短絡するか、若しくは前記光透過性電極と
前記現像剤担持体との間にバイアスを印加することによ
り、前記像担持体上の静電潜像を前記現像剤担持体上の
現像剤で現像し、前記像担持体上に転写材を接触させて
トナーを前記像担持体から前記転写材に転写させること
を特徴とする画像形成方法。