JPH0731453B2 - Development device - Google Patents

Development device

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JPH0731453B2
JPH0731453B2 JP60239599A JP23959985A JPH0731453B2 JP H0731453 B2 JPH0731453 B2 JP H0731453B2 JP 60239599 A JP60239599 A JP 60239599A JP 23959985 A JP23959985 A JP 23959985A JP H0731453 B2 JPH0731453 B2 JP H0731453B2
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toner
development
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dielectric layer
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博之 松代
一雄 小林
利雄 金子
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、いわゆる接触現像方式の現像装置に関する。
特に、いわゆる中間調を再現する現像を行なう現像装置
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a so-called contact developing type developing device.
In particular, the present invention relates to a developing device that performs so-called halftone reproduction.

従来技術 接触現像方式の現像装置においては、一般にトナー担持
体上にトナーの薄層を形成し、該トナーの薄層を介して
トナー担持体と潜像担持体とを接触させて潜像担持体上
の潜像を現像する。この場合、トナー担持体と潜像担持
体との間に適宜の接触圧を確保するため、トナー担持体
は概ね弾性体から作られる。
2. Description of the Related Art In a contact developing type developing device, a thin layer of toner is generally formed on a toner carrier, and the toner carrier and the latent image carrier are brought into contact with each other through the thin layer of toner to form a latent image carrier. Develop the latent image above. In this case, in order to secure a proper contact pressure between the toner carrier and the latent image carrier, the toner carrier is generally made of an elastic body.

又、潜像担持体上の潜像を現像する際、該潜像にトナー
担持体から電荷の注入が起こらないようにするために、
トナー担持体の表面、すなわち潜像担持体と接触する面
に絶縁層を形成することが知られている。更に、トナー
担持体にバイアス電圧を印加するために上記絶縁層及び
弾性体の内側に導電性基体が設けられる。
Further, when developing the latent image on the latent image carrier, in order to prevent injection of charges from the toner carrier to the latent image,
It is known to form an insulating layer on the surface of the toner carrier, that is, the surface that contacts the latent image carrier. Further, a conductive substrate is provided inside the insulating layer and the elastic body in order to apply a bias voltage to the toner carrier.

ところで、現像装置による現像の態様として肌色、原稿
地肌等といつた中間色をも再現する現像がある(中間調
現像)。この中間調現像を良好に行なうにあたつては、
いわゆる現像γ(ガンマ)が大き過ぎてもあるいは小さ
過ぎても好ましくなく、又トナーの飽和付着量がある程
度大きい等といつた現像特性が満されていることが要求
される。ここに、現像γとはトナー担持体と潜像担持体
との間の電界の変化に対する潜像担持体へのトナーの付
着量の変化の割合のことである。又、トナーの飽和付着
量とは潜像担持体へ付着し得る最大限のトナー量のこと
である。
By the way, as a mode of development by the developing device, there is a development that reproduces an intermediate color such as a skin color or a background of a document (halftone development). For good halftone development,
It is not preferable that the so-called development γ (gamma) is too large or too small, and it is required that the development characteristics are satisfied such that the saturated adhesion amount of the toner is large to some extent. Here, the development γ is the rate of change in the amount of toner adhered to the latent image carrier with respect to the change in the electric field between the toner carrier and the latent image carrier. Further, the saturated adhesion amount of toner is the maximum amount of toner that can adhere to the latent image carrier.

従来は、現像装置を作るにあたつて、特にトナー担持体
の性質を考慮して現像特性を調節することをしていなか
つた。よつて、果たしてトナー担持体が中間調現像を行
なう上で最良の状態に設定されているかどうかがわから
ない状態で現像が行なわれていた。
Heretofore, in developing a developing device, the developing characteristics have not been adjusted in consideration of the properties of the toner carrier. Therefore, the development is performed without knowing whether or not the toner carrier is set to the best state for the halftone development.

目的 本発明者等は上記の点に鑑み、トナー担持体と現像特性
との間の関係について種々の実験を行なつた。その結
果、現像特性はトナー担持体の弾性体に大きく依存して
いること及びこの場合の弾性体は誘電層として働いてい
ることを知見した。更に、該誘電層の抵抗率と比誘電率
との関係がある一定の条件を満たす場合に、中間調現像
に適した現像特性、すなわち現像γが大き過ぎることも
小さ過ぎることもなくなり、更にトナーの飽和付着量が
ある程度大きくなることがわかつた。特に、誘電層の抵
抗率をy、そして比誘電率をxとした場合に、それらの
関係が、 0.15x+5.5<log10y<0.15x+8 (x>1) となる時に、中間調現像するのに適した現像特性が得ら
れることがわかつた。
Objective In view of the above points, the present inventors have conducted various experiments on the relationship between the toner carrier and the developing characteristics. As a result, it was found that the developing characteristics largely depend on the elastic body of the toner carrier and that the elastic body in this case functions as a dielectric layer. Further, when a certain condition is satisfied that the relationship between the resistivity and the relative permittivity of the dielectric layer, the development characteristics suitable for halftone development, that is, the development γ, is neither too large nor too small. It was found that the saturated amount of adsorbed water was increased to some extent. In particular, when the resistivity of the dielectric layer is y and the relative permittivity is x, when the relation between them is 0.15x + 5.5 <log 10 y <0.15x + 8 (x> 1), halftone development is performed. It has been found that the development characteristics suitable for the above can be obtained.

本発明は上記の知見に基づいて成されたものであつて、
その目的とするところは、接触現像を行なう現像装置に
おいて、中間調現像に適したトナー担持体を提供するこ
とにある。
The present invention was made based on the above findings,
It is an object of the invention to provide a toner carrier suitable for halftone development in a developing device that performs contact development.

構成 上記の目的は、トナー担持体を表面から順に絶縁層、弾
性を備えた誘電層、そして該誘電層を支持する導電性基
体を有するように構成し、上記の誘電層の抵抗率をy、
そして比誘電率をxとした場合、それらの間に 0.15x+5.5<log10y<0.15x+8 (x>1) の関係が成り立つようにすることによつて達成される。
Structure The above-mentioned object is configured such that the toner carrier has an insulating layer, a dielectric layer having elasticity, and a conductive substrate supporting the dielectric layer in order from the surface, and the resistivity of the dielectric layer is y,
Then, when the relative permittivity is x, it is achieved by making the relation of 0.15x + 5.5 <log 10 y <0.15x + 8 (x> 1) between them.

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。Hereinafter, the present invention will be described based on examples.

第1図は一実施例の側断面図である。まずこの図を用い
て現像装置の構成及び作用の概略を説明する。
FIG. 1 is a side sectional view of an embodiment. First, the outline of the configuration and operation of the developing device will be described with reference to this figure.

トナーホツパ1内のトナー2(磁性、非磁性どちらでも
良い)は、アジテータ3によつてトナー補給部材4に運
ばれる。トナー補給部材4は例えばポリウレタンのよう
な材質でできている。トナー補給部材4まで運ばれたト
ナーは該トナー補給部材4の反時計方向回転に従つて移
動し、そしてトナー担持体5との摩擦によつて帯電し、
その電荷の働きによつてトナー担持体5の表面に付着す
る。
The toner 2 (either magnetic or non-magnetic) in the toner hopper 1 is carried to the toner replenishing member 4 by the agitator 3. The toner supply member 4 is made of a material such as polyurethane. The toner carried to the toner replenishing member 4 moves in accordance with the counterclockwise rotation of the toner replenishing member 4, and is charged by friction with the toner carrier 5.
Due to the action of the electric charges, the toner adheres to the surface of the toner carrier 5.

トナー担持体5に付着したトナーは、該トナー担持体5
の反時計方向回転に従つて回転し、その間にトナー層厚
規制部材6によつて粒径10μm程度のトナー粒子1個分
あるいは2個分程度の厚さの均一な薄層にされ、同時に
トナー層厚規制部材6との間の摩擦によつて更に帯電す
る。こうして帯電したトナーは潜像担持体としての感光
体7上に形成された静電潜像と接触し、その静電潜像を
現像する。現像に寄与しなかつたトナーは再びトナー補
給部材4に戻つて来る。
The toner attached to the toner carrier 5 is
The toner layer thickness regulating member 6 forms a uniform thin layer having a thickness of one or two toner particles having a particle size of about 10 μm, and at the same time, the toner rotates at the same time. It is further charged by friction with the layer thickness regulating member 6. The toner thus charged comes into contact with the electrostatic latent image formed on the photoconductor 7 as a latent image carrier, and develops the electrostatic latent image. The toner that has not contributed to the development returns to the toner supply member 4 again.

現像作業が繰り返される時には、上記の各工程が繰り返
される。
When the developing operation is repeated, the above steps are repeated.

尚、第1図において符号8は、トナー層厚規制部材6を
加圧するための加圧機構である。9はシール部材、10は
トナー層厚規制部材6を支持する支持部材である。
In FIG. 1, reference numeral 8 is a pressing mechanism for pressing the toner layer thickness regulating member 6. Reference numeral 9 is a seal member, and 10 is a support member for supporting the toner layer thickness regulating member 6.

トナー担持体5は図示のように、表面から順に絶縁層1
1、誘電層12、そして導電性基体13を有している。導電
性基体13は現像装置の機枠に回転自在に支持されてい
て、更にバイアス印加用の電源につながれ、しかし現像
装置の機枠とは絶縁されている。誘電層12としては、抵
抗率をy、そして非誘電率をxとした場合、それらの間
に 0.15x+5.5<log10y<0.15x+8 (x>1) なる関係が成立するような材質のものが用いられる。こ
れをグラフに示せば第2図の斜線領域になる。この斜線
領域に入る材料としては、ニトリルゴム、ウレタンゴム
等がある。
The toner carrier 5 is, as shown in the figure, the insulating layer 1 in order from the surface.
1. It has a dielectric layer 12, and a conductive substrate 13. The conductive substrate 13 is rotatably supported by the frame of the developing device and is further connected to a power source for applying a bias, but is insulated from the frame of the developing device. The dielectric layer 12 is made of a material that has a relationship of 0.15x + 5.5 <log 10 y <0.15x + 8 (x> 1) between them, where y is the resistivity and x is the non-dielectric constant. Things are used. If this is shown in the graph, it will become the shaded area in FIG. Materials that enter the shaded area include nitrile rubber and urethane rubber.

絶縁層11としてはアクリルウレタン、軟性エポキシ、シ
リコンゴム等が用いられる。
As the insulating layer 11, acrylic urethane, soft epoxy, silicon rubber or the like is used.

尚、誘電層12は誘電体であると同時に弾性を備えた材料
によつて形成されており、この弾性の作用下においてト
ナー担持体の絶縁層11と感光体7とがトナーを介して接
触する。
The dielectric layer 12 is formed of a material that is a dielectric and has elasticity at the same time. Under the action of this elasticity, the insulating layer 11 of the toner carrier and the photoconductor 7 are in contact with each other via the toner. .

今仮に、誘電層12として高ニトリルゴムB、低ニトリル
ゴムCのそれぞれを材料としたもの2種を用意する。こ
れらの材質の抵抗率−比誘電率特性は第2図のB,Cに示
す通りであり、いずれも斜線領域に入つている。又、絶
縁層11の材質としてアクリルウレタン、トナーとして+
(プラス)帯電用、そしてトナー層厚規制部材としてシ
リコン樹脂を用いたものをそれぞれ用意する。
As the dielectric layer 12, two kinds of high nitrile rubber B and low nitrile rubber C are prepared. The resistivity-relative permittivity characteristics of these materials are as shown in B and C of FIG. 2, and both are in the shaded area. Also, acrylic urethane is used as the material of the insulating layer 11, and + as toner.
A (plus) charging member and a member using a silicon resin as a toner layer thickness regulating member are prepared.

以上の条件の下で第1図の現像装置を動作させたとこ
ろ、トナー帯電量は+15μc/gであつた。又、トナー担
持体5と感光体7との間の現像電界(V)と、感光体7
へのトナー付着量(mg/cm2)との関係として第3図に示
す結果を得た。同図においてB,Cはそれぞれ誘電層12の
材質をB,Cとした時の結果である。グラフからわかるよ
うにB,Cの曲線は、いずれも現像γ(直線部分の傾きに
相当する)が大き過ぎもせず又小さ過ぎもせず、しかも
トナーの飽和付着量も大きい。従つて、中間調現像を行
なうにあたつての現像特性として都合が良い。
When the developing device in FIG. 1 was operated under the above conditions, the toner charge amount was +15 μc / g. In addition, the developing electric field (V) between the toner carrier 5 and the photoconductor 7 and the photoconductor 7
The results shown in FIG. 3 were obtained as a relationship with the toner adhesion amount (mg / cm 2 ) to the toner. In the figure, B and C are the results when the material of the dielectric layer 12 is B and C, respectively. As can be seen from the graph, in both the B and C curves, the development γ (corresponding to the inclination of the straight line portion) is neither too large nor too small, and the saturated adhesion amount of toner is large. Therefore, it is convenient as a developing characteristic for carrying out halftone development.

参考のために、第2図の斜線領域から外れるような材
質、例えばシリコンゴムA及びケツチエンブラツクを分
散したシリコンゴムDのそれぞれで誘電層12を形成し、
これらを用いて現像を行なつた。その結果は、第3図の
曲線A及びDで示す通りである。シリコンゴムAでは、
現像γ及びトナー飽和付着量が小さ過ぎ、又ケツチエン
ブラツクを分散したシリコンゴムDでは現像γ及びトナ
ー飽和付着量が大き過ぎる。いずれの場合も中間調現像
には不適当である。
For reference, the dielectric layer 12 is formed of a material that deviates from the shaded area in FIG. 2, for example, a silicon rubber A and a silicon rubber D in which the ket embrac is dispersed.
Development was carried out using these. The results are shown by curves A and D in FIG. With silicone rubber A,
The development γ and the saturated toner adhesion amount are too small, and in the silicone rubber D in which the ket embrac is dispersed, the development γ and the toner saturated adhesion amount are too large. In either case, it is unsuitable for halftone development.

効果 本発明によれば、接触現像方式の中間調現像に適したト
ナー担持体が得られ、これにより良好な再生画像を得る
ことができる。
Effect According to the present invention, a toner carrier suitable for halftone development of the contact development system can be obtained, and thereby a good reproduced image can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は1実施例の側断面図、第2図は誘電層の抵抗率
−比誘電率特性を示すグラフ、第3図は現像結果を示す
グラフである。 5……トナー担持体、2……トナー 7……潜像担持体、11……絶縁層 12……誘電層、13……導電性基体
FIG. 1 is a side sectional view of one embodiment, FIG. 2 is a graph showing the resistivity-relative permittivity characteristic of the dielectric layer, and FIG. 3 is a graph showing the development result. 5 ... Toner carrier, 2 ... Toner 7 ... Latent image carrier, 11 ... Insulating layer 12 ... Dielectric layer, 13 ... Conductive substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 利雄 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭55−48767(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Toshio Kaneko 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A-55-48767 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トナー担持体上に摩擦帯電されたトナーの
薄層を形成し、該トナーの薄層を介してトナー担持体と
潜像担持体とを接触させて潜像担持体上の潜像を現像す
る現像装置において、上記トナー担持体が表面から順に
絶縁層、弾性を備えた誘電層、そして該誘電層を支持す
る導電性基体を有しており、上記誘電層の抵抗率をy、
そして比誘電率をxとした場合、 0.15x+5.5<log10y<0.15x+8 (x>1) の関係にあることを特徴とする現像装置。
1. A latent layer on a latent image bearing member is formed by forming a thin layer of triboelectrically charged toner on a toner bearing member and contacting the toner bearing member and the latent image bearing member through the thin layer of the toner. In a developing device for developing an image, the toner carrier has an insulating layer, a dielectric layer having elasticity, and a conductive substrate supporting the dielectric layer in this order from the surface, and the resistivity of the dielectric layer is y. ,
The developing device is characterized in that the relation of 0.15x + 5.5 <log 10 y <0.15x + 8 (x> 1) is satisfied, where the relative permittivity is x.
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