JPH0437780A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH0437780A
JPH0437780A JP2144153A JP14415390A JPH0437780A JP H0437780 A JPH0437780 A JP H0437780A JP 2144153 A JP2144153 A JP 2144153A JP 14415390 A JP14415390 A JP 14415390A JP H0437780 A JPH0437780 A JP H0437780A
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JP
Japan
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developer carrier
toner
developer
charge
charge imparting
Prior art date
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Pending
Application number
JP2144153A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Aoto
淳 青戸
Yasuo Hirano
泰男 平野
Kazuo Nojima
野島 一男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0437780A publication Critical patent/JPH0437780A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To uniformly hold a large amount of sufficiently electrified non- magnetic one component system developer on a developer carrier and to obtain a high-density and high-definition image by providing a charge imparting member composed of a spiral conductive body part on the surface of the developer carrier. CONSTITUTION:The spiral conductive body part is formed on the surface of the charge imparting member 90, many rugged parts are actually formed on the surface of the member 90 by a spiral shape. By this constitution, when the developer carrier 20 comes in contact with the charge imparting member 90, the charge is imported only to a part coming in contact with the conductive body part (spiral-shaped part) of the recessed part of the charge imparting member 90, on the dielectric layer of the developer carrier 20, and not imparted to the surface of the developer carrier corresponding to the recessed part (non- spiral shaped part) of the charge imparting member 90. Therefore, the dielectric layer of the surface of the developer carrier has a state that a large number of the charges are selectively imparted corresponding to the shapes of the rugged parts and toner can be stuck to many layers.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じ
て補助剤を外添した非磁性一成分系現像剤を供給し、該
現像剤担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し、潜
像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像領域
にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担持
体に担持された前記現像剤によって可視像化する画像形
成装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention supplies a non-magnetic one-component developer to which an adjuvant is externally added as necessary to a rotationally driven developer carrier. The developer is carried on the surface of a developer carrier, and the electrostatic latent image formed on the latent image carrier is transferred to a development area where the latent image carrier and the developer carrier face each other. The present invention relates to an image forming apparatus that creates a visible image using the developer carried on a developer carrier.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

潜像担持体に静電潜像を形成し、これを現像剤によって
可視像化して記録画像を得る電子複写機。
An electronic copying machine that forms an electrostatic latent image on a latent image carrier and visualizes this using a developer to obtain a recorded image.

プリンタ或いはファクシミリ等の画像形成装置では、粉
体状の現像剤を用いる乾式の現像装置が広く採用されて
いる。
2. Description of the Related Art In image forming apparatuses such as printers and facsimiles, dry-type developing devices that use powdered developer are widely used.

かかる粉体状の現像剤としては、トナーとキャリアを有
する二成分系現像剤と、キャリアに含まない一成分系現
像剤とが公知であり、前者の二成分系現像剤を用いた二
成分現像方式は、比較的安定した良好な記録画像が得ら
れる反面、キャリアの劣化やトナーとキャリアの混合比
の変動が発生しやすく、装置の維持管理が煩雑で、装置
全体の構造が大型化しやすくなる欠点を有している。
As such powder-like developers, two-component developers containing toner and a carrier and one-component developers that do not contain a carrier are known. Two-component developers using the former two-component developer Although this method allows relatively stable and good recorded images to be obtained, carrier deterioration and toner-to-carrier mixing ratio fluctuations are likely to occur, the maintenance and management of the device is complicated, and the overall structure of the device tends to increase in size. It has its drawbacks.

このような観点から、上述の欠点を有しない一成分系現
像剤を用いた一成分現像方式が注目されている。−成分
系現像剤は、トナーのみから成るものと、これに必要に
応じて補助剤を外添したトナーと補助剤を混合したもの
とがある。またトナーとしては、その各トナー粒子自体
に磁性粉を練り込んだ磁性トナーと、磁性体を含まない
非磁性トナーとがある。
From this point of view, a one-component development system using a one-component developer that does not have the above-mentioned drawbacks is attracting attention. - Component type developers include those consisting only of toner and those consisting of a mixture of toner and an auxiliary agent, to which an auxiliary agent is externally added as required. Furthermore, toners include magnetic toners in which magnetic powder is kneaded into each toner particle itself, and non-magnetic toners that do not contain magnetic material.

ここで、磁性体は一般に不透明であるため、フルカラー
やマルチカラーを含めたカラー画像を磁性トナーによっ
て形成すると、現像された可視像が不鮮明となり、鮮や
かなカラー画像を得ることはできない。従って、特にカ
ラー現像に対しては、非磁性トナーを用いた一成分現像
方式を採用することが望ましい。
Here, since magnetic materials are generally opaque, when a full-color or multi-color image is formed using magnetic toner, the developed visible image becomes unclear, making it impossible to obtain a vivid color image. Therefore, especially for color development, it is desirable to adopt a one-component development method using non-magnetic toner.

ところで、−成分現像方式を採用した現像装置において
は、−成分系現像剤を現像剤担持体に担持させて搬送し
、この現像剤担持体と潜像担持体とが互いに対向した現
像領域において、潜像担持体に形成された静電潜像を現
像剤によって可視像化しているが、所定濃度の高品質な
可視像を形成するには、充分に帯電した多量のトナーを
現像領域に搬送し、かかるトナーによって潜像を可視像
化する必要がある。
By the way, in a developing device that employs a -component development method, a -component developer is carried on a developer carrier and transported, and in a development area where the developer carrier and the latent image carrier face each other, The electrostatic latent image formed on the latent image carrier is made into a visible image using a developer, but in order to form a high-quality visible image with a predetermined density, a large amount of sufficiently charged toner must be applied to the development area. It is necessary to convey the latent image and visualize the latent image using the toner.

磁性トナーを用いた場合には、現像剤担持体に内設した
磁石の磁力を利用して、該担持体にこの一成分系現像剤
を担持てきるので、上述の要求を比較的容易に満たすこ
とが可能である。
When magnetic toner is used, the one-component developer can be carried on the developer carrier by using the magnetic force of a magnet installed inside the developer carrier, so the above requirements can be met relatively easily. Is possible.

ところが、非磁性の一成分系現像剤を用いたときは、こ
れを磁力によって現像剤担持体に担持させることはでき
ないため、上述の要求を満たすことは難しい。これに対
する対策も従来より各種提案されており、例えば特開昭
61−42672号公報には、現像剤担持体(現像ロー
ラ)の表面に誘電体(#!縁体)の層を積層形成し、こ
れに対して、例えばスポンジローラから成る現像剤供給
部材を圧接させ、両者を互いに異極性に摩擦帯電させる
と共に、この誘電体と逆極性に帯電させた非磁性トナー
を誘電体に静電的に付着させ、かかる−成分系現像剤を
現像領域に搬送する方法が提案されている。しかし、こ
の方法によっても、誘電体表面の近傍に形成される電界
の強さを充分に高めることができないため、現像ローラ
の表面に多量のトナーを担持させることは難しく、現像
領域へ搬送できる現像剤量が不足し、高濃度の可視像を
形成することは困難である。
However, when a non-magnetic one-component developer is used, it is difficult to satisfy the above requirements because it cannot be supported on a developer carrier by magnetic force. Various countermeasures against this problem have been proposed in the past. For example, in Japanese Patent Application Laid-open No. 61-42672, a layer of dielectric material (#! edge body) is laminated on the surface of the developer carrier (developing roller). On the other hand, a developer supply member made of, for example, a sponge roller is brought into pressure contact, and both are frictionally charged to opposite polarities, and non-magnetic toner charged to the opposite polarity to the dielectric is electrostatically charged to the dielectric. A method has been proposed in which the -component developer is deposited and transported to a development area. However, even with this method, it is not possible to sufficiently increase the strength of the electric field formed near the dielectric surface, so it is difficult to carry a large amount of toner on the surface of the developing roller. Due to the insufficient amount of agent, it is difficult to form a high-density visible image.

また、現像ローラと現像剤供給部材の間に、非磁性トナ
ーが現像ローラ側へ静電的に移行する向きの電界を印加
する構成も公知であるが、このような構成を付加しても
、現像ローラへ充分な量のトナーを付着させることは難
しい。
Furthermore, a configuration is also known in which an electric field is applied between the developing roller and the developer supply member in a direction in which the non-magnetic toner electrostatically moves toward the developing roller, but even if such a configuration is added, It is difficult to make a sufficient amount of toner adhere to the developing roller.

なお、トナー供給部材としては、102〜106Ω・c
mの導電性発泡体(特開昭60−229057号公報)
、スキン層付弾性体(特開昭60−229060号公報
)及びファーブラシ(特開昭61−42672号公報)
等を使用することが提案されており、また現像ローラと
しては、表面に凹凸を有する金属体(特開昭60−53
976号公報)、絶縁被覆ローラ一体(特開昭55−4
6768号公報)中低抗体被覆ローラ(特開昭58−1
3278号公報)及び#4A縁体と導電面を持つ電極ロ
ーラ(特開昭53−36245号公報)等が開示されて
いる。
In addition, as a toner supply member, 102 to 106 Ω・c
m conductive foam (Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-229057)
, elastic body with skin layer (Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-229060) and fur brush (Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-42672)
It has been proposed to use a metal body with an uneven surface (Japanese Patent Laid-Open No. 60-53
No. 976), integrated insulation coated roller (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-4
No. 6768) Medium and low antibody coated roller (Japanese Patent Application Laid-open No. 58-1
3278) and an electrode roller having a #4A edge and a conductive surface (Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-36245).

また、非磁性−成分現像剤を用いる現像装置において、
特開昭60−229057号公報ではスポンジローラ、
特開昭62−229060号公報では弾性ローラ。
Furthermore, in a developing device using a non-magnetic component developer,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-229057, a sponge roller,
JP-A-62-229060 discloses an elastic roller.

特開昭61−52663号公報ではファーブラシ等を用
いて、トナーと補給部材との摩擦帯電でトナーに電荷を
付与し、更に現像ローラとの接触においての摩擦により
、現像ローラヘトナーを静電的に付着させ、更にブレー
ド等の層厚規制部材を用いて、トナー層を制御して感光
体の潜像を現像する。現像ローラの材料としては、絶縁
性のもの、中抵抗のもの、積層のものなど各種のものが
用いられている。
JP-A No. 61-52663 discloses that a fur brush or the like is used to charge the toner by frictional charging between the toner and a replenishing member, and further electrostatically transfers the toner to the developing roller by the friction in contact with the developing roller. The latent image on the photoreceptor is developed by controlling the toner layer using a layer thickness regulating member such as a blade. Various materials are used for the developing roller, such as insulating materials, medium resistance materials, and laminated materials.

これらの引例で示されている方式によると、現像ローラ
へのトナー付着は、トナー補給部材と現像ローラとの摩
擦帯電によって行なわれるが、トナーの付着した部材で
摩擦するため、充分な帯電が得にくく、結果的にトナー
付着が不足してしまう。非磁性−成分現像方式での最適
付着量と帯電量について説明すると、次のようになる。
According to the methods shown in these references, toner adhesion to the developing roller is achieved by frictional electrification between the toner replenishing member and the developing roller, but sufficient electrification cannot be achieved due to friction between the toner-attached member. This results in insufficient toner adhesion. The optimum adhesion amount and charge amount in the non-magnetic component development method will be explained as follows.

白黒用では、帯電量が重視され、それは−数的に10〜
20μC/gである。この値より小さいと、地汚れ、シ
ャープ性などの画質面で劣るものとなる。
For black and white, emphasis is placed on the amount of charge, which is -numerically 10~
It is 20μC/g. If the value is smaller than this value, the image quality will be poor in terms of background stains, sharpness, etc.

また、付着量に関しては、現像ローラ上の付着量は0.
1−0.3mg/cm2であるが、転写紙上には0.4
−0.5mg/am2が必要であり、現像ローラのスピ
ードを感光体のスピードの3〜4倍にすることによって
、トナーの付着量をカバーしている。ただ、3〜4倍の
現像ローラの回転には、′トナー後端より”という現象
、すなわちベタ部を現像した場合1画像の後端部の濃度
が高くなるという現象を、発生するという問題がある。
Regarding the amount of adhesion, the amount of adhesion on the developing roller is 0.
1-0.3mg/cm2, but 0.4mg/cm2 on the transfer paper
-0.5 mg/am2 is required, and the amount of toner adhesion is covered by increasing the speed of the developing roller to 3 to 4 times the speed of the photoreceptor. However, when the developing roller rotates 3 to 4 times faster, there is a problem that a phenomenon of ``toner from the rear edge'' occurs, that is, when developing a solid area, the density at the rear edge of one image becomes higher. be.

この現象を防ぐには、現像ローラのスピードを感光体の
スピードに近ずけることである。つまり、現像ローラ上
の付着量を多くして、回転数を小さくしなければならな
い。
To prevent this phenomenon, the speed of the developing roller should be made close to the speed of the photoreceptor. In other words, it is necessary to increase the amount of toner deposited on the developing roller and reduce the number of rotations.

一方、カラートナーでは、その色特性は黒トナーに比べ
て着色度が小さく、また″トナー後端より”を改良しよ
うとすると、黒トナーに比べ更に多い0.8〜1 、2
mg/cm2という現像ローラ上の付着量が必要になる
。また、帯電量に関しては、安定した画像を得るために
は、5〜20μC/g(好ましくは10〜15μc/g
)の値が望まれる。
On the other hand, with color toner, the degree of coloring is lower than that of black toner, and if you try to improve the "from the rear end of the toner", the degree of coloring is even higher than that of black toner, which is 0.8~1,2
An amount of adhesion on the developing roller of mg/cm2 is required. Regarding the amount of charge, in order to obtain a stable image, the amount of charge should be 5 to 20 μC/g (preferably 10 to 15 μC/g).
) is desired.

これらの問題点を解消する方法として、本発明者らは、
先に「回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じて補
助剤を外添した非磁性トナーより成る一成分系現像剤を
供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し
、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像
領域にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤
担持体に担持された前記現像剤によって可視像化する現
像方法において、前記現像剤担持体の表面に選択的に電
荷を保持させることにより該担持体表面の近傍に多数の
微小間電界を形成し、この閉電界により帯電トナーを吸
引し、現像剤を現像剤担持体表面に付着させて担持し、
該担持現像剤によって静電潜像を可視像化する画像形成
装置」を提案した。
As a method to solve these problems, the present inventors
First, a one-component developer consisting of a non-magnetic toner to which an adjuvant is externally added as necessary is supplied to a rotationally driven developer carrier, and the developer is carried on the surface of the carrier. In a developing area where the latent image carrier and the developer carrier face each other, the electrostatic latent image formed on the latent image carrier is made visible by the developer carried on the developer carrier. In the developing method for image formation, a large number of minute electric fields are formed near the surface of the developer carrier by selectively holding charges on the surface of the developer carrier, and the charged toner is attracted by the closed electric field, The developer is attached and supported on the surface of the developer carrier,
We proposed an image forming apparatus that visualizes an electrostatic latent image using the developer carried thereon.

かかる発明は、現像剤担持体の表面の近傍に多数の微小
間電界(マイクロフィールド)が形成されるので、その
電界強度を従来よりも著しく増大させることかでき、充
分に帯電した多量の非磁性トナーを現像剤担持体に担持
して現像領域に搬送できるといった多くの利点を有する
ものである。
In this invention, since a large number of microfields are formed near the surface of the developer carrier, the electric field strength can be significantly increased compared to the conventional method, and a large amount of sufficiently charged non-magnetic material can be generated. This has many advantages, such as being able to carry toner on a developer carrier and transport it to a developing area.

〔発明が解決しようとする課題〕 ただ、前記のような現像剤担持体表面の近傍に多数のマ
イクロフィールドが形成される画像形成装置においても
、現像剤担持体や電荷付与部材等の構成によっては所望
のトナー付着量やトナー帯電量が得られず、またその作
製工程として、金属ローラに微細加工を施す必要があっ
たり、更に多くの加工工程を要するためにその作製コス
トが高くなるという問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, even in an image forming apparatus in which a large number of microfields are formed near the surface of the developer carrier as described above, depending on the configuration of the developer carrier, charge imparting member, etc. The problem is that the desired toner adhesion amount and toner charge amount cannot be obtained, and the manufacturing process requires fine processing on the metal roller, and the manufacturing cost increases because more processing steps are required. There is.

従って1本発明の目的は、所望のトナー付着量及びトナ
ー帯電量が得られると共に簡便かつ低廉に作製し得る画
像形成装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can obtain a desired toner adhesion amount and toner charge amount, and can be manufactured easily and inexpensively.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明者らは、鋭意検討した結果、表面に誘電体層を設
けた現像剤担持体と表面にらせん状の導電体部を設けた
電荷付与部材とを組み合わせた画像形成装置が、上記目
的に適合することを知見し、本発明を完成するに至った
As a result of intensive studies, the present inventors have discovered that an image forming apparatus that combines a developer carrier with a dielectric layer on its surface and a charge imparting member with a spiral conductor on its surface can achieve the above purpose. The present invention was completed based on this finding.

すなわち、本発明によれば、現像剤担持体の表面上に、
電荷付与部材により選択的に電荷を保持させることによ
り、現像剤担持体表面近傍に多数の微小間電界を形成し
、この現像剤担持体上に、必要に応じて補助剤を外添し
たトナーよりなる非磁性一成分系現像剤を供給し、前記
微小間電界により前記現像剤を現像剤担持体表面に担持
させ、該担持現像剤によって静電潜像を可視像化する画
像形成装置であって、 前記現像剤担持体として、表面に誘電体層を設けたもの
を用いると共に電荷付与部材として表面にらせん状の導
電体部を設けたものを用いたことを特徴とする画像形成
装置が提供される。
That is, according to the present invention, on the surface of the developer carrier,
By selectively retaining the charge with the charge imparting member, a large number of minute electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and the toner to which an auxiliary agent is externally added as necessary is applied onto the developer carrier. The image forming apparatus supplies a non-magnetic one-component developer, causes the developer to be carried on the surface of a developer carrier by the minute electric field, and visualizes an electrostatic latent image by the carried developer. There is provided an image forming apparatus, characterized in that the developer carrying member is provided with a dielectric layer on the surface thereof, and the charge imparting member is provided with a spiral conductive portion on the surface. be done.

本発明の画像形成装置は、現像剤担持体表面の近傍に多
数の微小間電界が形成されるので、その電界強度を従来
よりも著しく増大させることができる上に、電荷付与部
材としてその表面にらせん状の導電体部を有するものを
用いたことにより、充分に帯電した多量の非磁性トナー
を現像剤担持体に担持して現像領域に搬送でき、またそ
の作製コストも低廉なものとなる。
In the image forming apparatus of the present invention, since a large number of minute electric fields are formed near the surface of the developer carrier, the electric field strength can be significantly increased compared to the conventional one. By using a developer carrier having a spiral conductor portion, a large amount of sufficiently charged non-magnetic toner can be carried on the developer carrier and transported to the development area, and the manufacturing cost thereof can be reduced.

以下、かかる画像形成装置について説明する。Hereinafter, such an image forming apparatus will be explained.

第1図に本発明の代表的な現像装置の現像剤担持体部と
電荷付与部を中心とした概要を示す。第1図において、
トナータンク70に内蔵されているトナー60は、撹拌
羽根(トナー供給補助部材)50によりトナー供給部材
(スポンジローラ又はファーブラシなど)40に強制的
に寄せられ、トナー60はトナー供給部材40に供給さ
れる。
FIG. 1 shows an outline of a typical developing device of the present invention, centering on a developer carrier section and a charge applying section. In Figure 1,
The toner 60 contained in the toner tank 70 is forcibly brought to the toner supply member (sponge roller, fur brush, etc.) 40 by the stirring blade (toner supply auxiliary member) 50, and the toner 60 is supplied to the toner supply member 40. be done.

一方、現像を終了した現像剤担持体20は矢印の方向に
回転し、電荷付与部材90との接触部に至る。
On the other hand, the developer carrier 20 that has completed development rotates in the direction of the arrow and reaches the contact portion with the charge imparting member 90 .

電荷付与部材90は現像剤担持体20と当接しながら該
担持体と等速で同方向に回転する。かかる接触部におい
ては、後記するように現像剤担持体表面の誘電体層には
電荷付与部材90より選択的に多数の電荷が付与された
状態となり、第2図に示されるように該表面には帯電電
位の異なる隣接した領域間にマイクロフィールド(微小
間電界)が形成される。マイクロフィールドが形成され
た現像剤担持体20は矢印の方向に更に回転を続け、ト
ナー供粉部材40との接触部に至る。トナー供給部材4
0によって帯電されたトナー60はマイクロフィールド
効果によって現像剤担持体20上に付着する。
The charge applying member 90 rotates at the same speed and in the same direction as the developer carrier 20 while being in contact with the developer carrier 20 . In such a contact portion, as will be described later, a large number of charges are selectively applied to the dielectric layer on the surface of the developer carrier by the charge applying member 90, and as shown in FIG. A microfield is formed between adjacent regions with different charged potentials. The developer carrier 20 on which the microfield has been formed continues to rotate further in the direction of the arrow, and reaches a contact portion with the toner powder supply member 40 . Toner supply member 4
The toner 60 charged with zero adheres to the developer carrier 20 due to the microfield effect.

付着トナーは、トナー層厚規制部材(弾性ブレード)3
0により、厚みを制御されながら帯電も安定化され、現
像域80に達する。現像域80において、接触又は非接
触現像により、潜像が現像される。
The adhered toner is removed by a toner layer thickness regulating member (elastic blade) 3.
0, the charging is stabilized while the thickness is controlled, and the developing area 80 is reached. In the development area 80, the latent image is developed by contact or non-contact development.

ここで必要に応じて、現像剤担持体20、トナー供給部
材40に直流、交流、直流重畳交流、パルスなどのバイ
アスなどを印加して、最適な画像を制御することができ
る。
Here, if necessary, bias such as direct current, alternating current, direct current superimposed alternating current, pulse, etc. can be applied to the developer carrier 20 and the toner supply member 40 to control an optimal image.

次に、このタイプ(電極タイプ)の現像剤担持体20へ
のトナー付着のメカニズムについて説明する。
Next, the mechanism of toner adhesion to this type (electrode type) developer carrier 20 will be explained.

トナー付着は次のようになる。まず、現像を終了した現
像剤担持体20は、矢印の方向に回転して電荷付与部材
90と接触する。
Toner adhesion is as follows. First, the developer carrier 20 that has completed development rotates in the direction of the arrow and comes into contact with the charge imparting member 90 .

電荷付与部材90は現像剤担持体20に当接しながら、
該担持体の線速と同じ線速で、同じ向きに回転する。
While the charge imparting member 90 is in contact with the developer carrier 20,
It rotates in the same direction at the same linear speed as the carrier.

本発明においては、この電荷付与部材90の表面には第
3図に拡大して示すようにらせん状の導電体部が形成さ
れているため、かかるらせん形状によってその表面には
実質的に多数の凹凸が形成される。
In the present invention, since a spiral conductor portion is formed on the surface of the charge imparting member 90 as shown in an enlarged view in FIG. Irregularities are formed.

また、この電荷付与部材90には、直流電源によって、
トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されている。た
とえばトナーが正極性に摩擦帯電された場合、電荷付与
部材90の電位は例えば−250vに保たれる。
In addition, this charge imparting member 90 is powered by a DC power source.
A voltage with a polarity opposite to the charged polarity of the toner is applied. For example, when the toner is triboelectrically charged to a positive polarity, the potential of the charge applying member 90 is maintained at, for example, -250V.

このような構成により、現像剤担持体20と一電荷付与
部材90とが接触すると現像剤担持体20の誘電体層に
は電荷付与部材90の凸部の導電体部(らせん状部分)
と接した部分にだけ電荷が付与され。
With such a configuration, when the developer carrier 20 and the charge imparting member 90 come into contact, the dielectric layer of the developer carrier 20 has a conductive portion (spiral portion) of the convex portion of the charge imparter 90.
A charge is applied only to the part that is in contact with the

電荷付与部材90の凹部(非らせん状部分)に対応する
現像剤担持体表面には電荷は付与されない。従って、現
像剤担持体表面の誘電体層には凹凸部の形状に従って選
択的に多数の電荷が付与された状態となり、該表面には
電位差が例えば250vの帯電電位の異なる微小パター
ンが無数に形成される。
No charge is applied to the surface of the developer carrier corresponding to the concave portion (non-helical portion) of the charge applying member 90. Therefore, a large number of charges are selectively applied to the dielectric layer on the surface of the developer carrier according to the shape of the uneven parts, and countless minute patterns with different charging potentials with a potential difference of, for example, 250 V are formed on the surface. be done.

このようにして帯電電位の異なる隣接した領域間に閉電
界を生しるが、このときの現像剤担持体20上の電界は
、第2図に示されるようにマイクロフィールド(閉電界
)となり、電界傾度の大きい電界となって、トナーを多
層に付着させることが可能となる。また、付着したトナ
ーは閉電界となっているので、現像剤担持体20側に強
く引かれ離れにくい状態となる。このトナー層は、更に
トナー層厚規制部材30によりトナー層厚が制御され、
現像域80のトナーは感光体に付着し易い電界となり、
現像が行なわれる。
In this way, a closed electric field is generated between adjacent regions with different charging potentials, and the electric field on the developer carrier 20 at this time becomes a microfield (closed electric field) as shown in FIG. This creates an electric field with a large electric field gradient, making it possible to adhere toner in multiple layers. Further, since the adhered toner is in a closed electric field, it is strongly attracted to the developer carrier 20 side and becomes difficult to separate. The toner layer thickness is further controlled by a toner layer thickness regulating member 30,
The toner in the development area 80 becomes an electric field that easily adheres to the photoreceptor,
Development is performed.

次に、本発明で用いる現像剤担持体について説明する。Next, the developer carrier used in the present invention will be explained.

本発明の現像剤担持体はその表面に誘電体層を設けたも
のである。この場合、誘電体層として用いる材料は、絶
縁性のものであれば使用できるが、通常有機ポリマー類
が用いられる。この場合、有機ポリマー類の具体例とし
ては次のものが挙げられる。
The developer carrier of the present invention has a dielectric layer provided on its surface. In this case, the material used for the dielectric layer can be any insulating material, but organic polymers are usually used. In this case, specific examples of organic polymers include the following.

ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ボリビニルア
ルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルホルマールなどのビニル系樹脂;ポリスチレン、
スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジェン−スチレン共重合体などのポリスチレン
系樹脂;ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体
などのポリエチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート
、ポリメチルメタクリレート−スチレン共重合体などの
アクリル系樹脂;ポリアセタール、ポリアミド、セルロ
ース、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリエステ
ル、フッ素樹脂、ポリウレタン。
Vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl formal; polystyrene,
Polystyrene resins such as styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer; polyethylene resins such as polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer; polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate-styrene copolymer, etc. Acrylic resin; polyacetal, polyamide, cellulose, polycarbonate, phenoxy resin, polyester, fluororesin, polyurethane.

フェノール樹脂4尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などの樹
脂材料など。
Resin materials such as phenolic resin, 4-urea resin, melamine resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, silicone resin, etc.

また、本発明の電荷付与部材は前記したようにその表面
にらせん状の導電体部が形成されていることを特徴とす
る。
Further, the charge imparting member of the present invention is characterized in that, as described above, a spiral conductor portion is formed on the surface thereof.

このような電荷付与部材を作製するには、芯金ロールと
して導電性金属材料を用い、その表面を切削しらせん状
に加工する方法の他、導電線のような導電性金属材料等
を芯金ロールにらせんコイル状に巻回しておく方法や、
スプリングのような、あらかじめ、らせんコイル状に成
形されている導電性金属材料等に芯金ロールを挿着する
方法なども採用できる。らせん状部材に直接バイアスを
印加することにより、芯金ロールは絶縁性のものも使用
可能となる。
In order to manufacture such a charge imparting member, a conductive metal material such as a conductive wire is used as a core roll, and the surface thereof is cut into a spiral shape. How to wind it into a spiral coil shape,
It is also possible to adopt a method in which a core metal roll is inserted into a conductive metal material, such as a spring, that has been previously formed into a spiral coil shape. By applying a bias directly to the spiral member, it is possible to use an insulating core metal roll.

また、この芯金ロールにゴムなどの弾性体を用いた電荷
付与部材は、現像剤担持体との接触圧による負荷を軽減
できるため、好ましく使用される。
Further, a charge imparting member using an elastic body such as rubber for the core roll is preferably used because it can reduce the load due to contact pressure with the developer carrier.

また導電体部に用いられる導電性材料としては、101
2Ω・cim以下、好ましくは101′Ω・0m以下の
ものが挙げられる6具体例としては、AQ、SUS、 
Fe、Niなどの金属類、セラミックス類などの他に、
有機ポリマー類に導電性フィラーを添加したものが挙げ
られる。この場合、有機ポリマー類としては次のものが
挙げられる。
In addition, the conductive material used for the conductor part is 101
Six specific examples of 2Ω・cim or less, preferably 101′Ω・0m or less include AQ, SUS,
In addition to metals such as Fe and Ni, and ceramics,
Examples include organic polymers to which a conductive filler is added. In this case, the organic polymers include the following.

ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルア
ルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルホルマールなどのビニル系樹脂;ポリスチレン、
スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジェン−スチレン共重合体などのポリスチレン
系樹脂;ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体
などのポリエチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート
、ポリメチルメタクリレート−スチレン共重合体などの
アクリル系樹脂;ポリアセタール、ポリアミド、セルロ
ース、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリエステ
ル、フッ素樹脂、ポリウレタン。
Vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, and polyvinyl formal; polystyrene,
Polystyrene resins such as styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer; polyethylene resins such as polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer; polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate-styrene copolymer, etc. Acrylic resin; polyacetal, polyamide, cellulose, polycarbonate, phenoxy resin, polyester, fluororesin, polyurethane.

フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂
材料;天然ゴム、イソプレンゴム。
Resin materials such as phenolic resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, silicone resin; natural rubber, isoprene rubber.

ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴム、ブチルゴ
ム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、塩
素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ニト
リルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、
シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料など。
Butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, urethane rubber, polysulfide rubber,
Rubber materials such as silicone rubber and fluorine rubber.

また、導電性フィラーとしては、Ni、 Cuなどの金
属粉;ファーネスブラック、ランプブラック、サーマル
ブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックな
どのカーボンブラック;酸化スズ、酸化亜鉛、酸化モリ
ブデン、酸化アンチモン、チタン酸カリなどの導電性酸
化物;酸化チタン、雲母上などにめっきを施した無電界
めっき物;グラファイト、金属繊維、炭素繊維などが挙
げられる。
In addition, conductive fillers include metal powders such as Ni and Cu; carbon blacks such as furnace black, lamp black, thermal black, acetylene black, and channel black; tin oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, antimony oxide, and potassium titanate. Conductive oxides such as titanium oxide, electroless plated products plated on mica, etc.; graphite, metal fibers, carbon fibers, etc.

なお、本発明で用いる現像剤担持体の誘電体層には種々
の目的の為に無機充填剤や架橋剤、熱安定剤、加工助剤
など添加することができる。無機充填剤としては、珪藻
土、石英粉末、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、タルク、珪酸アルミニウ
ム、酸化アルミニウムなどの粉末、チタン酸カリウム、
アスベスト、ガラス、カーボンなどの繊維、テフロン、
窒化ホウ素などの粉末が用いられる。
Incidentally, an inorganic filler, a crosslinking agent, a heat stabilizer, a processing aid, etc. can be added to the dielectric layer of the developer carrier used in the present invention for various purposes. Inorganic fillers include diatomaceous earth, quartz powder, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, talc, aluminum silicate, aluminum oxide powder, potassium titanate,
Asbestos, glass, carbon fibers, Teflon,
A powder such as boron nitride is used.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
5部は重量部を表わす。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Note that 5 parts represents parts by weight.

実施例 予め導電プライマー(トーレシリコーン社製=DY39
−011)が塗布された芯金(6■φ)上に下記の導電
性弾性層形成成分を1次加硫=170℃/10分、12
0kg/cra”、2次加硫:200℃/4時間の条件
下でプレス成形し肉厚6+msの導電性弾性層(体積固
有抵抗:1.5X10SΩ・cll、ゴム硬度(JIS
A):2g度)を形成した。
Example: Conductive primer (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd. = DY39)
-011) was coated with the following conductive elastic layer forming components on the core metal (6 φ), primary vulcanization = 170°C/10 minutes, 12
0kg/cra'', secondary vulcanization: 200℃/4 hours to press mold the conductive elastic layer with a wall thickness of 6+ms (volume resistivity: 1.5X10SΩ・cll, rubber hardness (JIS
A): 2 g degree) was formed.

〔導電性弾性層形成成分〕[Conductive elastic layer forming component]

メチルビニルポリシロキサン   100重量部カーボ
ン(ケッチエンブラックEC)   5重量部石英  
             20重量部上記混合物を2
本ロールで混練した後、混合物100重量部に対し架橋
剤(2,4−ジメチル−2,4−ジーターシャリーブチ
ルパオキシヘキサン:トーレシリコーン社製:RC−4
) 1.5重量部を添加したもの。
Methyl vinyl polysiloxane 100 parts by weight Carbon (Ketchen Black EC) 5 parts by weight Quartz
20 parts by weight of the above mixture
After kneading with this roll, 100 parts by weight of the mixture was mixed with a crosslinking agent (2,4-dimethyl-2,4-di-tertiarybutylpaoxyhexane: manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.: RC-4).
) 1.5 parts by weight was added.

ついで、導電性弾性層表面をトリクレンにより清浄した
後、チタネート系カップリング剤(松本製薬社製:TA
−25)の1%キシレン溶液を塗布し、30分間乾燥後
、下記の樹脂層形成成分をスプレーコーティングし、1
50℃71時間の条件下で硬化させ、ついで研磨して膜
厚50pIIJの樹脂層を形成して、現像剤担持体を作
製した。
Next, after cleaning the surface of the conductive elastic layer with trichlene, a titanate coupling agent (manufactured by Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd.: TA
-25) 1% xylene solution was applied, and after drying for 30 minutes, the following resin layer forming components were spray coated.
The resin layer was cured at 50° C. for 71 hours, and then polished to form a resin layer with a thickness of 50 pIIJ, thereby producing a developer carrier.

〔樹脂層形成成分〕[Resin layer forming component]

コロネートEl (50%キシレン溶液)20重量部ト
ルエン             200重量部キシレ
ン            200重量部一方、 AQ
製の金属ローラの表面を切削加工し、凸部間隔が200
.のらせん状部を設け、電荷付与部材を作製した。
Coronate El (50% xylene solution) 20 parts by weight Toluene 200 parts by weight Xylene 200 parts by weight Meanwhile, AQ
The surface of the metal roller made of
.. A charge imparting member was produced by providing a spiral portion.

前記で得た現像剤担持体と電荷付与部材を第1図に示さ
れる現像装置に装着し、現像剤担持体1回転後及び10
0回転後における現像剤担持体上のトナー付着量とトナ
ー帯電量を測定した。その結果を表−1に示す。
The developer carrier and charge imparting member obtained above were installed in the developing device shown in FIG. 1, and after one rotation of the developer carrier and 10
The amount of toner adhesion and the amount of toner charge on the developer carrier after 0 rotation were measured. The results are shown in Table-1.

比較例 実施例において、電荷付与部材を使用しない以外は同様
にして現像剤担持体上のトナー付着量とトナー帯電量を
測定した。その結果を表−1に示す。
Comparative Example The toner adhesion amount and toner charge amount on the developer carrier were measured in the same manner as in Example, except that the charge imparting member was not used. The results are shown in Table-1.

表−1 表−1の結果から、本発明の画像形成装置によれば充分
な帯電量のトナーが得られることがわかる。
Table 1 From the results in Table 1, it can be seen that the image forming apparatus of the present invention can provide toner with a sufficient amount of charge.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明で用いる電荷付与部材は、その表面が、らせん状
の導電体部により構成されているから、現像剤担持体表
面上に簡単な方法でマイクロフィールドが形成できると
共にその製作コストも複雑な加工工程を要しないので低
廉なものとなる。
Since the surface of the charge imparting member used in the present invention is composed of a spiral conductor portion, a microfield can be formed on the surface of the developer carrier by a simple method, and its manufacturing cost can be reduced by requiring complicated processing. Since no process is required, it is inexpensive.

従って、現像剤担持体の表面上に、選択的に電荷を保持
させることにより、現像剤担持体表面近傍に多数の微小
閉電界を形成し、この現像剤担持体上に、必要に応じて
補助剤を外添したトナーよりなる非磁性一成分系現像剤
を供給し、前記微小閉電界により前記現像剤を現像剤担
持体表面に担持させ、該担持現像剤によって静電潜像を
可視像化する画像形成方法に、本発明の画像形成装置を
用いると、充分に帯電した多量の非磁性一成分系現像剤
を現像剤担持体に均一に担持して現像領域に搬送するこ
とができ、その結果、高濃度の高品質画像を得ることが
でき、またその画像形成コストも低廉なものとなる。
Therefore, by selectively retaining charges on the surface of the developer carrier, a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and on this developer carrier, auxiliary electric fields are applied as needed. A non-magnetic one-component developer made of toner externally added is supplied, the developer is carried on the surface of the developer carrier by the minute closed electric field, and the electrostatic latent image is transformed into a visible image by the carried developer. When the image forming apparatus of the present invention is used in the image forming method of the present invention, a large amount of sufficiently charged non-magnetic one-component developer can be uniformly carried on the developer carrier and transported to the developing area. As a result, a high-density, high-quality image can be obtained, and the cost of forming the image is also low.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は現像剤担持体上マイクロフィールドの電界を形
成させた本発明の画像形成装置の一例を示す現像剤担持
体部及び電荷付与部を中心とした模式断面図である。ま
た、第2図は第1図で示される装置において、現像剤担
持体上にマイクロフィールドによる閉電界が生成してい
る状態を説明するための模式断面図である。 第3図は第1図で示される装置に用いる電荷付与部材の
構造を説明するための模式図である。 10・・・静電潜像担持体、20・・・現像剤担持体、
30・・・トナー層厚規制部材、40・・・トナー供給
部材、50・・・撹拌羽根、60・・・トナー、70・
・・トナータンク、80・・・現像域、90・・・電荷
付与部材。 特許出願人 株式会社 リ  コ
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an image forming apparatus of the present invention in which a microfield electric field is formed on a developer carrier, centering on a developer carrier section and a charge applying section. Further, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which a closed electric field is generated by a microfield on a developer carrier in the apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the structure of the charge imparting member used in the device shown in FIG. 1. 10... Electrostatic latent image carrier, 20... Developer carrier,
30... Toner layer thickness regulating member, 40... Toner supply member, 50... Stirring blade, 60... Toner, 70...
. . . Toner tank, 80 . . . Development area, 90 . . . Charge imparting member. Patent applicant Rico Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)現像剤担持体の表面上に、電荷付与部材により選
択的に電荷を保持させることにより、現像剤担持体表面
近傍に多数の微小閉電界を形成し、この現像剤担持体上
に、必要に応じて補助剤を外添したトナーよりなる非磁
性一成分系現像剤を供給し、前記微小閉電界により前記
現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、該担持現像剤に
よって静電潜像を可視像化する画像形成装置であって、
前記現像剤担持体として、表面に誘電体層を設けたもの
を用いると共に電荷付与部材として、表面にらせん状の
導電体部を設けたものを用いたことを特徴とする画像形
成装置。
(1) By selectively retaining charges on the surface of the developer carrier by a charge imparting member, a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and on this developer carrier, A non-magnetic one-component developer made of toner to which an auxiliary agent is externally added as necessary is supplied, the developer is carried on the surface of the developer carrier by the minute closed electric field, and the electrostatic latent is created by the carried developer. An image forming device that visualizes an image,
An image forming apparatus characterized in that the developer carrier is a member having a dielectric layer on its surface, and the charge imparting member is a member having a spiral conductor portion on the surface.
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