JPS60130752A - 乾式現像方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機等の静電写真装置に用いられる乾式現像
方法に関する。

従来より高抵抗トナーに静電潜像と逆極性の電荷を付与
させる事により導電性現像ローラ表面に一様に前記トナ
ーを付着させ、該ローラを感光体表面に近接回転させな
がら前記感光体表面に担持した静電潜像部にトナー像を
形成させる乾式現像方法は既に公知であり、その代表的
なものとして例えばタッチダウン現像法や加圧現像法が
存在する。

従来、このような現像法を用いた静電写真装置において
は、装置各部の作動停止と同時に、バイアス電゛圧等の
前記トナー帯電手段の通電を停止させる構成を採ってい
る為、ローラ表面にトナーが刺着された状態で前記現像
ローラの回転が停止する事となり、特に前記感光体と前
記ローラ間は近接状態にある為、そのままの状態で放置
しておくと、前記ローラと感光体間に挟まれたトナーが
固。

化してしまい、再始動時に該固化したトナーが感光体表
面を傷付ける場合がある。

又前記現像ローラ表面に固化したｉ・ナーはクリーニン
グ部材により掃き落としを行なっても完全に取る事が出
来ず、更に前記トナーの抵抗は現像ローラより大に形成
しである為、前記ｌ・ナー固着部の見かけ上の抵抗値が
大となり、この結果前記現像ローラ表面にトナーが４１
着しにくくなったり又付着むらが生じたりして画像むら
や現像条件の不安定化を生じさせていた。

更に前記固化したトナーが現像途中に剥離する事により
、帯電や現像を妨げる恐れもあった。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、現像に全く支障
を生じさせる事なく、前記現像ローラ表面にトナーが何
等刊着されない状態で静電写真印＃＃装置の停止を行な
う事が出来、この結果感光体の損耗防止と共に、画像の
鮮明化と現像条件の安定化を長期的に維持する事が出来
る乾式現像方法を提供する事を目的とする。

電性現像ローラと、前記トナーを帯電させる電圧印加手
段とから成り、前記感光体表面の露光工程終了と同時又
は直後に前記電圧印加手段の通電を停止させ、少なくと
も前記感光体表面に形成された最後端の静電潜像を現像
し得る現像ローラ表面を残してその余の現像ローラ表面
を現像不能状態にするようにした事にある。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例が適用される複写機の概略構成
を示し、７は表面に光導電層を備えたドラム状感光体で
、その周囲に帯電装置８、露光装置９、現像装置１０、
転写装置１１、清掃装置１２などが配置されている。

そしてかかる複写機は公知の如く、図示しない原稿台の
移動に同期して前記感光体７が時計方向に回転すると、
先づ帯電装置８にて所定の電荷を面に形成される。この
静電潜像７ａは詳細に！＆述する現像装置１０によりト
ナー像として可視化され転写装置１１に至る。転写装置
１１では給紙装置１４より送られてきた転写紙１３に前
記トナー像を転写形成させた後、転写紙１３を感光体７
から分離し定着装置１５にて最終画像として定着させる
。一方前記トナー像を転写させた感光体７は清掃装置１
２により残留トナー４を除去した後、次の複写に備える
。

これらの複写工程については既に周知の為詳細な説明は
省略する。

一方、前記複写機に使用されるトナー４ｔよ、少なく共
１０１９Ωｃｍ以上の体積抵抗値を有する高抵抗磁性ト
ナーで、例えばスチレンアクリル系の樹脂、マグネタイ
ト（磁性粉）、カーボンブラック（着色剤兼抵抗制御剤
）、シリカ（添加剤）等を適当な配合比で混練・加熱し
たのち、粉砕分級し平均粒径１５〜２５＃Ｌ、ｍにして
形成されてＩ／）る。

像ローラ３０と供給ローラ４０とクリーニング部材５０
と穂高規制部材６０とにより構成されてｌ／Ｘる。

枠体２０は、感光体７の円周方同番と沿って該感光体７
の長手方向のほぼ全長に亙って配置され、−に力に形成
したカートリ、ンジ装着部２１と、該装着部２１に連な
り、前記感光体７対面側を開口したトナー収納室２２と
よりなる。

カートリッジ装着部２１にはトナー補給用カートリッジ
２３が着１税可イ犯に装着されており２（４示しない剥
離手段を介してカートリッジ２３下面に貼着したシール
部材２４を剥離する事により、該カートリッジ２３内の
トナー４が枠体底板２５に沿って流下し、収納室２２内
に補給されるよう構成する。

トナー収納室２２内には前記現像ローラ３０と０１合ロ
ーラ４０とクリーニング部材５０とが夫々感光体７回転
軸と平行になる如く、又前記供給ローラ４０上方には穂
高規制部材６０がその下端６１を供給ローラ４０外周面
に近接させて配設されて１．する。

卜層３２とよりなり、その外周面が感光体７外周面と接
触するように配置すると共に、図示しなＩ、ｓ歯車等を
介して感光体７の回転に同期して該現像ローラ３０が転
接回転、即ち該現像ローラ３０力く感光体７と同一の周
速度を有し且つ反対方向側こ回転するように構成してい
る。尚、前記感光体７外周Ｉｍとの接触は当１リ−も弾
性的な圧接でも（＼ずれでもよい。そして前記導電性ゴ
ムで形成した回転体３１は電気抵抗として体積抵抗値が
１０′１ΩＣＩ＋以下、好ましくは１０　〜１０′ΩＣ
１１の範囲のものをｙｌ］ｌ／−る。

又該現像ローラ３０は接地されており、且つ前記の如く
導電性である為、後記するように供給ローラ４０との間
で電界形成をｉｉｆ能なさしめる。

次に前記コート層３２について詳細に説明するに、コ−
１・層３２の材質は、該コート層３２がトナー４と接触
した際、両者間の物性的な粘着抵抗を低くさせる為に前
記トナー４と同種の材料で形成す好ましくは１０５〜１
０″Ωｃｌｌの範囲に制御している。

ここで「前記１・す−４と同種」とは、前述したＩ・す
−４を構成する材料である樹脂、磁性粉、着色剤、抵抗
制御剤、及び添加剤等の内の少なく共一種を含む組成材
料で形成されたものをいう。

尚、本実施例においては前記１・す−４を構成する材料
中のマグネタイトやカーボンブランク等の抵抗制御剤の
配合比のみを変えて（増量）その体積抵抗値を１０’〜
１０″ΩＣ１ｌの範囲に制御して形成している。

前記コ−１・層３２はその膜厚が増すと導電抵抗が大と
なり、後記する如くトナーの付着と電界形成の上でにと
って好ましくない為、トナー４の平均粒径の１０倍以下
、好ましくは約３〜５倍程度の膜厚になるように形成す
る。

又該コート層３２の塗布は、前記導電性ゴムで形該塗布
手段はスプレー、はけ塗り、ディ１．ピングその他の周
知の塗布方法により行ない、更に前記回転体３１表面か
らの剥離を防止する為続刊は又は電子線硬化させてもよ
い。

前記現像ローラ３０の感光体７接触側の」−流側、即ち
トナー４収容室の入口側には、その外周面を前記現像ロ
ーラ３Ｏ外周面に近接させて供給ローラ４０が配置され
ている。

該供給ローラ４Ｏは、表面に多数の磁極を形成した円柱
状の磁石集成体４１と、該集成体４１の周囲に同心円状
に配置されアルミ等の導電性非磁性体で形成された導電
性スリーブ４２とにより形成され、前記磁石集成体４１
と導電性スリーブ４２間を相対的に回転する事により、
導電性スリーブ４２Ｊｚに穂状に担持されたトナー４　
（磁気ブラシ４ａ）が現像ローラ３Ｏ側に搬送されるよ
う構成する。ここで「相対的に回転する」とは、前記磁
石集成体４１と導電性スリーブ４２の両者又はいずれか
一方を回転させ、該磁石集成体４１と導電性スリーブ４
２間に相開すると、前記供給ローラ４０は、前記現像ロ
ーラ３０の供給ローラ４Ｏ近接点（以Ｆ供給位置という
）から感光体７接触点（以下現像位置という）までの周
面長さくα）が、感光体７の静電潜像７ｄを形成する露
光地点より前記現像位置までの長さくβ）より人になる
如く配置され、又該供給ローラ４０と前記現像ローラ３
０間の対向間隔を０．３　ｍ１１程１隻に設足している
。

そして＋ｉｉｊ記供給ローラ４０には変調された交流又
は直流電圧印加手段４３が電気的に接続されており、該
電圧印加手段４３により前記感光体７表面に形成された
静電電荷と逆極性の直流電圧が前記供給ローラ４０に印
加され、前記導電性の現像ローラ３０間の供給位置付近
に所定強度の電界を発生させる。又前記電圧印加手段４
３は電圧制御可能に構成している為、前記両ローラ３ｏ
、４０間の電界強度を自由にコントロールする車が出来
る。更に前記電圧印加手段４３とローラ４ｏ間には制御
回路４４を介在構成する。

尚、前記電圧印加手段４３は、本実施例とは逆に現像ロ
ーラ３ｏ側に接続させてもよいが、現像ローラ３０側に
直流電圧を印加すると、感光体７表面と現像ローラ３０
間にも電位差が生じてしまい、例えば静電電荷と逆極性
の直流電圧を印加した場合には静電潜像７ａが形成され
ていない背景部分にもトナー４が刺着（かぶり）する。

しかしながら適度の直流電圧の印加はかぶりをとるのに
役立つ場合もある。

クリーニング部材５０は前記現像ローラ３０の現像位置
下流側に位置し、ポリエステル、アクリル、レーヨン、
カーボン入りレーヨン、ナイロン、ビニロン等の導電性
繊維を回転軸の周囲に回転ブラシ状に、又は前記繊維を
巻回して回転ローラ状にして形成すると共に、その外周
面が前記現像ローラ３０の感光体７との現像位置下流側
から供給ローラ４０との供給位置までの間の、現像ロー
ラ３ｏ表面に残留相着している１・す−４が感光体７側
に植き落される事なく供給ローラ４０側にのみ掃き落さ
れるようにその回転方向と周速を設定している。具体的
には現像ローラ３０の回転方向と反対方向に回転を付与
すると共にその周速度を前記現像ローラ３０の周速度よ
り大になる如く構成する。

穂高規制部材６Ｏはブレード状をなし、その先端をｒｉ
ｉ＋記供給位置の」二流側の供給ローラ４０外周面に近
接させて配置し、前記磁気ブラシ４ａの穂高を所定の高
さに規制可能に構成する。

次にかかる構成による本発明の詳細な説明する。

先づ前記複写機が始動すると、前記感光体７の回転と共
に、現像ローラ３０、供給ローラ４０、及びクリーニン
グ部材５０が夫々所定の回転方向に回転し、且つ前記供
給ローラ４０に直流電圧が印加され、下記の順序で現像
が行なわれる。

即ち先づ、収納室２２内に滞留している；・す−４が、
前記磁石集成体４１の磁気吸引力により導電性スリーブ
４２Ｌに穂状（磁気ブラシ４ａ）に担持された後、磁石
集成体４１と導電性スリーブ４２間の相対的な回転によ
り現像ローラ３０側に搬送され、前記穂高規制部材６０
により前記磁気ブラシ４ａの穂高が規制されながら、適
切な量の１・す−４のみが現像ローラ３０間の供給位置
に接近する。

前記供給ローラ４Ｏには前記静電電荷と逆極性の直流電
圧が印加され、又導電性の現像ローラ３０が接地されて
いる為、該両ローラ３０．４０間には前記直流電圧と対
応した電界が形成され、−力計ローラ３０，４０は互い
に逆方向に回転している為、両ローラ３０．４０間には
かなりの速度の相対的回転速度が存在し、従って前記供
給位置に導かれた卜す−４は、両ローラ３ｏ、４０間で
摺擦されながら該両ローラ３０．４０間に形成された電
界強度に対応した静電電荷と逆極性の電荷がイ・」ケさ
れ、所望量のトナー４が現像ローラ３０の外周面全体に
帯電４１着する。そして該現像ローラ３０に付着したト
ナー４は、該ローラ３Ｏの回転により感光体７側に搬送
され前記現像位置に導かれる。

光体７側の現像位置に搬送されるトナー量は、前記供給
ローラ４０に印加する直流電圧を変化させるコ１Ｓ−に
より自由に制御させる事が出来る為、従って感光体７表
面に形成ぶれた静電潜像が面積像が線画像かによって、
又前記潜像部のコピー濃度を調整する場合においても、
前記直流電圧を手動又は自動的に変化させる事により筒
中にコピー濃度の調整や画像部の種類による現像効果の
選択を簡単に行なう事が出来る。

次に、前記現像位置に導かれたトナー４は静電電荷と逆
極性に帯電している為、感光体７表面の静電潜像７ａと
接触する事により、該静電潜像７８部に吸引付着し、可
視像が形成される。

この際、前記感光体７と現像ローラ３０は互いに同一周
速度でもって転接されながら回転している為、前記トナ
ー４を感光体７へ摺擦させるＪｌ（なしに現像する事が
出来、従って従来の一成分系現像方式の欠点である、機
械的摺擦による画像の乱れ（ずれ或いはにじみ）のない
、極めて鮮明な画像層がコート層３２を介して導電性ゴ
ム状の回転体３１で形成されている為、該現像ローラ３
ｏが感光体７表面に押し付けられながら（弾性的に当接
）転接させる事が出来、現像効率が更に向にする。

又前記現像は従来の一成分系現像方式のように機械的摩
擦により電荷を付与するのではなく、前記供給ローラ４
０と現像ローラ３０間の供給位置で強制的に帯電させた
トナー４を、前記感光体７に転接させながら前記静電潜
像部に電気的吸引・付着させている為、現像効率が極め
て高くなる。

例えば１反射光学濃度で示される印刷濃度を１゜４以」
−にする為には、前記従来公知の−・成分系現像方式に
おいては感光体７の表面電位を１００（ＩＶ以上にする
必要があったが、本実施例においては感光体７の表面電
位を４００Ｖまで下げても、１．４以−Ｈの印刷濃度を
維持する事が出来た。

更に本実施例においては、前記現像ローラ３０の、導電
性ゴムで形成した回転体３１とトナー４間に、該トナー
４と同種の材質よりなる低抵抗の導表面とトナー４間の
表面エネルギーを小さくする”１Ｓが出来、前記トナー
４が現像ローラ３０から感光体７へ移転（吸引付着）す
るのが容易になり、感光体７表面の画像鮮明度が向上す
る。又前記コート層３２の介在は現像ローラ３０表面へ
のトナー４の付着を防ぐ事が出来、該トナー４の４＝Ｊ
着に起因する現像ローラ３０表面の時系列的な抵抗変化
とバラツキによる現像条！ｌ−の不安定化や画像むら等
を防１１−する事が出来る。

前記現像位置を通過した現像ローラ３０は更に回転しク
リーニング部材５０に達する。このクリーニング部材５
０は現像ローラ３０表面に摺擦されながら回転している
為、現像ローラ３Ｏに残留付着しているトナー４の供給
ローラ４０側への掃き落しが確実に行なわれ菰。この際
、本実施例においては前記現像ローラ３Ｏの表面をトナ
ー４と同種の材質よりなる導電性コート層３２を塗布し
である為、前記１・す−４の掃き落としが更に容易にな
る。

１こ接触させて配置した為、前記現像ローラ３Ｏの表面
が畠にクリーンな状態で次の帯電に備えるツ１９が出来
、この結果、前記供給ローラ４０と現像ローラ３Ｏ間の
電界強度は常に一定し、前記両ローラ３０．４０間で繰
り返し帯電が行なわれても、現像ローラ３Ｏにイ：１着
するトナー４の量に変動が生じる事がなく、安定した画
像形成が可能となる。

又前記クリーニング部材５０によるトナー４の掃き落し
は、感光体７側に掃き落される事なく供給ローラ４０側
にのみ掃き落される為、現像後の感光体７表面の可視像
部や背景部に余分なトナー４が刺着する事なく、画像の
乱れ等を防＋Ｆ出来る。

更に前記クリーニング部材５０はいずれも導電性材料で
形成されている為、前記掃き落としの際、１・す−４の
帯電を除電させる事が出来、次の再使用の際何等問題を
生じさせない。

以下前記作用を繰り返しながら現像を行なう。

そして現像終了時においては、前記露光装置９゛ｈよる
露光工程終了と同面又は直後に、前記電圧ツ １ＰｌＪ加手段４３をＯＦＦにして前記供給ローラ４０
側への直流電圧の印加をＩｈめ、前記両ローラ３０．４
０間の電界を遮断する事により現像ローラ３０へのトナ
ー４の供給を止め、現像に必要な１・す−４以外のトナ
ーを該現像ローラ３０に載せないようにして現像ローラ
３０を回転させ、該露光工程終了地点で形成された最後
端の静電潜像７ａを現像した後、該現像された可視像が
転写又はその後の最終ニ［程、即ち最終画像を形成する
までの間に、前記現像ローラ３０上に付着していた最後
端のトナーが現像位置、即ち感光体７接触位置を通過し
、更に下流側のクリーニング部材５０により掃き落とさ
れ、該現像ローラ３０表面にトナー４が何等付着されな
い状態で機械を停止させる。

尚、本実施例においては前記現像ローラ３０の供給位置
から感光体７と接触する現像位置までの周面長さくα）
が、感光体７の静電潜像７ａを形成す通過するまでの間
に露光工程終了地点で形成された最後端の静電潜像７ａ
が前記現像位置を通過し、前記作用が円滑に達成される
。

以上記載した如く本発明によれば、表面にトナーを付着
させた導電性現像ローラを感光体表面に接触回転させな
がら現像を行なう現像方法を採用しているにも拘らず、
前記感光体表面に形成された静電潜像の現像に何等支障
を生じさせる１バなく、前記現像ローラ表面にトナーが
付着されない状態で静電写真印刷装置の停止を行なう事
が出来る。

この結果再始動時における感光体表面の傷付は防ｌ卜と
共に、前記導電性現像ローラ表面の導電抵抗に変動を生
じさせる事がない為、該表面に帯電４１着させるトナー
量の均質且つ安定化を図る事が出来、従って該現像装置
により現像される画像の鮮明化と現像条件の安定化を長
期的に維持する事がｒｉｆ能となる。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の実施例を示し、第１図は本
実施例に係る現像装置が適用される複写機の概略説明図
、第２図は前記現像装置の断面図、第３図はトナーの付
着状態を示す説明図である。 何面゛の浄書（内容に変更なし］ 第　２１？１ 第３図 手糸売嗜１ｊ　Ｊ−１Ｅ書　（方式） 昭和、５８年　３月ノア　Ｂ 特許庁長官　若杉和夫殿 ｌ、事件の表示 昭和５８年特許願第２３７９６９号 ２、発明の名称　乾式現像方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　京都府京都市山科区東野井上町５２番地１１氏名
（名称）　京セラ株式会社 ４、代理人　〒１０４　廿５５２−２５４４昭和５８年
３月２７日「発送日」 ６、補正の対象 図面（浄書） ７、補１Ｅの内容 別紙の通り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面にトナーを４＝Ｊ着し、感光体表面に接触又は近接
   回転する導電性現像ローラと、前記トナーを帯電させる
   電圧印加手段とから成り、前記感光体表面の露光工程終
   了と同時又は直後に前記電圧印加手段の通電を停止させ
   、少なくとも前記感光体を現像不能状態にする市を特徴
   とする現像方法