JP2000206783A - Developing device - Google Patents

Developing device

Info

Publication number
JP2000206783A
JP2000206783A JP7090199A JP7090199A JP2000206783A JP 2000206783 A JP2000206783 A JP 2000206783A JP 7090199 A JP7090199 A JP 7090199A JP 7090199 A JP7090199 A JP 7090199A JP 2000206783 A JP2000206783 A JP 2000206783A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
developing device
developer carrier
developer
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7090199A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shota Oba
正太 大場
Akihiko Noda
明彦 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP7090199A priority Critical patent/JP2000206783A/en
Publication of JP2000206783A publication Critical patent/JP2000206783A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device capable of obtaining a high-quality image over a long term by reducing the contact pressure of a layer regulating member to a developer carrier and forming a uniform and thin toner layer on the developer carrier. SOLUTION: A developer carrier 1 carrying the toner layer on its surface and feeding it to a developing area is disposed, and a layer forming member 3 is provided to come in contact with the surface of the carrier 1. By grinding the surface of the carrier 1, the average inclination (θa) of surface roughness is made smaller than 2.0 deg. and the average peak interval (Sm) of the surface is set to >=50 μm. The contact pressure of the member 3 to the carrier 1 is set to about 1 to 10 gf/cm. The surface of the carrier 1 is provided in such a way becomes near to a comparatively flat state and the toner thin layer is formed nearly uniformly on the carrier 1 by bringing the member 3 into contact with the carrier 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
ーなどの電子写真方式による画像形成装置において用い
られ、静電電位の差により潜像にトナーを選択的に転移
させて可視化する現像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, for selectively transferring toner to a latent image by a difference in electrostatic potential to visualize the developing device. .

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機・プリンターなどの電子写真方式
の画像形成装置では、像担持体上に静電潜像を形成し、
これにトナーを選択的に転移して可視像とした後、この
トナー像を記録用紙等に転写するように構成されてい
る。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an electrostatic latent image is formed on an image carrier,
The toner is selectively transferred to a visible image, and then the toner image is transferred to a recording sheet or the like.

【0003】上記像担持体上の静電潜像を可視化する現
像装置としては、例えば非磁性一成分現像剤を用いるも
のが知られている。この現像装置は、トナーを現像剤担
持体上に搬送し、ブレード等の層規制部材により現像剤
担持体上にトナー層を形成するとともに、トナーと層規
制部材との摩擦によりトナーに所定の極性の電荷を付与
する。そして、現像剤担持体と像担持体との間にバイア
ス電圧を印加してその対向領域に電界を形成し、この電
界の作用により帯電したトナーを像担持体上の画像部に
転移させて静電潜像を可視化する。
As a developing device for visualizing an electrostatic latent image on the image carrier, for example, a developing device using a non-magnetic one-component developer is known. This developing device transports the toner onto the developer carrier, forms a toner layer on the developer carrier by a layer regulating member such as a blade, and imparts a predetermined polarity to the toner due to friction between the toner and the layer regulating member. Charge. Then, a bias voltage is applied between the developer carrier and the image carrier to form an electric field in a region facing the developer carrier, and the toner charged by the action of the electric field is transferred to an image area on the image carrier to be static. Visualize the latent image.

【0004】従来より、上記現像剤担持体としては、ス
テンレス、アルミニウムなどの金属ロール、もしくは金
属ロール上に帯電制御、抵抗値制御などを目的としたコ
ート層を有するロールなどが用いられており、その表面
をサンドペーパー法、ビーズブラスト法、サンドブラス
ト法、化学エッチング法又はこれらの手法の組み合わせ
などにより粗面化処理している。このように現像剤担持
体の表面を粗面化することで搬送むらや搬送量の低下な
どを防止し、層規制部材を現像剤担持体表面に圧接する
ことで均一な層形成を行っている。
Conventionally, as the developer carrying member, a metal roll of stainless steel, aluminum, or the like, or a roll having a coat layer on the metal roll for controlling charge and controlling resistance has been used. The surface is roughened by a sandpaper method, a bead blast method, a sandblast method, a chemical etching method or a combination of these methods. In this way, the surface of the developer carrier is roughened to prevent uneven conveyance and a decrease in the amount of conveyance, and a uniform layer is formed by pressing the layer regulating member against the surface of the developer carrier. .

【0005】また、トナーと層規制部材との摩擦が不十
分であった場合に、帯電不良のトナーがトナー層中に残
り、画像乱れの原因となるため、十分な摩擦を行うため
に層規制部材を強い圧力で現像剤担持体表面に圧接して
いる。このように層規制部材を強い圧力で圧接する場合
は、現像剤担持体上のトナーがかき取られるので、トナ
ーが現像剤担持体表面に引っ掛かりやすいように粗面化
し、必要な表面粗さを確保するようにしている。
In addition, if the friction between the toner and the layer regulating member is insufficient, poorly charged toner remains in the toner layer and causes image disturbance. The member is pressed against the surface of the developer carrier with a strong pressure. When the layer regulating member is pressed with a strong pressure as described above, the toner on the developer carrier is scraped off, so that the toner is roughened so as to be easily caught on the surface of the developer carrier, and the required surface roughness is reduced. We are trying to secure.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の現像装置では次のような問題点がある。上
記現像装置では、像担持体上の静電潜像をトナーで可視
化する際に、トナーが所望の極性に均一に帯電されてい
る必要があるが、ブレードを現像剤担持体表面に圧接し
てトナーを摩擦帯電させるときに、現像剤担持体上のト
ナー層が厚いと、下層のトナーが十分に帯電されないこ
とがある。現像の際に、所望の極性のトナーに混じって
逆極性に帯電したトナーが含まれていた場合、本来現像
されるべきでない潜像部分が現像され、画像乱れの原因
となる。
However, the conventional developing device as described above has the following problems. In the developing device, when the electrostatic latent image on the image carrier is visualized with the toner, the toner needs to be uniformly charged to a desired polarity, but the blade is pressed against the surface of the developer carrier. When the toner is frictionally charged, if the toner layer on the developer carrying member is thick, the toner in the lower layer may not be sufficiently charged. At the time of development, if toner of a desired polarity is mixed with toner of the opposite polarity, the latent image portion that should not be developed is developed, causing image disturbance.

【0007】また、従来の非磁性一成分現像方式におけ
る層形成では、トナーとブレードとの摩擦により帯電付
与が行われており、両者が十分に接触帯電するようにブ
レードの現像剤担持体への接触圧力を強くする必要があ
る。しかし、ブレードの圧力が高くなると、トナーをか
き取る力も大きくなり、現像領域に十分なトナーを供給
するために現像剤担持体の表面を粗面化して必要な搬送
量を得ている。また、トナーに加わる圧力が高くなる
と、トナーに与えるストレスも大きくなり、帯電制御や
流動性制御のために用いられている外添剤がトナーに埋
まり込み、帯電性や流動性などの性能が低下して画質劣
化の原因となる。
In the conventional layer formation in the non-magnetic one-component developing system, charging is performed by friction between the toner and the blade, and the blade is applied to the developer carrier so that both are sufficiently contact-charged. It is necessary to increase the contact pressure. However, when the blade pressure increases, the toner scraping force also increases, and the surface of the developer carrier is roughened in order to supply a sufficient amount of toner to the developing area, thereby obtaining a necessary transport amount. Also, when the pressure applied to the toner increases, the stress applied to the toner also increases, and external additives used for charge control and fluidity control are embedded in the toner, and the performance such as chargeability and fluidity deteriorates. This causes image quality degradation.

【0008】さらに、表面をサンドペーパー法、ビーズ
ブラスト法、サンドブラスト法、化学エッチング法又は
これらの手法の組み合わせなどにより粗面化させた現像
剤担持体を用いた場合、層形成サイクルによって現像剤
担持体上のトナー量が変動してしまうという問題があ
る。すなわち、1サイクル(供給前に現像剤担持体上の
トナーがない場合)と2サイクル(供給前に1サイクル
目のトナーが消費されずに残っていた場合)、及びそれ
以降のサイクルのトナー量を測定したところ、1サイク
ル目のトナー量が2サイクル目以降のトナー量と比べて
多くなることがわかった。本出願人らの実験によれば、
従来の粗面化した現像剤担持体を用いた場合、例えば図
16中の点線で示すように、1から5サイクル目まで現
像剤担持体上のトナー量が減少しており、1サイクル目
と5サイクル目とを比較すると約一割程度トナー量が減
少してしまう。
Further, when a developer carrying member whose surface is roughened by a sandpaper method, a bead blasting method, a sand blasting method, a chemical etching method or a combination thereof, the developer carrying material is subjected to a layer forming cycle. There is a problem that the amount of toner on the body varies. That is, the toner amount in one cycle (when there is no toner on the developer carrier before supply), two cycles (when the toner in the first cycle remains without being consumed before supply), and the toner amount in the subsequent cycles Was measured, it was found that the toner amount in the first cycle was larger than the toner amount in the second and subsequent cycles. According to our experiments,
In the case where the conventional roughened developer carrier is used, for example, as shown by a dotted line in FIG. 16, the amount of toner on the developer carrier decreases from the first to the fifth cycle. When compared with the fifth cycle, the toner amount is reduced by about 10%.

【0009】このようなサイクル特性が原因となり、黒
ベタパッチの現像後にべた現像を行った場合に、次の層
形成サイクルにおいてパッチを現像した部分のトナー量
が他の部分と比べて多くなるため、図19(a)中の
(A)で示す部分のように、画像の一部だけが濃く現像
される。また、そのときの現像剤担持体表面の状態を図
示したものが図19(b)である。この図に示すよう
に、現像剤担持体の表面は、前のサイクルで現像されト
ナーが消費された部分のトナー量が多くなる。
Due to such cycle characteristics, when solid development is performed after the development of a solid black patch, the amount of toner in the portion where the patch is developed in the next layer formation cycle is larger than in other portions. As shown in FIG. 19A, only a part of the image is developed densely. FIG. 19B illustrates the state of the surface of the developer carrier at that time. As shown in this figure, on the surface of the developer carrying member, the amount of toner in the portion where the toner was consumed after being developed in the previous cycle is increased.

【0010】また、他の問題として、現像剤担持体表面
を粗面化することで、これと接触する層規制部材の表面
を削ってしまう。そしてその削られた部分に小粒径のト
ナーが詰まるなどしてトナーの固着が発生し、トナー層
に筋が発生するなど画像が悪化する問題が生じている。
また従来、層形成部材の現像剤担持体と当接する部分は
ゴムなどの弾性体が用いられているが、常に現像剤担持
体と接触していることからトナーが部分的に固着し、現
像剤担持体上にトナー層を形成する際トナーをせき止
め、筋ムラの発生原因となっている。
Another problem is that the surface of the developer regulating member is roughened so that the surface of the layer regulating member that comes into contact therewith is shaved. Then, a toner having a small particle diameter is clogged in the shaved portion, so that the toner is fixed, and there is a problem that the image is deteriorated such that a streak is generated in the toner layer.
Conventionally, an elastic body such as rubber is used for a portion of the layer forming member that comes into contact with the developer carrying member. However, since the layer is always in contact with the developer carrying member, the toner partially adheres, and When the toner layer is formed on the carrier, the toner is dammed, which causes stripe unevenness.

【0011】さらに、層規制部材が現像剤担持体と接触
する部分には、トナーの帯電をより均一にするためのコ
ーティング剤を塗布する場合があるが、現像剤担持体と
の接触によりコーティングが剥れ、筋などは発生しなく
ともトナーの帯電不良により画像乱れを起こしてしま
う。
Further, a coating agent for more uniformly charging the toner may be applied to a portion where the layer regulating member comes into contact with the developer carrier, but the coating is applied by contact with the developer carrier. Even if peeling, streaking, etc. do not occur, an image disorder may occur due to poor charging of the toner.

【0012】本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、従来よりも層規制部材の
接触圧力を下げるとともに、均一で薄いトナー層を現像
剤担持体上に形成することにより、長期にわたり安定し
て高画質の画像が得られる現像装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the contact pressure of a layer regulating member and to form a uniform and thin toner layer on a developer carrying member. An object of the present invention is to provide a developing device that can stably obtain a high-quality image for a long time by forming the developing device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項1に記載の発明は、 表面に静電潜像が形成
される像担持体と近接又は接触して設けられ、周面が周
回可能に支持された現像剤担持体と、 前記現像剤担持
体の表面に接触又は圧接され、該現像剤担持体表面に現
像剤層を形成する層形成部材とを備え、 前記現像剤担
持体の周面に現像剤層を担持して搬送し、前記像担持体
と該現像剤担持体との対向位置でトナーを前記像担持体
に転移させて前記静電潜像を可視化する現像装置におい
て、前記層形成部材の前記現像剤担持体への接触圧が、
20gf/cm以下に設定されており、 前記現像剤担
持体の表面粗さの平均傾斜(θa)が、2.0度よりも
小さいことを特徴とする現像装置を提供するものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus, comprising: an image carrier having an electrostatic latent image formed on a surface thereof; A developer carrier rotatably supported, and a layer forming member that is in contact with or pressed against the surface of the developer carrier to form a developer layer on the surface of the developer carrier, wherein the developer carrier A developing device that carries and transports a developer layer on the peripheral surface of the body, and transfers the toner to the image carrier at a position facing the image carrier and the developer carrier to visualize the electrostatic latent image In, the contact pressure of the layer forming member to the developer carrier,
It is set to 20 gf / cm or less, and an average inclination (θa) of the surface roughness of the developer carrying member is smaller than 2.0 degrees.

【0014】ここで、平均傾斜(θa)とは、図14に
示すように、断面曲線から測定長さLだけ抜き取った部
分の平均線と断面曲線とがなす角度の平均値で表される
もので、下記の式により求められる値である。
Here, the average inclination (θa) is, as shown in FIG. 14, expressed by the average value of the angle formed by the average line of the portion extracted by the measured length L from the cross-sectional curve and the cross-sectional curve. Is a value obtained by the following equation.

【数1】 (Equation 1)

【0015】この平均傾斜(θa)は、現像剤担持体表
面の凹凸が平均的にどの程度の傾斜角度になっているか
を示すもので、反射光の散乱度などの評価用のパラメー
タのひとつである。また、現像剤担持体の表面は、研磨
等の方法により現実に加工可能な範囲であれば、平坦な
面に近いものまで含む。
The average inclination (θa) indicates the average inclination angle of the irregularities on the surface of the developer carrier, and is one of the parameters for evaluation such as the degree of scattering of reflected light. is there. Further, the surface of the developer carrying member includes a surface close to a flat surface as long as it can be actually processed by a method such as polishing.

【0016】上記層形成部材の現像剤担持体への接触圧
は、20gf/cm以下であればよく、この場合、圧力
がほとんど作用しない場合も含まれる。この接触圧は、
トナー層の形成状態を考慮すると1gf/cm〜10g
f/cmがより好ましい。
The contact pressure of the layer-forming member with the developer carrier may be 20 gf / cm or less. In this case, the case where the pressure hardly acts is included. This contact pressure
Considering the state of formation of the toner layer, 1 gf / cm to 10 g
f / cm is more preferred.

【0017】このような現像装置では、現像剤担持体の
表面粗さの平均傾斜(θa)が、2.0度よりも小さく
設定されており、現像剤担持体の表面は、従来の現像剤
担持体に比べて小さな溝が少なく、比較的になだらかな
状態となる。このような現像剤担持体では、例えば層形
成の1サイクル目に現像剤担持体上にトナーがない状態
と、層形成の2サイクル目に現像剤担持体上にトナーが
消費されずに残っていた場合とで、図16中の実線で示
すように、1サイクル目のトナー量と2サイクル目以降
のトナー量とが安定化する。これは、現像剤担持体の表
面が比較的になだらかであるので、1サイクル目でもト
ナーが載っている場合と同じような表面状態となり、ト
ナーの付着量が安定化するためと考えられる。このた
め、黒ベタパッチの現像後にベタ現像を行った場合で
も、次の層形成サイクルでパッチを現像した部分のトナ
ー量が他の部分と比べて多くなることが防止され、濃度
ムラのない均一な画像が得られる。
In such a developing device, the average slope (θa) of the surface roughness of the developer carrier is set to be smaller than 2.0 degrees, and the surface of the developer carrier is The number of small grooves is smaller than that of the carrier, and the state becomes relatively gentle. In such a developer carrier, for example, there is no toner on the developer carrier in the first cycle of layer formation, and toner remains on the developer carrier in the second cycle of layer formation without being consumed. In this case, the amount of toner in the first cycle and the amount of toner in the second and subsequent cycles are stabilized, as shown by the solid line in FIG. This is presumably because the surface of the developer carrying member is relatively gentle, so that the surface state becomes the same as the case where the toner is loaded even in the first cycle, and the amount of adhered toner is stabilized. Therefore, even when the solid development is performed after the development of the black solid patch, the toner amount in the portion where the patch is developed in the next layer forming cycle is prevented from increasing compared to the other portions, and the uniformity without density unevenness is prevented. An image is obtained.

【0018】また、上記現像装置では、層形成部材の現
像剤担持体への接触圧が20gf/cm以下に設定され
ており、現像剤担持体上に薄いトナー層をほぼ均一に形
成することが可能となる。これは以下のような理由によ
る。
Further, in the above-mentioned developing device, the contact pressure of the layer forming member with the developer carrier is set to 20 gf / cm or less, so that a thin toner layer can be formed almost uniformly on the developer carrier. It becomes possible. This is for the following reasons.

【0019】従来の現像装置では、層形成部材の接触圧
を大きくして層形成時にトナーに電荷を付与するととも
に、現像剤担持体上のトナーがかき取られないように現
像剤担持体表面を粗面化していたが、本発明では、層形
成部材の接触圧を小さくしており、現像剤担持体の表面
をなだらかにしてもトナーがかき取られることがなく、
現像剤担持体上にほぼ均一なトナーの薄層が安定して形
成される。このとき、トナー層が薄いためほとんどのト
ナーが層形成部材と接触し、トナーにほぼ均一に電荷が
付与される。このため、層形成後に現像剤担持体上に逆
極性のトナーが残ることがなく、現像時の地かぶりなど
の画質劣化の発生が防止される。また、層形成部材の接
触圧が小さいため、現像剤の劣化が防止され、長期にわ
たり良好な画質を得ることができる。
In the conventional developing device, the contact pressure of the layer forming member is increased to apply electric charge to the toner at the time of forming the layer, and the surface of the developer supporting member is cleaned so that the toner on the developer supporting member is not scraped off. Although the surface was roughened, in the present invention, the contact pressure of the layer forming member is reduced, and the toner is not scraped off even if the surface of the developer carrying member is made smooth.
A substantially uniform thin layer of toner is stably formed on the developer carrier. At this time, since the toner layer is thin, most of the toner comes into contact with the layer forming member, and the toner is almost uniformly charged. Therefore, the toner of the opposite polarity does not remain on the developer carrier after the layer is formed, and the occurrence of image quality deterioration such as background fogging during development is prevented. Further, since the contact pressure of the layer forming member is small, deterioration of the developer is prevented, and good image quality can be obtained over a long period.

【0020】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の現像装置において、前記現像剤担持体の表面の平均山
間隔(Sm)が、50μm以上であるものとする。
According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, an average interval between peaks (Sm) of the surface of the developer carrier is 50 μm or more.

【0021】ここで、平均山間隔(Sm)とは、図15
に示すように、断面曲線から測定長さLだけ抜き取った
部分の平均線を横切って、山から谷へ向かう点から、次
の山から谷へ向かう横断点までの間隔の平均値で表され
るもので、下記の式により求められる値である。
Here, the average mountain interval (Sm) is defined as shown in FIG.
As shown in the figure, it is expressed by the average value of the interval from the point going from the peak to the valley to the crossing point going from the next peak to the valley, across the average line of the portion extracted by the measured length L from the sectional curve. It is a value obtained by the following equation.

【数2】 (Equation 2)

【0022】このような現像装置では、現像剤担持体の
表面の平均山間隔(Sm)が50μm以上に設定されて
いるので、現像剤担持体の表面の山谷が少なくなり、従
来の現像剤担持体のように小さな溝が密に形成されてお
らず、表面が比較的平坦に近くなる。このため、現像剤
担持体上にトナーが安定して接触し、現像剤担持体上に
付着するトナー量が安定化する。したがって、従来より
も層形成部材の接触圧を小さく設定しても、現像剤担持
体上に均一なトナー層を形成することが可能である。
In such a developing device, the average peak-to-peak interval (Sm) of the surface of the developer carrier is set to 50 μm or more. Small grooves are not densely formed like the body, and the surface is relatively flat. For this reason, the toner comes into stable contact with the developer carrier, and the amount of toner adhering to the developer carrier is stabilized. Therefore, even if the contact pressure of the layer forming member is set lower than in the related art, it is possible to form a uniform toner layer on the developer carrier.

【0023】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2に記載の現像装置において、前記現像剤担持体が
導電性であることを特徴とする現像装置を提供する。こ
のような現像剤担持体としては、請求項4に記載のよう
に、例えばアルミニウムやステンレスなどの金属で形成
されていることが望ましい。現像剤担持体の表面が絶縁
層によりコーティングされたものでは、電荷が表面に残
留し、均一なトナー層を形成することができない。トナ
ーの搬送には鏡像力が大きな役割を果していると考えら
れ、現像剤担持体を導電性とすることにより、現像剤担
持体上に均一なトナー層を形成することができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first or second aspect, wherein the developer carrier is conductive. Such a developer carrier is desirably formed of a metal such as aluminum or stainless steel, for example. When the surface of the developer carrier is coated with an insulating layer, electric charges remain on the surface, and a uniform toner layer cannot be formed. It is considered that the mirror image plays a large role in conveying the toner, and by making the developer carrier conductive, a uniform toner layer can be formed on the developer carrier.

【0024】また、請求項5に記載の発明のように、前
記現像剤担持体として、金属ロール表面に抵抗層を被覆
したものを用いることもできる。抵抗層としては、低抵
抗の材料で比較的薄い層を形成することが望ましく、こ
れにより現像剤担持体上に均一なトナー層を形成するこ
とができる。
Further, as in the fifth aspect of the invention, the developer carrier may be a metal roll surface coated with a resistance layer. It is desirable to form a relatively thin layer of a low-resistance material as the resistance layer, whereby a uniform toner layer can be formed on the developer carrying member.

【0025】請求項6に記載の発明は、請求項1又は請
求項2に記載の現像装置において、前記現像剤担持体
が、金属フィルム又は抵抗体樹脂フィルムを無端状にし
たものであり、この無端状の周面の周回移動が可能とな
るように支持されていることを特徴とする現像装置を提
供する。このように金属フィルム又は抵抗体樹脂フィル
ムからなる現像剤担持体を用いた場合にも、現像剤担持
体の表面粗さの平均傾斜(θa)や平均山間隔(Sm)
を上記範囲に設定することにより、同様の効果を得るこ
とができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the developer carrier has a metal film or a resistor resin film formed endless. There is provided a developing device characterized in that the developing device is supported so as to be able to move around an endless peripheral surface. As described above, even when the developer carrier made of a metal film or a resistor resin film is used, the average slope (θa) and the average peak interval (Sm) of the surface roughness of the developer carrier are used.
Is set in the above range, a similar effect can be obtained.

【0026】請求項7に記載の発明は、請求項1から請
求項6までのいずれかに記載の現像装置において、前記
現像剤担持体上に担持されるトナーが、球形トナーであ
るものとする。従来の現像剤担持体では、表面に小さな
溝が密に形成されており、球形トナーを用いると、トナ
ーと現像剤担持体との接触面積が小さくなり、トナーを
現像剤担持体に保持する力である鏡像力が小さくなる。
これに対し、本発明では、現像剤担持体表面が全体的に
平坦となっており、トナーと現像剤担持体との接触面積
が大きくなることから、球形トナーを用いた場合でも良
好な層形成を行うことができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to sixth aspects, the toner carried on the developer carrier is a spherical toner. . In a conventional developer carrier, small grooves are densely formed on the surface. When spherical toner is used, the contact area between the toner and the developer carrier is reduced, and the force for holding the toner on the developer carrier is reduced. Is small.
On the other hand, in the present invention, since the surface of the developer carrying member is entirely flat and the contact area between the toner and the developer carrying member is large, a good layer formation is possible even when spherical toner is used. It can be performed.

【0027】請求項8に記載の発明は、請求項1から請
求項7までのいずれかに記載の現像装置において、前記
現像剤担持体の周回方向における前記層形成部材の下流
側に、該現像剤担持体上に担持されるトナーを帯電させ
るトナー帯電装置を有するものとする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to seventh aspects, the developing device is provided downstream of the layer forming member in a circumferential direction of the developer carrier. It has a toner charging device for charging the toner carried on the agent carrier.

【0028】上記発明では、層形成部材により現像剤担
持体上に薄いトナー層が形成される際に、トナーが層形
成部材と接触して所望の極性の電荷が付与されるが、ト
ナー層を形成した後、さらにトナー帯電装置によりトナ
ーを帯電することで、現像剤担持体上のトナーに確実に
電荷を付与することができる。このため、逆極性のトナ
ーが現像剤担持体の周回移動により現像領域に搬送され
るのが防止され、より鮮明な画質の画像を得ることが可
能となる。
In the above invention, when a thin toner layer is formed on the developer carrying member by the layer forming member, the toner comes into contact with the layer forming member to give a charge of a desired polarity. After the formation, the toner is further charged by the toner charging device, so that the charge on the toner on the developer carrying member can be reliably applied. For this reason, the toner of the opposite polarity is prevented from being conveyed to the developing area by the circumferential movement of the developer carrying member, and a clearer image can be obtained.

【0029】請求項9に記載の発明は、請求項1から請
求項8までのいずれかに記載の現像装置において、前記
層形成部材の前記現像剤担持体と当接する部分が、プラ
スチックで形成されているものとする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to eighth aspects, a portion of the layer forming member that contacts the developer carrier is formed of plastic. It is assumed that

【0030】層形成部材の現像剤担持体と当接する部分
にプラスチックを用いることで、従来用いられている当
接部分にゴムを用いた層形成部材に比べトナーの付着を
抑制することができ、長期にわたり筋ムラのない均一な
トナー層を現像剤担持体上に形成することが可能とな
る。プラスチックが従来用いられているゴムよりも固着
を起こしにくい理由としては、表面の摩擦係数がゴムの
場合は大きく、トナーが引っかかり易いことが原因と考
えられる。なお、上記発明に記載のプラスチックとは主
に熱可塑性樹脂であり、特にビニル系や主鎖にO、N、
S及びベンゼン環などを持つものである。ゴムとは加硫
型ゴム及び熱可塑性エラストマーなどでゴム状弾性を示
すものである。
By using plastic for the portion of the layer forming member that comes into contact with the developer carrying member, toner adhesion can be suppressed as compared with a conventionally used layer forming member that uses rubber for the contact portion. It is possible to form a uniform toner layer on the developer carrying member without stripe unevenness for a long period of time. It is considered that the reason why plastic is less likely to stick than conventionally used rubber is that the coefficient of friction of the surface of rubber is large in the case of rubber and the toner is easily caught. Incidentally, the plastic described in the above invention is mainly a thermoplastic resin, and particularly, O, N,
It has S and a benzene ring. The rubber is a vulcanized rubber, a thermoplastic elastomer, or the like that exhibits rubber-like elasticity.

【0031】請求項10に記載の発明は、請求項1から
請求項9までのいずれかに記載の現像装置において、前
記層形成部材は、前記現像剤担持体と当接しない面に導
電層を有し、 前記導電層と前記現像剤担持体との間に
交番電界を印加する電源を有するものとする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to ninth aspects, the layer forming member includes a conductive layer on a surface that does not contact the developer carrier. And a power supply for applying an alternating electric field between the conductive layer and the developer carrier.

【0032】このような現像装置では、交番電界を印加
することにより層形成部材を通過した後にトナーを振動
させることができ、細かな筋やムラをなくし均一なトナ
ー層を形成することが可能となる。この交番電界は、例
えば図18(a)に示すようなSin波などを用いるこ
とができるが、図18(b)に示すようにDC成分を重
畳させたもののほうが好ましい。つまり、請求項13に
記載の発明のように、AC成分にDC成分を重畳した交
番電界を用いることで、帯電したトナーが現像剤担持体
上に引き寄せられるような効果が生じる。また図18
(c)に示すような矩形波であっても構わない。実際の
現像装置では、上記層形成のための交番電界とは別に、
トナーを静電潜像担持体上に現像するための交番電界も
印加するため、実際に現像剤担持体に印加されるバイア
スはこれらをたし合わせたものになる。また印加される
バイアスは正弦波、矩形波など適宜に設定することがで
きる。
In such a developing device, by applying an alternating electric field, the toner can be vibrated after passing through the layer forming member, and it is possible to form a uniform toner layer without fine lines or unevenness. Become. As this alternating electric field, for example, a sine wave as shown in FIG. 18A can be used, but it is preferable that a DC component is superimposed as shown in FIG. 18B. That is, by using the alternating electric field in which the DC component is superimposed on the AC component as in the invention according to claim 13, an effect is produced that the charged toner is attracted to the developer carrier. FIG.
A rectangular wave as shown in (c) may be used. In an actual developing device, apart from the alternating electric field for forming the layer,
Since an alternating electric field for developing the toner on the electrostatic latent image carrier is also applied, the bias actually applied to the developer carrier is a sum of these. The applied bias can be set as appropriate, such as a sine wave or a rectangular wave.

【0033】請求項11に記載の発明は、請求項10に
記載の現像装置において、前記層形成部材は、プラスチ
ックフィルムの前記現像剤担持体と当接しない面に金属
の薄膜が形成されているものとする。金属の薄膜は、例
えば蒸着などにより設けることができ、この金属の薄膜
を介して交番電界を印加することができる。部材全体を
プラスチックフィルムで構成することは金属材料と比べ
加工が容易であり、安価である。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the developing device according to the tenth aspect, the layer forming member has a thin metal film formed on a surface of the plastic film that does not contact the developer carrier. Shall be. The metal thin film can be provided by, for example, vapor deposition, and an alternating electric field can be applied through the metal thin film. When the entire member is formed of a plastic film, the processing is easier and the cost is lower than that of a metal material.

【0034】請求項12に記載の発明は、請求項10に
記載の現像装置において、前記層形成部材は、一部が固
定支持された金属の板状部材と、この板状部材に貼着さ
れたプラスチックフィルムとを有するものとする。この
ような層形成部材では、金属の板状部材を用いているの
で、蒸着などにより金属の薄膜を設ける場合と比較して
経時的に塑性変形しにくく、長期にわたり接触圧をほぼ
一定にすることが可能である。例えば、片面に接着性を
持つプラスチックフィルムを金属の板状部材上に貼った
ものは容易かつ安価に製造することが可能である。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the developing device according to the tenth aspect, the layer forming member is a metal plate member partially fixed and supported, and is adhered to the plate member. Plastic film. In such a layer forming member, since a metal plate-shaped member is used, it is difficult to be plastically deformed with time as compared with a case where a metal thin film is provided by vapor deposition or the like, and the contact pressure is kept substantially constant for a long period of time. Is possible. For example, a plastic film having an adhesive property on one side adhered to a metal plate member can be easily and inexpensively manufactured.

【0035】また、上記のようにACバイアスによりト
ナーを振動させる場合は、層形成部材として従来の厚い
ゴム部材を用いると非常に大きな交番電界が必要だが、
請求項11又は請求項12に記載の発明のように薄いプ
ラスチックフィルムを用いれば低い電圧から振動の効果
を得ることができ、装置の他部分への放電を防止すると
ともにエネルギーを節約することができる。
When the toner is vibrated by the AC bias as described above, a very large alternating electric field is required if a conventional thick rubber member is used as the layer forming member.
If a thin plastic film is used as in the invention of claim 11 or 12, a vibration effect can be obtained from a low voltage, and it is possible to prevent discharge to other parts of the device and save energy. .

【0036】請求項14に記載の発明は、請求項10か
ら請求項13までのいずれかに記載の現像装置におい
て、前記交番電界は、AC成分のピーク間電圧が100
V以上に設定されているものとする。AC成分のピーク
間電圧を100V以上に設定することで、トナーが十分
に振動し、トナー層をほぼ均一にすることができる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the tenth to thirteenth aspects, the alternating electric field has an AC component having a peak-to-peak voltage of 100.
It is assumed that V is set to V or more. By setting the peak-to-peak voltage of the AC component to 100 V or more, the toner vibrates sufficiently and the toner layer can be made substantially uniform.

【0037】請求項15に記載の発明は、請求項10か
ら請求項14までのいずれかに記載の現像装置におい
て、前記交番電界の周波数と、前記現像剤担持体の表面
速度との関係が10Hz/(mm/sec)以上に設定
されているものとする。ACバイアスの周波数は現像剤
担持体の表面速度との関係で決まるが、これらを10H
z/(mm/sec)以上に設定すると、振動のスピー
ドが速くなり、トナー層にムラが発生するのを防止する
ことができる。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the developing device according to the tenth aspect, the relationship between the frequency of the alternating electric field and the surface speed of the developer carrier is 10 Hz. / (Mm / sec) or more. The frequency of the AC bias is determined by the relationship with the surface speed of the developer carrying member.
When it is set to z / (mm / sec) or more, the speed of vibration is increased, and it is possible to prevent the toner layer from being uneven.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本願に係る発明の実施の形
態を図に基づいて説明する。図1は、請求項1、請求項
2、請求項3又は請求項4に記載の発明の一実施形態で
ある現像装置を示す概略構成図である。この現像装置
は、現像剤が収容されるハウジング9の像担持体10と
の対向部位に開口部を設け、この部分に、非磁性一成分
現像剤を表面に担持しながら搬送する現像剤担持体1を
備えている。この現像剤担持体1との対向位置には、現
像剤担持体1に現像剤を供給する供給ロール2と、現像
剤担持体の表面にトナーの薄層を形成する層形成部材3
とを備えており、さらに供給ロール2の背面側にはハウ
ジング9内の現像剤を撹拌する撹拌部材4を備えてい
る。また、現像剤担持体1には、像担持体10との間に
現像用の電圧を印加する電源5が接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a developing device according to an embodiment of the invention described in claim 1, claim 2, claim 3 or claim 4. In this developing device, an opening is provided in a portion of a housing 9 in which a developer is accommodated and opposed to an image carrier 10, and a developer carrier that carries a non-magnetic one-component developer while carrying it on the surface is provided in this portion. 1 is provided. At a position facing the developer carrier 1, a supply roll 2 for supplying the developer to the developer carrier 1 and a layer forming member 3 for forming a thin layer of toner on the surface of the developer carrier are provided.
Further, a stirring member 4 for stirring the developer in the housing 9 is provided on the back side of the supply roll 2. Further, a power supply 5 for applying a developing voltage between the developer carrier 1 and the image carrier 10 is connected to the developer carrier 1.

【0039】上記現像剤担持体1は、アルミニウム製の
ロールからなり、表面をサンドブラスト法、化学エッチ
ング法の組み合わせにより研磨して、図2に示すように
表面が比較的に滑らかで小さな溝がない状態(全体的に
平坦に近い状態)に形成したものである。この現像剤担
持体の表面は、表面粗さの平均傾斜(θa)が2.0度
よりも小さく、平均山間隔(Sm)が50μm以上とな
るように形成されている。
The developer carrier 1 is made of an aluminum roll, and its surface is polished by a combination of sandblasting and chemical etching, so that the surface is relatively smooth and has no small grooves as shown in FIG. It is formed in a state (a state almost entirely flat). The surface of the developer carrier is formed such that the average slope (θa) of the surface roughness is smaller than 2.0 degrees and the average peak interval (Sm) is 50 μm or more.

【0040】現像剤担持体1の表面粗さは、東京精密株
式会社製Surfcomを用いて以下のような方法によ
り測定したものである。図3(a)に示すように、現像
剤担持体1を回転させ、測定触針11を固定して測定を
行った場合、現像剤担持体の回転ムラにより測定が正確
に行われなかったため、図3(b)及び(c)に示すよ
うに、触針11を移動する方法により測定を行った。測
定誤差を少なくするためには最低でも測定長さを2mm
以上にしなければならない。今回の測定では測定長さを
10mm、カットオフ値を0.25mm、触針先端径を
1μmに設定し、測定距離を十分に大きくとって行っ
た。図3(b)に示す方法では、小径の現像剤担持体の
場合に、長い範囲の測定が難しいことから、図3(c)
に示す方法で触針11を移動させて測定を行った。
The surface roughness of the developer carrying member 1 is measured by using Surfcom manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. in the following manner. As shown in FIG. 3A, when the developer carrier 1 was rotated and the measurement stylus 11 was fixed for measurement, the measurement was not performed accurately due to uneven rotation of the developer carrier. As shown in FIGS. 3B and 3C, the measurement was performed by moving the stylus 11. In order to reduce measurement errors, the minimum measurement length is 2 mm
You have to do more. In this measurement, the measurement length was set to 10 mm, the cutoff value was set to 0.25 mm, the tip diameter of the stylus was set to 1 μm, and the measurement distance was set to be sufficiently large. In the method shown in FIG. 3B, it is difficult to measure a long range in the case of a developer carrier having a small diameter.
The measurement was performed by moving the stylus 11 by the method shown in FIG.

【0041】従来より、現像剤担持体などの表面粗さを
示す手段として十点平均粗さ(Rz)が用いられている
が、測定距離が変わると値が変化することから、本実施
形態の現像剤担持体のような微小な凹凸を示す手段とし
てはふさわしくない。そこで、本出願人は微小な表面の
凹凸を示す手段として、図14及び図15に示す平均傾
斜(θa)及び平均山間隔(Sm)を用い、これらを上
記範囲に設定したものである。この現像剤担持体の表面
状態による作用については後述する。
Conventionally, ten-point average roughness (Rz) has been used as a means for indicating the surface roughness of a developer carrier or the like, but the value changes when the measurement distance changes. It is not suitable as a means showing minute irregularities such as a developer carrier. Therefore, the present applicant uses the average inclination (θa) and the average peak interval (Sm) shown in FIGS. 14 and 15 as means for indicating minute surface irregularities, and sets these in the above range. The effect of the surface state of the developer carrier will be described later.

【0042】上記層形成部材3は、厚さ0.03〜0.
3mm程度のステンレスの板バネにSiゴムやEPDM
ゴムを加硫接着したものであり、現像剤担持体1の表面
に接触するように支持されている。このとき、現像剤担
持体1への接触圧は20gf/cm以下、好ましくは1
0〜1gf/cmとなるように設定されている。また、
ゴムの硬度は20〜80度のものが使用可能であり、特
に30〜60度のものが適している。
The layer forming member 3 has a thickness of 0.03-0.
Si rubber or EPDM on stainless steel leaf spring of about 3mm
The rubber is vulcanized and adhered, and is supported so as to be in contact with the surface of the developer carrying member 1. At this time, the contact pressure on the developer carrier 1 is 20 gf / cm or less, preferably 1 gf / cm or less.
It is set to be 0 to 1 gf / cm. Also,
A rubber having a hardness of 20 to 80 degrees can be used, and a rubber having a hardness of 30 to 60 degrees is particularly suitable.

【0043】上記層形成部材3の接触圧は、図4に示す
ような装置により測定したものである。この図に示すよ
うに、現像剤担持体21の両端の軸受け部材22に当接
するように圧力センサ24を設け、層形成部材23を現
像剤担持体21に押し当てて圧力センサ24により層形
成部材23の接触圧を測定した。
The contact pressure of the layer forming member 3 was measured by an apparatus as shown in FIG. As shown in this figure, a pressure sensor 24 is provided so as to contact the bearing members 22 at both ends of the developer carrier 21, and the layer forming member 23 is pressed against the developer carrier 21, and the pressure sensor 24 23 were measured for contact pressure.

【0044】この層形成部材3の接触圧が50gf/c
mを超える範囲では、層形成部材が現像剤担持体上のト
ナーをかき取ってしまい、均一なトナー層を形成するこ
とができない。本実施形態では、層形成部材3の接触圧
が10〜1gf/cmに設定されており、従来に比べて
小さいので、現像剤担持体1上の表面により薄いトナー
層が形成される。このとき、現像剤担持体上のトナー層
は、ほぼ一層程度が担持された状態となっている。ま
た、トナー層が形成される際に、層形成部材3はトナー
層を構成するトナー粒子とほぼ確実に接触するので、ト
ナーはほぼ均一に帯電され、逆極性のトナーが混入する
ことはほとんどない。なお、上記層形成部材3として
は、厚さ0.05〜0.5mm程度のポリエチレンやポ
リスチレンなどのプラスチックフィルムを用いてもよ
い。
The contact pressure of the layer forming member 3 is 50 gf / c
If it exceeds m, the layer forming member scrapes off the toner on the developer carrying member, and a uniform toner layer cannot be formed. In the present embodiment, the contact pressure of the layer forming member 3 is set to 10 to 1 gf / cm, which is smaller than in the related art, so that a thinner toner layer is formed on the surface of the developer carrier 1. At this time, approximately one layer of the toner layer on the developer carrying member is in a state of being carried. Further, when the toner layer is formed, the layer forming member 3 is almost certainly in contact with the toner particles constituting the toner layer, so that the toner is charged substantially uniformly, and the toner of the opposite polarity is hardly mixed. . The layer forming member 3 may be a plastic film such as polyethylene or polystyrene having a thickness of about 0.05 to 0.5 mm.

【0045】上記現像装置で用いられる現像剤は、非磁
性一成分系のトナーであり、スチレン樹脂、アクリル樹
脂及びポリエステル樹脂等の各種熱可塑性樹脂中に顔料
や含金属アゾ染料等の極性制御剤を分散し、粉砕、分級
により3〜20μmの大きさにしたもので、電荷制御剤
が外添してある。電荷制御剤としては、疎水化処理した
シリカ、アルミナ、酸化チタン等の約0.1μm以下の
微粒子が用いられるが、酸化チタンがより好ましい。ま
たトナーの流動性助剤が外添してある。
The developer used in the above-mentioned developing device is a non-magnetic one-component toner, and a polarity controlling agent such as a pigment or a metal-containing azo dye is contained in various thermoplastic resins such as styrene resin, acrylic resin and polyester resin. Is dispersed, crushed and classified to a size of 3 to 20 μm, and a charge control agent is externally added. As the charge control agent, fine particles of about 0.1 μm or less such as silica, alumina, and titanium oxide which have been subjected to a hydrophobic treatment are used, and titanium oxide is more preferable. Further, a fluidity aid of the toner is externally added.

【0046】このような現像装置では、ハウジング9内
でトナーが撹拌部材4により撹拌され、供給ロール2に
よりトナーが現像剤担持体1の表面へ供給される。現像
剤担持体1へ供給されたトナーは、現像剤担持体1の回
転により層形成部材2との接触部を通過し、現像剤担持
体1の表面にほぼ均一なトナー層が形成される。このト
ナー層は現像剤担持体1の回転により像担持体10との
対向位置に搬送され、現像剤担持体1と像担持体10と
の間に形成される電界の作用により、トナーが像担持体
10の静電潜像に転移して可視化される。
In such a developing device, the toner is stirred by the stirring member 4 in the housing 9, and the toner is supplied to the surface of the developer carrier 1 by the supply roll 2. The toner supplied to the developer carrier 1 passes through a contact portion with the layer forming member 2 by the rotation of the developer carrier 1, and a substantially uniform toner layer is formed on the surface of the developer carrier 1. The toner layer is conveyed to a position facing the image carrier 10 by rotation of the developer carrier 1, and the toner is carried on the image carrier by the action of an electric field formed between the developer carrier 1 and the image carrier 10. The image is transferred to an electrostatic latent image of the body 10 and is visualized.

【0047】上記現像装置では、現像剤担持体1の表面
が比較的に滑らかで、層形成部材3の接触圧が小さく設
定されているので、現像剤担持体1の表面に薄いトナー
層がほぼ均一に形成されるとともに、層形成部材3によ
るトナーの劣化を防止することが可能である。
In the developing device, the surface of the developer carrier 1 is relatively smooth and the contact pressure of the layer forming member 3 is set to be small. The toner can be uniformly formed, and the toner can be prevented from being deteriorated by the layer forming member 3.

【0048】次に、上記現像装置の効果を確認するため
に行った実験について説明する。まず、現像剤担持体の
表面の平均傾斜(θa)を変化させてトナー層の形成を
行った場合に、現像剤担持体上のトナー量のサイクル特
性を調査した結果について説明する。図5は、平均傾斜
(θa)を変化させたときのトナー層形成サイクルと現
像剤担持体上のトナー量との関係を示したグラフであ
る。この実験では、層形成部材の接触圧は5gf/cm
に設定されている。図5に示すように、θaが小さくな
ると、現像剤担持体上のトナー量がほぼ一定となり、サ
イクル特性がよくなることがわかる。
Next, an experiment performed to confirm the effect of the developing device will be described. First, the result of examining the cycle characteristics of the amount of toner on the developer carrier when the toner layer is formed by changing the average inclination (θa) of the surface of the developer carrier will be described. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the toner layer forming cycle and the amount of toner on the developer carrier when the average inclination (θa) is changed. In this experiment, the contact pressure of the layer forming member was 5 gf / cm
Is set to As shown in FIG. 5, when the value of θa decreases, the amount of toner on the developer carrier becomes substantially constant, and the cycle characteristics are improved.

【0049】図6は、1サイクル目と5サイクル目のト
ナー量変化率(ΔTMAD)とθaとの関係を示したグラフ
である。トナー量変化率(ΔTMAD)は、次式で与えられ
るものである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the toner amount change rate ( ΔTMAD ) and θa in the first cycle and the fifth cycle. The toner amount change rate ( ΔTMAD ) is given by the following equation.

【数3】 (Equation 3)

【0050】これまでの研究により、ΔTMAD<5.0%
の範囲であれば、画像に大きな影響がないことがわかっ
ている。したがって図6より、現像剤担持体の表面粗さ
の平均傾斜(θa)は、θa<2.0度の範囲が好まし
いことがわかる。
According to previous studies, Δ TMAD <5.0%
It has been found that the image has no significant effect in the range of. Accordingly, FIG. 6 shows that the average inclination (θa) of the surface roughness of the developer carrying member is preferably in the range of θa <2.0 degrees.

【0051】次に、現像剤担持体の平均山間隔(Sm)
を変化させたときの現像剤担持体上のトナー量を測定し
た結果について説明する。図7は、平均山間隔(Sm)
と現像剤担持体上のトナー量との関係を、層形成部材の
接触圧により比較したグラフである。このグラフに示す
ように、現像剤担持体上のトナー量は、Sm≧50μm
の範囲でほぼ均一になることがわかる。
Next, the average peak interval (Sm) of the developer carrying member
The result of measuring the amount of toner on the developer carrying member when is changed will be described. FIG. 7 shows the average mountain interval (Sm).
5 is a graph comparing the relationship between the amount of toner on a developer carrier and the amount of toner on a developer carrier. As shown in this graph, the toner amount on the developer carrier is Sm ≧ 50 μm
It can be seen that it becomes almost uniform in the range of.

【0052】また、従来では、層形成部材が20gf/
cm程度の接触圧で現像剤担持体に押し当てられてお
り、15gf/cm以下ではトナー層が乱れ、良好なト
ナー層の形成を行うことができなかった。これに対し本
実施形態では、20gf/cm以下でも良好なトナー層
の形成が行われることが確認された。層形成部材の接触
圧は特に10〜1gf/cmが好ましく、この範囲でほ
ぼ均一なトナーの薄層が得られることがわかった。ま
た、層形成部材の接触圧が0.5gf/cm以下のとき
は、圧力が弱く均一な層形成が行われなかった。
Conventionally, the layer forming member has a thickness of 20 gf /
The toner layer was pressed against the developer carrying member at a contact pressure of about 15 cm, and when it was 15 gf / cm or less, the toner layer was disturbed, and a good toner layer could not be formed. On the other hand, in the present embodiment, it was confirmed that a good toner layer was formed even at 20 gf / cm or less. The contact pressure of the layer forming member is particularly preferably from 10 to 1 gf / cm, and it has been found that a substantially uniform thin layer of the toner can be obtained in this range. When the contact pressure of the layer forming member was 0.5 gf / cm or less, the pressure was weak and uniform layer formation was not performed.

【0053】以上の結果より、現像剤担持体の表面の平
均傾斜(θa)をθa<2.0度にし、さらに平均山間
隔(Sm)をSm≧50μmとすることで、従来より弱
い層形成部材の接触圧で、現像剤担持体上にほぼ均一な
トナーの薄層を形成できることがわかった。
From the above results, the average inclination (θa) of the surface of the developer carrying member is set to θa <2.0 degrees, and the average interval between peaks (Sm) is set to Sm ≧ 50 μm, thereby forming a weaker layer than the conventional one. It was found that a substantially uniform thin layer of toner could be formed on the developer carrying member by the contact pressure of the member.

【0054】次に、本実施形態の現像剤担持体と従来の
現像剤担持体とを用い、長期のランニングテストを行っ
た結果について説明する。本実施形態の現像剤担持体
は、先述の図2に示すように、表面が比較的に滑らかで
小さな溝が少ないものである。これに対し従来の現像剤
担持体は、ブラストなどにより表面を粗面化したもので
あり、図8に示すように、表面に小さな溝が密にできて
いるため、平均傾斜(θa)は大きな値となっている。
Next, the results of a long-term running test using the developer carrier of the present embodiment and a conventional developer carrier will be described. The developer carrier of the present embodiment has a relatively smooth surface and few small grooves, as shown in FIG. 2 described above. On the other hand, the conventional developer carrier has a roughened surface by blasting or the like, and as shown in FIG. 8, small grooves are densely formed on the surface, so that the average inclination (θa) is large. Value.

【0055】これらの現像剤担持体上のトナー量のサイ
クル特性を測定したところ、本実施形態の現像剤担持体
1では、1サイクル目と2サイクル目以降の現像剤担持
体上のトナー量の変化が、従来の現像剤担持体121と
比較して安定化することが確認された。また、長期ラン
ニングテストを行ったところ、従来の現像剤担持体12
1では、現像剤担持体の回転により層形成部材の表面が
削られ、その部分にトナーが付着して筋等の発生原因に
なっているのに対し、本実施形態の現像剤担持体1を用
いた場合は、均一なトナー層が長時間にわたって形成さ
れることが確認された。
When the cycle characteristics of the amount of toner on the developer carrier were measured, the developer carrier 1 of the present embodiment showed that the amount of toner on the developer carrier in the first cycle and the second and subsequent cycles was It was confirmed that the change was stabilized as compared with the conventional developer carrier 121. In addition, when a long-term running test was performed, the conventional developer carrier 12
In No. 1, the surface of the layer forming member is shaved by the rotation of the developer carrying member, and the toner adheres to that portion, causing a streak or the like. When used, it was confirmed that a uniform toner layer was formed over a long period of time.

【0056】なお、上記現像装置では、非磁性一成分現
像方式を用いた例が示されているが、磁気吸引力により
現像剤担持体上に磁性現像剤を保持する現像方式におい
ても、同様の効果を得ることができる。
In the above-described developing apparatus, an example in which a non-magnetic one-component developing system is used is shown. However, the same applies to a developing system in which a magnetic developer is held on a developer carrier by magnetic attraction. The effect can be obtained.

【0057】次に、請求項1、請求項2又は請求項5に
記載の発明の一実施形態である現像装置について説明す
る。この現像装置では、図1に示す現像装置の現像剤担
持体1に代えて、図9に示すように、金属ロール31a
の周面に抵抗体からなるコート層31bを被覆した現像
剤担持体31が用いられている。このコート層31bに
は、導電性粉末を混合した樹脂など、低抵抗のものが用
いられている。これは、表面が絶縁層によりコーティン
グされたものでは、電荷が表面に残留し、均一なトナー
層を形成することができなくなるからであり、また、コ
ート層31bの厚さは、より薄いほうが好ましい。ま
た、表面の平均傾斜(θa)及び平均山間隔(Sm)
は、図1に示す現像剤担持体1と同じに設定されてい
る。なお、この現像装置の他の構成は図1に示す現像装
置と同じである。
Next, a developing device according to an embodiment of the present invention will be described. In this developing device, instead of the developer carrier 1 of the developing device shown in FIG.
A developer carrier 31 having a peripheral surface covered with a coat layer 31b made of a resistor is used. The coat layer 31b is made of a material having a low resistance, such as a resin mixed with a conductive powder. This is because if the surface is coated with an insulating layer, electric charges remain on the surface and a uniform toner layer cannot be formed, and the thickness of the coat layer 31b is preferably smaller. . Also, the average surface inclination (θa) and the average peak interval (Sm)
Is set the same as the developer carrier 1 shown in FIG. The other structure of this developing device is the same as that of the developing device shown in FIG.

【0058】現像剤担持体上のトナーの搬送に関して
は、トナーを現像剤担持体に保持する力である鏡像力が
大きな役割を果していると考えられる。上記のように現
像剤担持体上に低抵抗のコート層31bを被覆すること
により、電荷の残留が防止され、ほぼ均一なトナー層を
形成することができる。
Regarding the conveyance of the toner on the developer carrying member, it is considered that the mirror image force, which is the force for holding the toner on the developer carrying member, plays a large role. By covering the developer carrying member with the low-resistance coating layer 31b as described above, electric charge is prevented from remaining, and a substantially uniform toner layer can be formed.

【0059】図10は、請求項1、請求項2又は請求項
6に記載の発明の一実施形態である現像装置を示す概略
構成図である。この現像装置は、フィルム状部材を無端
状に形成した現像剤担持体41を備えており、支持ロー
ル46,47により周回移動が可能となるように支持さ
れている。この現像剤担持体41は、アルミニウム等の
金属フィルムからなり、表面粗さの平均傾斜(θa)が
2.0度よりも小さく、表面の平均山間隔(Sm)が5
0μm以上となるように形成されている。なお、この現
像装置の他の構成は図1に示す現像装置と同じである。
FIG. 10 is a schematic structural view showing a developing device according to an embodiment of the present invention. This developing device includes a developer carrier 41 having a film-like member formed endlessly, and is supported by supporting rolls 46 and 47 so as to be able to move around. The developer carrier 41 is made of a metal film such as aluminum, and has an average surface roughness slope (θa) of less than 2.0 degrees and an average surface interval (Sm) of 5 degrees.
It is formed so as to be 0 μm or more. The other structure of this developing device is the same as that of the developing device shown in FIG.

【0060】このような現像装置でも、図1に示す実施
形態と同様に、1サイクル目と2サイクル目以降の現像
剤担持体上のトナー量に変化が少なく、サイクル特性が
安定化していた。また、長期ランニングテストを行った
ところ、均一なトナー層が長時間にわたって形成される
ことが確認された。
In such a developing device, as in the embodiment shown in FIG. 1, the amount of toner on the developer carrier after the first cycle and the second cycle and thereafter is small, and the cycle characteristics are stabilized. In addition, a long-term running test confirmed that a uniform toner layer was formed over a long period of time.

【0061】次に、請求項1、請求項2又は請求項7に
記載の発明の一実施形態である現像装置について説明す
る。この現像装置では、図11(a)に示すように、現
像剤として粒径が3〜20μmの球形トナー52が用い
られている。この球形トナーの表面には電荷制御剤とし
て、疎水化処理したシリカ、アルミナ、酸化チタン等の
0.1μm以下微粒子が外添されており、そのうち酸化
チタンがより好ましい。またトナーの流動性助剤が外添
されている。また、現像剤担持体51としては、図1に
示す現像装置で用いられる現像剤担持体と同じものが用
いられている。なお、この現像装置の他の構成は図1に
示す現像装置と同じである。
Next, a developing device according to an embodiment of the present invention will be described. In this developing device, as shown in FIG. 11A, a spherical toner 52 having a particle diameter of 3 to 20 μm is used as a developer. 0.1 μm or less fine particles such as silica, alumina, and titanium oxide subjected to hydrophobic treatment are externally added as a charge control agent to the surface of the spherical toner, and titanium oxide is more preferable. Further, a fluidity aid of the toner is externally added. Further, as the developer carrying member 51, the same as the developer carrying member used in the developing device shown in FIG. 1 is used. The other structure of this developing device is the same as that of the developing device shown in FIG.

【0062】従来の現像剤担持体では、図11(b)に
示すように球形トナー152を用いた場合、トナーと現
像剤担持体151との接触面積が小さく、トナーを現像
剤担持体151に保持する力である鏡像力が小さい。こ
れに対し本実施形態では、図11(a)に示すように、
トナー52と現像剤担持体51との接触面積が従来に比
べて大きくなることから、球形トナーを用いた場合でも
現像剤担持体上に良好にトナー層を形成することができ
る。
In the conventional developer carrier, when the spherical toner 152 is used as shown in FIG. 11B, the contact area between the toner and the developer carrier 151 is small, and the toner is transferred to the developer carrier 151. The image power, which is the holding force, is small. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG.
Since the contact area between the toner 52 and the developer carrying member 51 is larger than in the related art, a toner layer can be favorably formed on the developer carrying member even when spherical toner is used.

【0063】図12は、請求項1、請求項2又は請求項
8に記載の発明の一実施形態である現像装置を示す概略
構成図である。この現像装置は、図1に示す現像装置に
加えて、現像剤担持体61の周回方向における層形成部
材63の下流側に、現像剤担持体61上に形成されたト
ナー層を帯電するトナー帯電装置66を備えている。
FIG. 12 is a schematic structural view showing a developing device according to an embodiment of the present invention. This developing device includes, in addition to the developing device shown in FIG. 1, a toner charging device that charges a toner layer formed on the developer carrying member 61 downstream of the layer forming member 63 in the circumferential direction of the developer carrying member 61. A device 66 is provided.

【0064】このトナー帯電装置66は、図12(b)
に示すように、絶縁基板73上に放電電極71と電界制
御電極72とがそれぞれ交互に等間隔で配列されてお
り、放電電極71は、導電性層71aとその表面を被覆
する半導電性層71bとから構成されている。そして、
放電電極71に電源74から放電開始電位以上の電位を
印加するとともに、電界制御電極72に電源75から現
像剤担持体61と放電電極71との間の電位を印加す
る。このようなトナー帯電装置66では、放電電極71
と電界制御電極72との間の微小空間に高電界を発生さ
せ、この微小空間で電離状態を形成し、そこで発生した
両極性の電荷のうち、所望の極性の電荷のみを電界制御
電極72と現像剤担持体61との間に形成される誘導電
界によって現像剤担持体上のトナー層に誘導するように
なっている。なお、上記現像装置の他の構成は図1に示
す現像装置と同じである。
This toner charging device 66 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, discharge electrodes 71 and electric field control electrodes 72 are alternately arranged at equal intervals on an insulating substrate 73. The discharge electrodes 71 are formed of a conductive layer 71a and a semiconductive layer covering the surface thereof. 71b. And
A potential equal to or higher than the discharge start potential is applied to the discharge electrode 71 from the power supply 74, and a potential between the developer carrier 61 and the discharge electrode 71 is applied to the electric field control electrode 72 from the power supply 75. In such a toner charging device 66, the discharge electrode 71
A high electric field is generated in a minute space between the electric field control electrode 72 and the electric field control electrode 72, and an ionization state is formed in this minute space. An induced electric field formed between the developer carrier 61 and the developer carrier 61 guides the toner layer on the developer carrier. The other structure of the developing device is the same as that of the developing device shown in FIG.

【0065】上記のような現像装置では、現像剤担持体
61上に層形成部材63によりほぼ均一なトナー層が形
成され、このトナー像がトナー帯電装置66との対向位
置を通過する際に、トナー層がほぼ均一な極性に帯電さ
れる。トナーは層形成部材63との接触摩擦により帯電
されるが、トナー帯電装置66によりトナーに所望の極
性の電荷がより確実に付与されることで、さらに鮮明な
画像を得ることができる。また、層形成部材63との摩
擦だけでトナーの帯電を行わずに、トナー帯電装置66
によりトナー帯電を行っているため、層形成部材の接触
圧を更に弱くすることができ、長期間にわたりトナーの
劣化を防止することができる。
In the developing device as described above, a substantially uniform toner layer is formed on the developer carrier 61 by the layer forming member 63, and when this toner image passes through a position facing the toner charging device 66, The toner layer is charged to a substantially uniform polarity. Although the toner is charged by the contact friction with the layer forming member 63, a clearer image can be obtained by more surely applying a charge of a desired polarity to the toner by the toner charging device 66. Further, the toner charging device 66 does not charge the toner only by friction with the layer forming member 63.
, The contact pressure of the layer forming member can be further reduced, and the deterioration of the toner can be prevented for a long period of time.

【0066】次に、本実施形態の現像装置を図13に示
す画像形成装置に組み込み、プリントテストを実施した
結果について説明する。この実験に用いられる画像形成
装置は、一様帯電後に像光を照射して表面に帯電電位の
差による潜像を形成する像担持体101を備えており、
この像担持体101の周囲に、像担持体101の表面を
ほぼ一様に帯電する帯電装置102と、像担持体101
の表面に画像情報に対応する像光を照射をする露光装置
103と、それぞれ異なる色のトナーを収容し、像担持
体101上に形成された潜像を各色トナーの付着により
可視化する本実施形態の現像装置104a,104b,
104c,104dと、像担持体101上に形成された
トナー像を受像体105上に転写する転写装置106と
を備えている。さらに、転写後に像担持体101に残留
したトナーを清掃するクリーニング装置107と、受像
体105上に転写されたトナー像を定着する定着装置1
08とを備えている。
Next, the result of incorporating the developing device of the present embodiment into the image forming apparatus shown in FIG. 13 and performing a print test will be described. The image forming apparatus used in this experiment includes an image carrier 101 that irradiates image light after uniform charging and forms a latent image on the surface due to a difference in charging potential,
A charging device 102 for charging the surface of the image carrier 101 almost uniformly around the image carrier 101, and an image carrier 101
An exposure device 103 that irradiates image light corresponding to image information on the surface of the image forming apparatus, and a toner image storage device that accommodates toners of different colors and visualizes a latent image formed on the image carrier 101 by attaching toner of each color. Developing devices 104a, 104b,
The image forming apparatus includes transfer devices 104 c and 104 d and a transfer device 106 that transfers the toner image formed on the image carrier 101 onto the image receiving member 105. Further, a cleaning device 107 for cleaning the toner remaining on the image carrier 101 after the transfer, and a fixing device 1 for fixing the toner image transferred onto the image receiver 105
08.

【0067】上記現像装置104a,104b,104
c,104dは、図1に示す現像装置と同じ構成のもの
であり、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クのトナーを担持して搬送する現像剤担持体111を備
えている。上記像担持体101には、Se系感光体や有
機感光体が用いられ、該像担持体101と現像剤担持体
111とは接触してもよいし、あるいは100〜400
μm程度の間隙で対向させてもよい。
The developing devices 104a, 104b, 104
Reference numerals c and 104d each have the same configuration as the developing device shown in FIG. 1, and include a developer carrier 111 that carries and transports yellow, magenta, cyan, and black toners, respectively. As the image carrier 101, a Se-based photoconductor or an organic photoconductor is used, and the image carrier 101 and the developer carrier 111 may be in contact with each other, or 100 to 400.
They may be opposed with a gap of about μm.

【0068】この実験の諸条件は以下に示すとおりであ
る。 像担持体 負帯電有機感光体 プロセススピード 300mm/sec 現像剤担持体 φ20mmのアルミニウム製ロール 供給ロール φ10mmの半導電性スポンジ材料からなるロール 層形成部材 SUS303,0.10mmの板バネに1mm厚のEP DMゴムを接着したもの 接着圧力は約5gf/cm、ゴム硬度50 潜像電位 −100V 白紙部電位 −350V トナー スチレン樹脂中に顔料を分散し、粉砕、分級により 7μmの大きさにしたもの
The conditions of this experiment are as follows. Image carrier Negatively charged organic photoreceptor Process speed 300 mm / sec Developer carrier Aluminum roll of φ20 mm Supply roll Roll of φ10 mm semiconductive sponge material Layer forming member SUS303, 0.10 mm leaf spring and 1 mm thick EP Adhesion of DM rubber Adhesion pressure: approx. 5 gf / cm, rubber hardness: 50 Latent image potential: -100 V Blank paper potential: -350 V Toner Pigment dispersed in styrene resin, crushed and classified to 7 μm size

【0069】上記条件によるプリントテストの結果、約
30,000枚のコピーを行っても、画像乱れは発生せ
ず、高品質のプリントが得られることが確認された。ま
た、トナーこぼれ等に関しても、従来よりも高速域で安
定であることが確認された。
As a result of the print test under the above conditions, it was confirmed that even when about 30,000 copies were made, no image disturbance occurred and high quality prints could be obtained. It was also confirmed that toner spillage and the like were more stable in the high-speed range than in the past.

【0070】さらに比較のため、層形成部材の接触圧力
を20gf/cmに設定して同様のプリントテストを行
ったところ、約4,000枚のコピーでトナー劣化によ
る画像乱れが発生した。さらに層形成部材の接触圧力を
10gf/cmに設定したところ、約8,000枚のコ
ピーで画像乱れが発生した。また、層形成部材の接触圧
力が約5gf/cmの場合に、8,000枚ごとにトナ
ーを追加しながら実験を行ったが、画像乱れは発生しな
かった。この実験の結果より、本実施形態の現像装置で
は外添剤の埋まり込み等によるトナーの劣化がほとんど
なく、維持性に優れていることが確認された。
For comparison, a similar print test was conducted with the contact pressure of the layer forming member set to 20 gf / cm. As a result, image disturbance due to toner deterioration occurred in about 4,000 copies. Further, when the contact pressure of the layer forming member was set to 10 gf / cm, image disorder occurred in about 8,000 copies. When the contact pressure of the layer forming member was about 5 gf / cm, an experiment was conducted while adding toner every 8,000 sheets, but no image disturbance occurred. From the results of this experiment, it was confirmed that the developing device of the present embodiment hardly deteriorated the toner due to the embedding of the external additive or the like and was excellent in maintainability.

【0071】さらに、図12に示す現像装置について
も、上記と同様にプリントテストを行ったところ、地か
ぶりや逆極性トナーの発生がなく長期にわたり良好な画
像が得られることが確認された。また、層形成部材との
摩擦だけでトナーの帯電を行わずに、トナー帯電装置に
よりトナーの帯電を行っているため、層形成部材の接触
圧を更に弱くすることができ、トナーの劣化がほとんど
発生せず、維持性に優れていることが確認された。
Further, a print test was also conducted on the developing device shown in FIG. 12 in the same manner as described above, and it was confirmed that a good image could be obtained for a long period without occurrence of background fogging or generation of toner of opposite polarity. In addition, since the toner is charged by the toner charging device without charging the toner only by friction with the layer forming member, the contact pressure of the layer forming member can be further reduced, and the deterioration of the toner is hardly caused. No generation was observed, and it was confirmed that the maintainability was excellent.

【0072】図17は、請求項9、請求項10、請求項
12、請求項13、請求項14又は請求項15に記載の
発明の一実施形態である現像装置およびこの現像装置で
用いられる層形成部材を示す概略構成図である。この現
像装置は、図1に示す現像装置と比べて現像剤担持体1
21、供給ロール122、撹拌部材124等の構成は同
じであるが、層形成部材123の構成が異なる。層形成
部材123は、図17(b)に示すように、金属製の板
状部材123aの上にプラスチックフィルム123bを
接着したものであり、該プラスチックフィルム面が現像
剤担持体121と接触するように支持されている。金属
製の板状部材123aには電源126が接続され、AC
成分にDC成分を重畳させたバイアスが印加されてい
る。このときプロセススピード(現像剤担持体121の
スピード)は300mm/secに設定されており、A
C成分のピーク間電圧(VPP)は500V、周波数は
4.5kHzとなっている。これにより、AC成分の周
波数と現像剤担持体121のプロセススピードとの関係
は、10Hz/(mm/sec)以上に設定される。
FIG. 17 shows a developing device and a layer used in the developing device according to an embodiment of the present invention described in claim 9, claim 10, claim 12, claim 13, claim 14 or claim 15. It is a schematic structure figure showing a forming member. This developing device is different from the developing device shown in FIG.
21, the supply roll 122, the stirring member 124 and the like have the same configuration, but the configuration of the layer forming member 123 is different. As shown in FIG. 17B, the layer forming member 123 is formed by bonding a plastic film 123b to a metal plate member 123a so that the surface of the plastic film contacts the developer carrier 121. It is supported by. A power supply 126 is connected to the metal plate member 123a,
A bias in which a DC component is superimposed on the component is applied. At this time, the process speed (speed of the developer carrying member 121) is set to 300 mm / sec.
The peak-to-peak voltage (V PP ) of the C component is 500 V, and the frequency is 4.5 kHz. Thereby, the relationship between the frequency of the AC component and the process speed of the developer carrier 121 is set to 10 Hz / (mm / sec) or more.

【0073】このような現像装置では、現像剤担持体1
21上のトナーが層形成部材123との対向位置を通過
すると、トナーが規制されてトナー層が形成されるとと
もに、層形成部材123と現像剤担持体121との間に
印加される交番電界によりトナーが振動する。トナーの
振動により細かな筋やムラがならされ、ほぼ均一なトナ
ー層が形成される。またDC成分を重畳することによ
り、トナーが現像剤担持体121上に引き寄せられ、ト
ナーの飛散などが防止される。また、上記のようにAC
成分のピーク間電圧(VPP)や、AC成分の周波数と現
像剤担持体121のプロセススピードとの関係が適切に
設定されることにより、トナーの振動が十分に得られ
る。
In such a developing device, the developer carrier 1
When the toner on the layer 21 passes the position facing the layer forming member 123, the toner is regulated and a toner layer is formed, and the alternating electric field applied between the layer forming member 123 and the developer carrier 121 causes The toner vibrates. Fine stripes and unevenness are smoothed by the vibration of the toner, and a substantially uniform toner layer is formed. Further, by superimposing the DC component, the toner is attracted to the developer carrying member 121, and scattering of the toner is prevented. Also, as described above,
By appropriately setting the relationship between the peak-to-peak voltage (V PP ) of the component, the frequency of the AC component, and the process speed of the developer carrying member 121, sufficient vibration of the toner can be obtained.

【0074】次に、図17(a)に示す現像装置を用
い、現像剤担持体と層形成部材の維持性及びトナー層の
形成状態を調査した実験の結果について説明する。この
実験に用いる現像装置は、実際と異なりトナーが消費さ
れないように設定されている。このためトナー劣化の影
響を大きく受け、実際よりも短時間に画像劣化の確認を
行うことが可能である。層形成部材としては、表1に示
すように、0.1mmのSUS板上に1mm厚のEPD
Mゴムを接着したものと、0.1mmのSUS板上に5
0μmのポリエステル製フィルムを接着したものを用
い、現像剤担持体として従来用いられているものと図1
に示す実施形態で用いられたものを用いた。これらの白
筋の発生時間を比較した結果を表1に示す。
Next, the results of an experiment in which the developing device shown in FIG. 17A was used to investigate the maintainability of the developer carrier and the layer forming member and the state of formation of the toner layer will be described. The developing device used in this experiment is set so that the toner is not consumed unlike the actual case. For this reason, it is greatly affected by the toner deterioration, and it is possible to confirm the image deterioration in a shorter time than actual. As shown in Table 1, as a layer forming member, a 1 mm thick EPD was placed on a 0.1 mm SUS plate.
M rubber and 5 mm on a 0.1 mm SUS plate
FIG. 1 shows an example in which a polyester film having a thickness of 0 μm is adhered and a developer carrier is used.
1 used in the embodiment shown in FIG. Table 1 shows the results of comparing the occurrence time of these white streaks.

【0075】[0075]

【表1】 [Table 1]

【0076】表1に示すように、図1に示す実施形態の
現像剤担持体を用いることで、層形成部材として従来の
ゴム製のものを用いても2倍以上の維持性を示すことが
わかる。さらに、層形成部材としてSUS板にフィルム
を貼ったものを用いると、従来のゴムを貼り付けたもの
と比べ3倍以上の維持性を示すことが確認された。ま
た、上記層形成部材に交番電界を印加しながら層形成を
行った場合、トナーが層形成後に振動するため、ある程
度トナー固着などにより現像剤担持体上のトナー層に細
かな筋が発生した場合でも筋を消し、均一なトナー層を
得ることができた。
As shown in Table 1, the use of the developer carrier of the embodiment shown in FIG. 1 shows that the use of a conventional rubber material as the layer forming member shows twice or more the maintainability. Understand. Furthermore, it was confirmed that the use of a SUS plate on which a film was attached as the layer-forming member exhibited three times or more the maintainability as compared with the conventional rubber-applied one. When the layer is formed while applying an alternating electric field to the layer forming member, the toner vibrates after the layer is formed. However, streaks were eliminated and a uniform toner layer could be obtained.

【0077】また、上記層形成部材に代えて、厚さ0.
25mmのプラスチックフィルムの裏面に金属を蒸着し
たものを用い、同様の実験を行った。この層形成部材は
請求項11に記載の発明の一実施形態でもある。この層
形成部材を用いた場合にも上記実験と同様の効果が得ら
れることが確認された。
Further, in place of the above-mentioned layer forming member, a thickness of 0.
The same experiment was performed using a metal film deposited on the back surface of a 25 mm plastic film. This layer forming member is also one embodiment of the invention described in claim 11. It was confirmed that the same effect as in the above experiment was obtained when this layer forming member was used.

【0078】次に、層形成部材に印加するACバイアス
のピーク間電圧(Vpp)や、周波数と現像剤担持体のプ
ロセススピードとの関係を変えてトナー層の形成状態を
調べる実験を行った。その結果、ACバイアスのピーク
間電圧(Vpp)が100V以上でないと、トナーが十分
に振動せず、トナーのならし効果が得られないことが確
認された。また、周波数と現像剤担持体のプロセススピ
ードとの関係は、10Hz(mm/sec)以上でない
と、振動のスピードが遅くなり、トナー層がムラになっ
てしまうことが確認された。
Next, an experiment was conducted to examine the state of formation of the toner layer by changing the relationship between the peak-to-peak voltage (V pp ) of the AC bias applied to the layer forming member and the frequency and the process speed of the developer carrier. . As a result, it was confirmed that unless the AC bias peak-to-peak voltage (V pp ) was 100 V or more, the toner did not vibrate sufficiently, and the toner leveling effect was not obtained. Further, it was confirmed that the relationship between the frequency and the process speed of the developer carrying member was not 10 Hz (mm / sec) or more, and the speed of the vibration was slow, and the toner layer became uneven.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上説明したように、本願に係る発明の
現像装置では、現像剤担持体上にほぼ均一なトナー層を
形成することが可能であり、各層形成サイクル毎のトナ
ー量が安定化し、長期にわたり良好な画像を形成するこ
とができる。また、層形成部材の現像剤担持体への接触
圧を下げることで、現像剤の劣化が少なくなり、現像装
置の寿命を延長することが可能である。さらに、層形成
部材としてプラスチックフィルムを用いたり、層形成部
材と現像剤担持体との間に交番電界を印加することで、
トナー層の筋ムラを解消し、より均一なトナー層を形成
することができる。
As described above, in the developing device according to the present invention, a substantially uniform toner layer can be formed on the developer carrier, and the amount of toner in each layer forming cycle can be stabilized. And a good image can be formed over a long period of time. Further, by lowering the contact pressure of the layer forming member with the developer carrying member, the deterioration of the developer is reduced, and the life of the developing device can be extended. Further, by using a plastic film as a layer forming member, or by applying an alternating electric field between the layer forming member and the developer carrier,
The unevenness of the toner layer can be eliminated, and a more uniform toner layer can be formed.

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

【図1】請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4に
記載の発明の一実施形態である現像装置を示す概略構成
図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a developing device according to an embodiment of the present invention described in claim 1, 2, 3, or 4;

【図2】上記現像装置で用いられる現像剤担持体の表面
状態を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a surface state of a developer carrier used in the developing device.

【図3】上記現像装置で用いられる現像剤担持体の表面
粗さの測定方法を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a method for measuring the surface roughness of a developer carrying member used in the developing device.

【図4】上記現像装置で用いられる層形成部材の接触圧
の測定装置を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an apparatus for measuring a contact pressure of a layer forming member used in the developing device.

【図5】上記現像装置における層形成サイクルと現像剤
担持体上のトナー量との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a layer forming cycle in the developing device and a toner amount on a developer carrying member.

【図6】上記現像装置で用いられる現像剤担持体の表面
粗さの平均傾斜(θa)と現像剤担持体上のトナー量変
化率との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an average inclination (θa) of a surface roughness of a developer carrying member used in the developing device and a change rate of a toner amount on the developer carrying member.

【図7】上記現像装置で用いられる現像剤担持体の平均
山間隔(Sm)と現像剤担持体上のトナー量との関係を
示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between an average mountain interval (Sm) of a developer carrier used in the developing device and a toner amount on the developer carrier.

【図8】上記現像装置で用いられる現像剤担持体の比較
例である現像剤担持体の表面状態を示す概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a surface state of a developer carrier which is a comparative example of the developer carrier used in the developing device.

【図9】請求項1、請求項2又は請求項5に記載の発明
の一実施形態である現像装置で用いられる現像剤担持体
の部分拡大図である。
FIG. 9 is a partially enlarged view of a developer carrier used in the developing device according to an embodiment of the present invention described in claim 1, 2 or 5;

【図10】請求項1、請求項2又は請求項6に記載の発
明の一実施形態である現像装置を示す概略構成図であ
る。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a developing device according to an embodiment of the present invention described in claim 1, 2 or 6.

【図11】請求項1、請求項2又は請求項7に記載の発
明の一実施形態である現像装置の部分拡大図であって、
現像剤担持体上のトナーの付着状態を示す概略構成図で
ある。
FIG. 11 is a partially enlarged view of a developing device according to an embodiment of the invention described in claim 1, claim 2, or claim 7,
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a state of adhesion of a toner on a developer carrying member.

【図12】請求項1、請求項2又は請求項8に記載の発
明の一実施形態である現像装置を示す概略構成図であ
る。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a developing device according to an embodiment of the present invention described in claim 1, 2 or 8;

【図13】図1に示す現像装置が用いられる画像形成装
置の例を示す概略構成図である。
13 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus using the developing device illustrated in FIG.

【図14】本発明の現像装置で用いられる現像剤担持体
の表面粗さの平均傾斜(θa)を示す図である。
FIG. 14 is a view showing the average inclination (θa) of the surface roughness of a developer carrying member used in the developing device of the present invention.

【図15】本発明の現像装置で用いられる現像剤担持体
の表面の平均山間隔(Sm)を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an average peak interval (Sm) of the surface of a developer carrying member used in the developing device of the present invention.

【図16】本発明の現像装置における現像サイクルと現
像剤担持体上のトナー量との関係を、従来の現像装置と
比較したグラフである。
FIG. 16 is a graph comparing the relationship between the development cycle in the developing device of the present invention and the amount of toner on the developer carrier with that of a conventional developing device.

【図17】請求項9、請求項10、請求項12、請求項
13、請求項14又は請求項15に記載の発明の一実施
形態である現像装置およびこの現像装置で用いられる層
形成部材を示す概略構成図である。
FIG. 17 shows a developing device according to an embodiment of the present invention according to claim 9, claim 10, claim 12, claim 13, claim 14 or claim 15, and a layer forming member used in the developing device. FIG.

【図18】図17に示す現像装置の層形成部材と現像剤
担持体との間に印加するバイアスの例を示す図である。
18 is a diagram illustrating an example of a bias applied between a layer forming member and a developer carrier of the developing device illustrated in FIG. 17;

【図19】従来の現像装置における問題点を示す図であ
って、現像剤担持体上のトナーの付着状態及び画像の状
態を示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a problem in a conventional developing device, and is a diagram illustrating a state of adhesion of toner on a developer carrier and a state of an image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、31、41、51、61、121 現像剤担持体 2、42、62、122 供給ロール 3、43、63、123 層形成部材 4、44、64、124 撹拌部材 5、125 電源 9、129 ハウジング 10 像担持体 11 触針 21 現像剤担持体 22 軸受け部材 23 層形成部材 24 圧力センサ 46,47 支持ロール 52 トナー 66 トナー帯電装置 71 放電電極 72 電界制御電極 73 絶縁基板 74 電源 75 電源 101 像担持体 102 帯電装置 103 露光装置 104 現像装置 105 受像体 106 転写装置 107 クリーニング装置 108 定着装置 111 現像剤担持体 126 電源 1, 31, 41, 51, 61, 121 Developer carrier 2, 42, 62, 122 Supply roll 3, 43, 63, 123 Layer forming member 4, 44, 64, 124 Stirring member 5, 125 Power supply 9, 129 Housing 10 image carrier 11 stylus 21 developer carrier 22 bearing member 23 layer forming member 24 pressure sensor 46, 47 support roll 52 toner 66 toner charging device 71 discharge electrode 72 electric field control electrode 73 insulating substrate 74 power supply 75 power supply 101 image Carrier 102 Charging device 103 Exposure device 104 Developing device 105 Image receiver 106 Transfer device 107 Cleaning device 108 Fixing device 111 Developer carrier 126 Power supply

フロントページの続き Fターム(参考) 2H005 AA15 FA06 FA07 2H073 AA01 BA04 BA25 CA02 CA13 2H077 AB03 AC04 AD02 AD06 AD13 AD17 AD23 AD36 EA13 EA14 EA15 EA16 FA01 FA13 FA25Continued on the front page F term (reference) 2H005 AA15 FA06 FA07 2H073 AA01 BA04 BA25 CA02 CA13 2H077 AB03 AC04 AD02 AD06 AD13 AD17 AD23 AD36 EA13 EA14 EA15 EA16 FA01 FA13 FA25

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に静電潜像が形成される像担持体
と近接又は接触して設けられ、周面が周回可能に支持さ
れた現像剤担持体と、 前記現像剤担持体の表面に接触又は圧接され、該現像剤
担持体表面に現像剤層を形成する層形成部材とを備え、 前記現像剤担持体の周面に現像剤層を担持して搬送し、
前記像担持体と該現像剤担持体との対向位置でトナーを
前記像担持体に転移させて前記静電潜像を可視化する現
像装置において、 前記層形成部材の前記現像剤担持体への接触圧が、20
gf/cm以下に設定されており、 前記現像剤担持体の表面粗さの平均傾斜(θa)が、
2.0度よりも小さいことを特徴とする現像装置。
1. A developer carrier which is provided close to or in contact with an image carrier on which an electrostatic latent image is to be formed, and whose peripheral surface is rotatably supported, A layer forming member that forms a developer layer on the surface of the developer carrying member, which is in contact with or pressed against the developer carrying member, and carries and transports the developer layer on the peripheral surface of the developer carrying member;
A developing device for transferring the toner to the image carrier at a position facing the image carrier and the developer carrier to visualize the electrostatic latent image, wherein the layer forming member contacts the developer carrier; Pressure is 20
gf / cm or less, and the average slope (θa) of the surface roughness of the developer carrying member is:
A developing device characterized by being smaller than 2.0 degrees.
【請求項2】 前記現像剤担持体の表面の平均山間隔
(Sm)が、50μm以上であることを特徴とする請求
項1に記載の現像装置。
2. The developing device according to claim 1, wherein an average interval between peaks (Sm) of the surface of the developer carrier is 50 μm or more.
【請求項3】 前記現像剤担持体が導電性であること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像装置。
3. The developing device according to claim 1, wherein the developer carrier is conductive.
【請求項4】 前記現像剤担持体が、金属で形成され
ていることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項
3に記載の現像装置。
4. The developing device according to claim 1, wherein the developer carrying member is formed of a metal.
【請求項5】 前記現像剤担持体が、金属ロール表面
に抵抗層を被覆したものであることを特徴とする請求項
1又は請求項2に記載の現像装置。
5. The developing device according to claim 1, wherein the developer carrier has a metal roll surface coated with a resistance layer.
【請求項6】 前記現像剤担持体が、金属フィルム又
は抵抗体樹脂フィルムを無端状にしたものであり、この
無端状の周面の周回移動が可能となるように支持されて
いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現
像装置。
6. The developer carrying member is a metal film or a resistor resin film formed into an endless shape, and is supported so that the endless circumferential surface can be moved around. The developing device according to claim 1 or 2, wherein
【請求項7】 前記現像剤担持体上に担持されるトナ
ーが、球形トナーであることを特徴とする請求項1から
請求項6までのいずれかに記載の現像装置。
7. The developing device according to claim 1, wherein the toner carried on the developer carrier is a spherical toner.
【請求項8】 前記現像剤担持体の周回方向における
前記層形成部材の下流側に、該現像剤担持体上に担持さ
れるトナーを帯電させるトナー帯電装置を有することを
特徴とする請求項1から請求項7までのいずれかに記載
の現像装置。
8. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a toner charging device configured to charge the toner carried on the developer carrying member downstream of the layer forming member in a circumferential direction of the developer carrying member. The developing device according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 前記層形成部材の前記現像剤担持体と
当接する部分が、プラスチックで形成されていることを
特徴とする請求項1から請求項8までのいずれかに記載
の現像装置。
9. The developing device according to claim 1, wherein a portion of the layer forming member that comes into contact with the developer carrier is formed of plastic.
【請求項10】 前記層形成部材は、前記現像剤担持
体と当接しない面に導電層を有し、 該導電層と前記現像剤担持体との間に交番電界を印加す
る電源を有することを特徴とする請求項1から請求項9
までのいずれかに記載の現像装置。
10. The layer forming member has a conductive layer on a surface not in contact with the developer carrier, and has a power supply for applying an alternating electric field between the conductive layer and the developer carrier. 10. The method according to claim 1, wherein:
The developing device according to any one of the above.
【請求項11】 前記層形成部材は、プラスチックフ
ィルムの前記現像剤担持体と当接しない面に金属の薄膜
が形成されたものであることを特徴とする請求項10に
記載の現像装置。
11. The developing device according to claim 10, wherein the layer forming member is formed by forming a thin metal film on a surface of a plastic film that does not contact the developer carrier.
【請求項12】 前記層形成部材は、一部が固定支持
された金属の板状部材と、この板状部材に貼着されたプ
ラスチックフィルムとを有することを特徴とする請求項
10に記載の現像装置。
12. The layer forming member according to claim 10, wherein the layer forming member has a metal plate member partially fixed and supported, and a plastic film attached to the plate member. Developing device.
【請求項13】 前記交番電界は、AC成分にDC成
分を重畳させたものであることを特徴とする請求項10
から請求項12までのいずれかに記載の現像装置。
13. The alternating electric field according to claim 10, wherein a DC component is superimposed on an AC component.
The developing device according to claim 12.
【請求項14】 前記交番電界は、AC成分のピーク
間電圧が100V以上であることを特徴とする請求項1
0から請求項13までのいずれかに記載の現像装置。
14. The alternating electric field according to claim 1, wherein a peak-to-peak voltage of an AC component is 100 V or more.
The developing device according to any one of claims 0 to 13.
【請求項15】 前記交番電界の周波数と、前記現像
剤担持体の表面速度との関係が10Hz/(mm/se
c)以上であることを特徴とする請求項10から請求項
14までのいずれかに記載の現像装置。
15. The relationship between the frequency of the alternating electric field and the surface speed of the developer carrier is 10 Hz / (mm / sec).
The developing device according to any one of claims 10 to 14, wherein c) or more.
JP7090199A 1998-11-13 1999-03-16 Developing device Withdrawn JP2000206783A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7090199A JP2000206783A (en) 1998-11-13 1999-03-16 Developing device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34104898 1998-11-13
JP10-341048 1998-11-13
JP7090199A JP2000206783A (en) 1998-11-13 1999-03-16 Developing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000206783A true JP2000206783A (en) 2000-07-28

Family

ID=26412022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7090199A Withdrawn JP2000206783A (en) 1998-11-13 1999-03-16 Developing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000206783A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010715A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Kyocera Mita Corp Toner for electrostatic latent image development and image forming method
JP2011118412A (en) * 2011-02-08 2011-06-16 Seiko Epson Corp Toner particle carrying roller, developing device, image forming apparatus, and image forming system
US8192339B2 (en) 2006-11-07 2012-06-05 Seiko Epson Corporation Developing roller, manufacturing method thereof, developing apparatus and image forming apparatus
US8401443B2 (en) 2005-11-02 2013-03-19 Seiko Epson Corporation Toner-particle bearing roller, developing device, and image forming apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010715A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Kyocera Mita Corp Toner for electrostatic latent image development and image forming method
JP4579779B2 (en) * 2005-06-28 2010-11-10 京セラミタ株式会社 Image forming method
US8401443B2 (en) 2005-11-02 2013-03-19 Seiko Epson Corporation Toner-particle bearing roller, developing device, and image forming apparatus
US8192339B2 (en) 2006-11-07 2012-06-05 Seiko Epson Corporation Developing roller, manufacturing method thereof, developing apparatus and image forming apparatus
JP2011118412A (en) * 2011-02-08 2011-06-16 Seiko Epson Corp Toner particle carrying roller, developing device, image forming apparatus, and image forming system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06289696A (en) Toner scraping member in developing device
JP3110640B2 (en) Developing device
JP2007316532A (en) Developing device and image forming apparatus
JPH11212362A (en) Developing device
JP2003084560A (en) Developing device
JPH08137245A (en) Developing device, image forming device using the same and process cartridge
JP2517649B2 (en) Powder developer conveying member, method of manufacturing the same, and developing device having the same
JP2000206783A (en) Developing device
JP2002006632A (en) Electrophotographic device
JP2005316313A (en) Image forming apparatus
JPH0772739A (en) Developing device and process cartridge
JP2000275961A (en) Developing device
JPH07181786A (en) Developing device
JPH04355777A (en) Toner thin layering blade for dry type developing device
JP3050727B2 (en) Image forming apparatus and developing apparatus
JPH1063069A (en) Image forming device
JP4904754B2 (en) Developing device and image forming apparatus using the same
JPH07140811A (en) Image forming device
JP3904051B2 (en) Development device
JP2001331034A (en) Developer layer forming member and developing device
JPH08160735A (en) Image forming device
JPH06102748A (en) Developing device
JP2000275960A (en) Developing device
JP2000356903A (en) Developing device
JP2003021964A (en) Developing device, and process cartridge and image forming device equipped with developing device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060606