JP2001343821A - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2001343821A
JP2001343821A JP2000161307A JP2000161307A JP2001343821A JP 2001343821 A JP2001343821 A JP 2001343821A JP 2000161307 A JP2000161307 A JP 2000161307A JP 2000161307 A JP2000161307 A JP 2000161307A JP 2001343821 A JP2001343821 A JP 2001343821A
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JP
Japan
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developer
bias
carrier
latent image
image
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Application number
JP2000161307A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Kin
英憲 金
Takehiko Okamura
岳彦 岡村
Yoshiro Koga
欣郎 古賀
Fumio Takagi
富美男 高城
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent fogging and blotting caused by the break, the thickening or the scattering of a thin line from occurring. SOLUTION: In this developing device, a latent image on a latent image carrier 1 is developed by applying AC superposed bias obtained by superposing AC on DC bias to a developer carrier 2 and forming a developer thin layer on the developer carrier 2 by a layer forming member 4. Since the maximum value Vmax of the AC superposed bias 5 and 6 being applied to the developer carrier 2 is set to be lower than the electrification potential V0 of the latent image carrier 1, developer is prevented from adhering to a non-image part and the occurrence of the fogging is restrained.

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、直流バイアスに交
流を重畳した交流重畳バイアスを現像剤担持体に印加し
層形成部材により前記現像剤担持体上に現像剤薄層を形
成して潜像担持体の潜像を現像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 latent image formed by applying an alternating current superimposed bias obtained by superimposing an alternating current to a direct current bias to a developer carrier and forming a thin layer of developer on the developer carrier by a layer forming member. The present invention relates to a developing device that develops a latent image on a carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は現像装置の現像剤担持体に印加さ
れる交流重畳バイアスの大きさを説明するための図であ
る。従来より現像装置において、層形成部材により現像
剤担持体上に現像剤薄層を形成してその現像剤を潜像担
持体の画像部に移動させ付着させるため、現像剤担持体
に直流バイアスが印加されるが、現像剤に振動を与え現
像剤担持体上から画像部へ移動を容易にするために交流
が重畳される(例えば特公昭58−32375号公報参
照)。この現像装置は、現像剤担持体と潜像担持体との
間にギャップを有し潜像担持体の画像部に現像剤担持体
から現像剤を飛ばす、所謂非接触のジャンピング現像で
あり、交流の振幅(Vmax −Vmin )は、図9に示すよ
うに潜像担持体の非画像部電位V0 と画像部電位VON
の幅を越える大きさに設定されている。これは、潜像担
持体の画像部に現像剤を付着させるのに十分なバイアス
の閾値が非画像部の電位より高くなり、逆に非画像部に
付着した現像剤を剥離するのに十分なバイアスの閾値が
画像部の電位より低くなるためである。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a view for explaining the magnitude of an AC superimposed bias applied to a developer carrier of a developing device. Conventionally, in a developing device, a DC bias is applied to the developer carrier in order to form a thin developer layer on the developer carrier using a layer forming member and move and adhere the developer to an image portion of the latent image carrier. Although the voltage is applied, an alternating current is superimposed to vibrate the developer to facilitate the movement from above the developer carrier to the image area (see, for example, Japanese Patent Publication No. 58-32375). This developing device is a so-called non-contact jumping development, in which a gap is provided between the developer carrier and the latent image carrier, and the developer is ejected from the developer carrier to the image portion of the latent image carrier. amplitude (V max -V min) is set to a size that exceeds the width of the non-image portion potential V 0 which an image portion potential V oN of the image bearing member as shown in FIG. This is because the bias threshold value sufficient to cause the developer to adhere to the image portion of the latent image carrier becomes higher than the potential of the non-image portion, and conversely, the threshold value is sufficient to remove the developer adhered to the non-image portion. This is because the bias threshold becomes lower than the potential of the image section.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の現像装
置では、潜像担持体の非画像部に現像剤が付着し、剥離
が十分に実現できないため、非画像部に現像剤が付着す
るカブリが発生したり、中間調画像での細線の途切れ、
太り、散りによるにじみなどが発生し、画質が低下する
という問題が生じている。特に、カラー画像の形成で
は、このようなカブリや細線の途切れ、太り、散りによ
るにじみなどが発生すると、各色材の重ね合わせ出力と
なるため、ハーフトーンで満足のできる色がだせなくな
るという問題がある。また、これらの問題を軽減するた
めには、現像剤担持体と潜像担持体との間の高精度なギ
ャップ管理が必要になる。
However, in the conventional developing device, since the developer adheres to the non-image portion of the latent image carrier and the peeling cannot be sufficiently realized, the fog in which the developer adheres to the non-image portion is not achieved. Occurs, or thin lines are interrupted in halftone images,
There is a problem that bleeding due to fattening and scattering occurs and image quality is deteriorated. In particular, in the formation of a color image, when such fogging and thin lines are interrupted, thickened, and bleeding due to scattering occur, each color material is superimposed and output, so that a satisfactory color cannot be obtained in halftone. is there. In order to reduce these problems, it is necessary to control the gap between the developer carrier and the latent image carrier with high accuracy.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、カブリや細線の途切れ、太り、散
りによるにじみなどの発生を防ぐようにするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to prevent the occurrence of fogging and thin lines due to interruption, fattening, and scattering.

【0005】そのために本発明は、直流バイアスに交流
を重畳した交流重畳バイアスを現像剤担持体に印加し層
形成部材により前記現像剤担持体上に現像剤薄層を形成
して潜像担持体の潜像を現像する現像装置において、前
記現像剤担持体に印加する交流重畳バイアスの最大値を
前記潜像担持体の帯電電位より低く設定したことを特徴
とするものである。
For this purpose, the present invention relates to a latent image carrier by applying an AC superimposed bias obtained by superimposing an alternating current to a direct current bias to a developer carrier and forming a thin layer of developer on the developer carrier by a layer forming member. Wherein the maximum value of the AC superposition bias applied to the developer carrier is set lower than the charging potential of the latent image carrier.

【0006】また、前記現像剤担持体は、前記潜像担持
体に当接するものであり、前記直流バイアスは、前記潜
像担持体の帯電電位と露光電位との中間電位より低く設
定し、前記交流重畳バイアスの最小値を前記潜像担持体
の露光電位より低く設定したことを特徴とするものであ
る。
Further, the developer carrier is in contact with the latent image carrier, and the DC bias is set lower than an intermediate potential between the charging potential of the latent image carrier and the exposure potential. The minimum value of the AC superposition bias is set lower than the exposure potential of the latent image carrier.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図1は本発明に係る現像装置の
実施の形態を説明するための図、図2は本発明に係る現
像装置の交流重畳バイアスを説明するための図、図3は
帯電ローラに印加される直流バイアスと潜像担持体の表
面電位との関係を説明するための図、図4は現像γ、交
流重畳バイアスの最大値・最小値間電圧VPP、閾値Vth
の関係を説明するための図である。図中、1は潜像担持
体、2は現像剤担持体、3は供給部材、4は層形成部
材、5は直流バイアス電源、6は交流バイアス電源を示
す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a developing device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining an AC superimposed bias of the developing device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the bias and the surface potential of the latent image carrier. FIG. 4 shows the development γ, the voltage V PP between the maximum value and the minimum value of the AC superposition bias, and the threshold value Vth.
FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship of FIG. In the drawing, 1 is a latent image carrier, 2 is a developer carrier, 3 is a supply member, 4 is a layer forming member, 5 is a DC bias power source, and 6 is an AC bias power source.

【0008】図1において、潜像担持体1は、例えば接
触して従動回転する帯電ローラ(図示せず)に直流バイ
アスVa が印加されることにより非画像部表面電位(非
画像部電位、帯電電位)V0 が設定され、露光データに
より書き込みが行われ画像部電位(露光電位)VONで静
電潜像が形成されるものである。現像剤担持体2は、潜
像担持体1に当接して潜像担持体1の表面に露光データ
により書き込まれた静電潜像に現像剤を付着させて現像
するものである。供給部材3は、現像剤担持体2と接触
回転するように配置され現像剤担持体2に現像剤を供給
するものであり、層形成部材4は、現像剤担持体2の上
に現像剤薄層を形成する弾性規制部材である。直流バイ
アス電源5及び交流バイアス電源6は、現像剤担持体2
及び供給部材3に交流重畳バイアスを印加するものであ
り、直流バイアスをVdcとし、これに交流が重畳される
交流重畳バイアスの最大値、最小値をVmax 、Vmin
表すと、本発明は、直流バイアスをVdc又は交流バイア
スの最大値・最小値間電圧VPP(=Vmax −Vmin )を
調整することにより図2に示すように交流重畳バイアス
の最大値Vmax が潜像担持体1の帯電電位V0 より低く
なるように設定するものである。
[0008] In FIG. 1, the latent image bearing member 1, for example, contact with the charging roller non-image portion surface potential by direct current (not shown) bias V a is applied (non-image portion potential to be rotated, charging potential) V 0 is set, in which an electrostatic latent image is formed by the writing is performed by the exposure data image portion potential (exposure potential) V ON. The developer carrier 2 is for affixing a developer to an electrostatic latent image written on the surface of the latent image carrier 1 by exposure data in contact with the latent image carrier 1 and developing the electrostatic latent image. The supply member 3 is arranged so as to rotate in contact with the developer carrier 2, and supplies the developer to the developer carrier 2. The layer forming member 4 has a developer thin layer on the developer carrier 2. It is an elastic regulating member that forms a layer. The DC bias power supply 5 and the AC bias power supply 6
And applies an AC superimposed bias supply member 3, a DC bias and V dc, this maximum value of the AC superimposed bias alternating current is superimposed, the minimum value V max, is represented by V min, the present invention the maximum value V max of the AC superimposed bias as shown in FIG. 2 by adjusting the DC bias V dc or ac bias maximum and minimum values among the voltage V PP of (= V max -V min) is the latent image This is set so as to be lower than the charging potential V 0 of the carrier 1.

【0009】例えば直流バイアスVdcを潜像担持体1の
帯電電位V0 と露光電位VONの丁度中間の値にすると、
図2(a)に示すように交流バイアスの最大値・最小値
間電圧Vpp(=Vmax −Vmin )は、潜像担持体1の帯
電電位V0 と露光電位VONとの幅(=V0 −VON)より
小さくなる。これより直流バイアスVdcを低くしてゆく
と、図2(b)に示すようになる。この場合には、交流
バイアスの最大値・最小値間電圧Vppは、潜像担持体1
の帯電電位V0 を越えない範囲で大きくすることができ
る。
For example, if the DC bias V dc is set to a value exactly intermediate between the charging potential V 0 of the latent image carrier 1 and the exposure potential V ON ,
As shown in FIG. 2A, the voltage V pp (= V max −V min ) between the maximum value and the minimum value of the AC bias is equal to the width of the charging potential V 0 of the latent image carrier 1 and the exposure potential V ON ( = V 0 −V ON ). When the DC bias V dc is further reduced, the result becomes as shown in FIG. In this case, the voltage V pp between the maximum value and the minimum value of the AC bias is the latent image carrier 1
Can be increased within a range that does not exceed the charging potential V 0 .

【0010】上記の各バイアスの1実施例として、帯電
ローラに印加する直流バイアスVa=−1200Vが設
定されると、潜像担持体1の帯電電位V0 =−600
V、現像バイアス(交流重畳バイアス)の最大値Vmax
=−500V以上に設定され、潜像担持体1の露光電位
ON=−30V、現像バイアスの最小値Vmin =−10
0V以下に設定される。そして、最大値・最小値間電圧
PP=400V、周波数f=2kHz、直流バイアスV
dc=−300Vに制御される。現像剤担持体2に対して
加える交流重畳バイアス源としては、例えば50%デュ
ーティの方形波が比較的安価に簡略な電源回路で実現で
きるが、この他にも台形波、三角波、正弦波等を使用す
ることも可能であり、デューティも任意に可変である。
As an example of each of the above-mentioned biases, when a DC bias V a = -1200 V applied to the charging roller is set, the charging potential V 0 of the latent image carrier 1 is −600.
V, the maximum value V max of the developing bias (AC superimposed bias)
= −500 V or more, the exposure potential V ON of the latent image carrier 1 −30 V, and the minimum value of the developing bias V min = −10.
It is set to 0V or less. Then, the maximum value-minimum value voltage V PP = 400 V, the frequency f = 2 kHz, and the DC bias V
It is controlled to dc = -300V. As an AC superimposed bias source applied to the developer carrier 2, for example, a square wave having a duty of 50% can be realized with a simple power supply circuit at relatively low cost, but other than this, a trapezoidal wave, a triangular wave, a sine wave, etc. It can be used, and the duty is arbitrarily variable.

【0011】このように交流重畳バイアスの最大値V
max を潜像担持体1の非画像部帯電電位V0 より低く設
定すると、図2(a)に示すように露光電位VONに対し
て交流重畳バイアスの最小値Vmin が越える場合には、
画像部において現像剤が電界の向きにしたがい潜像担持
体1上に付着するが、潜像担持体1上から現像剤担持体
2への電界の向きは変わらないため、現像剤担持体2へ
現像剤が剥離する現象は見られない。また、非画像部で
は、現像剤の付着は発生しない。
As described above, the maximum value V of the AC superposition bias is
When max is set to be lower than the non-image portion charging potential V 0 of the latent image carrier 1, when the minimum value V min of the AC superimposed bias exceeds the exposure potential V ON as shown in FIG.
In the image area, the developer adheres to the latent image carrier 1 according to the direction of the electric field, but the direction of the electric field from the latent image carrier 1 to the developer carrier 2 does not change. The phenomenon that the developer peels off is not observed. Further, the developer does not adhere to the non-image portion.

【0012】一方、図2(b)に示すように露光電位V
ONより交流重畳バイアスの最小値V min が低い場合に
は、画像部において現像剤が電界の向きにしたがい潜像
担持体1上に付着するが、露光電位VONと交流重畳バイ
アスの最小値Vmin が反転する領域において、現像剤
は、潜像担持体1から剥離され現像剤担持体2へ戻るの
で、画像部に過剰に付着した現像剤が適度に剥離され、
濃淡ムラや画像のつぶれを低減することができる。非画
像部においては図2(a)に示す場合と同様に現像剤の
付着は発生しない。
On the other hand, as shown in FIG.
ONThe minimum value V of the AC superposition bias minIs low
Indicates the latent image in the image area according to the direction of the electric field of the developer.
Although it adheres to the carrier 1, the exposure potential VONAnd AC superimposed bi
Minimum value V of assminIn the area where
Is separated from the latent image carrier 1 and returned to the developer carrier 2
In, the developer excessively adhered to the image area is appropriately peeled,
It is possible to reduce density unevenness and image collapse. Non-painting
In the image area, as in the case shown in FIG.
No adhesion occurs.

【0013】交流重畳バイアスの最大値Vmax の制限内
において、最大値・最小値間電圧V PP及び直流バイアス
dcは、任意に設定可能であるため、設定によって上記
いずれの状況も発生するが、ともに非画像部への現像剤
の付着がないため、地かぶりのない良好な画像形成が可
能となる。
Maximum value V of AC superimposed biasmaxWithin limits
At the voltage V between the maximum value and the minimum value PPAnd DC bias
VdcCan be set arbitrarily.
Either situation occurs, but the developer in the non-image area
Good image formation without fogging
It works.

【0014】また、画像部においては、図2(a)、
(b)に示す場合で現像γの傾きに差があり、図2
(b)に示す設定では現像剤の剥離が発生するためγ値
が小さくなる。つまり、現像γがねるが、設計により双
方ともに階調性の高い、画像ムラが少ない良好な画質を
得ることができる。いずれにしても、本発明では、非画
像部への現像剤付着をなくすことで、地かぶりの発生の
ない良好な画質が得られるようにするものであり、その
点で効果は大きい。
In the image section, FIG.
In the case shown in (b), there is a difference in the inclination of the development γ, and FIG.
In the setting shown in (b), the peeling of the developer occurs, so that the γ value becomes small. That is, although the development γ fluctuates, it is possible to obtain a good image quality with high gradation and little image unevenness by design. In any case, in the present invention, good image quality without occurrence of background fog can be obtained by eliminating the adhesion of the developer to the non-image portion, and the effect is large in that respect.

【0015】潜像担持体OPC帯電電位V0 は、表面電
位計(トレック社製:Model1344など)により測定で
き、帯電ローラに印加される直流バイアスVa により変
化し、その直流バイアスVa と表面電位V0 、VONとの
関係を示したグラフが図3である。このように直流バイ
アスVa の設定により表面電位V0 、VONを定めること
ができ、直流バイアスVdcや最大値・最小値間電圧VPP
及び直流バイアスVa は任意に設定することが可能であ
るので、例えば中間転写媒体上で現像剤の濃度検知を行
った後、所望の濃度が得られる直流バイアスVdcや最大
値・最小値間電圧VPPを設定し、それらの値に応じて予
めデータ入力されたV0 ーVa の関係式から直流バイア
スVa を設定することができる。
The latent image bearing member OPC charge potential V 0 which is a surface potential meter (TREK, Inc.: Model1344 etc.) can be measured by, varies with the DC bias V a applied to the charging roller DC bias V a and the surface thereof FIG. 3 is a graph showing the relationship between the potentials V 0 and V ON . As described above, the surface potentials V 0 and V ON can be determined by setting the DC bias V a , and the DC bias V dc and the voltage V PP between the maximum value and the minimum value can be determined.
And the DC bias V a can be set arbitrarily. For example, after detecting the density of the developer on the intermediate transfer medium, the DC bias V dc or the maximum value / minimum value at which a desired density is obtained can be obtained. set the voltage V PP, it is possible to set the DC bias V a relational expression of advance data input V 0 over V a depending on their values.

【0016】図4において、横軸は電位V、縦軸は現像
剤の付着濃度を示し、直流バイアスVdcによる現像γ1
に対し最大値・最小値間電圧VPPの交流重畳バイアスに
よる現像γ1′はより寝た特性となり階調性が良好とな
る。しかも、交流重畳バイアスの最小値Vmin を直流バ
イアスとした場合の現像γmin と最大値Vmax を直流バ
イアスとした場合の現像γmax とすると、この振幅の交
流重畳バイアスを印加した場合には、図示のようにその
間で寝た特性となるので、振幅が大きくなるほど大きく
寝た特性となる。つまり、交流重畳バイアスによる現像
γ1′は、交流重畳バイアスの最大値・最小値間電圧V
PPの大きさに依存し、その分閾値Vth1もVth1′へシ
フトする。ここで閾値Vth1、Vth1′は、現像剤が付
着し始めるバイアス値である。したがって、この閾値V
th1、Vth1′よりバイアスを低く設定すれば、現像剤
の付着はなく、バイアスが閾値Vth1、Vth1′を越え
ると現像剤の付着が見られ、その越える程度が大きくな
るにしたがって付着の度合いが強くなる。このことから
明らかなようにカブリをなくし、また剥離効果を上げる
には、バイアスをこの閾値より少なくとも低く設定する
ことが条件となる。しかも、この閾値は、直流バイアス
dcを変えることによりシフトするだけでなく、交流重
畳バイアスの最大値・最小値間電圧VPPを変えることに
よってもシフトする。
[0016] In FIG. 4, the horizontal axis represents the potential V, the vertical axis represents the deposition density of the developer, development with the DC bias V dc .gamma.1
On the other hand, the development γ1 ′ due to the AC superimposed bias of the voltage V PP between the maximum value and the minimum value becomes more sluggish, and the gradation is improved. In addition, when the development γ min when the minimum value V min of the AC superposition bias is a DC bias and the development γ max when the maximum value V max is a DC bias, when the AC superposition bias of this amplitude is applied, As shown in the drawing, the characteristics fall asleep between them, so that as the amplitude increases, the characteristics fall asleep more. That is, the development γ1 ′ due to the AC superposition bias is the voltage V between the maximum value and the minimum value of the AC superposition bias.
Depending on the size of PP , the threshold value Vth1 also shifts to Vth1 'accordingly. Here, the threshold values Vth1 and Vth1 'are bias values at which the developer starts to adhere. Therefore, this threshold V
When the bias is set lower than th1 and Vth1 ', the developer does not adhere. When the bias exceeds the thresholds Vth1 and Vth1', the developer adheres, and the degree of the adherence increases as the bias exceeds the threshold. Become. As is apparent from this, in order to eliminate fog and increase the peeling effect, it is necessary to set the bias at least lower than this threshold. In addition, this threshold value is shifted not only by changing the DC bias Vdc but also by changing the voltage V PP between the maximum value and the minimum value of the AC superimposed bias.

【0017】図5は本発明に係る現像装置の他の実施の
形態を示す図であり、7は直流バイアス電源を示す。図
5に示す実施の形態は、現像剤担持体2に直流バイアス
電源5と交流バイアス電源6の電圧が重畳された交流重
畳バイアス電圧が印加され、供給部材3には直流バイア
ス電源7により直流バイアス電圧が印加されている。供
給部材3に加えられるバイアス電圧は現像剤担持体2に
現像剤を供給するような電界を形成するものである。
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the developing device according to the present invention, and 7 is a DC bias power supply. In the embodiment shown in FIG. 5, an AC superimposed bias voltage in which the voltages of a DC bias power supply 5 and an AC bias power supply 6 are superimposed is applied to the developer carrier 2, and the DC bias power supply 7 supplies a DC bias to the supply member 3. Voltage is applied. The bias voltage applied to the supply member 3 forms an electric field for supplying the developer to the developer carrier 2.

【0018】図6は本発明に係る現像装置の概略全体構
造の1例を示す図であり、11は現像室、12はサブホ
ッパー、13は台、14は現像器、15はアジテータ機
構、16はトナー補給口、17はトナーカートリッジを
示す。なお、フルカラー現像装置の場合、Y,M,C,
Bkの現像装置があるが、図6では1つの現像装置のみ
示している。
FIG. 6 is a view showing an example of a schematic overall structure of a developing device according to the present invention, in which 11 is a developing chamber, 12 is a sub-hopper, 13 is a table, 14 is a developing device, 15 is an agitator mechanism, 16 Denotes a toner supply port, and 17 denotes a toner cartridge. In the case of a full-color developing device, Y, M, C,
Although there is a developing device for Bk, FIG. 6 shows only one developing device.

【0019】図6において、潜像担持体1は、表面に感
光層が形成された弾性ローラからなり、表面が他部材、
例えば帯電装置と当接する位置において弾性ローラを内
方から支持するバックアップローラが設けられている。
現像装置2は、例えば潜像担持体1に対向して設けら
れ、現像器筐体14が台13に固定され、サブホッパー
12内にはトナーカートリッジ17からトナー補給口1
6を通して供給される現像剤を現像室11へ攪拌搬送す
るアジテータ機構15、アジテータ機構15から搬送さ
れた現像剤を供給する供給部材3、供給部材3と弾性接
触して表面に供給された現像剤を潜像担持体1に移行さ
せる現像剤担持体2、現像剤担持体1の表面の現像剤薄
層の厚みを規制する層形成部材4を備えている。
In FIG. 6, the latent image carrier 1 is made of an elastic roller having a photosensitive layer formed on the surface, and the surface is made of another member.
For example, a backup roller that supports the elastic roller from the inside at a position where it contacts the charging device is provided.
The developing device 2 is provided, for example, opposite to the latent image carrier 1, the developing device housing 14 is fixed to the base 13, and the toner supply port 1 from the toner cartridge 17 is provided in the sub hopper 12.
An agitator mechanism 15 for stirring and transporting the developer supplied through the developing chamber 6 to the developing chamber 11, a supply member 3 for supplying the developer transported from the agitator mechanism 15, and a developer supplied to the surface in elastic contact with the supply member 3 And a layer forming member 4 for regulating the thickness of the thin developer layer on the surface of the developer carrier 1.

【0020】現像剤担持体2と供給部材3とは弾性接触
して周速差をもってアゲインスト方向に回転し、現像剤
を擦り付けるようにして現像剤担持体表面に所定厚み
(例えば、数100μm)の厚みの現像剤層を形成す
る。この時、現像剤は現像剤担持体2と供給部材3との
摩擦により所定極性に帯電し、さらに層形成部材4で1
0μm程度の層厚に規制され、このときブレードとの摩
擦によっても同じ極性に帯電する。現像剤担持体2と潜
像担持体1はフォワード方向に回転して、周速差により
スリップしながら潜像担持体上の静電潜像を接触現像す
る。
The developer carrier 2 and the supply member 3 are elastically contacted, rotate in the opposite direction with a difference in peripheral speed, and rub the developer to a predetermined thickness (for example, several hundred μm) on the surface of the developer carrier. The thickness of the developer layer is formed. At this time, the developer is charged to a predetermined polarity by the friction between the developer carrier 2 and the supply member 3, and is further charged by the layer forming member 4.
The thickness is restricted to about 0 μm, and at this time, the layer is charged to the same polarity even by friction with the blade. The developer carrier 2 and the latent image carrier 1 rotate in the forward direction, and contact develop the electrostatic latent image on the latent image carrier while slipping due to a difference in peripheral speed.

【0021】そのため現像剤担持体2には、上記のよう
に潜像担持体1に対して現像剤を付着させて画像を形成
するような交流重畳バイアスが印加され、さらに、供給
部材3には、現像剤担持体2に現像剤を供給するために
電界を形成するバイアスが印加されている。例えば供給
部材3には、現像剤担持体2に対してイエローとマゼン
タ現像器でIS =−2μA、シアン現像器でIS =−3
μA、ブラック現像器でIS =−5μAの定電流が流れ
るような定電流電圧電源が接続される。また、現像剤担
持体2、供給部材3に対しては、潜像担持体1の潜像を
現像する時にのみ電圧を印加し、その他の期間は電圧を
印加しないように制御される。
For this reason, an AC superimposed bias is applied to the developer carrier 2 to form an image by adhering the developer to the latent image carrier 1 as described above. In order to supply the developer to the developer carrier 2, a bias for forming an electric field is applied. For example, for the supply member 3, the developer carrying member 2 is provided with I S = −2 μA in the yellow and magenta developing units, and in the cyan developing unit with I S = −3.
A constant current voltage power supply is connected so that a constant current of I S = −5 μA flows in the μA black developing device. Further, a voltage is applied to the developer carrier 2 and the supply member 3 only when the latent image on the latent image carrier 1 is developed, and the voltage is not applied during other periods.

【0022】次に、上記現像装置を構成する各部材につ
いて具体的な実施例により詳述する。まず、現像剤担持
体は、アルミシャフト表面にショットブラストにて凹凸
形成後、ニッケル無電解メッキ処理をして作製してい
る。凹凸形成においては、ショットブラストとして♯4
00の真球セラミックビーズを用い、ショット圧力2k
g/cm2 、ノズル距離30cm、20rpmにて回転
させたアルミシャフトのシャフト全域にショットブラス
ト処理がされるように往復運動されたノズルにより、3
0秒間ショットブラスト処理をして凹凸を形成させてい
る。ショットブラストに使用できるのは、セラミックビ
ーズには限定されず、ガラスビーズやステンレス等の鉄
製ビーズを使用することもできる。このようなショット
ブラスト後の表面粗さを測定したところ、表面粗さRz
=7.5μm、Pc=230であった。表面を切断して
電子顕微鏡(SEM)にて500〜1000倍で観察を
行っこところ、表面凹凸はクレータ状で均一な凹凸面が
形成されていた。
Next, the members constituting the developing device will be described in detail with reference to specific examples. First, the developer carrying member is manufactured by forming unevenness on the surface of an aluminum shaft by shot blasting and then performing a nickel electroless plating process. In the formation of unevenness, a shot blast of $ 4
Shot ball pressure of 2k
g / cm 2 , a nozzle distance of 30 cm, and a nozzle reciprocated so that shot blasting is performed over the entire shaft of an aluminum shaft rotated at 20 rpm.
Irregularities are formed by performing shot blasting for 0 second. What can be used for shot blasting is not limited to ceramic beads, and glass beads or iron beads such as stainless steel can also be used. When the surface roughness after such shot blasting was measured, the surface roughness Rz
= 7.5 μm and Pc = 230. When the surface was cut and observed at a magnification of 500 to 1000 with an electron microscope (SEM), the surface unevenness was a crater-like and uniform uneven surface was formed.

【0023】このようなショットブラストを行ったアル
ミシャフトにニッケル無電解メッキ処理を行い、メッキ
層を形成させて現像剤担持体を完成させた。メッキ厚み
を3〜5μmを狙いとしてメッキ処理を行い、洗浄・脱
脂・前処理後、ニッケル無電解メッキ処理を行い、その
後洗浄・乾燥して作製した。このようなメッキ処理後の
現像剤担持体の表面粗さを測定したところ、Rz=7μ
m、Pc=220であった。このときの表面を電子顕微
鏡にて500〜1000倍で観察したところ、メッキは
下地のショットブラスト面にきれいにならって形成され
ており、ショットブラスト後に観察されたディンプル形
状が再現よく残っていた。
The shot-blasted aluminum shaft was subjected to nickel electroless plating to form a plating layer, thereby completing a developer carrier. Plating was performed with a plating thickness of 3 to 5 μm, and after washing, degreasing, and pretreatment, nickel electroless plating was performed, followed by cleaning and drying. When the surface roughness of the developer carrier after such plating treatment was measured, Rz = 7 μm
m, Pc = 220. Observation of the surface at this time with an electron microscope at a magnification of 500 to 1000 revealed that the plating was formed cleanly on the underlying shot blast surface, and the dimple shape observed after the shot blast remained with good reproducibility.

【0024】また、表面にニッケルメッキ処理を施した
現像剤担持体の他、ブラスト処理後にアルマイト処理や
プラズマ処理などにより、表面に抵抗層を設けたものも
使用することもできる。さらに、用途に応じて表面に導
電剤を分散させた樹脂コートや絶縁生樹脂コート処理を
施した現像剤担持体を使用することも可能であるが、ニ
ッケルメッキ処理を施したものと比較すると樹脂コート
層は磨耗するため耐久寿命が若干短くなる。
In addition to a developer carrier having a nickel-plated surface, a resist layer provided on the surface by alumite treatment or plasma treatment after blasting can also be used. Further, depending on the application, it is also possible to use a developer coat having a resin coat in which a conductive agent is dispersed on the surface or an insulative resin coat treatment. Since the coat layer is worn, the durable life is slightly shortened.

【0025】弾性規制部材からなる層形成部材4は、剛
体金属板に先端ゴムチップを付設したものであり、剛体
金属板として厚み1.5mmのステンレス板、ゴムチッ
プとしてウレタンゴムを使用している。ウレタンゴムは
カーボンブラック分散により体積抵抗率105 Ωcmの
導電性を有するものでしる。ウレタンゴムの体積抵抗率
が大きい場合、現像剤担持体と接触させても同電位にな
らず、電界による現像剤の遮蔽効果が得られず、現像剤
担持体の搬送面がライン状凹凸にならないか、もしくは
極めてコントラストが低いラインしか形成されない。理
想的なライン状凹凸搬送面が形成できるのはウレタンゴ
ムの体積抵抗率を変化させて評価した結果、109 Ωc
m以下であった。ウレタンゴムのゴム硬度HsはJIS
AにてHs=55〜80度がよい。ゴム硬度が大きい
と、ゴム弾性が機能しなくなるために現像剤担持体に追
従せず、現像剤担持体上にライン状の凹凸搬送面が形成
されにくく、ゴム硬度が小さい場合は現像剤担持体に当
接した場合にゴムが振動してしまうため、交流重畳バイ
アスの周波数に対応して形成されるはずのライン状凹凸
搬送面がゴム振動により乱されてしまう。
The layer forming member 4 made of an elastic regulating member is formed by attaching a rubber tip to a rigid metal plate. A 1.5 mm thick stainless steel plate is used as the rigid metal plate, and urethane rubber is used as the rubber chip. The urethane rubber has conductivity of a volume resistivity of 10 5 Ωcm by dispersion of carbon black. When the urethane rubber has a large volume resistivity, the same potential is not obtained even when the urethane rubber is brought into contact with the developer carrier, the effect of shielding the developer by the electric field is not obtained, and the transport surface of the developer carrier does not have line-shaped unevenness. Or, only lines with extremely low contrast are formed. Ideally line-shaped uneven conveying surface can be formed as a result of the evaluation by changing the volume resistivity of the urethane rubber, 10 9 .omega.c
m or less. The hardness Hs of urethane rubber is JIS
At A, Hs is preferably 55 to 80 degrees. When the rubber hardness is high, the rubber elasticity does not function, so that the rubber carrier does not follow the developer carrier, and it is difficult to form a line-shaped uneven conveyance surface on the developer carrier. When the contact is made, the rubber vibrates, so that the linear concavo-convex transfer surface, which should be formed corresponding to the frequency of the AC superimposed bias, is disturbed by the rubber vibration.

【0026】例えばゴム硬度70度のウレタンゴムを使
用して、射出成形により剛体金属板先端に付設し、射出
成形後、現像剤担持体と接する部分を研削し、R形状を
作製している。層形成部材の段差は検査工程時に作製
し、研削砥石の形状および研削量により所望の段差、位
置、大きさを作製する。これ以外にも射出成形に用いる
金型により、段差を所望の位置・大きさに作成すること
もできる。層形成部材として、当接位置より1.5mm
の位置、0.1mmの大きさで段差を作成した。また、
層形成部材表面粗さは研削工程に使用する砥石の粗さを
変化させて作成しており、上流側の表面粗さをRa=
0.3μm、下流側の表面粗さをRa=0.08μmと
している。このようにして作成された層形成部材を現像
剤担持体に対してエッジ当接させる。層形成部材は位置
決めの長孔を設けて位置決めピンによりエッジ当接が常
に一定の角度と現像剤担持体に対して平行になるように
した。エッジ当接とすることにより、小さな当接荷重に
より薄層形成が可能となり、現像剤が進入する楔部分
(層形成部材と現像剤担持体との間の三角部分)の面積
が小さくなり、現像剤詰まりが生じにくくなり、長手方
向に均一なライン状凹凸搬送面を形成できた。
For example, urethane rubber having a rubber hardness of 70 degrees is attached to the tip of the rigid metal plate by injection molding, and after injection molding, the portion in contact with the developer carrier is ground to form an R shape. The step of the layer forming member is produced during the inspection step, and a desired step, position and size are produced according to the shape and the grinding amount of the grinding wheel. In addition, a step can be formed at a desired position and size by a mold used for injection molding. 1.5 mm from the contact position as a layer forming member
A step was created at a position of 0.1 mm and a size of 0.1 mm. Also,
The surface roughness of the layer forming member is created by changing the roughness of the grindstone used in the grinding process.
0.3 μm, and the surface roughness on the downstream side is Ra = 0.08 μm. The thus formed layer forming member is brought into edge contact with the developer carrier. The layer forming member was provided with a long hole for positioning so that the contact with the edge was always at a constant angle and parallel to the developer carrier by a positioning pin. The edge contact makes it possible to form a thin layer with a small contact load, and the area of a wedge portion (triangular portion between the layer forming member and the developer carrying member) into which the developer enters is reduced, so that the development is performed. Agent clogging was less likely to occur, and a uniform line-shaped uneven transfer surface in the longitudinal direction could be formed.

【0027】供給部材としては、ウレタンフォームロー
ラを現像剤担持体に圧接して配置し、現像剤担持体に対
してアゲインスト方向に一定の周速比で回転させてい
る。ウレタンフォームの体積抵抗率は105 〜108 Ω
cmがよい。抵抗値が高過ぎると電荷が追従しないため
に供給バイアスの効果がなく、小さ過ぎると現像剤担持
体との間でリークしてしまうため好ましくない。本実施
例では、107 Ωcmのウレタンフォームを用いた。ウ
レタンフォームと現像剤担持体との接触ニップは2〜
4.5mmが良い。接触ニップが小さい場合は現像剤の
供給力が低下し、接触ニップが大きい場合は現像剤担持
体の駆動トルクが大きくなり、バンディングなどにより
画質劣化が生ずる。本実施例では3.5mmとした。現
像剤担持体に対する周速比はアゲインスト回転の場合は
0.3〜1が良い、周速比が小さいと供給性が不足し、
大きいと駆動トルクが増加し、画質が劣化する。本実施
例では0.53とした。ウレタンフォームのセル径は現
像剤の体積平均粒径の10〜50倍が良い。現像剤の体
積平均粒径に対して小さい場合はセルに現像剤が詰まっ
てしまい供給性が不足し、大きい場合はセル径によるハ
ケメが画像上発生し、画質劣化が生ずる。本実施例では
セル径が120μmで、現像剤の体積平均粒径7μmに
対し、約17倍であるウレタンフォームを使用した。
As the supply member, a urethane foam roller is disposed in pressure contact with the developer carrier, and is rotated at a constant peripheral speed ratio in the against direction with respect to the developer carrier. The volume resistivity of urethane foam is 10 5 to 10 8 Ω
cm is better. If the resistance value is too high, the charge does not follow, so that there is no effect of the supply bias. If the resistance value is too small, it leaks between the developer carrying member, which is not preferable. In this embodiment, urethane foam of 10 7 Ωcm was used. The contact nip between the urethane foam and the developer carrier is 2 to 2.
4.5 mm is good. When the contact nip is small, the supply power of the developer decreases, and when the contact nip is large, the driving torque of the developer carrier increases, and image quality is deteriorated due to banding or the like. In this embodiment, the thickness is 3.5 mm. The peripheral speed ratio with respect to the developer carrying member is preferably 0.3 to 1 in the case of against rotation. If the peripheral speed ratio is small, the supply property is insufficient,
If it is large, the driving torque increases and the image quality deteriorates. In this embodiment, it is set to 0.53. The cell diameter of the urethane foam is preferably 10 to 50 times the volume average particle diameter of the developer. If the volume average particle diameter of the developer is small, the cells are clogged with the developer and the supply property is insufficient. If the diameter is large, scuffing due to the cell diameter occurs on the image and image quality is deteriorated. In this embodiment, urethane foam having a cell diameter of 120 μm and about 17 times the volume average particle diameter of the developer of 7 μm was used.

【0028】現像装置を組み立てた後、ポリエステル樹
脂をメインとする現像剤を現像装置内に封入した。現像
剤の母粒子はポリエステル樹脂、顔料、荷電制御剤、ワ
ックスを高温で混錬した後、粉砕、分級して作製したも
ので、粒体の粒度測定器コールタカウンター(コールタ
ー社製:TAーII)による測定では、体積測定で体積平
均粒径7μmである。本実施例においてはこの母粒子に
シリカ微粒子を3重量%外添させた現像剤を使用した。
After assembling the developing device, a developer mainly composed of a polyester resin was sealed in the developing device. The base particles of the developer are produced by kneading a polyester resin, a pigment, a charge control agent, and a wax at a high temperature, and then pulverizing and classifying the particles. A particle size analyzer Coulter Counter (manufactured by Coulter: TA- In the measurement according to II), the volume average particle size is 7 μm in volume measurement. In the present embodiment, a developer obtained by externally adding 3% by weight of silica fine particles to the base particles was used.

【0029】次に、本発明に係る現像装置により形成さ
れる現像剤担持体上のライン状凹凸搬送面について説明
する。図7は現像剤担持体上のライン状凹凸搬送面を説
明するための図であり、30は現像剤層、31は現像剤
担持体の表面を示す。
Next, a description will be given of the line-shaped uneven transfer surface on the developer carrier formed by the developing device according to the present invention. FIG. 7 is a view for explaining the line-shaped uneven transfer surface on the developer carrying member, where 30 is a developer layer and 31 is the surface of the developer carrying member.

【0030】層形成部材4の先端に設けられている弾性
体ゴムはその体積抵抗率が109 Ωcm以下、好ましく
は105 乃至107 Ωcmの半導電性のゴムである。層
形成部材4は金属性の現像剤担持体2に当接しており、
現像剤担持体2に対して交流重畳バイアスを印加したと
き、現像剤担持体2と層形成部材4とは同電位で変動す
る。この電位変動は、0Vの場合、現像剤が現像剤担持
体2と層形成部材4との接触部(ニップ部)に進入する
力を受けて、ニップ部を通過して搬送され、−400V
の場合、現像剤がニップ部に進入するのと逆の力を受け
てニップ部を通過できないため搬送されない。このよう
な電位変動により現像剤に対してON/OFFシャッタ
ー作用が起こり、これが交流バイアスの周期で起こるた
め現像剤担持体の搬送面上にはライン状に凹凸現像剤層
が形成される。
The elastic rubber provided at the tip of the layer forming member 4 is a semiconductive rubber having a volume resistivity of 10 9 Ωcm or less, preferably 10 5 to 10 7 Ωcm. The layer forming member 4 is in contact with the metallic developer carrier 2,
When an AC bias is applied to the developer carrier 2, the developer carrier 2 and the layer forming member 4 fluctuate at the same potential. When this potential fluctuation is 0 V, the developer is conveyed through the nip portion under the force of entering the contact portion (nip portion) between the developer carrier 2 and the layer forming member 4 and is transported at −400 V
In the case of (1), the developer is not conveyed because the developer cannot pass through the nip portion by receiving a force opposite to the force entering the nip portion. Such an electric potential change causes an ON / OFF shutter action on the developer, which occurs at a cycle of an AC bias, so that a concavo-convex developer layer is formed in a line on the transport surface of the developer carrier.

【0031】例えばVpp=400V、Vdc=−200V
に設定した場合には0〜−400Vの範囲、Vdc=0V
に設定した場合には+200V〜−200Vの範囲のバ
イアスとなる。また、交流重畳バイアスの周波数fは、
現像剤担持体駆動ギヤの2次ピッチ周波数fg2に対応し
て設定することができる。現像剤担持体駆動ギヤのピッ
チ周波数とは、現像剤担持体駆動ギヤのピッチn(m
m)と周速度m(mm/s)から算出される振動周期T
の逆数より以下のように算出される。
For example, V pp = 400 V, V dc = −200 V
When set to 0 to -400V, Vdc = 0V
Is set in the range of + 200V to -200V. The frequency f of the AC superimposed bias is
It can be set corresponding to the secondary pitch frequency f g2 of the developer carrier driving gear. The pitch frequency of the developer carrier driving gear is defined as a pitch n (m) of the developer carrier driving gear.
m) and the vibration period T calculated from the peripheral velocity m (mm / s)
Is calculated from the reciprocal of

【0032】T=n/m、 fg1=1/T ただし、n:ギヤピッチ(mm)、m:画像形成速度
(mm/s) 現像剤担持体駆動ギヤ2次ピッチ周波数fg2は、ギヤピ
ッチ周波数fg1の2倍の値であり、主にギヤ軸が偏心し
た場合に発生するバンディングの影響を示す値である。
交流重畳バイアスの周波数は、1次ピッチ周波数は勿
論、2次ピッチ周波数より大きい方がより良好である。
1実施例として、駆動ギヤ2次ピッチ周波数fg2は2
5.4Hz、交流重畳バイアスの周波数fは2kHzで
ある。
T = n / m, f g1 = 1 / T, where n: gear pitch (mm), m: image forming speed (mm / s) The developer carrier driving gear secondary pitch frequency f g2 is the gear pitch frequency This value is twice the value of f g1 , and is a value mainly indicating the effect of banding that occurs when the gear shaft is eccentric.
It is better that the frequency of the AC superposition bias is higher than the secondary pitch frequency as well as the primary pitch frequency.
As one embodiment, the drive gear secondary pitch frequency f g2 is 2
5.4 Hz, and the frequency f of the AC superimposed bias is 2 kHz.

【0033】現像剤担持体上のライン状凹凸搬送面は、
現像剤担持体に印加される交流重畳バイアスの周波数と
周速によりその幅が決定される。1実施例として、現像
剤担持体の周速を360mm/s、現像剤担持体へ印加
される交流重畳バイアスを2kHzとすると、その電圧
変動に従い現像剤担持体上に形成されるラインは、図7
に示すように0.18mm間隔、ライン幅0.09mm
で形成された。この判定は、現像剤担持体上に形成され
た搬送面の目視観察で可能であるが、より客観的にはテ
ープ転写後のラインをマイクロデンシトメータ(株式会
社阿部設計製)にて測定し、数回測定したときのMTF
値の平均が10以上であればライン状と判別できる。M
TF値は5本のラインを測定した時のライン濃度最大値
の平均値Ionと、ライン間濃度最小値の平均値Ioff を
算出し、簡易的には次式にて算出される。
The line-shaped uneven transfer surface on the developer carrier is
The width is determined by the frequency and the peripheral speed of the AC superimposed bias applied to the developer carrier. As an example, assuming that the peripheral speed of the developer carrier is 360 mm / s and the AC superimposed bias applied to the developer carrier is 2 kHz, the line formed on the developer carrier according to the voltage fluctuation is shown in FIG. 7
0.18mm interval, line width 0.09mm as shown in
Formed. This determination can be made by visual observation of the transport surface formed on the developer carrier, but more objectively, the line after tape transfer is measured with a microdensitometer (Abe Design Co., Ltd.). , MTF measured several times
If the average of the values is 10 or more, it can be determined as a line shape. M
The TF value is calculated by calculating the average value Ion of the line density maximum value and the average value Ioff of the line density minimum value when five lines are measured, and is simply calculated by the following equation.

【0034】MTF値={(Ion−Ioff )/(Ion+
Ioff )}×100 本実施例の現像装置を用いてバイアスを印加しながら、
現像剤担持体を駆動させて現像剤担持体上に現像剤薄層
を形成したところ、搬送面はライン状になり、搬送面上
のライン状現像剤を乱さないように注意して12mm幅
テープに転写し、マイクロデンシトメータにてMTF値
を測定したところ、MTF=25であった。
MTF value = {(Ion−Ioff) / (Ion +
Ioff)} × 100 While applying a bias using the developing device of this embodiment,
When the developer carrier was driven to form a thin layer of developer on the developer carrier, the transport surface became linear, and a 12 mm wide tape was used with care so as not to disturb the linear developer on the transport surface. And the MTF value was measured with a microdensitometer.

【0035】このライン状の凹凸搬送面は、交流バイア
スの周波数設計によりその凹凸ピッチをコントロールす
ることが可能で、駆動ギヤ送りムラのピッチよりも小さ
くすることにより、現像剤担持体駆動ギヤの間欠送りの
ムラを是正して現像剤の搬送量を常に一定にするという
搬送量の安定化作用が得られる。このように、搬送量を
均一にすることができるため、所謂バンディングが低減
されるという効果が達成される。
The irregular pitch of the line-shaped uneven conveyance surface can be controlled by the frequency design of the AC bias. An effect of stabilizing the transport amount can be obtained such that the transport amount of the developer is always fixed by correcting the unevenness of the transport. As described above, since the transport amount can be made uniform, an effect that so-called banding is reduced is achieved.

【0036】またバンディングの発生にはもう1つの原
因があり、潜像担持体と現像剤担持体の接触部において
現像剤担持体送りムラにより、現像される量に差が発生
することに起因して、濃淡差が画像上に現れるものであ
る。このようなバンディングは実質的に搬送量の厚みを
一定にしても現像ニップ部に入った時点で周速が変動す
ると発生する。現像剤担持体に交流バイアスを印加しな
い場合の搬送面においては、現像剤充填率(現像ニップ
部での空間と現像剤の比率)が80%以上と高く、現像
剤担持体送り方向の現像剤が動ける自由度(スペース)
がほとんどないために、現像ニップ部で現像量差が発生
すると、それがそのまま画像上の濃淡となる。
There is another cause for the occurrence of banding, which is caused by the difference in the amount of development caused by unevenness in the transport of the developer carrier at the contact portion between the latent image carrier and the developer carrier. Thus, the grayscale difference appears on the image. Such banding occurs even if the peripheral speed fluctuates at the time of entering the developing nip portion even when the thickness of the transport amount is substantially constant. On the transport surface where no AC bias is applied to the developer carrier, the developer filling ratio (the ratio of the space to the developer in the development nip portion) is as high as 80% or more, and the developer in the developer carrier feeding direction is high. Freedom of movement (space)
When there is a difference in the amount of development at the development nip portion because there is almost no color difference, it becomes the density on the image as it is.

【0037】これに対して、本発明の現像装置では、交
流重畳バイアスにより搬送面に積極的にライン上の凹凸
を形成しているため、現像剤充填率が少なくとも50%
以下となり、特に現像剤担持体送り方向に対する現像剤
の動ける自由度が高いため、現像バイアスに従って送り
方向前後にも現像剤が自由に動くことができ、その結
果、潜像担持体表面への付着が可能になるため静電潜像
が忠実に再現され、バンディングを発生しない。さら
に、潜像担持体として弾性感光体を用いると、ニップ部
において潜像担持体が弾性変形し、その結果、一層現像
剤が動けるスペースが増すためバンディングの発生を抑
止することができる。
On the other hand, in the developing device of the present invention, since the unevenness on the line is positively formed on the conveying surface by the AC superimposed bias, the developer filling rate is at least 50%.
In particular, since the degree of freedom of movement of the developer in the direction of transport of the developer carrier is high, the developer can freely move before and after the transport direction according to the developing bias, and as a result, the developer adheres to the surface of the latent image carrier. , The electrostatic latent image is faithfully reproduced and no banding occurs. Further, when an elastic photoconductor is used as the latent image carrier, the latent image carrier is elastically deformed in the nip portion, and as a result, the space for moving the developer is further increased, so that the occurrence of banding can be suppressed.

【0038】以上のように積極的にライン状の凹凸搬送
面を形成することにより、ギヤ送りムラによる影響を低
減することと、現像ニップ部において現像剤充填率を低
減化して現像剤の動ける自由度を高くできることの相乗
効果により、実質的にバンディングの発生を皆無にする
ことが可能となり、カラープリンタのように多くの色を
重ねて形成される画像においてノイズのない良好な画質
が得られる。
As described above, the influence of gear feeding unevenness can be reduced by forming the line-shaped uneven transfer surface positively, and the developer can be moved freely by reducing the developer filling rate in the developing nip portion. The synergistic effect of being able to increase the degree makes it possible to substantially eliminate the occurrence of banding, and to obtain a good image without noise in an image formed by superimposing many colors like a color printer.

【0039】また、搬送面がライン状凹凸に形成される
ため、非画像部に付着した現像剤がこの凹凸によりかき
取られ、カブリや散りが低減される。また、搬送面上の
凹凸周期は交流重畳バイアスの周波数に応じて現像剤担
持体上に形成され、同じ搬送量がある場合は凸部の現像
剤の厚みは一般的な薄層搬送面と比較して約2倍とな
る。このような凹凸現像剤層が潜像担持体と接触した場
合、凹部では現像剤充填率が低いため、現像剤がバイア
ス電界にしたがって移動しやすく、非画像部に付着した
現像剤は現像剤担持体側に剥離されやすい。また凸部で
は、非画像部に付着した現像剤と凸部とが少なくとも一
旦は接触し、その際ファンデルワールス力により付着し
ている現像剤がかき取られて現像剤担持体側に移ること
になる。このような作用からカブリや散りをほとんどな
くすことができる。
Further, since the transport surface is formed in a line-shaped unevenness, the developer attached to the non-image area is scraped off by the unevenness, and fog and scattering are reduced. In addition, the period of the unevenness on the transport surface is formed on the developer carrier according to the frequency of the AC superimposed bias, and when there is the same transport amount, the thickness of the developer in the convex portion is compared with a general thin layer transport surface. About twice as much. When such an uneven developer layer comes into contact with the latent image carrier, the developer is easily moved in accordance with the bias electric field because the developer filling rate is low in the concave portion, and the developer attached to the non-image portion is It is easy to peel off on the body side. Further, in the convex portion, the developer attached to the non-image portion and the convex portion come into contact at least once, and at this time, the attached developer is scraped off by the van der Waals force and moved to the developer carrier side. Become. Fogging and scattering can be almost eliminated from such an action.

【0040】また、本発明によれば、現像剤凝集体の解
砕効果により層形成部材と現像剤担持体間の詰まりを低
減する作用がある。現像器内の現像剤は放置等によりあ
る程度の大きさの凝集体を形成して存在する。アジテー
タの攪拌により、このような凝集体は機械的にある程度
の大きさに解砕されて現像剤担持体に供給されるが、層
形成部材と現像剤担持体のニップ部に進入すると、すり
抜けることができず、詰まりを生ずる場合がある。この
詰まりが発生した箇所では、搬送量が少なくなり、縦帯
ムラや縦スジ等の搬送ムラとなり、画像上の濃淡ムラと
なる。また、詰まった現像剤はその箇所に溜まるために
繰り返し現像剤担持体と接触して現像剤担持体フィルミ
ングを発生する。しかし、本発明では現像剤担持体に交
流重畳バイアスを印加し、層形成部材と現像剤担持体と
のニップ部の前半で電位変動により現像剤を振動させて
凝集塊が解砕し、1次粒子に近い状態で現像剤担持体層
形成部材間に進入するようになる。このため、層形成部
材と現像剤担持体間のニップ部を容易にすり抜けるか、
もしくは規制されて現像器後方に流動するため、現像剤
詰まりがなく良好な画像を得ることができる。
Further, according to the present invention, there is an effect that the clogging between the layer forming member and the developer carrying member is reduced by the crushing effect of the developer aggregate. The developer in the developing device is present in the form of aggregates having a certain size due to standing or the like. Due to the agitator agitation, such aggregates are mechanically crushed to a certain size and supplied to the developer carrier. However, when the aggregates enter the nip portion between the layer forming member and the developer carrier, they pass through. And clogging may occur. At the location where this clogging occurs, the transport amount is reduced, resulting in transport unevenness such as vertical band unevenness and vertical streak, resulting in shading unevenness on the image. Further, the clogged developer accumulates at that location, so that the developer is repeatedly contacted with the developer carrier, causing filming of the developer carrier. However, in the present invention, an AC superimposed bias is applied to the developer carrying member, and in the first half of the nip portion between the layer forming member and the developer carrying member, the developer is vibrated by potential fluctuations to break up the aggregates, and the primary The developer enters between the developer carrying layer forming members in a state close to the particles. For this reason, it easily passes through the nip portion between the layer forming member and the developer carrying member,
Alternatively, since the toner is regulated and flows behind the developing device, a good image can be obtained without clogging of the developer.

【0041】前述したように、交流重畳バイアスにより
層形成部材と現像剤担持体とが同電位で変動し、現像剤
に対して高または低電位の時は現像剤がすり抜け、低ま
たは高電位のときは現像剤が遮断されることにより、ラ
イン状の凹凸搬送面が形成されるので、層形成部材が絶
縁性(1010Ωcm以上)の場合はチャージアップ等に
より現像剤担持体に対する電位が不安定となり、ライン
状搬送面が安定してできないので好ましくない。
As described above, the layer forming member and the developer carrier fluctuate at the same potential due to the AC superimposed bias. When the potential is high or low with respect to the developer, the developer slips through, and the low or high potential is applied. In this case, since the developer is cut off, a line-shaped uneven transfer surface is formed. Therefore, when the layer forming member is insulative (10 10 Ωcm or more), the potential with respect to the developer carrier is not increased due to charge-up or the like. This is not preferable because the line-shaped conveyance surface cannot be stably formed.

【0042】次に、本発明に係る現像装置を搭載した画
像形成装置について説明する。図8は本発明に係る現像
装置を搭載した画像形成装置の1構成例を示す図であ
り、この画像形成装置は、イエローY、シアンC、マゼ
ンタM、ブラックKからなる4色のトナー(現像剤)に
よる現像器を用いてフルカラー画像を形成することので
きる装置である。
Next, an image forming apparatus equipped with the developing device according to the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of an image forming apparatus equipped with a developing device according to the present invention. This image forming apparatus is configured to use four color toners (yellow Y, cyan C, magenta M, and black K). Is a device capable of forming a full-color image by using a developing device based on a liquid developer.

【0043】図8において、100は像担持体ユニット
が組み込まれた像担持体カートリッジである。この例で
は、感光体カートリッジとして構成されていて、その感
光体(潜像担持体)140が図示しない適宜の駆動手段
によって図示矢印方向に回転駆動される。感光体140
は、薄肉円筒状の導電性基材と、その表面に形成された
感光層とを有している。その感光体140の周りには、
その回転方向に沿って、帯電手段として帯電ローラ16
0、現像手段としての現像器10(Y、C、M、K)、
中間転写装置30、およびクリーニング手段170が配
置される。
In FIG. 8, reference numeral 100 denotes an image carrier cartridge in which an image carrier unit is incorporated. In this example, the photosensitive member (latent image carrier) 140 is configured as a photosensitive member cartridge, and the photosensitive member (latent image carrier) 140 is rotationally driven in a direction indicated by an arrow in FIG. Photoconductor 140
Has a thin cylindrical conductive substrate and a photosensitive layer formed on the surface thereof. Around the photoconductor 140,
Along the rotation direction, the charging roller 16
0, a developing device 10 (Y, C, M, K) as a developing means,
The intermediate transfer device 30 and the cleaning unit 170 are provided.

【0044】帯電ローラ160は、感光体140の外周
面に当接してその外周面を一様に帯電させる。一様に帯
電した感光体140の外周面には、露光ユニット40に
よって所望の画像情報に応じた選択的な露光L1がなさ
れ、この露光L1によって感光体140上に静電潜像が
形成される。この静電潜像は、現像器10によって現像
剤が付与されて現像される。
The charging roller 160 is in contact with the outer peripheral surface of the photosensitive member 140 to uniformly charge the outer peripheral surface. On the outer peripheral surface of the uniformly charged photoconductor 140, a selective exposure L1 according to desired image information is performed by the exposure unit 40, and an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 140 by the exposure L1. . The electrostatic latent image is developed by applying a developer by the developing device 10.

【0045】現像器として、イエロー用の現像器10
Y、シアン用の現像器10C、マゼンタ用の現像器10
M、およびブラック用の現像器10Kが設けられてい
る。これら現像器10Y、10C、10M、10Kは、
それぞれ揺動可能に構成されており、選択的に1つの現
像器の現像ローラ(現像剤担持体)11のみが感光体1
40に当接し得るようになっている。したがって、これ
らの現像器10は、イエローY、シアンC、マゼンタ
M、ブラックKのうちのいずれかのトナーを感光体14
0の表面に付与して感光体140上の静電潜像を現像す
る。現像ローラ11は、硬質のローラ、例えば表面を粗
面化した金属ローラで構成されている。現像されたトナ
ー像は、中間転写装置30の中間転写ベルト36上に転
写される。クリーニング手段170は、上記転写後に、
感光体140の外周面に残留し付着しているトナーTを
掻き落とすクリーナブレードと、このクリーナブレード
によって掻き落とされたトナーを受ける受け部とを備え
ている。
As a developing device, a developing device 10 for yellow is used.
Developing device 10C for Y and cyan, developing device 10 for magenta
A developing device 10K for M and black is provided. These developing units 10Y, 10C, 10M, and 10K are:
Each of them is configured to be swingable, and only the developing roller (developer carrier) 11 of one developing device is selectively
40 can be contacted. Therefore, these developing units 10 apply any one of the toners of yellow Y, cyan C, magenta M, and black K to the photoconductor 14.
0 to develop the electrostatic latent image on the photoconductor 140. The developing roller 11 is formed of a hard roller, for example, a metal roller having a roughened surface. The developed toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 36 of the intermediate transfer device 30. After the transfer, the cleaning unit 170
The cleaner includes a cleaner blade for scraping off the toner T remaining on and adhering to the outer peripheral surface of the photoconductor 140, and a receiving portion for receiving the toner scraped off by the cleaner blade.

【0046】中間転写装置30は、駆動ローラ31と、
4本の従動ローラ32、33、34、35と、これら各
ローラの周りに張架された無端状の中間転写ベルト36
とを有している。駆動ローラ31は、その端部に固定さ
れた図示しない歯車が、感光体140の駆動用歯車19
0と噛み合っていることによって、感光体140と略同
一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト3
6が感光体140と略同一の周速で図示矢印方向に循環
駆動されるようになっている。
The intermediate transfer device 30 includes a driving roller 31 and
Four driven rollers 32, 33, 34, 35 and an endless intermediate transfer belt 36 stretched around these rollers.
And The drive roller 31 has a gear (not shown) fixed to an end thereof and the drive gear 19 of the photoconductor 140.
0, the photosensitive drum 140 is driven to rotate at substantially the same peripheral speed as the photosensitive member 140.
6 is driven to circulate at substantially the same peripheral speed as the photoconductor 140 in the direction of the arrow shown in the figure.

【0047】従動ローラ35は、駆動ローラ31との間
で中間転写ベルト36がそれ自身の張力によって感光体
140に圧接される位置に配置されており、感光体14
0と中間転写ベルト36との圧接部において一次転写部
T1が形成されている。従動ローラ35は、中間転写ベ
ルト36の循環方向上流側において一次転写部T1の近
くに配置されている。
The driven roller 35 is disposed at a position where the intermediate transfer belt 36 is pressed against the photosensitive member 140 by its own tension with the driving roller 31.
A primary transfer portion T1 is formed at a pressure contact portion between the intermediate transfer belt 36 and the intermediate transfer belt 36. The driven roller 35 is disposed near the primary transfer portion T1 on the upstream side in the circulation direction of the intermediate transfer belt 36.

【0048】従動ローラ31には、中間転写ベルト36
を介して図示しない電極ローラが配置されており、この
電極ローラを介して、中間転写ベルト36の導電層に一
次転写電圧が印加される。従動ローラ32は、テンショ
ンローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写
ベルト36をその張り方向に付勢している。従動ローラ
33は、二次転写部T2を形成するバックアップローラ
である。このバックアップローラ33には、中間転写ベ
ルト36を介して二次転写ローラ38が対向配置されて
いる。二次転写ローラ38には、二次転写電圧が印加さ
れ、図示しない接離機構により中間転写ベルト36に対
して接離可能になっている。従動ローラ34は、ベルト
クリーナ39のためのバックアップローラである。ベル
トクリーナ39は、中間転写ベルト36と接触してその
外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリー
ナブレード39aと、このクリーナブレード39aによ
って掻き落とされたトナーを受ける受け部39bとを備
えている。このベルトクリーナ39は、図示しない接離
機構により中間転写ベルト36に対して接離可能になっ
ている。
The driven roller 31 has an intermediate transfer belt 36
A primary transfer voltage is applied to the conductive layer of the intermediate transfer belt 36 via the electrode roller (not shown). The driven roller 32 is a tension roller, and urges the intermediate transfer belt 36 in the tension direction by an urging means (not shown). The driven roller 33 is a backup roller that forms the secondary transfer portion T2. A secondary transfer roller 38 is opposed to the backup roller 33 via an intermediate transfer belt 36. A secondary transfer voltage is applied to the secondary transfer roller 38, and the secondary transfer roller 38 can be moved toward and away from the intermediate transfer belt 36 by a contact / separation mechanism (not shown). The driven roller 34 is a backup roller for the belt cleaner 39. The belt cleaner 39 includes a cleaner blade 39a that comes into contact with the intermediate transfer belt 36 and scrapes off the toner remaining on and attached to the outer peripheral surface thereof, and a receiving portion 39b that receives the toner scraped off by the cleaner blade 39a. ing. The belt cleaner 39 can be moved toward and away from the intermediate transfer belt 36 by a contact / separation mechanism (not shown).

【0049】中間転写ベルト36は、導電層と、この導
電層の上に形成され、感光体140に圧接される抵抗層
とを有する複層ベルトで構成されている。導電層は、合
成樹脂からなる絶縁性基体の上に形成されており、この
導電層に前述した電極ローラを介して一次転写電圧が印
加される。なお、ベルト側縁部において抵抗層が帯状に
除去されることによって導電層が帯状に露出し、この露
出部に電極ローラが接触するようになっている。
The intermediate transfer belt 36 is composed of a multilayer belt having a conductive layer and a resistance layer formed on the conductive layer and pressed against the photosensitive member 140. The conductive layer is formed on an insulating substrate made of a synthetic resin, and a primary transfer voltage is applied to the conductive layer via the above-described electrode roller. The conductive layer is exposed in the form of a strip by removing the resistive layer in the form of a strip at the side edge of the belt, and the electrode roller comes into contact with the exposed portion.

【0050】中間転写ベルト36が循環駆動される過程
で、一次転写部T1において、感光体140上のトナー
像が中間転写ベルト36上に転写され、中間転写ベルト
36上に転写されたトナー像は、二次転写部T2におい
て、二次転写ローラ38との間に供給される用紙等のシ
ート(記録材)Sに転写される。シートSは、給紙装置
50から給送され、ゲートローラ対Gによって所定のタ
イミングで二次転写部T2に供給される。51は給紙カ
セット、52はピックアップローラである。
In the course of circulating the intermediate transfer belt 36, the toner image on the photosensitive member 140 is transferred onto the intermediate transfer belt 36 in the primary transfer portion T1, and the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 36 is Is transferred to a sheet (recording material) S, such as a sheet, supplied between the secondary transfer roller 38 and the secondary transfer unit T2. The sheet S is fed from the sheet feeding device 50, and is supplied to the secondary transfer portion T2 at a predetermined timing by the gate roller pair G. 51 is a paper feed cassette, and 52 is a pickup roller.

【0051】二次転写部T2でトナー像が転写されたシ
ートSH、定着装置60を通ることによってそのトナー
像が定着され、排紙経路70を通って、装置本体のケー
ス80上に形成されたシート受け部81上に排出され
る。なお、この画像形成装置は、排紙経路70として、
互いに独立した2つの排紙経路71、72を有してお
り、定着装置60を通ったシートはいずれかの排紙経路
71又は72を通って排出される。また、この排紙経路
71、72は、スイッチバック経路をも構成しており、
シートの両側に画像を形成する場合には、排紙経路71
又は72に一旦進入したシートが、返送路73を通って
再び二次転写部T2に向けて給送されるようになってい
る。
The toner image is fixed by passing the sheet SH onto which the toner image has been transferred in the secondary transfer portion T2 and the fixing device 60, and is formed on the case 80 of the apparatus main body through the paper discharge path 70. The sheet is discharged onto the sheet receiving section 81. In this image forming apparatus, as a paper discharge path 70,
It has two paper discharge paths 71 and 72 independent of each other, and the sheet that has passed through the fixing device 60 is discharged through one of the paper discharge paths 71 or 72. The paper discharge paths 71 and 72 also constitute a switchback path.
When an image is formed on both sides of a sheet, the discharge path 71
Alternatively, the sheet once entering the sheet 72 is fed again to the secondary transfer portion T2 through the return path 73.

【0052】以上のような画像形成装置全体の作動の概
要は次の通りである。 (1)図示しないホストコンピュータ等(パーソナルコ
ンピュータ等)からの印字指令信号(画像形成信号)が
画像形成装置の制御部90に入力されると、感光体14
0、現像器10の各ローラ11、および中間転写ベルト
36が回転駆動される。 (2)感光体140の外周面が帯電ローラ160によっ
て一様に帯電される。 (3)一様に帯電した感光体140の外周面に、露光ユ
ニット40によって第1色目(例えばイエロー)の画像
情報に応じた選択的な露光L1がなされ、イエロー用の
静電潜像が形成される。 (4)感光体140には、第1色目の例えばイエロー用
の現像器10Yの現像ローラのみが接触し、これによっ
て上記静電潜像が現像され、第1色目のイエローのトナ
ー像が感光体140上に形成される。 (5)中間転写ベルト36には、上記トナーの帯電極性
と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体140上に
形成されたトナー像が、一次転写部T1において中間転
写ベルト36上に転写される。このとき、二次転写ロー
ラ38およびベルトクリーナ39は、中間転写ベルト3
6から離間している。 (6)感光体140上に残留しているトナーがクリーニ
ング手段170によって除去された後、除電手段41か
ら除電光L2によって感光体140が除電される。 (7)上記(2)〜(6)の動作が必要に応じて繰り返
される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、
第2色目、第3色目、第4色目と繰り返され、上記印字
指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト36
上において重ね合わされて形成される。 (8)所定のタイミングで給紙装置50からシートSが
給送され、シートSの先端が二次転写部T2に達する直
前にあるいは達した後に(要するにシートS上の所望の
位置に、中間転写ベルト36上のトナー像が転写される
タイミングで)二次転写ローラ38が中間転写ベルト3
6に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間
転写ベルト36上のトナー像(基本的には4色のトナー
像が重ね合わせられたフルカラー画像)がシートS上に
転写される。また、ベルトクリーナ39が中間転写ベル
ト36に当接し、二次転写後に中間転写ベルト36上に
残留しているトナーが除去される。 (9)シートSが定着装置60を通過することによって
シートS上にトナー像が定着し、その後、シートSが所
定の位置に向け(両面印刷でない場合にはシート受け部
81に向け、両面印刷の場合には、スイッチバック経路
71または72を経て返送路73に向け)搬送される。
The outline of the operation of the entire image forming apparatus as described above is as follows. (1) When a print command signal (image formation signal) from a host computer (not shown) (personal computer or the like) (not shown) is input to the control unit 90 of the image forming apparatus, the photosensitive member 14
0, each roller 11 of the developing device 10 and the intermediate transfer belt 36 are driven to rotate. (2) The outer peripheral surface of the photoconductor 140 is uniformly charged by the charging roller 160. (3) The outer peripheral surface of the uniformly charged photoconductor 140 is subjected to selective exposure L1 according to the image information of the first color (for example, yellow) by the exposure unit 40 to form an electrostatic latent image for yellow. Is done. (4) Only the developing roller of the developing unit 10Y for the first color, for example, yellow, contacts the photoconductor 140, whereby the electrostatic latent image is developed, and the yellow toner image of the first color is changed to the photoconductor. 140 is formed. (5) A primary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the intermediate transfer belt 36, and the toner image formed on the photoconductor 140 is transferred onto the intermediate transfer belt 36 in the primary transfer portion T1. Is done. At this time, the secondary transfer roller 38 and the belt cleaner 39
6 away. (6) After the toner remaining on the photoconductor 140 is removed by the cleaning unit 170, the photoconductor 140 is neutralized by the neutralization light L2 from the neutralization unit 41. (7) The above operations (2) to (6) are repeated as necessary. That is, according to the content of the print command signal,
The second color, the third color, and the fourth color are repeated, and a toner image corresponding to the content of the print command signal is formed on the intermediate transfer belt 36.
It is formed by being superposed on the top. (8) The sheet S is fed from the sheet feeding device 50 at a predetermined timing, and immediately before or after the leading end of the sheet S reaches the secondary transfer portion T2 (in short, at a desired position on the sheet S, the intermediate transfer is performed). When the toner image on the belt 36 is transferred, the secondary transfer roller 38
6, the secondary transfer voltage is applied, and the toner image on the intermediate transfer belt 36 (basically, a full color image in which four color toner images are superimposed) is transferred onto the sheet S. Further, the belt cleaner 39 comes into contact with the intermediate transfer belt 36, and the toner remaining on the intermediate transfer belt 36 after the secondary transfer is removed. (9) The toner image is fixed on the sheet S by passing the sheet S through the fixing device 60, and thereafter, the sheet S is directed to a predetermined position (in the case of non-double-sided printing, the sheet S is directed to the sheet receiving portion 81 to perform double-sided printing In the case of (1), the sheet is conveyed to the return path 73 via the switchback path 71 or 72).

【0053】本発明に係る現像装置を搭載した上記画像
形成装置により、全面ベタ画像・全面40%ハーフトー
ン画像を形成したところ、濃度ムラがなく均一な画像が
得られた。縦方向のムラは、濃度変移を目視観察および
濃度計測定(X-rite 製:404)で濃度差0.2以内
という基準にて判定したが、全面ベタ画像で0.1以
下、全面40%ハーフトーン画像で0.05以下となり
良好であった。目視上で画像横方向に発生するバンディ
ングムラは確認されず極めて良好であった。カブリ評価
は、白ベタ連続1000枚印字時の現像剤消費量2g以
下という基準で評価し、0.5g/1000枚と十分な
レベルであった。さらに、耐久印字評価として、10万
枚の連続印字を行ったが、現像剤担持体上のフィルミン
グ発生はなく、10万枚後も初期と同様に良好な画像が
得られた。
When a solid image and a 40% halftone image were formed on the entire surface by the above-described image forming apparatus equipped with the developing device according to the present invention, a uniform image without density unevenness was obtained. The unevenness in the vertical direction was determined based on the standard that the density difference was within 0.2 by a visual observation and a densitometer measurement (manufactured by X-rite: 404). The halftone image was 0.05 or less, which was good. Banding unevenness occurring in the lateral direction of the image was not visually confirmed, and was very good. The fog evaluation was evaluated on the basis of a developer consumption of 2 g or less when printing 1000 continuous white solid sheets, and was a sufficient level of 0.5 g / 1000 sheets. Furthermore, continuous printing of 100,000 sheets was performed as an evaluation of durability printing, but no filming occurred on the developer carrying member, and a good image was obtained after 100,000 sheets as in the initial case.

【0054】上記のような評価をVa =−1200V、
0 =−600Vは一定で、つねに|V0 |≧|Vmax
|という関係を保ちながら、f、Vpp、Vdcと波形を変
化させて評価を行った結果を示したのが〔表1〕であ
る。
[0054] The evaluation as described above V a = -1200V,
V 0 = −600 V is constant and is always | V 0 | ≧ | V max
Table 1 shows the results obtained by changing the waveforms of f, V pp and V dc while maintaining the relationship |.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】いずれの場合も画像特性は良好で、実使用
上の問題はなかった。なお、比較例はそれぞれ次のとお
りである。 (比較例1)実施例と同様の現像器を用いて、現像剤担
持体に印加する現像バイアスのVpp=400V、Vdc
−500Vとし、|V0 |<|Vmax |の条件で、同様
の評価を行った。その結果、非画像部への地カブリが発
生し、初期から実使用に耐えることができない画像であ
った。 (比較例2)実施例と同様の現像器を用いて、現像剤担
持体に印加する現像バイアスのVpp=800V、Vdc
−300Vとし、|V0 |<|Vmax |の条件で、同様
の評価を行った。その結果、非画像部への地カブリが発
生し、初期から実使用に耐えることができない画像であ
った。 (比較例3)実施例と同様の現像器を用いて、現像剤担
持体に印加する現像バイアスを直流バイアスとし、Vdc
=−300Vで同様の評価を行った。その結果、非画像
部への地カブリが発生し、初期から実使用に耐えること
ができない画像であった。
In each case, the image characteristics were good and there was no problem in practical use. In addition, each comparative example is as follows. Using the same developing unit and (Comparative Example 1) Example, V pp = 400V development bias applied to the developer carrying member, V dc =
The same evaluation was performed under the condition of −500 V and | V 0 | <| V max |. As a result, fog occurred on the non-image portion, and the image was not able to withstand actual use from the beginning. (Comparative Example 2) Using the same developing device as in the embodiment, V pp = 800 V and V dc = developing bias applied to the developer carrier.
The same evaluation was performed under the conditions of −300 V and | V 0 | <| V max |. As a result, fog occurred on the non-image portion, and the image was not able to withstand actual use from the beginning. (Comparative Example 3) Using the same developing device as in the embodiment, the developing bias applied to the developer carrier was set to a DC bias, and V dc
The same evaluation was carried out at −300 V. As a result, fog occurred on the non-image portion, and the image was not able to withstand actual use from the beginning.

【0057】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、交流重畳バイアスの最大値V
max は、潜像担持体の非画像部表面電位である帯電電位
0 を基準として設定し、交流重畳バイアスの最小値V
min は、潜像担持体の画像部表面電位である露光電位V
ONを基準として設定したが、潜像担持体の表面電位に対
し現像γが立ち上がるポイントを基準として設定しても
よい。すなわち、現実的に現像剤が付着し始める閾値V
thは、図4で説明したように表面電位V0 、VONと必ず
しも一致するものではない。例えば装置の使用条件、環
境などに応じたそれぞれの閾値Vthを求め、非画像部で
のカブリをなくす条件としては、交流重畳バイアスの最
大値Vmax を潜像担持体の帯電電位V0 に対し現像γが
立ち上がるポイント、つまり閾値Vth0より低くする如
くである。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the maximum value V
max is set on the basis of the charging potential V 0 , which is the non-image portion surface potential of the latent image carrier, and the minimum value V
min is the exposure potential V which is the surface potential of the image portion of the latent image carrier.
Although ON is set as a reference, it may be set based on a point at which development γ rises with respect to the surface potential of the latent image carrier. That is, the threshold value V at which the developer actually starts to adhere
th does not always coincide with the surface potentials V 0 and V ON as described with reference to FIG. For example, the device usage conditions, determine the respective thresholds Vth in response to environmental, as a condition to eliminate the fog at non-image portion, the maximum value V max of the AC superimposed bias to the charge potential V 0 latent image bearing member point development γ rises, is as to that is lower than the threshold Vth 0.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、直流バイアスに交流を重畳した交流重畳バイ
アスを現像剤担持体に印加し層形成部材により現像剤担
持体上に現像剤薄層を形成して潜像担持体の潜像を現像
する現像装置において、現像剤担持体に印加する交流重
畳バイアスの最大値を潜像担持体の帯電電位より低く設
定したので、非画像部に現像剤が付着するのを防ぐこと
ができ、カブリの発生を抑えることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, an AC superimposed bias in which an AC is superimposed on a DC bias is applied to the developer carrier, and the developer is applied on the developer carrier by the layer forming member. In a developing device that forms a thin layer and develops the latent image on the latent image carrier, the maximum value of the AC superimposed bias applied to the developer carrier is set lower than the charging potential of the latent image carrier. Can be prevented from adhering to the developer, and generation of fog can be suppressed.

【0059】また、現像剤担持体は、潜像担持体に当接
するものであり、直流バイアスは、潜像担持体の帯電電
位と露光電位との中間電位より低く設定し、交流重畳バ
イアスの最小値を潜像担持体の露光電位より低く設定し
たので、適切な現像γを設定することができ、濃度ムラ
のない均一な画像の形成が可能になる。
The developer carrying member is in contact with the latent image carrying member, and the DC bias is set lower than the intermediate potential between the charging potential of the latent image carrying member and the exposure potential. Since the value is set lower than the exposure potential of the latent image carrier, appropriate development γ can be set, and a uniform image without density unevenness can be formed.

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

【図1】 本発明に係る現像装置の実施の形態を説明す
るための図である。
FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of a developing device according to the present invention.

【図2】 本発明に係る現像装置の交流重畳バイアスを
説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an AC superimposed bias of the developing device according to the present invention.

【図3】 帯電ローラに印加される直流バイアスと潜像
担持体の表面電位との関係を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between a DC bias applied to a charging roller and a surface potential of a latent image carrier.

【図4】 現像γ、交流重畳バイアスの最大値・最小値
間電圧VPP、閾値Vthの関係を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship among a development γ, a voltage V PP between a maximum value and a minimum value of an AC superimposed bias, and a threshold value Vth.

【図5】 本発明に係る現像装置の他の実施の形態を示
す図である。
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the developing device according to the present invention.

【図6】 本発明に係る現像装置の概略全体構造の1例
を示す図である。
FIG. 6 is a view showing an example of a schematic overall structure of a developing device according to the present invention.

【図7】 現像剤担持体上のライン状凹凸搬送面を説明
するための図である。
FIG. 7 is a view for explaining a linear concavo-convex transfer surface on a developer carrying member.

【図8】 本発明に係る現像装置を搭載した画像形成装
置の1構成例を示す図である。
FIG. 8 is a view showing one configuration example of an image forming apparatus equipped with a developing device according to the present invention.

【図9】 現像装置の現像剤担持体に印加される交流重
畳バイアスの大きさを説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the magnitude of an AC superimposed bias applied to a developer carrier of the developing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…潜像担持体、2…現像剤担持体、3…供給部材、4
…層形成部材、5…直流バイアス電源、6…交流バイア
ス電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Latent image carrier, 2 ... Developer carrier, 3 ... Supply member, 4
... Layer forming member, 5 ... DC bias power supply, 6 ... AC bias power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 欣郎 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 高城 富美男 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2H073 AA01 BA04 BA06 BA13 BA23 BA41 BA45 CA02 CA22 2H077 AB04 AD06 AD13 AD36 EA14 EA15 FA01 FA13 FA14 FA22 FA25 GA13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Kinro Koga 3-5-5 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture Inside Seiko Epson Corporation (72) Fumio Takashiro 3-5-5 Yamato Suwa City, Nagano Prefecture Seiko -Epson F term (reference) 2H073 AA01 BA04 BA06 BA13 BA23 BA41 BA45 CA02 CA22 2H077 AB04 AD06 AD13 AD36 EA14 EA15 FA01 FA13 FA14 FA22 FA25 GA13

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流バイアスに交流を重畳した交流重畳
バイアスを現像剤担持体に印加し層形成部材により前記
現像剤担持体上に現像剤薄層を形成して潜像担持体の潜
像を現像する現像装置において、前記現像剤担持体に印
加する交流重畳バイアスの最大値を前記潜像担持体の帯
電電位より低く設定したことを特徴とする現像装置。
An AC superimposed bias in which an AC is superimposed on a DC bias is applied to a developer carrier, and a layer forming member forms a thin developer layer on the developer carrier to form a latent image on the latent image carrier. In the developing device for developing, a maximum value of an AC superimposed bias applied to the developer carrier is set lower than a charging potential of the latent image carrier.
【請求項2】 前記現像剤担持体は、前記潜像担持体に
当接するものであることを特徴とする請求項1記載の現
像装置。
2. The developing device according to claim 1, wherein said developer carrier comes into contact with said latent image carrier.
【請求項3】 前記直流バイアスは、前記潜像担持体の
帯電電位と露光電位との中間電位より低く設定したこと
を特徴とする現像装置。
3. The developing device according to claim 1, wherein the DC bias is set lower than an intermediate potential between a charging potential of the latent image carrier and an exposure potential.
【請求項4】 前記交流重畳バイアスの最小値を前記潜
像担持体の露光電位より低く設定したことを特徴とする
現像装置。
4. The developing device according to claim 1, wherein a minimum value of said AC superposition bias is set lower than an exposure potential of said latent image carrier.
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