DE10007122A1

DE10007122A1 - Tonträger und Bilderzeugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10007122A1
Application number: DE10007122A
Authority: DE
Inventors: Sadaaki Yoshida; Michiaki Ito
Original assignee: Fujitsu Ltd; Hokushin Corp
Current assignee: Fujitsu Ltd; Synztec Co Ltd
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2020-02-18
Also published as: JP2001013776A; CN1279412A; CN1134709C; US6314263B1; DE10007122B4

Abstract

Es wird ein Tonerträger vorgesehen, der in einer Bilderzeugungsvorrichtung enthalten ist, bei der der elektrische Widerstand zwischen einem Schaft des Tonerträgers und einer Oberfläche, die den Schaft bedeckt, in Abhängigkeit von der Polarität der Spannung, die zwischen dem Schaft und der Oberfläche angewendet wird, verschieden ist. Dadurch wird eine Widerstandscharakteristik erhalten, die einen Widerstand hat, der einen vorgeschriebenen Strom von der Schaftseite zu der Oberflächenseite fließen läßt und das Fließen eines Stromes von der Oberflächenseite zu der Schaftseite erschwert. Dadurch wird verhindert, daß von der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel ein Leckstrom empfangen wird. Der Aufladebetrag des Toners fällt deshalb nicht ab, und ein vorgeschriebener Aufladebetrag kann beibehalten werden, mit der Bedeutung, daß kein Nebel der Bildhintergrundoberfläche auftritt. Da keine Spannungsabhängigkeit auf der Tonerträgeroberfläche von der Schaftseite vorhanden ist, kann des weiteren eine stabile Bilddichte erreicht werden, wodurch eine hohe Bildqualität erhalten werden kann.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tonerträger (im folgenden als Entwicklungsrolle bezeichnet) und eine Bilderzeugungsvorrichtung, die eine nichtmagnetische Ein komponentenentwicklungsvorrichtung hat, die ein elektrosta tisches latentes Bild, das auf einem Halter eines elektro statischen latenten Bildes (im folgenden als fotoempfindli che Trommel bezeichnet) gebildet ist, unter Verwendung dieses Tonerträgers sichtbar macht.

2. Beschreibung der verwandten Technik

In den letzten Jahren werden einhergehend mit dem Fort schritt der Büroautomatisierung elektrofotografische Bild erzeugungsvorrichtungen wie z. B. Computerausgabeterminal vorrichtungen, Faksimilemaschinen und Fotokopierer verbrei tet eingesetzt. In solchen Vorrichtungen wird eine fotoemp findliche Trommel durch einen Lader aufgeladen, und auf der fotoempfindlichen Trommel wird durch Lichteinwirkung ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt. Dann wird Toner (Entwickler), der gesteuert wird, um auf der Entwicklungs rolle eine gleichförmige Dicke zu haben, auf einem elektro statischen latenten Bild auf der fotoempfindlichen Trommel elektrisch zum Haften gebracht, wodurch das Bild entwickelt wird, das dann auf Aufzeichnungspapier übertragen und fi xiert wird. Nach der Übertragung wird der Resttoner auf der fotoempfindlichen Trommel, der nicht übertragen wurde, durch einen Reiniger zurückgewonnen, und Vorbereitungen für das nächste Drucken werden getroffen.

Bei diesem Prozeß wird der zurückgewonnene Resttoner zu verbrauchtem Toner, und er wird in einer Aufnahmebox aufge nommen, bevor er einer Entsorgungsbehandlung unterzogen wird; da der verbrauchte Toner jedoch ein Pulver ist, stellt diese Entsorgungsbehandlung ein Problem dar. Unter dem Gesichtspunkt der laufenden Kosten und des Umweltschutzes ist es deshalb wünschenswert, den verbrauchten Toner aufzu brauchen oder zum Rezirkulieren zu verwenden. Der Resttoner auf der fotoempfindlichen Trommel nach der Übertragung unterliegt jedoch einer Veränderung der Tonerqualität, wie zum Beispiel der Tonerpartikelgröße, des Gehaltes an exter nen Zusätzen und der Haftcharakteristiken, und dadurch kann ein Scheitern des elektrischen Ladens oder ein nichtgleich förmiges elektrisches Laden verursacht werden.

Da ferner während der Übertragung das Papier mit der fotoempfindlichen Trommel in Kontakt ist oder in ihrer Nähe ist, setzt sich Staub wie etwa Papierstaub auf der fotoemp findlichen Trommel fest, und er wird auf dieselbe Weise wie der Resttoner durch den Reiniger zurückgewonnen; Toner, der zu der Entwicklungsvorrichtung zurückgeführt wird, erfährt deshalb eine gravierende Wertminderung, durch die ein Wie deraufladen erschwert wird, was zu solchen Problemen wie einem niedrigen Grad des Aufladens führt, wodurch eine Verunreinigung, d. h., der sogenannte "Nebel" (im folgenden als "Nebel" bezeichnet) im Bildhintergrund entsteht. Eine Wiederverwendung ist deshalb schwierig.

Entwicklungsverfahren, die in solch einer Vorrichtung zum Einsatz kommen, enthalten: das Einkomponentenentwick lungsverfahren, bei dem nur Toner verwendet wird, der nicht magnetischen Einkomponentenentwickler darstellt, und das Zweikomponentenentwicklungsverfahren, bei dem zusätzlich zu dem Toner ein Träger verwendet wird. Das Einkomponentenent wicklungsverfahren hat den Vorteil, daß die Konstruktion der Bilderzeugungsvorrichtung vereinfacht wird, da hinsichtlich der Trägerverschlechterung oder des Mischverhältnisses von Träger und Toner mit keiner besonderen Sorgfalt vorgegangen zu werden braucht, da kein Träger eingesetzt wird.

Ferner wird in dem Fall, wenn das Einkomponentenent wicklungsverfahren verwendet wird, im Gegensatz zu dem Fall, wenn auf einer magnetischen Rolle eine Adhäsion durch den Einsatz eines Entwicklungsagens bewirkt wird, das ein Ge misch aus Träger und Toner wie bei dem Zweikomponentenent wicklungsverfahren umfaßt, da bei dem Einkomponentenentwick lungsagens kein Träger zum Einsatz kommt, eine Adhäsion durch das Übertragen von Ladung auf der Entwicklungsrolle durch zwingendes Aufladen des Entwicklungsagens bewirkt.

Um dies zu erreichen, wird Toner mit einem vergleichs weise hohen spezifischen Durchgangswiderstand verwendet; falls zum Beispiel Toner von 10¹⁰ bis 10¹³ Ω.cm verwendet wird, ist es erforderlich, diesen zwingend auf die vorge schriebene Polarität aufzuladen. Eine wohlbekannte herkömm liche Anordnung, um dies zu erreichen, ist das Übertragen einer Reibungsaufladungsladung auf den Toner durch ein Reibungsladungsglied. Als Reibungsladungsglied wird im Falle eines Tonerschichtdickenregulierblattes zum Beispiel ein Blatt verwendet, dessen vorderes Ende aus einem Reibungs ladungsglied gebildet ist, das zum Beispiel aus Silikongummi oder Polyurethan ist; im Falle einer Rolle, durch die Toner zugeführt und zurückgewonnen wird, wird zum Beispiel eine Rolle eingesetzt, die aus einem Reibungsladungsglied zum Beispiel aus leitfähigem Silikonschwamm oder Polyurethan schwamm ist. Und unter Verwendung einer Entwicklungsrolle, die mit beiden Gliedern in Kontakt ist, kann eine Reibungs aufladung des Toners mit einer Konstruktion von optimaler Einfachheit und mit niedrigen Kosten erreicht werden.

Probleme bei der Anwendung solch einer herkömmlichen Entwicklungsrolle sind unten beschrieben. Bei dem Kontakt entwicklungsverfahren wird die Rolle, um eine Effektivität der Entwicklungselektrode und eine Effektivität der Entwick lungsvorspannung zu erreichen, mit einer leitfähigen elasti schen Schicht auf dem Umfang ihres Schaftes versehen, und es ist wünschenswert, falls erforderlich, eine Vorspannung auf sie anzuwenden. Jedoch wird durch das Hinzufügen von Plasti fizierungsmitteln und/oder von Weichmachern, etc., um den vorgeschriebenen Widerstand und/oder die Härte zu erreichen, eine Umgebungsveränderung (im besonderen ein Temperatur anstieg), etc., hervorgerufen, und das Phänomen eines Aus blutens dieser Zusätze tritt auf, wodurch eine Verunrei nigung der fotoempfindlichen Trommel bewirkt wird.

Wenn eine leitfähige elastische Schicht wie etwa aus Gummi auf der Entwicklungsrolle gebildet wird, ergibt sich somit das Problem, daß auf der bedruckten Oberfläche durch Verunreinigung der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel auf Grund der Migration des Weichmacheragens, etc., von der leitfähigen elastischen Schicht zu der fotoempfindlichen Trommel ein Bildverlust verursacht wird. Um die Verunreini gung der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel zu verhin dern, ist es deshalb erforderlich, einen Film vorzusehen, der aus einem Glied gebildet ist, das die Oberfläche der leitfähigen elastischen Schicht nicht verunreinigt, um eine Verunreinigung der fotoempfindlichen Trommeloberfläche zu verhindern.

Um dieses Problem zu lösen, ist die Verwendung von Oberflächenfilmen für das Glied der leitfähigen elastischen Schicht bekannt, die aus einem Harzüberzug gebildet sind. Bei einem Harzfilm ergeben sich jedoch die Probleme, daß die Vorrichtung unbrauchbar werden kann, falls ein Abschälen auftritt, falls eine schlechte Adhäsion mit der elastischen Schicht vorhanden ist und/oder die Abriebbeständigkeit von Gummi, etc., schlecht ist. Falls weiterhin eine harte Harz schicht zum Beispiel durch den Zusatz von leitfähigem Koh lenstoff gebildet wird, wird der Toner durch die Reibungs wärme geschmolzen, mit dem Resultat, daß er auf der Oberflä che des Entwicklungsblattes schmilzt oder daß auf Grund seiner Haftung an der Oberfläche der Entwicklungsrolle eine Filmbildung auftritt.

Ferner hat der Harzfilm der Entwicklungsrolle die Funk tion eines Reibungsaufladungsgliedes, und auf Grund der Wechselwirkung mit dem Toner kann dies zum Beispiel hin sichtlich der Aufladungspolarität und/oder des Reibungskoef fizienten, etc., zu Toner mit umgekehrter Ladungspolarität oder zu ungeladenem Toner oder nicht gleichförmig geladenem Toner führen, woraus sich Probleme des Nebels ergeben.

Auf Grund der verschiedenen Wasserabsorptionscharakte ristiken von Harzgliedern können ferner beträchtliche Schwankungen des elektrischen Widerstandes in Abhängigkeit von der Umgebung vorhanden sein. Das heißt, da der Wider stand bei niedriger Temperatur im Vergleich zu normaler Temperatur und bei niedriger Feuchtigkeit hoch wird und im Gegensatz dazu bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit abnimmt, wird der Aufladebetrag des Toners bei niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit auch hoch und nimmt bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit ab. Falls des halb der Aufladebetrag des Toners viel höher als der vorge schriebene Aufladebetrag wird, wird dann das elektrostati sche latente Bild mit einer kleineren Tonermenge sichtbar gemacht, die einen Abfall der Dichte bewirkt; falls der Aufladebetrag des Toners viel niedriger als der vorgeschrie bene Aufladebetrag ist, führt das zu dem Problem des Nebels im Bildhintergrund. Falls weiterhin die Verteilung des Aufladebetrags unter den Tonerpartikeln ausgeweitet wird, ist das Problem zu verzeichnen, daß solch ein Abfall der Dichte oder der Nebel noch verschlimmert wird.

Deshalb gibt es einen geeigneten Ladebetrag für den Toner, und Probleme ergeben sich, falls er höher oder nied riger als dieser ist. Weiterhin ist es wichtig, daß die Verteilung der Tonerpartikel eng sein sollte. Um auf stabile Weise eine hohe Bildqualität vorzusehen, ist es ferner erforderlich, den Ladebetrag und die Ladungsverteilung ungeachtet der Anzahl von bedruckten Blättern und/oder Veränderungen der Umgebung konstantzuhalten. Um dies zu erreichen, sollte sich die Reibungsladung nicht verändern, auch wenn sich die Umgebung oder die Anzahl von bedruckten Blättern, etc., ändert. Eine nichtmagnetische Einkomponen tenentwicklungsrolle muß deshalb auf den Toner eine stabile Ladung übertragen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tonerträger vorzusehen, durch den ein geeigneter Ladebetrag des Toners beibehalten werden kann, und eine Bilderzeugungsvorrichtung unter Verwendung von diesem.

Um die obige Aufgabe zu erfüllen, sind ein Tonerträger und eine Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen, die den Tonerträger enthält, welcher Tonerträger umfaßt:
einen leitfähigen Schaft;
eine leitfähige elastische Schicht, die auf dem Umfang des leitfähigen Schaftes vorgesehen ist; und
einen Oberflächenfilm, der die leitfähige elastische Schicht bedeckt und auf dem Toner aufgeladen wird und haftet,
bei dem der elektrische Widerstand zwischen dem leitfä higen Schaft und dem Oberflächenfilm in Abhängigkeit von der Polarität der Spannung, die zwischen dem leitfähigen Schaft und dem Oberflächenfilm angewendet wird, verschieden ist.

Vorzugsweise hat der Tonerträger eine Charakteristik des elektrischen Widerstandes, die der Beziehung 2 < R1/R2 < 40 genügt, wobei R1 der Widerstand in dem Fall ist, wenn eine positive Spannung auf der Seite des Oberflächenfilms angewendet wird und eine negative Spannung auf der Seite des leitfähigen Schaftes angewendet wird, und R2 der Widerstand in dem Fall ist, wenn eine positive Spannung auf der Seite des leitfähigen Schaftes angewendet wird und eine negative Spannung auf der Seite des Oberflächenfilms angewendet wird.

Infolge der Tatsache, daß von der Seite des leitfähigen Schaftes zu der Seite der Oberfläche der Entwicklungsrolle ein Widerstand vorhanden ist, der das Fließen eines vorge schriebenen Stromes zuläßt, aber von der Seite der Oberflä che der Entwicklungsrolle zu der Seite des leitfähigen Schaftes eine Widerstandscharakteristik vorhanden ist, die das Fließen eines Stromes erschwert, ist der Toner keinem Leckstrom von der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel ausgesetzt, so daß der vorgeschriebene Aufladebetrag des Toners ohne Verringerung beibehalten werden kann, so daß kein Nebel des Bildhintergrundes auftritt. Da weiterhin keine Spannungsabhängigkeit von der Schaftseite zu der Seite der Oberfläche der Entwicklungsrolle vorhanden ist, kann eine stabile Bilddichte erhalten werden, wodurch ein Bild mit hoher Qualität erreicht werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Ansicht, die eine Bilderzeugungsvor richtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung zeigt;

Fig. 2 ist eine Ansicht im vergrößerten Maßstab der Um gebung der Entwicklungsrolle 1, der fotoempfindlichen Trom mel 3 und der Tonerzufuhr- und -rückgewinnungsrolle 5;

Fig. 3 ist eine Querschnittsvorderansicht einer Ent wicklungsrolle;

Fig. 4 ist ein Graph, der die Widerstandscharakteristik einer Entwicklungsrolle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ist ein Graph, der die Widerstandscharakteristik einer Entwicklungsrolle nach Stand der Technik zeigt;

Fig. 6 ist ein Graph, der die Feuchtigkeitsabhängigkeit des Tonerschichtpotentials auf einer Entwicklungsrolle zeigt;

Fig. 7 ist ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit des Tonerschichtpotentials auf einer Entwicklungsrolle zeigt;

Fig. 8 ist ein Graph, der die Feuchtigkeitsabhängigkeit der optischen Dichte auf dem Papier zeigt;

Fig. 9 ist ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit der optischen Dichte auf dem Papier zeigt;

Fig. 10 ist ein Graph, der die Feuchtigkeitsabhängig keit von Nebel auf einer fotoempfindlichen Trommel zeigt;

Fig. 11 ist ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit von Nebel auf einer fotoempfindlichen Trommel zeigt;

Fig. 12 ist ein Graph, der die Abhängigkeit der opti schen Dichte auf dem Papier von der Anzahl von bedruckten Blättern zeigt;

Fig. 13 ist ein Graph, der die Abhängigkeit des Nebels auf einer fotoempfindlichen Trommel von der Anzahl von bedruckten Blättern zeigt;

Fig. 14 ist ein Graph, der die Abhängigkeit des Toner schichtpotentials auf einer Entwicklungsrolle von der Anzahl von bedruckten Blättern zeigt;

Fig. 15 ist ein Graph, der die Abhängigkeit des Wider standes von der Filmdicke des Oberflächenfilms zeigt;

Fig. 16 ist ein Graph, der die Abhängigkeit des Toner schichtpotentials auf einer Entwicklungsrolle von der Filmdicke zeigt;

Fig. 17 ist ein Graph, der die Abhängigkeit der opti schen Dichte auf dem Papier von der Filmdicke des Oberflä chenfilms zeigt;

Fig. 18 ist ein Graph, der die Abhängigkeit von Nebel auf einer fotoempfindlichen Trommel von der Filmdicke des Oberflächenfilms zeigt;

Fig. 19 ist ein Graph, der die Abhängigkeit der opti schen Dichte auf dem Papier von der Oberflächenrauheit zeigt;

Fig. 20 ist ein Graph, der die Abhängigkeit der Ober flächenrauheit Rz von der Filmdicke des Oberflächenfilms zeigt;

Fig. 21 ist ein Graph, der die Abhängigkeit der Zieh geschwindigkeit des Oberflächenfilms von der Filmdicke zeigt;

Fig. 22 ist ein Graph, der die Abhängigkeit des Ober flächenfilms von der Flüssigkeitsviskosität des Films zeigt; und

Fig. 23 ist ein Graph, der die Abhängigkeit der Flüs sigkeitsviskosität von der Flüssigkeitstemperatur zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen sind unten Ausfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsformen sollen jedoch den Schutzumfang der vorlie genden Erfindung nicht einschränken.

Fig. 1 ist eine Ansicht, die eine Bilderzeugungsvor richtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung zeigt. In Fig. 1 hat eine fotoempfindliche Trommel 3 zum Beispiel einen Durchmesser von 30 mm und wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 72,8 mm/s rotiert. Das Vorladen erfolgt durch eine Rotationsbürste 8, die das Oberflächen potential der fotoempfindlichen Trommel 3 auf etwa -735 V auflädt. Ein latentes Bild gemäß den Druckinformationen wird auf der fotoempfindlichen Trommel 3 durch optische Beleuch tung gebildet, die durch ein optisches Laserscansystem 12 ausgeführt wird. Dies bewirkt eine Veränderung des Potenti als des Latentbildabschnittes in einer Höhe von etwa -50 V. Die Laserenergie ist zum Beispiel auf 0,24 mw festgelegt.

Toner, der in dem Tonervorratsbehälter 11 enthalten ist, wird der Entwicklungsrolle 1 am Entwicklungsblatt 2 durch die Rotation der Tonerzufuhr- und -rückgewinnungsrolle 5 zugeführt und somit zu dem Entwicklungsblatt 2 transpor tiert, so daß auf der Oberfläche der Entwicklungsrolle 1 durch dieses Entwicklungsblatt 2 eine dünne Tonerschicht mit vorgeschriebener Dicke gebildet wird. Der Toner wird der Entwicklungsrolle 1 zugeführt, während er innerhalb des Tonervorratsbehälters 11 durch einen Rührer 6 gerührt wird, so daß der Toner der Tonerzufuhr- und -rückgewinnungsrolle 5 effektiv zugeführt wird. Der Hauptbestandteil des Toners, der in dem Tonervorratsbehälter 11 enthalten ist, ist Poly esterharz, und seine Ladungspolarität ist negativ.

Die Entwicklungsrolle 1, die mit der fotoempfindlichen Trommel 3 in Kontakt ist, kontaktiert die fotoempfindliche Trommel 3, während sie mit einer Umfangsgeschwindigkeit des 1,55fachen von jener der fotoempfindlichen Trommel 3 in derselben Richtung rotiert. Da der Oberfläche der Entwick lungsrolle 1 ein Potential von etwa -420 V verliehen wird, wird Toner auf Grund des Unterschiedes zwischen dem Oberflä chenpotential der Entwicklungsrolle 1 und dem Oberflächen potential der fotoempfindlichen Trommel 3, hinsichtlich des Latentbildabschnittes, von der Entwicklungsrolle 1 auf die fotoempfindliche Trommel 3 verlagert. Das latente Bild wird dadurch sichtbar gemacht. Der Toner, der auf der fotoemp findlichen Trommel 3 haftet, wird durch die Übertragungs rolle 7 auf das Papier gezogen und durch Schmelzen durch die Fixiervorrichtung 13 auf dem Papier fixiert. Ferner wird der Resttoner, der auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 3 verbleibt, durch das Reinigungsblatt 9 zurückge wonnen und durch Rotation einer Schraube (nicht gezeigt) zu dem oberen zentralen Teil des Tonervorratsbehälters 11 transportiert, wo er unter seinem eigenen Gewicht herabfällt und in das Innere des Tonervorratsbehälters 11 zurückgeführt und somit rezirkuliert wird. Weiterhin wird jeglicher Toner der Entwicklungsrolle 1, der nicht zu dem Entwickeln beige tragen hat, durch die Tonerzufuhr- und -rückgewinnungsrolle 5, die unter der Entwicklungsrolle 1 in entgegengesetzter Richtung rotiert, abgeschabt und dadurch durch den unteren Teil dieser Rolle 5 in den Tonervorratsbehälter 11 zurückge führt.

Fig. 2 ist eine Ansicht im vergrößerten Maßstab der Um gebung der Entwicklungsrolle 1, der fotoempfindlichen Trom mel 3 und der Tonerzufuhr- und -rückgewinnungsrolle 5. In Fig. 2 kennzeichnen Pfeile A, B und C jeweilig die Rotati onsrichtungen der fotoempfindlichen Trommel 3, der Entwick lungsrolle 1 und der Tonerzufuhr- und -rückgewinnungsrolle 5. Ferner ist Fig. 3 eine Querschnittsvorderansicht der Entwicklungsrolle 1, die aus einem Schaft 1a, einer elasti schen Schicht 1c und einem Oberflächenfilm (im folgenden als "Oberfläche" bezeichnet) 1b gebildet ist. Die Entwicklungs rolle 1 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, angrenzend an die rol lenförmige fotoempfindliche Trommel 3 angeordnet, die in der Richtung des Pfeils A rotiert, oder ist mit ihr in der Richtung des Pfeils B in Kontakt, und die Rolle 5, die in der Richtung des Pfeils C rotiert, ist angrenzend an die Entwicklungsrolle 1 angeordnet. Das Blatt 2 ist zwischen der fotoempfindlichen Trommel 3 und der Rolle 5 so angeordnet, daß das vordere Ende des Blattes 2 in der Rotationsrichtung B der Entwicklungsrolle 1 mit der Oberfläche der Entwick lungsrolle 1 in zugewandtem Gleitkontakt liegt.

In Fig. 2 wird eine Ladung der angewendeten Gleich stromspannung von -735 V und der Wechselspannung von 1150 V P-P auf die Ladebürste 8 angewendet. Ferner wird eine vorge schriebene Spannung von der Ladebürste 8 auf die fotoemp findliche Trommeloberfläche 3b angewendet, wodurch die fotoempfindliche Trommeloberfläche 3b aufgeladen wird, während die angewendete Spannung von -520 V auf die Rolle 5 und das Blatt 2 angewendet wird und die angewendete Spannung von -420 V auf die Entwicklungsrolle 1 angewendet wird. Toner, der durch die Rotation der Rolle 5 transportiert wird, wird durch Ladungsinjektion und Reibungsladung mit der Entwicklungsrolle 1 aufgeladen, die in Kontakt mit der Rolle 5 rotiert, und wird dadurch auf die Oberfläche der Entwick lungsrolle 1 gezogen. Toner 4, der auf der Entwicklungsrolle 1 haftet, wird durch Reibung unter angewendetem Druck und Ladungsinjektion durch das Blatt 2 und die Entwicklungsrolle 1 durch Rotation der Entwicklungsrolle 1 einer noch höheren Reibungsaufladung unterzogen, und somit wird eine vorge schriebene Tonerschicht gleichförmig gebildet, wenn er hindurchläuft. Des weiteren wird Toner 4 in die Entwick lungszone transportiert, in der die Entwicklungsrolle 1 und die fotoempfindliche Trommel 3 aneinandergrenzend oder in Kontakt einander zugewandt sind. Etwas von dem Toner 4 auf der Entwicklungsrolle 1 haftet auf dem Abschnitt des elek trostatischen latenten Bildes auf der fotoempfindlichen Trommel 3, wodurch dieses elektrostatische latente Bild sichtbar gemacht wird, während der Rest des Toners mit der Rotation der Entwicklungsrolle 1 zu der Rolle 5 zurückge führt wird.

Nun kann, wie oben erwähnt, Nebel auftreten, entweder auf Grund dessen, daß der Aufladebetrag des Toners auf der Entwicklungsrolle 1 den vorgeschriebenen Aufladebetrag nicht erreicht hat oder daß der aufgeladene Toner seine Ladung verloren hat. Nebel infolge von Ladungsverlust durch den Toner 4 tritt aus den folgenden Gründen auf. Genauer gesagt, um das elektrostatische latente Bild sichtbar zu machen, wird eine Potentialdifferenz zwischen dem Oberflächenpoten tial der fotoempfindlichen Trommel 3 und dem Oberflächenpo tential der Entwicklungsrolle 1 vorgesehen. Das heißt, da die Beziehung so festgelegt wird, daß das Potential der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel < das Potential der Entwicklungsrollenoberfläche ist, tritt auf der fotoempfind lichen Trommeloberfläche 3b und der Entwicklungsrollenober fläche 1b ein Lecken auf. Während dieses Prozesses empfängt Toner 4 zwischen der fotoempfindlichen Trommel 3 und der Entwicklungsrolle 1 den Leckstrom und verliert dadurch Ladung; als Resultat fällt der Aufladebetrag des Toners unter den vorgeschriebenen Aufladebetrag ab, wodurch Nebel im Bildhintergrund entsteht. Selbst wenn der Ladebetrag des Toners auf der Entwicklungsrolle den vorgeschriebenen Lade betrag erreicht, wird somit Nebel erzeugt, falls der Ladebe trag des Toners den vorgeschriebenen Ladebetrag nicht beibe halten kann.

In den Fällen, wo Nebel auf Grund von Ladungsverlust durch den Toner auftritt, ist es deshalb erforderlich, einen Stromaustritt aus der fotoempfindlichen Trommeloberfläche 3b hin zu der Entwicklungsrollenoberfläche 1b zu erschweren. Das heißt, um das elektrostatische Bild sichtbar zu machen, ist Toner 4 erforderlich, der auf der Oberfläche der Ent wicklungsrolle einen vorgeschriebenen Ladebetrag hat. Wenn eine Entwicklungsvorspannung angewendet wird, muß die Ober flächenelektrode der Entwicklungsrolle zu diesem Zweck einen vorgeschriebenen Widerstand haben, und eine Entwicklungsrol lenoberflächenelektrode ist erforderlich, in der sowohl eine geringe Spannungsabhängigkeit vorhanden ist und die gleich zeitig eine Stromgleichrichtungswirkung hat, um Leckstrom von der fotoempfindlichen Trommeloberfläche 3b zu unterdrüc ken.

Die Entwicklungsrolle 1, die für die vorliegende Aus führungsform der Erfindung charakteristisch ist, hat einen Widerstand R1, so daß ein vorgeschriebener Strom fließen kann, wenn eine negative Spannung auf die Seite des Schaftes 1a angewendet wird und eine positive Spannung auf die Seite der Entwicklungsrollenoberfläche 1b angewendet wird, und einen Widerstand R2, so daß Strom nicht ohne weiteres flie ßen kann, wenn eine positive Spannung auf die Seite des Schaftes 1a angewendet wird und eine negative Spannung auf die Seite der Entwicklungsrollenoberfläche 1b angewendet wird. Als Resultat fällt der Ladebetrag des Toners nicht ab, und der vorgeschriebene Ladebetrag wird beibehalten, so daß kein Nebel des Bildhintergrundes auftritt. Das heißt, es ist erforderlich, daß die Entwicklungsrolle 1 eine Reibungs ladungsfunktion und eine Stromgleichrichtungscharakteristik hat, so daß die elektrischen Widerstände die Beziehung R1 < R2 haben, d. h., daß Strom in einer Richtung nur mit Schwie rigkeit fließt.

Da ferner dann, wenn eine negative Spannung auf die Seite des Schaftes 1a angewendet wird und eine positive Spannung auf die Seite der Entwicklungsrollenoberfläche 1b angewendet wird, keine Spannungsabhängigkeit vorhanden ist, mit dem Resultat, daß ein stabiles Laden des Toners auf der Entwicklungsrolle stattfindet, kann die Bilddichte auf stabile Weise erzeugt werden und ein Bild mit hoher Qualität ohne Nebel erhalten werden.

Unten wird eine Ausführungsform einer Entwicklungsrolle 1 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Ausführungsform

Fig. 4 ist eine Ansicht, die die Widerstandscharakteri stik einer Entwicklungsrolle 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 5 ist eine Ansicht, die die Widerstandscharakteristik einer Entwicklungsrolle nach Stand der Technik zeigt. Die unterschiedlichen Punkte der Entwicklungsrolle 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Entwicklungsrolle nach Stand der Technik werden beschrieben, indem ihre Widerstandscha rakteristiken und ihre Bildqualität unter Verwendung von Fig. 4, Fig. 5 und der Tabelle 1 unten verglichen werden. In Fig. 4 und Fig. 5 verkörpern die Graphen auf der linken Seite der Figuren, d. h., mit dem Symbol O oder Δ, den Fall, wenn eine negative Ladung auf die Seite des Schaftes 1a angewendet wird, während eine positive Spannung auf die Seite der Oberfläche 1b angewendet wird, und die Graphen auf der rechten Seite der Figuren, d. h., unter Verwendung der Symbole ⚫ oder ▲, verkörpern den Fall, wenn die Polarität der Spannung invertiert ist, d. h., die positive Spannung wird auf die Seite des Schaftes 1a angewendet, und die negative Spannung wird auf die Seite der Oberfläche 1b angewendet.

Fig. 5 zeigt die Widerstandscharakteristik einer Ent wicklungsrolle nach Stand der Technik. Bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik ist die elastische Schicht 1c aus NBR-Gummi, beträgt die Gummihärte 40° (JIS A), und die Entwicklungsrollenoberfläche 1b hat eine mittlere JIS-10- Punkt-Rauheit von 9,5 µm R2, und ihre Oberfläche wird einer Filmbearbeitung mit Polyurethanharz unter Verwendung eines Sprühverfahrens unterzogen, um einen Film von 10,0 µm zu erzeugen.

Hinsichtlich des elektrischen Widerstandes betrug die ser, wenn eine Spannung von -100 V angewendet wurde, von der Seite des Schaftes 1a zu der Seite der Entwicklungsrollen oberfläche 1b 3,2 × 10⁷ Ω.cm, und wenn eine Spannung von 100 V angewendet wurde, von der Seite der Entwicklungsrollen oberfläche 1b zu der Seite des Schaftes 1a 6,4 × 10⁷ Ω.cm, 4,5 × 10⁷ Ω.cm, wenn 200 V angewendet wurden, und 3,2 × 10⁷ Ω.cm, wenn 300 V angewendet wurden; obwohl bestätigt wurde, daß eine Spannungsabhängigkeit und Stromgleichrichtungs charakteristiken bis zu 300 V vorhanden waren, war somit über 300 V, wie durch den Graph von Fig. 5 gezeigt, weder eine Spannungsabhängigkeit noch ein Stromgleichrichtungs effekt vorhanden.

Bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik bewirkt die Anwendung einer Spannung von -735 V auf die Seite der foto empfindlichen Trommeloberfläche 3b und von -420 V auf die Seite der Entwicklungsrolle eine Ladungsinjektion (ein Lecken) bei einer Potentialdifferenz von -315 V, wodurch es für die Tonerladung unmöglich wird, den vorgeschriebenen Aufladebetrag beizubehalten, und somit entsteht Nebel, wie in Tabelle 1 gezeigt. Da selbst in der Praxis die Differenz des Potentials der fotoempfindlichen Trommeloberfläche und des Potentials der Entwicklungsrollenoberfläche -200 V bis -450 V, vorzugsweise -250 V bis -400 V beträgt, blieb das Problem des Nebels noch immer bestehen.

Da ferner angesichts der Bilddichte die Widerstands schwankung zunahm und eine beträchtliche Widerstandserhöhung bei niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit vorhan den war, auf Grund dessen, daß der Widerstand der elasti schen Schicht 1c ziemlich hoch festgelegt war, um Nebel zu reduzieren, wurde die Dichte durch einen übermäßigen Anstieg des Ladebetrags verringert.

Bei dem Beispiel 2 nach Stand der Technik mit einer Entwicklungsrolle vor dem Ausführen der Oberflächenfilm behandlung der vorliegenden Erfindung war die elastische Schicht 1c aus Polyurethangummi mit einem NCO/OH-Molverhält nis, dem sogenannten Indexwert, von mehr als "1" gebildet, betrug die Gummihärte 45° (JIS A) und belief sich die Ober flächenrauheit der Entwicklungsrollenoberfläche 1b auf 9,0 µm R2, wobei keine Oberflächenfilmbehandlung ausgeführt wurde. Hinsichtlich des elektrischen Widerstandes betrug dieser bei Anwendung einer Spannung von -100 V von der Seite des Schaftes 1a zu der Seite der Entwicklungsrollenoberflä che 1b 6,5 × 10⁶ Ω.cm, und bei Anwendung einer Spannung von 100 V von der Seite der Entwicklungsrollenoberfläche 1b zu der Seite des Schaftes 1a 6,5 × 10⁶ Ω.cm; obwohl die Span nung ebenfalls von 200 V auf 500 V angehoben wurde, wie in dem Graph von Fig. 5 gezeigt, wurde keine Veränderung fest gestellt, d. h., es war weder eine Spannungsabhängigkeit noch eine Stromgleichrichtungscharakteristik des Widerstan des vorhanden.

Da bei dem Beispiel 2 nach Stand der Technik die Rei bungsladungsenergie schwächer als bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik war und weder eine Spannungsabhängigkeit noch ein Stromgleichrichtungsvermögen vorhanden war, trat ein Austritt von Toner auf, was zu Nebel führte, wie in Tabelle 1 gezeigt. Da ferner das Tonerschichtpotential niedrig war, war die Bilddichte ziemlich hoch.

Fig. 4 zeigt die Widerstandscharakteristik einer Ent wicklungsrolle 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegen den Erfindung. Für die elastische Schicht 1c der Entwick lungsrolle 1 der vorliegenden Erfindung wird eine Schicht verwendet, die einen niedrigeren Widerstand als die elasti sche Schicht 1c des Beispiels 2 nach Stand der Technik hat, die oben beschrieben wurde. Genauer gesagt, der Polyurethan gummi der elastischen Schicht 1c dieser Entwicklungsrolle 1 ist mit einem Index von NCO/OH < 1 und mit einem Widerstand von zum Beispiel 1,2 × 10⁶ Ω.cm gebildet; eine Filmbildungs behandlung wird ausgeführt, um einen Film mit einer Dicke von 7,0 µm auf der Oberfläche durch das Verfahren des Ein tauchens in eine Flüssigkeit vorzusehen, in der wärmehärtba res Polyurethan dispergiert ist; dadurch wird er so gebil det, daß 2 < R2/R1 < 40 ist.

Der elektrische Widerstand wies eine Spannungsabhängig keit und ein Stromgleichrichtungsvermögen auf, wobei er 2,7 × 10⁶ Ω.cm betrug, als eine negative Spannung von 100 V auf die Seite des Schaftes 1a angewendet wurde und eine positive Spannung auf die Seite der Entwicklungsrollenoberfläche 1b angewendet wurde, aber 6,2 × 10⁷ Ω.cm betrug, als eine positive Spannung von 100 V auf die Seite des Schaftes 1a und eine negative Spannung auf die Seite der Entwicklungs rollenoberfläche 1b angewendet wurde, und 4,2 × 10⁶ Ω.cm betrug, als 500 V angewendet wurden. Als ferner die Spannung progressiv größer gemacht wurde, wie in Tabelle 1 gezeigt, trat kein Nebel auf, da die Anordnung so war, daß das Ver hältnis (R1/R2) des Widerstandes (R1), wenn eine negative Spannung auf die Seite des Schaftes 1a und eine positive Spannung auf die Seite der Entwicklungsrollenoberfläche 1b angewendet wurde, und des Widerstandes (R2), wenn eine positive Spannung auf die Seite des Schaftes 1a und eine negative Spannung auf die Seite der Entwicklungsrollenober fläche 1b angewendet wurde, nie kleiner als ein Mindestwert (zum Beispiel als der Wert "2") war.

Nun wird unter Bezugnahme auf Tabelle 1 unten und auf Fig. 2 die Stromgleichrichtungswirkung beschrieben. Die Tabelle 1 zeigt einen Vergleich des Tonerschichtpotentials 4a vor der Verbindung der Oberfläche 1b der Entwicklungs rolle 1 mit der fotoempfindlichen Trommeloberfläche 3b von Fig. 2 und des Tonerschichtpotentials 4b nach der Verbin dung.

Bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik und dem Bei spiel 2 nach Stand der Technik nahm das Potential 4b der Tonerschicht nach der Verbindung im Vergleich zu dem Poten tial der Tonerschicht vor der Verbindung mit der fotoemp findlichen Trommeloberfläche 3b ab, wodurch Nebel entstand. Im Gegensatz dazu stieg bei der Ausführungsform der vorlie genden Erfindung das Potential 4b der Tonerschicht nach der Verbindung im Vergleich zu dem Tonerschichtpotential 4a vor der Verbindung mit der fotoempfindlichen Trommeloberfläche 3b an, so daß kein Nebel auftrat.

Der Grund dafür, daß Nebel auftritt, trotz der Tatsa che, daß sowohl das Tonerschichtpotential 4a vor dem Kontakt mit der fotoempfindlichen Trommeloberfläche 3b bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik als auch das Tonerschicht potential 4b nach dem Kontakt mit ihr einen höheren Wert als bei der Ausführungsform hat, liegt darin, daß hier, obwohl das Tonerschichtpotential offensichtlich hoch ist, ungelade ner Toner und/oder nichtgleichförmiger Toner, da es dem Leckeffekt unterliegt, damit vermischt wird, wodurch eine beträchtliche Veränderlichkeit des Ladebetrags des Aufladens hervorgerufen wird, was zu der Erzeugung von Nebel führt. Der Leckeffekt ist an dem großen Abfall des Tonerschicht potentials 4b nach dem Kontakt zu erkennen.

Im Gegensatz dazu sind die Gründe dafür, daß bei der Ausführungsform kein Nebel auftritt, wie folgt. Da speziell, wie oben beschrieben, eine Widerstandscharakteristik (Stromgleichrichtungscharakteristik) vorhanden ist, die es erschwert, daß Strom auf der Seite der Entwicklungsrollen oberfläche 1b positiv fließt und auf der Seite des Schaftes 1a negativ fließt, wenn die fotoempfindliche Trommeloberflä che 3b und die Entwicklungsrollenoberfläche 1b in Kontakt gelangen, wird im Gegensatz dazu der Toner durch die La dungsinjektionswirkung tatsächlich weiter aufgeladen. Durch Ausnutzung dieser Charakteristik wird daher der Aufladebe trag des Toners auf der Entwicklungsrolle 1 stabilisiert, wodurch ein Bild mit hoher Qualität ohne Nebel erhalten werden kann. Wie ferner aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, ist infolge dessen, daß eine geringe Widerstandsschwankung auf Grund der Temperatur oder Feuchtigkeit der Umgebung vorhanden ist, eine geringe Schwankung des Tonerschicht potentials zu verzeichnen, so daß auch die Dichte stabil ist.

Als nächstes werden die Umgebungscharakteristiken der Entwicklungsrolle 1 der vorliegenden Erfindung unter Verwen dung von Fig. 6 bis 11 beschrieben. Die Daten von Fig. 6 bis 11 wurden unter identischen Bedingungen gesammelt, wobei nur die Entwicklungsrolle verändert wurde. In Fig. 6 und Fig. 7 wurden die Daten des Tonerschichtpotentials 4a (4b) (im folgenden als "Vt" bezeichnet) auf der Entwicklungsrolle unter Verwendung einer kontaktlosen Sonde und eines Oberflä chenpotentiometers nach dem Festlegen der Tonerschichtdicke auf 8,0 µm und dem zwingenden Trennen der Bilderzeugungsvor richtung von der Vorrichtung während des Druckens eines weißen Blocks gemessen. Ferner zeigt Fig. 6 die Resultate der Untersuchung der Abhängigkeit des Tonerschichtpotentials 4a auf der Entwicklungsrolle von der Feuchtigkeit, wobei die Temperatur auf 35°C festgelegt war. Die Art und Weise, auf die bei der Ausführungsform Vt abfällt, ist, wie in Fig. 6 gezeigt, allmählicher als bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik, woraus gefolgert werden kann, daß der Aufladebetrag hinsichtlich der Feuchtigkeit stabil ist. Weiterhin ist ersichtlich, daß Vt relativ höhere Werte als bei dem Bei spiel 2 nach Stand der Technik hat.

Fig. 7 zeigt die Resultate der Prüfung der Abhängigkeit des Tonerschichtpotentials 4a auf der Entwicklungsrolle von der Temperatur, wobei die Feuchtigkeit auf 20% Rh gehalten wurde. Vt der Ausführungsform ist relativ niedriger als bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik, wie in Fig. 7 ge zeigt, und hat höhere Werte als bei dem Beispiel 2 nach Stand der Technik.

Wie Fig. 6 und Fig. 7 zeigt Fig. 8 die Resultate der Prüfung der Abhängigkeit der optischen Dichte (O.D.) auf dem Papier von der Feuchtigkeit, wobei die Temperatur auf 35°C gehalten wurde. Fig. 9 zeigt die Resultate der Prüfung der Abhängigkeit der optischen Dichte auf dem Papier von der Temperatur, wobei die Feuchtigkeit auf 20% Rh gehalten wurde. Obwohl weder bei der Ausführungsform noch bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik oder dem Beispiel 2 nach Stand der Technik eine relative Differenz bezüglich der Temperatur vorhanden ist, ist, wie in Fig. 8 gezeigt, bezüg lich der Feuchtigkeit ersichtlich, daß die Dichte zunimmt, wenn die Feuchtigkeit ansteigt. Denn wenn die Feuchtigkeit ansteigt, nimmt Vt ab, wie in Fig. 6 gezeigt, wodurch eine Verringerung des Aufladeladungsniveaus bewirkt wird, und dadurch nimmt die Tonermenge zu, die an dem elektrostati schen latenten Bild haftet, und somit wird dessen Dichte erhöht.

Ähnlich zeigt Fig. 10 die Resultate der Prüfung der Abhängigkeit des Nebels auf der fotoempfindlichen Trommel 3 von der Feuchtigkeit, wobei die Temperatur auf 35°C gehalten wurde. Fig. 11 zeigt die Resultate der Prüfung der Abhängig keit hinsichtlich des Nebels der fotoempfindlichen Trommel 3, wobei die Feuchtigkeit auf 20% Rh gehalten wurde. Bei der Ausführungsform wurde, wie in Fig. 10 und 11 gezeigt, durch die Temperatur oder Feuchtigkeit kein Nebel erzeugt, aber sowohl bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik als auch bei dem Beispiel 2 nach Stand der Technik ist ersichtlich, daß der Nebel die Grenze für den praktischen Einsatz mit einem Wert der optischen Dichte O.D. von 0,02 überschritt. Nun erfolgt unter Bezugnahme auf Fig. 6 und Fig. 7 eine Beschreibung bezüglich des Nebels von Fig. 10 und Fig. 11. Vt der Ausführungsform hat, wie in Fig. 6 und Fig. 7 ge zeigt, einen Wert, der niedriger als jener des Beispiels 1 nach Stand der Technik aber höher als jener des Beispiels 2 nach Stand der Technik ist. Es ist ersichtlich, daß der Grund dafür, daß bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik Nebel auftritt, auch wenn hier Vt (Tonerschichtpotential 4a) höher als bei der Ausführungsform ist, darin liegt, daß der Aufladebetrag des Toners durch einen Leckstrom zwischen der fotoempfindlichen Trommeloberfläche 3b und der Entwicklungs rollenoberfläche 1b verringert wird, wie oben beschrieben.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 bis Fig. 14 die Stabilität der Entwicklungsrolle 1 bei der Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 12 verkörpert eine Untersuchung der Abhängigkeit der optischen Dichte (O.D.) auf dem Papier von der Anzahl von bedruckten Blättern; obwohl bezüglich der Anfangsdichte zwischen der Ausführungsform, dem Beispiel 1 nach Stand der Technik und dem Beispiel 2 nach Stand der Technik keine Differenz vor handen ist, nimmt bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik, obwohl der O.D.-Wert der Dichte temporär ansteigt, die Dichte ab, wenn das Drucken wiederholt wird. Im Gegensatz dazu nimmt die Dichte bei der Ausführungsform und bei dem Beispiel 2 nach Stand der Technik allmählich zu, wenn das Drucken wiederholt wird. Dieses Resultat kann als Tendenz eines Abfalls von Vt verstanden werden, wenn wiederholtes Drucken fortgesetzt wird, wie in Fig. 12 gezeigt. Bei der Ausführungsform und bei dem Beispiel 2 nach Stand der Tech nik nimmt der Ladebetrag auf Grund der Verschlechterung des Toners ab, wodurch bewirkt wird, daß die Tonermenge erhöht wird, die an dem elektrostatischen latenten Bild haftet und so dessen Dichte erhöht. Bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik ist dasselbe der Fall, da aber dieser Oberflächen film hart ist und ziemlich dick gebildet ist, um eine Verun reinigung der fotoempfindlichen Trommel zu vermeiden, wird feines Tonerpulver geschmolzen, das an der Entwicklungsrolle haftet und eine Filmbildung verursacht. Als Resultat wird das Haften von Toner an der Entwicklungsrollenoberfläche erschwert, was zu der Erzeugung von einer großen Anzahl von weißen Punkten in dem Bild und zu vertikalen weißen Streifen führt, wodurch die Dichte verringert wird.

Fig. 13 zeigt eine Untersuchung der Abhängigkeit des Nebels von der Anzahl von bedruckten Blättern; obwohl bei der Ausführungsform kein Nebel mit einer Erhöhung der Anzahl von bedruckten Blättern entsteht, nimmt bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik und dem Beispiel 2 nach Stand der Technik der O.D.-Wert des Nebels allmählich zu, wenn das Drucken fortgesetzt wird. Dies geschieht aus dem folgenden Grund. Speziell fällt Vt ab, wie in Fig. 14 gezeigt, wenn das Drucken fortgesetzt wird. Selbst wenn bei der Ausfüh rungsform Vt auf Grund einer Verschlechterung des Toners abfällt, entsteht dann, da Nebel infolge eines Leckens, wie oben beschrieben, nicht auftritt, durch einen leichten Abfall von Vt kein Nebel. Bei dem Beispiel 1 nach Stand der Technik und dem Beispiel 2 nach Stand der Technik ist, wenn Vt abfällt, eine empfindliche Reaktion hinsichtlich des Leckens zu verzeichnen, wodurch ein allmählicher Anstieg des O.D.-Wertes des Nebels herbeigeführt wird, wenn das Drucken fortgesetzt wird.

Als nächstes wird das Material der elastischen Schicht 1c und der Oberfläche 1b der Entwicklungsrolle 1 beschrie ben. Die elastische Schicht 1c umfaßt Hydroxylgruppen (OH) und Isocyanatgruppen (NCO). Deren Molverhältnis NCO/OH wird festgelegt, um < 1 zu sein. Ferner ist die Oberfläche 1b so konstruiert, daß ihr spezifischer Durchgangswiderstand in einem vorgeschriebenen Bereich (1 × 10⁸ bis 10¹² Ω.cm) liegt. Um dies zu erreichen, liegt die Filmdicke der Oberfläche 1b zwischen 4 und 16 µm. Dadurch wird die Beziehung 2 < R1/R2 < 40 erhalten. Beispiele für Materialien, durch die solch ein spezifischer Durchgangswiderstand der Oberflä che 1b erhalten werden kann, enthalten Harze wie etwa Poly urethan, Epichlorhydrin, NBR oder CR, etc., oder Esteramase, etc. Diese können in der Art einer Lösungsmittelverdünnung, als Latex oder als Emulsion, etc., eingesetzt werden.

Falls der spezifische Durchgangswiderstand unter dem obigen vorgeschriebenen Bereich liegt, d. h., R1/R2 ≦ 2, oder falls ferner R1 = R2 fast erreicht wird, geht der Puffereffekt verloren, und es tritt ein umgekehrtes Laden von der fotoempfindlichen Trommel 3 auf. Falls der spezifi sche Durchgangswiderstand über dem obigen vorgeschriebenen Bereich liegt, d. h., falls R1/R2 ≧ 40 ist, weist der elek trische Widerstand des Tonerträgers einen extremen Anstieg auf, wodurch er nicht mehr in der Lage ist, die Funktion eines Tonerträgers auszuführen.

Somit sind die Gründe dafür, die Filmdicke des Oberflä chenfilms der Entwicklungsrolle 1 auf 4 bis 16 µm festzule gen, die, die Druckqualität zu stabilisieren, indem der Film mit der erforderlichen Dicke auf der Oberfläche gebildet wird, eine stabile Druckdichte zu erhalten und die nötige Widerstandscharakteristik (Stromgleichrichtungsvermögen) der Entwicklungsrolle 1 zu erreichen, um eine Gegenmaßnahme gegen den Leckstrom von der fotoempfindlichen Trommel vorzu sehen, der eine Ursache des Nebels ist.

Fig. 15 ist eine Ansicht, die die Abhängigkeit des Widerstandes von der Filmdicke zeigt. Falls die Dicke des Oberflächenfilms unter 3 µm liegt, wie in Fig. 15 gezeigt, nähern sich der Widerstand von der Oberfläche in Richtung des Schaftes und der Widerstand von dem Schaft in Richtung der Oberfläche einander an, d. h., es ist ersichtlich, daß das Stromgleichrichtungsvermögen verlorengeht.

Fig. 16 ist eine Ansicht, die die Abhängigkeit des Tonerschichtpotentials auf der Entwicklungsrolle von der Filmdicke zeigt. Wenn die Oberfläche mit einer Dicke von unter 3 µm gebildet wird, fällt das Tonerschichtpotential ab. Wenn das Tonerschichtpotential 4a vor dem Kontaktieren der fotoempfindlichen Trommeloberfläche 3b und der Entwick lungsrollenoberfläche 1b mit dem Tonerschichtpotential 4b nach dem Kontaktieren verglichen wird, fällt somit das Tonerschichtpotential 4b, falls sie unter 3 µm liegt, nach dem Kontakt im Vergleich zu dem Tonerschichtpotential 4a vor dem Kontakt ab; falls sie im Gegensatz dazu dicker als 4 µm ist, nimmt das Tonerschichtpotential 4b nach dem Kontakt im Vergleich zu dem Tonerschichtpotential 4a vor dem Kontakt zu. Falls ferner die Filmdicke groß wird, wird die Toner schichtpotentialdifferenz noch erweitert; dies zeigt sich besonders in Umgebungen mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit.

Tabelle 2 zeigt die Resultate der Untersuchung der Ab hängigkeit der Bildschärfe und dem Fehlen von Bildern von der Filmdicke. In Tabelle 2 wird bei einer Filmdicke von mehr als 18 µm eine Bildschärfe schlecht, und es kommt zum Fehlen von Bildern.

Tabelle 2

Fig. 17 ist eine Ansicht, die die Abhängigkeit der op tischen Dichte auf dem Papier von der Filmdicke zeigt. Wenn in Fig. 17 die Filmdicke größer gemacht wird, wird die optische Dichte (O.D.) verringert, und wenn die Filmdicke kleiner gemacht wird, steigt die optische Dichte an, bis bei 18 µm oder darüber die praktisch bevorzugte Dichte O.D. von 1,20 oder weniger erreicht ist. Da der Widerstand von dem Schaft 1a zu der Oberfläche nicht ansteigt, ist dieses Phänomen nicht auf den Widerstand sondern auf die Filmdicke zurückzuführen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 19, Fig. 20, Fig. 21, Fig. 22 und Fig. 23 die Tatsache erläutert, daß die Filmdicke der kausale Faktor ist. Fig. 19 ist eine Ansicht, die die Abhängigkeit der optischen Dichte auf dem Papier von der Oberflächenrauheit zeigt. In Fig. 19 nimmt die Dichte auf dem Papier zu, da die Förderkraft ansteigt, wenn die Tonermenge, die an der Entwicklungsrollenoberfläche 1b haftet, auf Grund der Oberflächenunregelmäßigkeiten der Entwicklungsrolle 1, die größer werden, wenn die Oberflä chenrauheit zunimmt, ansteigt.

Fig. 20 ist eine Ansicht, die die Abhängigkeit der Oberflächenrauheit von der Filmdicke zeigt. In Fig. 20 wird hinsichtlich der Oberflächenrauheit der Wert der Oberflä chenrauheit kleiner, wenn die Filmdicke zunimmt, auf Grund von Oberflächenunregelmäßigkeiten, die infolge der zunehmen den Filmdicke weniger werden.

Fig. 21 ist eine Ansicht, die die Abhängigkeit der Filmdicke von der Ziehgeschwindigkeit zeigt. Hinsichtlich der Filmdicke wird in Fig. 21 die Filmdicke durch die auf Grund der Erhöhung der Ziehgeschwindigkeit der Entwicklungs rolle 1 länger werdende Zeit erhöht, während der die Lösung an der Oberfläche 1b der Entwicklungsrolle 1 haftet.

Fig. 22 ist eine Ansicht, die die Abhängigkeit der Filmdicke von der Viskosität zeigt. In Fig. 22 vergrößert sich die Filmdicke infolge der stärker werdenden Adhäsions kraft auf Oberflächenunregelmäßigkeiten der Entwicklungs rolle 1, wenn die Viskosität zunimmt.

Fig. 23 ist eine Ansicht, die die Abhängigkeit der Vis kosität von der Flüssigkeitstemperatur zeigt. In Fig. 23 verringert sich die Viskosität auf Grund des weicher werden den Harzes der Lösung, wenn die Flüssigkeitstemperatur zunimmt.

Wie es oben unter Bezugnahme auf Fig. 19 bis Fig. 23 beschrieben wurde, wird die Druckdichte, abgesehen von dem Widerstand der Entwicklungsrolle 1, wie aus Fig. 20 hervor geht, durch die Oberflächenunregelmäßigkeit der Entwick lungsrolle außerordentlich beeinflußt, und die vorgeschrie bene Oberflächenrauheit vor dem Beschichten muß auch nach dem Beschichten eingehalten werden. Um die Oberflächenrau heit nach dem Beschichten zu steuern, ist demzufolge eine vorgeschriebene Filmdicke erforderlich. Um diese Filmdicke zu erhalten, sind, wie aus Fig. 21 und Fig. 22 hervorgeht, eine vorgeschriebene Ziehgeschwindigkeit und Steuerung der Flüssigkeitsviskosität erforderlich. Aus Fig. 23 geht ferner hervor, daß die Flüssigkeitstemperatursteuerung hinsichtlich der Viskosität von. Bedeutung ist.

Die Abhängigkeit der Bildzerstörung und des Fehlens von Bildern, die in Tabelle 2 gezeigt sind, von der Filmdicke und der Abfall der Druckdichte treten auf, weil die Oberflä chenrauheit bei dem Prozeß kleiner wird, durch den die Filmdicke erhöht wird, wie aus der obigen Beschreibung erkennbar ist.

Fig. 18 zeigt die Abhängigkeit von Nebel auf der foto empfindlichen Trommel von der Filmdicke. Wenn in Fig. 18 die Filmdicke zunimmt, wird der Nebel verringert, und wenn die Filmdicke reduziert wird, nimmt der Nebel zu. Denn der Widerstand von der Oberfläche zu dem Schaft nimmt ab, wobei Nebel durch einen Abfall des Ladebetrags des Toners unter den vorgeschriebenen Ladebetrag auf Grund eines Ladungsver lustes hervorgerufen wird, der durch den Toner 4 verursacht wird, der zwischen der fotoempfindlichen Trommel 3 und der Entwicklungsrolle 1 Leckstrom empfängt. Denn genauer gesagt, die Filmdicke der Entwicklungsrolle 1 hat sich verringert; wie aus Fig. 15 hervorgeht, weist unter 3 µm der Widerstand von der Oberfläche zu dem Schaft einen beträchtlichen Abfall auf, wobei er sich dem Widerstand von dem Schaft zu der Oberfläche nähert, da das Stromgleichrichtungsvermögen des Widerstandes verlorengeht.

Demzufolge sollte die Filmdicke der Oberfläche 1b der Entwicklungsrolle 1 hinsichtlich des Nebels wenigstens 4 µm und vorzugsweise wenigstens 5 µm betragen, wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht. Hinsichtlich der Dichte sollte ferner die Filmdicke der Oberfläche 1b der Entwick lungsrolle 1 nicht mehr als 16 µm und vorzugsweise nicht mehr als 14 µm betragen. Auf diese Weise kann eine stabile Druckdichte und eine hohe Druckqualität ohne Nebel reali siert werden.

Als nächstes folgt unter Bezugnahme auf Fig. 19 und Tabelle 3 eine Beschreibung hinsichtlich der Oberflächenrau heit (Rz). Auf der Oberfläche 1b der Entwicklungsrolle 1 wird eine Oberflächenrauheit erzeugt, die das 0,4 bis 1,5fache der mittleren Korngröße des nichtmagnetischen Einkomponententoners beträgt.

Tabelle 3

Gemäß Fig. 19 nimmt die Dichte auf dem Papier zu, weil dann, wenn die Oberflächenrauheit Rz größer wird, die rauhen Flächen der Oberflächenunregelmäßigkeit der Entwicklungs rolle 1 größer werden, wodurch bewirkt wird, daß die Toner menge, die an der Entwicklungsrollenoberfläche 1b haftet, größer wird, wodurch die Förderkraft ansteigt. Angesichts des zulässigen Wertes der Dichte für den praktischen Einsatz wurde herausgefunden, daß die Oberflächenrauheit (Rz) wenig stens 3,0 µm betragen muß.

Wenn Toner mit einer Korngröße von 7,5 µm verwendet wird, werden gemäß Tabelle 3, falls die Oberflächenrauheit (Rz) über 3,0 µm und unter 11,3 µm liegt, die zulässigen Werte für den praktischen Einsatz hinsichtlich der Dichte und des Fehlens von Bildern erfüllt, aber bei mehr als 12,0 µm tritt ein Fehlen von Bildern auf Grund der Oberflächen rauheit auf, und unter 2,3 µm bewirkt eine Verringerung der Oberflächenrauheit einen Abfall der Tonermenge, die an der Entwicklungsrollenoberfläche 1b haftet, wodurch die Förder kraft und somit die Dichte verringert wird und deshalb das Fehlen von Bildern verursacht wird. Des weiteren werden auch in dem Fall, wenn Toner von 9,0 µm eingesetzt wird, bei einer Oberflächenrauheit (Rz) von mehr als 3,0 µm aber weniger als 13,5 µm die zulässigen Werte der Dichte und des Nebels für den praktischen Einsatz erfüllt, aber über 14,4 µm tritt ein Fehlen von Bildern auf Grund der Oberflächen rauheit auf, und unter 2,7 µm tritt ein Fehlen von Bildern auf Grund der verringerten Dichte auf.

Indem die unregelmäßigen rauhen Flächen der Oberfläche 1b der Entwicklungsrolle 1 gebildet werden, um sich auf das 0,4 bis 1,5fache der mittleren Korngröße des nichtmagneti schen Einkomponententoners zu belaufen, kann demzufolge ein Bild mit hoher Qualität mit einer stabilen Dichte und ohne das Fehlen von Bildern, das durch Oberflächenrauheit und/oder verringerte Dichte entsteht, vorgesehen werden.

Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen einer Entwicklungsrolle 1 gemäß einer Ausführungsform der vorlie genden Erfindung beschrieben. Eine elastische Schicht 1c aus halbleitendem Polyurethangummi wurde auf den Umfang eines leitfähigen Schaftes 1a [JG-S626(SUS430)] aufgebracht. Die Gummihärte betrug 40° (JIS A); die Entwicklungsrollenober fläche 1b hatte eine Oberflächenrauheit (RZ) von 7 µm, die erhalten wurde, indem eine Oberflächenbehandlung durch eine Fertigungsbearbeitung für die unregelmäßigen rauhen Flächen nach dem Schleifen ausgeführt wurde (die Oberflächenbehand lung wurde ausgeführt, indem Sandpapier mit ihr in Kontakt gebracht wurde und die Entwicklungsrolle 1 in radialer Rich tung rotiert wurde).

Als nächstes wurden auf dieselbe Weise wie bei der vor herigen Bearbeitung die elektrischen Eigenschaften von dieser Entwicklungsrolle 1 an einem Ort untersucht, an dem die Temperatur und die Feuchtigkeitsumgebung auf 23°C - 55% Rh festgelegt waren, wobei als Resultat herausgefunden wurde, daß der elektrische Widerstand 9,2 × 10⁶ Ω.cm betrug, als eine negative Spannung von 100 V auf die Seite des Schaftes 1a und eine positive Spannung auf die Seite der Entwicklungsrollenoberfläche 1b angewendet wurde. Durch Veränderung der Spannungspolarität wurde als nächstes fest gestellt, daß der elektrische Widerstand 9,2 × 10⁶ Ω.cm betrug, als eine negative Spannung von -100 V auf die Seite der Entwicklungsrollenoberfläche 1b und eine positive Span nung auf die Seite des Schaftes 1a angewendet wurde. Fig. 5 ist ein Graph, der die Abhängigkeit des Widerstandes von der Spannung unter diesen Bedingungen zeigt. Daraus geht hervor, daß es keine Polaritätsabhängigkeit (Stromgleichrichtungs vermögen) des Widerstandes gibt.

Dann wurde die Oberfläche 1b der Entwicklungsrolle 1 durch eine Tauchbeschichtungsbearbeitung erzeugt. Zum Bei spiel wurde ein Vormischen unter Verwendung eines Mischers ausgeführt, um wärmehärtbares Polyurethan, das durch Her stellen von Polyurethan (Handelsname Neopac-R-9030) durch Zeneca Limited erzeugt wurde, unter Verwendung von Methanol zu verdünnen. Eine Viskosität von 5,5 (CP) wurde erhalten, indem die Flüssigkeitstemperatur auf 23 ± 1°C bei einer Umgebungstemperatur von 23°C - 55% Rh gesteuert wurde. Danach wurde diese in die gelöste Lösung getaucht und dann mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/min gezogen, und der Oberflächenfilm entstand durch einstündiges Erhitzen und Trocknen in einem Ofen, der auf 120°C gehalten wurde.

Als Resultat der Ausführungsform der oben beschriebenen Tauchbeschichtungsbehandlung wurde eine Entwicklungsrolle 1 erhalten, die noch mit einem Beschichtungsfilm 1b mit einer Filmdicke von 7,0 µm gebildet war, dessen Oberfläche eine hohe Härte und eine ausgezeichnete Adhäsion mit dem elasti schen Körper aufwies. Genau wie vor dieser Behandlung wurden die elektrischen Eigenschaften der Rolle an einem Ort unter sucht, wo die Temperatur-/Feuchtigkeitsumgebung auf 23°C - 55% Rh festgelegt war. Als Resultat wurde festgestellt, daß der Widerstand 2,7 × 10⁶ Ω.cm betrug, als eine negative Spannung von 100 V auf die Seite des Schaftes 1a und eine positive Spannung auf die Seite der Oberfläche 1b der Ent wicklungsrolle 1 gewendet wurde. Durch Verändern der Polari tät der Spannung wurde als nächstes festgestellt, daß der Widerstand 6,2 × 10⁷ Ω.cm betrug, als eine positive Spannung auf die Seite des Schaftes 1a und eine negative Spannung von -100 V auf die Seite der Oberfläche 1b der Entwicklungsrolle angewendet wurde. Fig. 4 ist ein Graph, der die Spannungs abhängigkeit des Widerstandes zeigt. Eine Polaritätsabhän gigkeit des elektrischen Widerstandes (Stromgleichrichtungs vermögen), wie in Fig. 4 gezeigt, wird dargestellt.

Unter Einsatz eines Herstellungsverfahrens, bei dem ein Film unter Verwendung von solch einem Tauchverfahren gebil det wird, kann daher, falls der Widerstand der Entwicklungs rolle 1 als R1 bezeichnet wird, wenn eine negative Spannung auf die Seite des Schaftes 1a des Tonerträgers und eine positive Spannung auf die Seite der Oberfläche 1b angewendet wird, und der Widerstand der Entwicklungsrolle 1 als R2 bezeichnet wird, wenn eine positive Spannung auf die Seite des Schaftes 1a und eine negative Spannung auf die Seite der Oberfläche 1b des Tonerträgers angewendet wird, eine Ent wicklungsrolle 1 erhalten werden, die eine Widerstands charakteristik hat, die der Beziehung 2 < R1/R2 < 40 genügt.

Ferner wird in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Resttoner, nachdem die Übertragung auf das Papier ausgeführt worden ist, durch das Reinigungsblatt 9 zurückgewonnen und dann durch Rotation einer Schraube (nicht gezeigt) in den Toner vorratsbehälter 11 zurückgeführt. Weiterhin ist die Bild erzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorlie genden Erfindung so gebildet, daß Resttoner in den Tonervor ratsbehälter 11 zurückgeführt wird, indem er unter seinem eigenen Gewicht von dem oberen zentralen Teil des Tonervor ratsbehälters 11 herabfällt. Denn der Toner, der nicht übertragen worden ist, verliert an Wert, wobei er ein nied riges Ladungsniveau hat, so daß dann, falls er durch einen Rührer 6 beim Zurückführen am Ende einfach verrührt würde, eine Grenze in dem Maße vorhanden sein würde, bis zu der ein gleichförmiges Links-/Rechtsmischen des Toners 4 erreicht werden könnte, und dies würde zu einer Differenz der Druckqualität zwischen links und rechts führen.

Die Position, an der der Resttoner herabfallen darf, wird nun unter Bezugnahme auf Tabelle 4 beschrieben. Toner, der unter seinem eigenen Gewicht von den linken oder rechten Seiten des Oberteils des Tonervorratsbehälters 11 herab fällt, führt zu einer Veränderung des Aufladebetrags des Toners auf der Entwicklungsrolle, woraus ein großer Wert von ΔO.D. resultiert, der die Veränderlichkeit der Druckqualität angibt. Im Gegensatz dazu entsteht durch Toner, der unter seinem eigenen Gewicht im zentralen Teil herabfällt, eine geringe Veränderung des Aufladebetrags des Toners auf der Entwicklungsrolle, woraus ein kleiner Wert von ΔO.D. resul tiert, der die Veränderlichkeit der Druckqualität angibt. Das Problem der Veränderlichkeit der Druckqualität kann deshalb gelöst werden, ohne die rührenden Elemente zu ver größern, indem der Toner unter seinem eigenen Gewicht von dem oberen zentralen Abschnitt des Tonervorratsbehälters 11 herabfällt.

Tabelle 4

Somit ist eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vor liegenden Erfindung eine Vorrichtung, bei der Umweltschutz maßnahmen Berücksichtigung finden und bei der niedrige laufende Tonerkosten erreicht werden, da Resttoner, der durch den Reiniger zurückgewonnen wird, in den Tonervorrats behälter 11 rezirkuliert werden kann, statt weggeworfen zu werden, so daß es möglich wird, den gesamten Toner aufzu brauchen, und sie stellt eine Bilderzeugungsvorrichtung dar, bei der die Tatsache genutzt wird, daß die Entwicklungsrolle der vorliegenden Erfindung eine Widerstandscharakteristik hat, durch die sie gegenüber Nebel resistent wird.

Obwohl die vorliegende Ausführungsform unter Bezugnahme auf schwarzen Toner eines nichtmagnetischen Einkomponenten systems für die Entwicklungsrolle 1 beschrieben wurde, sei erwähnt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform begrenzt ist und zum Beispiel auf ein voll farbiges Drucken, etc., angewendet werden könnte, dessen künftige Ausbreitung in Betracht gezogen wird. Ferner können innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung natürlich viele Abwandlungen und Veränderungen vorgenommen werden. Somit ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfin dung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform be grenzt, sondern erstreckt sich auf die Erfindungen, die in den Ansprüchen definiert sind, und auf deren Äquivalente.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird oben ein Toner träger mit einer Widerstandscharakteristik vorgesehen, der der Beziehung 2 < R1/R2 < 40 genügt, wobei R1 der Widerstand ist, wenn eine positive Spannung auf die Oberflächenseite und eine negative Spannung auf die Seite des Schaftes des Tonerträgers angewendet wird, und R2 der Widerstand ist, wenn eine positive Spannung auf die Seite des Schaftes und eine negative Spannung auf die Seite der Oberfläche des Tonerträgers angewendet wird, und eine Bilderzeugungsvor richtung, die diesen umfaßt. Eine hohe Bildqualität wird durch eine unkomplizierte Konstruktion ohne Nebel und mit stabiler Bilddichte erhalten.

Da ferner die Erzeugung von Nebel verhindert werden kann, wird es möglich, Resttoner aufzubrauchen, der durch den Reiniger zurückgewonnen wird, indem er rezirkuliert wird, so daß eine Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen werden kann, die eine hohe Zuverlässigkeit besitzt und niedrige laufende Kosten hat und bei der Umgebungsprobleme hinsichtlich Tonerstaub, etc., Berücksichtigung finden.

Die vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen verkörpert werden, ohne vom Grundgedanken oder von ihren wesentlichen Charakteristiken abzuweichen. Die vorlie gende Ausführungsform ist deshalb in jeder Hinsicht als erläuternd und nicht als einschränkend anzusehen, wobei der Schutzumfang der Erfindung vielmehr durch die beigefügten Ansprüche als durch die obige Beschreibung umrissen wird, und deshalb soll jede Veränderung, die unter die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fällt, hierin einge schlossen sein.

Claims

1. Tonerträger mit:
einem leitfähigen Schaft;
einer leitfähigen elastischen Schicht, die auf dem Umfang des leitfähigen Schaftes vorgesehen ist; und
einem Oberflächenfilm, der die leitfähige elastische Schicht bedeckt und auf dem Toner aufgeladen wird und haftet,
bei dem der elektrische Widerstand zwischen dem leit fähigen Schaft und dem Oberflächenfilm in Abhängigkeit von der Polarität der Spannung, die zwischen dem leitfähigen Schaft und dem Oberflächenfilm angewendet wird, verschieden ist.

2. Tonerträger nach Anspruch 1, bei dem ein Verhältnis eines ersten elektrischen Wider standes bei einer ersten Polarität und eines zweiten elek trischen Widerstandes bei einer zweiten Polarität die fol gende Beziehung erfüllt:
2 < das Verhältnis < 40.

3. Tonerträger nach Anspruch 1, der eine Charakteri stik des elektrischen Widerstandes hat, die die Beziehung 2 < R1/R2 < 40 erfüllt, wobei R1 der Widerstand in dem Fall ist, wenn eine positive Spannung auf die Seite des Oberflä chenfilms angewendet wird und eine negative Spannung auf die Seite des leitfähigen Schaftes angewendet wird, und R2 der Widerstand in dem Fall ist, wenn eine positive Spannung auf die Seite des leitfähigen Schaftes angewendet wird und eine negative Spannung auf die Seite des Oberflächenfilms ange wendet wird.

4. Tonerträger nach Anspruch 1,
bei dem die elastische Schicht ein Substratskelett hat, das Hydroxylgruppen (OH) und Isocyanatgruppen (NCO) umfaßt, wobei ihr Molverhältnis NCO/OH < 1 erfüllt, und
der spezifische Durchgangswiderstand des Oberflächen films im wesentlichen 1 × 10⁸ bis 1 × 10¹² Ω.cm beträgt.

5. Tonerträger nach Anspruch 1, bei dem die Dicke des Oberflächenfilms im wesentlichen 4 bis 16 µm beträgt.

6. Tonerträger nach Anspruch 1, bei dem die Oberflächenrauheit des Oberflächenfilms im wesentlichen das 0,4 bis 1,5fache der mittleren Korngröße des Toners beträgt.

7. Bilderzeugungsvorrichtung mit:
einem Tonerträger, der einen leitfähigen Schaft ent hält, eine leitfähige elastische Schicht, die auf dem Umfang des leitfähigen Schaftes vorgesehen ist, und einen Oberflä chenfilm, der die leitfähige elastische Schicht bedeckt und auf dem Toner aufgeladen wird und haftet; und
einem Halter eines elektrostatischen latenten Bildes, der auf seiner Oberfläche ein elektrostatisches latentes Bild hält, welches elektrostatische latente Bild sichtbar gemacht wird durch Übertragen des Toners auf das elektrosta tische latente Bild, indem der Tonerträger mit dem Halter des elektrostatischen latenten Bildes in Kontakt gebracht wird, wobei zwischen dem leitfähigen Schaft und dem Oberflä chenfilm eine Spannung angewendet wird,
bei der sich der elektrische Widerstand zwischen dem . leitfähigen Schaft und dem Oberflächenfilm in Abhängigkeit von der Polarität der angewendeten Spannung unterscheidet.

8. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der ein Verhältnis eines ersten elektrischen Wider standes bei einer ersten Polarität und eines zweiten elek trischen Widerstandes bei einer zweiten Polarität die fol gende Beziehung erfüllt:
2 < das Verhältnis < 40.

9. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 7, die eine Charakteristik des elektrischen Widerstandes hat, die die Beziehung 2 < R1/R2 < 40 erfüllt, wobei R1 der Wider stand in dem Fall ist, wenn eine positive Spannung auf die Seite des Oberflächenfilms angewendet wird und eine negative Spannung auf die Seite des leitfähigen Schaftes angewendet wird, und R2 der Widerstand in dem Fall ist, wenn eine positive Spannung auf die Seite des leitfähigen Schaftes angewendet wird und eine negative Spannung auf die Seite des Oberflächenfilms angewendet wird.

10. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die elastische Schicht ein Substratskelett hat, das Hydroxylgruppen (OH) und Isocyanatgruppen (NCO) umfaßt, wobei ihr Molverhältnis NCO/OH < 1 erfüllt, und der spezifische Durchgangswiderstand des Oberflächen films im wesentlichen 1 × 10⁸ bis 1 × 10¹² Ω.cm beträgt.

11. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Dicke des Oberflächenfilms im wesentlichen 4 bis 16 µm beträgt.

12. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Oberflächenrauheit des Oberflächenfilms im wesentlichen das 0,4 bis 1,5fache der mittleren Korngröße des Toners beträgt.

13. Bilderzeugungsvorrichtung mit:
einer Tonervorratseinheit, die Toner enthält;
einem Tonerträger, der einen leitfähigen Schaft ent hält, eine leitfähige elastische Schicht, die auf dem Umfang des leitfähigen Schaftes vorgesehen ist, und einen Oberflä chenfilm, der die leitfähige elastische Schicht bedeckt und auf dem Toner aufgeladen wird und haftet; und
einem Halter eines elektrostatischen latenten Bildes, der auf seiner Oberfläche ein elektrostatisches latentes Bild hält, welches elektrostatische latente Bild sichtbar gemacht wird durch Übertragen des Toners auf das elektrosta tische latente Bild, indem der Tonerträger mit dem Halter des elektrostatischen latenten Bildes in Kontakt gebracht wird, wobei zwischen dem leitfähigen Schaft und dem Oberflä chenfilm eine Spannung angewendet wird,
bei der in dem Fall, wenn Resttoner auf dem Halter des elektrostatischen latenten Bildes in die Tonervorratseinheit zurückgeführt wird, nachdem der Toner auf Aufzeichnungs papier übertragen worden ist, der Resttoner unter seinem eigenen Gewicht von dem oberen zentralen Teil der Tonervor ratseinheit in die Tonervorratseinheit herabfallen darf.