JPH0753082Y2 - トナー担持体 - Google Patents
トナー担持体Info
- Publication number
- JPH0753082Y2 JPH0753082Y2 JP1988161986U JP16198688U JPH0753082Y2 JP H0753082 Y2 JPH0753082 Y2 JP H0753082Y2 JP 1988161986 U JP1988161986 U JP 1988161986U JP 16198688 U JP16198688 U JP 16198688U JP H0753082 Y2 JPH0753082 Y2 JP H0753082Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- toner carrier
- carrier
- dielectric
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Developing For Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は潜像の顕像化に際して一成分系現像剤（一成
分トナー）を用いる現像装置に関し、詳しくは、一成分
トナーにより現像するのに適したトナー担持体に関す
る。
分トナー）を用いる現像装置に関し、詳しくは、一成分
トナーにより現像するのに適したトナー担持体に関す
る。
電子写真や静電記録などに採用されている乾式現像方式
には、キャリア及びトナーからなる二成分系現像剤を用
いるものと、トナーのみからなる一成分系現像剤を用い
るものとに大別される。両者とも長所・短所をもち併せ
ているが、一成分系現像剤（一成分トナー）は二成分系
現像剤で多数枚の複写を行なったときにみられるキャリ
アとトナーとの混合割合の変動が生じない点では有利で
ある。
には、キャリア及びトナーからなる二成分系現像剤を用
いるものと、トナーのみからなる一成分系現像剤を用い
るものとに大別される。両者とも長所・短所をもち併せ
ているが、一成分系現像剤（一成分トナー）は二成分系
現像剤で多数枚の複写を行なったときにみられるキャリ
アとトナーとの混合割合の変動が生じない点では有利で
ある。
一成分トナーを用いる現像装置の代表例としては特開昭
61-43767号公報に記載されたものがあり、ここには良質
コピーを得るため多くの工夫が凝らされている。特に、
トナーを直接潜像担持体に供給する現像スリーブはAlな
どの導電性基体上に絶縁層、電極粒子（導電性粒子）を
分散含有させた電極層を順次積層したものが開示されて
いる。ここでの絶縁層は現像に適した電界強度を保持す
るために設けられている。
61-43767号公報に記載されたものがあり、ここには良質
コピーを得るため多くの工夫が凝らされている。特に、
トナーを直接潜像担持体に供給する現像スリーブはAlな
どの導電性基体上に絶縁層、電極粒子（導電性粒子）を
分散含有させた電極層を順次積層したものが開示されて
いる。ここでの絶縁層は現像に適した電界強度を保持す
るために設けられている。
だが、こうした構造をもつトナー担持体は、その製作
時、各層の厚みがある一定の範囲に収まるように正確に
制御されていなければならない。例えば、全体での層厚
が比較的厚いときに等価誘電厚みd/εを100μｍ程度と
したばあい、比誘電率εが10くらいであればｄ≒１（m
m）となるが、ε≒３であればｄ≒0.3（mm）となる。し
かし、実際問題として、絶縁層を一般的な加硫及び研磨
方法で正確に約0.3mm厚に加工することは高度の技術・
技能を必要とする。この加工の困難さは絶縁層材料の選
択にかなりの制限をもたらすものである。加えて、誘電
率を上げること即ち抵抗値を低下させる材料は、一般
に、材料の性質上温度変化によって抵抗値変化を起しや
すい。このことは現像電界が変化しやすいことを意味
し、この電界変化を補正するための多くの設備が必要と
なる。
時、各層の厚みがある一定の範囲に収まるように正確に
制御されていなければならない。例えば、全体での層厚
が比較的厚いときに等価誘電厚みd/εを100μｍ程度と
したばあい、比誘電率εが10くらいであればｄ≒１（m
m）となるが、ε≒３であればｄ≒0.3（mm）となる。し
かし、実際問題として、絶縁層を一般的な加硫及び研磨
方法で正確に約0.3mm厚に加工することは高度の技術・
技能を必要とする。この加工の困難さは絶縁層材料の選
択にかなりの制限をもたらすものである。加えて、誘電
率を上げること即ち抵抗値を低下させる材料は、一般
に、材料の性質上温度変化によって抵抗値変化を起しや
すい。このことは現像電界が変化しやすいことを意味
し、この電界変化を補正するための多くの設備が必要と
なる。
この考案の目的は、上記のような欠点を解消し、一成分
現像方式に有用なトナー担持体を具備した現像装置に提
供するものである。
現像方式に有用なトナー担持体を具備した現像装置に提
供するものである。
この考案は潜像担持体にトナー担持体上の一成分トナー
を供給して潜像を可視像化する現像装置に用いるトナー
担持体が、導電性電極と誘電層よりなり、この誘電層に
これと異なる比誘電率を有する離型性材料を気体状とし
て誘電体表面から内部に含浸させた離型性材料を分散含
有させてなることを特徴としている。
を供給して潜像を可視像化する現像装置に用いるトナー
担持体が、導電性電極と誘電層よりなり、この誘電層に
これと異なる比誘電率を有する離型性材料を気体状とし
て誘電体表面から内部に含浸させた離型性材料を分散含
有させてなることを特徴としている。
ちなみに、この考案者はトナー担持体における誘電層に
離型性材料を含有させることにより、現像電界の制御性
をゆるやかなものになさしめ、同時に、トナーの搬送性
並びにトナーに対する離型性（非粘着性）が得られるこ
とを確めた。この考案はそれに基づいてなされたもので
ある。
離型性材料を含有させることにより、現像電界の制御性
をゆるやかなものになさしめ、同時に、トナーの搬送性
並びにトナーに対する離型性（非粘着性）が得られるこ
とを確めた。この考案はそれに基づいてなされたもので
ある。
以下に、この考案を添付の図面に従がいながらさらに詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図はこの考案の現像装置におけるトナー担持体１の
一部拡大断面図であり、11はアルミニウムなどの導電性
電極、12は誘電層（絶縁層）、12aは離型性材料を表わ
している。なお、トナー担持体１を除いて現像装置それ
自体の構造は特開昭61-43767号公報に記載されている。
一部拡大断面図であり、11はアルミニウムなどの導電性
電極、12は誘電層（絶縁層）、12aは離型性材料を表わ
している。なお、トナー担持体１を除いて現像装置それ
自体の構造は特開昭61-43767号公報に記載されている。
この考案に係るトナー担持体１における誘電層12には離
型性材料（一成分トナーに対して離型性を有する材料）
12aが分散含有されているが、その離型性材料はトナー
担持体１表面から内方にかけて含有量が次第に少なくな
るように分散されているのが望ましい。こうした分散の
させ方は、分散含有（ドーピング）させたい粒子（離型
性材料）を気体状として誘電体表面から内部に含浸させ
る手段が採られる。
型性材料（一成分トナーに対して離型性を有する材料）
12aが分散含有されているが、その離型性材料はトナー
担持体１表面から内方にかけて含有量が次第に少なくな
るように分散されているのが望ましい。こうした分散の
させ方は、分散含有（ドーピング）させたい粒子（離型
性材料）を気体状として誘電体表面から内部に含浸させ
る手段が採られる。
ところで、ある結晶構造をもった物質に不純物を分散さ
せる手法は例えば半導体のPN接合などで公知である。そ
の分散は不純物源が一定量である場合はその量をＱとす
ると、濃度Ｃは で表わされる。ここで、Coは初期濃度、ｘは流れ方向の
座標距離（表面からの距離）、ｔは反応時間、Ｄは拡散
物質特有の拡散係数である。この不純物濃度の分散状態
は第２図のように示される。
せる手法は例えば半導体のPN接合などで公知である。そ
の分散は不純物源が一定量である場合はその量をＱとす
ると、濃度Ｃは で表わされる。ここで、Coは初期濃度、ｘは流れ方向の
座標距離（表面からの距離）、ｔは反応時間、Ｄは拡散
物質特有の拡散係数である。この不純物濃度の分散状態
は第２図のように示される。
半導体のPN接合の場合は電流を流して又は電圧を印加し
て増幅させる等の機能をもたせるものであるが、この考
案においては一定の比誘電率εRを有する物質（誘電
体）にそれとは異なる値の比誘電率εFを有する物質
（離型性材料）を分散させて、誘電層12全体の誘電率即
ち等価誘電厚みを容易にしかも極めて正確に制御するこ
とを狙いとしている。分散される離型性材料は、一成分
トナーに対して離型性を有し、帯電系列上トナーのそれ
からなるべく離れており、帯電効率を向上させつつ固着
を防止し、かつ、誘電層12そのものの表面性を劣化させ
ることなくトナー搬送性を維持させるものが好ましい。
それ故、この考案での離型性材料12aの誘電層12中への
分散は、前記PN接合の場合と比べて、目的及び基本的な
動作を異にするもののPN接合での分散方法（拡散方法）
は応用しうる。
て増幅させる等の機能をもたせるものであるが、この考
案においては一定の比誘電率εRを有する物質（誘電
体）にそれとは異なる値の比誘電率εFを有する物質
（離型性材料）を分散させて、誘電層12全体の誘電率即
ち等価誘電厚みを容易にしかも極めて正確に制御するこ
とを狙いとしている。分散される離型性材料は、一成分
トナーに対して離型性を有し、帯電系列上トナーのそれ
からなるべく離れており、帯電効率を向上させつつ固着
を防止し、かつ、誘電層12そのものの表面性を劣化させ
ることなくトナー搬送性を維持させるものが好ましい。
それ故、この考案での離型性材料12aの誘電層12中への
分散は、前記PN接合の場合と比べて、目的及び基本的な
動作を異にするもののPN接合での分散方法（拡散方法）
は応用しうる。
第３図はこの考案における誘電率制御の容易性および機
能を説明するための図である。ここでは、トナー担持体
１を円筒状と考えて、中心部に電圧印加された導電性電
極11を有し、その上に誘電層12が形成されており、一
方、２は潜像担持体であって、接地された導電層21上に
感光体層22が形成されており、これらトナー担持体１と
感光体２との間にエアギャップ（Air gap）Ｇが設けら
れ対峙されている。誘電層12上にはトナー（ｔ）の層−
トナー層−が形成されている。
能を説明するための図である。ここでは、トナー担持体
１を円筒状と考えて、中心部に電圧印加された導電性電
極11を有し、その上に誘電層12が形成されており、一
方、２は潜像担持体であって、接地された導電層21上に
感光体層22が形成されており、これらトナー担持体１と
感光体２との間にエアギャップ（Air gap）Ｇが設けら
れ対峙されている。誘電層12上にはトナー（ｔ）の層−
トナー層−が形成されている。
いま、第３図に示した現像方式の特性を考えたとき、現
像電界Ｅは、 Ｅ＝（VS−VB）／｛（d/ε）toner＋（d/ε）pc＋（d/
ε）DR＋Gs｝… で表わされる。式において、VSは潜像担持体２の表面
電位、VBは現像バイアス電圧、ｄは厚み、εは比誘電率
であって、（d/ε）tonerはトナー層の等価誘電厚み
（厚み／比誘電率）、（d/ε）pcは潜像担持体２の等価
誘電厚み、（d/ε）DRはトナー担持体１の等価誘電厚
み、GsはエアギャップＧの厚み（誘電層12と感光体層22
との距離）である。
像電界Ｅは、 Ｅ＝（VS−VB）／｛（d/ε）toner＋（d/ε）pc＋（d/
ε）DR＋Gs｝… で表わされる。式において、VSは潜像担持体２の表面
電位、VBは現像バイアス電圧、ｄは厚み、εは比誘電率
であって、（d/ε）tonerはトナー層の等価誘電厚み
（厚み／比誘電率）、（d/ε）pcは潜像担持体２の等価
誘電厚み、（d/ε）DRはトナー担持体１の等価誘電厚
み、GsはエアギャップＧの厚み（誘電層12と感光体層22
との距離）である。
上記式で （d/ε）toner＋（d/ε）pc＋（d/ε）DR＋Gs＝Ｘ とすると、実際の画像濃度I.D.（Image Density）と上
記式との関係は I.D.＝（Q/M）-1（VS−VB）/X… で表わされる。式において、Q/Mはトナーの単位重量
当りの帯電量である。
記式との関係は I.D.＝（Q/M）-1（VS−VB）/X… で表わされる。式において、Q/Mはトナーの単位重量
当りの帯電量である。
更に、式から電位変化における画像濃度（I.D.）の変
化量は、 で表わされる。式は写真技術等でいわれるγ特性に相
当している。電子写真複写においては、一般に、複写物
のコントラストが高く中間調が出にくいことから、式
の値（γ値）の低い方が有利である。しかし、一方で
は、式によりI.D.自体が低下するので、現像電界Ｅの
適正値を設定する必要が生じる。
化量は、 で表わされる。式は写真技術等でいわれるγ特性に相
当している。電子写真複写においては、一般に、複写物
のコントラストが高く中間調が出にくいことから、式
の値（γ値）の低い方が有利である。しかし、一方で
は、式によりI.D.自体が低下するので、現像電界Ｅの
適正値を設定する必要が生じる。
そこで、式に注目すると“X"の各項ではトナー担持体
１の（d/ε）DRの厚みｄの値が一番大きな寄与率をもつ
［（d/ε）DR］≒10-4に対して他の約10-6であり、トナ
ー担持体の（d/ε）DRのε（比誘電率）は一定である］
ことから、トナー担持体製作時にはその誘電層12の厚み
の制御を正確に行なわないと階調性の良好なコピーが得
られなくなる。
１の（d/ε）DRの厚みｄの値が一番大きな寄与率をもつ
［（d/ε）DR］≒10-4に対して他の約10-6であり、トナ
ー担持体の（d/ε）DRのε（比誘電率）は一定である］
ことから、トナー担持体製作時にはその誘電層12の厚み
の制御を正確に行なわないと階調性の良好なコピーが得
られなくなる。
次に、トナー担持体１のバルク方向の電気特性を考察す
ると、誘電層12中に離型性を有し、かつ、その誘電層自
体の材料とは異なった比誘電率をもつ材料を分散させた
場合、コンデンサーとしては異なった値の容量をもった
ものの直列と考えることができる。本考案では離型性材
料を気化した状態で誘電層に含浸させることによって、
離型性材料が誘電層の表層より勾配をもった濃度分布と
なる。即ち、低抵抗の誘電層にバームクーヘン状のそれ
ぞれ誘電容量が異なる構成となり、本考案の担持体の誘
電層の静電容量は各層の直列和となるから、下記式で
与えられる。一般に、ｎ個のコンデンサーの直列時の容
量Cpnは 1/Cpn＝1/C1＋1/C2＋1/C3＋…1/Cn と表わせるから である。この式から、不純物（離型性材料）の浸漬領
域を制御することにより好みの層全体の誘電特性を得る
ことのできるのが理解される。実際に製作されたものの
物性は、第２図の曲線と同様に、反応時間及び反応気体
の濃度による摩擦係数の変化として表わされる（第４図
及び第５図）。更に、d/εと反応気体濃度との関係は第
６図のように表わされ、第２図又は第4,5図と同様な傾
向を示す。従って反応時間及び反応気体濃度を定めれば
トナー担持体の巨視的な誘電率を決めることができる。
ると、誘電層12中に離型性を有し、かつ、その誘電層自
体の材料とは異なった比誘電率をもつ材料を分散させた
場合、コンデンサーとしては異なった値の容量をもった
ものの直列と考えることができる。本考案では離型性材
料を気化した状態で誘電層に含浸させることによって、
離型性材料が誘電層の表層より勾配をもった濃度分布と
なる。即ち、低抵抗の誘電層にバームクーヘン状のそれ
ぞれ誘電容量が異なる構成となり、本考案の担持体の誘
電層の静電容量は各層の直列和となるから、下記式で
与えられる。一般に、ｎ個のコンデンサーの直列時の容
量Cpnは 1/Cpn＝1/C1＋1/C2＋1/C3＋…1/Cn と表わせるから である。この式から、不純物（離型性材料）の浸漬領
域を制御することにより好みの層全体の誘電特性を得る
ことのできるのが理解される。実際に製作されたものの
物性は、第２図の曲線と同様に、反応時間及び反応気体
の濃度による摩擦係数の変化として表わされる（第４図
及び第５図）。更に、d/εと反応気体濃度との関係は第
６図のように表わされ、第２図又は第4,5図と同様な傾
向を示す。従って反応時間及び反応気体濃度を定めれば
トナー担持体の巨視的な誘電率を決めることができる。
トナー担持体１の表面性は、画像濃度に関係しており、
トナー供給性という観点から、その表面粗さは５〜10μ
mRz程度にするのが好ましい。ところが、表面粗さは副
作用としてトナーフィルミングの発生時期が表面が滑ら
かなものと比較して早くなるとい傾向を有する。
トナー供給性という観点から、その表面粗さは５〜10μ
mRz程度にするのが好ましい。ところが、表面粗さは副
作用としてトナーフィルミングの発生時期が表面が滑ら
かなものと比較して早くなるとい傾向を有する。
こうしたトナーフィルミングの発生を阻止するか又は遅
らすうえでも誘電層12中に離型性材料12aを分散含有さ
せることが有利である。
らすうえでも誘電層12中に離型性材料12aを分散含有さ
せることが有利である。
前記の離型性材料の代表例としては弗素樹脂などがあげ
られる。
られる。
この考案によれば下記のような効果がもたらされる。
（１） この考案のトナー担持体の誘電層に他の物性を
有する離型性材料を厚み方向に濃度差をもって分散含有
させることで好ましい巨視的な誘電率が得られ、誘電厚
み即ち現像電界の制御が極めて容易かつ正確なトナー担
持体が得られる。
有する離型性材料を厚み方向に濃度差をもって分散含有
させることで好ましい巨視的な誘電率が得られ、誘電厚
み即ち現像電界の制御が極めて容易かつ正確なトナー担
持体が得られる。
（２） 離型性材料を選択し分散含有することにより、
トナー担持体のトナーフィルミグを更に効果的に防止で
きるとともに、トナー担持体表面（誘電層表面）を適当
な範囲の表面粗さにしてトナー搬送性を向上させること
ができる。
トナー担持体のトナーフィルミグを更に効果的に防止で
きるとともに、トナー担持体表面（誘電層表面）を適当
な範囲の表面粗さにしてトナー搬送性を向上させること
ができる。
（３） 摩擦帯電系列上、誘電体とは離れた離型性材料
を用いることにより、トナー帯電量の制御が可能であ
る。
を用いることにより、トナー帯電量の制御が可能であ
る。
第１図はこの考案に係る現像装置のうちのトナー担持体
の一部拡大断面図である。 第２図は結晶構造をもった物質に不純物を分散させた場
合の状態を表わしたグラフである。 第３図は潜像担持体とトナー担持体とが対向した状態に
おいて、トナー担持体の誘電率制御の容易性及び機能を
説明するための図である。 第４図は誘電層に離型性材料が分散含有される場合の圧
力と摩擦係数（誘電層表面の摩擦係数）との関係を表わ
したグラフ、第５図は同様の反応時間と摩擦係数との関
係を表わしたグラフである。 第６図は反応気体濃度と等価誘電厚み（d/ε）との関係
を表わしたグラフである。 １……トナー担持体、２……潜像担持体 11……導電性電極、12……誘電層（絶縁層） 12a……離型性材料、21……導電層 22……感光体層
の一部拡大断面図である。 第２図は結晶構造をもった物質に不純物を分散させた場
合の状態を表わしたグラフである。 第３図は潜像担持体とトナー担持体とが対向した状態に
おいて、トナー担持体の誘電率制御の容易性及び機能を
説明するための図である。 第４図は誘電層に離型性材料が分散含有される場合の圧
力と摩擦係数（誘電層表面の摩擦係数）との関係を表わ
したグラフ、第５図は同様の反応時間と摩擦係数との関
係を表わしたグラフである。 第６図は反応気体濃度と等価誘電厚み（d/ε）との関係
を表わしたグラフである。 １……トナー担持体、２……潜像担持体 11……導電性電極、12……誘電層（絶縁層） 12a……離型性材料、21……導電層 22……感光体層
Claims (1)
- 【請求項１】潜像担持体にトナー担持体上の一成分トナ
ーを供給して潜像を可視像化する現像装置に用いるトナ
ー担持体が、導電性電極と誘電層よりなり、この誘電層
にこれと異なる比誘導率を有する離型性材料を気体状と
して誘電体表面から内部に含浸させた離型性材料を分散
含有させてなることを特徴とするトナー担持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988161986U JPH0753082Y2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | トナー担持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988161986U JPH0753082Y2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | トナー担持体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283551U JPH0283551U (ja) | 1990-06-28 |
| JPH0753082Y2 true JPH0753082Y2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=31445406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988161986U Expired - Lifetime JPH0753082Y2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | トナー担持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753082Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2504979B2 (ja) * | 1987-01-27 | 1996-06-05 | 株式会社リコー | トナ−担持体 |
-
1988
- 1988-12-14 JP JP1988161986U patent/JPH0753082Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0283551U (ja) | 1990-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6714754B2 (en) | Developing roller for electrophotography, developing apparatus, apparatus unit and image forming apparatus | |
| US8059995B2 (en) | Image forming apparatus including a developer bearing member with an alternate electric field being applied thereto | |
| JPS61223769A (ja) | 一成分現像装置 | |
| JPH0753082Y2 (ja) | トナー担持体 | |
| KR0180729B1 (ko) | 현상액 | |
| US3398336A (en) | Electrical charging utilizing a twophase liquid medium | |
| US4583835A (en) | Image control device for electrophotographic copier | |
| JPH01170969A (ja) | 現像装置 | |
| US4155330A (en) | Electrographic development apparatus for use with conductive toner | |
| JPH1091000A (ja) | 一成分現像装置 | |
| JP2001117353A (ja) | 現像方法 | |
| JPH06266221A (ja) | 記録装置に用いる現像装置及びイオン発生器 | |
| JPH046951B2 (ja) | ||
| US20020025190A1 (en) | Developing apparatus | |
| JPH0792793A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH10307469A (ja) | 現像装置 | |
| JPH0241030B2 (ja) | ||
| JPS6111757A (ja) | 非磁性一成分現像方法 | |
| US20020018662A1 (en) | Transfer apparatus | |
| JPH0950177A (ja) | 現像装置用現像剤担持体 | |
| JPH1010857A (ja) | 現像ロール | |
| JPH0261652A (ja) | 一成分接触現像方法 | |
| JPH05107903A (ja) | 現像装置及び方法 | |
| JPH1124388A (ja) | 現像装置 | |
| JPS6143772A (ja) | 現像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |