JPH07333980A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH07333980A
JPH07333980A JP12550994A JP12550994A JPH07333980A JP H07333980 A JPH07333980 A JP H07333980A JP 12550994 A JP12550994 A JP 12550994A JP 12550994 A JP12550994 A JP 12550994A JP H07333980 A JPH07333980 A JP H07333980A
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JP
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toner
magnetic
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image forming
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JP12550994A
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Takeshi Yamamoto
毅 山本
Tatsuya Tada
多田達也
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電性磁性トナーを有する現像剤を用いて現
像する現像装置において、現像した画像を転写材上に静
電的に転写する際に、トナー粒子の導電性のためにトナ
ーと転写材との間で電荷交換が行われ、転写材への電荷
による吸引力が低下し、転写が困難となる問題を解決す
ること。 【構成】 導電性トナーを有する現像剤を用いた画像形
成装置において、導電性トナーを担持する現像剤担持体
(3)と、現像剤担持体上のトナーの層厚を規制する手
段(5)と、転写材(7)を介して現像剤担持体に対向
する光導電性支持体(8)と、光導電性支持体を帯電す
る部材(9)と、現像剤担持体に電圧を印加する電源
(6)と、露光装置(10)とを有し、現像剤担持体上
に担持された導電性トナーと、非接触の状態に転写材を
配した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は導電性を有したトナーを
用いた画像形成方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては、米国特許第
2297691号明細書、特公昭42−23910号公
報及び特公昭43−24748号公報等に記載されてい
る様に、多数の方法が知られているが、一般には、光導
電物質を利用した記録体である感光体上に種々の手段に
より電気的潜像を形成し、ついで該潜像をトナーを用い
て現像し、得られたトナー画像を必要に応じて紙等の転
写材に転写し、更に該トナー像を加熱、或いは、溶剤蒸
気等により定着して、複写画像を得るものである。
【0003】また、電気的潜像をトナーを用いて可視化
する現像方法も、種々知られている。例えば、米国特許
第2874063号明細書に記載されている磁気ブラシ
現像法、同3221776号明細書に記載されているパ
ウダークラウド法、更にはファーブラシ現像法、液体現
像法等、多数の現像法が知られている。これらの現像法
において、特に、トナー及びキャリアを主体とする現像
剤を用いる磁気ブラシ法が広く実用化されているが、こ
の方法は、比較的安定に良画像が得られる反面、キャリ
アの劣化、トナーとキャリアの混合比の変動という2成
分現像剤にまつわる欠点を有する。
【0004】この様な欠点を回避するために、トナーの
みよりなる1成分現像剤を用いる現像方法が各種提案さ
れている。その中で、電気的に導電性を有する磁性導電
性トナーを用いた1成分現像方式では、Wilsonが
米国特許第2846333号明細書で記載した方式が古
くから知られているが、実用化されたものとして米国特
許第3563734号明細書に記述されているShel
y方式、並びに米国特許第3909258号明細書に記
述されているKotz方式などがよく知られている。
【0005】Kotz方式は、該導電性磁性トナーを静
電像に接触せしめて現像を行うものであるが、現像部に
おいて、感光層表面の静電画像部に接するトナー粒子鎖
の先端粒子に、静電画像部の電界により潜像電荷と逆極
性の電荷をスリーブ側から誘起させ、静電画像部との間
のクーロン力によりトナー粒子を潜像部に付着させ現像
を行うものである。なお、非磁性導電性トナーを用いた
現像方法には、米国特許第2976144号明細書のR
oseの特許、ならびに米国特許第3166432号明
細書のGundlachの特許等があるが実用化には至
らなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の導電性
磁性トナーを用いる現像方法は、従来の2成分現像法に
まつわる問題点を回避した優れた方法であるが、反面、
トナーが導電性であるため、現像した画像を記録体から
普通紙等の最終的な支持部材へ、静電的に転写すること
が困難であるという欠点を有している。すなわち、転写
技術に電気的及び静電的転写技術を用いた場合、上記ト
ナー粒子が導電性である為に、上記導電性トナーと転写
紙面との間に電荷交換が生じ、それにより導電性粒子に
かかる転写紙への吸引力の低下が生じてしまい転写効率
の低下及び、転写画像に乱れを引き起こすという問題が
ある。また、上記転写の問題を解決するために、上記導
電性トナーを転写材上に接触させて直接転写材上に画像
を形成する接触転写方式も多く用いられているが、この
接触転写方式では導電性トナー層の転写材への接触圧を
制御しなければならず、この制御が良好に行なわれない
と転写材へのトナー融着や、かぶり、高コントラストで
の再現性不良などの諸問題が生じていた。
【0007】本発明は、導電性トナーを用いた画像形成
装置において、転写材上に非接触の状態で画像形成を行
なうことにより、上記転写にかかわる諸問題と上記接触
に伴い生じていた諸問題を解決することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等の検討によれ
ば、平行平板電極の下側の電極に導電性粒子を塗布し、
電極間に所定の電圧を印加すると、該下側電極から導電
性粒子に電荷が注入され静電気力により上側電極に飛翔
するという接触誘導帯電の現象を利用し、上記上側電極
を高抵抗の部材で被覆し絶縁すると、飛翔してきた導電
性粒子への再電荷注入が防止され、上側電極に導電性粒
子が静電的に付着することを見いだした。
【0009】従って、本発明者等は、前記目的を達成す
る為に上記現象を利用し、画像装置の構成を、導電性ト
ナーを有した現像剤と、導電性トナーを担持する現像剤
担持体と、該現像剤担持体上の該導電性トナーの層厚を
規制する現像剤規制手段と、転写材を介して該現像剤担
持体に対向して配された光導電性支持体と、該光導電性
支持体に帯電を付与する帯電付与部材と、該現像剤担持
体に電圧を印加する電源と、該光導電性支持体を露光す
る露光装置とを有し、且つ該現像剤担持体上に担持され
た該導電性トナーと、非接触の状態に転写材を配する構
成とした。
【0010】
【作用】上記画像形成装置において、まず、該光導電性
支持体表面を、該現像剤担持体電位と同電位になるよう
帯電付与部材により帯電させ、次に、原稿画像もしくは
電気信号に応じた光像により、該光導電性支持体上に静
電潜像を形成し、該光導電性支持体の露光部のみが、該
現像剤担持体との間に該光像に応じた電位差を生じるよ
うにする。一方、導電性トナーは該現像剤規制手段によ
り該現像剤担持体上に薄層かつ均一に塗布され、現像領
域まで搬送される。よって、該光導電性支持体の露光部
が現像領域に来ると、転写材を介して対向する該現像剤
担持体との間の電位差が生じ、該現像剤担持体から導電
性トナーに電荷が注入される。電荷が注入され該現像剤
担持体と同極性に帯電した該導電性トナーは、静電気力
により、対向且つ、非接触の状態で配された転写材に向
かって飛翔し、該光導電性支持体の露光パターンに応じ
た画像を転写材上に形成する。
【0011】すなわち、上記方法により、該現像剤担持
体上の該導電性トナーと該転写材とが非接触の状態で、
転写材上にトナーが像を形成することが可能となった。
【0012】
【実施例】
[実施例1]図1は、本発明に係る一実施例の画像形成
方法を用いた画像形成装置の概略構成を示す図である。
図1における現像剤ホッパー1内には、例えば、カーボ
ン粒子とポリエステル樹脂とを混練粉砕して成る粒径5
〜15μm程度の導電性トナー2を有する現像剤が貯蔵
されている。これら該導電性トナーは、図示矢印a方向
に回転する現像剤担持体、例えば導電性ゴムローラー3
に従動しうるスポンジローラー4等により、該現像剤担
持体上に塗布された後、該現像剤担持体に当接する弾性
ブレード5により、薄層且つ均一にコートされ、現像領
域に搬送される。尚、該現像剤担持体には電源6により
V0の電圧が印加されている。
【0013】一方、転写材7を介し該現像剤担持体3に
対向して設置され、且つ、図示中矢印b方向に回転する
光導電性支持体8の表面は、該現像剤担持体電位V0と
同電位になるよう帯電付与部材9により帯電され、更に
は、外部の光学系10により、電気信号に応じた光像が
照射され、静電潜像が形成される。つまり、現像領域に
おいて、該光導電性支持体8の露光部のみ電位が下がり
(V0→V1)、該現像剤担持体3との間に該光像に応
じた電位差(V0>V1)が生じるような構成とした。
よって、露光部が現像領域に来ると、該現像剤担持体3
との間に電位差が生じるため、接触誘導帯電により該導
電性トナー2に該現像剤担持体3と同極性の電荷が注入
される。
【0014】更に、注入帯電電荷量がある所定の値以上
に達すると該導電性トナー2は、クーロン力の作用によ
り該現像剤担持体側の極性と反発し、電界の作用により
対向する転写材7上に飛翔する。このような工程によ
り、非接触にて転写材7上に画像を形成させることが可
能となる。
【0015】尚、潜像形成を行う際、該光導電性支持体
に透明光導電性支持体を用い、内部から潜像形成を行っ
てもよい。一方、現像に供されず該現像剤担持体上に残
った該導電性トナー2は、そのまま現像材ホッパー内1
に回収され、再度、スポンジローラー4等によって該現
像剤担持体3に塗布され、繰り返し複写工程に供され
る。また、該光導電性支持体8上の露光されなかった暗
部領域の電位は、露光ランプ11により除電され、再
び、複写工程に供される。
【0016】[実施例2]本発明に用いたトナー層厚規
制手段は上記実施例に限るものではなく、例えば図2に
示す様な構成のものでもよい。すなわち、現像剤ホッパ
ー12内には、約20〜80μmの粒径を有し、且つ、
その表面にシリコン、アクリル、フッ素樹脂等をコーテ
ィングした磁性キャリア13と、カーボン粒子とポリエ
ステル樹脂との混練粉砕して成る粒径5〜15μm程度
の導電性トナー2が貯蔵されており、更には、磁性ブレ
ード16が現像剤担持体14内部の固定式永久磁石15
のN1極に対向し、且つ、該現像剤担持体14の表面と
約100〜500μmの間隔を介して配置されている。
【0017】上記磁性キャリア13は、図示中矢印a方
向に回転する該現像剤担持体14に内包される該永久磁
石15の磁気力により該現像剤ホッパー12内で磁気拡
散され、その運動に伴い該磁性キャリア13の表面に該
導電性トナーが担持される。それら該導電性トナー2を
担持した該磁性キャリア13が該磁性ブレード16まで
搬送されると、該磁性ブレード16と該現像剤担持体1
4に内包される永久磁石のN1極との間の磁界により、
該導電性トナー2のみが該現像剤担持体14上に均一且
つ薄層に塗布され、現像剤規制手段下流方向に搬送され
る。このような方法でトナー層厚を規制することによ
り、ブレードがトナーと当接しないため、トナー劣化
や、ブレードへのトナー融着を防ぐことも可能となる。
尚、該現像剤担持体には電源6によりV0の電圧が印加
されている。
【0018】一方、転写材7を介し該現像剤担持体14
に対向して設置され、且つ、図示中矢印b方向に回転す
る光導電性支持体8の表面は、該現像剤担持体電位V0
と同電位になるよう帯電付与部材9により帯電され、更
には、外部の光学系10により、電気信号に応じた光像
が照射され、静電潜像が形成される。つまり、上記実施
例1と同様、現像領域において、該光導電性支持体8の
露光部のみ電位が下がり、該現像剤担持体14との間に
該光像に応じた電位差を生じるような構成とした。
【0019】よって、該露光部が現像領域に来ると、該
現像剤担持体14との間に電位差が生じるため、接触誘
導帯電により該導電性トナー2に該現像剤担持体14側
から該現像剤担持体と同極性の電荷が注入される。更
に、注入帯電電荷量がある所定の値以上に達すると該導
電性トナー2は、クーロン力の作用により該現像剤担持
体側の極性と反発し、対向する転写材7に、電界の作用
により飛翔する。このような工程により、非接触にて転
写材7上に画像を形成させることが可能となる。尚、潜
像形成を行う際、該光導電性支持体8に透明光導電性支
持体を用い、内部から潜像形成を行ってもよい。一方、
現像に供されず該現像剤担持体上に残った該導電性トナ
ー2は、そのまま現像材ホッパー内12に回収され、再
度、該磁性キャリア13表面に担持され繰り返し複写工
程に供される。また、該光導電性支持体8の露光されな
かった暗部領域の電位は、露光ランプ11により除電さ
れ、再び、複写工程に供される。
【0020】[実施例3]実施例2の該規制手段は磁性
ブレードでなくてもよく、例えば、図3に示す様に、永
久磁石が内部に配設されかつ担持体の近くに回転可能に
対向配置された規制手段を用いてもよい。図3におい
て、実施例2と同様、現像剤ホッパー17内には、約2
0〜80μmの粒径を有し、且つ、その表面にシリコ
ン、アクリル、フッ素樹脂等をコーティングした磁性キ
ャリア13と、カーボン粒子とポリエステル樹脂との混
練粉砕して成る粒径5〜10μm程度の導電性トナー2
が貯蔵されており、更には、現像剤担持体18と同方向
に回転可能であり、内部に固定式永久磁石19を配設し
た該非磁性規制手段20が、該現像剤担持体18との距
離W=1mm以下となるように配置されている。
【0021】また、該非磁性規制手段20内の永久磁石
19の磁極S1の幅を、対向位置にある該現像剤担持体
18内の固定式永久磁石21の磁極N1の幅より狭くな
るようにし、磁極S1と磁極N1との間で形成される磁
場の磁束密度の変化が、該現像剤担持体18から該非磁
性規制手段20側に行くほど磁束密度が高くなる構成と
している。
【0022】よって、該現像剤担持体18と該非磁性規
制手段20との間に存在する磁性体粒子には、該現像剤
担持体から該非磁性規制手段20側への磁気力が働くた
め、磁極N1から磁極S1間の磁界に沿って該磁性キャ
リアのブラシが形成される。また、該非磁性規制手段2
0を、該現像剤担持体18と同方向に回転させる構成と
しているため、該非磁性規制手段20表面に磁気力によ
って保持された該磁性キャリア13は、上記磁界による
力と該非磁性規制手段20表面との摩擦力により、該非
磁性規制手段20から現像剤ホッパー内方向への搬送力
が与えられる。従って、該磁性キャリア13は該現像剤
担持体18と該非磁性規制手段20の対向位置を通過し
て現像領域に搬送されることなく、現像剤ホッパー17
内に戻されるか、または、スクレーパ22により該非磁
性規制手段20表面からかき落とされる。このようにし
て現像剤ホッパー17内に戻された該磁性キャリア13
は、搬送部材23によりトナーと再撹拌され、再度該現
像剤担持体18表面で搬送され、磁極N1と磁極S1の
対向位置まで搬送される。上記構成によれば、該磁性キ
ャリア13は現像剤ホッパー17内に戻されるため、該
現像剤担持体18表面に付着した導電性トナーのみが該
磁性キャリアのブラシ中を通過可能となる。
【0023】従って、上述した本実施例のトナー層厚規
制手段を前記実施例2に用いることにより、該導電性ト
ナー2、該磁性キャリア13、及び該現像剤担持体18
にダメージを与えるような高い圧力をかけることなく、
又、該磁性キャリア13を現像領域に漏らすことなく、
該現像剤担持体18上に、該導電性トナー2を所望の層
厚で均一にコートすることが可能になる。よって、前記
実施例2と同様な複写工程を得ることが可能となる。
【0024】[実施例4]本発明に用いた導電性トナー
は上記実施例で示した非磁性導電性トナーに限るもので
はなく、例えば、カーボン粒子とポリエステル樹脂なら
び磁性粒子を混練粉砕して成る粒径約5〜10μm程度
の導電性磁性トナーを用いる構成でもよく、図4に示す
様な構成のものでもよい。すなわち現像剤ホッパー24
内には、上記した導電性磁性トナー25を有する現像剤
が貯蔵されており、更には、磁性ブレード26が、現像
剤担持体27内部の固定式永久磁石28のN1極に対向
し、且つ、該現像剤担持体27の表面と約100〜50
0μmの間隔を介して設置されている。
【0025】該導電性磁性トナー25は、図示中矢印a
方向に回転する該現像剤担持体27に内包される該永久
磁石28の磁気力により該現像剤担持体27上に塗布さ
れ、該磁性ブレード26まで搬送される。更に該磁性ブ
レード26と該現像剤担持体27に内包される該永久磁
石28のN1極との間の磁界により、該導電性磁性トナ
ー25は該現像剤担持体27上に均一且つ薄層に塗布さ
れ、現像剤規制手段下流方向に搬送される。よって、上
述した本実施例のトナー層厚規制手段を前記実施例に用
いることにより、前記実施例と同様な複写工程を得るこ
とが可能となる。
【0026】
【発明の効果】上記したように本発明によれば、転写材
への接触転写を非接触転写にしたことにより、接触転写
の問題点であった接触圧の制御をなくし、且つ、転写画
像の乱れのない高画質の画像が得られることが可能とな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施例要部の縦
断側面図
【図2】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示し
た断面図
【図3】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示し
た断面図
【図4】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示し
た断面図
【符号の説明】
1…現像剤ホッパー 2…導電性トナー 3…現像剤担持体 4…塗布ローラー 5…弾性ブレード 6…電源 7…転写材 8…光導電性支持
体 9…帯電付与部材 10…光学系 11…露光ランプ 13…磁性キャリ
ア 15…固定式永久磁石 16…磁性ブレー
ド 20…回転式規制手段 22…スクレーパ
ー 23…搬送部材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性トナーを有する現像剤を用いた画
    像形成装置において、該導電性トナーを担持する現像剤
    担持体と、該現像剤担持体上の該導電性トナーの層厚を
    規制する現像剤規制手段と、転写材を介して該現像剤担
    持体に対向して配された光導電性支持体と、該光導電性
    支持体に帯電を付与する帯電付与部材と、該現像剤担持
    体に電圧を印加する電源と、該光導電性支持体を露光す
    る露光装置とを有し、且つ該現像剤担持体上に担持され
    た該導電性トナーと、非接触の状態に転写材を配したこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記現像剤規制手段に、現像剤担持体に
    当接する弾性ブレードを用いたことを特徴とする請求項
    1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記現像剤規制手段に磁性ブレードを用
    い、現像剤担持体に永久磁石を内部に配設した担持体を
    用いたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記現像剤規制手段に、永久磁石が内部
    に配設され且つ該現像剤担持体の近くに回転可能に対向
    配置された規制手段を用い、現像剤担持体に永久磁石を
    内部に配設した担持体を用いたことを特徴とする請求項
    1記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記現像剤に、非磁性導電性トナーを有
    する現像剤を用いたことを特徴とする請求項1又は2記
    載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記現像剤に、非磁性導電性トナー及び
    帯電付与部材を有する現像剤を用いたことを特徴とする
    請求項1、3又は4記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 前記現像剤に、磁性導電性トナーを有す
    る現像剤を用いたことを特徴とする請求項1、3又は4
    記載の画像形成装置。
JP12550994A 1994-06-07 1994-06-07 画像形成装置 Pending JPH07333980A (ja)

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