JP2809794B2 - Development method - Google Patents

Development method

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JP2809794B2
JP2809794B2 JP2058865A JP5886590A JP2809794B2 JP 2809794 B2 JP2809794 B2 JP 2809794B2 JP 2058865 A JP2058865 A JP 2058865A JP 5886590 A JP5886590 A JP 5886590A JP 2809794 B2 JP2809794 B2 JP 2809794B2
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carrier
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三長 斉藤
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【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、電子写真装置や静電記録装置において、
静電潜像を可視像化する現像方法に係り、さらに詳しく
は一成分トナーを用い高品質な画像を得る現像方法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus.
The present invention relates to a developing method for visualizing an electrostatic latent image, and more particularly to a developing method for obtaining a high-quality image using one-component toner.

(従来の技術) 一成分トナー(現像剤)を用いる現像手段の一つとし
て、たとえば米国特許第3,152,012号明細書、米国特許
第3,754,963号明細書、米国特許第3,731,146号明細書、
特開昭47−13088号公報、特開昭47−13089号公報、特公
昭51−36070号公報、特公昭52−36414号公報などによっ
て加圧現像法が知られている。この加圧現像方法は弾力
性、導電性および粗面性を有するトナー担持体の表面に
非磁性トナーのみから成る一成分現像剤の薄層を形成
し、このトナー層を静電潜像を保持した静電潜像保持体
面に相対速度ゼロとなるように接触させることを特徴と
しており、装置の簡素化やカラー化が容易であるなど多
くの利点を有している。しかしながら、本発明者らによ
る追試実験の結果、上記現像手段には下記のような問題
が存在することが分った。
(Prior Art) As one of developing means using a one-component toner (developer), for example, US Pat. No. 3,152,012, US Pat. No. 3,754,963, US Pat. No. 3,731,146,
The pressure development method is known from JP-A-47-13088, JP-A-47-13089, JP-B-51-36070, JP-B-52-36414 and the like. In this pressure development method, a thin layer of a one-component developer consisting only of a non-magnetic toner is formed on the surface of a toner carrier having elasticity, conductivity and roughness, and this toner layer holds an electrostatic latent image. It is characterized in that it makes contact with the surface of the electrostatic latent image holding member so that the relative speed becomes zero, and has many advantages such as simplification of the apparatus and easy colorization. However, as a result of additional tests by the present inventors, it was found that the following problems existed in the developing means.

上記の加圧現像法の重要な特徴として、トナー層表面
と静電潜像面とを実質的にゼロの相対的周辺速度で移動
させることが明記されている。しかし、実験の結果、こ
の条件下で得られる現像像は、シャープネスに欠け、地
カブリや濃度ムラの目立つ貧弱な画像となることが分っ
た。これに対し、速度差を設けた場合には、トナー層と
静電潜像面との接触位置においてトナー粒子のころがり
やすべりなどが生じ、トナー粒子の帯電促進や画像の整
理などが行われるため、極めてシャープで、地カブリが
なく、均一で高濃度の現像像が得られた。
It is specified that an important feature of the above pressure development method is that the surface of the toner layer and the surface of the electrostatic latent image are moved at a relative peripheral speed of substantially zero. However, as a result of the experiment, it was found that the developed image obtained under these conditions was poor in sharpness and poor in background fog and density unevenness. On the other hand, when the speed difference is provided, the toner particles roll or slide at the contact position between the toner layer and the electrostatic latent image surface, and the charge of the toner particles is promoted and the image is arranged. An extremely sharp, no background fog, uniform and high-density developed image was obtained.

加圧現像法を実行すると、トナー担持体上の帯電粒子
すなわちトナーが静電潜像面へ転移するため、トナー担
持体から現像バイアス用電源に至る電気回路に電流(以
下、現像電流と呼ぶ)が流れる。したがって、トナー担
持体表面の抵抗値、またはトナー担持体表面と現像バイ
アス用電源との間の抵抗値を所定の値以下としなければ
ならない。しかし、前記の公知例においては、この点に
ついて事実上有効な概念の開示がなされていない。
When the pressure development method is performed, the charged particles on the toner carrier, that is, the toner, are transferred to the electrostatic latent image surface, so that an electric circuit (hereinafter, referred to as a developing current) flows through an electric circuit from the toner carrier to a power supply for developing bias. Flows. Therefore, the resistance value of the surface of the toner carrier or the resistance value between the surface of the toner carrier and the power source for developing bias must be equal to or less than a predetermined value. However, the above-mentioned known examples do not disclose a concept that is practically effective in this regard.

さらに、上記の現像電流は主としてトナー粒子の移動
に起因するものであるため、トナー帯電量や静電潜像保
持体面に形成されている静電潜像へのトナー付着量、ト
ナー担持体表面の移動速度、トナー担持体の寸法などに
依存する。したがって、これらの諸要素と上記の抵抗値
との関係によってトナー担持体表面の電位、すなわち実
効現像バイアス値が変動し、場合によってはカブリや濃
度不足などが認められる極めて貧弱な画像となることも
ある。
Further, since the above-described development current is mainly caused by the movement of the toner particles, the amount of toner charge, the amount of toner attached to the electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image holding member, and the amount of toner It depends on the moving speed, the size of the toner carrier, and the like. Therefore, the potential of the toner carrier surface, that is, the effective developing bias value fluctuates due to the relationship between these elements and the above-described resistance values, and in some cases, an extremely poor image in which fog or insufficient density is recognized may be obtained. is there.

また、この方法は磁性トナーを磁気作用によってトナ
ー担持体表面に担持して現像を行う方法に比べ、非磁性
現像剤(トナー)をトナー担持体表面に担持し、常に一
定量の非磁性トナーを潜像に供給することは容易ではな
い。何故ならば、非磁性トナーに対しては磁気力のよう
な遠隔作用力を確実に作用させることができないため、
所定潜像の現像によってトナー担持体表面のトナー層が
消費された時、速やかにトナー担持体表面にトナー薄層
を形成,回復することが困難となるからである(以後、
トナー担持体表面に速やかにトナー薄層を回復し、常に
一定量のトナー薄層を潜像に供給する能力をトナー搬送
性と呼ぶ)。このようなトナー搬送不良が生じると、ソ
リッド画像の後半において濃度の低下が生じてしまう。
しかして、トナー搬送性を改良するため、トナー容器内
にスポンジローラやブラシローラを設け、これらのロー
ラによってトナー担持体に非磁性トナーをこすりつけて
トナー供給を行う方法がたとえば特開昭62−5274号公
報、特開昭62−7067号公報、特開昭62−95558号公報な
どに開示されている。
In addition, in this method, a non-magnetic developer (toner) is supported on the surface of the toner carrier, and a fixed amount of non-magnetic toner is always supplied. It is not easy to supply a latent image. Because it is not possible to reliably apply remote acting force such as magnetic force to non-magnetic toner,
This is because, when the toner layer on the surface of the toner carrier is consumed by the development of the predetermined latent image, it is difficult to quickly form and recover a thin toner layer on the surface of the toner carrier (hereinafter, referred to as “the toner layer”).
The ability to quickly recover the thin toner layer on the surface of the toner carrier and always supply a constant amount of the thin toner layer to the latent image is called toner transportability. When such a toner conveyance failure occurs, the density is reduced in the latter half of the solid image.
To improve toner transportability, a sponge roller or brush roller is provided in a toner container, and these rollers rub non-magnetic toner on a toner carrier to supply toner. And JP-A-62-7067 and JP-A-62-95558.

さらに、上記加圧現像法においては、トナー担持体に
担持させたトナーを静電潜像に押圧ないし接触させて現
像を行うため、弾性および導電性を有する現像ローラを
トナー担持体として用いることが必要となる。特に、静
電潜像保持体が剛体である場合には、これを傷つけるこ
とを避けるため、トナー担持体を弾性体にて構成するこ
とが必須条件となる。
Further, in the above-described pressure development method, since the toner carried on the toner carrier is pressed or brought into contact with the electrostatic latent image to perform the development, an elastic and conductive developing roller may be used as the toner carrier. Required. In particular, when the electrostatic latent image holder is a rigid body, it is an essential condition that the toner carrier is formed of an elastic body in order to avoid damaging it.

このような構成のトナー担持体の具体例としては、金
属性のローラ基材の表面にフォームラバーもしくはポリ
ウレタンフォームのごとき弾性体層を設け、さらに可撓
性導電体層と結着用樹脂中にグラファイト粒子を分散し
た最外層とを順次被覆した現像ローラが知られている
(特開昭47−13088号公報)。すなわち、アルミ処理さ
れたポリエチレンテレフタレートの薄板に水平塗布装置
を用いて、上記のグラファイト−結着樹脂混合物を約20
μmの厚さになるように塗布したもので表面層を構成し
たトナー担持体(現像ローラ)が知られている。
As a specific example of the toner carrier having such a configuration, an elastic layer such as foam rubber or polyurethane foam is provided on the surface of a metallic roller base material, and further, a graphite is contained in a flexible conductive layer and a binder resin. A developing roller in which an outermost layer in which particles are dispersed is sequentially coated is known (JP-A-47-13088). That is, the graphite-binder resin mixture was applied to a thin plate of aluminum-treated polyethylene terephthalate by using a horizontal coating device for about 20 hours.
2. Description of the Related Art A toner carrier (developing roller) having a surface layer formed by coating so as to have a thickness of μm is known.

一方、上記加圧現像法においては、トナー担持体上に
トナーの薄層を形成するため、トナー担持体にトナー層
形成部材を押圧する手段などが採られている。しかし
て、前記トナー層厚規制手段として、主として次の2種
類の手段が従来知られている。
On the other hand, in the above-mentioned pressure developing method, means for pressing a toner layer forming member against the toner carrier is used in order to form a thin layer of toner on the toner carrier. The following two types of means are conventionally known as the toner layer thickness controlling means.

(a)板状トナー層厚規制部材の腹をトナー担持体に押
圧する。
(A) Press the antinode of the plate-shaped toner layer thickness regulating member against the toner carrier.

(b)板状トナー層厚規制部材の端部をトナー担持体に
押圧する。
(B) Press the end of the plate-shaped toner layer thickness regulating member against the toner carrier.

(a)の板状トナー層厚規制部材腹の面を押圧する方
法ないし手段は、たとえば特公昭63−16736号公報、特
開昭57−165866号公報、特開昭60−73649号公報、特開
昭61−138967号公報、米国特許4,521,098号明細書など
に開示されており、弾性体より成る板状規制部材の腹の
面をトナー担持体に押圧することによって、均一な厚さ
のトナー薄層を形成すると同時にトナー粒子を確実に摩
擦帯電し、良好な可視像を得ることを可能にしている。
The method or means for pressing the surface of the plate-like toner layer thickness regulating member bellow in (a) is described in, for example, JP-B-63-16736, JP-A-57-165866, JP-A-60-73649, It is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-138967, U.S. Pat.No. 4,521,098, and the like. At the same time as the layer is formed, the toner particles are surely triboelectrically charged, so that a good visible image can be obtained.

他方、(b)の板状トナー層厚規制部材の端部を押圧
する手段は、特公昭51−36070号公報、特開昭53−23638
号公報、特開昭58−116559号公報、特公昭60−15068号
公報、特開昭62−95559号公報、特開昭62−96981号公
報、特開昭62−113178号公報などに開示されている。端
部を押圧するこれら公知手段は、さらに次の3通りに分
類される。
On the other hand, means for pressing the end of the plate-like toner layer thickness regulating member (b) is disclosed in JP-B-51-36070 and JP-A-53-23638.
JP-A-58-116559, JP-B-60-15068, JP-A-62-95559, JP-A-62-96981 and JP-A-62-113178. ing. These known means for pressing the ends are further classified into the following three types.

(i)円柱面状に加工された先端を押圧する方法(特公
昭51−36070号公報)。
(I) A method of pressing a tip processed into a cylindrical surface (JP-B-51-36070).

(ii)鋭利な先端を押圧する方法(特開昭53−23638号
公報他)。
(Ii) A method of pressing a sharp tip (JP-A-53-23638, etc.).

(iii)平面状に加工された先端を押圧する方法(特開
昭62−95559号公報他)。
(Iii) A method of pressing a flat processed tip (JP-A-62-95559, etc.).

これらの手段によれば、比較的低い押圧力で所望のトナ
ー薄層を形成できるため、腹の面を押圧する上記(a)
の方法に係る諸問題を回避することができる。しかしな
がら端部を押圧するこれらの方法にも次の様な問題があ
る。(ii)の鋭利な先端を押圧する場合には、トナー担
持体と規制部材の接触面積が極めて小さく、圧力が集中
するため、規制部材全体への圧力設定を厳密に管理しな
ければならない。また先端部のわずかな加工精度不良が
トナー層の不均一化を招くこと、一般にトナー層の厚さ
が過度に薄くなり易いことなどの欠点があった。(ii
i)の場合においては、板状規制部材の端部断面をトナ
ー担持体に押圧するため、前記(ii)の手段に係る問題
は通常の状態では生じないが、規制部材の取付状態のわ
ずかな変動によって端部断面のエッジがトナー担持体に
接触し、(ii)の場合と同様の問題が生じることがあ
る。これに対し、(i)の手段では規制部材端部に鋭利
なエッジが存在しないため、規制部材の取付状態が多少
変動しても(ii)や(iii)の場合のような問題を生じ
ることがなく、装置の製造や組立が極めて容易になる。
また、端部を曲面とすることで、腹の面を圧接する手段
と鋭利な端部を圧接する手段の中間的な効果を得ること
ができ、比較的低い圧力でトナー層の薄層化とトナー粒
子の確実な帯電を達成することができる。
According to these means, a desired toner thin layer can be formed with a relatively low pressing force.
Problems associated with the method (1) can be avoided. However, these methods of pressing the end also have the following problems. In the case of pressing the sharp tip of (ii), the contact area between the toner carrier and the regulating member is extremely small, and the pressure is concentrated. Therefore, the pressure setting on the entire regulating member must be strictly controlled. In addition, there is a disadvantage that a slight defect in processing accuracy at the leading end causes the toner layer to be non-uniform, and the thickness of the toner layer is generally likely to be excessively thin. (Ii
In the case (i), since the end section of the plate-shaped regulating member is pressed against the toner carrier, the problem relating to the means (ii) does not occur in a normal state. Due to the fluctuation, the edge of the end section comes into contact with the toner carrier, and the same problem as the case (ii) may occur. On the other hand, in the means (i), since there is no sharp edge at the end of the restricting member, even if the mounting state of the restricting member fluctuates slightly, problems such as the cases (ii) and (iii) occur. And the manufacture and assembly of the device becomes extremely easy.
Further, by making the ends curved, an intermediate effect between the means for pressing the belly surface and the means for pressing the sharp end can be obtained, and the toner layer can be thinned with relatively low pressure. Reliable charging of the toner particles can be achieved.

(発明が解決しようとする課題) これらの問題点のうち、の場合については特公昭60
−12627号公報、特開昭53−23638号公報などにおいて、
トナー担持体を静電潜像よりも速く移動させることが画
質の改良をもたらす旨が開示されている。一方、の場
合の問題に対しては、トナー担持体表面の体積抵抗値の
好ましい範囲について種々の提案がなされている。特公
昭60−22352号公報においては、トナー担持体として105
Ω・cm以下の導電性を有するものを使用すればよいこと
が、特公昭62−3949号公報では108Ω・cm以下のものが
好ましいことが、実公昭62−35097号公報では1013Ω・c
m以上のものがよいことが、特公昭63−26386号公報には
108Ω・cm程度がよいことがそれぞれ指摘されている。
しかしながら、このようにそれぞれの発明によって抵抗
値の好適範囲が異なることは、上述の問題点に示した
いくつかのファクタによって適正条件が変動してしまう
ことを示唆しており、これらファクタの総合的なバラン
スを考慮しない限り、良好な画像を得ることは困難とな
る。
(Problems to be solved by the invention) Of these problems, the case of
-12627, JP-A-53-23638, etc.
It is disclosed that moving the toner carrier faster than the electrostatic latent image improves image quality. On the other hand, various proposals have been made on the preferable range of the volume resistance value of the surface of the toner carrier with respect to the problem in the above case. In Japanese Patent Publication No. Sho 60-22352, 10 5
It is preferable to use a conductive material having a conductivity of Ωcm or less, and it is preferable that a material having a conductivity of 10 8 Ωcm or less is preferred in Japanese Patent Publication No. 62-3949, and it is 10 13 Ω in Japanese Utility Model Publication No. 62-35097.・ C
m or more is good, Japanese Patent Publication No. 63-26386 discloses that
It is pointed out that about 10 8 Ω · cm is good.
However, the fact that the preferred range of the resistance value differs according to each invention in this way suggests that the appropriate conditions fluctuate due to some of the factors described in the above-mentioned problems, and the overall Unless a good balance is taken into account, it is difficult to obtain a good image.

上記の場合には、ある程度トナー搬送性を改良でき
るが、トナー担持体表面と非磁性トナー粒子との摩擦帯
電が不十分な場合、非磁性トナー粒子はトナー担持体表
面に付着することができず、搬送性の向上は期待できな
い。また、初期状態においては良好なトナー搬送性が得
られても、長期間の使用によりトナー担持体表面に非磁
性トナーの薄膜が形成される現象、すなわちフィルミン
グと呼ばれる現象が生じ、非磁性トナー粒子とトナー担
持体表面の間の摩擦帯電が不十分となって、トナー搬送
性が劣化してしまうことが往々ある。
In the above case, the toner transportability can be improved to some extent, but if the frictional charging between the toner carrier surface and the non-magnetic toner particles is insufficient, the non-magnetic toner particles cannot adhere to the toner carrier surface. However, improvement in transportability cannot be expected. Further, even if good toner transportability is obtained in the initial state, a phenomenon in which a thin film of non-magnetic toner is formed on the surface of the toner carrier by use for a long period of time, that is, a phenomenon called filming occurs. Often, the triboelectric charging between the particles and the surface of the toner carrier becomes insufficient, resulting in deterioration of the toner transportability.

ところで、複写機やレーザプリンタなどの電子写真装
置においては、得られる画像の濃度をコントロールする
方法として一般に静電潜像保持体(感光体)を露光する
光量の制御、もしくはトナー担持体に印加する現像バイ
アス電圧の制御による方法が知られている。これらの方
法によれば、画像濃度をある程度コントロールすること
が可能であるが、トナー担持体表面に非磁性トナーの薄
層を形成し、これを潜像に供給することによって現像を
行う現像方法を用いる場合には、得られる画像濃度には
上限が存在し、それ以上の高濃度は望めないという問題
がある。何故ならば、トナー担持体上の非磁性トナー薄
層を100%消費してしまうと、それ以上の高濃度化は不
可能となるからである。高濃度化をはかるべく非磁性ト
ナー層の厚さを増すと、トナー担持体や非磁性トナー層
厚規制部材もしくは前述のトナー供給部材との接触を経
ずにトナー担持体表面に付着する非磁性トナー粒子が非
画像部にカブリをもたらすという問題が生じる。
By the way, in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a laser printer, as a method of controlling the density of an obtained image, generally, the amount of light for exposing an electrostatic latent image holding member (photosensitive member) is controlled or applied to a toner carrier. A method by controlling a developing bias voltage is known. According to these methods, it is possible to control the image density to some extent. However, there is a developing method in which a thin layer of non-magnetic toner is formed on the surface of the toner carrier, and this is supplied to a latent image to perform development. When used, there is a problem in that an obtained image density has an upper limit, and higher density cannot be expected. This is because if the nonmagnetic toner thin layer on the toner carrier is consumed by 100%, it is impossible to further increase the density. When the thickness of the non-magnetic toner layer is increased in order to increase the density, the non-magnetic toner adheres to the surface of the toner carrier without contacting the toner carrier, the non-magnetic toner layer thickness regulating member or the toner supply member described above. There is a problem that the toner particles cause fogging in the non-image area.

また、の場合、弾性体層が上記条件を満足しても、
圧力下に長期間放置すると弾性体層の圧縮永久歪が生じ
画像に影響を与える場合があった。一方、圧縮永久歪の
すくない弾性材料は一般に高度が高いため、たとえばト
ナー担持体に偏心が生じたとき、そのような変動をカバ
ーできるだけの現像ニップ幅を容易に得ることができな
くなり、画像濃度が不均一(濃度ムラ)とある場合があ
った。さらにトナー担持体の表面平滑化については、下
地を成す弾性体層の表面状態、つまり材質に適合した形
成条件に因っているか否かに影響されると言う困難な問
題がある。
Also, in the case of, even if the elastic layer satisfies the above conditions,
If left under pressure for a long period of time, compression set of the elastic layer may occur, which may affect the image. On the other hand, since elastic materials having low compression set are generally high in height, for example, when eccentricity occurs in the toner carrier, it is not easy to obtain a development nip width sufficient to cover such fluctuations, and image density is reduced. In some cases, there was unevenness (density unevenness). Further, there is a difficult problem in that the surface smoothness of the toner carrier is influenced by the surface condition of the elastic layer forming the base, that is, whether or not it is due to the forming conditions suitable for the material.

さらに、トナー担持体の耐久性について、弾性体層の
上に導電層を設けたトナー担持体の場合、使用中に生じ
る傷や摩耗あるいは導電層の剥がれについては、具体的
な技術が開示されておらず、導電層としてどのような耐
久性を必要とするかがわからず、要求される寿命に対し
て必要以上に高価なトナー担持体となってしまったり、
要求される寿命が達成されなかったり、製造上の管理が
難しく、ロット毎のバラツキが大きくなったりしてい
た。
Furthermore, regarding the durability of the toner carrier, in the case of a toner carrier having a conductive layer provided on an elastic layer, specific techniques are disclosed for scratches and abrasion or peeling of the conductive layer that occur during use. No, it is not known what durability is required as a conductive layer, or it becomes an unnecessarily expensive toner carrier for the required life,
The required life was not achieved, the production management was difficult, and the variation between lots was large.

上記トナー担持体を弾性を有する材料で構成した場合
には、実用上多くの利点が認められるが、一方次のよう
な不都合がある。すなわち、所要のトナーの薄層を形成
するためトナー層形成部材を押圧すると、押圧されてい
る部分が凹みいわゆる圧縮永久歪を生ずる。しかも前記
凹みは長期間に亘って同場所が圧縮された場合に生じ易
く、また環境が高温もしくは低温のときに生じ易い。し
かして、この圧縮永久歪が生じると、トナー担持体上に
形成されるトナー層が不均一になり易いこと、現像時の
現像電界が不均一になること、トナー担持体や潜像保持
体を定速で移動し難くなることなどによって、現像して
得た画像に濃度ムラや白すじ,黒すじなど生じ画質の劣
化を招くと言う問題がある。しかも、この場合、未使用
であっても画質が劣化することがあり、また実際的には
倉庫などに保存する場合や運搬時にもできるだけ環境条
件は緩和されていることが望ましい。
When the toner carrier is made of an elastic material, there are many practical advantages, but there are the following disadvantages. That is, when the toner layer forming member is pressed to form a thin layer of the required toner, the pressed portion is dented and a so-called compression set is generated. Moreover, the dents are likely to occur when the same location is compressed for a long period of time, and when the environment is high or low temperature. Therefore, when this compression set occurs, the toner layer formed on the toner carrier is likely to be non-uniform, the developing electric field at the time of development is non-uniform, Due to the difficulty in moving at a constant speed, for example, there is a problem that density unevenness, white streaks, and black streaks are generated in an image obtained by development, thereby deteriorating the image quality. Moreover, in this case, the image quality may be deteriorated even when not used, and it is desirable that the environmental conditions are reduced as much as possible when storing or transporting in a warehouse.

さらにまた、の場合、前記(a)の板状規制部材の
腹の面を押圧するこれらの現像装置においては、規制部
材とトナー担持体との間に形成されるくさび型の空間に
トナー粒子が滞留し易く、後続のトナー粒子がこれを押
し出そうとするため、所望のトナー薄層を形成するには
規制部材を比較的高い圧力でトナー担持体に押圧しなけ
ればならない。その結果、トナー担持体や規制部材にト
ナーが固着したり、トナー担持体の駆動に要する力が大
きなものとなるなどの問題が生じた。
Furthermore, in the case of (1), in these developing devices that press the abdominal surface of the plate-shaped regulating member of (a), the toner particles are filled in a wedge-shaped space formed between the regulating member and the toner carrier. Since the toner particles tend to stay and are likely to be pushed out by the subsequent toner particles, the regulating member must be pressed against the toner carrier with a relatively high pressure to form a desired thin toner layer. As a result, there have been problems such as that toner adheres to the toner carrier and the regulating member, and that the force required for driving the toner carrier becomes large.

一方、前記(b)の板状規制部材の端部を押圧する手
段の中、最も実用的な(i)の円柱面状に加工された先
端を押圧する方法にも次のような欠点があることが明ら
かになった。たとえば特公昭51−36070号公報において
は、ポリテトラフルオルエチレンやポリホルムアルデヒ
ド(商品名デルリン)などを素材にし、その端面を円柱
面状に加工した規制部材が好適である旨示されている。
しかし、本発明者らの追試によれば、規制部材の加工精
度、特に長手方向の反りやうねりがトナー層の不均一化
をもたらすこと、特に材料が剛体に近いものであるた
め、規制部材の取付や加工精度の不良を吸収することが
できず、トナー層の不均一化を招き易いこと、精度の良
い円柱面を得るための加工が容易ではないことなどの欠
点があることがわかった。また、長期間の使用によって
規制部材表面にトナーが固着する傾向があり、トナー層
の不均一化をもたらした。
On the other hand, of the means (b) for pressing the end of the plate-shaped regulating member, the most practical method (i) for pressing the cylindrically processed tip has the following disadvantages. It became clear. For example, Japanese Patent Publication No. 51-36070 discloses that a regulating member made of a material such as polytetrafluoroethylene or polyformaldehyde (trade name: Delrin) and having its end face processed into a cylindrical surface is suitable.
However, according to the follow-up test of the present inventors, the processing accuracy of the regulating member, particularly that the warpage or undulation in the longitudinal direction causes unevenness of the toner layer, particularly because the material is close to a rigid body, It was found that there were drawbacks in that it was not possible to absorb the inferiority of the mounting and processing accuracy and that the toner layer was likely to be non-uniform, and that processing for obtaining a highly accurate cylindrical surface was not easy. In addition, the toner tends to adhere to the surface of the regulating member due to long-term use, resulting in unevenness of the toner layer.

本発明はかかる従来技術の課題を解決すべくなされた
もので、常にシャープで地カブリがなく均一で高濃度の
画像が容易に得られる現像方法を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in order to solve the problems of the related art, and has as its object to provide a developing method capable of easily obtaining a uniform, high-density image which is always sharp, has no background fog.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明に係る現像方法は、現像バイアス電圧が印加さ
れたトナー担持体の表面にトナー薄層を形成し、このト
ナー薄層を静電潜像が形成された静電潜像保持体面に供
給することによって前記静電潜像を可視像化する現像方
法において、 現像によって静電潜像保持体面に付着したトナーの帯
電量をq[C/kg]、 静電潜像保持体面との摩擦帯電によってトナーが獲得
した電荷量をqp[C/kg]、 トナー担持体の電気抵抗値をR[Ω・m2]、 トナー担持体の有効長さをl[m]、 トナー担持体の有効表面積をSr[m2]、 現像によって静電潜像保持体面に付着するトナーの量
をmp[kg/m2]、 静電潜像保持体面の移動速度をVp[m/sec]、 トナー担持体表面のトナー付着量をm[kg/m2] および トナー担持体表面と静電潜像保持体面の速度比をk、
としたとき、これらの値が条件式 −100[V]≦{−(q−qp)mpVpl+qp (km−mp)Vpl}・R/Sr≦100[V] を満たすように調整されていることを特徴とする。
[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) In a developing method according to the present invention, a thin toner layer is formed on the surface of a toner carrier to which a developing bias voltage has been applied, and the thin toner layer is formed on an electrostatic latent image. In a developing method for visualizing the electrostatic latent image by supplying the electrostatic latent image to the surface of the electrostatic latent image holding member on which the image is formed, the charge amount of the toner adhered to the surface of the electrostatic latent image holding member by the development is represented by q [C / kg], the charge obtained by the toner by frictional charging with the electrostatic latent image holding member surface is q p [C / kg], the electric resistance value of the toner holding member is R [Ω · m 2 ], l [m] the effective length, the effective surface area of the toner carrying member S r [m 2], the amount of toner adhering to the electrostatic latent image holding member surface by the development m p [kg / m 2] , the electrostatic latent the moving speed of the image holding member surface V p [m / sec], the toner adhesion amount of the toner carrying member surface m [kg / m 2] and the toner k the speed ratio of the bearing member surface and the electrostatic latent image holding member surface,
When a, these values conditional expression -100 [V] ≦ {- ( q-q p) m p V p l + q p (km-m p) V p l} · R / S r ≦ 100 [V] It is characterized by being adjusted so as to satisfy the following.

(作 用) 本発明の作用について、第1図および第2図を参照し
つつ説明する。第1図は、本発明の現像方法の作用を説
明するための現像装置の要部断面図である。導電性シャ
フト1、弾性体層2および表面樹脂層3より成るトナー
担持体(現像ローラ)4の表面に、たとえば一成分系非
磁性トナーより成るトナー層5を形成し、これを静電潜
像保持体としての感光体ドラム6の表面に接触させて現
像を行う。本発明の現像方法は、周知の正規現像法にも
適用できるものがあるが、ここでは反転現像を行う場合
について例示する。
(Operation) The operation of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a sectional view of a main part of a developing device for explaining the operation of the developing method of the present invention. A toner layer 5 made of, for example, a one-component non-magnetic toner is formed on the surface of a toner carrier (developing roller) 4 composed of a conductive shaft 1, an elastic layer 2, and a surface resin layer 3, and this is formed into an electrostatic latent image. The development is carried out by contacting the surface of the photosensitive drum 6 as a holding member. Although the developing method of the present invention can be applied to a well-known regular developing method, a case where reversal development is performed will be exemplified here.

先ずトナー担持体をその電気抵抗値によって次のよう
に分類し、第2図のモデルに基づいて理論解析を行う。
First, the toner carriers are classified according to their electrical resistance values as follows, and a theoretical analysis is performed based on the model shown in FIG.

(A)導電性トナー担持体…表面樹脂層3を導電性と
し、この表面層に図示してない電源により直接現像バイ
アスを印加する。トナー担持体4の端部にも導電性樹脂
層を塗布し、シャフト1と表面層3を導通状態とすれ
ば、現像バイアスはシャフト1に供給してもよい。弾性
体層2をも導電性とした場合にも同様にシャフト1から
バイアスを供給できる。なお、弾性体層2を導電性とし
た場合には、表面樹脂層3はなくてもよい。
(A) Conductive toner carrier: The surface resin layer 3 is made conductive, and a developing bias is directly applied to this surface layer by a power source (not shown). The developing bias may be supplied to the shaft 1 by applying a conductive resin layer also to the end of the toner carrier 4 to make the shaft 1 and the surface layer 3 conductive. Even when the elastic layer 2 is also made conductive, a bias can be supplied from the shaft 1 similarly. When the elastic layer 2 is made conductive, the surface resin layer 3 may not be provided.

(B)半導電性トナー担持体…弾性体層2を半導電性、
表面層3を導電性とし、シャフト1にバイアスを印加す
る。
(B) a semiconductive toner carrier: the elastic layer 2 is semiconductive;
The surface layer 3 is made conductive and a bias is applied to the shaft 1.

(C)誘電性トナー担持体…弾性体層2を導電性とし、
表面層3を誘電体層として、シャフト1にバイアスを印
加する。
(C) Dielectric toner carrier: making the elastic layer 2 conductive;
A bias is applied to the shaft 1 using the surface layer 3 as a dielectric layer.

第2図は、第1図の現像領域を拡大して示した模式図
であり、弾性体層2、表面樹脂層3、トナー層5および
静電潜像保持体6の感光体面の各層の内部もしくは表面
における諸物理量を図のように定義する。理論を一般化
するため、はじめに前記の誘電性トナー担持体について
解析する。
FIG. 2 is an enlarged schematic view showing the development area of FIG. 1, and shows the inside of each layer on the photoconductor surface of the elastic layer 2, the surface resin layer 3, the toner layer 5, and the electrostatic latent image holding member 6. Alternatively, various physical quantities on the surface are defined as shown in the figure. To generalize the theory, the above-described dielectric toner carrier will first be analyzed.

第2図の各領域にGaussの法則を適用する。 Gauss's law is applied to each region in FIG.

div Dp=0 (1) div Dt=ρ(ρ=const.) (2) div Di=0 (3) 境界条件は、単位法線ベクトルをnとして、 Dp・n=σ (4) (Dt−Dp)・n=σ (5) (Di−Dt)・n=σ (6) −Di・n=σ (7) φ(0)=0 (8) φ(dp)=φt(dp) (9) φ(dp+dt)=φ(dp+dt) (10) φ(dp+dt+di)=Vb (11) 現像領域に到達する以前の感光体層6および誘電体層
3の表面電位をVoおよびViとすると、 σ=εpVo/dp (12) σ=εiVi/di (13) 上記の境界値問題を解き、トナー層中の電界を求める
と、 但し、 A=dp/ε+dt/ε+di/ε (15) トナー層中の電界が0となる点Xoでトナー層が分断さ
れ、現像が行われる。静電潜像保持体(感光体ドラム)
6面に付着するトナー量mpは、トナー担持体4表面のト
ナー付着量をm、トナー担持体4と静電潜像保持体6の
表面速度をVr,Vp、速度比をk=Vr/Vpとすると、 mp=km(Xo−dp)/dt (16) 式(14)、(16)より、 これが誘電性トナー担持体の現像特性を示す特性方程
式である。
div D p = 0 (1) div D t = ρ tt = const.) (2) div D i = 0 (3) The boundary condition is D p · n = σ where n is a unit normal vector. b (4) (D t −D p ) · n = σ p (5) (D i −D t ) · n = σ i (6) −D i · n = σ r (7) φ p (0) = 0 (8) φ p (dp) = φt (dp) (9) φ t (dp + dt) = φ i (dp + dt) (10) φ i (dp + dt + di) = V b (11) Before reaching the development area When the surface potential of the photosensitive layer 6 and the dielectric layer 3 and Vo and V i, σ p = ε p V o / dp and (12) σ i = ε i V i / di (13) above the boundary value problem Solving and finding the electric field in the toner layer, However, A = dp / ε p + dt / ε t + di / ε i (15) The toner layer is separated at the point Xo where the electric field in the toner layer becomes 0, and development is performed. Electrostatic latent image carrier (photoconductor drum)
Toner amount m p adhering to six surfaces, the toner adhesion amount of the toner carrying member 4 surface m, the surface speed of the toner carrying member 4 and the electrostatic latent image holding member 6 V r, V p, the speed ratio k = When V r / V p, m p = km (Xo-dp) / dt (16) equation (14) and (16), This is a characteristic equation showing the development characteristics of the dielectric toner carrier.

導電性トナー担持体の特性式は、式(17)でdi=0、
Vi=0とおいて、 となる。
The characteristic formula of the conductive toner carrier is di = 0 in formula (17),
With V i = 0, Becomes

次に、半導電性ローラを考える。第2図においてdi
0、Vi=0とし、導電層と現像バイアス電源の間に抵抗
Rの半導電層を考える。この場合には、現像電流によっ
て実効現像バイアスが変動することを考慮しなければな
らない。
Next, consider a semiconductive roller. In FIG. 2, d i =
0, V i = 0, and consider a semi-conductive layer of a resistor R between the conductive layer and the developing bias power supply. In this case, it is necessary to consider that the effective developing bias varies depending on the developing current.

現像領域におけるトナー粒子と静電潜像保持体6表面
の摩擦帯電を考慮すると、全面ソリッド画像の現像にお
ける現像電流Iは式(18)のmpを用いて、 I=Ip−Ir =−(q−qp)mpVpl +qp(km−mp)Vpl (19) 現像電流Iによって抵抗Rの両端に電位差が生じ、実
効現像バイアスVeは、 Ve=Vb+RI/Sr (20) となる。但し、下記の記号を用いた。
Considering the frictional charging of the toner particles and the electrostatic latent image holding member 6 surface in the developing region, the developing current I in the development of the entire solid image by using the m p of formula (18), I = I p -I r = - (q-q p) m p Vpl + q by p (km-m p) V p l (19) developing a current I a potential difference occurs across the resistor R, the effective developing bias V e is, V e = V b + RI / S r (20). However, the following symbols were used.

Ip:静電潜像保持体へのトナー付着による電流 Ir:トナー担持体表面の残留トナーによる電流 q :静電潜像保持体面に付着したトナーの帯電量 qp:静電潜像保持体面との摩擦によるトナー帯電量 R :トナー担持体の抵抗(Ω・m2) l :トナー担持体の有効長さ Sr:トナー担持体の有効表面積 現像による実効現像バイアスVeの変動は、現像トナー
量mpの変化をもたらし、その結果、再びVeが変動する。
計算機によってこのサイクルを繰返し、Veの変動が0.1V
以下に収束した時のmpの値を真の現像トナー量とした。
第3図に計算のフローチャートを示した。
I p : Current due to toner adhesion to electrostatic latent image carrier I r : Current due to residual toner on toner carrier surface q: Charge amount of toner adhered to electrostatic latent image carrier surface q p : Electrostatic latent image retention Amount of toner charge due to friction with body surface R: Resistance of toner carrier (Ω · m 2 ) l: Effective length of toner carrier S r : Effective surface area of toner carrier Variation of effective development bias Ve due to development is result in changes in the toner amount m p, as a result, again V e varies.
By computer repeats the cycle, variations in V e is 0.1V
The value of m p when converged below was true amount of the developing toner.
FIG. 3 shows a flowchart of the calculation.

以上の理論に基づき、前記3種類のトナー担持体の現
像特性を導出し、実験結果との比較から諸現像パラメー
タの最適化が図られる。
Based on the above theory, the development characteristics of the three types of toner carriers are derived, and various development parameters are optimized by comparison with experimental results.

(1)導電性トナー担持体の現像特性 第4図に導電性トナー担持体の現像特性を示したが、
理論と実験の一致は良好である。解析においては、現像
領域のトナー層の厚さは速度比kに依存しないものと仮
定し、下記の実験値を用いた。実験では、63Ω・m2の表
面導電層を有するトナー担持体を使用した。
(1) Development Characteristics of Conductive Toner Carrier FIG. 4 shows the development characteristics of the conductive toner carrier.
The agreement between theory and experiment is good. In the analysis, it was assumed that the thickness of the toner layer in the development area did not depend on the speed ratio k, and the following experimental values were used. In the experiment, a toner carrier having a surface conductive layer of 63 Ω · m 2 was used.

m=4.8×10-3kg/m2 dp=20、dt=11、di=50μm ε*=3.4、ε*=1.2、ε*=6.5 q=−1.10×10-2C/kg(at k=1.30) q=−1.43×10-2C/kg(at k=2.36) q=−1.55×10-2C/kg(at k=3.32) Vo=−70V、l=0.2m Vp=3.93×10-2m/sec Sr=1.13×10-2m2 qp=−0.2×10-2C/kg (2)半導電性トナー担持体の現像特性 この場合の現像特性を第5図に示す。同図から分るよ
うにトナー担持体の電気抵抗Rが1.1×105Ω・m2以下の
範囲では抵抗値による特性の違いはほとんど認められな
いが、この値を超えるとγ値(特性曲線の傾き)が低下
する傾向が認められる。
m = 4.8 × 10 −3 kg / m 2 dp = 20, dt = 11, di = 50 μm ε p * = 3.4, ε t * = 1.2, ε i * = 6.5 q = −1.10 × 10 −2 C / kg (at k = 1.30) q = -1.43 × 10 -2 C / kg (at k = 2.36) q = -1.55 × 10 -2 C / kg (at k = 3.32) V o = -70V, l = 0.2m V p = 3.93 × 10 -2 m / sec S r = 1.13 × 10 -2 m 2 q p = −0.2 × 10 -2 C / kg (2) Development characteristics of semiconductive toner carrier Development characteristics in this case Is shown in FIG. As can be seen from the figure, when the electric resistance R of the toner carrier is 1.1 × 10 5 Ω · m 2 or less, there is hardly any difference in characteristics due to the resistance value. However, when the electric resistance R exceeds this value, the γ value (characteristic curve) ) Is observed.

ここで、第6図に示すように、現像位置における潜像
全体に占める画像部面積の割合(S/So)によって単位面
積あたりの現像トナー量mpが変化することに注意しなけ
ればならない。
Here, as shown in FIG. 6, it should be noted that the developing toner amount m p per unit area by the ratio of the image portion area to the whole latent image in the developing position (S / So) is changed.

第7図は、全面ソリッド現像(すなわちみS/So=1)
における現像トナー量とトナー担持体の抵抗Rとの関係
を示している。同図から分るように、抵抗値が1×105
Ω・m2を超えると急激な濃度低下が生じる。さらに画質
の良否を検討した結果、1.1×105Ω・m2では問題はない
が、1.5×106Ω・m2では目視によって明らかに画像濃度
が低下していることがわかった。したがって、トナー担
持体の抵抗Rは、R<1.5×106Ω・m2、好ましくはR≦
1.1×105Ω・m2としなければならない。
Fig. 7 shows the whole solid development (ie S / S o = 1)
3 shows the relationship between the amount of developed toner and the resistance R of the toner carrier. As can be seen from the figure, the resistance value is 1 × 10 5
If it exceeds Ω · m 2 , a sharp decrease in concentration occurs. Furthermore, as a result of examining the quality of the image quality, it was found that there was no problem at 1.1 × 10 5 Ω · m 2 , but that the image density was clearly reduced visually at 1.5 × 10 6 Ω · m 2 . Therefore, the resistance R of the toner carrier is R <1.5 × 10 6 Ω · m 2 , preferably R ≦
It must be 1.1 × 10 5 Ω · m 2 .

ここで、本発明に係る現像方法におけるトナー担持体
の抵抗Rについて定義する。物質の抵抗値として一般に
固有抵抗ρが使用されるが、ここでは実際に現像特性を
支配するローラパラメータとして、固有抵抗値ρと弾性
体層の肉厚leとの積ρ・le(=Rとおく)を用いる。但
し、実際にはトナー担持体の周面に面積Sの電極を接触
させ、これに電流計を接続してシャフトに10Vの電圧を
印加して、観測される電流値(I)から、この時の抵抗
値Ro(=10/I)を計算し、さらにR=Ro・Sによって抵
抗値Rを得る。一般的な抵抗値の定義式、 Ro=ρ・le/S を用いると、Ro・S=ρ・leであることから、本発明に
係る現像方法でのトナー担持体の抵抗R(=ρ・le)
は、Ro・Sとして計算してよいことが分る。
Here, the resistance R of the toner carrier in the developing method according to the present invention will be defined. In general, a specific resistance ρ is used as a resistance value of a substance. Here, a product ρ · le (= R and R) of a specific resistance value ρ and a thickness le of an elastic layer is used as a roller parameter that actually governs development characteristics. Is used. However, actually, an electrode having an area S is brought into contact with the peripheral surface of the toner carrier, an ammeter is connected thereto, and a voltage of 10 V is applied to the shaft. Is calculated, and the resistance value R is obtained by R = Ro · S. Using the general definition equation of the resistance value, R o = ρ · le / S, R o · S = ρ · le. Therefore, the resistance R (= ρ ・ le)
Can be calculated as Ro · S.

第3図に示したフローチャートに基づくシミュレーシ
ョンの結果をさらに詳しく検討する。フローチャートに
おいては、実効現像バイアスを計算し、n=n+1とお
いてスタートに戻るループを繰返すことにより、実効現
像バイアスの収束を知ることができる。第8図はループ
の繰返し回数nを横軸として、実効現像バイアスの計算
結果をプロットした図である。第8図(a)はR=1.5
×106Ω・m2のとき、第8図(b)はR=3.0×106Ω・m
2のときの状態を示している。ただし、Vo=0Vとした。
第8図(b)では実効現像バイアスが発散しており、過
渡現象論的な考察が必要な抵抗範囲にあることがわか
る。第8図(a)においては、第1のループにおける実
効現像バイアスの値が初期値の−100Vから約0Vまで変動
している。この結果から、式(20)のRI/Srの絶対値が1
00V以下、すなわち、 −100<{−(q−qp)mpVpl+qp (km−mp)Vpl}・R/Sr<100 とすることが、常に高濃度の良好な画像を得るための条
件となる。
The result of the simulation based on the flowchart shown in FIG. 3 will be discussed in more detail. In the flowchart, the convergence of the effective developing bias can be known by calculating the effective developing bias and repeating a loop returning to the start with n = n + 1. FIG. 8 is a diagram in which the calculation result of the effective developing bias is plotted with the number of loop repetitions n as the horizontal axis. FIG. 8 (a) shows R = 1.5
In the case of × 10 6 Ω · m 2 , FIG. 8B shows R = 3.0 × 10 6 Ω · m
The state at the time of 2 is shown. However, Vo = 0V.
In FIG. 8 (b), the effective developing bias is diverged, and it can be seen that it is in the resistance range that requires consideration of transient phenomena. In FIG. 8A, the value of the effective developing bias in the first loop varies from the initial value of -100V to about 0V. From this result, the absolute value of RI / S r in equation (20) is 1
00V or less, that is, −100 <{− (q−q p ) m p Vp l + q p (km−m p ) V p1 } · R / S r <100 This is a condition for obtaining an image.

(3)誘電性トナー担持体の現像特性 第9図は誘電体トナー担持体による現像特性を示した
もので、この結果から誘電体層の厚さや誘電率によって
現像のγ値を制御できるという特徴と、トナーとの摩擦
帯電に起因するトナー担持体表面電位の変化により現像
特性が変動するという問題があることがわかる。したが
って、実用上は誘電体層の表面電位を安定化する手段が
必要となる。なお、実験では28Ω・m2の導電性弾性体層
の表面に厚さ50μmの誘電体層を設けたトナー担持体を
使用した。
(3) Development Characteristics of Dielectric Toner Carrier FIG. 9 shows the development characteristics of the dielectric toner carrier, from which the γ value of development can be controlled by the thickness and dielectric constant of the dielectric layer. It can be seen that there is a problem that the development characteristics fluctuate due to a change in the surface potential of the toner carrier caused by frictional charging with the toner. Therefore, practically, means for stabilizing the surface potential of the dielectric layer is required. In the experiment, a toner carrier having a 50 μm-thick dielectric layer on the surface of a 28 Ω · m 2 conductive elastic layer was used.

以上の結果から、トナー担持体の抵抗値を1.5×106Ω
・m2以下とすることにより、安定で高濃度の現像特性が
得られることが明らかになった。
From the above results, the resistance value of the toner carrier was set to 1.5 × 10 6 Ω
・ It became clear that stable and high-density development characteristics can be obtained by setting m 2 or less.

実用的には、 1)静電潜像保持体の絶縁破壊の防止を考慮すると、1
×104ないし1.5×106Ω・m2の抵抗値が必要である。
Practically, 1) In consideration of prevention of dielectric breakdown of the electrostatic latent image holding member, 1
A resistance value of × 10 4 to 1.5 × 10 6 Ω · m 2 is required.

2)このような抵抗範囲の半導電性弾性トナー担持体を
再現よく製造することは容易ではない。
2) It is not easy to manufacture a semiconductive elastic toner carrier having such a resistance range with good reproducibility.

3)本発明で検討した半導電性トナー担持体は、導電性
トナー担持体の表面導電層と現像バイアス電源の間に抵
抗器を挿入したものと等価であることを考慮すると、ト
ナー担持体の表面層は1.5×106Ω・m2未満の安定な導電
層とし、これに1×104ないし1.5×106Ω・m2に相当す
る保護抵抗(約1MΩ〜100MΩ)を介して現像バイアスを
印加する方法が最も有効であるといえる。
3) Considering that the semiconductive toner carrier studied in the present invention is equivalent to a device in which a resistor is inserted between the surface conductive layer of the conductive toner carrier and the developing bias power source, the toner carrier is surface layer is a stable conductive layer of less than 1.5 × 10 6 Ω · m 2 , the developing bias through the protective resistor (about 1Emuomega~100emuomega) to 1 × 10 4 not to be equivalent to 1.5 × 10 6 Ω · m 2 Is most effective.

(実施例) 以下、図面図を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例1 第10図は、本発明方法の実施に用いた現像装置の要部
断面図である。この現像装置10は一成分系トナー11aを
収納するトナー容器11、前記一成分系トナー11aをトナ
ー担持体14に供給するトナー供給ローラ14a、供給され
たトナーを規制してトナー担持体14面上に均一なトナー
層を形成するトナー層厚規制部材14b、トナー層を担持
して回転するトナー担持体14に対峙し表面に形成担持し
ている静電潜像が可視像化される静電潜像保持体(感光
体ドラム)16、前記現像残りのトナーをトナー容器11に
回収するためのリカバリーブレード14c、トナー容器11
内のトナー11aを撹拌する撹拌子11bおよび前記トナー層
厚規制部材14bを一定の荷重でトナー担持体面14に押圧
するスプリング14dなどで構成されている。
Embodiment 1 FIG. 10 is a sectional view of a main part of a developing device used for carrying out the method of the present invention. The developing device 10 includes a toner container 11 for storing the one-component toner 11a, a toner supply roller 14a for supplying the one-component toner 11a to the toner carrier 14, and a toner supply roller 14a for regulating the supplied toner on the surface of the toner carrier 14. A toner layer thickness regulating member 14b for forming a uniform toner layer on the surface, and an electrostatic latent image formed on the surface opposite to the toner carrier 14 which carries and rotates the toner layer and is visualized. A latent image holding member (photosensitive drum) 16, a recovery blade 14 c for collecting the remaining toner in the toner container 11, and a toner container 11
And a spring 14d for pressing the toner layer thickness regulating member 14b against the toner carrier surface 14 with a constant load.

なお、第10図において、15は潜像保持体としての感光
体ドラム16に所要の静電荷を付与する帯電器、17は所要
の静電潜像を感光体ドラム16面に形成するための露光手
段、18は前記潜像保持体としての感光体ドラム16の静電
潜像が現像により可視像化されたものを、たとえば紙な
どの支持体に転写する転写装置、12はトナー担持体14お
よびトナー供給ローラ14aに所要の電流を供給する直流
電源、13は保護抵抗である。
In FIG. 10, reference numeral 15 denotes a charger for applying a required electrostatic charge to a photosensitive drum 16 as a latent image holding member, and 17 denotes an exposure for forming a required electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 16. A transfer device 18 for transferring an electrostatic latent image of the photosensitive drum 16 as a latent image holding member, which has been visualized by development, to a support such as paper, and 12 a toner carrier 14 A DC power supply for supplying a required current to the toner supply roller 14a; and 13, a protection resistor.

次に、上記構成の現像装置の構成部品について説明す
る。トナー担持体14は、アルミニウムやステンレスなど
の金属や、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹
脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン樹脂、メラ
ミン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂などの硬質もしくは軟質の樹脂、さらにはこれ
らの複合体などから成るものを用いることができ、内部
に磁極を配設したマグネットローラのごときものを用い
てもよい。
Next, components of the developing device having the above configuration will be described. The toner carrier 14 is made of a metal such as aluminum or stainless steel, or a hard or soft resin such as a phenol resin, an acrylic resin, a urethane resin, a fluororesin, a polyamide resin, a silicone resin, a melamine resin, a polystyrene resin, a polyester resin, and an epoxy resin. Further, a composite made of these composites can be used, and a magnetic roller having a magnetic pole disposed therein may be used.

本実施例では、弾性と導電性を有する非磁性の(もし
くは磁化されていない)トナー担持体14について例示す
る。弾性導電トナー担持体14としては、シャフトの周囲
に導電性ゴム層(たとえばウレタンゴム、シリコンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、NBR、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴムなどのゴム中に導電性カーボン粒子や金
属粒子、金属ファイバーなどを分散することによって1.
5×106Ω・m2未満の抵抗値としたもの)を設けたもの、
さらにその表面にシリコン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素
樹脂などを被覆したもの、もしくは高抵抗ないし絶縁性
のゴムローラの表面に導電性の樹脂を被覆したもの、あ
るいは半導電性(1.5×106Ω・m2未満)のゴムローラの
表面に導電層を設けたものなどが好適と言えるが、ここ
では特に硬度30度(JISA型)のEPDMゴムローラの表面に
導電性ウレタン塗料を塗布し、金属シャフトと塗膜表面
の間の抵抗値が1.5×106Ω・m2未満となるように調整し
た弾性導電トナー担持体を用いた場合について説明す
る。金属シャフトの外径は8mm、ゴムローラの外径は18m
m、導電性ウレタン塗料の厚さは20ないし200μmとし
た。
In this embodiment, a non-magnetic (or non-magnetized) toner carrier 14 having elasticity and conductivity will be exemplified. As the elastic conductive toner carrier 14, a conductive rubber layer (for example, a conductive carbon particle, a metal particle, a metal fiber, a rubber such as urethane rubber, silicon rubber, ethylene propylene rubber, NBR, chloroprene rubber, and butyl rubber) is provided around a shaft. By dispersing etc. 1.
With a resistance of less than 5 × 10 6 Ω · m 2 )
Further, the surface is coated with silicon resin, urethane resin, fluorine resin, or the like, or the surface of a high-resistance or insulating rubber roller is coated with conductive resin, or semi-conductive (1.5 × 10 6 Ω · m A roller with a conductive layer on the surface of a rubber roller (less than 2 ) can be said to be suitable, but in this case, a conductive urethane coating is applied to the surface of an EPDM rubber roller with a hardness of 30 degrees (JISA type), The case where the elastic conductive toner carrier adjusted so that the resistance value between the surfaces is less than 1.5 × 10 6 Ω · m 2 will be described. Outer diameter of metal shaft is 8mm, outer diameter of rubber roller is 18m
m, and the thickness of the conductive urethane paint was 20 to 200 μm.

静電潜像の現像方法しては、静電潜像面とトナー担持
体14表面とを非接触状態とし、現像電界によってトナー
粒子を飛翔させて現像を行う方法、両者を接触させて転
動もしくは摺動することにより現像を行う方法がある。
本発明の場合はいずれの方法にも適用可能であるが、本
実施例においては静電潜像保持体16の静電潜像面にトナ
ー担持体14を当接する場合について説明する。なお、非
接触現像方法の場合、静電潜像保持体16面との摩擦帯電
によりトナーが獲得する電荷量qpはゼロとなる。
As a method of developing an electrostatic latent image, a method in which the electrostatic latent image surface and the surface of the toner carrier 14 are brought into a non-contact state and the toner particles are caused to fly by a developing electric field to perform development, Alternatively, there is a method of performing development by sliding.
In the case of the present invention, any method can be applied. In the present embodiment, a case where the toner carrier 14 contacts the electrostatic latent image surface of the electrostatic latent image holder 16 will be described. In the case of non-contact developing method, the amount of charge q p of toner to acquire a triboelectric charge of the electrostatic latent image holding member 16 side is zero.

トナー層厚規制部材14bは、先端が円柱面状もしくは
曲面状(円柱面状ないし曲面状)に加工されゴム硬度30
度ないし100度の板状高分子体で構成されており、その
先端がスプリング14dの押圧力によってトナー担持体14
の表面に当接している。
The tip end of the toner layer thickness regulating member 14b is formed into a cylindrical surface or a curved surface (a cylindrical surface or a curved surface) and has a rubber hardness of 30.
Of the toner carrier 14 by a pressing force of a spring 14d.
In contact with the surface.

規制部材14bの断面先端が円弧もしくは曲線であるこ
とは、腹の面を圧接する時の効果と鋭利なエッジを押圧
する時の効果の中間的な効果を生み、比較的低い押圧力
で所望のトナー薄層を形成でき、かつトナー粒子を確実
に摩擦帯電することが可能であった。なお、トナー層厚
規制部材14bは、先端の円柱面もしくは曲面の曲率半径
は0.1mmないし20mm、好ましくは0.5mmないし10mmの時に
良好な結果が得られた。
That the cross-sectional tip of the regulating member 14b is an arc or a curve produces an intermediate effect between the effect of pressing the abdominal surface and the effect of pressing the sharp edge, and the desired effect can be obtained with a relatively low pressing force. It was possible to form a thin toner layer and to reliably charge the toner particles by friction. In the toner layer thickness regulating member 14b, good results were obtained when the radius of curvature of the cylindrical surface or curved surface at the tip was 0.1 mm to 20 mm, preferably 0.5 mm to 10 mm.

その他の現像条件は前記基本的な構成ないし作用で述
べた値を用い、静電潜像保持体(感光体ドラム)16の表
面電位を−500V、現像バイアス電源12の出力を−200V、
保護抵抗13の値を10MΩとして現像を行ったところ、均
一で高濃度であり、かつカブリのない極めて良好な画像
が得られた。
Other developing conditions use the values described in the above basic configuration or operation, the surface potential of the electrostatic latent image holding member (photosensitive drum) 16 is -500 V, the output of the developing bias power supply 12 is -200 V,
When the development was performed with the value of the protective resistor 13 set to 10 MΩ, an extremely good image having uniform, high density and no fog was obtained.

上記本発明に係る現像方法の基本的な構成ないし作用
の説明および具体例の説明から分るように本発明によれ
ば、良好な画像を得るための現像条件を設定することが
極めて容易になり、例外なく良好な現像像を得ることが
できる。
According to the present invention, it is extremely easy to set the developing conditions for obtaining a good image, as can be seen from the description of the basic configuration or operation of the developing method according to the present invention and the description of the specific examples. A good developed image can be obtained without exception.

従来、トナー担持体の体積抵抗値として種々の値が提
案され、これに従って現像を行っても必ずしも良好な画
像が得られなかったのに対し、本発明に係る現像方法に
おいて、重要な諸パラメータを総合的に考慮した条件設
定を行うことにより、常にまた容易に高画質の現像像を
得ることが可能となり、実用性のある現像方法が提供さ
れるに至った。
Conventionally, various values have been proposed as the volume resistance value of the toner carrier, and a good image has not always been obtained even if the development is performed in accordance therewith. By setting conditions that are comprehensively considered, a high-quality developed image can always be obtained easily, and a practical developing method has been provided.

なお、前記では非磁性一成分トナーを用いる場合につ
いて例示したが、磁性トナーを使用する現像方法にも適
用できること、またトナー担持体として弾性体ローラを
例示したが、金属や樹脂などより成る硬質のトナー担持
体を用いる場合においても、多大の効果を発揮すること
はもちろんである。
In the above description, the case where a non-magnetic one-component toner is used has been illustrated. However, the present invention can be applied to a developing method using a magnetic toner, and an elastic roller is illustrated as a toner carrier. Even when a toner carrier is used, a great effect is of course exerted.

実施例2 次に本発明に係る現像方法の他の実施例を説明する。Embodiment 2 Next, another embodiment of the developing method according to the present invention will be described.

第1の現像方法例は、前記設定された現像条件の範囲
内において、現像終了後のトナー担持体表面に前記非磁
性トナー薄層の一部を残留せしめ、また第2の現像方法
例は、同じく前記設定された現像条件の範囲内におい
て、トナー担持体の移動速度vt、潜像の移動速度をvi、
現像以前のトナー担持体表面に付着しているトナーの量
をm1(mg/cm2)としたとき、 (vt/vi)・m1の値を、現像する潜像の性質により
可変する。
The first example of the developing method is to leave a part of the non-magnetic toner thin layer on the surface of the toner carrier after the development is completed within the range of the set developing conditions. Similarly, within the range of the development conditions set above, the moving speed vt of the toner carrier, the moving speed of the latent image is vi,
Assuming that the amount of toner adhering to the surface of the toner carrier before development is m 1 (mg / cm 2 ), the value of (vt / vi) · m 1 varies depending on the nature of the latent image to be developed.

すなわち、この実施例の現像方法によれば、現像終了
後トナー担持体表面に非磁性トナー薄層の一部を残留さ
せたことにより、この残留トナーが新たな非磁性トナー
粒子の付着を容易にして(呼び込み)トナー搬送性が著
しく改良される。
That is, according to the developing method of this embodiment, a part of the non-magnetic toner thin layer is left on the surface of the toner carrier after the development is completed, so that the residual toner facilitates the adhesion of new non-magnetic toner particles. (Call-in), the toner transportability is remarkably improved.

何故、残留トナーがトナー搬送性の改良をもたらすか
は必ずしも明確ではないが、残留トナーは自身の摩擦帯
電電荷がトナー担持体表面に逆極性の電荷(いわゆる鏡
像電荷)を誘起し、これに基づく鏡像力によってトナー
担持体表面に強く付着しているため、この残留トナーが
トナー容器内の新たな非磁性トナー粒子をすくい取り、
以てトナー搬送の向上に寄与するものと考えられる。
Although it is not clear why the residual toner brings about an improvement in the toner transportability, the residual toner itself causes a triboelectric charge to induce a charge of the opposite polarity (so-called mirror image charge) on the surface of the toner carrier. Since the toner image strongly adheres to the surface of the toner carrier due to the image force, the residual toner scoops up new non-magnetic toner particles in the toner container,
It is considered that this contributes to the improvement of toner conveyance.

また、非磁性トナー層厚規制部材をトナー担持体表面
に押圧することによって非磁性トナー薄層を形成する場
合にも、上記の残留トナーが規制部材の圧力下を通過す
る際規制部材とトナー担持体の間に間隙を形成し、新た
な非磁性トナー粒子が圧力下を通過し易くするなどして
トナー搬送性は著しく改良される。
Further, even when the non-magnetic toner thin layer is formed by pressing the non-magnetic toner layer thickness regulating member against the surface of the toner carrying member, the regulating member and the toner carrying member may be used when the residual toner passes under the pressure of the regulating member. The toner transportability is significantly improved, such as by forming gaps between the bodies, making it easier for new non-magnetic toner particles to pass under pressure.

一方、トナー担持体表面に現像前付着しているトナー
の量m1(mg/cm2)が少ない場合にも、トナー担持体と潜
像の速度比vt/viを増すことによって潜像へのトナー供
給量(vt/vi)・m1を増すことができ、以て所望の高濃
度画像を得ることもできる。もちろん、トナー層厚規制
部材もしくはその設定条件の変更によりm1を増し、高濃
度化を達成することもできるが、上記のようにm1をむや
みに増すことはカブリの発生につながるのでvt/viの増
加を併用することが好ましい。
On the other hand, even when the amount m 1 (mg / cm 2 ) of the toner adhering to the surface of the toner carrier before development is small, the speed ratio between the toner carrier and the latent image is increased by increasing the speed ratio vt / vi to the latent image. The toner supply amount (vt / vi) · m 1 can be increased, and a desired high-density image can be obtained. Of course, the density can be increased by increasing m 1 by changing the toner layer thickness regulating member or its setting conditions.However, as described above, unnecessarily increasing m 1 leads to the occurrence of fog. It is preferable to use an increase in vi.

特に、ソリッド領域の多い画像を出力する際には(vt
/vi)・m1の増加によりコントラストの高い良好な画像
を得ることができる。逆に、文字などのライン画像より
成る画像を出力する際には(vt/vi)・m1を減少させ、
潜像へのトナー付着量を抑制することによって、よりシ
ャープな画像を出力できる。このような(vt/vi)・m1
の変更は、使用者の判断によってスイッチもしくはボリ
ュームなどを操作し、モータの回転速度もしくはトナー
層厚規制部材の設定条件を変更することによって達成す
ることもできるし、また出力される画像の中でのソリッ
ド画像の占める面積の割合や、ライン画像の割合などを
光学的もしくは電気的手段によって検知し、予めプログ
ラムされた所定の判断基準に沿って自動的に変更するこ
ともできる。かくすることにより、非磁性トナー薄層を
用いる現像方法においても極めて広い範囲にわたって画
像濃度のコントロールを行うことが可能になる。
In particular, when outputting an image with many solid areas (vt
/ vi) · m 1 enables to obtain a good image with high contrast. Conversely, when outputting an image composed of line images such as characters, (vt / vi) · m 1 is reduced,
By suppressing the amount of toner adhering to the latent image, a sharper image can be output. Such (vt / vi) · m 1
Can be changed by operating a switch or a volume at the discretion of the user to change the rotation speed of the motor or the setting condition of the toner layer thickness regulating member, or in the output image. The ratio of the area occupied by the solid image, the ratio of the line image, and the like can be detected by optical or electrical means, and can be automatically changed according to a predetermined judgment criterion programmed in advance. This makes it possible to control the image density over an extremely wide range even in a developing method using a thin nonmagnetic toner layer.

さらに重要な作用ないし効果として、 (vt/vi)・m1の増減によって上記のトナー搬送性をコ
ントロールできることが挙げられる。すなわち、文字な
どのライン画像を主体とする画像を出力する際にはトナ
ー消費量が少なくトナー搬送性の劣化を生じないため、 (vt/vi)・m1 を小さな値に抑えて、よりシャープなライン画像を出力
する。逆に、ソリッド画像を主体とする画像を出力する
際には(vt/vi)・m1を大きくして潜像へのトナー供給
量を増し、以て現像後のトナー担持体上の残留トナーを
も増加させてトナー搬送性の改良を達成し、ひいては画
像濃度の低下を効果的に防止できる。ここで(vt/vi)
・m1の増減は、手動で行ってもよいし、出力すべき画像
の性質(性状)つまり現像する潜像がライン画像かソリ
ッド画像かなどを検知し、自動制御を行ってもよい。
More importantly actions and effects, and to be able to control the toner conveying ability of the by (vt / vi) of · m 1 increases or decreases. That is, when outputting an image mainly composed of line images such as characters, the amount of toner consumption is small and the toner transportability does not deteriorate, so that (vt / vi) · m 1 is suppressed to a small value to achieve a sharper image. Output a simple line image. Conversely, when outputting an image mainly composed of a solid image, the amount of toner supply to the latent image is increased by increasing (vt / vi) · m 1 , whereby the residual toner on the toner carrier after development is increased. Is also increased to achieve an improvement in toner transportability, and thus a reduction in image density can be effectively prevented. Where (vt / vi)
· M 1 increase or decrease may be performed manually, latent image properties (properties) that is developed in the image is detected and whether line image or a solid image to be output may be performed automatically controlled.

基本的な構造が前記第10図に図示した場合と同様の現
像装置を用いた現像方法の具体例を次に説明する。
A specific example of a developing method using a developing device having a basic structure similar to that shown in FIG. 10 will be described below.

この具体例では、静電潜像保持体16の未露光部電位v0
が−500V、露光部電位v1が−50Vの潜像に反転現像法に
よってトナーを付着させる場合について例示する。すな
わち、背景電位、画像部電位はそれぞれV0、V1に対応す
る。トナー担持体14の導電体層には現像バイアス電圧V2
が印加されている。なお、この実施例においては、V2
−200V、vt=80mm/sec、感光体表面速度vi=40mm/sec、
感光体ドラム16とトナー担持体14の接触幅は2〜3mmと
し、トナー11aとしてはスチレンアクリル樹脂、カーボ
ンブラック、帯電制御剤、ワックス、疎水性シリカなど
から成る負帯電型一成分非磁性トナーを用いる場合を標
準状態とする。
In this specific example, the unexposed portion potential v 0 of the electrostatic latent image
But -500 V, exposed portion potential v 1 is illustrated for the case of attaching the toner by reversal development method the latent image of -50 V. That is, the background potential and the image portion potential correspond to V 0 and V 1 , respectively. A developing bias voltage V 2 is applied to the conductive layer of the toner carrier 14.
Is applied. In this embodiment, V 2 =
-200V, vt = 80mm / sec, photoconductor surface speed vi = 40mm / sec,
The contact width between the photosensitive drum 16 and the toner carrier 14 is set to 2-3 mm, and the toner 11a is a negatively charged one-component non-magnetic toner composed of styrene acrylic resin, carbon black, a charge control agent, wax, hydrophobic silica, and the like. The case where it is used will be the standard condition.

また、画像の評価は、東京電気(株)製のレーザプリ
ンタLB−1305によって(株)東芝のPPC用指定紙上にト
ナー像を定着し、これをマクベス反射濃度計RD−918に
よって測定する方法を用いた。ただし、前記レーザプリ
ンタは、現像ユニットを第10図に示した一成分非磁性現
像装置に改造したものを使用した。
The evaluation of the image is performed by fixing a toner image on designated paper for PPC by Toshiba Corporation using a laser printer LB-1305 manufactured by Tokyo Electric Co., Ltd., and measuring the image using a Macbeth reflection densitometer RD-918. Using. However, the laser printer used had a developing unit modified to a one-component non-magnetic developing device shown in FIG.

さらに、トナー搬送性の評価は、全面黒ベタ画像のA4
紙先端の画像濃度Dと後端の画像濃度D′を測定し、D
−D′が0.2以下の時には良好、0.2を超える時には不良
と判定する方法を用いる。また、現像前のトナー担持体
表面に付着しているトナーの量をm1(mg/cm2)、m1のう
ち現像によって潜像面に転移するトナーの量をm2(mg/c
m2)、現像後にトナー担持体表面に残留しているトナー
の量をm3(mg/cm2)とし、次の3通りの方法でこれらの
値を測定した。
In addition, the evaluation of toner transportability was A4 for solid black images.
The image density D at the leading edge of the paper and the image density D ′ at the trailing edge are measured.
When -D 'is 0.2 or less, a method of determining good is used, and when -D' exceeds 0.2, a method of determining bad is used. Further, the amount of toner adhering to the surface of the toner carrier before development m 1 (mg / cm 2) , the amount of toner transferred to the latent image surface by a developing of m 1 m 2 (mg / c
m 2 ), and the amount of toner remaining on the surface of the toner carrier after development was defined as m 3 (mg / cm 2 ), and these values were measured by the following three methods.

a.粘着テープ(スコッチメンディングテープ、810)に
よってトナー担持体14表面および静電潜像保持体16表面
のトナーを採取し、採取面積と重量からm1、m2、m3に換
算する方法。
a. A method of collecting the toner on the surface of the toner carrier 14 and the surface of the electrostatic latent image holder 16 with an adhesive tape (Scotch mending tape, 810), and converting them into m 1 , m 2 , and m 3 from the collected area and weight. .

b.現像の実行により、トナー付着前後の静電潜像保持体
16の重量差を測定し、m1、m2を算出し、m3=m1−m2より
m3を得る方法。ただし、m1は現像電界を高め、トナー層
が完全に静電潜像保持体16側へ転移する条件下で測定す
る。
b. By carrying out development, the electrostatic latent image holder before and after toner adhesion
Measure the weight difference of 16 and calculate m 1 , m 2 , from m 3 = m 1 −m 2
How to get the m 3. Here, m 1 is measured under the condition that the developing electric field is increased and the toner layer is completely transferred to the electrostatic latent image holding member 16 side.

c.トナー担持体表面のトナー層をエアーによってサイク
ロン内に吸引し、その重量を測定することによってm1
m3を算出、m2=m1−m3によってm2を得る方法。
c. The toner layer on the surface of the toner carrier is sucked into the cyclone by air, and the weight is measured to obtain m 1 ,
calculated m 3, a method of obtaining a m 2 by m 2 = m 1 -m 3.

これら3通りの測定値の一致は極めて良好であるた
め、いずれの測定値を用いてもよい。
Since the agreement of these three measured values is extremely good, any of the measured values may be used.

はじめに、m2/m1またはm3/m1の値とトナー搬送性(D
−D′)の相関を調べた。m1の値は0.4〜0.6(mg/cm2
の範囲内とし、現像電圧V1−V2を種々変更することによ
り、m2、m3の値を変化させた。その結果、m2/m1≦0.9の
範囲内ではD−D′が0.2以下となり、良好なトナー搬
送性が認められたが、m2/m1が0.9を超えるとD−D′が
0.2を超え著しいトナー搬送不良が認められた。諸条件
の変動を考慮すると、実用上はm2/m1を0.8以下とするこ
とがより好ましい。m3/m1を用いると、 m3/m1≧0.1、好ましくはm3/m1≧0.2の時に搬送性が良好
となる。現像後にトナー担持体14表面に残留するトナー
量m3の絶対値で表現すれば、0.04(mg/cm2)以上、好ま
しくは0.08(mg/cm2)以上とすることが良好なトナー搬
送性を得るための条件となる。
First , the value of m 2 / m 1 or m 3 / m 1 and the toner transportability (D
−D ′) was examined. The value of m 1 is 0.4 to 0.6 (mg / cm 2 )
The values of m 2 and m 3 were changed by variously changing the developing voltage V 1 -V 2 . As a result, in the range of m 2 / m 1 ≦ 0.9, D−D ′ was 0.2 or less, and good toner transportability was recognized. However, when m 2 / m 1 exceeded 0.9, D−D ′ was decreased.
Significant toner conveyance failure exceeding 0.2 was observed. In consideration of variations in various conditions, it is more preferable that m 2 / m 1 be 0.8 or less in practical use. When m 3 / m 1 is used, when m 3 / m 1 ≧ 0.1, and preferably when m 3 / m 1 ≧ 0.2, the transportability is good. Expressed in absolute value of the toner amount m 3 remaining in the toner carrying member 14 surface after development, 0.04 (mg / cm 2) or more, preferably 0.08 (mg / cm 2) or more and good toner conveying ability to This is the condition for obtaining

上記の如く、本実施例の場合は、トナー搬送性の劣化
乃至低下を防止し、常に均一で高濃度の良好な画像を得
ることができる。
As described above, in the case of the present embodiment, it is possible to prevent deterioration or reduction of the toner transportability, and to obtain a uniform and high-density good image at all times.

実施例3 本実施例は、潜像面の単位面積(1cm2)に供給するト
ナーの量、すなわち(vt/vi)・m1とトナー搬送性の相
関についての場合である。画像濃度1.0以上の画像を得
るためには、潜像面の1cm2あたりに0.58ないし0.63mgの
トナーを付着させなければならないことから、m3/m1
0.1という条件を満たすためには、 (vt/vi)・m1≧0.7 を満足すべく、vt、vi、m1を設定しなければならないこ
とが明らかになった。この条件下においては、初期画像
濃度を1.0以上とし、かつ前記D−D′が0.2以下となる
ように設定でき、常に均一で高濃度のソリッド画像を出
力できる。
Embodiment 3 This embodiment relates to a case where the amount of toner supplied to a unit area (1 cm 2 ) of the latent image surface, that is, (vt / vi) · m 1, is related to the toner transportability. In order to obtain an image having an image density of 1.0 or more, since 0.58 to 0.63 mg of toner must be attached to 1 cm 2 of the latent image surface, m 3 / m 1
To satisfy the condition that 0.1, in order to satisfy (vt / vi) · m 1 ≧ 0.7, vt, vi, it may be necessary to set the m 1 it revealed. Under these conditions, the initial image density can be set to 1.0 or more and the DD 'can be set to 0.2 or less, so that a uniform and high-density solid image can always be output.

(vt/vi)・m1が大きい時には、潜像により多くのト
ナーを供給できると同時に現像後のトナー担持体14表面
により多くのトナーを残留させることができるので、ト
ナー搬送性を向上させる上で(vt/vi)・m1を、より大
きな値とすることが望ましい。
When (vt / vi) · m 1 is large, more toner can be supplied to the latent image and at the same time more toner can be left on the surface of the toner carrier 14 after development. It is desirable to set (vt / vi) · m 1 to a larger value.

前記第10図示構成の現像装置において、トナー担持体
14は図示しないモータによって回転駆動される。モータ
の回転速度は周知の通り、コントロール回路中の定数を
変更することにより一般に容易に変更し得るため、トナ
ー担持体14の移動速度vtの変更によって(vt/vi)・m1
を変更し、トナー搬送性や、画像濃度、シャープネスを
改良することは可能である。特に、出力すべき画像の性
質(性状)がソリッド部を主体とするもので現像によっ
て多量のトナーが消費されると予想される場合には、複
写機やプリンタの使用者がこれら機器に設置されている
スイッチやボリュームを操作することによってモータの
回転速度を選択し、(vt/vi)・m1を増加させて、トナ
ー搬送不良の無い均一で高濃度の画像を出力することが
できる。
In the developing device having the configuration shown in FIG. 10, the toner carrier
14 is driven to rotate by a motor (not shown). As is well known, the rotation speed of the motor can generally be easily changed by changing a constant in a control circuit. Therefore, by changing the moving speed vt of the toner carrier 14, (vt / vi) · m 1
Can be changed to improve toner transportability, image density, and sharpness. In particular, when the properties (properties) of an image to be output mainly include a solid portion and a large amount of toner is expected to be consumed by development, a user of a copying machine or a printer is installed in these devices. By operating the switch or the volume control, the rotation speed of the motor is selected, and (vt / vi) · m 1 is increased, so that a uniform and high-density image free from toner conveyance failure can be output.

従来の露光量もしくは現像バイアスによる濃度調整法
では、トナー担持体表面のトナー薄層が100%感光体16
表面に付着する条件に達すると、それ以上の高濃度化は
不可能であったが、本発明の現像方法によれば(vt/v
i)・m1の増加によって原理的には無限に高濃度するこ
とができ、かつトナー搬送不良による濃度低下も生じな
い。
In the conventional density adjustment method using the exposure amount or the developing bias, the toner thin layer on the toner carrier
When the conditions for adhering to the surface were reached, it was impossible to further increase the concentration, but according to the developing method of the present invention, (vt / v
i) · m principle can be high density infinitely by increasing the 1, and does not occur density reduction due to toner conveyance failure.

逆に、出力すべき画像が文字などのライン画像を主体
とするもので、多量のトナーが消費されることはないと
予想される場合は、トナー担持体14駆動用モータを減速
することによって過剰現像による文字画像のつぶれを防
止し、よりシャープな画像を得ることができる。
Conversely, if the image to be output mainly consists of line images such as characters and it is expected that a large amount of toner will not be consumed, the motor for driving the toner carrier 14 is decelerated to reduce It is possible to prevent a character image from being broken by development and obtain a sharper image.

また、電気信号に変換された画像データを用いて所望
の画像を出力する装置、たとえばレーザビームプリン
タ、LEDプリンタ、液晶プリンタ、イオノグラフィック
プリンタ、静電記録装置およびこれらを用いた複写装置
においては、出力すべき画像を自動解析しソリッド部の
割合に応じてトナー担持体14の回転速度を自動制御する
ように構成すれば、常に均一で高濃度のソリッド画像と
シャープなライン画像を得ることができる。
Further, in a device for outputting a desired image using image data converted into an electric signal, for example, a laser beam printer, an LED printer, a liquid crystal printer, an ionographic printer, an electrostatic recording device, and a copying machine using these devices, By automatically analyzing the image to be output and automatically controlling the rotation speed of the toner carrier 14 according to the ratio of the solid portion, it is possible to always obtain a uniform, high-density solid image and a sharp line image. .

第10図に示した現像装置を用いてさらに具体的に説明
する。静電潜像保持体(感光体ドラム)16と、ローラ型
トナー担持体14の回転周速を各々vi、vtとし、ローラ型
トナー担持体14の外径をdとすると、出力すべき画像に
含まれるソリッド画像の長さ(感光体表面の円周方向、
もしくは紙に転写された画像で言えば紙の進行方向に沿
って測定した長さ)lがl<πd・(vi/vt)を満たす
時には、上記のトナー搬送不良に起因する濃度低下は生
じない。何故ならば、トナー担持体14の1回転に相当す
るソリッド画像の長さは出力画像においては、πd・
(vi/vt)であり、lがこの値以下であればトナー搬送
不良を問題にする必要がないからである。したがって、
出力すべき画像に長さlが、 l≧πd・(vi/vt) を満たすソリッド画像が存在する時には、上記の方法で
(vt/vi)・m1を増し、トナー搬送不良を防止すればよ
い。画像変調された電気信号を用いて画像を出力する機
器において、画像データを自動解析し、上記lの値に応
じて自動的に(vt/vi)・m1を変更することができる。
複写原稿からの反射光を感光体ドラム16表面に結像する
ことによって静電潜像を形成し、これを現像して複写を
行う、いわゆるアナログ式複写機においては、上記のl
を自動検知することは容易ではないので、ユーザーの判
断もしくは好みにより手動でトナー担持体の回転速度を
可変できるよう設定してもよいし、原稿からの反射光の
強度を検知して自動的に(vt/vi)・m1を変更するよう
に設定してもよい。
A more specific description will be given using the developing device shown in FIG. Assuming that the rotational peripheral speeds of the electrostatic latent image holder (photosensitive drum) 16 and the roller type toner carrier 14 are vi and vt, respectively, and the outer diameter of the roller type toner carrier 14 is d, an image to be output is obtained. Length of the included solid image (circumferential direction of photoconductor surface,
Alternatively, when the length of the image transferred on the paper (measured along the traveling direction of the paper) l satisfies l <πd · (vi / vt), the above-described density reduction due to the toner conveyance failure does not occur. . This is because the length of the solid image corresponding to one rotation of the toner carrier 14 is πd ·
(Vi / vt), and if l is less than or equal to this value, there is no need to consider toner conveyance failure as a problem. Therefore,
The length l in the image to be output is, when the solid image exists that satisfies l ≧ πd · (vi / vt ) is increased (vt / vi) · m 1 in the above manner, if prevent toner conveyance failure Good. In a device that outputs an image using an image-modulated electric signal, image data is automatically analyzed, and (vt / vi) · m 1 can be automatically changed according to the value of l.
In a so-called analog type copying machine, an electrostatic latent image is formed by forming reflected light from a copy original on the surface of the photosensitive drum 16 and then developed and copied.
Since it is not easy to automatically detect the rotation speed of the toner carrier, it may be possible to set the rotation speed of the toner carrier manually according to the judgment or preference of the user. (Vt / vi) · m 1 may be set to be changed.

上記の説明においては、主としてvtを変更することに
よって(vt/vi)・m1を変更する方法について述べた
が、m1を可変として制御することも可能である。この場
合には、トナー層厚規制部材14bのトナー担持体14への
押圧力Pを可変とする方法が有効である。具体的には、
第10図に示した装置おいてトナー層厚規制部材14bに荷
重を与えるスプリング14dの長さを決める荷重規制部材1
4eを図中上下方向に移動可能とし、図示されていない駆
動手段によって適宜上下の位置設定を行えば、m1を0.1
(mg/cm2)程度から1.2(mg/cm2)程度まで変化させる
ことができる。
In the above description, the method of changing (vt / vi) · m 1 by mainly changing vt has been described. However, it is also possible to control m 1 as being variable. In this case, it is effective to make the pressing force P of the toner layer thickness regulating member 14b against the toner carrier 14 variable. In particular,
In the apparatus shown in FIG. 10, a load regulating member 1 that determines the length of a spring 14d that applies a load to the toner layer thickness regulating member 14b
4e can be moved in the vertical direction in the figure, and if the vertical position is appropriately set by a driving means (not shown), m 1 is set to 0.1.
(Mg / cm 2 ) to about 1.2 (mg / cm 2 ).

本実施例の現像方法によれば、出力すべき画像の性
質、特にソリッド画像の長さに応じて潜像へのトナー供
給量(vt/vi)・m1を変えるため、画像濃度を極めて広
い範囲にわたって任意に変えることができ、同時により
シャープなライン画像を得ることができる。しかも、潜
像へのトナー供給量(vt/vi)・m1を増せば同時に、ト
ナー担持体上に現像後より多くのトナーを残留させるこ
とができるので、トナー搬送性の向上を達成することも
できる。さらに、画像の性質に応じてvtを変更すること
によって、トナー担持体表面の摺擦を必要以上に多くす
ることもなく、ひいてはトナー担持体の長寿命化にもつ
ながるなど、多大の効果が得られる。
According to the developing method of this embodiment, the nature of the image to be output, in particular the amount of toner supplied to the latent image in accordance with the length of the solid image for changing the (vt / vi) · m 1 , very wide image density It can be changed arbitrarily over the range, and at the same time a sharper line image can be obtained. In addition, by increasing the toner supply amount (vt / vi) · m 1 to the latent image, more toner can be left on the toner carrier after development, so that the toner transportability can be improved. Can also. Further, by changing vt in accordance with the properties of the image, a great effect can be obtained such that the rubbing of the surface of the toner carrier is not unnecessarily increased and the life of the toner carrier is extended. Can be

次に本発明に係る現像方法の実施に適する第1の現像
装置についての実施例4〜10を説明する。
Next, Examples 4 to 10 of the first developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention will be described.

先ず、第1の現像装置についての基本的な特長を挙げ
れば次のようになる。
First, the basic features of the first developing device are as follows.

現像装置の長期使用あるいは長期保存後であっても、
トナー担持体(現像ローラ)を圧縮永久歪率が20%以下
である弾性導電ローラと設定したことにより、トナー担
持体の変形に起因する画質の劣化がなく、高品位の画質
が維持できる。
Even after long-term use or long-term storage of the developing device,
By setting the toner carrier (developing roller) to an elastic conductive roller having a compression set of 20% or less, image quality is not deteriorated due to deformation of the toner carrier, and high-quality image can be maintained.

トナー担持体基体の表面粗さが20μm Rz(JIS B060
1)以下であり、50μm Rmax(JIS B0601)以下と設定し
たことにより、弾性導電ローラ(トナー担持体)は安価
にかつ容易に製造し得るばかりでなく、高品位な画質の
現像装置が得られる。
The surface roughness of the toner carrier base is 20 μm Rz (JIS B060
1) or less and 50 μm Rmax (JIS B0601) or less, so that the elastic conductive roller (toner carrier) can be manufactured easily and inexpensively, and a high-quality image quality developing device can be obtained. .

また、所定の摩耗試験後においてもトナー担持体の表
面粗さが10μm Rz(JIS B0601)以下を維持するものと
しているため、現像装置の長期使用後であっても、表面
が傷つきにくく、高品位の画質が維持できる。
In addition, since the surface roughness of the toner carrier is maintained at 10 μm Rz (JIS B0601) or less even after a predetermined abrasion test, even after long-term use of the developing device, the surface is hardly damaged and high quality is maintained. Image quality can be maintained.

さらに、所定の耐摩耗試験の後、トナー担持体の抵抗
値が107Ω/cm2以下を維持するものとすることにより、
現像装置の長期使用後であっても、画像の白地部と画像
部との比に画質が左右されず、高品位の画質が維持でき
る。
Furthermore, after a predetermined abrasion resistance test, by maintaining the resistance value of the toner carrier at 10 7 Ω / cm 2 or less,
Even after long-term use of the developing device, the image quality is not affected by the ratio between the white background portion and the image portion of the image, and high quality image quality can be maintained.

さらにまた、トナー担持体基体と導電体層とは剥離強
度が20g/mm以上と強固に一体化することで、初期あるい
は長期使用においても、現像ローラの表面層が剥がれ
ず、高品位の画質が維持できる。
Further, the toner carrier base and the conductive layer are firmly integrated with a peel strength of 20 g / mm or more, so that the surface layer of the developing roller does not peel even in initial or long-term use, and high-quality image quality is obtained. Can be maintained.

実施例4 第11図は本発明に係る現像方法の実施に適する第1の
現像装置の要部構成例を断面的に示すものである。現像
装置20は、一成分系トナー21aを収納するトナー容器2
1、前記一成分系トナー21aをトナー担持体(現像ロー
ラ)24上に供給するトナー供給ローラ24a、供給された
トナーを規制してトナー担持体24上にほぼ均一な厚さに
トナー層を形成するトナー層厚規制部材(コーティング
ブレード)24b、前記トナー層を担持して回転するトナ
ー担持体24に対接し表面に形成担持している静電潜像が
可視像化される静電潜像保持体(感光体ドラム)26、ト
ナー容器21内のトナー21aを攪拌する攪拌子21b、前記ト
ナー層厚規制部材24bを一定の荷重でトナー担持体24に
押圧するスプリング24dなどで構成されている。
Embodiment 4 FIG. 11 is a sectional view showing an example of a configuration of a main part of a first developing device suitable for carrying out a developing method according to the present invention. The developing device 20 includes a toner container 2 containing a one-component toner 21a.
1. A toner supply roller 24a that supplies the one-component toner 21a onto a toner carrier (developing roller) 24, and regulates the supplied toner to form a toner layer with a substantially uniform thickness on the toner carrier 24. Toner layer thickness regulating member (coating blade) 24b, which is in contact with and rotates the toner carrier 24 which carries the toner layer and forms an electrostatic latent image on the surface to visualize the electrostatic latent image It comprises a holding member (photosensitive drum) 26, a stirrer 21b for stirring the toner 21a in the toner container 21, a spring 24d for pressing the toner layer thickness regulating member 24b against the toner carrier 24 with a constant load, and the like. .

また、前記静電潜像保持体26の感光体は、たとえばセ
レン系、硫化カドミウム系、酸化亜鉛系、非晶質シリコ
ン系、有機系のいずれでもよいが、本実施例では有機系
感光体のものを用いた。この静電潜像保持体26は、スコ
ロトロン帯電器25によって均一に負に帯電された後、画
像変調された光ビーム、たとえばレーザビーム27により
露光され、表面に所要の静電潜像が形成される。この静
電潜像は上記のように現像装置20によって可視像化さ
れ、トナー像が形成される。
Further, the photosensitive member of the electrostatic latent image holding member 26 may be any of, for example, selenium, cadmium sulfide, zinc oxide, amorphous silicon, and organic. Was used. The electrostatic latent image holder 26 is uniformly negatively charged by the scorotron charger 25, and is then exposed to an image-modulated light beam, for example, a laser beam 27, so that a required electrostatic latent image is formed on the surface. You. This electrostatic latent image is visualized by the developing device 20 as described above, and a toner image is formed.

しかして、前記形成されたトナー像は、転写チャージ
ャー(転写装置)28にて像担持体である転写紙28aに転
写され、図示されていない定着装置にて定着される。こ
こで、一部転写されずに静電潜像保持体26面上に残留し
たトナーは、クリーニングブレード29などにより除去さ
れる。その後、感光体は除電ランプ30による光照射を受
けた後、再び帯電器25によって帯電され、前記プロセス
が繰返される。
The formed toner image is transferred to a transfer paper 28a as an image carrier by a transfer charger (transfer device) 28 and fixed by a fixing device (not shown). Here, the toner remaining on the surface of the electrostatic latent image holding member 26 without being partially transferred is removed by the cleaning blade 29 or the like. Thereafter, the photoreceptor is irradiated with light by the static elimination lamp 30, then charged again by the charger 25, and the above process is repeated.

ここで、上記のようなプロセスにおける現像装置20に
よる潜像の可視像化、すなわち現像の原理を説明する。
Here, the principle of visualization of a latent image by the developing device 20 in the above-described process, that is, the principle of development will be described.

帯電され露光された感光体(静電潜像保持体)26の表
面電位のうち未露光部の電位をVo、露光部の電位をVqと
し、直流電源22により保護抵抗23を介して前記トナー担
持体24に印加される現像バイアス電圧をVbとする。ま
た、トナー担持体24の表面電位(実効現像バイアス)Ve
を前記現像バイアス電圧Vbに等しいものとし、静電潜像
は負極性に帯電した一成分系トナーにより反転現像され
る。この反転現像においては、一般に、実効現像バイア
スVeが |Vo|>|Ve|>|Vq|(Vo、Ve、Vqはいずれも負)を満たす
ように設定し、電位差|Ve−Vq|により現像を行いつつ、
電位差|Vo−Ve|によって非画像部へのトナー付着(白地
部の汚れ、いわゆるカブリ)の抑制がなされ、所要の現
像が行われる。
Of the surface potential of the charged and exposed photoreceptor (electrostatic latent image holding member) 26, the potential of the unexposed portion is set to Vo and the potential of the exposed portion is set to Vq. The developing bias voltage applied to the body 24 is Vb. Also, the surface potential (effective developing bias) Ve of the toner carrier 24
Is equal to the developing bias voltage Vb, and the electrostatic latent image is reversely developed with a one-component toner charged to a negative polarity. In this reversal development, generally, the effective development bias Ve is set so as to satisfy | Vo |> | Ve |> | Vq | (Vo, Ve, and Vq are all negative), and the development is performed by a potential difference | Ve−Vq |. While doing
The potential difference | Vo−Ve | prevents toner from adhering to a non-image portion (dirt of a white background portion, so-called fog), and required development is performed.

次に、上記現像装置20の構成ないし要素部品について
説明する。先ず、トナー層厚規制部材24bは、トナー担
持体24の表面に付着するトナー量を規制するとともに、
摩擦帯電によりトナー粒子にトリボ電荷を付与する役割
をするので、摩擦帯電し易い材料で構成される。
Next, the configuration or component parts of the developing device 20 will be described. First, the toner layer thickness regulating member 24b regulates the amount of toner adhering to the surface of the toner carrier 24,
Since it serves to impart triboelectric charge to toner particles by frictional charging, it is made of a material that is easily frictionally charged.

本発明では、トナー粒子を負に帯電するため、摩擦帯
電序列で正側に位置する物質、たとえばシリコーンゴ
ム、ポリアミド樹脂、メラミン・ホルマリン樹脂、ポリ
ウレタンゴム、スチレンアクリロニトリル共重合体、羊
毛、石英等から選ぶのが好ましい。実用上は、長期間に
亘って使用してもトナー層厚規制部材24bにトナーが固
着せず、トナー担持体24表面に均一なトナー層を形成で
きるような材質を選ぶとよく、本発明者らの実験による
と、離型性を有するシリコーンゴムを用いた場合、A4紙
で10万枚の印字実験でもトナーの固着が発生せず、常に
均一な厚さのトナー層を形成でき、またトナー粒子は確
実に負に帯電されており、画質の劣化は認められなかっ
た。
In the present invention, since the toner particles are negatively charged, substances located on the positive side in the triboelectric charging order, such as silicone rubber, polyamide resin, melamine / formalin resin, polyurethane rubber, styrene acrylonitrile copolymer, wool, quartz, etc. It is preferable to choose. In practice, it is preferable to select a material that does not cause the toner to adhere to the toner layer thickness regulating member 24b even when used for a long period of time and that can form a uniform toner layer on the surface of the toner carrier 24. According to these experiments, when silicone rubber having releasability was used, even when printing on 100,000 sheets of A4 paper, toner did not stick, and a toner layer with a uniform thickness could always be formed. The particles were positively charged negatively, and no deterioration in image quality was observed.

また、トナー層厚規制部材24bの形状および圧接様式
についてもいくつかの選択があり、平板の腹を押圧する
方法、平板のエッジを押圧する方法、平板の端部平面を
押圧する方法などがあり、いずれも適用可能であるが、
本実施例では端部を円弧状とし、円弧部分を押圧する手
段を用いた。この手段によれば、トナー層厚規制部材24
bの適正荷重が小さくでき、トナー担持体24の駆動トル
クが小さくできる。また、トナー担持体24上のトナー層
厚を均一に、かつトナー帯電量を均一に維持できる。
There are also some choices regarding the shape and press-contact style of the toner layer thickness regulating member 24b, such as a method of pressing an antinode of a flat plate, a method of pressing an edge of a flat plate, and a method of pressing an end flat surface of a flat plate. , Both are applicable,
In this embodiment, the end is formed in an arc shape, and means for pressing the arc portion is used. According to this means, the toner layer thickness regulating member 24
The appropriate load b can be reduced, and the driving torque of the toner carrier 24 can be reduced. Further, the thickness of the toner layer on the toner carrier 24 can be made uniform and the charge amount of the toner can be kept uniform.

トナー供給ローラ24aとしては、たとえば、セル数100
個/25mmのウレタンフォームが適しており、これを導電
化処理をしたものは、トナーの静電凝集をほぐし、より
均一なトナー層を形成するので好ましい。その他、ブラ
シローラや低硬度ゴムローラも使用しうる。しかして、
このトナー供給ローラ24aは、トナー担持体24に対する
接触深さを0.1〜1.0mm程度とし、トナー担持体24の周速
の1/4〜2倍程度に設定して回転させることにより、全
面黒ベタ現像の場合など、大量にトナーを消費するとき
にも所要のトナー供給が可能となる。
As the toner supply roller 24a, for example, 100 cells
A piece / 25 mm of urethane foam is suitable, and it is preferable to use a urethane foam which has been subjected to a conductive treatment because it can loosen the electrostatic aggregation of the toner and form a more uniform toner layer. In addition, a brush roller or a low hardness rubber roller may be used. Then
The toner supply roller 24a is set to have a contact depth of about 0.1 to 1.0 mm with respect to the toner carrier 24, and is set to about 1/4 to 2 times the peripheral speed of the toner carrier 24, thereby rotating the toner supply roller 24a. Even when a large amount of toner is consumed, such as in the case of development, required toner can be supplied.

次に、トナー担持体24について説明する。トナー担持
体24は第12図に一部切欠して斜視的に示す如く、導電性
シャフト31aを中心軸として順次、弾性を有するローラ
基体を成す弾性体層31b、可撓性を有する導電層31cが同
軸的に配設,構成されており、かつ表面導電層31cは、
トナー担持体24の端面側に延設させてシャフト31aに連
接して、トナー担持体24表面とシャフト31aとの間は電
気的に導通状態を保持している。
Next, the toner carrier 24 will be described. As shown in perspective in FIG. 12, the toner carrier 24 is partially cut away, and the elastic layer 31b and the flexible conductive layer 31c, which form a roller base having elasticity, are sequentially arranged around the conductive shaft 31a. Are arranged and configured coaxially, and the surface conductive layer 31c is
The shaft is extended from the end surface of the toner carrier 24 and connected to the shaft 31a, and the surface of the toner carrier 24 and the shaft 31a are electrically connected.

上記したトナー担持体24において、本実施例では、所
定の測定方法における圧縮永久歪率が20%以下に設定さ
れたものを使用した。先ず、第13図を参照して本発明に
おいて規定する圧縮永久歪率の測定方法について説明す
る。圧縮永久歪については、JIS K6301に、その測定法
が記載されているが、試験片の形状が本実施例とは一致
しないので、本発明においては以下のようなトナー担持
体を試験片とした現実の使用法に近い簡便な測定法によ
っている。つまり、第11図で説明したように、トナー担
持体24はいくつかの部品により押圧されており、未使用
時や長期間保存した場合に、押圧部の変形が弾性回復せ
ず、いわゆる歪みを生じ、これが大きい場合に歪みの部
分に均一なトナー層が形成できなくなったり、静電潜像
保持体(感光ドラム)26との間に生じる電界が変動した
りするために、画像の劣化をもたらし、ひどい場合には
画像に白筋を生じてしまう。
In the present embodiment, the above-described toner carrier 24 having a compression set of 20% or less in a predetermined measurement method was used. First, a method for measuring the compression set defined in the present invention will be described with reference to FIG. For compression set, JIS K6301 describes the measurement method, but the shape of the test piece does not match with the present example, so in the present invention, the following toner carrier was used as the test piece. It is based on a simple measurement method close to the actual usage. That is, as described in FIG. 11, the toner carrier 24 is pressed by several components, and when not used or stored for a long period of time, the deformation of the pressed portion does not recover elastically, and so-called distortion occurs. If this is large, a uniform toner layer cannot be formed in the distorted portion, or the electric field generated between the electrostatic latent image holder (photosensitive drum) 26 and the image fluctuates, resulting in image deterioration. In the worst case, white streaks occur in the image.

このような歪みの測定は現像装置20を用いて測定でき
ればよいが、数値化が難しい。そこで、第13図(a)に
示すように、寸法精度の高いローラ、たとえばステンレ
ス製のローラ32と、被測定物であるトナー担持体24を一
定の間隔をおいて並べ、光学系33を用いて光学的に間隔
を測定する。このとき、両者の中心距離が一定に保持で
きるようにし、被測定物24をとりはずした後も、再度、
中心距離をとりはずし前と同じ距離に保持でき、同じ部
分の両者の間隔を光学的に測定できるようにした。
Such a measurement of the distortion is sufficient if it can be measured using the developing device 20, but it is difficult to quantify the distortion. Therefore, as shown in FIG. 13 (a), a roller having high dimensional accuracy, for example, a roller 32 made of stainless steel and a toner carrier 24 as an object to be measured are arranged at regular intervals, and an optical system 33 is used. And measure the spacing optically. At this time, the center distance between the two can be kept constant, and after removing the DUT 24,
The center distance can be removed and maintained at the same distance as before, and the distance between the two at the same portion can be measured optically.

第13図(a)では、トナー担持体24の外径は20mmと
し、両者の中心距離は20.2mmとした。被測定物の精度が
よければ両者の間隔は0.2mmとして測定される。また、
被測定物24のシャフト以外の部分の肉厚をt0mmとする。
ここでは、シャフトの外径を8mmとしたので、t0=6mmで
ある。このように、先にシャフトの外径を測定しておけ
ば被測定物24の肉厚が測定される。
In FIG. 13A, the outer diameter of the toner carrier 24 is 20 mm, and the center distance between the two is 20.2 mm. If the accuracy of the measured object is good, the distance between the two is measured as 0.2 mm. Also,
The thickness of the part of the device under test 24 other than the shaft is t 0 mm.
Here, since the outer diameter of the shaft is 8 mm, t 0 = 6 mm. As described above, if the outer diameter of the shaft is measured first, the thickness of the measured object 24 is measured.

次に、第13図(b)で示すように、上記により被測定
物24の間隔を測定した(第13図(a))部分を治具34を
用い圧縮する。この圧縮については、JIS K6301にのっ
とり、肉厚t0の25%を圧縮し、70℃の環境で22時間保持
した。このときの肉厚をt2とすると、t2=4.5mmであ
る。次いで、圧縮をやめ、室温で30分放置し、第13図
(c)で示すように、圧縮した部分の間隔を光学的に測
定する。この場合、中心距離は第13図(a)のときと等
しく保持し、間隔が0.3mmと測定されれば、このときの
肉厚t1はt1=5.9mmとなる。しかして、圧縮永久歪率は
次式で計算される。
Next, as shown in FIG. 13 (b), the part (FIG. 13 (a)) where the distance between the objects to be measured 24 is measured as described above is compressed using a jig. This compression, in accordance with the JIS K6301, compresses 25% of the wall thickness t 0, and held for 22 hours at 70 ° C. environment. When the thickness of this time and t 2, a t 2 = 4.5 mm. Next, the compression is stopped, the mixture is left at room temperature for 30 minutes, and the interval between the compressed portions is optically measured as shown in FIG. 13 (c). In this case, the center distance is held equal to the time of FIG. 13 (a), if the interval is determined to be 0.3 mm, the thickness t 1 in this case it is t 1 = 5.9 mm. Thus, the compression set is calculated by the following equation.

したがって、上記の例では、t0=6、t1=5.9、t1
4.5として6.7%となる。
Therefore, in the above example, t 0 = 6, t 1 = 5.9, t 1 =
It becomes 6.7% as 4.5.

ところで、本実施例においては、トナー担持体24の圧
縮永久歪率を20%以下に選択,設定したことにより、前
述の歪みによる画像の劣化を防止できる。ただし、この
ときのトナー層厚規制部材24bの押圧力は10〜100g/cmで
ある。押圧力が最も大きい場合などの条件の変化を考え
ると、トナー担持体24の圧縮永久歪率は好ましくは10%
以下がよい。なお、上記では圧縮のときの温度設定を70
℃としたが、これは運搬時や保存時の温度を見込んだも
のであり、もっと高温下に保持される場合または低温下
にさらされる場合にも、前記圧縮のときの温度設定を適
宜選択し本測定法で測定し得る。本発明者らは低温につ
いては−20℃において測定した。
By the way, in the present embodiment, the deterioration of the image due to the above-mentioned distortion can be prevented by selecting and setting the compression set of the toner carrier 24 to 20% or less. However, the pressing force of the toner layer thickness regulating member 24b at this time is 10 to 100 g / cm. Considering changes in conditions such as when the pressing force is the largest, the compression set of the toner carrier 24 is preferably 10%.
The following is good. In the above, the temperature setting during compression is 70
° C, but this is in consideration of the temperature during transportation and storage, and even when kept at a higher temperature or exposed to a lower temperature, the temperature setting at the time of the compression is appropriately selected. It can be measured by this measuring method. We measured at −20 ° C. for low temperatures.

ここで、第12図のような弾性体層の上に可撓性導電体
層を設けた構成のトナー担持体24の圧縮永久歪みについ
て従来、本発明者らはローラ基体である弾性体層31bの
圧縮永久歪が20%以下がよいとしてきたが、本発明にお
いて新たに第12図のような構造のトナー担持体24につい
ては、可撓性の表面層を含んだトナー担持体24の圧縮永
久歪率が20%以下、好ましくは10%以下とすることを提
案する。
Here, regarding the compression set of the toner carrier 24 having a configuration in which the flexible conductive layer is provided on the elastic layer as shown in FIG. It has been assumed that the compression set is preferably 20% or less, but in the present invention, the toner carrier 24 having a structure as shown in FIG. It is proposed that the distortion factor be 20% or less, preferably 10% or less.

この違いについて説明すると、本発明者らの実験によ
れば、ローラ基体31bの圧縮永久歪率が20%以下であっ
ても、画質の劣化の起こる場合があり、これは必ずしも
前述のトナー担持体24への圧縮荷重などの条件の変化に
よるものではなく、トナー担持体24の構造と材料による
ことが判明した。
The difference will be described. According to the experiments performed by the present inventors, even when the compression set of the roller base 31b is 20% or less, the image quality may be deteriorated. It was found that this was not due to a change in conditions such as a compressive load on the toner 24, but rather due to the structure and material of the toner carrier 24.

また、表面の可撓性層31cの存在により圧縮永久歪率
が大きくなるものと小さくなるものとがあることが分か
った。先ず、歪率が小さくなる理由については、弾性体
を圧縮する場合と表面に可撓性層のある弾性体を圧縮す
る場合を考えると、後者の方が加重を広い部分で受ける
ようになり、そのときの変形は加重を受けた部分だけで
なく、他の部分も変形するためである。しかも、最も変
形の大きい部分から変形していない部分までの変形量の
変化の仕方が緩やかになり、歪み自体の画質の劣化への
影響も少なくなる。すなわち、永久歪みが起きたときの
トナー担持体24上の鋭い折れや鋭い凹みが生じにくくな
る。
It was also found that the presence of the flexible layer 31c on the surface increased the compression set and decreased the compression set. First, regarding the reason why the strain rate is small, considering the case of compressing the elastic body and the case of compressing the elastic body having a flexible layer on the surface, the latter will receive the load in a wider portion, The deformation at that time is for deforming not only the weighted portion but also other portions. In addition, the manner of changing the amount of deformation from the portion having the largest deformation to the portion having not been deformed becomes gentle, and the influence of distortion itself on image quality deterioration is reduced. That is, sharp breaks and sharp dents on the toner carrier 24 when permanent distortion occurs are less likely to occur.

また、歪率が大きくなる理由については、表面層31c
自体が歪んでしまう場合や、表面層31cが熱などにより
変形してしまう場合などがある。この場合には、弾性体
層31bの歪率を10%以下、好ましくは7%以下とし、ト
ナー担持体24の歪率を20%以下にできた。このように弾
性体層31bだけでは歪みの画像への影響は判断できるも
のではないので、トナー担持体24としての歪みを考慮す
るとよい。一方、凹みが生じた場合、その凹みの深さが
0.1mm以下であれば画質への影響はほとんどなかった。
Also, the reason why the strain rate is large is as follows.
In some cases, the surface layer 31c is deformed due to heat or the like. In this case, the strain rate of the elastic layer 31b was set to 10% or less, preferably 7% or less, and the strain rate of the toner carrier 24 was set to 20% or less. As described above, since the influence of the distortion on the image cannot be determined only by the elastic layer 31b, the distortion of the toner carrier 24 may be considered. On the other hand, when a dent occurs, the depth of the dent
If it was 0.1 mm or less, there was almost no effect on image quality.

さらにまた、凹みの幅が1mm以上の凹みが緩やかなも
のについては、深さが0.2mm以下であれば画質への影響
はなかった。この凹みはトナー担持体24の反発弾性(弾
性回復力)により徐々に目立たなくなり、使用中になく
なる。なくなるまでの時間は、圧縮永久歪率や硬度など
に依存し、圧縮永久歪率は小さいほどよく、好ましくは
20%以下がよく、硬度は高い方がよいが、トナー担持体
24として硬度が高くなると現像装置10の駆動トルクが大
きくなったり、装置、部品の加工精度や取付け精度が厳
しくなってしまうので、圧縮永久歪率を小さくした方が
よい。
Furthermore, as for those whose dent width is 1 mm or more and whose dent is gentle, the image quality is not affected if the depth is 0.2 mm or less. This dent gradually becomes inconspicuous due to the rebound resilience (elastic recovery force) of the toner carrier 24 and disappears during use. The time until disappearance depends on the compression set, hardness, etc., and the smaller the compression set, the better, preferably
20% or less is better and the hardness is better, but the toner carrier
As the hardness increases, the driving torque of the developing device 10 increases, and the processing accuracy and mounting accuracy of the device and components become severe. Therefore, it is better to reduce the compression set.

また、硬度については上記の理由から、従来本発明者
らは弾性体層31bの硬度が40度(JIS K6301 A型)以下を
提案しているが弾性体層31bの上に可撓性層31cを設ける
と数度ほど硬度が高くなるが、これは硬度計が被測定物
を押圧する部分が針状なので、可撓性層31cの上から測
定した場合、針により押圧される部分の回りも凹み、針
にかかる荷重は増え、硬度は高く測定される。本発明者
らは実験の結果、可撓性層31cを有するトナー担持体24
の硬度が45度以下、好ましくは20〜35度であることを確
認した。
For the above-mentioned reason, the present inventors have proposed that the hardness of the elastic layer 31b is 40 degrees or less (JIS K6301 A type) or less, but the flexible layer 31c is provided on the elastic layer 31b. When the hardness is increased by several degrees, this is because the part where the hardness meter presses the object to be measured is needle-shaped, so that when measuring from above the flexible layer 31c, the circumference of the part pressed by the needle is also increased. The dent, the load on the needle increases, and the hardness is measured high. As a result of the experiment, the inventors have found that the toner carrier 24 having the flexible layer 31c
Has a hardness of 45 degrees or less, preferably 20 to 35 degrees.

さらに、ばらつきについては±5度以下好ましくは±
3度以下がよい。これにより、現像装置の駆動トルクが
1kg・cm以下となり、また、装置、部品の加工精度や取
付け精度が緩和される。
Further, the variation is preferably ± 5 degrees or less, preferably ± 5 degrees.
3 degrees or less is good. As a result, the driving torque of the developing device is reduced.
It is 1 kg · cm or less, and the processing accuracy and mounting accuracy of equipment and parts are eased.

実施例5 本実施例では、第12図に示した構造のトナー担持体24
において、ローラ基体である圧縮永久歪率10%以下の弾
性体層31bの表面粗さ20μm Rz(JIS B0601)以下で、か
つ50μm Rmax(JIS B0601)以下に設定したトナー担持
体24を使用した。
Embodiment 5 In this embodiment, the toner carrier 24 having the structure shown in FIG.
In the above, a toner carrier 24 having a surface roughness of not more than 20 μm Rz (JIS B0601) and not more than 50 μm Rmax (JIS B0601) of an elastic layer 31b having a compression set of 10% or less as a roller substrate was used.

本発明者らはトナー担持体の表面層の平滑性ないし粗
さについて、3μm Rz(JIS B0601)以下がよいとして
きた。つまり、トナー担持体24上に形成されるトナー層
の層厚や帯電量の均一さが損なわれることがなくなり、
画像に濃度ムラやカブリの発生を防止することができる
からである。本実施例では表面層の内部の弾性体層31b
の表面粗さを上記のようにすることによって、その外側
に形成される表面層31cの表面粗さを容易に3μm Rz(J
IS B0601)以下とすることができた。特に、弾性体層31
bの表面粗さを10μm Rz(JIS B0601)以下とすることに
よって、表面層31cの表面粗さを表面層形成後に仕上げ
することなしに3μm Rz(JIS B0601)以下とすること
ができた。
The present inventors have considered that the smoothness or roughness of the surface layer of the toner carrier is preferably 3 μm Rz (JIS B0601) or less. That is, the uniformity of the layer thickness and charge amount of the toner layer formed on the toner carrier 24 is not impaired,
This is because density unevenness and fogging can be prevented from occurring in the image. In the present embodiment, the elastic layer 31b inside the surface layer
The surface roughness of the surface layer 31c formed on the outside thereof can easily be adjusted to 3 μm Rz (J
IS B0601) It was possible to do the following. In particular, the elastic layer 31
By setting the surface roughness of b to 10 μm Rz (JIS B0601) or less, the surface roughness of the surface layer 31c could be reduced to 3 μm Rz (JIS B0601) or less without finishing after forming the surface layer.

このときの表面層31cの厚さは20μm以上であれば前
述の粗さを満足した。ただし、表面層31cを形成すると
きにホコリが混入したり、表面層材料の大粒子などの影
響があるときは仕上げが必要であるが、従来のものに比
較すれば容易に仕上げることができた。また、弾性体層
31bの表面粗さを20μm Rz(JIS B0601)以下で、50μm
Rmax(JIS B0601)以下とすることによって、表面層31c
の表面粗さを6μm Rz(JIS B0601)以下であっても、
現像ローラ上に形成されるトナー層は均一であり、画質
の劣化はなかった。
At this time, if the thickness of the surface layer 31c is 20 μm or more, the above-described roughness is satisfied. However, when dust is mixed in when forming the surface layer 31c, or when there is an influence of large particles of the surface layer material, finishing is necessary, but it was easier to finish compared to the conventional one. . Also, the elastic layer
31b with a surface roughness of 20μm Rz (JIS B0601) or less, 50μm
By setting Rmax (JIS B0601) or less, the surface layer 31c
Even if the surface roughness is less than 6μm Rz (JIS B0601),
The toner layer formed on the developing roller was uniform, and there was no deterioration in image quality.

この点について、第14図を参照して説明する。第14図
はローラ基体である弾性体層31bの表面に表面層31cを形
成した例を模式的に示す断面図である。第14図(a)は
弾性体層31bの表面が粗いものであり、第14図(b)は
弾性体層31bの表面が平滑なものである。第14図(a)
の場合には表面を押圧したときの弾性変形などの挙動が
部分的に異なり、トナー担持体24上に形成されるトナー
層が均一になりにくい。したがって、第14図(a)の場
合、表面層の表面粗さは第14図(b)の場合よりも小さ
くしなければならず、また、弾性体層31bの表面粗さが
ひどい場合には、表面層31cの表面粗さを小さくしても
画質はよくならないし、表面層31cの表面粗さを小さく
することも容易ではない。
This will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing an example in which a surface layer 31c is formed on the surface of an elastic layer 31b as a roller base. FIG. 14 (a) shows that the surface of the elastic layer 31b is rough, and FIG. 14 (b) shows that the surface of the elastic layer 31b is smooth. Fig. 14 (a)
In this case, the behavior such as elastic deformation when the surface is pressed is partially different, and it is difficult for the toner layer formed on the toner carrier 24 to be uniform. Therefore, in the case of FIG. 14 (a), the surface roughness of the surface layer must be smaller than in the case of FIG. 14 (b), and when the surface roughness of the elastic layer 31b is severe, However, even if the surface roughness of the surface layer 31c is reduced, the image quality is not improved, and it is not easy to reduce the surface roughness of the surface layer 31c.

また、トナー担持体24上に形成するトナー層の厚さ
や、トナーの付着し易さなどは、トナー担持体24の表面
粗さが影響するので、表面層31cの表面粗さを本実施例
よりも大きくする場合があるが、このときもローラ基体
である弾性体層31bの表面粗さは20μm Rz(JIS B0601)
以下で、50μm Rmax(JIS B0601)以下がよい。何故な
ら、前述したように、トナー担持体24の弾性変形の挙動
が部分的に異なることや、表面層31cの表面粗さが均一
にしにくいことにより、トナー担持体24上に形成される
トナー層が均一にしにくくなるからである。
In addition, the thickness of the toner layer formed on the toner carrier 24 and the easiness of toner adhesion are affected by the surface roughness of the toner carrier 24. In this case, the surface roughness of the elastic layer 31b as the roller base is also 20 μm Rz (JIS B0601).
Below, 50 μm Rmax (JIS B0601) or less is preferable. This is because, as described above, the behavior of the elastic deformation of the toner carrier 24 is partially different, and the surface roughness of the surface layer 31c is difficult to be uniform, so that the toner layer formed on the toner carrier 24 is This is because it becomes difficult to make them uniform.

次に、上記のような表面層の形成方法について説明す
る。先ず、圧縮永久歪率20%以下の弾性体層31bの上に
表面層31cを所定値以上の厚さに形成し、その後、所定
値の近傍の厚さに研磨し仕上げることを少なくとも1回
行うような形成方法がよい。何故なら、トナー担持体24
として表面層に要求される特性として表面層31cの厚さ
は、その抵抗値に影響する。
Next, a method for forming the above surface layer will be described. First, the surface layer 31c is formed to a thickness of a predetermined value or more on the elastic layer 31b having a compression set of 20% or less, and then polished and finished to a thickness near a predetermined value at least once. Such a forming method is preferable. Because the toner carrier 24
As a characteristic required for the surface layer, the thickness of the surface layer 31c affects its resistance value.

本発明者らは、従来、表面層31cの抵抗値について
は、比抵抗で107Ωcm以下、また表面抵抗で1×109Ω/c
m2以下、好ましくは1×107Ω/cm2以下がよいとしてい
るが、このように抵抗値が広い範囲で許される現像手段
に適用した場合には、表面層31cは抵抗値107Ωcm以下の
材料である値以上の厚さに形成すればよい。
Conventionally, the present inventors have determined that the resistivity of the surface layer 31c is 10 7 Ωcm or less in specific resistance and 1 × 10 9 Ω / c in surface resistance.
m 2 or less, preferably 1 × 10 7 Ω / cm 2 or less, but when applied to the developing means having such a wide range of resistance, the surface layer 31c has a resistance of 10 7 Ωcm What is necessary is just to form in the thickness below the value which is the following materials.

たとえば表面抵抗104Ωcm程度の材料を使う場合、30
μm以上の厚さにすればよい。ただし、弾性体層31bの
表面粗さが20μm Rz(JIS B0601)以下でなければいけ
ない。製品毎のバラツキを考慮すれば、30μm以上の厚
さに形成した後、30μm程度まで研磨仕上げなどにより
仕上げるとよい。この表面層31cの厚さについては、抵
抗値だけに着目した場合の例について述べたので、耐摩
耗性や研磨仕上げの精度を考慮して50μm〜200μm程
度の値でもよい。
For example, if a material with a surface resistance of about 10 4 Ωcm is used, 30
The thickness may be not less than μm. However, the surface roughness of the elastic layer 31b must be 20 μm Rz (JIS B0601) or less. In consideration of the variation of each product, it is preferable to form the layer to a thickness of 30 μm or more and then finish it to about 30 μm by polishing. As for the thickness of the surface layer 31c, an example in which only the resistance value is noted has been described, and the thickness may be about 50 μm to 200 μm in consideration of abrasion resistance and polishing accuracy.

また、特に、表面層31cの抵抗値が画質に影響するよ
うな許される抵抗範囲が狭い現像手段に適用した場合、
このような表面層31cの形成方法により、表面層31cの層
厚が均一化できるので有効である。さらに、より高精度
な厚さが必要な場合には、層形成と仕上げを複数回行う
とよい。
Further, particularly when applied to a developing means having a narrow allowable resistance range in which the resistance value of the surface layer 31c affects the image quality,
This method of forming the surface layer 31c is effective because the thickness of the surface layer 31c can be made uniform. Further, when a more accurate thickness is required, layer formation and finishing may be performed a plurality of times.

さらにまた、層厚を厚くした場合や、異種の層を重ね
る場合にもこのような工程を複数回行うとよい。また、
所定値以上に表面層31cを形成した後、仕上げを複数回
行ってもよいし、層形成を複数回行ってから仕上げても
よい。
Furthermore, such a process may be performed a plurality of times even when the thickness of the layer is increased or when different types of layers are stacked. Also,
After forming the surface layer 31c to a predetermined value or more, finishing may be performed a plurality of times, or finishing may be performed after performing layer formation a plurality of times.

また、所定値以上の表面粗さの表面層31cを形成した
後、所定値以下の粗さに仕上げることを少なくとも1回
行うとよい。これは、弾性体層31bの表面粗さが表面層
との密着性に関与し、弾性体層31bの表面粗さを小さく
できない場合や、弾性体層31bの表面粗さを小さくする
のが容易でない場合、たとえば材料自体が粘りのあるも
のの場合、表面は粗れ易い。
After forming the surface layer 31c having a surface roughness equal to or more than a predetermined value, it is preferable to perform finishing to a roughness equal to or less than a predetermined value at least once. This is because the surface roughness of the elastic layer 31b contributes to the adhesion to the surface layer, and the surface roughness of the elastic layer 31b cannot be reduced, or it is easy to reduce the surface roughness of the elastic layer 31b. If not, for example, if the material itself is sticky, the surface is likely to be rough.

前記弾性体層31bが発泡体の場合、表面に発泡セルが
でるので、表面を平滑にはできない。このような場合
に、弾性体層31bの上に表面の粗い表面層を形成し、そ
の後、仕上げによって所望の表面粗さとするとよい。特
に、発泡体上に表面層を形成するときは、表面層を形成
するのを複数回行うとよく、その都度、仕上げてもよ
い。
When the elastic layer 31b is a foam, foam cells appear on the surface, so that the surface cannot be smoothed. In such a case, a surface layer having a rough surface may be formed on the elastic body layer 31b, and then a desired surface roughness may be obtained by finishing. In particular, when the surface layer is formed on the foam, the surface layer may be formed a plurality of times, and may be finished each time.

また、弾性体層31bの表面粗さが小さいものでも、表
面層を形成するときに、ホコリなどの影響で所定値以下
の表面粗さとするのに容易でない場合がある。このよう
な場合にも、表面層を形成した後、仕上げるとよい。前
述した表面層の層厚の仕上げと同時に行ってもよい。
Further, even if the surface roughness of the elastic layer 31b is small, it may not be easy to reduce the surface roughness to a predetermined value or less due to dust or the like when forming the surface layer. Even in such a case, it is preferable to finish after forming the surface layer. It may be performed simultaneously with the finishing of the thickness of the surface layer described above.

実施例6 本実施例は、表面粗さが所定の耐摩耗性試験の後、10
μm Rz(JIS B0601)以下でかつ、圧縮永久歪率20%以
下であるトナー担持体24を使用した例である。
Example 6 In this example, the surface roughness was 10% after a predetermined wear resistance test.
This is an example in which a toner carrier 24 having a μm Rz (JIS B0601) or less and a compression set of 20% or less is used.

先ず、第15図を参照して、耐摩耗性試験について説明
する。第15図は、耐摩耗性試験の状態を模式的に示す斜
視図で、24はトナー担持体(現像ローラ)、35はサンド
ペーパー、36は加圧板である。加圧板36は、板厚tは4m
mで、トナー担持体24の軸方向に沿う長さは、トナー担
持体24の軸長よりも長い。荷重wが加圧されたとき、ト
ナー担持体24との間に挟まれたサンドペーパー35とトナ
ー担持体24とに、軸方向の長さ当りに均一な加重が加わ
るような構造となっている。また、トナー担持体24は荷
重wが加圧された状態でサンドペーパー35とこすれなが
ら回転できるようになっている。
First, the wear resistance test will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a perspective view schematically showing a state of a wear resistance test, in which 24 is a toner carrier (developing roller), 35 is sandpaper, and 36 is a pressure plate. The pressure plate 36 has a thickness t of 4 m.
m, the length of the toner carrier 24 along the axial direction is longer than the axial length of the toner carrier 24. When the load w is pressurized, the sandpaper 35 and the toner carrier 24 sandwiched between the toner carrier 24 and the toner carrier 24 are structured such that a uniform load is applied per length in the axial direction. . Further, the toner carrier 24 can rotate while rubbing with the sandpaper 35 in a state where the load w is pressed.

試験時の回転周速度は現像装置20として使用するとき
の速度と同じ速度とする。このとき、サンドペーパー35
は加圧板36に保持され、ずれないように接着されてい
る。サンドペーパー35は田宮模型(製造元(株)小松原
研磨製作所)の600番と180番を使用する。600番を使用
するときは、荷重wは100g/cmとし、180番を使用すると
きは、荷重wは70g/cmとする。
The rotational peripheral speed during the test is the same as the speed when the developing device 20 is used. At this time, sandpaper 35
Are held by the pressure plate 36 and adhered so as not to shift. Sandpaper 35 uses Tamiya model (manufacturer, Komatsubara polishing mill) No. 600 and No. 180. When using No. 600, the load w is set to 100 g / cm, and when using No. 180, the load w is set to 70 g / cm.

先ず、第1の耐摩耗性試験としては、600番で100g/cm
の荷重で、10秒間回転する。その後、表面粗さを測定す
る。また、別の新しいトナー担持体24を用いて、180番
で70g/cmの荷重で10秒間回転し、その後、表面粗さを測
定する。本実施例では、回転周速度はトナー担持体24の
現像時の周速度が約70mm/sなので、約70mm/sとした。
First, as the first wear resistance test, the number 600 was 100g / cm
With a load of, rotate for 10 seconds. Then, the surface roughness is measured. Further, using another new toner carrier 24, it is rotated at a load of 70 g / cm at No. 180 for 10 seconds, and then the surface roughness is measured. In the present embodiment, the rotational peripheral speed was set to approximately 70 mm / s because the peripheral speed during development of the toner carrier 24 was approximately 70 mm / s.

第1の耐摩耗性試験の結果は、600番でも180番でも10
μm Rz(JIS B0601)以下であった。第1の耐摩耗性試
験は、現像装置の使用中に、ホコリ、ゴミ、トナーの塊
などによりトナー担持体24が傷つき、画質が劣化するの
を防止するためのものである。すなわち、第1の耐摩耗
性試験の後、トナー担持体24の表面粗さが10μm Rz(JI
S B0601)以下であれば、トナー担持体24が傷つくこと
によって画質か劣化することがない。
The result of the first abrasion resistance test was 10
μm Rz (JIS B0601) or less. The first abrasion resistance test is for preventing the toner carrier 24 from being damaged by dust, dirt, and lump of toner during use of the developing device, thereby preventing image quality from deteriorating. That is, after the first abrasion resistance test, the surface roughness of the toner carrier 24 was 10 μm Rz (JI
If SB0601) or less, the image quality is not degraded due to the toner carrier 24 being damaged.

次に、第2の耐摩耗性試験としては、600番で100g/cm
の荷重でNT/k1秒間回転し、その後、トナー担持体24の
表面粗さを測定する。また、別の新しいトナー担持体24
を用い、180番で70g/cmの荷重でNT/k2秒間回転し、その
後、トナー担持体24の表面粗さを測定する。
Next, as a second wear resistance test, the number 600 was 100 g / cm
Then, the toner is rotated at a load of NT / k for 1 second, and then the surface roughness of the toner carrier 24 is measured. Another new toner carrier 24
Using a No. 180, it is rotated at a load of 70 g / cm for NT / k for 2 seconds, and then the surface roughness of the toner carrier 24 is measured.

ここで、Nは現像装置の耐刷枚数(寿命)の仕様で、
本実施例では10万枚とした。Tは1枚印刷するのに必要
なトナー担持体24の回っている平均的時間(秒)で、本
実施例では10秒とした。k1、k2は加速係数で、k1は1000
でk2は2000である。したがって本実施例では、NT/k1は1
6分36秒であり、NT/k2は8分18秒である。第2の耐摩耗
性試験の結果、600番でも180番でもトナー担持体24の表
面粗さは10μm Rz(JIS B0601)以下であった。
Here, N is the specification of the number of printings (life) of the developing device.
In this embodiment, the number is set to 100,000. T is an average time (second) during which the toner carrier 24 rotates for printing one sheet. In this embodiment, T is 10 seconds. k 1 and k 2 are acceleration factors, and k 1 is 1000
And k 2 is 2000. Therefore, in this embodiment, NT / k 1 is 1
6 minutes and 36 seconds, NT / k 2 is 8 minutes and 18 seconds. As a result of the second abrasion resistance test, the surface roughness of the toner carrier 24 was no more than 10 μm Rz (JIS B0601) at both No. 600 and No. 180.

第2の耐摩耗性試験は、長期使用におけるトナー担持
体24の摩耗による画質の劣化を防止するためのものであ
る。すなわち、第2の耐摩耗性試験の後、トナー担持体
24の表面粗さが10μm Rz(JIS B0601)以下であれば、
長期使用においてもトナー担持体24の摩耗による画質の
劣化が防止できる。なお、本発明者らの実験によれば、
上記のトナー担持体24を使用し、10万枚の印刷試験を行
った結果、トナー担持体24が傷ついて画質が劣化するこ
とがなく、トナー担持体24が摩耗して画質が劣化するこ
ともなかった。
The second abrasion resistance test is for preventing deterioration of image quality due to abrasion of the toner carrier 24 during long-term use. That is, after the second wear resistance test, the toner carrier
If the surface roughness of 24 is 10μm Rz (JIS B0601) or less,
Even in long-term use, deterioration of image quality due to wear of the toner carrier 24 can be prevented. According to the experiments of the present inventors,
As a result of a printing test of 100,000 sheets using the toner carrier 24 described above, the toner carrier 24 is not damaged and the image quality is not deteriorated, and the toner carrier 24 is worn and the image quality is deteriorated. Did not.

本発明に係る現像方法の実施に適する第1の現像装置
は、前記実施例4〜6で説明した形態に限られるもので
はなく、弾性体層31bの上に可撓性層31cを有するもの
や、それらの単数または複数の層を有するものに適用可
能であり、また、接触式の現像手段に限定されるもので
もない。特に、表面が可撓性導電体層31cのものや、さ
らに、その上に抵抗層を設けたもの、あるいは導電性弾
性体層31bをローラ基体とするトナー担持体24で少なく
とも表面に可撓性の抵抗層を有するものに適用できる。
The first developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention is not limited to the embodiments described in the fourth to sixth embodiments, but includes a device having a flexible layer 31c on an elastic layer 31b. The present invention is applicable to those having one or more layers, and is not limited to a contact-type developing unit. In particular, at least the surface is made of a flexible conductive layer 31c, a layer provided with a resistance layer thereon, or a toner carrier 24 having a conductive elastic layer 31b as a roller base. Can be applied to those having a resistance layer.

実施例7 本実施例は、抵抗値が所定の耐摩耗性試験の後、1×
107Ω・cm2以下でかつ、圧縮永久歪率20%以下であるト
ナー担持体24を使用して成る現像装置である。先ず、第
1の耐摩耗性試験は、前記実施例6の場合における第1
の耐摩耗性試験と同じである。
Example 7 In this example, the resistance value was 1 × after a predetermined wear resistance test.
This is a developing device using a toner carrier 24 having a resistance of 10 7 Ω · cm 2 or less and a compression set of 20% or less. First, the first abrasion resistance test was performed in the same manner as in Example 6 above.
Is the same as the abrasion resistance test.

第1の耐摩耗性試験の結果、600番でも180番でも1×
107Ω・cm2以下であった。このようなトナー担持体24で
あれば、現像装置の使用中にトナー担持体24が傷つくこ
とによって抵抗値が変化し、画質が劣化することを防止
できた。
As a result of the first abrasion resistance test, 1 ×
It was 10 7 Ω · cm 2 or less. With such a toner carrier 24, it was possible to prevent the toner carrier 24 from being damaged during use of the developing device, thereby changing the resistance value and deteriorating the image quality.

次に、第2の耐摩耗性試験も前記と同様に第2の耐摩
耗性試験と同じである。第2の耐摩耗性試験の結果、60
0番でも180番でも1×107Ω・cm2以下であった。このよ
うなトナー担持体24であれば、現像装置の長期使用にお
いてもトナー担持体24の摩耗により抵抗値が変化し、画
質が劣化することを防止できた。本実施例においても、
10万枚の印刷試験の結果、抵抗値は許容範囲の1×107
Ω・cm2以下であり、画質の劣化はなかった。なお、抵
抗測定時の電位差は10Vで測定した。
Next, the second wear resistance test is the same as the second wear resistance test as described above. As a result of the second wear resistance test, 60
It was 1 × 10 7 Ω · cm 2 or less in both No. 0 and No. 180. With such a toner carrier 24, even when the developing device is used for a long time, it is possible to prevent the resistance value from changing due to the wear of the toner carrier 24, thereby preventing the image quality from deteriorating. Also in this embodiment,
As a result of a printing test of 100,000 sheets, the resistance value was within the allowable range of 1 × 10 7
Ω · cm 2 or less, and there was no deterioration in image quality. The potential difference at the time of resistance measurement was measured at 10V.

本発明においては、本実施例の形態に限定されるもの
ではなく、表面の抵抗値が画質に影響するような現像ロ
ーラを有する現像装置に適用できるものである。その場
合は、耐摩耗試験の後の抵抗値の許容範囲は、各現像装
置、現像手段によるが、各々における初期画像への抵抗
値の影響から決定される。また、表面が可撓性導電体層
31cのものや、さらに、その上に抵抗層を設けたもの、
あるいは導電性弾性体層31bをローラ基体とするトナー
担持体24で少なくとも表面に可撓性の抵抗層を有するも
のに適用できる。
The present invention is not limited to the embodiment and can be applied to a developing device having a developing roller whose surface resistance value affects image quality. In such a case, the allowable range of the resistance value after the abrasion test depends on the developing device and the developing means, but is determined from the influence of the resistance value on the initial image in each case. Moreover, the surface is a flexible conductive layer.
31c, and further, a resistance layer provided on it,
Alternatively, the present invention can be applied to a toner carrier 24 having the conductive elastic layer 31b as a roller base and having a flexible resistance layer on at least the surface.

実施例8 本実施例は、現像ローラ基体である圧縮永久歪み率10
%以下の弾性体層31bと可撓性表面層31cとが所定の測定
方法において剥離強度20g/mm以上で一体化して成るトナ
ー担持体24を使用した場合である。先ず、第16図を参照
して剥離強度の測定方法について説明する。
Example 8 In this example, a compression set of 10 was used as the developing roller base.
% Or less of the elastic body layer 31b and the flexible surface layer 31c in a predetermined measurement method using a toner carrier 24 integrated with a peel strength of 20 g / mm or more. First, a method for measuring the peel strength will be described with reference to FIG.

第16図は剥離強度の測定法を説明する模式図で、24は
トナー担持体、31bはローラ基体である弾性体層、31cは
可撓性表面層で一部剥がされている。トナー担持体24は
シャフト31aを中心に回動自在に支持されている。表面
層31cは剥がされている部分が図のように幅Wで、回転
方向、すなわちトナー担持体24として使用するときに、
摩擦あるいは引き剥がされる方向に剥がす。このとき、
表面層31cには、幅Wで切り込み(図中のcutline)を入
れておき、他部分の影響を少なくする。また、表面層31
cを容易に剥がせないとき、白色ガムテープSULION TAPE
(菅原工業製、商品名)を剥がす部分に貼り、表面層31
cとともに剥がすとよい。また、さらに密着性の強いも
のについては、表面層31cとSULION TAPEとの間にアロン
アルファ(東亜合成化学製、商品名)を流し接着してか
ら剥がすとよい。また、SULION TAPEで剥がれるもの
は、既に20g/mm以下であり、簡易的にはSULION TAPEに
て判断できる。なお、テープを使うときはテープを接着
してから切り込みを入れるとよい。
FIG. 16 is a schematic view for explaining a method of measuring the peel strength, in which 24 is a toner carrier, 31b is an elastic layer serving as a roller base, and 31c is a flexible surface layer partially peeled. The toner carrier 24 is rotatably supported around a shaft 31a. When the surface layer 31c is used as the toner carrier 24, the part where the surface layer 31c is peeled has a width W as shown in the figure,
Peel in the direction of friction or peeling. At this time,
A cut (cutline in the figure) is made in the surface layer 31c with a width W to reduce the influence of other portions. In addition, the surface layer 31
When c cannot be easily removed, use white gum tape SULION TAPE
(Manufactured by Sugawara Industries, trade name) on the part to be peeled off,
It is good to peel off with c. Further, with respect to a material having stronger adhesion, Alon Alpha (trade name, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) may be flown between the surface layer 31c and the SULION TAPE, and then peeled off. Also, what is peeled off by SULION TAPE is already 20 g / mm or less, which can be easily determined by SULION TAPE. When using a tape, it is advisable to make a cut after bonding the tape.

このようにして、表面層31cを幅W(mm)で剥がして
いくと、トナー担持体24は回動自在に支持されているの
で、ほぼトナー担持体24の法線方向に剥がすことができ
る。剥がすときの力F(g)は、トナー担持体24の法線
方向で、軸に直角方向に引張る。剥がす速さは約1mm/s
とする。
In this manner, when the surface layer 31c is peeled off with the width W (mm), the toner carrier 24 is rotatably supported, so that the toner carrier 24 can be peeled substantially in the normal direction of the toner carrier 24. The peeling force F (g) is pulled in a direction normal to the toner carrier 24 and in a direction perpendicular to the axis. Peeling speed is about 1mm / s
And

本実施例においては、幅Wは10mmとした。力Fの測定
は荷重変換器を用い、常温、常温、好ましくは20℃、50
%RHの環境において、力Fを記録計にて引張っている時
間とともに記録した。引張る速さが分かっているので、
剥がした長さ、位置とそのときの力との関係が容易に分
かる。このようにして求められた力F(g)と幅W(m
m)から長さ当りの剥離力がF/W(g/mm)として求めら
れ、これを剥離強度(g/mm)とした。
In this embodiment, the width W is set to 10 mm. Force F is measured using a load transducer at room temperature, room temperature, preferably at 20 ° C, 50 ° C.
In an environment of% RH, the force F was recorded along with the time being pulled by a recorder. Since the pulling speed is known,
The relationship between the peeled length and position and the force at that time can be easily understood. The force F (g) and the width W (m
m), the peeling force per length was obtained as F / W (g / mm), which was defined as the peeling strength (g / mm).

また、記録計の記録によれば、力Fは通常一定ではな
く波状であるので、トナー担持体24一周分の測定値の中
で、異常な所たとえば表面層31cが一部剥がれなかった
り、他の部分と著しく異なる値の所や、最初と最後を除
き、最も大きい値から5番目までと、最も小さい値から
5番目までとの10点の平均値を用いた。さらに、別の場
所を剥がして、同様に数ケ所の値を求めて、それらの平
均値を平均して求めた。また、トナー担持体24一周の中
で力Fの小さい場所が、別の場所でのトナー担持体24一
周の中での場所と近い場合には、10点の平均でなく、そ
のときの力Fを用いた。さらに、軸方向に差がある場合
には、力Fの平均値の最も小さい場所でのトナー担持体
24一周の力Fの平均値を用いた。本実施例においては、
剥離強度は20g/mm以上であった。また、好ましくは、40
g/mm以上がよく、理想的には上記の方法では剥がれない
ものがよい。
In addition, according to the record of the recorder, the force F is usually not constant but wavy, and therefore, in the measured value of one round of the toner carrier 24, an abnormal portion, for example, a part of the surface layer 31c does not peel off, The average value of 10 points from the largest value to the fifth value and the smallest value to the fifth value was used except for the value significantly different from the part and the first and last values. Further, another place was peeled off, values of several places were similarly obtained, and their averages were averaged. Further, when a place where the force F is small in one round of the toner carrier 24 is close to a place in another circle of the toner carrier 24 in another place, the average of the ten points and the force F at that time are not obtained. Was used. Further, if there is a difference in the axial direction, the toner carrier at the place where the average value of the force F is the smallest
The average value of the force F for 24 rounds was used. In this embodiment,
The peel strength was 20 g / mm or more. Also preferably, 40
It is preferably g / mm or more, and ideally, one that does not peel off by the above method is preferable.

本実施例のようなトナー担持体24によれば、長期間使
用においても、表面層31cが剥がれることによる画質の
劣化のない現像装置が得られた。また、前記実施例5で
説明した表面層31cの形成方法も、本実施例に適用でき
る。さらに、表面が可撓性導電体層31cのものや、その
上に抵抗層を設けたもの、あるいは導電性弾性体層31b
をローラ基体とするトナー担持体24で少なくとも表面に
可撓性の抵抗層を有するものに適用できる。
According to the toner carrier 24 as in the present embodiment, a developing device in which the image quality is not degraded due to the peeling of the surface layer 31c even when used for a long time is obtained. The method of forming the surface layer 31c described in the fifth embodiment can also be applied to the present embodiment. Further, the surface has a flexible conductive layer 31c, a layer provided with a resistive layer thereon, or the conductive elastic layer 31b.
Can be applied to a toner carrier 24 having a flexible resistive layer on at least the surface thereof.

実施例9 本実施例は、圧縮永久歪み率20%以下であるトナー担
持体24の表面抵抗層31cが少なくともウレタンを含有す
る材料またはフッ素樹脂を含有する材料または少なくと
もシリコーンを含有する材料より形成されている。また
ローラ基体である弾性体層31bが少なくともウレタンを
含有する材料、少なくともエチレンプロピレンゴム(EP
RもしくはEPDM)を含有する材料、少なくともNBRゴムを
含有する材料または少なくともシリコーンを含有する材
料より形成されているトナー担持体24を使用した場合の
例である。そしてこのトナー担持体は、前記第4〜第8
および後記の第10の各実施例にいずれも適用し得るもの
である。この中で特に、表面抵抗層31cがウレタンエラ
ストマーで、弾性体層31bがウレタン、EPDMまたはNBRゴ
ムなどが好ましい。表面抵抗層31cとしてのウレタンエ
ラストマーが弾性体層31cと充分な剥離強度が得られな
いときは、弾性体層31bをプライマーなどで表面処理す
るとよい。また、表面抵抗層31cがフッ素系のもので、
弾性体層31bがシリコーンの場合が好ましい。この場合
は、弾性体層31bをプライマーなどで表面処理するのも
好ましい。
Embodiment 9 In this embodiment, the surface resistance layer 31c of the toner carrier 24 having a compression set of 20% or less is formed of a material containing at least urethane, a material containing fluororesin, or a material containing at least silicone. ing. Further, the elastic body layer 31b as the roller base has a material containing at least urethane, at least ethylene propylene rubber (EP
R or EPDM), a material containing at least an NBR rubber, or a material containing at least silicone. The toner carrier is provided with the fourth to eighth toner carriers.
Also, any of the following tenth embodiments can be applied. Among them, it is particularly preferable that the surface resistance layer 31c is a urethane elastomer, and the elastic layer 31b is urethane, EPDM or NBR rubber. If the urethane elastomer as the surface resistance layer 31c does not have sufficient peel strength with the elastic layer 31c, the elastic layer 31b may be surface-treated with a primer or the like. Further, the surface resistance layer 31c is a fluorine-based material,
Preferably, the elastic layer 31b is made of silicone. In this case, it is also preferable to perform a surface treatment on the elastic layer 31b with a primer or the like.

さらに、表面抵抗層31cがシリコーンで、弾性体層31b
がシリコーンまたはウレタンのものが好ましく、また表
面抵抗層31cがシリコーンでその表面にさらにフッ素系
の抵抗層を設けたものも好ましい。これらの組合せは各
層間の剥離強度が充分なものであり、いずれも剥離強度
は40g/mm以上であった。
Further, the surface resistance layer 31c is made of silicone and the elastic layer 31b is made of silicone.
Is preferably silicone or urethane, and the surface resistance layer 31c is preferably silicone and further provided with a fluorine-based resistance layer on its surface. These combinations had sufficient peel strength between the respective layers, and all had a peel strength of 40 g / mm or more.

しかして、表面抵抗層31cは摩擦帯電極性により選択
され、表面が正極性としたい場合には、ウレタンまたは
シリコーンがよく、負極性としたい場合には、フッ素系
のものがよい。各層の抵抗値は、導電性カーボンや金属
粉、金属繊維を分散含有させ調整され、表面層について
は、特に層厚の調整も重要であり、この際第4〜第8お
よび後記第10の各実施例で述べた特性を考慮する必要が
ある。
Thus, the surface resistance layer 31c is selected according to the triboelectric charging polarity. If the surface is to have a positive polarity, urethane or silicone is preferable, and if the surface is to have a negative polarity, a fluorine-based material is preferable. The resistance value of each layer is adjusted by dispersing and containing conductive carbon, metal powder, and metal fibers. For the surface layer, it is particularly important to adjust the layer thickness. In this case, the fourth to eighth and tenth of the following It is necessary to consider the characteristics described in the embodiment.

本発明者らは、表面層31cとしては、日本ミラクトラ
ン製のスパレックスDH−20Z313および必要に応じてプラ
イマーあるいはエレクトロパックZ−279(大泰化工
製、商品名)あるいはAE−85(日本ポリウレタン製、商
品名)をウレタンエラストマーとして使用し、フッ素系
としては、テフロンやラテックス(商品名)を使用し
た。弾性体層31bとしては、大和ゴム製EPDMゴムロー
ラ、バンドー化学製ウレタンゴムローラ、日本ゼオン
(加工は南化研)製NBRゴムローラ、ブリジストン製LL
ラバー(ウレタン系ゴムスポンジ)、東洋ポリマー製ル
ビセル(ウレタン系スポンジ)、東芝シリコーン(加工
は昭和電線電纜)製シリコーンローラ、井上MTP製ENDUR
(ウレタンスポンジ)などを使用した。この中で、弾性
体層31bとして低抵抗化できるもの(108Ωcm以下)は、
大和ゴム製EPDMゴムローラ、バンドー化学製ウレタンゴ
ムローラ、東洋ポリマー製ルビセル、東芝シリコーン製
シリコーン、東レシリコーン製シリコーンがある。
The present inventors have reported that as the surface layer 31c, SUPEREX DH-20Z313 made by Nippon Miractran and, if necessary, primer or electropack Z-279 (manufactured by Taitai Kako, trade name) or AE-85 (manufactured by Nippon Polyurethane) (Trade name) was used as a urethane elastomer, and Teflon or latex (trade name) was used as a fluorine type. The elastic layer 31b includes EPDM rubber rollers made of Daiwa Rubber, urethane rubber rollers made by Bando Kagaku, NBR rubber rollers made by Zeon (processed by Nankaken), LL made by Bridgestone
Rubber (urethane rubber sponge), Toyo Polymer Rubicell (urethane sponge), Toshiba Silicone (processed by Showa Electric Cable) silicone roller, Inoue MTP ENDUR
(Urethane sponge) or the like was used. Among them, the elastic layer 31b that can be reduced in resistance (10 8 Ωcm or less)
There are Daiwa rubber EPDM rubber roller, Bando Chemical urethane rubber roller, Toyo polymer rubicell, Toshiba silicone silicone, Toray silicone silicone.

実施例10 本実施例は、所定の測定方法による摩擦係数が0.6以
下でかつ、圧縮永久歪み率が20%以下であるトナー担持
体24を使用した場合の例である。先ず、第17図を参照し
て摩擦係数の測定方法について説明する。
Embodiment 10 This embodiment is an example in which a toner carrier 24 having a coefficient of friction of 0.6 or less according to a predetermined measuring method and a compression set of 20% or less is used. First, a method of measuring the coefficient of friction will be described with reference to FIG.

第17図は摩擦係数の測定方法を模式的に示す斜視図
で、加圧板36に両面テープなどにより東芝PPC用指定紙3
7が貼られている。指定紙37は、加圧板36とトナー担持
体24に挟まれて、トナー担持体24に均一な荷重wが加圧
できるようになっている。加圧板36は、板厚tは10mm
で、トナー担持体24の軸方向に沿う長さはトナー担持体
24の軸長よりも長い。また、トナー担持体24は荷重wが
加圧された状態で指定紙37とこすれながら回転できるよ
うになっている。測定するときは常温、常湿、好ましく
は20℃、50%の環境において荷重wが加圧された状態
で、静止状態においてトナー担持体24を回し始めるのに
必要な最大トルクを測定し、指定紙37と接している部分
の接線方向の最大の力を求める。この力を指定紙37と接
している部分に働く全荷重(荷重wに必要に応じて加圧
板の重さを加えたもの)で除することにより、指定紙37
とトナー担持体24との最大静止摩擦係数が求まる。
FIG. 17 is a perspective view schematically showing a method of measuring the coefficient of friction.
7 is affixed. The designated paper 37 is sandwiched between the pressing plate 36 and the toner carrier 24 so that a uniform load w can be applied to the toner carrier 24. The pressure plate 36 has a thickness t of 10 mm.
The length of the toner carrier 24 along the axial direction is the toner carrier.
Longer than 24 axis lengths. Further, the toner carrier 24 can rotate while rubbing with the designated paper 37 in a state where the load w is pressed. When measuring, the maximum torque required to start rotating the toner carrier 24 in a stationary state with the load w applied in an environment of normal temperature and normal humidity, preferably at 20 ° C. and 50% is measured and designated. The maximum force in the tangential direction at the portion in contact with the paper 37 is determined. By dividing this force by the total load acting on the portion in contact with the designated paper 37 (the load w plus the weight of the pressing plate as necessary), the designated paper 37
The maximum static friction coefficient between the toner and the toner carrier 24 is determined.

本実施例では、この値を0.6以下とした。本実施例に
よれば、現像装置におけるトナー担持体24の駆動トルク
を小さくでき、駆動モータの小型化、低価格化ができ
る。この実施例では、トナー担持体24とトナー供給ロー
ラ24aなどの現像装置の駆動部品の全駆動トルクを合せ
て、1kg cm以下とすることができた。また、摩擦係数は
好ましくは0.5以下がよい。
In this embodiment, this value is set to 0.6 or less. According to this embodiment, the drive torque of the toner carrier 24 in the developing device can be reduced, and the drive motor can be reduced in size and cost. In this embodiment, the total driving torque of the driving parts of the developing device such as the toner carrier 24 and the toner supply roller 24a can be reduced to 1 kgcm or less. The coefficient of friction is preferably 0.5 or less.

上記したように、本発明に係る現像方法の実施に適す
る第1の現像装置によれば、長期使用、長期保存後であ
っても高画質な、低価格の現像装置が得られる。
As described above, according to the first developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention, a high-quality, low-cost developing device can be obtained even after long-term use and long-term storage.

実施例11 次に、本発明に係る現像方法の実施に適する第2の現
像装置の例を説明する。
Embodiment 11 Next, an example of a second developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention will be described.

現像装置の基本的な構成は前記第11図に図示した場合
と同様であり、本実施例においては、トナー担持体24と
して表面に可撓性導電層31cを備え、内部に弾性体層31b
を有しているものを用いた。ここで表面導電層31cは1
×109Ω/cm2以下の抵抗値を有し、トナー担持体24の硬
度は40度(JISK6301A型)以下で圧縮永久歪率は20%(J
ISK6301)以下である。トナー供給ローラ24aはウレタン
フォーム製のものを使用した。
The basic configuration of the developing device is the same as that shown in FIG. 11, and in this embodiment, a flexible conductive layer 31c is provided on the surface as a toner carrier 24, and an elastic layer 31b is provided inside.
Used was used. Here, the surface conductive layer 31c is 1
It has a resistance value of × 10 9 Ω / cm 2 or less, the hardness of the toner carrier 24 is 40 degrees or less (JISK6301A type) and the compression set is 20% (J
ISK6301) below. The toner supply roller 24a used was made of urethane foam.

また、トナー担持体24の表面に付着するトナー層を規
制するとともに、摩擦帯電によりトナー粒子にトリボ電
荷を付与する役割をするトナー層厚規制部材24bとして
は、摩擦帯電し易いシリコーンゴム製板を使用した。さ
らに、このトナー層厚規制部材24b(コーティングブレ
ード)の形状および圧接様式についてもたとえば、平板
の腹を押圧する方法、平板のエッジを押圧する方法など
があるが、本実施例では平板の端部を直径3mmの円弧状
に加工し、円弧部分を圧接する構成としている。
Further, as the toner layer thickness regulating member 24b which regulates the toner layer attached to the surface of the toner carrier 24 and imparts triboelectric charge to the toner particles by frictional charging, a silicone rubber plate which is easily frictionally charged is used. used. Further, as for the shape and pressure contact mode of the toner layer thickness regulating member 24b (coating blade), for example, there are a method of pressing an antinode of a flat plate, a method of pressing an edge of a flat plate, and the like. Is processed into an arc shape of 3 mm in diameter, and the arc portion is pressed.

このような、弾性を有するトナー担持体24を用いた現
像装置においては、トナー担持体24の圧縮永久歪が画質
の劣化をもたらす。圧縮永久歪が生じ易い部分は、トナ
ー層厚規制部材24bに押圧されている部分と、静電潜像
保持体(感光体ドラム)26に押圧されている部分と、ト
ナー供給ローラ24aに接触している部分と、リカバリー
ブレード24cと接触している部分が挙げられるが、トナ
ー供給ローラ24aに接触している部分およびリカバリー
ブレード24cと接触している部分は、トナー担持体24の
変形にほとんど影響しないので問題にはならない。
In such a developing device using the elastic toner carrier 24, the compression set of the toner carrier 24 causes deterioration of image quality. The portion where compression set is likely to occur is a portion pressed by the toner layer thickness regulating member 24b, a portion pressed by the electrostatic latent image holding member (photosensitive drum) 26, and a portion contacting the toner supply roller 24a. Portion and the portion that is in contact with the recovery blade 24c, but the portion that is in contact with the toner supply roller 24a and the portion that is in contact with the recovery blade 24c have almost no effect on the deformation of the toner carrier 24. No problem.

また、静電潜像保持体26に押圧されている部分は、実
際には変形量は0.1mm以下なので、たとえば圧縮永久歪
率が20%以下のトナー担持体24を使えばへこみ量すなわ
ち歪み量は0.02mm以下であり、へこみ方も鋭くなく画質
の劣化はほとんどなかった。この部分の歪み量は0.05mm
以下であればよかった。ところが、トナー層厚規制部材
24bに押圧されている部分は、押圧力が大きく、押圧面
積が狭いため、保存環境や使用環境が悪化したときに画
質の劣化をもたらす場合があった。また、環境条件は緩
い方が好ましいのは述べるまでもない。
In addition, since the amount of deformation of the portion pressed by the electrostatic latent image holding member 26 is actually 0.1 mm or less, for example, if the toner carrier 24 having a compression set of 20% or less is used, the dent amount, that is, the distortion amount is reduced. Was 0.02 mm or less, the dent was not sharp, and there was almost no deterioration in image quality. The distortion of this part is 0.05mm
It was good if it was the following. However, the toner layer thickness regulating member
The portion pressed by 24b has a large pressing force and a small pressing area, so that the image quality may be deteriorated when the storage environment or the use environment is deteriorated. Needless to say, it is preferable that the environmental conditions are moderate.

第18図は前記第11図にて説明したような構成を成す電
子写真装置を基本とした本発明に係る現像方法の実施に
適する現像装置の要部構成例の断面図である。第11図の
場合と同一もしくは似た構成部分ないし構成部材につい
ては同一符号をつけた。
FIG. 18 is a cross-sectional view of a configuration example of a main part of a developing apparatus suitable for carrying out the developing method according to the present invention based on the electrophotographic apparatus having the configuration described in FIG. The same reference numerals are given to the same or similar components or components as those in FIG.

本実施例においては、トナー担持体24とトナー層厚規
制部材24bとの押圧力を減じることができるような構成
となっている。つまり、トナー層厚規制部材24bのホル
ダー24fにストッパ24eを挿着することによって、トナー
層厚規制部材24bをトナー担持体24より離れる方向に持
ち上げて、両者間の押圧力を減じている。
In the present embodiment, the configuration is such that the pressing force between the toner carrier 24 and the toner layer thickness regulating member 24b can be reduced. That is, by inserting the stopper 24e into the holder 24f of the toner layer thickness regulating member 24b, the toner layer thickness regulating member 24b is lifted in a direction away from the toner carrier 24, and the pressing force therebetween is reduced.

このようにトナー層厚規制部材24bの押圧力を減じ得
る手段(ストッパ24e)を特に付設した現像装置を使用
するときには、ストッパ24eを矢印A方向に引き抜くこ
とによって第11図に示した現像装置の場合と同等の状態
になる。ここで、トナー21aをトナー容器21内に供給し
てから使用することになるが、第18図のものは、ストッ
パー24eにより蓋21cを開くことができないような構成と
しており、ストッパー24eの抜き忘れを防止することも
できるようになっている。
When using a developing device particularly provided with a means (stopper 24e) capable of reducing the pressing force of the toner layer thickness regulating member 24b as described above, the stopper 24e is pulled out in the direction of arrow A so that the developing device shown in FIG. It will be in the same state as the case. Here, the toner 21a is supplied to the toner container 21 and then used. However, in FIG. 18, the lid 21c cannot be opened by the stopper 24e, and the stopper 24e must be removed. Can also be prevented.

また、本実施例では蓋21cが支点21dを中心に回動する
ようになっており、蓋21cを開けてトナー21aを供給する
ようになっているが、公知のトナーカートリッジを用い
た場合にもストッパー24eの抜き忘れ防止が可能であ
る。さらにストッパー24eの先端は図のようにくさび状
になっており、トナー層厚規制部材24bホルダー24fに挿
入,挿着し易くなっている。
Further, in this embodiment, the lid 21c rotates around the fulcrum 21d, and the lid 21c is opened to supply the toner 21a.However, even when a known toner cartridge is used, It is possible to prevent forgetting to remove the stopper 24e. Further, the tip of the stopper 24e is wedge-shaped as shown in the figure, so that it can be easily inserted and inserted into the toner layer thickness regulating member 24b holder 24f.

前記トナー層厚規制部材24bをどの程度持ち上げれば
良いかについては、本発明者らの実験によれば(トナー
担持体24のトナー層厚規制部材24bによる変形量)×
(トナー担持体24の圧縮永久歪率)が0.02mm以下となる
ように設定すれば画質の劣化はほとんどない。
According to an experiment conducted by the present inventors, the extent to which the toner layer thickness regulating member 24b should be lifted is (deformation amount of the toner carrier 24 by the toner layer thickness regulating member 24b) ×
If the (permanent compression set of the toner carrier 24) is set to be equal to or less than 0.02 mm, there is almost no deterioration in image quality.

本実施例では、ストッパー24eの無い状態で変形量が
0.2mmで圧縮永久歪率が20%以下であったので、ストッ
パー24eにより0.1mm持ち上げることにより、ストッパー
挿入状態で変形量が0.1mmとなり、変形量と圧縮永久歪
率の積は0.02mmとなった。また、ストッパー24eを設け
ることにより上式で計算される歪み量0.02mmよりも実際
の歪み量は少なくなることが分かった。これは、ストッ
パー24eがない状態で環境が変わると、トナー担持体24
の弾性が変化し、変形量が大きくなる場合があるためで
ある。
In this embodiment, the amount of deformation is reduced without the stopper 24e.
Since the compression set was 0.2% or less and the compression set was 20% or less, the amount of deformation was 0.1 mm when the stopper was inserted by raising the stopper by 0.1 mm, and the product of the deformation and the compression set was 0.02 mm. Was. It was also found that the provision of the stopper 24e makes the actual amount of distortion smaller than the amount of distortion 0.02 mm calculated by the above equation. This is because if the environment changes without the stopper 24e, the toner carrier 24
This is because the elasticity of the film may change and the amount of deformation may increase.

また、トナー担持体24に使われるようなゴム材料は完
全な弾性体ではなく、いわゆる粘弾性体であるため、材
料に荷重を加えると変形が安定するまでに時間がかかる
ので、長時間荷重を加えた場合、変形量が増加する場合
がある。つまり、この時間に影響する粘性も環境によっ
て変化するためでもある。
Further, since the rubber material used for the toner carrier 24 is not a perfect elastic body but a so-called viscoelastic body, if a load is applied to the material, it takes time for the deformation to stabilize. If added, the amount of deformation may increase. That is, the viscosity that affects the time also changes depending on the environment.

このようにして、トナー担持体24とトナー層厚規制部
材24bを離さずに保持しても画質の劣化を防止すること
が可能となり、たとえば、使用後に、トナーの入った状
態で、ストッパー24eを再び挿入,挿着することによ
り、長期間の非使用状態であっても画質の劣化を防止で
き、また、不注意によるトナーの噴出を防止できる。た
とえば、カラートナーの入った現像装置により、カラー
画像を得る場合に、トナーの入った状態でも画質の劣化
が防止できる。
In this way, it is possible to prevent the image quality from deteriorating even when the toner carrier 24 and the toner layer thickness regulating member 24b are held without being separated.For example, after use, the stopper 24e is placed in a state where the toner is contained. By inserting and inserting again, it is possible to prevent the image quality from deteriorating even when the apparatus is not used for a long period of time, and to prevent the inadvertent ejection of the toner. For example, when a color image is obtained by a developing device containing color toner, deterioration of image quality can be prevented even when toner is contained.

トナー層厚規制部材24bの押圧力を減じる手段は上記
例示に限られず、たとえばスプリング24dを支えている
スプリング支持部材24gを移動させてもよく、トナー層
厚規制部材24bを直接移動させてもよい。
The means for reducing the pressing force of the toner layer thickness regulating member 24b is not limited to the above example.For example, the spring supporting member 24g supporting the spring 24d may be moved, or the toner layer thickness regulating member 24b may be moved directly. .

本実施例でホルダー24fを移動させたのは、図のよう
な構成の場合、ストッパー24eとの摩擦が大きいと、ス
トッパー24eの挿入が容易でなくなるためである。つま
り、本実施例ではトナー層厚規制部材24bを摩擦が大き
いシリコーンゴム製としたのでポルダー24fの移動方式
を用いた。また、ストッパー24eの引き抜き方向は、ト
ナー容器21の方向は避けた方が操作し易いし、設計もし
易い。これは、公知のトナーカートリッジを用いると、
トナー容器21上部のスペースを使ってしまい邪魔になる
からである。
The reason why the holder 24f is moved in the present embodiment is that in the case of the configuration shown in the figure, if the friction with the stopper 24e is large, the insertion of the stopper 24e becomes difficult. That is, in the present embodiment, the toner layer thickness regulating member 24b is made of silicone rubber having a large friction. Further, it is easier to operate and design the stopper 24e when the pulling direction of the stopper 24e is not in the direction of the toner container 21. This is because using a known toner cartridge,
This is because the space above the toner container 21 is used and it becomes an obstacle.

上記の如く、トナー層厚規制部材24bの押圧力を減じ
る機構ないし手段は前記例示に限定されるものではな
く、この機構ないし手段の駆動は手動によってもよいし
自動的であってもよい。たとえば、電子写真装置が元々
もっている駆動力を用い、カムやリンク、ギアなどを用
いてもよいし、あるいは電磁力により挿入と引き抜きを
行ってもよい。
As described above, the mechanism or means for reducing the pressing force of the toner layer thickness regulating member 24b is not limited to the above example, and the driving of this mechanism or means may be manual or automatic. For example, using a driving force originally provided in the electrophotographic apparatus, a cam, a link, a gear, or the like may be used, or insertion and extraction may be performed by an electromagnetic force.

ここで、自動的に行う場合は、ストッパー24eとスト
ッパー24eへの駆動力伝達部が離接可能となっているも
のがよい。そのためには、ストッパー24eの形状は端部
に穴やフックを有するもの、あるいはコの字状の形状や
ギアを有するものなどが好ましい。
Here, in the case where the operation is automatically performed, it is preferable that the stopper 24e and the driving force transmitting portion to the stopper 24e be able to be separated from and connected to each other. For this purpose, it is preferable that the stopper 24e has a shape having a hole or a hook at an end, a shape having a U-shape or a gear, or the like.

第19図は前記第18図に図示した構成において、ストッ
パー24eに機能を付加したものを示す例である。この例
の場合は、使用前においてトナー層厚規制部材24bの押
圧力を減じることができ、使用時に、ストッパー24eを
つけたまま使用条件に適した押圧力を得ることができ
る。つまり、ストッパー24eをB方向に挿入することに
より、ストッパー24eの位置24e′がホルダー24fの所に
なりホルダー24fがスプリング24dの設定された荷重を受
ける。なお、このときに、トナー容器21の部分のストッ
パーが大きなガタが無いような形状がよい。
FIG. 19 shows an example in which a function is added to the stopper 24e in the configuration shown in FIG. In the case of this example, the pressing force of the toner layer thickness regulating member 24b can be reduced before use, and at the time of use, a pressing force suitable for use conditions can be obtained with the stopper 24e attached. That is, by inserting the stopper 24e in the direction B, the position 24e 'of the stopper 24e becomes the holder 24f, and the holder 24f receives the load set by the spring 24d. At this time, it is preferable that the stopper at the portion of the toner container 21 does not have a large play.

また、第19図では、ストッパー24eの位置24e′の部分
の左側の面が位置決め部材24hより、適切な位置にスト
ッパー24eが決まるようになっている。さらに、再引き
抜き時にスムーズに抜けるようにストッパー24eの位置2
4e′の右側の面が形成されている。さらに、ストッパー
24eは、蓋21cのストッパーを兼ねており、使用中に蓋21
cを形成する部材(公知のトナーカートリッジ)の保持
を兼ねることができる。
In FIG. 19, the left side surface of the position of the position 24e 'of the stopper 24e is determined by the positioning member 24h at an appropriate position. In addition, position 2 of stopper 24e so that
The right side surface of 4e 'is formed. In addition, stopper
24e also serves as a stopper for the lid 21c.
It can also hold the member (known toner cartridge) forming c.

第20図は、押圧力を減ずる部材を現像装置から取りは
ずせないようにした構成例である。図のように、ストッ
パー24eに、トナー層厚規制部材24bのホルダー24f端部
に係止する突起24e″を設け、トナー21を供給するとき
はA方向へ引き、不使用時はB方向へ押す。また使用前
や未使用時には、図のような位置に設定しておけばよ
い。
FIG. 20 shows a configuration example in which the member for reducing the pressing force cannot be removed from the developing device. As shown in the figure, a stopper 24e is provided with a projection 24e "which is engaged with the end of the holder 24f of the toner layer thickness regulating member 24b. When the toner 21 is supplied, it is pulled in the direction A, and when it is not used, it is pushed in the direction B. Before use or when not in use, the position may be set as shown in the figure.

第21図は、ホルダー24fの形状を制御して押圧力を減
じる得るようにしたものであり、ストッパー24eを他部
材に挿入貫通することなしに押圧力を減ずることを可能
とした例である。つまり、A方向,B方向への進退する部
材38によって、トナー層厚規制部材24bとトナー担持体2
4との離接に伴うホルダー24fのバネ的な作用により、ス
トッパー24eとトナー担持体24との離接が容易になって
おり、自動的に押圧力を減ずるためには、この方が好ま
しい。
FIG. 21 shows an example in which the pressing force can be reduced by controlling the shape of the holder 24f, and it is possible to reduce the pressing force without inserting the stopper 24e through another member. That is, the toner layer thickness regulating member 24 b and the toner carrier 2
Due to the spring-like action of the holder 24f accompanying the separation and connection with the 4, the separation and connection between the stopper 24e and the toner carrier 24 are facilitated, and this is preferable in order to automatically reduce the pressing force.

上記の如く、本発明に係る現像方法の実施に適する第
2の現像装置の場合は、使用前もしくは非使用時におい
て、弾性を有するトナー担持体24面を押圧するトナー層
厚規制部材24bの押圧力が低減されているため、前記ト
ナー担持体の圧縮永久歪による画質の劣化が効果的に防
止される。また、使用前や非使用時において現像装置を
設置ないし貯蔵する環境条件を緩和できるなどの効果も
ある。しかも付設する手段は簡単かつ容易で安価に実現
できる。
As described above, in the case of the second developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention, before or during use, the pressing of the toner layer thickness regulating member 24b pressing the surface of the elastic toner carrier 24 is performed. Since the pressure is reduced, deterioration of image quality due to compression set of the toner carrier is effectively prevented. In addition, there is another effect that the environmental conditions for installing or storing the developing device before use or when not in use can be eased. Moreover, the means for attachment can be realized simply, easily and inexpensively.

実施例12 次に、本発明に係る現像方法の実施に適する第3の現
像装置の実施例を説明する。
Embodiment 12 Next, an embodiment of a third developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention will be described.

先ず、本実施例に係る現像装置の基本的な動作を挙げ
ると次のようになる。第一の場合はトナー層厚規制部材
が柔軟な板状高分子体によって構成されているため、こ
のトナー層厚規制部材もしくはトナー担持体に加工精度
不良が若干認められる場合でも、加工精度不良を吸収す
べく柔軟に変形し、比較的低い押圧力によって、均一な
厚さのトナー薄層を形成することができる。トナー層厚
規制部材は単に弾性を有するばかりでなく、板状でか
つ、端部が押圧されているので、より一層柔軟に変形す
ることが可能である。
First, the basic operation of the developing device according to the present embodiment is as follows. In the first case, since the toner layer thickness regulating member is formed of a flexible plate-shaped polymer, even if the toner layer thickness regulating member or the toner carrier has a slight processing accuracy defect, the processing accuracy defect is reduced. The toner is flexibly deformed to absorb, and a relatively thin pressing force can form a thin toner layer having a uniform thickness. The toner layer thickness regulating member not only has elasticity but also has a plate-like shape and its end is pressed, so that it can be more flexibly deformed.

また、端部を押圧する形式であるため、板状弾性体の
腹の面を押圧する場合にくらべ、より低圧力でトナー層
厚規制を行なうことができる。したがって、トナー担持
体の駆動力も小さくてよく、長期間の使用においてもト
ナー層厚規制部材にトナーが固着することもない。
Further, since the end portion is pressed, the regulation of the toner layer thickness can be performed at a lower pressure than when the belly surface of the plate-like elastic body is pressed. Therefore, the driving force of the toner carrier may be small, and the toner does not adhere to the toner layer thickness regulating member even during long-term use.

さらに、鋭利な端部を押圧する場合にくらべて、圧力
が小面積に集中することがないため、圧力や取付などの
条件設定が多少変動してもトナー層の状態が顕著に変動
することがなくなる。同じ理由から、端部の加工精度に
対する要求も比較的緩やかである。端部平面を押圧する
方法では、諸条件のわずかな変動によって端部平面のエ
ッジがトナー担持体に接触してトナー層厚の不均一化を
ひきおこすことがあるが、本発明の場合にはこのような
問題が発生することも全面的になくなる。
Furthermore, since the pressure is not concentrated on a small area as compared with the case where a sharp edge is pressed, the state of the toner layer may fluctuate significantly even if the setting of conditions such as pressure and mounting slightly fluctuates. Disappears. For the same reason, the demands on the processing accuracy of the ends are relatively low. In the method of pressing the end plane, the edge of the end plane may come into contact with the toner carrier due to slight fluctuations in various conditions, causing unevenness of the toner layer thickness. Such a problem is completely eliminated.

また、トナー層厚規制部材を柔軟な板状高分子体とこ
の高分子体の内部に挿入,配設された剛性支持部材によ
って構成すれば、板状高分子体が必要以上に変形するこ
とによってトナー層が不均一化することもなくなる。ま
たトナー層厚規制部材を製造する場合にも、インサート
成型などの方法によって剛性支持部材と弾性高分子体と
を容易に一体的に成型することができるので、弾性高分
子体を支持部材に接着するなどの後加工が不要になり、
製造・組立工程が簡素化される。
Further, if the toner layer thickness regulating member is constituted by a flexible plate-like polymer and a rigid support member inserted and arranged inside the polymer, the plate-like polymer is deformed more than necessary. The toner layer does not become uneven. Also, when manufacturing the toner layer thickness regulating member, the rigid supporting member and the elastic polymer can be easily and integrally molded by a method such as insert molding, so that the elastic polymer is bonded to the supporting member. No need for post-processing such as
Manufacturing and assembly processes are simplified.

第二の場合は、トナー層厚規制部材に加え、弾性ない
し可撓性を有する板状トナー供給部材をトナー担持体の
近傍にさらに配設するので、現像によってトナーが大量
に消費された場合にも、トナー担持体表面に速やかにト
ナーが補給され常に一定の厚さのトナー層を形成するこ
とが可能となる。
In the second case, in addition to the toner layer thickness regulating member, an elastic or flexible plate-like toner supply member is further disposed near the toner carrier, so that when a large amount of toner is consumed by development, Also, the toner can be quickly supplied to the surface of the toner carrier, and a toner layer having a constant thickness can always be formed.

スポンジローラなどのトナー供給ローラでトナー担持
体を摺擦することにより、トナー担持体にトナーを供給
する方法が知られているが、このような従来技術に対
し、本発明によればトナー供給部材を駆動する必要がな
く、装置の小型化や低価格化をはかる上で多大の効果が
得られる。
A method of supplying toner to a toner carrier by rubbing the toner carrier with a toner supply roller such as a sponge roller has been known. Need not be driven, and a great effect can be obtained in reducing the size and cost of the device.

なお、ここで板状トナー供給部材によるトナー供給の
原理は、板状トナー層厚規制部材によるトナー薄層形成
の原理と一部共通している。すなわち、板状トナー供給
部材をトナー担持体の近傍に配設することは、板状トナ
ー層厚規制部材の腹の面とトナー担持体が形成するくさ
び型の空間に似た空間を構成することに外ならず、トナ
ー担持体の移動によってこの空間に進入しここで滞留し
たトナー集合体は、後続のトナー集合体の後押しによっ
てトナー担持体表面に強く押しつけられてトナー担持体
表面に付着することになる。
Here, the principle of toner supply by the plate-like toner supply member is partially common to the principle of toner thin layer formation by the plate-like toner layer thickness regulating member. In other words, disposing the plate-like toner supply member near the toner carrying member constitutes a space similar to the wedge-shaped space formed by the toner carrying member and the antinode surface of the plate-like toner layer thickness regulating member. The toner aggregate that enters the space due to the movement of the toner carrier and stays there is strongly pressed against the surface of the toner carrier by the subsequent pushing of the toner aggregate and adheres to the surface of the toner carrier. become.

このようにして、トナーが速やかにトナー担持体表面
に供給されるため、いわゆる全面黒ベタ画像などの現像
が行なわれトナーが大量に消費された後にも、現像濃度
は低下することがなく、常に均一濃度の良好な画像を維
持し得る。特に、第一の場合の如くトナー層厚規制を板
状部材の端部で行なおうとする場合、腹の面を押圧する
手段にくらべ、より良好な規制作用が得られる反面、前
述のくさび型の空間が必ずしも十分に形成されず、トナ
ー層厚規制位置におけるトナー供給は一般に不十分とな
り易い。このような場合に、前記板状トナー供給部材を
用いると、トナーの供給が確実に行なわれるため、トナ
ー層厚規制位置においては規制作用を確実に行なうこと
にのみ注力することが可能となるといった派生効果も得
られる。
In this way, since the toner is quickly supplied to the surface of the toner carrier, even after the development of a so-called black solid image or the like is performed and a large amount of toner is consumed, the development density does not decrease, and A good image with a uniform density can be maintained. In particular, when the toner layer thickness is regulated at the end of the plate-like member as in the first case, a better regulating action can be obtained as compared with the means for pressing the belly surface, but the wedge-shaped member described above is used. Is not always sufficiently formed, and the toner supply at the toner layer thickness regulation position generally tends to be insufficient. In such a case, if the plate-like toner supply member is used, the toner is reliably supplied, so that it is possible to focus only on the reliable operation at the toner layer thickness restriction position. Derived effects can also be obtained.

さらに、前述のトナー供給ローラと板状トナー供給部
材を同時に用いると、より一層確実なトナー供給が実現
され、良好な現像を行なう上で多大の効果を奏するので
ある。
Further, when the above-described toner supply roller and the plate-like toner supply member are used at the same time, more reliable toner supply is realized, and a great effect is obtained in performing good development.

本発明に係る現像方法の実施に適する第3の現像装置
は、基本的な構成において第10図に図示した場合と同様
である。すなわち、この現像装置は、一成分系トナー11
aを収納するトナー容器11、前記一成分系トナー11aをト
ナー担持体14(現像ローラ)14に供給するトナー供給ロ
ーラ14a、供給されたトナーを規制してトナー担持体14
上に均一なトナー層を形成するトナー層厚規制部材14
b、トナー層を担持して回転するトナー担持体14に対峙
し表面に形成担持している静電潜像が可視像化される静
電潜像保持体(感光体ドラム)16、前記現像残りのトナ
ーをトナー容器11に回収するためのリカバリーブレード
14c、トナー容器11内のトナー11aを撹拌する撹拌子11
b、前記トナー層厚規制部材14bを一定の荷重でトナー担
持体14に押圧するスプリング14d、静電潜像保持体16と
しての感光体ドラムに所要の静電荷を付与する帯電器1
5、静電潜像保持体16面に所要の静電潜像を形成するた
めの露光手段17、静電潜像保持体16面の静電潜像が現像
により可視像化されたものをたとえば紙などの支持体に
転写する転写装置18およびトナー担持体14とトナー供給
ローラ14aに保護抵抗13を介して所要の電流を供給する
直流電源12などで構成されている。
The third developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention has the same basic configuration as that shown in FIG. That is, this developing device is a one-component toner 11
a toner container 11, a toner supply roller 14a for supplying the one-component toner 11a to a toner carrier 14 (developing roller) 14, and a toner carrier 14 for regulating the supplied toner.
A toner layer thickness regulating member 14 for forming a uniform toner layer thereon
b, an electrostatic latent image holding member (photosensitive drum) 16 for forming a visible image of the electrostatic latent image formed on the surface opposite to the rotating toner carrier 14 carrying the toner layer; Recovery blade for collecting remaining toner in toner container 11
14c, a stirrer 11 for stirring the toner 11a in the toner container 11
b, a spring 14d for pressing the toner layer thickness regulating member 14b against the toner carrier 14 with a constant load, and a charger 1 for applying a required electrostatic charge to a photosensitive drum as an electrostatic latent image holder 16
Exposure means 17 for forming a required electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image holding member 16, and developing the electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image holding member 16 into a visible image by development. For example, it includes a transfer device 18 for transferring to a support such as paper, a DC power supply 12 for supplying a required current to the toner carrier 14 and a toner supply roller 14a via a protective resistor 13, and the like.

静電潜像の現像法としては、潜像面とトナー担持体14
表面とを非接触状態とし、現像電界によってトナー粒子
を飛翔させて現像を行なう方法、両者を接触させて転動
もしくは摺動することにより現像を行なう方法、さらに
両者間に直流電界を形成して現像する方法と交流電界を
形成して現像する方法のいずれの方法も適用可能である
が、本実施例においては潜像面にトナー担持体14を当接
する手段を用いた場合について説明する。
As a method for developing an electrostatic latent image, the latent image surface and the toner carrier 14 are used.
A method in which the surface is brought into a non-contact state, a method in which the toner particles fly by a developing electric field to perform the development, a method in which the two are brought into contact to perform the development by rolling or sliding, and a DC electric field is formed between the two. Although any of a developing method and a method of developing by forming an AC electric field can be applied, in the present embodiment, a case where a means for contacting the toner carrier 14 with the latent image surface will be described.

トナー層厚規制部材14bは、先端が円柱面状もしくは
曲面状(円柱面状ないし曲面状)に加工されたゴム硬度
30度ないし100度の板状高分子体で構成されており、そ
の先端がスプリング14dの押圧力によってトナー担持体1
4の表面に当接している。トナー層厚規制部材14bの断面
先端が円弧もしくは曲線であることは、前記したように
腹の面を圧接する時の効果と鋭利なエッジを押圧する時
の効果の中間的な効果を生み、比較的低い押圧力で所望
のトナー薄層を形成できかつトナー粒子を確実に摩擦帯
電することが可能となる。先端の円柱面もしくは曲面の
曲率半径は0.1mmないし20mm、好ましくは0.5mmないし10
mmの時に良好な結果が得られる。つまり、0.1mm未満の
時には鋭利なエッジを押圧した時と同様の問題が、20mm
を越えると腹の面を押圧した時に生ずる問題がそれぞれ
若干認められるからである。
The rubber hardness of the toner layer thickness regulating member 14b is processed into a cylindrical surface or a curved surface (a cylindrical surface or a curved surface).
It is made of a plate-like polymer of 30 to 100 degrees, and its tip is pressed by a spring 14d to press the toner carrier 1
It is in contact with the surface of 4. The fact that the tip of the cross section of the toner layer thickness regulating member 14b is a circular arc or a curve produces an intermediate effect between the effect of pressing the abdominal surface and the effect of pressing the sharp edge as described above. A desired toner thin layer can be formed with a relatively low pressing force, and the toner particles can be frictionally charged reliably. The radius of curvature of the cylindrical surface or curved surface at the tip is 0.1 mm to 20 mm, preferably 0.5 mm to 10
Good results are obtained with mm. In other words, when it is less than 0.1 mm, the same problem as when pressing a sharp edge, 20 mm
This is because, when it exceeds, problems that occur when the abdominal surface is pressed are slightly recognized.

また、先端面の表面粗さはトナー層の均一性に大きな
影響を与える。JIS規格のB0601に規定されている表面粗
さの表示のうち、十点平均粗さRzおよび最大高さRmaxを
用いて表面粗さと画像の均一性の相関を調べた結果、ト
ナー層厚規制部材14b端部の円柱面もしくは端面のうち
少なくともトナー担持体14に当接する部分の表面粗さが
10μm Rz以下でかつ30μm Rmax以下、好ましくは5μm
Rz以下でかつ10μm Rmax以下の時に実質的に厚さムラの
無いトナー層が得られ均一濃度の良好な画像が得られる
ことがわかった。10μm Rzを超える時もしくは30μm Rm
axを超える時にはトナー層に顕著な厚さムラが発生し、
画像に筋状の濃度ムラが生じた。
Further, the surface roughness of the leading end surface has a great effect on the uniformity of the toner layer. As a result of examining the correlation between the surface roughness and the uniformity of the image using the ten-point average roughness Rz and the maximum height Rmax of the surface roughness display specified in JIS standard B0601, the toner layer thickness regulating member 14b The surface roughness of at least the portion of the cylindrical surface or the end surface of the end portion that contacts the toner carrier 14
10 μm Rz or less and 30 μm Rmax or less, preferably 5 μm
It was found that a toner layer having substantially no thickness unevenness was obtained when Rz was not more than 10 μm and Rmax was not more than 10 μm, and an image having good uniform density was obtained. Over 10μm Rz or 30μm Rm
When it exceeds ax, a remarkable thickness unevenness occurs in the toner layer,
Streaky density unevenness occurred in the image.

均一なトナー層を形成するにあたり、トナー層厚規制
部材14bの柔軟性が極めて重要となる。JIS6301に規定さ
れているA型ゴム硬度計による測定値で100度を超える
材料を用いると、低圧力で均一なトナー層を形成するこ
とが困難であった。これはトナー担持体14とトナー層厚
規制部材14bの加工精度には実用上限界があり、これら
不可避の精度不良を吸収するためには、トナー層厚規制
部材14bを強い圧力でトナー担持体14に押圧しなければ
ならないことに起因している。
In forming a uniform toner layer, the flexibility of the toner layer thickness regulating member 14b is extremely important. When using a material exceeding 100 degrees as measured by an A-type rubber hardness meter specified in JIS6301, it was difficult to form a uniform toner layer at low pressure. This is because there is a practical limit to the processing accuracy of the toner carrier 14 and the toner layer thickness regulating member 14b, and in order to absorb these inevitable inaccuracy, the toner layer thickness regulating member 14b is Due to the need to press them.

一方、トナー層厚規制部材14bの硬度が30度未満の場
合にはトナー担持体14との接触やトナー集合体の圧力な
どによって先端がめくれたり過度に変形したりするた
め、やはりトナー層が不均一になり易い。30度ないし10
0度好ましくは50度ないし85度の範囲内の材料を用いる
と適度な変形作用によって均一な厚さのトナー層が維持
される。
On the other hand, if the hardness of the toner layer thickness regulating member 14b is less than 30 degrees, the tip may be turned over or excessively deformed due to the contact with the toner carrier 14 or the pressure of the toner assembly, so that the toner layer may still be defective. It is easy to be uniform. 30 degrees to 10
If a material in the range of 0 °, preferably 50 ° to 85 ° is used, a toner layer having a uniform thickness is maintained by an appropriate deformation action.

上記変形の問題などに関連し、トナー層厚規制部材14
bの板厚や、弾性板としての自由長にも適正値が存在す
る。板厚は0.5mmないし15mmの範囲が良く、自由長すな
わちトナー層厚規制部材14bの支持体端部から自由端ま
での距離は板厚よりも長くすることが好ましい。板厚が
0.5mm未満の時には成型によって精度良く製造すること
が困難であり、15mmを超えるとトナー層厚規制部材14b
としての十分な柔軟性を得るためには自由長を長く設定
しなければならず装置が大型化してしまうなどの問題が
生ずる。
In connection with the above-mentioned deformation problem, the toner layer thickness regulating member 14
There are appropriate values for the thickness b and the free length as an elastic plate. The plate thickness is preferably in the range of 0.5 mm to 15 mm, and the free length, that is, the distance from the support end to the free end of the toner layer thickness regulating member 14b is preferably longer than the plate thickness. Sheet thickness is
If it is less than 0.5 mm, it is difficult to manufacture it accurately by molding, and if it exceeds 15 mm, the toner layer thickness regulating member 14b
In order to obtain sufficient flexibility as described above, the free length must be set long, which causes a problem such as an increase in the size of the apparatus.

第10図においてはトナー層厚規制部材14bの先端形状
を円柱面としているが、その他に第22図ないし第25図に
断面的に示すような形状も考えられる。第22図や第25図
の形状とするをトナー担持体14表面の上流側とトナー層
厚規制部材14bとが比較的多量のトナーを抱え込むこと
が可能な空間Aを形成するため、トナー層厚規制部材14
bの腹の面を押圧した時に得られるトナー供給効果に類
似の効果、すなわちトナーを大量に消費した場合にも速
やかにトナー担持体14表面にトナーが供給される効果が
得られる。
In FIG. 10, the tip shape of the toner layer thickness regulating member 14b is a cylindrical surface, but other shapes such as those shown in cross sections in FIGS. 22 to 25 are also conceivable. 22 and 25, the upstream side of the surface of the toner carrier 14 and the toner layer thickness regulating member 14b form a space A in which a relatively large amount of toner can be held. Regulator 14
An effect similar to the toner supply effect obtained when the belly surface of b is pressed, that is, an effect that the toner is quickly supplied to the surface of the toner carrier 14 even when a large amount of toner is consumed is obtained.

第23図や第24図の形状とすると上記の空間Aが小さく
なるため比較的低い押圧によって所望のトナー薄層を形
成できる。
23 and 24, the space A becomes small, so that a desired toner thin layer can be formed by relatively low pressure.

また、このような形状においては、圧力下に進入しよ
うとする異物やトナーの塊を排除する機能が得られるた
め、圧力下に異物が滞留することもなくなり常に均一な
トナー薄層が形成される。さらに、トナー担持体14に対
するトナー層厚規制部材14bの圧接位置についても第26
図に側面的に示すごとく種々の選択が可能である。
In addition, in such a shape, a function of eliminating foreign matter or a lump of toner that is going to enter under pressure is obtained, so that foreign matter does not stay under pressure and a uniform thin toner layer is always formed. . Further, the pressing position of the toner layer thickness regulating member 14b against the toner carrier 14
Various options are possible, as shown side-by-side in the figure.

通常は、第26図中の14b1のように、トナー層厚規制部
材14b先端がトナー担持体14の中心軸に向かうように配
置すればよいが、14b2のように上流側に配置すると異物
排除機能をより有効に作用させることができ、また、14
b3のように下流側に配置するとトナー供給機能を有効に
作用させることができる。
Normally, as shown at 14b1 in FIG. 26, the tip of the toner layer thickness regulating member 14b may be arranged so as to face the center axis of the toner carrier 14, but if it is arranged at the upstream side as at 14b2, the foreign matter removing function Can work more effectively, and 14
If it is arranged downstream as in b3, the toner supply function can be effectively operated.

トナー層厚規制部材14bをガイド部材によって第26図
の上下方向に移動可能に支持しつつスプリング14dで押
圧する構成とする場合には、トナー担持体14よる応力の
作用方向とトナー層厚規制部材14bの移動方向がほぼ一
致する14b2の位置に配置するのが得策と言える。14b1や
14b3のような位置に配置する場合にも、第27図に側面的
に示すごとく、トナー層厚規制部材14bの支持体39aをガ
イド39bによってトナー層厚規制部材14bの向きとは異な
った向きに移動可能に支持し、スプリング14dによって
トナー担持体14に押圧する構成とすれば、第26図14b2の
位置に配置した場合と同様の効果が得られる。
When the toner layer thickness regulating member 14b is configured to be pressed by the spring 14d while being supported by the guide member so as to be movable in the vertical direction in FIG. 26, the action direction of the stress by the toner carrier 14 and the toner layer thickness regulating member It can be said that it is advisable to arrange at the position of 14b2 where the movement direction of 14b substantially coincides. 14b1 and
Even when arranged at a position like 14b3, as shown in a side view in FIG. 27, the support 39a of the toner layer thickness regulating member 14b is oriented in a direction different from the direction of the toner layer thickness regulating member 14b by the guide 39b. If the configuration is such that it is movably supported and pressed against the toner carrier 14 by the spring 14d, the same effect as when it is disposed at the position shown in FIG. 14B2 can be obtained.

また、第28図に側面的に示すごとく、同じ圧接位置に
おいてもトナー層厚規制部材14bをトナー担持体14の回
転の向きに対して順方向に圧接する方法と逆方向に圧接
する方法がある。第28図(a)に示した順方向圧接では
トナー供給機能が優れ、第28図(b)の逆方向圧接では
異物排除機能が優れている。
Further, as shown in a side view in FIG. 28, there are a method of pressing the toner layer thickness regulating member 14b in the forward direction with respect to the rotation direction of the toner carrier 14 and a method of pressing the toner layer thickness regulating member 14b in the reverse direction even at the same pressing position. . The forward pressure contact shown in FIG. 28 (a) has an excellent toner supply function, and the reverse pressure contact shown in FIG. 28 (b) has an excellent foreign matter removing function.

トナー層厚規制部材14bの製造法としては、切削によ
って先端曲面を得る方法と成型によって上記形状を得る
方法の2通りがある。切削による方法を用いると、極め
て精度の良い曲面を得ることができる。これに対し成型
法は量産性に優れ、実用上有利である。前記第10図に図
示したような形状のトナー層厚規制部材14bを成型法に
よって製造する際には、通常第29図(a)に断面的に示
すような構成の型40a,40bを用いる。この場合、トナー
層厚規制部材14bの先端曲面にはバリが生じてはいけな
いので、側面の平面部分もしくは曲面の立ち上がり部分
の近傍(第29図(a)の40cの位置)において型を割る
必要が生じる。このような形状とすると、先端曲面が型
の第1の部分40aに囲まれるためこの部分に成型時に気
泡がたまり易く、曲面の精度不良をもたらすことが多
い。
There are two methods for manufacturing the toner layer thickness regulating member 14b, a method of obtaining a curved surface at the tip by cutting and a method of obtaining the above-described shape by molding. When a method by cutting is used, an extremely accurate curved surface can be obtained. On the other hand, the molding method is excellent in mass productivity and is practically advantageous. When the toner layer thickness regulating member 14b having the shape as shown in FIG. 10 is manufactured by a molding method, molds 40a and 40b having a structure as shown in cross section in FIG. 29 (a) are usually used. In this case, burrs must not be formed on the curved surface at the tip end of the toner layer thickness regulating member 14b, so it is necessary to break the mold in the vicinity of the flat portion of the side surface or the rising portion of the curved surface (position 40c in FIG. Occurs. In such a shape, since the curved surface at the tip is surrounded by the first portion 40a of the mold, air bubbles easily accumulate in this portion at the time of molding, which often results in poor precision of the curved surface.

また、一般に平面もしくは曲面部分において型を割る
と、この部分に著しいバリが生じ、成型後に煩雑なバリ
取り工程が必要となる。これに対し、トナー層厚規制部
材14bの先端形状を第22図もしくは第24図のように曲面
と鋭利な端部とから構成し、曲面がトナー担持体14に押
圧されるように設定すれば、第29図(b)に断面的に示
すごとく型を分割することができる。
In general, when a mold is broken at a flat or curved portion, remarkable burrs are generated at this portion, and a complicated deburring step is required after molding. On the other hand, if the tip shape of the toner layer thickness regulating member 14b is constituted by a curved surface and a sharp end as shown in FIG. 22 or FIG. 24, and the curved surface is set so as to be pressed by the toner carrier 14, 29 (b), the mold can be divided.

このような形状の型41a,41bであれば曲面部分に気泡
がたまることも少なく、また鋭利な端部においていわゆ
るバリの食い切りを行なうことができるので、成型後に
バリ取り工程を設ける必要もない。このような形状とす
ることにより、量産工程においても製品の不良率が著し
く減少し、また製造コストも低下できた。
With the molds 41a and 41b having such a shape, bubbles are less likely to accumulate on the curved surface portion, and so-called burrs can be cut off at sharp edges, so that it is not necessary to provide a deburring step after molding. By adopting such a shape, the defect rate of the product was remarkably reduced even in the mass production process, and the manufacturing cost was also reduced.

本実施例の現像装置においては、硬度30〜100度の柔
軟なトナー層厚規制部材14bをトナー担持体14に均一に
押圧するために、これを剛体によって精度良く支持する
ことが好ましい。トナー層厚規制部材14bの長手方向に
わたる圧力を均一化するためには、第30図(a)に側面
的に示すように弾性のトナー層厚規制部材14bを直接ス
プリング14dで押圧する方法は適当でなく、第30図
(b)や(c)に側面的に示すように剛性支持部材42に
よってトナー層厚規制部材14bを支持し圧力を均一化す
ることが望ましい。ただし、支持部材42は必ずしも剛体
でなくてもよく、たとえば厚さ0.1mm以上のリン青銅板
やステンレス板のような腰の強い弾性板43により第30図
(d)に側面的に示すように支持してもよい。
In the developing device of the present embodiment, in order to uniformly press the flexible toner layer thickness regulating member 14b having a hardness of 30 to 100 degrees against the toner carrier 14, it is preferable that the member is accurately supported by a rigid body. In order to equalize the pressure in the longitudinal direction of the toner layer thickness regulating member 14b, it is appropriate to directly press the elastic toner layer thickness regulating member 14b with the spring 14d as shown in a side view in FIG. Instead, it is desirable that the toner layer thickness regulating member 14b be supported by the rigid support member 42 to make the pressure uniform, as shown in a side view in FIGS. 30 (b) and (c). However, the support member 42 does not necessarily have to be a rigid body. For example, as shown in FIG. 30 (d), a strong elastic plate 43 such as a phosphor bronze plate or a stainless plate having a thickness of 0.1 mm or more is used. May be supported.

これらの例ではトナー層厚規制部材14bを成型した
後、これを支持部材42もしくは弾性板43に接着((b)
および(d))もしくは挿入((c)の場合)する工程
が必要になる。接着する場合には構造上、強い接着性が
要求されるため、構成部品の材料や接着剤が限定されて
しまう。
In these examples, after the toner layer thickness regulating member 14b is molded, it is bonded to the support member 42 or the elastic plate 43 ((b)
And (d)) or a step of inserting (in the case of (c)). In the case of bonding, strong adhesiveness is required structurally, so that the materials and adhesives of the components are limited.

また(c)の例のようにコの字状の剛性支持部材42に
トナー層厚規制部材14bを挿入して使用する場合には、
トナー層厚規制部材14bを確実に保持するためにトナー
層厚規制部材14bの厚さよりも若干小さな間口を有する
溝に押し込むことが必要になるが、この挿入工程におい
て弾性のトナー層厚規制部材14bが変形してしまいこれ
がトナー層の厚さムラをもたらす場合があった。
When the toner layer thickness regulating member 14b is inserted into the U-shaped rigid support member 42 and used as in the example of FIG.
In order to securely hold the toner layer thickness regulating member 14b, it is necessary to push the toner layer thickness regulating member 14b into a groove having an opening slightly smaller than the thickness of the toner layer thickness regulating member 14b. Was deformed, which sometimes caused unevenness in the thickness of the toner layer.

これに対し、第31図に斜視的に示すようにトナー層厚
規制部材14bの成型時に内部に支持部材42を挿入配設
し、いわゆるインサート成型を行なえば、上記の問題を
すべて解決することができる。支持部材42は厚さ0.1mm
乃至3mmの金属板とすることが好ましく、支持部材42の
先端からトナー層厚規制部材14bの先端までの長さ、す
なわち規制部材2bの自由長は1mmないし10mm、好ましく
はトナー層厚規制部材14bの厚さlと同等かそれ以上と
するとトナー層厚規制部材14bの弾性が生かされ、より
均一なトナー層形式が可能となる。
On the other hand, if the support member 42 is inserted and disposed inside the toner layer thickness regulating member 14b during molding as shown in perspective in FIG. 31, and so-called insert molding is performed, all of the above problems can be solved. it can. Support member 42 is 0.1mm thick
It is preferable that the metal plate has a length of from 1 mm to 3 mm, and the length from the tip of the support member 42 to the tip of the toner layer thickness regulating member 14b, that is, the free length of the regulating member 2b is 1 mm to 10 mm, preferably the toner layer thickness regulating member 14b. When the thickness l is equal to or greater than the thickness l, the elasticity of the toner layer thickness regulating member 14b is utilized, and a more uniform toner layer type is possible.

トナー層厚規制部材14bにはトナー層厚の規制以外
に、トナー粒子を所定の極性に摩擦帯電する機能が要求
される。したがって、このトナー層厚規制部材14bを構
成する材料としては周知の摩擦帯電序列において、トナ
ー粒子の帯電極性とは逆の極性に帯電し易い材料を選択
する必要がある。
In addition to regulating the toner layer thickness, the toner layer thickness regulating member 14b is required to have a function of frictionally charging toner particles to a predetermined polarity. Therefore, as a material constituting the toner layer thickness regulating member 14b, it is necessary to select a material which is easily charged to a polarity opposite to the charging polarity of the toner particles in a well-known friction charging sequence.

トナー粒子を負に帯電する場合には、シリコンゴム、
ホルマリン樹脂、PMMA、ポリアミド、メラミン樹脂、ポ
リウレタンゴム、ポリウレタンスポンジなどが用いられ
る。トナー粒子を正に帯電する場合には、フッ素樹脂、
ポリエチレン、アクリロニトリル、天然ゴム、エポキシ
樹脂、ニトリルゴムなどが好適である。ただし、これら
の材料に染料などを混入して摩擦帯電性を制御すれば、
逆の帯電特性を付与することも可能である。
When the toner particles are negatively charged, silicone rubber,
Formalin resin, PMMA, polyamide, melamine resin, polyurethane rubber, polyurethane sponge and the like are used. When the toner particles are positively charged, a fluororesin,
Polyethylene, acrylonitrile, natural rubber, epoxy resin, nitrile rubber and the like are preferred. However, if the triboelectrification property is controlled by mixing a dye etc. into these materials,
It is also possible to provide the opposite charging characteristics.

トナー層厚規制部材14bを構成する材料に要求される
もう一つの特性として、長期間の使用においてもトナー
がトナー層厚規制部材14bに固着しないことがある。こ
のようなトナー固着はトナーの不均一化をもたらし、ま
たトナーの帯電も不充分となる。
Another property required for the material constituting the toner layer thickness regulating member 14b is that the toner does not adhere to the toner layer thickness regulating member 14b even after long-term use. Such toner fixation causes the toner to be non-uniform, and the charging of the toner becomes insufficient.

本発明者らの詳細な実験によれば、上記諸材料のう
ち、シリコンゴムもしくはウレタンゴムを主成分とする
ものがこのような目的に対し最も良好な結果を与えるこ
とがわかった。特にシリコンゴムはその離型性の故に、
極めて長期間(約10万サイクルの印字工程)の使用にお
いてもトナーの固着は全く発生しなかった。ただし、こ
れらのゴムには移行性の可塑剤や加硫剤、老化防止剤な
どの添加物が含まれていないか、もしくは混入されてい
ても極めて微量であることが好ましい。すなわち、ブリ
ードもしくはブルームと呼ばれる含有物の析出現象によ
ってトナー材料やトナー担持体14、さらには静電潜像保
持体16としての感光体などを汚染しない材料を選択する
ことが重要である。
According to detailed experiments by the present inventors, it has been found that among the above-mentioned various materials, those containing silicon rubber or urethane rubber as a main component give the best results for such purpose. In particular, silicone rubber, because of its release properties,
Even after a very long period of use (approximately 100,000 printing steps), no toner sticking occurred. However, it is preferable that these rubbers do not contain additives such as migratory plasticizers, vulcanizing agents, and antioxidants, or that even if they are contained, they are extremely small. That is, it is important to select a material that does not contaminate the toner material, the toner carrier 14, and the photoreceptor as the electrostatic latent image holder 16 due to a precipitation phenomenon of inclusions called bleed or bloom.

シリコンゴムを使用する際にはその耐摩耗性にも注意
する必要がある。一般にシリコンゴムは他のゴム材料に
くらべ耐摩耗性の点で劣るため、フィラーなどの添加に
よって改良したものを使用すべきである。本発明者らの
実験によれば、摩耗により規制部材と現像ローラの接触
面積が初期状態にくらべ5倍以上となるとトナー層の状
態、特にトナー層の厚さに変化が生じ好ましくなかっ
た。
When using silicone rubber, it is necessary to pay attention to its wear resistance. In general, silicon rubber is inferior to other rubber materials in terms of abrasion resistance, and therefore, a material improved by adding a filler or the like should be used. According to the experiments by the present inventors, when the contact area between the regulating member and the developing roller becomes 5 times or more as compared with the initial state due to abrasion, the state of the toner layer, particularly the thickness of the toner layer, changes, which is not preferable.

弾性のトナー層厚規制部材14bを成型・加工する際に
注意すべき問題として、両端部における「ひけ」の問題
が挙げられる。ここで言う「ひけ」とは、前記第31図に
示した長さlが長手方向の両端部と中央部で異なること
を意味する。一例として、l=10mm、t=3mm、先端分
の半径1.5mm、長さ200mmのシリコンゴム製トナー層厚規
制部材を成型し加工精度を調べたところ、長手方向の両
端から15mmの範囲に「ひけ」が生じており、この範囲で
は10<l≦11mmとなっていた。
As a problem to be noted when molding and processing the elastic toner layer thickness regulating member 14b, there is a problem of "sink" at both ends. Here, "fin" means that the length 1 shown in FIG. 31 is different at both ends and the center in the longitudinal direction. As an example, when a silicone rubber toner layer thickness regulating member having l = 10 mm, t = 3 mm, a tip radius of 1.5 mm, and a length of 200 mm was molded and examined for processing accuracy, a “15 mm range from both ends in the longitudinal direction was obtained. A sink occurred, and in this range, 10 <l ≦ 11 mm.

この「ひけ」は主として、型から成型物を引き抜く際
に生じるもので、これを完全に無くすことは困難であ
る。そこで、成型時には長さを250mmとし、型から引き
抜いた後に両端部を25mmずつ切断したところ、極めて精
度の良い規制部材を得ることができた。切断以前にはl
の精度が9.95≦l≦10.90であったものが、切断により
9.95≦l≦10.05まで高精度化された。切り落とす部分
の長さは、両端部をあわせて全体の長さの5%以上とす
るとよい。
This “sink” is mainly caused when the molded product is pulled out from the mold, and it is difficult to completely eliminate the molded product. Therefore, the length was set to 250 mm at the time of molding, and both ends were cut by 25 mm each after being pulled out from the mold. As a result, an extremely accurate regulating member could be obtained. Before cutting
Accuracy was 9.95 ≦ l ≦ 10.90
The accuracy was improved to 9.95 ≦ l ≦ 10.05. The length of the part to be cut off is preferably 5% or more of the entire length including both ends.

以上、説明した構成のトナー層厚規制部材14bを用い
ることによって、長期間にわたって極めて均一な厚さの
トナー薄層をトナー担持体14面に形成することができ
る。
By using the toner layer thickness regulating member 14b having the configuration described above, a thin toner layer having a very uniform thickness can be formed on the surface of the toner carrier 14 for a long period of time.

前記構成のトナー層厚規制部材14bを用いることによ
って、長期間にわたって極めて均一な厚さのトナー薄層
をトナー担持体14面に形成し、高品質な画像を一般的に
得られるが、もう一つ注意しなければならないことがあ
る。すなわち、全面ベタ画像の現像などによってトナー
を大量に消費した時に、トナー担持体14表面にいかにし
て速やかにトナー11aを補給し所定の厚さのトナー層を
形成するかということである。これはトナーの薄層によ
って現像を行なう方式には必ずつきまとう問題である
が、一成分系非磁性トナー11aを用いる場合には磁力に
よるトナー補給ができないため、より重要な問題とな
る。
By using the toner layer thickness regulating member 14b having the above configuration, a thin toner layer having a very uniform thickness can be formed on the surface of the toner carrier 14 for a long period of time, and a high-quality image can be generally obtained. There are two things to be aware of. That is, when a large amount of toner is consumed due to development of a solid image on the entire surface, how to quickly supply the toner 11a to the surface of the toner carrier 14 to form a toner layer having a predetermined thickness. This is a problem that always accompanies the method of developing with a thin layer of toner, but becomes more important when the one-component non-magnetic toner 11a is used because toner cannot be supplied by magnetic force.

前記第10図に示したように、スポンジやゴムなどから
成る弾性トナー供給ローラ14aをトナー担持体14に摺擦
せしめる方法により、トナー担持体14によるトナー搬送
性を改良できることはすでに知られている技術である。
トナー供給ローラ14aを導電性とし、これに電圧を印加
して電界でトナーを供給する方法も公知である。しか
し、この方法ではトナー搬送性が必ずしも充分ではない
場合があること、一般にトナー担持体14表面とトナー供
給ローラ14a表面の間に速度差を設ける必要があるた
め、これらトナー担持体14,トナー供給ローラ14aの駆動
に要する力が大きくなってしまうこと、トナー供給ロー
ラ14aが現像装置内のスペースを占有し、全体の小型化
に支障をきたすこと、低価格化をはかる上でも好ましく
ないことなど、問題点も多い。
As shown in FIG. 10, it is already known that a method of rubbing an elastic toner supply roller 14a made of sponge, rubber, or the like against a toner carrier 14 can improve toner transportability by the toner carrier 14. Technology.
A method is also known in which the toner supply roller 14a is made conductive and a voltage is applied thereto to supply the toner by an electric field. However, this method may not always provide sufficient toner transportability, and generally needs to provide a speed difference between the surface of the toner carrier 14 and the surface of the toner supply roller 14a. The force required for driving the roller 14a is increased, the toner supply roller 14a occupies a space in the developing device, hinders the overall size reduction, and is not preferable in reducing cost. There are many problems.

本発明者らは、より簡便な構成で確実にトナーを搬送
できる手段として、第32図に要部を断面的に示すよう
に、板状トナー供給部材14fの配設を検討して、その著
しい効果を確認した。トナー供給の改良は次の2つの原
理によって達成される。
The present inventors have studied the arrangement of a plate-like toner supply member 14f as shown in FIG. 32, as a cross-sectional view of a main part, as a means for reliably transporting toner with a simpler configuration. The effect was confirmed. Improvement in toner supply is achieved by the following two principles.

I.板状トナー供給部材14f、トナー層厚規制部材14b、お
よびトナー担持体14によって形成される空間A′にトナ
ー11aが押し込められ、後続のトナーの圧力によって空
間A′内の内圧が高まっているため、トナーが大量に消
費されてもトナー担持体14上に速やかにトナーが供給さ
れる。
I. The toner 11a is pushed into the space A 'formed by the plate-like toner supply member 14f, the toner layer thickness regulating member 14b, and the toner carrier 14, and the internal pressure in the space A' increases due to the pressure of the subsequent toner. Therefore, even if a large amount of toner is consumed, the toner is promptly supplied onto the toner carrier 14.

II.板状トナー供給部材14fとトナー供給ローラ14aが形
成するくさび型の空間B′においても前記I.の場合と同
様の内圧が生じ、ここでもトナーがトナー担持体14に押
しつけられるためトナーが速やかに供給される。
II.In the wedge-shaped space B 'formed by the plate-like toner supply member 14f and the toner supply roller 14a, the same internal pressure as in the case of the above I occurs, and the toner is pressed against the toner carrier 14 again, so that the toner is Supplied promptly.

前記I.およびII.の効果を同時に得るためには、板状
トナー供給部材14fを弾性体もしくは可撓性部材で構成
し、腹の面をトナー担持体14に軽く押圧することが好ま
しい。板状トナー供給部材14fの材料としては、前述し
た種々のゴム板(厚さは0.5〜3mm程度が好ましい)や樹
脂板(厚さは20μm乃至1mm程度が良い)を用いること
ができるが、シリコンゴム、ウレタンゴム、ポリエステ
ルフィルム、ポリイミドフィルム、テフロンフィルム、
PETフィルムなどがより好適といえる。
In order to simultaneously obtain the effects of I. and II., It is preferable that the plate-like toner supply member 14f is formed of an elastic body or a flexible member, and the antinode surface is lightly pressed against the toner carrier 14. As the material of the plate-like toner supply member 14f, various rubber plates (thickness is preferably about 0.5 to 3 mm) and resin plates (thickness is preferably about 20 μm to 1 mm) as described above can be used. Rubber, urethane rubber, polyester film, polyimide film, Teflon film,
It can be said that PET film is more suitable.

また、トナー担持体14の回転によって空間A′に多量
のトナーがつめ込まれ、その内圧によってトナー層厚規
制部材14bの圧力下を過剰量のトナーが通過することの
ない様、内圧に応じて板状トナー供給部材14fがトナー
担持体14に対し接離可能であることが好ましい。何故な
らば、内圧が高まって一定値に達すると板状トナー供給
部材14fがトナー担持体14から離れるように構成すれば
(第32図の破線)、内圧は一定値以上に高まることがな
くしたがってトナー層が過剰に厚くなることも無い。ま
たトナー供給部材14fがトナー担持体14から離れること
によって空間A′が閉空間でなくなれば、両者の間隙か
ら空間A′内のトナーの一部がトナー容器11内にもどる
ことも可能で、空間A′内の圧力上昇を確実に抑制する
ことができる。
Further, a large amount of toner is packed in the space A 'by the rotation of the toner carrier 14, and the internal pressure is adjusted according to the internal pressure so that an excessive amount of toner does not pass under the pressure of the toner layer thickness regulating member 14b. It is preferable that the plate-like toner supply member 14f can be moved toward and away from the toner carrier 14. The reason is that if the plate-like toner supply member 14f is configured to separate from the toner carrier 14 when the internal pressure increases and reaches a certain value (broken line in FIG. 32), the internal pressure does not increase to a certain value or more. The toner layer does not become too thick. If the space A 'is not a closed space due to the separation of the toner supply member 14f from the toner carrier 14, a part of the toner in the space A' can return to the toner container 11 from the gap between them. The pressure increase in A 'can be reliably suppressed.

上記のような弾性もしくは可撓性を有するトナー層厚
規制部材14bを用いると板の腰の強さに応じて上記接離
操作が自動的に行なわれるため、極めて簡素な構成で確
実にトナーを供給することができる。第33図は剛性板を
用いてこれと同じ作用を得ようとする時の構成例を側面
的に示したものである。剛性板14f′は蝶番14gによって
回転可能に支持されており、しかもスプリング14hによ
ってトナー担持体14に押圧されているので、上記トナー
の内圧をより厳密に管理することができる。
When the elastic or flexible toner layer thickness regulating member 14b as described above is used, the contacting / separating operation is automatically performed according to the stiffness of the plate. Can be supplied. FIG. 33 is a side view showing an example of a configuration in which a rigid plate is used to obtain the same effect. Since the rigid plate 14f 'is rotatably supported by the hinge 14g and is pressed against the toner carrier 14 by the spring 14h, the internal pressure of the toner can be more strictly controlled.

板状トナー供給部材14fまたは14f′はトナー供給機能
を得ることを目的として取り付けたものであるから、こ
れによってトナー層厚規制部材14bのようにトナー層厚
を規制する作用を発現する必要はない。厳密に言えば、
トナー供給部材14f,14f′よって所望のトナー層よりも
薄い厚さのトナー層を形成してしまうことは好ましくな
い。従って、トナー層厚規制部材14bと板状トナー供給
部材14f(または14f′)のトナー担持体14に対する圧力
を各々P1、P2[g/cm2]とした時、P2>P2となるよう設
定することが重要である。
Since the plate-like toner supply member 14f or 14f 'is attached for the purpose of obtaining the toner supply function, there is no need to exert the function of regulating the toner layer thickness unlike the toner layer thickness regulation member 14b. . Strictly speaking,
It is not preferable that the toner supply members 14f and 14f 'form a toner layer having a thickness smaller than a desired toner layer. Accordingly, when the pressures of the toner layer thickness regulating member 14b and the plate-like toner supply member 14f (or 14f ') on the toner carrier 14 are set to P1 and P2 [g / cm 2 ], respectively, P2> P2 is set. This is very important.

上記板状トナー供給部材14fの変形例を第34図および
第35図に側面的に示した。第34図は閉空間A′を設ける
ことを主眼としたもので、板状トナー供給部材14fは剛
性板であってもよい。第35図は、上記I.の効果を得よう
とするもので、この場合は閉空間A′は形成されないが
くさび型空間B′によってトナー供給を改良することが
できる。もちろん、第32図から第35図に示した板状トナ
ー供給部材14f(または14f′)と、第10図に示したトナ
ー供給ローラ14aを併用することは、トナー搬送性を改
良する上で際立った効果をもたらす。
Modified examples of the plate-like toner supply member 14f are shown in a side view in FIGS. 34 and 35. FIG. 34 focuses on providing the closed space A ', and the plate-like toner supply member 14f may be a rigid plate. FIG. 35 is intended to obtain the effect of I. In this case, the closed space A 'is not formed, but the toner supply can be improved by the wedge-shaped space B'. Of course, the combined use of the plate-like toner supply member 14f (or 14f ') shown in FIGS. 32 to 35 and the toner supply roller 14a shown in FIG. 10 is remarkable in improving the toner transportability. Effect.

板状トナー供給部材14fを導電性とすることにより、
トナーの過剰な帯電を防止することができる。さらに、
これに直流電圧もしくは交流電圧もしくはこれらを重畳
した電圧を印加し、電界によってトナー担持体14へのト
ナー供給をより促進することができる。トナー粒子が負
帯電型の場合は、トナー供給部材14fの電位をトナー担
持体14よりも負電位側に設定すればよい。このような直
流電界に交流電界を重畳すればトナー粒子は両者間で往
復運動を行ないながら、より確実にトナー担持体14表面
に供給される。トナー担持体14の表面が導電性の場合
は、板状トナー供給部材14fのトナー担持体14側の面を
高抵抗層もしくは絶縁層とし、逆側を導電層として、こ
の導電層に上記電圧を印加することが好ましい。
By making the plate-like toner supply member 14f conductive,
Excessive charging of the toner can be prevented. further,
A DC voltage, an AC voltage, or a voltage obtained by superimposing the DC voltage or the AC voltage is applied thereto, and the supply of toner to the toner carrier 14 can be further promoted by an electric field. When the toner particles are negatively charged, the potential of the toner supply member 14f may be set to a negative potential side of the toner carrier 14. When the AC electric field is superimposed on such a DC electric field, the toner particles are more reliably supplied to the surface of the toner carrier 14 while reciprocating between them. When the surface of the toner carrier 14 is conductive, the surface of the plate-like toner supply member 14f on the toner carrier 14 side is a high resistance layer or an insulating layer, and the opposite side is a conductive layer. It is preferable to apply.

なお、第10図のトナー供給ローラ14aとしては、ポリ
エレタンフォームローラに導電性カーボンを後含浸する
ことにより108Ω・cm以下の導電性を付与したものや、
発泡前にあらかじめポリウレタン溶液中に導電性カーボ
ンを分散し、しかる後に発泡せしめて導電性フォームと
なしたものが好適である。トナー供給ローラ14aを導電
性とすることは、トナー供給部材14fを導電性とするこ
とと同様、トナー粒子の過剰な帯電を防止する上で重要
である。
In addition, as the toner supply roller 14a in FIG. 10, a polyeletan foam roller is provided with conductivity of 10 8 Ωcm or less by post-impregnation with conductive carbon,
It is preferable that the conductive carbon be dispersed in a polyurethane solution before foaming and then foamed to form a conductive foam. Making the toner supply roller 14a conductive is important for preventing excessive charging of toner particles, as is the case with making the toner supply member 14f conductive.

上記説明したように本発明に係る現像方法の実施に適
するの現像装置は、簡便、安価でかつ製造、組立ても容
易な構成でありながら、常に均一で所望の厚さを有する
一成分系トナーの薄層を形成でき、ひいては長期間にわ
たり常に良好な現像を行なうことが可能となる。
As described above, the developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention is a simple, inexpensive, easy-to-manufacture and easy-to-assemble structure, but is always a uniform one-component toner having a desired thickness. A thin layer can be formed, and good development can be constantly performed over a long period of time.

[発明の効果] このように本発明によれば、良好な画像を得るための
現像条件を設定することが極めて容易になり、例外なく
良好な現像像を得ることができる。すなわち、従来トナ
ー担持体の体積抵抗値として種々の値が提案されてお
り、これに従って現像を行っても、良好な画像が得られ
なかったのに対して、本発明方法によって重要なパラメ
ータを総合的に考慮した条件設定を行うことが可能とな
り、真に実用性のある現像方法が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is extremely easy to set development conditions for obtaining a good image, and a good developed image can be obtained without exception. That is, various values have been proposed as the volume resistance value of the toner carrier in the related art, and a good image could not be obtained even if the development was performed in accordance therewith. It is possible to set conditions in consideration of the situation, and a truly practical developing method can be obtained.

なお、実施例では、非磁性一成分トナーを用いる場合
について例示したが、磁性トナーを使用する現像方法に
も本発明を適用できること、またトナー担持体として弾
性体トナー担持体を例示したが、金属や樹脂などより成
る硬質のトナー担持体を用いる場合においても、多大な
効果を発揮することは勿論である。
In the embodiment, the case where a non-magnetic one-component toner is used is illustrated. However, the present invention is applicable to a developing method using a magnetic toner, and an elastic toner carrier is exemplified as a toner carrier. Of course, even when a hard toner carrier made of resin or resin is used, a great effect is exerted.

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

第1図は本発明の現像方法の作用を説明するための現像
装置の要部断面図、第2図は本発明の現像方法の作用を
説明するためトナー担持体の構成部分と電気特性との関
係を示す模式図、第3図は本発明の現像方法における作
用を裏付ける計算機シミュレーションのフローチャー
ト、第4図は本発明の現像方法において導電性トナー担
持体を用いたときの現像特性図、第5図は本発明の現像
方法において半導電性トナー担持体を用いたときの現像
特性図、第6図は本発明の現像方法において半導電性ト
ナー担持体を用いた現像装置における静電潜像保持体面
の静電潜像面積と単位面積当りのトナー付着量の関係
図、第7図は本発明の現像方法において半導電性トナー
担持体を用いた現像装置におけるトナー担持体の電気抵
抗と全ソリッド現像される静電潜像保持体面のトナー付
着量の関係図、第8図は本発明の現像方法において半導
電性トナー担持体を用いた場合における第3図のフロー
チャートのループ繰返し回数と実効バイアス値との関係
図、第9図は本発明の現像方法において誘電性トナー担
持体を用いたときの現像特性図、第10図は本発明の現像
方法の実施に用いた現像装置の要部を示す断面図、第11
図は本発明に係る現像方法の実施に適する現像装置の要
部構成例を示す断面図、第12図は本発明に係る現像方法
の実施に適する現像装置に用いたトナー担持体の構成例
を示す斜視図、第13図(a),(b)および(c)は本
発明に係る現像方法の実施に適する現像装置用トナー担
持体の圧縮永久歪率の測定方法を示す側面図、第14図
(a)および(b)はトナー担持体の要部構成例を示す
断面図、第15図は現像装置用トナー担持体の耐摩耗試験
法を示す斜視図、第16図は現像装置用トナー担持体の剥
離強度測定法を示す斜視図、第17図は現像装置用トナー
担持体の摩擦係数の測定法を示す斜視図、第18図〜第21
図は本発明に係る現像方法の実施に適する現像装置のそ
れぞれ異なる要部構成例を示す断面図、第22図〜第25図
は本発明に係る現像方法の実施に適する現像装置におけ
るトナー層厚規制部材のそれぞれ異なる構成例を示す側
面図、第26図は本発明に係る現像方法の実施に適する現
像装置におけるトナー層厚規制部材の配置位置と特性の
関係を示す説明図、第27図は本発明に係る現像方法の実
施に適する現像装置におけるトナー層厚規制部材の他の
支持構成例を示す要部断面図、第28図(a)および
(b)は本発明に係る現像方法の実施に適する現像装置
におけるトナー層厚規制部材の向きによる特性の相違を
説明するための説明図、第29図(a)および(b)は本
発明に係る現像方法の実施に適する現像装置において用
いるトナー層厚規制部材の成形型例を示す断面図、第30
図(a),(b),(c)および(d)は本発明に係る
現像方法の実施に適する現像装置におけるトナー層厚規
制部材の支持構成のそれぞれ異なる例を示す要部側面
図、第31図は本発明に係る現像方法の実施に適する現像
装置におけるトナー層厚規制部材の寸法形状による特性
の違いを説明するための説明図、第32図は本発明に係る
現像方法の実施に適する現像装置における板状トナー供
給部材の配設例を示めす要部断面図、第33図〜第35図は
本発明に係る現像方法の実施に適する現像装置における
板状トナー供給部材の他の異なる配設例を示めす要部断
面図である。 1、31a……導電性シャフト 2、31b……弾性体層 3、31c……表面樹脂層 4、14、24……現像ローラ(トナー担持体) 5……トナー層 6、16、26……静電潜像保持体(感光体ドラム) 11、21……トナー容器 11a、21a……トナー 12……現像バイアス電源 14a、24a……トナー供給ローラ 14b、24b……トナー層厚規制部材
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a developing device for explaining the operation of the developing method of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the components of a toner carrier and electrical characteristics for explaining the operation of the developing method of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship, FIG. 3 is a flowchart of a computer simulation supporting the operation of the developing method of the present invention, FIG. 4 is a developing characteristic diagram when a conductive toner carrier is used in the developing method of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a view showing a developing characteristic when a semiconductive toner carrier is used in the developing method of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing an electrostatic latent image holding in a developing device using a semiconductive toner carrier in the developing method of the present invention. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the electrostatic latent image area of the body surface and the amount of toner adhered per unit area. FIG. 7 shows the electric resistance of the toner carrier and the total solid in a developing apparatus using a semiconductive toner carrier in the developing method of the present invention. Developed FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of toner adhered to the surface of the electrostatic latent image holding member, and FIG. 8 shows the number of loop repetitions, the effective bias value, and the like in the flowchart of FIG. FIG. 9 is a developing characteristic diagram when a dielectric toner carrier is used in the developing method of the present invention, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing a main part of a developing device used for carrying out the developing method of the present invention. Fig. 11,
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a main part of a developing device suitable for performing the developing method according to the present invention. FIG. 12 is a configuration example of a toner carrier used in the developing device suitable for performing the developing method according to the present invention. 13 (a), (b) and (c) are side views showing a method for measuring the compression set of a toner carrier for a developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention, and FIG. (A) and (b) are cross-sectional views showing an example of a main configuration of a toner carrier, FIG. 15 is a perspective view showing a wear resistance test method of the toner carrier for a developing device, and FIG. 16 is toner for a developing device. FIG. 17 is a perspective view showing a method for measuring the peel strength of the carrier, FIG. 17 is a perspective view showing a method for measuring the coefficient of friction of the toner carrier for a developing device, and FIGS.
The drawings are cross-sectional views showing different main configuration examples of a developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention. FIGS. 22 to 25 are toner layer thicknesses in the developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention. FIG. 26 is a side view showing a different configuration example of the regulating member, FIG. 26 is an explanatory diagram showing the relationship between the arrangement position and characteristics of the toner layer thickness regulating member in a developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention, and FIG. 28 (a) and 28 (b) are cross-sectional views of main parts showing another example of a supporting structure of a toner layer thickness regulating member in a developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention. FIGS. 29 (a) and (b) are explanatory diagrams for explaining a difference in characteristics depending on the direction of a toner layer thickness regulating member in a developing device suitable for a developing device according to the present invention. Layer thickness regulating member Sectional view showing a shape-type embodiment, a 30
FIGS. 9A, 9B, 9C, and 9D are side views of main parts showing different examples of the configuration of supporting the toner layer thickness regulating member in the developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention. FIG. 31 is an explanatory diagram for explaining the difference in characteristics depending on the size and shape of the toner layer thickness regulating member in a developing device suitable for carrying out the developing method according to the present invention, and FIG. 32 is suitable for carrying out the developing method according to the present invention. FIG. 33 to FIG. 35 are cross-sectional views of an essential part showing an example of disposition of a plate-like toner supply member in a developing device. FIGS. It is principal part sectional drawing which shows an example. 1, 31a ... conductive shaft 2, 31b ... elastic layer 3, 31c ... surface resin layer 4, 14, 24 ... developing roller (toner carrier) 5 ... toner layer 6, 16, 26 ... Electrostatic latent image carrier (photosensitive drum) 11, 21 Toner container 11a, 21a Toner 12 Development bias power supply 14a, 24a Toner supply roller 14b, 24b Toner layer thickness regulating member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 光治 静岡県三島市南町6―78 東京電気株式 会社技術研究所内 (72)発明者 大高 善光 静岡県三島市南町6―78 東京電気株式 会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−52180(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/08 G03G 15/06──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Koji Endo 6-78 Minamicho, Mishima-shi, Shizuoka Prefecture Inside the Technical Research Institute, Tokyo Electric Company (72) Inventor Yoshimitsu Otaka 6-78 Minamicho, Mishima-shi, Shizuoka Prefecture Technology of Tokyo Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-64-52180 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 15/08 G03G 15/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】現像バイアス電圧が印加されたトナー担持
体の表面にトナー薄層を形成し、このトナー薄層を静電
潜像が形成された静電潜像保持体面に供給することによ
って前記静電潜像を可視像化する現像方法において、 現像によって潜像保持体に付着したトナーの帯電量をq
[C/kg]、 潜像保持体との摩擦帯電によってトナーが獲得した電荷
量をqp[C/kg]、 トナー担持体の電気抵抗値をR[Ω・m2]、 トナー担持体の有効長さをl[m]、 トナー担持体の有効面積をSr[m2]、 現像によって潜像保持体に付着するトナーの量をmp[kg
/m2]、 静電潜像保持体面の移動速度をVp[m/sec]、 トナー担持体表面のトナー付着量をm[kg/m2]、 および トナー担持体表面と静電潜像保持体面の速度比をk としたとき、これらの値が条件式 −100[V]≦{−(q−qp)mpVpl+qp (km−mp)Vpl}・R/Sr≦100[V] を満たすように調整されていることを特徴とする現像方
法。
A thin toner layer formed on the surface of the toner carrier to which a developing bias voltage is applied, and supplying the thin toner layer to the surface of the electrostatic latent image holding member on which the electrostatic latent image is formed; In a developing method for visualizing an electrostatic latent image, the charge amount of the toner adhered to the latent image holding member by development is represented by q
[C / kg], the charge obtained by the toner by frictional charging with the latent image holding member is q p [C / kg], the electric resistance value of the toner holding member is R [Ω · m 2 ], the effective length l [m], S r [ m 2] of the effective area of the toner carrying member, the amount of toner adhering to the latent image bearing member by the developing m p [kg
/ m 2], the moving speed of the electrostatic latent image holding member surface V p [m / sec], the toner adhesion amount of the toner carrying member surface m [kg / m 2], and the surface of the toner carrier and the electrostatic latent image when the speed ratio of the retention member surface was k, these values are condition -100 [V] ≦ {- ( q-q p) m p V p l + q p (km-m p) V p l} · R / A developing method characterized by being adjusted so as to satisfy S r ≦ 100 [V].
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