JPH0387780A - developing device - Google Patents
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- JPH0387780A JPH0387780A JP1223195A JP22319589A JPH0387780A JP H0387780 A JPH0387780 A JP H0387780A JP 1223195 A JP1223195 A JP 1223195A JP 22319589 A JP22319589 A JP 22319589A JP H0387780 A JPH0387780 A JP H0387780A
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はトナー粒子を用いて現像を行なう乾式現像方式
の現像装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a dry development type developing device that performs development using toner particles.
[従来の技術]
従来、二成分現像剤を用いた現像装置においては、複写
画像品質の安定性の点では優れた利点かあるが、現像剤
の十分な攪拌・混合が必要とされている。これは、トナ
ー濃度を一定に保ち、トナーへの帯電を均一に安定fヒ
させるためである。[Prior Art] Conventionally, a developing device using a two-component developer has an excellent advantage in terms of stability of copied image quality, but requires sufficient stirring and mixing of the developer. This is to keep the toner concentration constant and charge the toner uniformly and stably.
しかし、十分な混合・攪拌を行なうためには装置構成が
複雑となっていたし、現像剤、特に磁性粒子に流動性の
よい特性か要求されていた。However, in order to achieve sufficient mixing and agitation, the device configuration was complicated, and the developer, particularly the magnetic particles, was required to have good fluidity.
以上の二成分現像剤を用いた現像装置の問題点を解決す
るため、トナーの濃度維持あるいは現像剤の混合・撹拌
の機構を省略ないしは簡素化した現像装置がいくつか提
案されている。In order to solve the above-mentioned problems of a developing device using a two-component developer, several developing devices have been proposed in which mechanisms for maintaining toner concentration or mixing and stirring the developer are omitted or simplified.
例えば、本出願人は、従来の二成分現像方式とは異なり
、現像剤供給容器内に磁性粒子とトナー粒子を収納し、
現像部へは一戒分トナーであるトナー粒子のみを供給し
て現像を行なう装置を提供した。For example, unlike the conventional two-component development system, the applicant stores magnetic particles and toner particles in a developer supply container,
The present invention provides an apparatus that performs development by supplying only toner particles, which are toner particles, to a developing section.
これは現像剤供給容器内に予め磁性粒子を投入しておき
、回転駆動される現像剤担持体たる現像スリーブか現像
剤供給容器の内側に有する表面部分に上記磁性粒子を保
持させて磁性粒子M(第−層)を形威し、次いでトナー
を投入して上記磁性粒子層の外側に貯溜(第二層)させ
て、現像を行うものであった(特開昭59−20486
6号公報、特開昭59−204867号公報)。In this method, magnetic particles are placed in a developer supply container in advance, and the magnetic particles are retained on a developing sleeve, which is a rotationally driven developer carrier, or on a surface portion inside the developer supply container. (first layer), then toner is introduced and stored outside the magnetic particle layer (second layer), and development is carried out (Japanese Patent Laid-Open No. 59-20486
No. 6, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-204867).
この手法は、現像剤供給容器内に磁性粒子を拘束し、現
像スリーブの回転とともに拘束した磁性粒子の一部を現
像スリーブ上で循環させて、この循環によってトナー粒
子を磁性粒子に付着させて取り込み現像スリープJ:に
薄層のトナー層を形成するものであった。この=F法に
よって複雑な機構を用いずに、現像スリーブ上での磁性
粒子とトナー粒子との十分な混合撹拌か可能となったの
である。In this method, magnetic particles are restrained in a developer supply container, and as the developing sleeve rotates, some of the restrained magnetic particles are circulated on the developing sleeve. Through this circulation, toner particles are attached to the magnetic particles and captured. A thin toner layer was formed in the development sleep J:. This =F method makes it possible to sufficiently mix and stir the magnetic particles and toner particles on the developing sleeve without using a complicated mechanism.
しかしながら、長期にわたって現像を行う場合や、現像
装置を画像記録装置本体に対して着脱f=7能にした場
合の何らかの衝撃が加わる場合には。However, when developing is carried out over a long period of time, or when some kind of impact is applied when the developing device is detachable from the main body of the image recording apparatus f=7.
上記循環作用が不安定になり画像劣化となる不都合か発
生することが確認された。It has been confirmed that the above-mentioned circulation effect becomes unstable, leading to image deterioration.
そこで本出願人は多くの実験によって、これらの不都合
をも解決でき、積極的に現像部にも磁性粒子を搬送する
二成分現像装置を特開昭62−63970号(昭和60
年9月17日出願)等に提案している。Therefore, through many experiments, the present applicant has developed a two-component developing device that solves these disadvantages and actively conveys magnetic particles to the developing section in Japanese Patent Laid-Open No. 62-63970 (Showa 60).
(filed on September 17, 2017).
これらの提案は、現像スリーブ表面のトナー粒子を静電
潜像担持体へ転移させるために交互電界を現像部におい
て用い、現像スリーブと静電潜像担持体とで形成される
現像部の空間に対して、現像部に搬送される磁性粒子の
占める体積比率か1.5〜30%であるように設定した
手法を用いることにより、高濃度・高現像効率の現像を
可能としたものである。すなわち、現像領域において磁
性粒子の穂をまばらにし、磁性粒子表面上に付着したト
ナー粒子を完全に現像に寄与させるとともに現像スリー
ブ上に付着しているトナー粒子も現像に寄与させること
により高濃度・高現像効率を達成するものであった。These proposals use alternating electric fields in the developing section to transfer the toner particles on the surface of the developing sleeve to the electrostatic latent image carrier, and the space in the developing section formed by the developing sleeve and the electrostatic latent image carrier is On the other hand, by using a method in which the volume ratio occupied by the magnetic particles transported to the developing section is set to be 1.5 to 30%, development with high concentration and high development efficiency is made possible. That is, by making the spikes of magnetic particles sparse in the development area, allowing the toner particles attached to the surface of the magnetic particles to completely contribute to the development, and also allowing the toner particles attached to the developing sleeve to contribute to the development, high density and This achieved high development efficiency.
[発明か解決しようとする課題]
しかしながら、上記従来装置においては、磁性粒子上に
付着したトナーと、現像スリーブ上に付着したトナーを
比較すると、現像スリーツ上に付着したトナーの帯電電
荷量(以下トリボとする)は磁性粒子に付着したものよ
りも小さいことが判明した。この理由は、現像スリーブ
の移動とともに、磁性粒子も搬送されるため、現像スリ
ーブ上のトナー粒子か磁性粒子によって摺擦される機会
か少なくなっているためである。すなわち、現像スリー
ブ表面との摺擦によるトリボ付与はほとんど行われてい
なかったのである。この現像スリーブ上のトナーのトン
ボを所定の値までもち上げるためは、現像スリーブ近傍
で現像スリーブの回転と反対方向に移動する磁性粒子の
存在か必要となる。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional device, when comparing the toner attached to the magnetic particles and the toner attached to the developing sleeve, the amount of electrical charge (hereinafter referred to as It was found that the particles (referred to as tribo) were smaller than those attached to magnetic particles. The reason for this is that as the developing sleeve moves, the magnetic particles are also transported, so there is less chance that the toner particles on the developing sleeve will be rubbed by the magnetic particles. In other words, triboelectric effects due to rubbing against the surface of the developing sleeve were hardly performed. In order to raise the toner mark on the developing sleeve to a predetermined value, it is necessary to have magnetic particles near the developing sleeve that move in a direction opposite to the rotation of the developing sleeve.
しかし、単純に磁性粒子の搬送性を低ドさせることは上
述の磁性粒子によるトナーの取り込み作用を考慮すると
不都合が生ずる。However, simply reducing the transportability of the magnetic particles causes problems in consideration of the above-mentioned toner absorption effect by the magnetic particles.
以上のことは、特に複写画像の高画質化に伴う現像剤の
小粒径化及び現像装置の小型化に伴う現像スリーブの小
径化によって顕著になる傾向にある。すなわち、現像ス
リープの小径化に伴い現像剤供給容器内で現像スリーブ
上に保持できる磁性粒子−量か減少し、トナー粒子か付
着できる現像スリーブ表面積も小さくなるので、現像ス
リーブ上の単位面積出りのトナーの帯電量かより減少す
る。また、現像剤の小粒径化によって、より十分な混合
・攪拌を現像スリーブ上で行う必要がある。The above-mentioned problem tends to become more noticeable as the particle size of the developer becomes smaller as the quality of copied images becomes higher and the diameter of the developing sleeve becomes smaller as the developing device becomes smaller. In other words, as the diameter of the developing sleeve becomes smaller, the amount of magnetic particles that can be held on the developing sleeve in the developer supply container decreases, and the surface area of the developing sleeve on which toner particles can adhere also becomes smaller, so the unit area on the developing sleeve decreases. The amount of charge on the toner decreases. Furthermore, as the particle size of the developer becomes smaller, it is necessary to perform more sufficient mixing and stirring on the developing sleeve.
ざらに、トナー濃度(以下トナーコンテンツとする〉維
持のための自動トナー補給装置をもたない上述の現像装
置においては、非常に画像比率の低い原稿を連続して多
数枚複写した際に、現像容器内のトナーコンテンツか徐
々に上昇し、現像スリーフ上のトナーのトリボが低下す
る傾向にある。特に上述の現像剤の小粒径化及び現像ス
リーブの小径化によって顕著となる。Generally, in the above-mentioned developing device, which does not have an automatic toner replenishment device for maintaining toner density (hereinafter referred to as toner content), when a large number of originals with extremely low image ratios are successively copied, the developing device As the toner content in the container gradually increases, the triboelectricity of the toner on the developing sleeve tends to decrease.This is particularly noticeable as the particle size of the developer described above and the diameter of the developing sleeve become smaller.
現像スリーフ上のトナー粒子のトリボが磁性粒tのそれ
に比べ低いことは、その絶対値がある値以上であれば特
に問題とならないか、ある値以下にトナー粒子のトリボ
か減少すると、現像領域でのトナー飛散が多くなったり
、転写材への感光ドラム上のトナー像を転写する際に飛
び散りを発生させる弊害を生じる。さらにトナー粒子の
トリボか減少すると画像上にかぶりを生じる虞れもある
。The fact that the triboelectricity of the toner particles on the development sleeve is lower than that of the magnetic particles t is not a particular problem as long as its absolute value is above a certain value, or if the triboelectricity of the toner particles decreases below a certain value, it will cause problems in the developing area. This may cause problems such as increased toner scattering or scattering when the toner image on the photosensitive drum is transferred to the transfer material. Furthermore, if the triboelectricity of toner particles decreases, there is a possibility that fogging may occur on the image.
この問題に対して現像剤規制部材の規制力を強くして解
決を試みる提案もあるか、局部的に磁性粒子を介して現
像剤へストレスが加わり、現像剤の過帯電及び機械的劣
化を生じやすくなるという問題もあった。Some proposals have been made to try to solve this problem by increasing the regulating force of the developer regulating member, or stress is locally applied to the developer via magnetic particles, causing overcharging and mechanical deterioration of the developer. There was also the problem of making it easier.
本発明は、上記問題を解決し磁性粒子とトナー粒子を用
いる現像装置において、複雑な混合・攪拌機構及びトナ
ーコンテンツ維持装置を用いることなく、常に安定した
画像か得られ、特に、小粒径の現像剤及び小径の現像ス
リーブを用いても鮮明で良好な画像を長期間維持するこ
とかできる現像装置を提供することを目的としている。The present invention solves the above problems and provides a developing device using magnetic particles and toner particles, which can always produce stable images without using a complicated mixing/stirring mechanism or toner content maintenance device. It is an object of the present invention to provide a developing device that can maintain clear and good images for a long period of time even when using a developer and a small-diameter developing sleeve.
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、上記目的は。[Means to solve the problem] According to the invention, the above objectives are achieved.
前方に開口部を墳し、磁性粒子とトナー粒子とを収容す
る現像剤供給容器と、上記開口部に回転自在に配設され
トナー粒子と磁性を担持搬送せしめる現像剤担持体と、
該現像剤相持体の粒子内部に固定配設された磁界発生手
段と、上記現像剤担持体に当接して該現像剤担持体上の
現像剤の通過を規制する現像剤規制手段とを備えた現像
装置において、
上記現像剤担持体の表面は、導電性粒子を該表面に樹脂
で結着させて形成された導電性粗面を有しており、該導
電性粗面の突起か上記導電性粒子によって形成されてい
る。a developer supply container having an opening in the front and containing magnetic particles and toner particles; a developer carrier rotatably disposed in the opening to carry and transport the toner particles and magnetism;
A magnetic field generating means fixedly disposed inside the particles of the developer carrier, and a developer regulating means that comes into contact with the developer carrier to regulate passage of the developer on the developer carrier. In the developing device, the surface of the developer carrier has a conductive rough surface formed by bonding conductive particles to the surface with a resin, and the protrusions of the conductive rough surface or the conductive It is formed by particles.
ことによって達成される。This is achieved by
[作用]
本発明は、現像剤担持体の表面か導電性粒子を樹脂で結
着させた導電性粗面となっているので、上記導電性粒子
から成る突起の間に樹脂によって形成される凹部が磁性
粒子を搬送して磁性粒子の循環及び攪拌が活発となり、
かつ、上記樹脂によって形成される平滑な凹部表面とト
ナー粒子との摺擦によってトナー粒子へのトリボ付与か
確実に行われる。[Function] In the present invention, since the surface of the developer carrier is a conductive rough surface in which conductive particles are bonded with a resin, the recesses formed by the resin between the protrusions made of the conductive particles are transports the magnetic particles, and the circulation and stirring of the magnetic particles become active.
In addition, the triboelectric effect on the toner particles is reliably performed by the friction between the toner particles and the smooth concave surfaces formed by the resin.
[実施例]
以下、添付図面の第1図及び第2図にもとづいて本発明
の第一実施例を説明する。本実施例(用いる現像剤は、
−成分現像剤ではあるが、現像剤供給容器内の局部に磁
性粒子を存在せしめた手法を用いたものである。[Embodiment] Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 and 2 of the accompanying drawings. This example (the developer used was
-Although it is a component developer, it uses a technique in which magnetic particles are locally present in the developer supply container.
第1図においてlは矢印へ方向に回転する潜像担持体と
しての感光ドラムである。感光ドラムlとし”Cは、例
えばカールソンプロセスにより静電潜像を形成したいわ
ゆるゼログラフ感光体、特公昭42−2:1910号公
報に記載のNPプロセスにより静電潜像を形成した表面
に絶縁層を有する感光体、静電記録法により潜像を形成
した絶縁体、転写法により静電潜像を転写した絶縁体、
その他適宜の方法により静電潜像(あるいは電位潜像)
あるいは磁気潜像を形成保持させた部材である。In FIG. 1, l represents a photosensitive drum as a latent image carrier that rotates in the direction of the arrow. The photosensitive drum "C" is a so-called xerographic photosensitive material on which an electrostatic latent image is formed by, for example, the Carlson process, and an insulating layer on the surface on which an electrostatic latent image is formed by the NP process described in Japanese Patent Publication No. 42-2:1910. an insulator with a latent image formed by an electrostatic recording method, an insulator with an electrostatic latent image transferred by a transfer method,
Electrostatic latent image (or potential latent image) by other appropriate methods
Alternatively, it is a member on which a magnetic latent image is formed and retained.
」;記感光ドラムlには現像装置が対向配設されており
、該現像装置は、現像剤供給容器(以下単に容器と記す
)2と、現像剤担持体としての現像スリーブ3と、磁界
発生手段たる磁石4と、現像剤規制手段たる弾性プレー
ト6とを備えている。A developing device is disposed opposite to the photosensitive drum l, and the developing device includes a developer supply container (hereinafter simply referred to as a container) 2, a developing sleeve 3 as a developer carrier, and a magnetic field generating device. It includes a magnet 4 as a means and an elastic plate 6 as a developer regulating means.
容器2は現像装置の長手方向(紙面に直角な方向)に延
在する開口部を有し、該開口部には上記現像スリーブ3
か配設されている。該現像スリーブ3は、アルミニウム
等の非磁性材料製である。The container 2 has an opening extending in the longitudinal direction of the developing device (direction perpendicular to the paper surface), and the developing sleeve 3 is inserted into the opening.
or is arranged. The developing sleeve 3 is made of a non-magnetic material such as aluminum.
該現像スリーブ3は第1図において上記開口部に、右略
半周面を容器2内へ突入させ、左略半周面を容器2外へ
露出させて回転自在に軸受させて横設してあり、矢印B
方向に回転駆動される。The developing sleeve 3 is horizontally installed in the opening in FIG. 1, with its right half-circumferential surface protruding into the container 2, and its left half-circumferential surface exposed outside the container 2, and rotatably supported on a bearing. Arrow B
rotationally driven in the direction.
上記現像スリーブ3の表面は後述のごとく凹凸形状が施
されている。The surface of the developing sleeve 3 is textured as described below.
磁石4は現像スリーブ3内に設けられ、本実施例では固
定された永久磁石であり、現像スリーブ3が回転駆動さ
れた場合ても、固定位置及び姿勢な威持し、固定的な磁
界を発生する。この磁石4は磁極5(N極)を有する。The magnet 4 is provided inside the developing sleeve 3, and is a fixed permanent magnet in this embodiment, so that even when the developing sleeve 3 is rotated, it maintains a fixed position and posture and generates a fixed magnetic field. do. This magnet 4 has a magnetic pole 5 (N pole).
磁石4としては永久磁石に代えて電磁石を配設してもよ
い。As the magnet 4, an electromagnet may be provided instead of a permanent magnet.
弾性ブレード6は現像スリーブ3の外表面に接触して設
けられている。接触点は磁石4の磁極5の位置よりも現
像スリーブ3回転方向下流側であり、弾性ブレード6は
同下流側に傾いて(すなわち、スリーブ回転方向に対向
して)設けられている。磁石4は前記接触点よりも上流
側に少なくとも一つ磁極を有する。The elastic blade 6 is provided in contact with the outer surface of the developing sleeve 3. The contact point is located downstream of the position of the magnetic pole 5 of the magnet 4 in the direction of rotation of the developing sleeve 3, and the elastic blade 6 is provided inclined toward the downstream side (that is, opposed to the direction of rotation of the sleeve). The magnet 4 has at least one magnetic pole upstream of the contact point.
また、容器2の内部には少量の磁性粒子7と〜成分現像
剤(以下この実施例ではトナーと称す)8とか投入され
ており、磁性粒子7は磁石4による磁界の作用で容器2
の表面上に拘束され、磁気ブラシを形成している。ここ
で少量とは1例えば、特開昭62−96977に開示さ
れている磁性粒子の量であり、現像剤供給容器開口部で
現像スリーブ表面に対して弾性プレート部近傍のみ存在
するような少量、より具体的には弾性プレート部近傍に
存在してその近傍の現像スリーブ表面が磁性粒子によっ
てほとんど覆われずトナーへ開放される状態を形成でき
る量である。さらに特開昭60−95575に開示され
ているように、容器開IJ部の現像スリーフ全体を覆う
ことができる量までを含める。Further, a small amount of magnetic particles 7 and ~component developer (hereinafter referred to as toner in this embodiment) 8 are placed inside the container 2, and the magnetic particles 7 are transferred to the container 2 by the action of the magnetic field from the magnet 4.
is constrained on the surface of the magnetic brush, forming a magnetic brush. Here, a small amount refers to the amount of magnetic particles disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 62-96977, such as a small amount that exists only in the vicinity of the elastic plate with respect to the surface of the developing sleeve at the opening of the developer supply container. More specifically, the amount is such that the surface of the developing sleeve in the vicinity of the elastic plate is hardly covered with magnetic particles and is exposed to the toner. Furthermore, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-95575, an amount that can cover the entire developing sleeve of the opening IJ portion of the container is included.
本実施例においては、弾性ブレード先端部近傍ないしは
現像剤容器開口部の現像剤容器内に少量の磁性粒子を有
し、該少量の磁性粒子の現像スリーブ上での循環を形成
せしめ、現像剤担持体表面ないしは磁性粒子に付着する
トナーの混合・攪拌な生じさせると共に現像部へ至る現
像スリーフ表面上にトナーの薄層な形成する。In this embodiment, a small amount of magnetic particles is provided in the developer container near the tip of the elastic blade or at the opening of the developer container, and the small amount of magnetic particles is circulated on the developing sleeve to carry the developer. The toner adhering to the body surface or magnetic particles is mixed and stirred, and a thin layer of toner is formed on the surface of the developing sleeve leading to the developing section.
次に、現像スリーブ3の表面に形成された凹凸形状につ
いて詳しく説明する。本発明は、磁性粒子の循環・振動
を向上させることによってトナーの搬送及びトリボ付与
を安定させ、かつ、現像ス!J−ニア’表面とトナーの
摺擦によってもトナーヘトリボを付与させようとするも
のである。しかし、磁性粒子の循環・振動作用と現像ス
リーブ表面に直接付着するトナーへのトリボ付与とは若
干相反する点かある。すなわち、磁性粒子の循環・振動
を向上させようとして現像スリーブ表面の凹凸のピッチ
を大きくして該凹凸表面の粗さを強くすると、現像スリ
ーブ上の磁性粒子の搬送力は、向上し、循環・振動作用
は激しくなる。したかって、磁性粒子によるトナーへの
トリボ付与は向上する。Next, the uneven shape formed on the surface of the developing sleeve 3 will be explained in detail. The present invention improves circulation and vibration of magnetic particles to stabilize toner transport and triboadhesion, and improve development speed! It is intended to cause toner friction by rubbing the toner against the J-Near' surface. However, there is a slight conflict between the circulation/vibration effect of the magnetic particles and the triboelectric effect on the toner directly attached to the surface of the developing sleeve. In other words, if the pitch of the unevenness on the surface of the developing sleeve is increased to increase the roughness of the uneven surface in an attempt to improve the circulation and vibration of the magnetic particles, the conveying force of the magnetic particles on the developing sleeve will be improved and the circulation and vibration will be improved. The vibration effect becomes more intense. Therefore, the triboelectricity imparted to the toner by the magnetic particles is improved.
しかし、凹凸のピッチを大きくすれば磁性粒子たけでな
くトナー搬送力も向上し、トナーか現像スリーブ近傍に
滞留しながら該現像スリーブ表面と何度も摺擦すること
によってトリボを得る機会が少なくなる。したがって、
現像スリーブ表面からトナーへのトリボ付与は低下する
傾向となり現像スリーブ上のトナーのトリボ値Q/M
(単位重量邑りの電荷量)は低下を示すことになる。However, if the pitch of the unevenness is increased, not only the magnetic particles but also the toner conveying force is improved, and the chance of obtaining tribo due to the toner staying near the developing sleeve and repeatedly rubbing against the surface of the developing sleeve is reduced. therefore,
The triboelectricity applied to the toner from the surface of the developing sleeve tends to decrease, and the triboelectric value Q/M of the toner on the developing sleeve decreases.
(the amount of electric charge per unit weight) will show a decrease.
一方、現像スリーツーヒのトナーか十分に現像スリーツ
表面と摺擦するように現像スリーブ表面の凹凸のピッチ
を小さくしてその表面を平滑にすれば、現像スリーブ上
のトナーのトリボ値Q/Mは高くなるか、磁性粒子の搬
送性か悪くなり循環・振動作用か低下する。したがって
、磁性粒子によるトナーへのトリボ付与及び磁性粒子に
よるトナーの搬送は減少する。On the other hand, if the pitch of the unevenness on the surface of the developing sleeve is made small and the surface is made smooth so that the toner in the developing sleeve sufficiently rubs against the surface of the developing sleeve, the tribo value Q/M of the toner on the developing sleeve will be high. Otherwise, the transportability of the magnetic particles deteriorates, and the circulation/vibration effect decreases. Therefore, the triboading of the toner by the magnetic particles and the transport of the toner by the magnetic particles are reduced.
本発明は、以上のような磁性粒子の循環・振動作用と現
像スリーツ表面のトナーとの摺擦作用の均衡を保ち常に
安定した画像を得ることのできる現像スリーブを提供す
るものである。The present invention provides a developing sleeve that maintains a balance between the circulation and vibration of the magnetic particles and the rubbing action of the toner on the surface of the developing sleeve, and is capable of always producing stable images.
本発明では凸部粗面形成に単独で凸部を形威し得る導電
性粒子を用い、凹部形成にこの粒子を結着するための樹
脂を用いて平滑面とした。なお、表面層全体として導電
性を維持するために1表面凹凸構造に影響を与えないよ
うに微粉性の高い導電粉を樹脂に混在させた。このよう
にすることによって、凹部の平滑面でトナーを捕獲して
摺擦するので現像スリーブとトナーとの摺擦頻度が高く
なり現像スリーフ表面によるトリボ付与能力か向1;す
る。また、凹部での捕獲によって磁性粒子の搬送性も向
上するので、磁性粒子の循環・振動作用を向上させるこ
とかできる。In the present invention, conductive particles that can form a convex portion by themselves are used to form a rough surface, and a resin for binding these particles is used to form a concave portion to form a smooth surface. In order to maintain the conductivity of the surface layer as a whole, highly fine conductive powder was mixed in the resin so as not to affect the uneven structure of the surface. By doing this, the toner is captured and rubbed on the smooth surface of the recess, so the frequency of rubbing between the developing sleeve and the toner increases, which improves the ability of the developing sleeve surface to provide tribo. In addition, since the transportability of the magnetic particles is improved by capturing them in the recesses, it is possible to improve the circulation and vibration effects of the magnetic particles.
以上のような現像スリーブ表面の抵抗値としては、現像
スリーブ表面における電荷の蓄積を防止し、非接触現像
におけある現像性を良好なものにするために、104Ω
C−以下に保つことか好ましい。The resistance value of the surface of the developing sleeve as described above is set to 104 Ω in order to prevent the accumulation of electric charge on the surface of the developing sleeve and to achieve good developing performance in non-contact development.
It is preferable to keep it below C-.
また、上記現像スリーブに用いる樹脂としては、トナー
のトリボ付与能力を向上させるために、トナーと摩擦帯
電列の相違する物質を用いればよい。例えば、トナーを
正極性に帯電しやすくするには、フッ素樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、ポリオレフィン樹脂5クロルスチレン樹脂、エ
ポキシ樹脂等の電子吸引性の強い樹脂を用いるとよい。Further, as the resin used in the developing sleeve, a material having a triboelectrification series different from that of the toner may be used in order to improve the triboelectricity imparting ability of the toner. For example, in order to easily charge the toner positively, a resin with strong electron-attracting properties such as a fluororesin, a vinyl chloride resin, a polyolefin resin, a 5-chlorostyrene resin, or an epoxy resin may be used.
逆に負極性に帯電しやすくするには、ポリアミド樹脂、
メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等の電
子供与性の強い樹脂を用いるとよい。On the other hand, to make it easier to charge negatively, use polyamide resin,
It is preferable to use resins with strong electron-donating properties such as melamine resins, polyurethane resins, and acrylic resins.
同様に、結着樹脂にトナーへの荷電制御剤を含浸させて
もよい。また、樹脂層中に潤滑性粉末を分散させて、現
像スリーブ上のトナーの剥ぎ取り及び離脱を容易にして
もよい。Similarly, the binder resin may be impregnated with a charge control agent for toner. Furthermore, lubricating powder may be dispersed in the resin layer to facilitate peeling off and separation of the toner on the developing sleeve.
次に、現像スリーブ3の凹凸の表面粗さ(Rz)として
は、凸部の高されはRzて磁性粒子の平均粒径の0.0
2〜1倍、凸部のピッチ間平均圧fidは上記平均粒径
の0.02〜5倍か好ましく、h<2dを満足する範囲
が好ましい。Next, as for the surface roughness (Rz) of the unevenness of the developing sleeve 3, the height of the protrusion is Rz, which is 0.0 of the average particle diameter of the magnetic particles.
The average pitch pressure fid of the convex portions is preferably 0.02 to 5 times the average particle diameter, and preferably a range satisfying h<2d.
ここで表面粗さRzとは表面を基準長さだで抜き取った
部分の平均線に平行な直線のうち凸部の高い方から三番
目の山と凹部の深い方から三番目の谷を通るものを選び
、この間隔を表したものであり、JIS表面粗さ■60
1の規格に依るものである。以下表面粗さRzに関して
同様である。Here, the surface roughness Rz is defined as the straight line that passes through the third peak from the highest of the convex portions and the third valley from the deepest of the concave portions among the straight lines parallel to the average line of the portion of the surface extracted by the standard length. This interval is selected and represents the JIS surface roughness ■60
This is based on the 1st standard. The same applies to the surface roughness Rz below.
上記の範囲を外れると、磁性粒子の循環・振動作用が得
られなくなり、トナーとの混合攪拌か不十分となる。特
に、上限の範囲を越えると、現像スリーブ表面の搬送力
か強すぎて、現像剤供給容器内の磁性粒子を拘束してお
くことか難しくなる。Outside the above range, the magnetic particles will not be able to circulate and vibrate, resulting in insufficient mixing and stirring with the toner. In particular, when the upper limit is exceeded, the conveying force on the surface of the developing sleeve becomes too strong, making it difficult to restrain the magnetic particles in the developer supply container.
また2導電粉としてた5ル置よりも大きいことか望まし
い。5井■以下では、磁性粒子の搬送性か低下し、磁性
粒子による攪拌・振動作用か減少する傾向がある。It is also desirable that the conductive powder be larger than the 5 liters used as the 2 conductive powder. Below 5 wells, the transportability of the magnetic particles tends to decrease, and the stirring and vibration effects of the magnetic particles tend to decrease.
なお、樹脂に混在させる導電粉としては、薄片状、ta
線維状粉末状の各種形状の金属物、もしくは、金属酸化
物の粒子、グラファイト、カーボンフラッフ等を用いる
ことかできる。The conductive powder to be mixed in the resin may be flaky, ta
Metal objects in various shapes in the form of fibrous powder, metal oxide particles, graphite, carbon fluff, etc. can be used.
次に本実施例装置の動作について説明する。現像スリー
ブ3が矢印Bの方rムlに回転すると、磁性粒子7は磁
石4によって形成される磁界に拘束されつつ現像スリー
ブ3の回転方向に搬送される。Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be explained. When the developing sleeve 3 rotates in the direction of arrow B, the magnetic particles 7 are conveyed in the rotational direction of the developing sleeve 3 while being restrained by the magnetic field formed by the magnet 4.
しかし磁性粒子7は弾性ブレード6の端部によって搬送
を岨止され容器2の外部には出す、重力および磁力によ
って磁極5付近に向って落下する。However, the magnetic particles 7 are prevented from being transported by the ends of the elastic blades 6 and are allowed to exit the container 2, and fall toward the vicinity of the magnetic poles 5 due to gravity and magnetic force.
この時、磁性粒子7は弾性プレート6の端面近傍で循環
するとともに磁極5付近で振動する。この振動は磁性粒
子が少量である程、また、現像スリーブ3による搬送力
、弾性ブレード6による反転力、磁力による引戻し力お
よび重力による引戻し力に依存して激しく振動するもの
である。一方、磁性粒子7間に混入しているトナー8は
、弾性ブレード6と現像スリーブ3との接触部に侵入し
現像スリーブ3表面上を容器外に搬送される。 磁性粒
子7の現像スリーブ3上での循環および振動に伴ない、
容器2の内部ではトナー8が攪拌され同時に磁性粒子7
と摺擦されることによって、また、現像スリーブ3の表
面に形成された凹部での摺擦によって摩擦帯電を受ける
。さらに、トナー8は弾性ブレード6と現像スリーブ3
との接触部を通過するときに、現像スリーブ3表面と弾
性ブレード6によって摺擦され、さらに摩擦帯電を受け
る。このようにしてトナー8は十分な摩擦帯電を受ける
ここができる。この結果、現像像において画像濃度を確
保し、さらに地かぶりを減少させることがてきる。At this time, the magnetic particles 7 circulate near the end face of the elastic plate 6 and vibrate near the magnetic pole 5. This vibration becomes more intense as the amount of magnetic particles is smaller and depends on the conveying force of the developing sleeve 3, the reversing force of the elastic blade 6, the pullback force of the magnetic force, and the pullback force of gravity. On the other hand, the toner 8 mixed between the magnetic particles 7 enters the contact portion between the elastic blade 6 and the developing sleeve 3 and is conveyed on the surface of the developing sleeve 3 to the outside of the container. As the magnetic particles 7 circulate and vibrate on the developing sleeve 3,
Inside the container 2, the toner 8 is stirred and at the same time the magnetic particles 7
The developing sleeve 3 receives frictional electrification due to the sliding friction therebetween and also due to the sliding friction in the recess formed on the surface of the developing sleeve 3 . Furthermore, the toner 8 is distributed between the elastic blade 6 and the developing sleeve 3.
When passing through the contact area with the developing sleeve 3, the developing sleeve 3 is rubbed against the surface of the developing sleeve 3 by the elastic blade 6, and is further subjected to frictional electrification. In this way, the toner 8 can receive sufficient triboelectric charging. As a result, image density can be ensured in the developed image, and background fog can be further reduced.
この−ようにして十分な摩擦帯電を受けたトナー8は上
記接触部を通過して現像スリーブ3上のトナーS!層と
して形成され、現像スリーブ3上を感光ドラムlと対向
する現像部へ運ばれる。現像部において、−・部のトナ
ーは現像動作により消費され、他のトナーは現像スリー
ブ3の回転とともに現像スリーブ3の下部により回収さ
れる。この回収部分にはシール部材9が設けられ現像で
消費されなかったトナーの容器2内への通過を許容する
とともに、容器2内の磁性粒子7およびトナー8が容器
2の下部から漏出することを防止する。回収されたスリ
ーブ3上のトナーは磁性粒子7の循環および振動によっ
て、−旦掻落されその後1m性粒子7によって撹拌混合
され再びトナー薄層として現像スリープ3の表面上に塗
布される。このようにして現像で消費されなかったトナ
ーは現像スリーブ3表面から一旦掻落されるので、現像
後の現像スリーブ3表面上の残留トナー量のばらつきに
かかわらず、上記接触部を通過した後の表面」二には均
一な厚さのトナー薄層が形成される。また、このように
してトナーか一旦掻落されるので、スリーブ3上のトナ
ーが入代るためトナーの過剰帯電すなわちチャージアッ
プが防止される。The toner 8, which has been sufficiently triboelectrically charged in this manner, passes through the contact portion and the toner S on the developing sleeve 3! It is formed as a layer and transported on the developing sleeve 3 to the developing section facing the photosensitive drum l. In the developing section, the toner in the - section is consumed by the developing operation, and the other toner is collected by the lower part of the developing sleeve 3 as the developing sleeve 3 rotates. A sealing member 9 is provided in this recovery portion to allow the toner that has not been consumed during development to pass into the container 2, and to prevent the magnetic particles 7 and toner 8 in the container 2 from leaking out from the bottom of the container 2. To prevent. The collected toner on the sleeve 3 is first scraped off by the circulation and vibration of the magnetic particles 7, and then stirred and mixed by the 1-meter particles 7, and then applied again to the surface of the developing sleeve 3 as a thin toner layer. In this way, the toner that is not consumed during development is once scraped off from the surface of the developing sleeve 3, so regardless of the variation in the amount of residual toner on the surface of the developing sleeve 3 after development, the surface after passing through the contact area 2, a thin toner layer of uniform thickness is formed. Further, since the toner is once scraped off in this manner, the toner on the sleeve 3 is replaced, thereby preventing excessive charging of the toner, that is, charge-up.
なお1本実施例における現像方法としては、例えば特公
昭58−:12375に記載の方法、すなわち感光トラ
ムlと現像スリーブ3との間に微小な間隙を設け、これ
らの間に直流を重畳した交番電圧を印加して、現像スリ
ーブ3上の薄層トナーを感光ドラム七の静電潜像に画像
状に転移させる方法を用いることかできるが、その他、
接触現像法でも利用できる。The developing method in this embodiment is, for example, the method described in Japanese Patent Publication No. 58-12375, in which a minute gap is provided between the photosensitive tram 1 and the developing sleeve 3, and a direct current is superimposed between them. Although it is possible to use a method of applying a voltage to transfer the thin layer of toner on the developing sleeve 3 to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 7 in an imagewise manner, there are other methods.
Contact development method can also be used.
次に本実施例にもとづいて行なった実験例について説明
する。Next, an example of an experiment conducted based on this example will be explained.
本実験例には直径16mmのアルミニウム製現像スリー
ブを用い、凸部を形成する導電粒子としてのカーボン粉
と、樹脂に混在させる導電粉としての結晶グラファイト
粒子(短軸的5μ、−1長袖的lugm )とを1=9
の割合で混合し、これらとフェノール樹脂とを等量で混
合したものを、上記現像スリーブの表面に塗布し、乾燥
した。In this experimental example, an aluminum developing sleeve with a diameter of 16 mm was used, and carbon powder as conductive particles forming the convex portion and crystalline graphite particles as conductive powder mixed in the resin (short axis 5 μ, -1 long sleeve lug) were used. ) and 1=9
A mixture of these and a phenol resin in equal amounts was applied to the surface of the developing sleeve and dried.
以上のような現像スリープはグラファイト粒子間f均距
離約l511.鴎、現像スリーブ上の樹脂層厚的6μm
、 Rz#2.6 )Lm 、層全体の電気抵抗値は
約10Ωcllであった。The development sleep described above is based on the average distance f between graphite particles of about 1511. Kago, resin layer thickness on developing sleeve 6μm
, Rz#2.6)Lm, and the electrical resistance value of the entire layer was about 10Ωcll.
本実験例の場合のクラファイトの含有量は重畳パーセン
トで10〜60%、カーボン粉は0〜40%が好ましく
、これらの粉末の合計が10〜60%の含有量であるこ
とが好ましい。In this experimental example, the content of graphite is preferably 10 to 60% in terms of overlap percentage, and the content of carbon powder is preferably 0 to 40%, and the total content of these powders is preferably 10 to 60%.
次に弾性ブレード6の材料としては、例えば、11S硬
度40〜80@のゴム、好ましくは50〜70″のもの
がトナー薄層の安定形成のためによい。本実験例ではシ
リコーンゴム(ゴム硬度JIS 60’厚さ21111
1)を用いた1弾性ブレード6の端部は現像スリーブ3
に当接するように付勢される。なお、ここでブレード端
部とは、プレート先端、該先端を含む近傍または先端を
含まない先端近傍である。Next, as a material for the elastic blade 6, for example, rubber with a 11S hardness of 40 to 80@, preferably 50 to 70", is suitable for stably forming a thin toner layer. In this experimental example, silicone rubber (rubber hardness JIS 60' thickness 21111
1) The end of the elastic blade 6 is connected to the developing sleeve 3.
is urged to come into contact with. Note that the blade end herein refers to the tip of the plate, the vicinity including the tip, or the vicinity of the tip not including the tip.
弾性ブレード6の先端のエツジ部が現像スリーブ3表面
と離れすぎていると、この間隙に磁性粒子7か侵入し、
接触圧力の均一性を損なうとともに、現像スリーブ3表
面を損傷する可能性があることが判明したからである。If the edge of the tip of the elastic blade 6 is too far away from the surface of the developing sleeve 3, the magnetic particles 7 may enter this gap, causing
This is because it has been found that this may impair the uniformity of contact pressure and may damage the surface of the developing sleeve 3.
弾性ブレード設定圧としては、5〜200g/c+*
(現像スリーブ母線方向の線圧)か有効で、実験例で
は40g/cmとした。The elastic blade setting pressure is 5 to 200 g/c+*
(Linear pressure in the generatrix direction of the developing sleeve) is effective, and in the experimental example, it was set to 40 g/cm.
磁石4としては、磁束密度のピーク値700ガウス、半
値@J60°のものを用いた。As the magnet 4, one with a peak value of magnetic flux density of 700 Gauss and a half value @J60° was used.
磁性粒″f−7としては、鉄粉、フェライト粉体などを
用いることができる。さらに、これらに現像剤8の帯電
極性に合せて樹脂コーティングしたものはさらに好まし
い。磁性粒子7の粒径は40〜300μaのものを用い
得る。40pm以下では、磁性粒子7の流動性が悪く、
十分な循環および振動が得られず、トナー8の取込み疑
が少なくなり、トナー8の安定した薄層が形成されない
ことか確認された。また、300←璽以との粒径の場合
は、トナー8の供給は十分に行なわれるものの、摩擦帯
電か十分でないので好ましくない。この範囲の中でも、
70〜200 gmが十分な磁性粒子7の循環および振
動を得るために特に好ましい。本実施例では粒径80〜
100 JL園 (150/200メツシユ)の鉄製粒
子(最大磁化= 190emu/g)にアクリル系およ
びフッ素系樹脂をコーティングしたものを用いた。As the magnetic particles "f-7", iron powder, ferrite powder, etc. can be used.Furthermore, it is more preferable that these are coated with a resin in accordance with the charging polarity of the developer 8.The particle size of the magnetic particles 7 is 40 to 300 μa can be used. If it is less than 40 pm, the fluidity of the magnetic particles 7 is poor;
It was confirmed that sufficient circulation and vibration were not obtained, the possibility of toner 8 being taken in was reduced, and a stable thin layer of toner 8 was not formed. If the particle size is 300← or more, the toner 8 can be sufficiently supplied, but the frictional electrification is not sufficient, which is not preferable. Within this range,
70-200 gm is particularly preferred in order to obtain sufficient circulation and vibration of the magnetic particles 7. In this example, the particle size is 80~
100 JL En (150/200 mesh) iron particles (maximum magnetization = 190 emu/g) coated with acrylic and fluorine resin were used.
なお、トナーとしてはスチレン/アクリル樹脂とスチレ
ンブタジェン樹脂の共重合体100部にべリレン系赤の
顔料5部からなる平均粒径8μ層のトナー粉体にコロイ
ダルシリカ1.0%を外添した赤トナーを用いた。The toner is a layer of toner powder with an average particle size of 8μ, consisting of 100 parts of a copolymer of styrene/acrylic resin and styrene-butadiene resin and 5 parts of berylene red pigment, with 1.0% colloidal silica added externally. Red toner was used.
以上のような装置をキャノン株式会社製FC5複写機に
組み込み、バイアス′准源として周波数1800i1z
、ピーク・ピーク電圧1200Vの交流電圧に、−28
0Vの直流を重畳させたものを用い、感光ドラムl 、
hの潜像の表面電位を暗部−520v、明部−200V
にし、現像スリーブ3と感光ドラムlの間隔を250
gmに設定して非接触現像により現像を行なった。The above device was installed in a Canon FC5 copying machine, and a frequency of 1800 i1z was used as a bias source.
, -28 to an AC voltage with a peak-to-peak voltage of 1200V
Using a superimposed 0V direct current, the photosensitive drum l,
The surface potential of the latent image of h is -520V in the dark area and -200V in the bright area.
and set the distance between the developing sleeve 3 and the photosensitive drum 1 to 250 mm.
Development was carried out by non-contact development at a setting of gm.
その結果、現像スリーブ上には約25井−の均一な塗布
層か得られ、この暦の帯電量をフローオフ法で測定した
ところ、電荷量は+14)Lc/gであった。この電荷
量は、良好な画像を得るのに十分な電荷量である。As a result, a uniform coating layer of about 25 wells was obtained on the developing sleeve, and when the amount of charge on this layer was measured by the flow-off method, the amount of charge was +14)Lc/g. This amount of charge is sufficient to obtain a good image.
また、得られた画像は、反射濃度1.3の良好な赤色の
画像であった。Moreover, the obtained image was a good red image with a reflection density of 1.3.
さらに、2000枚の画像形成を連続的に行なったとこ
ろ、最終の画像形成に至るまでスリーブゴーストのない
良好な画像を得ることかできた。Further, when images were continuously formed on 2000 sheets, good images without sleeve ghosts could be obtained up to the final image formation.
次に本実施例との比較を行なった比較例について説tJ
lする。本比較例では、アルミニウム製の現像スリーブ
表面を、粒度#400 (粒度の規格はJIS R6
001研摩材のものによる。以下粒度に関して同様であ
る。)の炭化珪素で直径7■の吹き付はノズルを用いて
、距jlllO口謙膳、空気圧4Kg/cii’で90
秒間荒し、 RZ”;1.8 p−mのいわゆる不定形
砥粒によるサンドブラスト処理をした。Next, we will discuss a comparative example that was compared with this example.
I do it. In this comparative example, the surface of the aluminum developing sleeve was coated with particle size #400 (the particle size standard is JIS R6
001 abrasive material. The same applies to the particle size below. ) to spray silicon carbide with a diameter of 7 cm using a nozzle, at a distance of 90 cm with an air pressure of 4 kg/cii'.
It was roughened for a second and then sandblasted using so-called amorphous abrasive grains of RZ"; 1.8 pm.
本比較例では、低湿環境下の耐久テストによってわずか
ながら地かぶりを生じた。これは、本比較例の現像スリ
ーブはRZξ 1.8g鳳の粗面スリーブであり1本実
験例の現像スリーブ(RZ″=r2.6井冒〉よりもR
Zは小さいにもかかわらず単位面積当りのトナー塗布量
M/S(g/C112)は多く、単位重破当りの現像剤
トリボ量Q/M(cou 1部g)は少なかったためで
ある。すなわち、炭化珪素のような不定形粒子によるツ
ラスト処理粗面の方か鋭利な粗面を有しているため、搬
送力か強く、塗布量が多いものと考える。したがってト
リボ値も小さくなったものと考えられる。In this comparative example, slight background fogging occurred during a durability test under a low humidity environment. This is because the developing sleeve of this comparative example is a rough sleeve with an RZξ of 1.8 g, and has a R
This is because although Z was small, the amount of toner applied per unit area M/S (g/C112) was large, and the amount of developer tribosure per unit heavy breakage Q/M (cou 1 part g) was small. That is, it is thought that the roughened surface treated with amorphous particles such as silicon carbide has a sharp rough surface, so the conveying force is stronger and the amount of coating is larger. Therefore, it is considered that the tribo value also became smaller.
また、 zooo枚の耐久試験を行なった際1本実験例
の現像スリーブを用いた場合、磁性粒子等により、現像
スリーブ表面は若干摩耗したにもかかわらすRZ# 2
.9部鵬と凹凸かむしろ大きくなり、わずかにトナーの
トリボ値か減少し、塗布量か微増したが良好な画像が得
られた。RZの微増は現像スリーブ表面か摩耗しても大
きい導電粉等がその表面に突出て所定の範囲内で凹凸が
維持されていることを示すものであると考えられる。一
方、上記比較例の現像スリーブではRZ”=−1,6μ
mとなり、トリボ値が増加し、塗布量は減少し、現像ス
リーブゴーストが発生しやすくなった。これは粗さの数
値としては大きな変化となってあられれなかったが、顕
微鏡で現像スリーブ表面を観察すると、全体的に鋭利な
凸部先端か摩耗して平滑化されており、これか原因で生
じたものと考えられる。この現象は低湿環境fでの耐久
試験においてさらにそのS買時性の劣化か生しる。この
ような状況下では耐久が進むにつれてトリボ付与か強す
ぎるため現像スリーブ表面でのトナーの過帯電を引き起
こし、^像濃度薄・反転かぶりを生じることになる。In addition, when carrying out a durability test on zoooo sheets and using the developing sleeve of the experimental example, although the surface of the developing sleeve was slightly worn due to magnetic particles, etc., RZ#2
.. Although the unevenness was rather large, the triboelectric value of the toner was slightly decreased, and the coating amount was slightly increased, a good image was obtained. The slight increase in RZ is considered to indicate that even when the surface of the developing sleeve is worn, large conductive powder or the like protrudes from the surface and the unevenness is maintained within a predetermined range. On the other hand, in the developing sleeve of the above comparative example, RZ"=-1.6μ
m, the tribo value increased, the coating amount decreased, and developing sleeve ghosts were more likely to occur. Although this was not a large change in terms of roughness, when observing the surface of the developing sleeve under a microscope, it was found that the tips of the sharp convex parts had been worn out and smoothed out, and this may have been the cause. This is considered to have occurred. This phenomenon further causes a deterioration in the durability of S in durability tests in a low humidity environment f. Under such circumstances, as the durability progresses, the triboelectricity is applied too strongly, causing overcharging of the toner on the surface of the developing sleeve, resulting in low image density and reverse fogging.
なお、本発明では耐久中も一定の範囲で凹凸か維持され
た適度の全体摩耗により常に新しい表面か露出するため
現像スリーブ汚染の防止にもなる。In addition, in the present invention, a new surface is constantly exposed due to moderate overall abrasion in which the unevenness is maintained within a certain range even during durability, which also prevents contamination of the developing sleeve.
さらにまた、E記実験例では現像剤を規制する部材とし
て弾性ゴムブレードを用いた例を示したが、金属弾性ブ
レードも用いることができる。また、特開昭60−95
575で開示の現像スリーブに非接触である磁性プレー
トを用いることも現像スリーブ表面の摩耗の点から好ま
しい。さらに、両者の特性を効果的に生かすため1mm
粒粉含浸した弾性ゴムブレードを用いることは特に好ま
しい。Furthermore, in the experimental example E, an example was shown in which an elastic rubber blade was used as a member for regulating the developer, but a metal elastic blade may also be used. Also, JP-A-60-95
It is also preferable to use a magnetic plate that does not come into contact with the developing sleeve as disclosed in No. 575 from the viewpoint of wear on the surface of the developing sleeve. Furthermore, in order to effectively take advantage of the characteristics of both,
Particular preference is given to using elastic rubber blades impregnated with granules.
上記実験例では非磁性トナーを使用したが、磁性粒子に
比較して磁性か弱くかつ摩擦帯電可能てあれば、磁性ト
ナーも使用可能である。Although non-magnetic toner was used in the above experimental example, magnetic toner can also be used as long as it has weaker magnetism than magnetic particles and can be triboelectrically charged.
さらに、現像スリーブ3内の磁石4の磁極をさらに増加
させて、感光トラム1側にも磁極を設け、現像スリーブ
3の回転とともに弾性ブレード6の下側を通過したわず
かな磁性粒子を搬送して現像スリーブ3内に回収しても
よい。Furthermore, the number of magnetic poles of the magnet 4 inside the developing sleeve 3 is further increased, and a magnetic pole is also provided on the photosensitive tram 1 side, thereby transporting the small amount of magnetic particles that have passed under the elastic blade 6 as the developing sleeve 3 rotates. It may be collected into the developing sleeve 3.
次に本発明の第二実施例装置を第2図にもとづき説明す
る。Next, a second embodiment of the present invention will be explained based on FIG.
本実施例装置は現像剤規制手段の設定方式を変更して、
二成分系現像剤を使用したところが前実施例と異なる。The device of this embodiment changes the setting method of the developer regulating means, and
This example differs from the previous example in that a two-component developer is used.
現像スリーブ表面の凹凸粗面としては前述の高さhおよ
び距離dの数値範囲関係を満足することか磁性粒子の循
環・振動作用のためには好ましい。上記範囲を外れると
、補給トナーの磁性粒子層への取り込みが変動し、現像
スリーブ上に塗布される現像剤の適正トナー濃度が得ら
れなくなるからである。It is preferable for the uneven surface of the developing sleeve to satisfy the numerical range relationship of the height h and the distance d described above in order to facilitate circulation and vibration of the magnetic particles. This is because if it is outside the above range, the amount of replenishment toner taken into the magnetic particle layer will vary, making it impossible to obtain an appropriate toner concentration of the developer applied onto the developing sleeve.
本実施例では、二成分系現像剤は1例えば表面をシリコ
ン樹脂で被覆した粒径約70〜50ト膳のフェライトよ
りなる磁性粒子7と、例えばスチレンツタジエン共重合
体樹脂l口0部に、銅フタロシアニン系顔料5部からな
る平均粒径約71Llの小粒径トナ−8粉体に、コロイ
ダルシリカ1.2%を添加してなる非磁性トナーとを混
合して形成されている。In this embodiment, the two-component developer is composed of magnetic particles 7 made of ferrite having a particle size of approximately 70 to 50 mm and whose surfaces are coated with silicone resin, and 0 parts of styrene-tutadiene copolymer resin. , a small particle size toner 8 powder with an average particle size of about 71 Ll, which is made of 5 parts of copper phthalocyanine pigment, is mixed with a non-magnetic toner made by adding 1.2% of colloidal silica.
現像スリーブ3は、その外径が約6−m〜20mt肉厚
が約0.75s+sの円筒として形威されているか、好
ましくは外径を約8mm〜16−@にして現像剤12の
飛散等を十分に防止するように形威してもよい。The developing sleeve 3 is shaped as a cylinder with an outer diameter of approximately 6-20 m and a wall thickness of approximately 0.75 s+s, or preferably has an outer diameter of approximately 8-16 mm to prevent the developer 12 from scattering, etc. You may take measures to sufficiently prevent this.
この現像スリーブ3には現像時に交互電界が形成される
。また、現像スリーブ3に内蔵される磁界発生手段とし
ての磁石4は、磁極N、Sが一対をなして外面上C設定
され、かつ上記磁極N、Sおよび現像スリーブ3の回転
中心か直線上に並ぶように設定すればよく各種方法で形
威しうる。すなわち、磁石4は、磁極N、Sのみでなる
一体成形磁石、二つの磁石を異極が外面にくるように貼
り合せた磁石、さらには支持部材に二つの切欠部を設け
てここに異極が外面にくるように二つの磁石をそれぞれ
埋めこんだ磁石従来公知の手段で作成することが可能で
ある。要は外面上に61極Nと磁極Sが一磁極づつ設定
されればよい。磁石4の外周面から現像スリーブ3の外
周面までの距離は1.25mm、 L/たがって現像
スリーブ3の肉厚が0.75m5であるから磁石4の外
周面と現像スリーブ3の内周面との間隙は約0−5 !
*llに設定されていて、現像スリーブ3は矢印B方向
に回転自在となっている。この磁石4の一方の磁極Nは
、感光ドラム1の回転中心OIと現像スリーブ3の回転
中心02とを結ぶ直線の延長線×Y上で現像領域Pの反
対側位置に設定されている。また、他方の磁極Sは上記
直線上での現像領域Pに対向する位置に設定されている
。このように、磁極N、Sを設定して磁石4はその磁気
力が現像スリーブ3の外周表面に最大限有効に発揮でき
るように形成されている。An alternating electric field is formed in this developing sleeve 3 during development. Further, a magnet 4 as a magnetic field generating means built in the developing sleeve 3 has magnetic poles N and S set as a pair on the outer surface C, and the center of rotation of the magnetic poles N and S and the developing sleeve 3 is on a straight line. If you set them so that they are lined up, you can make them appear in a variety of ways. That is, the magnet 4 can be an integrally molded magnet consisting of only magnetic poles N and S, a magnet made by bonding two magnets together with the different polarities on the outside, or a magnet 4 with two notches provided in the supporting member to insert the different polarities therein. It is possible to create a magnet by conventionally known means, in which two magnets are respectively embedded so that the magnets are on the outer surface. In short, it is sufficient that 61 poles N and 61 magnetic poles S are set on the outer surface. The distance from the outer circumferential surface of the magnet 4 to the outer circumferential surface of the developing sleeve 3 is 1.25 mm, L/ Therefore, since the thickness of the developing sleeve 3 is 0.75 m5, the outer circumferential surface of the magnet 4 and the inner circumferential surface of the developing sleeve 3 are The gap between the two is approximately 0-5!
*ll, and the developing sleeve 3 is rotatable in the direction of arrow B. One magnetic pole N of this magnet 4 is set at a position on the opposite side of the developing area P on the extension line xY of the straight line connecting the rotation center OI of the photosensitive drum 1 and the rotation center 02 of the developing sleeve 3. Further, the other magnetic pole S is set at a position facing the development area P on the straight line. In this way, the magnetic poles N and S are set, and the magnet 4 is formed so that its magnetic force can be exerted as effectively as possible on the outer circumferential surface of the developing sleeve 3.
本実施例装置においては、感光ドラムlに例えば約−2
00v〜−700VのWI像電位を形成し、現像領域P
は感光ドラムlと現像スリーブ3の設定間隙400 I
Lm 、現像スリーブ3に波形のピーク値間の電圧が約
tsoovで1600Hzの周波数の交流電圧に一25
0vの直流電圧を重畳して印加し、現像スリーブ3の外
周表面に現像剤の約701L11〜80井園の層厚を形
成する条件の下で、例えば現像スリーブ3の外径を約1
0am、現像剤規制手段6として非磁性プレートを用い
、この非磁性プレートと現像スリーブ3との間隙を30
0川會に設定し、現像スリーブ3の外周表面に作用する
磁石4の磁気力を800ガウスに設定する条件を加えて
現像を行なうと、二極性磁石4の磁気力は、現像領域P
において現像スリーブ3の外周表面に強く作用し現像剤
の磁気ブラシが遠くまで届く。換言すると、感光ドラム
lに十分な磁気ブラシが対向し現像効率が向上する。し
かも、現像スリーブ3は小型化されているので現像剤は
現像領域Pへ十分に搬送される。このため、画像濃度の
十分高い良質の画像が得られる。またさらに、現像スリ
ーブ3が小型化されていることにより、現像領域Pが感
光ドラムの最近接部に限定されるので、階調性の高い良
好な画像か得られる。In the apparatus of this embodiment, for example, about -2
A WI image potential of 00v to -700V is formed, and the development area P
is the set gap 400 I between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 3
Lm, the voltage between the peak values of the waveform on the developing sleeve 3 is about tsoov, and the AC voltage with a frequency of 1600 Hz is -25
For example, under the condition that a DC voltage of 0 V is applied in a superimposed manner to form a layer thickness of about 701 L11 to 80 Ien of developer on the outer peripheral surface of the developing sleeve 3, the outer diameter of the developing sleeve 3 is reduced to about 1.
0 am, a non-magnetic plate is used as the developer regulating means 6, and the gap between the non-magnetic plate and the developing sleeve 3 is set to 30 am.
When developing is performed under the condition that the magnetic force of the magnet 4 acting on the outer circumferential surface of the developing sleeve 3 is set to 800 Gauss, the magnetic force of the bipolar magnet 4 is
The developer acts strongly on the outer circumferential surface of the developing sleeve 3, and the magnetic brush of the developer reaches a long distance. In other words, a sufficient number of magnetic brushes face the photosensitive drum 1, and development efficiency is improved. Moreover, since the developing sleeve 3 is miniaturized, the developer is sufficiently transported to the developing area P. Therefore, a high-quality image with sufficiently high image density can be obtained. Furthermore, since the developing sleeve 3 is miniaturized, the developing area P is limited to the area closest to the photosensitive drum, so that a good image with high gradation can be obtained.
さらに、本発明の現像スリーブ表面によって現像剤塗布
層は、均一化されている。特に本実施例のように、トナ
ーとしてトリボ付与の点で不均一になりやすい小粒径化
トナーを用い、がっ小径スリーブ及二極磁石では、現像
スリーブと現像剤との接触回数が減少するにもかかわら
ず、現像スリーブ表面に本発明にかかる導電性凹凸層を
形成することによって、トナーへのトリボ付与を向上さ
せることができ、地かぶりの無い良好な画質が得られる
。Furthermore, the developer coating layer is made uniform by the surface of the developing sleeve of the present invention. In particular, as in this embodiment, when a toner with a small particle size is used, which tends to be non-uniform in terms of triboelectricity, and a small-diameter sleeve and a dipole magnet are used, the number of times the developing sleeve contacts the developer is reduced. Nevertheless, by forming the conductive uneven layer according to the present invention on the surface of the developing sleeve, it is possible to improve the triboelectric effect on the toner, and to obtain good image quality without background fog.
また小径スリーブでは、同じ感光ドラム上の面積を現像
する上で、小径スリーンては大径スリーブよりも動作回
転数を増加させる必要があったが、本実施例の小径スリ
ーブにおいては長期使用でも良好な画質が安定して得ら
れた。In addition, in order to develop the same area on the photosensitive drum with a small diameter sleeve, it was necessary to increase the operating rotation speed compared to a large diameter sleeve, but the small diameter sleeve of this example has good performance even after long-term use. Stable image quality was obtained.
また、本実施例では5〜10μ園程度の小粒径トナーに
ついて適用した場合を示したが、【o〜20gm程度の
通常の複写機に用いられているトナーにも適用可能であ
る。Further, in this embodiment, a case where the present invention is applied to a toner with a small particle diameter of about 5 to 10 μm is shown, but it can also be applied to a toner of about 0 to 20 gm used in a normal copying machine.
また、上述実施例装置においては、現像剤規制手段6は
、非接触タイプの非磁性ブレード及び磁性ブレートを用
いたが、これらに限るものでなく、第3図に示す第三実
施例装置のように現像スリーブに接触するタイプの弾性
ブレードとすることも可能である。この場合に、現像剤
規制手段の当接部とは、非接触タイプのブレートならば
その先端部を意味することとなる。なお、第3図の第三
実施例!aiillにおいては弾性スポンジから成る供
給ローラ15を備えるており、現像スリーブ3へ現像を
供給し、かつ、現像スリーブ3上の現像剤を剥離する。Further, in the apparatus of the above embodiment, the developer regulating means 6 uses a non-contact type non-magnetic blade and a magnetic plate, but is not limited to these. It is also possible to use an elastic blade of the type that comes into contact with the developing sleeve. In this case, the contact portion of the developer regulating means means the tip of a non-contact type plate. In addition, the third embodiment shown in Fig. 3! The AIILL is equipped with a supply roller 15 made of elastic sponge, which supplies the developer to the developing sleeve 3 and peels off the developer on the developing sleeve 3.
また、現像スリーブ3上に付着した磁性粒子の運動によ
って非磁性トナーを取込み、現像スリーブ3上で磁性粒
子と非磁性トナーとを混合・攪拌する場合を示したが、
本発明では通常の二成分系現像方式(FB性キャリアを
混合して弱い磁性のトナーや非磁性トナーの混合現像剤
)(特願昭50−204605号)にも適用可能である
。In addition, although the case has been shown in which non-magnetic toner is taken in by the movement of magnetic particles attached to the developing sleeve 3, and the magnetic particles and non-magnetic toner are mixed and stirred on the developing sleeve 3,
The present invention is also applicable to a normal two-component developing system (mixed developer of weakly magnetic toner or non-magnetic toner mixed with FB carrier) (Japanese Patent Application No. 50-204605).
また、現像スリーブ表面はほぼ平滑な金属スリーブ表面
に直接導電粉と結着樹脂とを混合して準々する以外に、
あらかじめ粗面を形成させてから導電粉と結着樹脂との
混合液を塗布して構成することは好ましい、特に粒状粒
子のような定形砥粒を用いてサンドブラスト処理した後
に上記の塗布をした現像スリーブは現像剤の搬送性およ
びトリボ付与性がさらに向上することが判明した。また
、充填補剤を混入してもよく、例えば炭化珪素に(シリ
コーンカーバイト5iC)を針状の単結晶として成長さ
せたもの〈短軸0.1〜1、υμ膳、長袖50〜200
gm )を混入して機械的強度を向上させることかで
さる。なお、この場合、導電粉混入樹脂剤のみで現像ス
リーブを構成することができ、軽量かつ弾性に富んだ変
形しにくい現像スリーブか得られる。In addition, the surface of the developing sleeve can be prepared by mixing conductive powder and binder resin directly on the almost smooth surface of the metal sleeve.
It is preferable to form a rough surface in advance and then apply a mixed solution of conductive powder and a binder resin. In particular, it is preferable to form a rough surface in advance and then apply the above coating after sandblasting using regular abrasive grains such as granular particles. It has been found that the sleeve further improves developer conveyance and triboelectric properties. In addition, a filling agent may be mixed, for example, silicon carbide 5iC grown as a needle-shaped single crystal (minor axis 0.1-1, υμ size, long sleeve 50-200cm).
gm) to improve mechanical strength. In this case, the developing sleeve can be constructed only from the resin agent mixed with conductive powder, and a developing sleeve that is lightweight, highly elastic, and difficult to deform can be obtained.
[発明の効果]
以上説明のごとく本発明によれば、均一な一成分系ない
し二成分系現像剤層厚と均一で十分な量のトリボを有す
る現像剤薄層が安定的に形成されて、この現像剤薄層を
現像動作に使用することにより、現像剤・現像装置の設
定条件に余裕を与えることができ良t!fな画像を安定
的に得ることができる。特に小粒径現像剤を用いた場合
、もしくは小径現像スリーブを用いた場合にも、トナー
への帯電の過不足を防止して良好な画像を得ることがで
きる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a thin developer layer having a uniform one-component or two-component developer layer thickness and a uniform and sufficient amount of tribo is stably formed. By using this thin layer of developer for the developing operation, it is possible to give more leeway to the setting conditions of the developer and the developing device! f images can be stably obtained. In particular, even when a small particle size developer is used or a small diameter developing sleeve is used, a good image can be obtained by preventing the toner from being over or under charged.
また1本発明によれば、現像スリーブ上で二成分現像剤
を混合・攪拌する際に、現像スリーブ上での磁性粒子の
循環・振動作用を改善するたけでなく、現像スリーブ上
のトナーの帯電安定化を図ることかできる。このため、
トリボ値の均一安定化が必要な非接触現像に適用するこ
ともできるし、感光ドラムに各種トナーを重ね現像する
多色の電子写真プロセスに応用する際にも混色の無い良
好な画面が得られる。Further, according to the present invention, when mixing and stirring the two-component developer on the developing sleeve, it is possible to not only improve the circulation and vibration of magnetic particles on the developing sleeve, but also to charge the toner on the developing sleeve. It is possible to try to stabilize the situation. For this reason,
It can be applied to non-contact development that requires uniform stabilization of the tribo value, and it can also be applied to multicolor electrophotographic processes in which various toners are layered on a photosensitive drum for development, resulting in a good screen without color mixture. .
また、Ia磁性粒子用いても、磁性粒子による摩耗が少
なく凹凸形状を越持することかできる。Further, even when Ia magnetic particles are used, there is little wear caused by the magnetic particles and it is possible to overcome uneven shapes.
さらに、同じ感光ドラム上の面積を現像する上で、小径
スリーブでは大径スリーブよりも動作回転数は増加し、
耐摩耗性に富んだ表面構造を必要とするか2本発明(よ
ればこの点も改善できた。Furthermore, when developing the same area on the photosensitive drum, a small-diameter sleeve requires a higher operating rotation speed than a large-diameter sleeve.
According to the present invention, this point could also be improved, since it required a surface structure with high wear resistance.
さらに、現像スリーブ以外のトナーへの帯電付与に寄与
する部材の例えば、弾性ブレード、磁性粒子の機能負担
を軽くすることかでき、これらの部材の選択および設定
条件を広げることができる。Furthermore, the functional burden on members other than the developing sleeve that contribute to charging toner, such as elastic blades and magnetic particles, can be reduced, and the selection and setting conditions of these members can be expanded.
第1図は本発明の第一実施例の概略構成を示す断面図、
第2図は本発明の第二実施例の概略構成を示す断面図2
第3図は本発明の第三実施例の概略構成を示す断面図で
ある。
2・・・・・・現像剤供給容器(容器)3・・・・・・
現像剤担持体(現像スリーブ)4・・・・・・磁界発生
手段(磁石)
6・・・・・・現像剤規制手段(弾性ブレード〉7・・
・・・・磁性粒子
8・・・・・・トナー粒子(トナー)FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a sectional view 2 showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a third embodiment of the present invention. 2...Developer supply container (container) 3...
Developer carrying member (developing sleeve) 4... Magnetic field generating means (magnet) 6... Developer regulating means (elastic blade) 7...
...Magnetic particle 8...Toner particle (toner)
Claims (3)
収容する現像剤供給容器と、上記開口部に回転自在に配
設されトナー粒子と磁性粒子を担持搬送せしめる現像剤
担持体と、該現像剤担持体の内部に固定配設された磁界
発生手段と、上記現像剤担持体に当接して該現像剤担持
体上の現像剤の通過を規制する現像剤規制手段とを備え
た現像装置において、上記現像剤担持体の表面は、導電
性粒子を該表面に樹脂で結着させて形成された導電性粗
面を有しており、該導電性粗面の突起が上記導電性粒子
によって形成されている、 ことを特徴とする現像装置。(1) A developer supply container having an opening in the front and containing magnetic particles and toner particles, and a developer carrier rotatably disposed in the opening to carry and transport the toner particles and magnetic particles. , comprising a magnetic field generating means fixedly disposed inside the developer carrier, and a developer regulating means that comes into contact with the developer carrier to regulate passage of the developer on the developer carrier. In the developing device, the surface of the developer carrier has a conductive rough surface formed by bonding conductive particles to the surface with a resin, and the protrusions on the conductive rough surface form the conductive particles. A developing device characterized by being formed of particles.
比べて平滑となっていることとする請求項(1)に記載
の現像装置。(2) The developing device according to claim 1, wherein the surface of the recess formed between the protrusions is smoother than that of the protrusions.
センチメートル以下であり、突起の高されは磁性粒子の
平均粒径の0.02から1倍、突起のピッチ間平均距離
dは上記平均粒径の0.02から5倍であり、上記hよ
りも上記dを2倍したものが大であることを満足するこ
ととする請求項(1)に記載の現像装置。(3) The surface of the developer carrier has a resistivity of 10,000 ohms.
centimeter or less, the height of the protrusions is 0.02 to 1 times the average particle diameter of the magnetic particles, the average distance d between the pitches of the protrusions is 0.02 to 5 times the above average particle diameter, and from the above h. 2. The developing device according to claim 1, wherein d is larger than d.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1223195A JPH0387780A (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | developing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1223195A JPH0387780A (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | developing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0387780A true JPH0387780A (en) | 1991-04-12 |
Family
ID=16794289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1223195A Pending JPH0387780A (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | developing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0387780A (en) |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1223195A patent/JPH0387780A/en active Pending
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