JP2733605B2 - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2733605B2
JP2733605B2 JP63167076A JP16707688A JP2733605B2 JP 2733605 B2 JP2733605 B2 JP 2733605B2 JP 63167076 A JP63167076 A JP 63167076A JP 16707688 A JP16707688 A JP 16707688A JP 2733605 B2 JP2733605 B2 JP 2733605B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、像形成体特に電子写真式画像形成装置に供
される像形成体上の潜像の現像に適用される現像装置に
関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device applied to the development of a latent image on an image forming body, particularly an image forming body used in an electrophotographic image forming apparatus. is there.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

1成分又は2成分現像剤を用いての電子写真式画像形
成装置においては、良好な画像を得るために、現像剤担
持体(現像スリーブともいう)上の現像剤の層厚を薄
く、しかも均一にすることが必要である。
In an electrophotographic image forming apparatus using a one-component or two-component developer, in order to obtain a good image, the layer thickness of the developer on a developer carrier (also referred to as a developing sleeve) is thin and uniform. It is necessary to

従来、古くから用いられる固定規制板により層厚の規
制がなされていたが、現像剤担持体と固定規制板との機
械的取付精度等にも限界があって層厚として0.3mm程度
が下限となっている。しかもこの方法では均一でムラの
ない薄層を得ることは困難であった。然して均一な薄層
を得る目的に添ったものとして固定規制板以外の現像剤
層厚規制装置が種々考案されている。例えば、 (a)特開昭54−43038号公報記載の現像剤層形成装置
は、1成分トナーを用いる場合に現像剤担持体に、一方
に自由端を有する板状の弾性体よりなる現像剤の層厚規
制部材を撓ませて押圧させるものであり、 (b)特開昭54−51848号公報記載の現像剤層形成装置
は金属バネと軟弾性体とを重ね合せた板状弾性体を用
い、軟弾性体の板状腹部を現像剤担持体に押圧すること
により1成分現像剤の層厚を規制するものである。
Conventionally, the thickness of the layer was regulated by a fixed regulation plate that has been used for a long time.However, there is a limit to the accuracy of mechanical mounting between the developer carrier and the fixed regulation plate, and the lower limit is about 0.3 mm as the layer thickness. Has become. Moreover, it was difficult to obtain a uniform and uniform thin layer by this method. However, various types of developer layer thickness control devices other than the fixing control plate have been devised for the purpose of obtaining a uniform thin layer. For example, (a) the developer layer forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 54-43038 discloses a developer comprising a plate-shaped elastic body having a free end on one side when a one-component toner is used. (B) The developer layer forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54848/1979 discloses a plate-like elastic body formed by laminating a metal spring and a soft elastic body. The layer thickness of the one-component developer is regulated by pressing the plate-shaped abdomen of the soft elastic body against the developer carrier.

(c)特開昭59−126567号、59−129879号公報等に記載
の現像剤層形成装置は、やはり1成分系現像剤を用いる
現像装置において、現像剤担持体と間欠的或は連続的に
回転する弾性ローラを押圧せしめ両者の間のニップによ
り現像剤の層厚を規制するものである。
(C) The developer layer forming apparatus described in JP-A-59-126567 and JP-A-59-129879 is a developing apparatus using a one-component type developer, which is intermittent or continuous with a developer carrier. The rotating elastic roller is pressed to regulate the layer thickness of the developer by the nip between the two.

(d)特公昭60−12627号公報記載の現像剤層形成装置
は、1成分現像剤を用いる現像装置において、弾性体よ
り成る現像剤担持体に回転ローラを接触せしめて現像剤
の層厚を規制するものである。
(D) A developer layer forming apparatus described in Japanese Patent Publication No. Sho 60-12627 is a developing apparatus using a one-component developer, in which a rotating roller is brought into contact with a developer carrier made of an elastic material to reduce the layer thickness of the developer. It regulates.

(e)これらを2成分現像剤に用いるべく改良されたも
のとして特開昭62−191868号及び特開昭62−191869号公
報等に、非接触現像に適した現像シルーブ上に薄層の現
像剤層を形成する技術手段が開示されている。
(E) JP-A-62-191868 and JP-A-62-191869 disclose the development of a thin layer on a development sieve suitable for non-contact development as those improved for use in a two-component developer. Technical means for forming an agent layer are disclosed.

これは、支持部材に支持された弾性板の先端を、現像
スリーブ上の現像剤の移動の上流方向に向け、かつその
弾性板を上記現像スリーブ上に押圧させ、これによって
上記現像スリーブ上に付着、搬送される磁性キャリアと
トナーとを含む現像剤の層厚を規制することによって、
現像剤層厚を従来の規制手段に比べて高精度で薄層に容
易に設定可能としたものである。
This is because the tip of the elastic plate supported by the support member is directed in the upstream direction of the movement of the developer on the developing sleeve, and the elastic plate is pressed onto the developing sleeve, whereby the elastic plate adheres to the developing sleeve. By regulating the layer thickness of the developer containing the magnetic carrier and the toner to be conveyed,
The thickness of the developer layer can be easily set to a thinner layer with higher precision than conventional regulating means.

(f)又同じく2成分現像剤を使用するもので特開昭61
−189582号、同62−75563号公報等に記載の現像装置で
は、固体板状層厚規制部材を設けその背面に磁性体を配
置し、現像剤担持体内に設けた固定磁石体の吸引力によ
って間接的に規制板の腹部或は折曲げエッジ部等を押圧
させてその層厚を規制しようとするものなどが開示され
ている。
(F) A two-component developer is also used.
In the developing devices described in JP-A-195958 and JP-A-62-75563, a solid plate-like layer thickness regulating member is provided, a magnetic body is arranged on the back surface thereof, and the attracting force of a fixed magnet body provided in the developer carrier is used. There is disclosed one that indirectly presses the abdomen or bent edge portion of the regulating plate to regulate the layer thickness.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来提案されている如き各現像剤層形成装置の欠
点としてはそれぞれ下記のようなことがある。(a)、
(b)装置共に、弾性体からなる層厚規制部材を撓ませ
て発生する押圧力を利用しているため、その押圧力は現
像剤担持体の回転速度、圧接位置及び現像剤層厚等の変
動により変化し易く、また振動し易く、しかもその振動
を抑制する手段が講じられていないため、画像形成装置
内で発生した振動に共振して振動するようになり、この
ため均一な厚さの現像剤層を得ることが困難になるとい
う問題点がある。又、特に(b)装置において、軟弾性
体にて押圧するためその傾向が著しく現われるが、更に
当接部(ニップ)の幾何学的形状が現像剤担持体の回転
速度、圧接位置及び現像剤層厚等の変動により摂動を受
け易く、当該ニップの面積が変化する。従って、現像剤
層の厚みにムラができ易くなると言う問題を生じる。こ
の様な不都合の他、ニップを形成する一方又は両方を軟
弾性体で構成した場合はさらにニップの現像剤による目
詰まりと(軟)弾性体の摩耗による経時的変動が生じる
不都合がある。これらの不都合は特に磁性材料や流動化
剤などの硬物質を含む現像剤の場合に起き易い。また
(c)の装置では(a)よりさらに安定した均一な薄い
層を得ることが出来るが回転体による層厚規制手段によ
るため現像剤の凝集した粒子を解きほぐす或は凝集した
粒子を排除する能力等においてその性能は劣り、ニップ
部に凝集した粒子の塊りが挟持され、回転体の回転に伴
ってスルーしてしまうと言った現像を生じ、間欠回転に
よっても必ずしも満足される性能が得られず、画像汚れ
や黒点等を生じ画質低下を来たすものである。また圧力
バランスを取るため回転機構、圧接機構等が複雑なもの
になっていた。
The drawbacks of each of the developer layer forming apparatuses as conventionally proposed above are as follows. (A),
(B) Since both devices use a pressing force generated by bending a layer thickness regulating member made of an elastic body, the pressing force is controlled by the rotation speed of the developer carrier, the pressure contact position, the developer layer thickness, and the like. It is easy to change due to fluctuations, it is also easy to vibrate, and since there is no means to suppress the vibration, it comes to vibrate in resonance with the vibration generated in the image forming apparatus, so that it has a uniform thickness There is a problem that it is difficult to obtain a developer layer. In particular, in the apparatus (b), the tendency is remarkable because the pressing is performed by the soft elastic body. However, the geometrical shape of the abutting portion (nip) depends on the rotational speed of the developer carrier, the pressure contact position, and the developer. The nip is susceptible to perturbation due to variations in the layer thickness and the like, and the area of the nip changes. Therefore, there is a problem that the thickness of the developer layer tends to be uneven. In addition to such inconveniences, when one or both of the nips are formed of a soft elastic material, there is a further disadvantage that the nip is clogged by a developer and a temporal variation is caused by abrasion of the (soft) elastic material. These disadvantages are likely to occur particularly in the case of a developer containing a hard substance such as a magnetic material or a fluidizing agent. In the apparatus (c), a more uniform thin layer can be obtained more stably than in the apparatus (a), but the ability to dislodge or remove the aggregated particles of the developer due to the means for regulating the layer thickness by the rotating body. In such a case, the performance is inferior, and agglomeration of particles agglomerated in the nip portion is pinched, and the development occurs that it goes through with the rotation of the rotating body, and the satisfactory performance is obtained even by intermittent rotation. Instead, image stains, black spots, and the like occur, resulting in image quality deterioration. Further, in order to balance the pressure, the rotation mechanism, the pressure contact mechanism, and the like are complicated.

また、(a)〜(d)のいずれの装置も層厚規制部材
の押圧面積が比較的大きくニップ部に送り込まれる現像
剤量が時々刻々変動する通常の現像装置にあっては、こ
のような変動を反映して、時々刻々変化する現像剤層厚
を与えてしまうと言う欠点がある。
Further, in any of the apparatuses (a) to (d), in a normal developing apparatus in which the pressing area of the layer thickness regulating member is relatively large and the amount of the developer fed into the nip portion fluctuates from time to time, such a device is used. There is a disadvantage that the developer layer thickness is changed every moment by reflecting the fluctuation.

(c)、(d)は非磁性−成分現像剤に好適な、現像
剤担持体が弾性を有し、これに現像剤層厚規制部材を押
し当て、現像剤の薄層を形成する技術であり、現像剤担
持体が永久変形したり、現像剤層厚規制部材の弾性率
が、長期の使用で変化しやすく、安定な層形成が出来得
ない。
(C) and (d) show a technique for forming a thin layer of developer by pressing a developer layer thickness regulating member against a developer carrier having elasticity, which is suitable for a non-magnetic component developer. In addition, the developer carrier is permanently deformed, and the elastic modulus of the developer layer thickness regulating member is liable to change over a long period of use, and a stable layer cannot be formed.

二成分用に開発された(e)においても長期の使用で
は充分な特性を保持できない。
Even in the case of (e) developed for two components, sufficient properties cannot be maintained after long-term use.

さらに、(a)、(b)、(e)及び(f)において
は剛性を有する現像剤担持体(金属スリーブ)に弾性現
像剤層厚規制板を押圧し薄層形成を行うものであって、
長期的使用時に弾性板の弾性率変化や、永久変形を生じ
やすく、層厚規制部材としての耐久性が短いという欠点
を有していた。しかも弾性板の取付に際し、その位置が
わずかに変化すると、先端あそび量や、押圧力が変化し
て安定な層厚規制が出来にくい。このため、量産時には
取付精度がきわめて厳しいという重大な欠点も持ってい
る。
Further, in (a), (b), (e) and (f), a thin layer is formed by pressing an elastic developer layer thickness regulating plate against a rigid developer carrier (metal sleeve). ,
When used for a long period of time, the elastic plate tends to undergo a change in elastic modulus or permanent deformation, and has a shortcoming of being short in durability as a layer thickness regulating member. In addition, when the position of the elastic plate is slightly changed when the elastic plate is attached, the amount of play at the end and the pressing force change, so that it is difficult to stably regulate the layer thickness. For this reason, there is also a serious disadvantage that the mounting accuracy is extremely strict during mass production.

又特に(f)においては現像剤層厚規制部材の背面及
び現像剤担持体の内部に配置された磁石相互によるトナ
ー凝集の解きほぐし等の効果はやや働くものの、固体板
状規制部材を介しての吸引力を利用するため、両磁石間
の距離が大きくなる程急激にその吸引力が下がるなど、
距離変動による押圧変動をひろい易く、現像剤層への押
圧効果が安定して均一とならずトナー或は現像剤の凝集
物がスルーしてしまったり又逆に一定した層厚が得られ
ず、目ヅマリを生じ画質に白スジを引き起すなどの悪影
響を及ぼすと云う欠点を有する。
In particular, in (f), although the effect of loosening toner agglomeration by magnets arranged on the back surface of the developer layer thickness regulating member and inside the developer carrier slightly works, the effect of the solid plate-like regulating member is not sufficient. Because the attraction force is used, the attraction force decreases rapidly as the distance between the two magnets increases.
It is easy to spread the pressure fluctuation due to the distance fluctuation, the pressing effect on the developer layer is not stable and uniform, and the aggregates of the toner or the developer pass through, or conversely, a constant layer thickness is not obtained, There is a drawback that the image is adversely affected, for example, causing a streak and causing white stripes on the image quality.

本発明は、これらの点を解決して良好な画像を安定し
て形成するべき、現像剤担持体上の現像剤の層厚を均一
にして安定に形成し、凝集した現像剤やトナーが現像領
域に移動することを防止し得るようにした現像装置を提
供することを目的とする。
The present invention is intended to solve these problems and to stably form a good image by uniformly forming the layer thickness of the developer on the developer carrier and forming the aggregated developer and toner. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of preventing movement to a region.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は固定された磁石体と、内部に該磁石体を有
し、表面上に二成分系現像剤を担持する104kg/cm2以上
の剛性率を有する現像剤担持体と、該磁石体に対向して
該担持体に押圧され、該担持体に担持された二成分系現
像剤の量を規制する棒状の現像剤量規制体とを有し、該
規制体の該担持体との押圧部が104kg/cm2以上の剛性
率、かつ、磁性を有する材料であると共に、曲率半径が
0.5〜15mmであることを特徴とする二成分系現像剤用の
現像装置によって達成される。
The object is to provide a fixed magnet body, a developer carrier having the magnet body therein, and having a rigidity of 10 4 kg / cm 2 or more, which carries a two-component developer on the surface thereof, A rod-shaped developer amount regulating member that is pressed against the carrier to face the body and regulates the amount of the two-component developer carried on the carrier; and The pressing portion is made of a material having a rigidity of 10 4 kg / cm 2 or more and magnetic properties, and a radius of curvature.
This is achieved by a developing device for a two-component developer, which is characterized in that the thickness is 0.5 to 15 mm.

〔問題点を解決するための手段の説明〕[Description of Means for Solving Problems]

本発明は剛性を有する現像剤担持体に同様に剛性を有
する棒状の磁性部材を現像剤量規制体として押圧するこ
とにより安定した二成分系現像剤薄層を形成することが
できた。
According to the present invention, a stable two-component developer thin layer can be formed by pressing a rigid magnetic rod member, which is similarly rigid, onto a rigid developer carrier as a developer amount regulating member.

本発明において、剛性を有するとは、大きな剛性率を
有することをいい、すなわち剛性率104kg/cm2以上のも
のをいい、具体的には(0.8〜1.6)×106kg/cm2程度の
剛性率を有する鉄、及びその合金類を始めとする各種磁
性金属類、及び磁性粉を含有した(1.0〜10)×104kg/c
m2程度の剛性率を有する硬質樹脂についても本発明の現
像剤量規制体として用いられる。またクロム等のメッキ
を施した鉄及び鉄合金も用いられる。
In the present invention, having rigidity means having a large rigidity, that is, having a rigidity of 10 4 kg / cm 2 or more, specifically (0.8 to 1.6) × 10 6 kg / cm 2. (1.0 to 10) × 10 4 kg / c containing various magnetic metals, including iron and its alloys, having a degree of rigidity, and magnetic powder
A hard resin having a rigidity of about m 2 is also used as the developer amount regulating body of the present invention. Also, iron and iron alloy plated with chromium or the like may be used.

又、磁性を有するとは、磁石に引きつけられる性質が
あることをいう。
Also, having magnetism means having a property of being attracted to a magnet.

本発明者らは、下記の如き実験を行った。 The present inventors conducted the following experiment.

第1図のような実験装置を用いて、磁性及び非磁性の
円柱棒50による層形成を行なった。即ち、複数の磁極を
有したマグネットローラ4を固定し、その外側を現像ス
リーブ3を矢示方向に回転させた。この現像スリーブ3
にバネバカリを用いて円柱棒50を押圧した。円柱棒50の
押圧位置はマグネットローラ4の磁極に対向する位置と
した。パラメータを円柱棒50の押圧力及び円柱棒の径と
したところ搬送量について第2図のようなグラフが得ら
れた。ここで押圧力とは非磁性円柱棒の場合はバネバカ
リの荷重Fと円柱棒の自重を加算したものであり、磁性
円柱棒の場合は更に磁力による吸引力を加算したもので
ある。図において実線で示したカーブは磁性円柱棒、鎖
線で示したカーブは非磁性円柱棒の場合を示している。
図から明らかなように二成分系現像剤の搬送量は円柱棒
50とスリーブ3とが形成するくさび形の部分にはいり込
む二成分系現像剤が円柱棒におよぼす力と、バネ又はバ
ネと磁力等により押圧された円柱棒のスリーブ方向への
力とのバランスにより決定されることを示す。また磁性
円柱棒の場合は非磁性円柱棒と比べ押圧力の変動に対し
て二成分系現像剤の搬送量が安定していることを示す。
円柱棒50の材質として、SUS310等の非磁性SUSやAl、ポ
リカーボネートを用い、磁性円柱棒50としては、SUS416
やSUS430等の磁性SUSや鉄合金、磁性粉を含有した硬質
樹脂を用い之等によって得られた結果を示している。こ
の装置において、円柱棒を曲率半径0.5mm〜15mmの好ま
しくは1mm〜10mmの剛性かつ磁性を有する円柱棒とし、
(1〜15)gf/mmの押圧力がかかるように設定したとこ
ろ、装置の作動時に押圧力の変動にかかわらず、安定し
た所望の搬送量が得られた。押圧力が小さすぎると、二
成分系現像剤量の規制力が減少し安定した規制ができな
い。また現像器の振動など外的影響を受け易く好ましく
ない。二成分系現像剤の凝集塊もスルーさせてしまい均
一な二成分系現像剤層形成ができない。
Using an experimental apparatus as shown in FIG. 1, layers were formed with magnetic and non-magnetic cylindrical rods 50. That is, the magnet roller 4 having a plurality of magnetic poles was fixed, and the developing sleeve 3 was rotated on the outside thereof in the direction indicated by the arrow. This developing sleeve 3
The cylindrical bar 50 was pressed using a spring burr. The pressing position of the cylindrical bar 50 was a position facing the magnetic pole of the magnet roller 4. When the parameters were the pressing force of the cylindrical bar 50 and the diameter of the cylindrical bar, a graph as shown in FIG. 2 was obtained for the transport amount. Here, in the case of a non-magnetic cylindrical bar, the pressing force is obtained by adding the load F of the spring burr and the own weight of the cylindrical bar, and in the case of the magnetic cylindrical bar, the attraction force due to the magnetic force is further added. In the figure, the curve shown by the solid line shows the case of a magnetic cylinder, and the curve shown by the chain line shows the case of a non-magnetic cylinder.
As is clear from the figure, the transport amount of the two-component developer is
The balance between the force applied to the cylindrical bar by the two-component developer entering the wedge-shaped portion formed by the sleeve 50 and the sleeve 3 and the force in the sleeve direction of the cylindrical bar pressed by a spring or a spring and a magnetic force. Indicates that it will be determined. In addition, in the case of the magnetic cylindrical rod, the transport amount of the two-component developer is more stable with respect to the fluctuation of the pressing force than the non-magnetic cylindrical rod.
Non-magnetic SUS such as SUS310, Al, or polycarbonate is used as the material of the cylindrical rod 50, and SUS416 is used as the magnetic cylindrical rod 50.
The results obtained by using a hard resin containing magnetic SUS, iron alloy, and magnetic powder such as SUS430 and SUS430 are shown. In this device, the cylindrical rod is a rigid and magnetic cylindrical rod having a radius of curvature of 0.5 mm to 15 mm, preferably 1 mm to 10 mm,
When the pressing force was set to (1 to 15) gf / mm, a stable desired amount of conveyance was obtained regardless of the fluctuation of the pressing force during the operation of the apparatus. If the pressing force is too small, the regulating power of the amount of the two-component developer decreases, and stable regulation cannot be performed. Further, it is not preferable because it is easily affected by external influences such as vibration of the developing device. Agglomerates of the two-component developer are also passed through, and a uniform two-component developer layer cannot be formed.

押圧力が高すぎると、二成分系現像剤への負荷が大き
くなり規制体の規制部近傍に二成分系現像剤成分の顕著
な付着が見られるようになり、長期間の使用に耐えられ
ないばかりか、紙粉、ゴム、現像剤の小さな塊までも規
制部に詰まってしまい白スジが発生し易くなる。
If the pressing force is too high, the load on the two-component developer becomes large, and remarkable adhesion of the two-component developer component is observed in the vicinity of the regulating portion of the regulating body, so that it cannot withstand long-term use. In addition, even small lumps of paper powder, rubber, and developer are clogged in the regulating portion, and white stripes are easily generated.

押圧力の選定は上記の種々の観点から(1〜15)gf/m
mが妥当であり特に(2〜10)gf/mmが好ましい。また第
1表に記載したような磁性球形キャリアを用いた2成分
現像剤の場合には、押圧力として前記範囲が最適であ
る。その結果ムラのない、濃度の安定した画像が得られ
た。
The selection of the pressing force is (1-15) gf / m from the above various viewpoints.
m is appropriate and (2 to 10) gf / mm is particularly preferable. In the case of a two-component developer using a magnetic spherical carrier as described in Table 1, the above range is optimal for the pressing force. As a result, an image with no unevenness and a stable density was obtained.

また円柱棒をスリーブ方向に押圧する手段としては、
使用状態の前後を含めた使用範囲において撓み量に対す
る荷重(反発力)の変動がすくない特性をもつ非線形弾
性部材を用いることが好適である。かかる特性をもった
非線形弾性部材の特性カーブの一例を図示したのが第15
図である。図示したのは僅かに性能を異にした4種のPO
RON(INOAC社商品名)についての特性カーブで、横軸に
撓み量、縦軸に荷重をとるとき使用範囲Uにおいてはゆ
るやかな傾斜の安定領域であることを示している。
As means for pressing the cylindrical rod in the sleeve direction,
It is preferable to use a non-linear elastic member having a characteristic that the load (repulsive force) does not easily change with respect to the amount of deflection in the use range including before and after the use state. An example of a characteristic curve of a nonlinear elastic member having such characteristics is shown in FIG.
FIG. Shown are the four POs with slightly different performance.
In the characteristic curve of RON (trade name of INOAC), when the amount of deflection is plotted on the horizontal axis and the load is plotted on the vertical axis, a stable range with a gentle inclination is shown in the use range U.

円柱棒の押圧材として、この使用範囲で押圧する非線
形弾性部材を使用することにより、ケーシングやホルダ
の部品精度の誤差や現像装置の組付け状態によるバラツ
キによっても、そのバラツキを吸収して円柱棒のスリー
ブへの押圧力の変動はすくなく、二成分系現像剤の層厚
は均一に保持される。
By using a non-linear elastic member that presses in this range of use as a pressing member for the cylindrical bar, even if there is an error in the accuracy of the parts of the casing or the holder or a variation due to the assembly state of the developing device, the variation is absorbed and the cylindrical bar is absorbed. The variation in the pressing force on the sleeve is small, and the layer thickness of the two-component developer is kept uniform.

即ち、従来の現像剤量規制体を有する現像装置に比べ
非常に安定した搬送量と均一な薄層が形成され得ること
が確認された。
That is, it was confirmed that a very stable transport amount and a uniform thin layer could be formed as compared with a developing device having a conventional developer amount regulating body.

なお、本発明の効果を失わない範囲で円柱棒等の棒状
の現像剤量規制部材に皮膜を設けてもよく、ポリウレタ
ンゴムやシリコンゴムの皮膜を設けることができる。
Note that a coating may be provided on a rod-shaped developer amount regulating member such as a cylindrical rod or the like, or a coating of polyurethane rubber or silicone rubber may be provided as long as the effects of the present invention are not lost.

〔実施例〕〔Example〕

以上の結果をふまえて本発明を適用した現像装置の実
施例をまず第3図を用いて説明する。
Based on the above results, an embodiment of a developing device to which the present invention is applied will be described first with reference to FIG.

実施例1 第3図は現像装置の要部断面を示すものであって、1
は像担持体、2はハウジング、3は現像スリーブ、4は
マグネットローラ、5は二成分系現像剤の量を規制する
剛性かつ磁性を有する棒状体(円柱棒)、15は円柱棒5
を保持するホルダー、6は円柱棒5と現像スリーブ3と
の押圧から、二成分系現像剤を搬送可能にするためのバ
ネ材であり、円柱棒5は現像スリーブ3に対し二成分系
現像剤が介在しない状態で一定荷重で押圧される。7お
よび8は第1および第2攪拌部材、9は供給ローラ、10
はスクレーパ、11は攪拌仕切板である。
Embodiment 1 FIG. 3 shows a cross section of a main part of the developing device, and FIG.
Is an image carrier, 2 is a housing, 3 is a developing sleeve, 4 is a magnet roller, 5 is a rigid and magnetic rod-like body (cylindrical rod) for regulating the amount of the two-component developer, and 15 is a cylindrical rod 5
Is a spring material for allowing the two-component developer to be conveyed by pressing the cylindrical bar 5 and the developing sleeve 3. The cylindrical bar 5 is a two-component developer with respect to the developing sleeve 3. Is pressed with a constant load without intervening. 7 and 8 are first and second stirring members, 9 is a supply roller, 10
Denotes a scraper, and 11 denotes a stirring partition plate.

装置内に補給されたトナーは矢示方向に回転する第1
攪拌部材7と、これと反対方向で互に重複するように回
転する第2攪拌部材8とによりキャリアと充分攪拌混合
された上現像剤Dとして供給ローラ9を介して現像スリ
ーブ3に送られる。
The toner replenished in the apparatus rotates in the direction indicated by the arrow.
The upper developer D which is sufficiently stirred and mixed with the carrier by the stirring member 7 and the second stirring member 8 which rotates so as to overlap with each other in the opposite direction is sent to the developing sleeve 3 via the supply roller 9.

前記第1攪拌部材7と前記第2攪拌部材8は互に相反
する矢示方向に回転する左巻きの螺旋角をもったスクリ
ュー状の部材であって第2攪拌部材8の推力によって奥
側に搬送されたトナーとキャリアは、図面の奥側方向に
上縁が低く傾斜する前記攪拌仕切板11を順次乗り越えて
第1攪拌部材7側に移りその推力によって図面の手前側
に搬送され、その間におけるトナーとキャリアとの混合
作用によって摩擦帯電がなされた均質な現像剤Dとさ
れ、スポンジ状で矢示方向に回転する供給ローラ9によ
って現像スリーブ3周面上に層状に付着する。
The first stirring member 7 and the second stirring member 8 are screw-shaped members having left-handed helical angles rotating in mutually opposite arrow directions, and are conveyed to the back side by the thrust of the second stirring member 8. The toner and the carrier are moved over the agitating partition plate 11 whose upper edge is inclined downward in the depth direction of the drawing and move to the first agitating member 7 side, and are conveyed to the near side of the drawing by the thrust thereof. The developer D is triboelectrically charged by the mixing action of the developer and the carrier, and adheres in a layer on the peripheral surface of the developing sleeve 3 by the supply roller 9 which is sponge-shaped and rotates in the direction of the arrow.

なお第3図で示した例で用いた二成分系現像剤は下表
のようなものである。
The two-component developer used in the example shown in FIG. 3 is as shown in the table below.

この装置において、円柱棒5を6φmmの剛性かつ磁性
を有したSUSとし、円柱棒5をマグネットローラ4の磁
極に対向する位置に(2〜6)gf/mmの荷重がかかるよ
うにしたところ、均一でムラがなくほぼ(7〜9)mg/c
m2の搬送量が得られた。その結果ムラのない濃度の安定
した画像が得られた。その際に現像スリーブ3表面に押
圧位置での磁束密度は600ガウスであった。磁性円柱棒
5に代えて非磁性の6φmmの剛性を有する円柱棒を用い
た場合と現像剤の搬送量の比較を行ったのが第4図であ
る。
In this apparatus, when the cylindrical rod 5 is made of SUS having rigidity and magnetism of 6 mm and a load of (2 to 6) gf / mm is applied to the position where the cylindrical rod 5 faces the magnetic pole of the magnet roller 4, Approximately (7-9) mg / c without uniformity
A transport volume of m 2 was obtained. As a result, a stable image having a uniform density was obtained. At this time, the magnetic flux density at the pressing position on the surface of the developing sleeve 3 was 600 Gauss. FIG. 4 shows a comparison between the case where a non-magnetic cylindrical rod having a rigidity of 6 mm is used in place of the magnetic cylindrical rod 5 and the amount of developer transported.

また剛性かつ磁性を有する円柱棒5を用いた際の搬送
量については第5図に示すように半径を変化させたとき
の押圧力と搬送量の関係を得ることができたが、之より
適当な搬送量を選ぶことが出来る。特に、曲率半径が0.
5〜15mmの場合に、現像剤Dが円柱棒5におよぼす力と
円柱棒5のスリーブ3方向への力とのバランスがよくと
れた安定した搬送量が得られた。さらに好ましくは、曲
率半径が1〜10mmに場合に、押圧力の変動にかかわら
ず、搬送量の変動が非常に少なく、均一で薄い現像剤層
厚を得ることができた。
Regarding the transport amount when the rigid and magnetic cylindrical rod 5 was used, the relationship between the pressing force and the transport amount when the radius was changed as shown in FIG. 5 could be obtained. A suitable transport amount. In particular, the radius of curvature is 0.
In the case of 5 to 15 mm, a stable transport amount was obtained in which the balance between the force exerted by the developer D on the cylindrical bar 5 and the force of the cylindrical bar 5 toward the sleeve 3 was well balanced. More preferably, when the radius of curvature is 1 to 10 mm, regardless of the variation in the pressing force, the variation in the transport amount is very small, and a uniform and thin developer layer thickness can be obtained.

なお剛性を有する現像スリーブ3の材質に非磁性体の
ステンレスを用いたが、アルミ材の金属や硬い樹脂、ガ
ラス、セラミックス等の剛性を有する材質を用いても同
等な効果が得られた。現像スリーブ3の表面アラサは3S
のものを用いた。表面アラサを(0.1〜20)Sのものを
用いても同様の効果が得られた。
Although non-magnetic stainless steel was used as the material of the developing sleeve 3 having rigidity, equivalent effects were obtained by using rigid materials such as aluminum metal, hard resin, glass, and ceramics. The surface roughness of the developing sleeve 3 is 3S
Was used. The same effect was obtained even when the surface roughness was (0.1-20) S.

以上の説明したところより、前記現像スリーブ3表面
には100μm〜450μm好ましくは150μm〜400μmの範
囲の均一で安定した薄い現像剤層を長期にわたって形成
するようになる。
As described above, a uniform and stable thin developer layer in the range of 100 μm to 450 μm, preferably 150 μm to 400 μm is formed on the surface of the developing sleeve 3 for a long time.

本実施例では固定したマグネットローラ4とその外側
を矢示方向(時計方向)に回転する現像スリーブ3周面
上に付着した薄層をなしたこの現像剤層は現像領域12に
おいて矢示方向に回転する像担持体1上の潜像を間隔を
へだてて非接触で現像しトナー像を形成するように構成
した。
In this embodiment, the fixed magnet roller 4 and a thin layer of developer adhered on the outer peripheral surface of the developing sleeve 3 rotating in the direction indicated by the arrow (clockwise) are fixed in the developing region 12 in the direction indicated by the arrow. The latent image on the rotating image carrier 1 is developed in a non-contact manner at intervals to form a toner image.

第6図は、第3図の例で形成された現像剤層が現像部
近傍で、穂立ちしている状況を示している。現像剤担持
体3と像担持体1の最近接距離d、現像剤の穂立ち高さ
をSとすると非接触現像方式ではd>Sの条件となる。
FIG. 6 shows a situation in which the developer layer formed in the example of FIG. 3 is standing near the developing section. Assuming that the closest distance d between the developer carrier 3 and the image carrier 1 and the height of the spikes of the developer are S, the condition d> S is satisfied in the non-contact developing system.

この非接触現像剤には図示しない電源から交流成分を
含む現像バイアスが前記現像スリーブ3に印加され、そ
の結果現像スリーブ3上に現像中のトナーのみが選択的
に前記潜像の面に移行して付着される。
To this non-contact developer, a developing bias including an AC component is applied to the developing sleeve 3 from a power source (not shown), and as a result, only the toner being developed on the developing sleeve 3 is selectively transferred to the surface of the latent image. Attached.

トナー成分を消費した現像剤はキャリア比率が高くな
って現像スリーブ3によって搬送されて前記スクレーパ
10により剥離回収され、再びトナー比率の高い現像剤と
混合される。
The developer that has consumed the toner component has a high carrier ratio and is conveyed by the developing sleeve 3 to the scraper.
It is separated and collected by 10 and is again mixed with a developer having a high toner ratio.

本発明の現像装置の第3図に示した実施例の備える各
構成部材の仕様は次の通りである。
The specifications of the components included in the embodiment shown in FIG. 3 of the developing device of the present invention are as follows.

前記現像スリーブ3は外径寸法20mmφの薄肉円筒状の
ステンレス材で外周面を3μmの粗さにホーニング処理
したものであり毎分200〜300回転、本実施例においては
毎分250回転で時計方向に回転されている。現像スリー
ブ3の径は現像装置の小型化からも小径スリーブが求め
られるが、内蔵するマグネットローラの磁力の制限から
15〜30mmφに設定される。また現像スリーブの回転数に
ついても、種々実験を行ったが、回転数が低いと現像剤
の供給量も少なく、潜像を現像したときの画像濃度も低
い。外径20mmの現像スリーブについてみると、回転数が
毎分0〜200回転の間は最高画像濃度は直線的に増加
し、毎分200回転以上については飽和状態となる。しか
し環境温度が低いときには最高画質濃度が低下するの
で、若干の余裕をもって設定することが必要である。
The developing sleeve 3 is made of a thin cylindrical stainless steel material having an outer diameter of 20 mmφ and has an outer peripheral surface honed to a roughness of 3 μm, and is clockwise at 200 to 300 revolutions per minute, and 250 revolutions per minute in this embodiment. Has been rotated. Although the diameter of the developing sleeve 3 is required to be small in order to reduce the size of the developing device, the diameter of the developing sleeve 3 is limited by the magnetic force of the built-in magnet roller.
It is set to 15 to 30 mmφ. Various experiments were also conducted on the number of rotations of the developing sleeve. When the number of rotations was low, the supply amount of the developer was small, and the image density when the latent image was developed was low. For a developing sleeve having an outer diameter of 20 mm, the maximum image density increases linearly when the number of rotations is 0 to 200 rotations per minute, and becomes saturated when the number of rotations is 200 rotations per minute or more. However, when the ambient temperature is low, the maximum image density is reduced, so it is necessary to set the maximum image density with some margin.

前記マグネットローラ4は第3図に示す如くNおよび
Sを交互に等間隔に配置した等磁極の12極の磁石から構
成されるものであるが前記スクレーパ10の接する部分に
おいて反発磁界を形成し、現像剤の剥離を容易にするた
め1極欠落させて11極とし、前記現像スリーブ3内で固
定した状態にて内包されている。なお各磁石の磁力は像
担持体1へのキャリア付着を押さえるために大きい方が
よいが、マグネットローラ形状によっては製作上の限界
もあり現像スリーブ3の周面上法線方向での最高磁束密
度を500〜700ガウス程度本実施例では600ガウスに保た
れている。なおマグネットローラ4にはフェライトを用
いている。
As shown in FIG. 3, the magnet roller 4 is composed of 12 magnets of equal magnetic poles in which N and S are alternately arranged at equal intervals, but forms a repulsive magnetic field at a portion where the scraper 10 contacts, In order to facilitate the peeling of the developer, one pole is removed to make 11 poles, and is enclosed in the developing sleeve 3 in a fixed state. The magnetic force of each magnet is preferably large in order to suppress the carrier from adhering to the image carrier 1. However, depending on the shape of the magnet roller, the maximum magnetic flux density in the normal direction on the circumferential surface of the developing sleeve 3 is limited due to manufacturing limitations. Is maintained at about 600 Gauss in this embodiment. The magnet roller 4 is made of ferrite.

現像スリーブ3と円柱棒5との関係位置は第6図に示
す如く、マグネットローラ4の磁極に対向した位置で、
円柱棒5は現像スリーブ3に押圧され、また誘磁された
磁力によって吸引され、押圧力を高め、現像スリーブ3
に均一に密着するよう作用している。
The relative position between the developing sleeve 3 and the cylindrical bar 5 is a position facing the magnetic pole of the magnet roller 4 as shown in FIG.
The cylindrical rod 5 is pressed by the developing sleeve 3 and is attracted by the attracted magnetic force to increase the pressing force.
It works so that it adheres evenly.

上記実施例で剛性かつ磁性を有した円柱棒5を層厚規
制部材として用いた所、現像剤凝集による白スジとか連
続コピー等での層厚規制部材へのトナーのコビリ付き、
画質低下等のない信頼性に優れ良好な画質を得ることが
確認された。また上記の効果は磁性を有する円柱棒の方
が非磁性の円柱棒より優れていることが確認された。な
お上記の磁性を有する円柱棒は誘磁されて現像スリーブ
3側に吸着されるものであっても、また着磁されていて
吸着されるよう作用するものでも差支えない。
When the rigid and magnetic cylindrical rod 5 is used as the layer thickness regulating member in the above-described embodiment, the toner stuck to the layer thickness regulating member in white streaks or continuous copying due to developer aggregation,
It was confirmed that excellent image quality with excellent reliability without image quality deterioration was obtained. In addition, it was confirmed that the above-mentioned effects are superior in the case of a magnetic cylindrical rod than in a non-magnetic cylindrical rod. The cylindrical rod having magnetism described above may be magnetized and attracted to the developing sleeve 3 side, or may be magnetized and act to be attracted.

実施例1からわかるように現像剤担持体に押圧される
剛性かつ磁性を有する現像剤量規制部材が現像剤の搬送
量を決定する重要な因子は剛性かつ磁性を有する円柱棒
を用いる限りその曲率と押圧力とである。従ってこの曲
率と押圧力を与えるための他の種々の現像剤層規制部材
の例を第7図ないし第13図に示す。
As can be seen from Example 1, the important factor that determines the amount of developer transported by the rigid and magnetic developer amount regulating member pressed against the developer carrier is the curvature thereof as long as a rigid and magnetic cylindrical rod is used. And pressing force. Accordingly, examples of various other developer layer regulating members for giving the curvature and the pressing force are shown in FIGS. 7 to 13.

第7図は板バネ16により円柱棒5を保持し押圧する例
を示し、第8図(a),(b)はさらに板バネ16の押圧
力を調整ネジ61によって部分的に調整できる様にした例
である。板バネ16′は円柱棒5の軸方向に一体のもの、
スリットにより一部分割したもの、完全に分割したもの
のいずれも好適に実施できる。
FIG. 7 shows an example in which the cylindrical bar 5 is held and pressed by the leaf spring 16. FIGS. 8 (a) and 8 (b) show that the pressing force of the leaf spring 16 can be partially adjusted by the adjusting screw 61. This is an example. The leaf spring 16 'is integral with the cylindrical bar 5 in the axial direction,
Any of those partially divided by slits and those completely divided can be suitably implemented.

第9図はコイルバネ17により押圧力を付与する実施例
である。この例では、円柱棒5の押圧部近傍のみを用い
た半円柱棒5aとした。コイルバネ17は半円柱棒5aの軸方
向に複数個並べて所望の押圧力を得る様にする。
FIG. 9 shows an embodiment in which the coil spring 17 applies a pressing force. In this example, a semi-cylindrical rod 5a using only the vicinity of the pressing portion of the cylindrical rod 5 is used. A plurality of coil springs 17 are arranged in the axial direction of the semi-cylindrical bar 5a to obtain a desired pressing force.

第10図はゴム状の弾性体18を圧縮させて押圧力を得る
例である。ゴム状弾性体だけでなく樹脂の発泡体でも同
様に実施可能である。
FIG. 10 is an example in which a rubber-like elastic body 18 is compressed to obtain a pressing force. The present invention can be similarly applied not only to a rubber-like elastic body but also to a resin foam.

第11図は第9図、第10図と同じく円柱棒5を半円柱5a
とし、圧縮バネ19により押圧するようにしたものであ
る。
FIG. 11 shows a cylindrical rod 5 as in FIGS.
Compressed by the compression spring 19.

第12図は押圧部が剛性かつ磁性を有すると共に曲率半
径を6mmとし、押圧部の上流側にエッジ部を設け、この
エッジ部により現像剤層をあらかじめ所定の厚さに規制
する棒状の現像剤量規制体5bである。第11図及び第12図
における押圧部は剛性かつ磁極を有する材料を用いた材
質とし、現像スリーブ3上の磁極に対応した位置又はそ
の近傍を押圧するよう構成することによりいずれも全く
問題なく使用可能である。
FIG. 12 shows a rod-shaped developer in which the pressing portion has rigidity and magnetism and has a radius of curvature of 6 mm, and an edge portion is provided on the upstream side of the pressing portion, and the edge portion regulates the developer layer to a predetermined thickness in advance. This is the quantity regulator 5b. The pressing portion in FIGS. 11 and 12 is made of a material using a material having rigidity and magnetic poles, and is configured to press at a position corresponding to the magnetic pole on the developing sleeve 3 or in the vicinity thereof. It is possible.

第13図は押圧部を2層構成とし、円柱棒5の外側をウ
レタンゴム又はシリコンゴム等の薄いゴム材5′で被覆
したものである。
In FIG. 13, the pressing portion has a two-layer structure, and the outside of the cylindrical rod 5 is covered with a thin rubber material 5 'such as urethane rubber or silicon rubber.

現像剤量規制体の押圧部を披露するゴム材の厚さは0.
01〜1mmのものが好ましい。
The thickness of the rubber material showing the pressing part of the developer amount regulating body is 0.
It is preferably from 01 to 1 mm.

実施例2 本実施例は第3図の現像装置と同様なものを用いるが
現像スリーブ3の回転方向を像担持体1と面する部分で
同一方向にした場合の例である。この場合現像剤量規制
体である円柱棒5は第14図のような位置に配設する。現
像スリーブ3は表面粗さ1Sの非磁性ステンレス(直径30
φmm)、マグネットローラ4はスリーブ表面磁束密度が
700ガウスで8極のものを用いた。円柱棒5は直径7φm
mで剛性かつ磁性を有するステンレスのSUS416でマグネ
ットローラ4の磁極近くに配設し非磁性の押圧板バネ6
とホルダー15とで挟持して保持されたものである。本実
施例の第14図で記載していない部分は実施例1の第3図
で説明した部分と同ように構成した。円柱棒5は円柱状
の磁性体で構成し、現像スリーブ3内の固定マグネット
ローラ4が発する磁界により磁性体を磁化させ、磁気的
吸引力により押圧力を得る装置である。円柱棒5はその
長手方向に均等に分布した磁気的吸引力で現像スリーブ
3を押圧するため、きわめて良好な現像剤層を得ること
ができる。
Embodiment 2 In this embodiment, the same device as that of the developing device shown in FIG. 3 is used, but the rotation direction of the developing sleeve 3 is the same in the portion facing the image carrier 1. In this case, the cylindrical rod 5, which is a developer amount regulating body, is disposed at a position as shown in FIG. The developing sleeve 3 is made of non-magnetic stainless steel having a surface roughness of 1S (diameter 30).
φmm), the magnet roller 4 has a sleeve surface magnetic flux density
An 8-pole with 700 gauss was used. The cylindrical rod 5 has a diameter of 7φm
a stainless steel SUS416, which is rigid and magnetic, and is disposed near the magnetic pole of the magnet roller 4 and has a non-magnetic pressing leaf spring 6
And the holder 15. The parts not described in FIG. 14 of this embodiment are configured in the same manner as the parts described in FIG. 3 of the first embodiment. The cylindrical bar 5 is a device made of a columnar magnetic material, magnetizes the magnetic material by a magnetic field generated by the fixed magnet roller 4 in the developing sleeve 3, and obtains a pressing force by a magnetic attractive force. Since the cylindrical bar 5 presses the developing sleeve 3 with magnetic attraction uniformly distributed in the longitudinal direction, an extremely good developer layer can be obtained.

実施例3 第16図は第3の実施例を示す現像装置の要部断面図
で、第3図と同一機能部分については同一部品番号で示
している。本実施例は押圧部材として非線形弾性体を用
いた例である。
Embodiment 3 FIG. 16 is a cross-sectional view of a main part of a developing device showing a third embodiment, and the same functional parts as those in FIG. 3 are indicated by the same part numbers. This embodiment is an example in which a non-linear elastic body is used as a pressing member.

現像スリーブ3は、矢示方向に250rpmで回転する外径
20φmmの非磁性ステンレス材を用いた円筒で、表面はホ
ーニング処理によって3Sの表面アサラとなっている。現
像スリーブ3の内側には11極の固定して位置したマグネ
ットローラ4があって、現像スリーブ表面において最高
磁束密度は600ガウスに保たれている。
The developing sleeve 3 has an outer diameter rotating at 250 rpm in the direction indicated by an arrow.
This cylinder is made of non-magnetic stainless steel with a diameter of 20 mm. Inside the developing sleeve 3, there is a magnet roller 4 having 11 poles fixed and positioned, and the maximum magnetic flux density is maintained at 600 gauss on the surface of the developing sleeve.

該マグネットローラ4の磁極に対向した位置で、剛性
で磁性を有した円柱棒5が現像スリーブ3に押圧され
る。円柱棒5は磁性のSUS416を材料とし、直径6φmmの
真直性のすぐれた円柱棒で、表面アサラは0.5Sにグライ
ンダ加工され、表面皮膜は設けていない。円柱棒5はハ
ウジング2に取付けられたホルダー35によって側方への
移動が規制され、押圧方向には非線形弾性部材36によっ
て押圧される。本実施例で用いる非線形弾性部材は使用
範囲において撓み量に対する反発力の変動のすくない特
性をもったもので、第15図に示した特性をもったPORON
を用いている。本実施例では厚さ2mmで縦横4×5mmの板
状をした2個の非線形弾性部材36を、ホルダー35に接着
して配設し、円柱棒5を押圧させた。第17図はホルダー
35への非線形弾性部材36の取付状態を示したもので、円
柱棒5の全長をn:m:n=2:5:2に分割した2点で押圧して
いる。このような条件で2〜4gf/mmの押圧力が作用する
よう設定したところ、押圧による円柱棒5の撓みを軽減
することが出来、現像スリーブ3の軸方向全域に亘って
均等に7〜10mg/cm2の現像剤量に規制された2成分現像
剤が搬送された。またこの実施例においては特に現像剤
の搬送量を規制するための調整箇所を設けないでも、上
記の良好な現像条件を設定・維持された。
At a position facing the magnetic pole of the magnet roller 4, a rigid and magnetic cylindrical rod 5 is pressed against the developing sleeve 3. The cylindrical rod 5 is made of magnetic SUS416 and is a straight rod having a diameter of 6 φmm and having excellent straightness. The surface asara is grinded to 0.5S without a surface coating. The cylindrical bar 5 is restricted from moving laterally by a holder 35 attached to the housing 2, and is pressed by a non-linear elastic member 36 in the pressing direction. The nonlinear elastic member used in this embodiment has a characteristic in which the repulsion force does not easily change with respect to the amount of deflection in the range of use, and a PORON having the characteristic shown in FIG.
Is used. In this embodiment, two plate-like nonlinear elastic members 36 each having a thickness of 2 mm and a length of 4 mm and a width of 5 mm are adhered to the holder 35, and the cylindrical bar 5 is pressed. Figure 17 shows the holder
This shows a state in which the non-linear elastic member 36 is attached to 35, and is pressed at two points where the entire length of the cylindrical bar 5 is divided into n: m: n = 2: 5: 2. When the pressing force of 2 to 4 gf / mm is set under such a condition, the bending of the cylindrical bar 5 due to the pressing can be reduced, and 7 to 10 mg is uniformly applied over the entire area of the developing sleeve 3 in the axial direction. A two-component developer regulated to a developer amount of / cm 2 was conveyed. Further, in this embodiment, the above-mentioned favorable developing conditions were set and maintained without providing an adjusting portion for regulating the transport amount of the developer.

なお非線形弾性部材36としては、発泡ウレタンフォー
ムのPORON以外にSORBOTHANE(三進興産社製)、α−ゲ
ル等が用いられ、モルトプレーンや非線形バネ等を用い
ることも可能である。
As the non-linear elastic member 36, SORBOTHANE (manufactured by Sanshin Kosan Co., Ltd.), α-gel, or the like is used in addition to the urethane foam PORON, and a malt plane, a non-linear spring, or the like can also be used.

また、非線形弾性部材36による円柱棒5の押圧方法
も、上記実施例で述べた2点支持による押圧方法は円柱
棒5の撓みをすくなくするうえで有効であったが、多数
点支持や連続支持によって押圧するようにすることも可
能である。但しこのような押圧方法によるときは、ホル
ダー35の部品精度や並行度等について十分な注意が必要
となる。
The method of pressing the cylindrical bar 5 by the non-linear elastic member 36 is also effective in reducing the bending of the cylindrical bar 5 by the two-point supporting method described in the above embodiment. It is also possible to press by. However, when using such a pressing method, it is necessary to pay sufficient attention to the accuracy of the components of the holder 35 and the degree of parallelism.

また上記実施例では現像スリーブ3の表面アラサは3
S、円柱棒5の表面アラサは0.5Sとした。円柱棒5の表
面アラサは0.5以下の鏡面に近い状態が望ましく、一方
現像スリーブ3の表面アラサは必要とする現像剤の搬送
量を確保する上からも粗面であることが必要で、現像ス
リーブ3の表面アラサは円柱棒5の表面アラサよりも粗
(大)であることが好ましい。また長時間使用によっ
て、現像スリーブ3の表面アラサは次第に平滑化し、現
像剤の搬送量が次第に減少して来る傾向にある。之を防
止するには現像スリーブ3の表面硬度が高いことが望ま
しく、実験によれば円柱棒5についても同程度の高硬度
であることが望ましい。
In the above embodiment, the surface roughness of the developing sleeve 3 is 3
S, the surface roughness of the cylindrical bar 5 was 0.5S. The surface roughness of the cylindrical rod 5 is desirably close to a mirror surface of 0.5 or less. On the other hand, the surface roughness of the developing sleeve 3 is required to be rough from the viewpoint of securing a necessary amount of developer transport. The surface roughness of 3 is preferably rougher (larger) than the surface roughness of the cylindrical rod 5. In addition, the surface roughness of the developing sleeve 3 tends to be gradually smoothed by the use for a long time, and the transport amount of the developer tends to gradually decrease. In order to prevent this, it is desirable that the surface hardness of the developing sleeve 3 is high, and according to experiments, it is desirable that the cylindrical rod 5 also has the same high hardness.

以上、実施例の説明を行った。 The embodiment has been described above.

本発明の実施例ではおもに現像剤量規制体に円柱棒を
用いたが、これらに限定されることなく、少なくとも押
圧部が剛性かつ磁性を有し、その曲率半径が0.5〜15mm
の棒状体であれば良いものである。
In the embodiments of the present invention, the cylindrical rod is mainly used for the developer amount regulating body.However, without being limited to these, at least the pressing portion has rigidity and magnetism, and its curvature radius is 0.5 to 15 mm.
Any rod-shaped body is acceptable.

また本発明において用いられる現像条件、現像剤成分
としては、下記のものがある。本発明の現像装置におい
ては像担持体1に対する前記現像スリーブ3の間隔すな
わち第6図におけるdの値を0.3mm〜0.7mmさらには0.4m
m〜0.6mmとすることが好ましい。像担持体1に対する現
像スリーブ3の間隔を小さくすることは、電界効果を大
きくし、電気力線の方向を整えるので、現像時画像のボ
ケを生じることがない。かりに平均値の0.5mmにとった
場合に現像剤の穂の高さは、前記のような多極マグネッ
トローラを選定することによって、200μm〜450μmと
なるので、穂先と潜像面の間隙d−Sは0.02mm〜0.3mm
すなわち(0.1〜0.6)×dに相当する値を保つことが出
来ることとなる。
The developing conditions and developer components used in the present invention include the following. In the developing device of the present invention, the distance between the developing sleeve 3 and the image carrier 1, that is, the value of d in FIG.
It is preferably from m to 0.6 mm. Reducing the distance between the developing sleeve 3 and the image carrier 1 increases the electric field effect and adjusts the direction of the lines of electric force, so that the image does not blur during development. When the average value is 0.5 mm, the height of the developer spike becomes 200 μm to 450 μm by selecting the multi-pole magnet roller as described above. S is 0.02mm ~ 0.3mm
That is, a value corresponding to (0.1 to 0.6) × d can be maintained.

本発明で使用する現像剤は二成分系現像剤である。規
制体に付着する現像剤成分をキャリアにより自浄する働
きがあるためと考えられ、一成分現像剤の場合よりも長
期間安定した現像剤層を形成し得る。二成分系現像剤の
例としては粒径が6μm〜18μmの非磁性のトナーと、
フェライトコアに樹脂材を被覆した粒径が10μm〜100
μm(好ましくは30μm〜60μm)のキャリアとから成
る現像剤が本発明を適用した現像装置に好ましく用いら
れ、トナーの説明をすると以下の通りである。
The developer used in the present invention is a two-component developer. This is presumably because the carrier has a function of self-cleaning the developer component adhering to the regulating body, so that a more stable developer layer can be formed for a longer period than in the case of a one-component developer. Examples of the two-component developer include a non-magnetic toner having a particle size of 6 μm to 18 μm,
Particle size of ferrite core coated with resin material is 10μm ~ 100
A developer comprising a carrier having a size of μm (preferably 30 μm to 60 μm) is preferably used in a developing device to which the present invention is applied. The toner will be described below.

熱可塑性樹脂(結着剤)(80〜90)wt% 例:ポリスチレン、スチレンアクリル重合体、ポリエス
テル、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリエチレン、エチレン酢ビ共重合体など、あ
るいは上記の混合物 顔料(着色剤)0〜15wt% 例:黒:カーボンブラック イエロー:ベンジジン誘導体 マゼンタ:ローダミンBレーキ、カーミン6Bなど シアン:銅フタロシアニン、スルホンアミド誘導体染料
など 荷電制御剤0〜5wt% プラストナー:ニグロシン系の電子供与性染料、アルコ
キシル化アミン、アルキルアミド、キレート、顔料、4
級アンモニウム塩など マイナストナー:電子受容性の有機錯体、塩素化パラフ
ィン、塩素化ポリエステル、酸基過剰のポリエステル、
塩素化銅フタロシアニンなど 流動化剤 例:コロイダルシリカ、疎水性シリカ、シリコンワニ
ス、金属石ケン、非イオン界面活性剤など クリーニング剤(感光体上のトナーのフィルミングを
防止) 例:脂肪酸金属塩、表面に有機基をもつ酸化ケイ素酸、
フッ素系界面活性剤など 充填剤(画像の表面光沢の改良、原材料費の低減) 例:炭酸カルシウム、クレー、タルク、顔料などこれら
の材料のほか、画像面へのかぶりやトナー飛散を防ぐた
め、磁性粉を少量含有させてもよい。
Thermoplastic resin (binder) (80-90) wt% Example: Polystyrene, styrene-acrylic polymer, polyester, polyvinyl butyral, epoxy resin, polyamide resin, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, or a mixture of the above pigments (Colorant) 0 to 15 wt% Example: Black: carbon black Yellow: benzidine derivative Magenta: rhodamine B lake, carmine 6B, etc. Cyan: copper phthalocyanine, sulfonamide derivative dye, etc. Charge control agent 0 to 5 wt% plus toner: nigrosine-based Electron-donating dyes, alkoxylated amines, alkylamides, chelates, pigments, 4
Negative toner: electron-accepting organic complex, chlorinated paraffin, chlorinated polyester, acid-excess polyester,
Chlorinated copper phthalocyanine, etc. Fluidizing agent Examples: Colloidal silica, hydrophobic silica, silicone varnish, metal soap, nonionic surfactant, etc. Cleaning agents (prevents filming of toner on photoreceptor) Examples: fatty acid metal salts, Silicon oxide with organic groups on the surface,
Fillers (improve surface gloss of images, reduce raw material costs) Examples: Calcium carbonate, clay, talc, pigments, etc. In addition to these materials, to prevent fogging and toner scattering on the image surface, A small amount of magnetic powder may be contained.

このような磁性粉としては粒径0.1μm〜1μmの四
三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化クロム、ニッケルフ
ェライト、鉄合金粉末などが用いられ、(0.1〜5)wt
%含有される。さらに鮮明な色を保つためには1wt%以
下とするのが望ましい。
Examples of such magnetic powder include triiron tetroxide, γ-ferric oxide, chromium dioxide, nickel ferrite, and iron alloy powder having a particle size of 0.1 μm to 1 μm, and (0.1 to 5) wt.
%. In order to maintain a clear color, the content is desirably 1 wt% or less.

なお、約20kg/cmの力で塑性変形して紙に定着させる
圧力定着用トナーに適する樹脂としては、ワックス、ポ
リオレフィン類、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウ
レタン、ゴムなどの粘着性樹脂などが用いられる。
Adhesive resins such as wax, polyolefins, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyurethane, and rubber are used as the resin suitable for pressure fixing toner that is plastically deformed with a force of about 20 kg / cm and fixed to paper. Can be

一方、像担持体1側の表面電位は−600V、露光部電位
は0〜−100Vとし、また現像スリーブ3に対してはDCバ
イアスが−500V、ACバイアスが700V(rms)、周波数4kH
zの電圧が印加することを条件として現像を試みたとこ
ろ極めて、高解像力にて階調の整った良質のトナー像が
得られることが確認された。
On the other hand, the surface potential on the image carrier 1 side is -600 V, the exposure section potential is 0 to -100 V, and the developing sleeve 3 has a DC bias of -500 V, an AC bias of 700 V (rms), and a frequency of 4 kHz.
When the development was attempted under the condition that the voltage of z was applied, it was confirmed that a high-quality toner image with a high resolution and a uniform gradation was obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたごとく本発明の現像装置は剛性を有する現
像剤担持体に同じ剛性かつ磁性を有していて小さな曲率
半径の剛性を有する磁性部材で形成した現像剤量規制体
を押圧して現像剤層形成部を構成したことにより、現像
剤担持体の回転速度や押圧位置などの変化に対し影響さ
れず又特に押圧力変動に対する搬送量の安定性に富み、
安定した厚みの現像剤層を得ることが出来る。従って、
従来のものと比して低荷重で均一安定した現像剤層を得
るようになった。
As described above, the developing device of the present invention presses the developer amount regulating body formed of a magnetic member having the same rigidity and magnetism and having a small radius of curvature on a rigid developer carrier to thereby charge the developer. By forming the layer forming portion, it is not affected by changes in the rotation speed and the pressing position of the developer carrier, and is particularly rich in the stability of the transport amount with respect to the pressing force fluctuation,
A developer layer having a stable thickness can be obtained. Therefore,
As a result, a uniformly stable developer layer can be obtained with a lower load compared to the conventional one.

さらに、異物による目づまりをおこしにくい点や凝集
トナーや現像剤塊の粉砕性もすぐれ、白すじが画像に出
にくい。また、現像剤量規制部材の現像剤担持体に対す
る押圧部での押圧力の変化による規制後の現像剤量の変
動がきわめて小さく、現像性の優れた現像装置が可能と
なり、特に二成分現像剤での規制部材への現像剤成分の
付着を防止し、従って安定してムラのない薄層が形成出
来、濃度ムラ、濃度低下等をきたさぬ、品質の優れた画
像が提供出来る。
Further, the particles are less likely to be clogged by foreign substances, and the crushability of the aggregated toner and the developer mass is excellent, and white streaks are hardly generated in an image. Also, the fluctuation in the amount of developer after the regulation due to the change in the pressing force of the developer amount regulating member at the pressing portion against the developer carrier is extremely small, and a developing device having excellent developability can be obtained. Thus, it is possible to stably form a thin layer without unevenness, and to provide an image of excellent quality without causing unevenness in density and a decrease in density.

本発明の現像装置は規制部材の長期使用時における変
形がなく磁力による吸引力の変化も少ないので規制装置
としての耐久性がきわめて大きい。さらに量産時にも比
較的取付精度の許容度が大きく、実用性に富んだもので
ある。
Since the developing device of the present invention does not deform when the regulating member is used for a long period of time and changes in the attraction force due to the magnetic force are small, the durability as the regulating device is extremely large. Furthermore, even in mass production, the tolerance of the mounting accuracy is relatively large, and it is rich in practicality.

かつ、現像剤規制面積が小さいので不必要な現像剤と
の摩擦帯電による悪影響も生じにくく、良好な画像を得
ることが出来る。
In addition, since the developer regulating area is small, adverse effects due to unnecessary triboelectric charging with the developer hardly occur, and a good image can be obtained.

それに加え、規制部材の交換を行う場合においても、
取付が容易であり、メンテナンス性が高い。
In addition, when replacing the regulating member,
Easy installation and high maintainability.

また、円柱棒の押圧材として非線形弾性部材を用いる
ときは、ケーシングやホルダー部分の部品精度の誤差や
組立時のバラツキを吸収することとなり、調整箇所を設
けないでも、常に安定して良好な現像剤量の搬送がなさ
れる現像装置が提供されることとなった。
In addition, when a non-linear elastic member is used as the pressing member of the cylindrical bar, errors in component accuracy of the casing and the holder and variations during assembly are absorbed, so that even if there is no adjustment portion, stable and good development is always achieved. A developing device capable of transporting the amount of the agent has been provided.

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

第1図は本発明の基本となった実験を示す説明図。 第2図は第1図の実験によって得られた磁性の有無、押
圧部ので曲率、押圧力と搬送量との関係を示す図。 第3図は第1の実施例を示す構成図で、第4図、第5図
は之によって得られる関係グラフ。 第6図は像担持体と現像スリーブとの間での現像の説明
図。 第7図ないし第13図は第1の実施例での他の適用例を示
す要部図。 第14図は第2の実施例を示す構成図。 第15図は非線形弾性体の一例について、撓みと荷重との
関係を示すグラフ。 第16図は第3の実施例を示す構成図で、第17図はその要
部斜視図。 1…像担持体、3…現像スリーブ 4…マグネットローラ 5…棒状体(円柱棒) 6…バネ材、15,35…ホルダー 36…非線形弾性部材
FIG. 1 is an explanatory view showing an experiment on which the present invention is based. FIG. 2 is a view showing the relationship between the presence / absence of magnetism, the curvature of the pressing portion, the pressing force, and the conveyance amount obtained by the experiment of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the first embodiment, and FIGS. 4 and 5 are relational graphs obtained by the same. FIG. 6 is an explanatory diagram of the development between the image carrier and the developing sleeve. FIG. 7 to FIG. 13 are main part views showing another application example of the first embodiment. FIG. 14 is a configuration diagram showing a second embodiment. FIG. 15 is a graph showing the relationship between deflection and load for an example of a nonlinear elastic body. FIG. 16 is a block diagram showing a third embodiment, and FIG. 17 is a perspective view of a main part thereof. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image carrier, 3 ... Developing sleeve 4 ... Magnet roller 5 ... Bar-shaped body (cylindrical bar) 6 ... Spring material, 15, 35 ... Holder 36 ... Nonlinear elastic member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤森 敏郎 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)発明者 亀ケ森 昌之 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)発明者 杉崎 継雄 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 審査官 信田 昌男 (56)参考文献 特開 昭60−46577(JP,A) 特開 昭62−75479(JP,A) 実開 昭60−3860(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Toshiro Fujimori 2970 Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Corporation (72) Inventor Masayuki Kamegamori 2970 Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Corporation (72) Inventor Mitsuo Sugizaki 2970 Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Corporation Examiner Masao Shinda (56) References JP-A-60-46577 (JP, A) JP-A-62-75479 (JP, A) 3860 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】固定された磁石体と、 内部に該磁石体を有し、表面上に二成分系現像剤を担持
する104kg/cm2以上の剛性率を有する現像剤担持体と、 該磁石体に対向して該担持体に押圧され、該担持体に担
持された二成分系現像剤の量を規制する棒状の現像剤量
規制体とを有し、 該規制体の該担持体との押圧部が104kg/cm2以上の剛性
率、かつ、磁性を有する材料であると共に、曲率半径が
0.5〜15mmであることを特徴とする二成分系現像剤用の
現像装置。
1. A fixed magnet body, and a developer carrier having the magnet body therein and having a rigidity of 10 4 kg / cm 2 or more and carrying a two-component developer on a surface thereof; A rod-shaped developer amount regulating body that is pressed against the carrier against the magnet and regulates the amount of the two-component developer carried on the carrier; and the carrier of the regulator is provided. The pressing part is a material having a rigidity of 10 4 kg / cm 2 or more and a magnetic property, and has a radius of curvature.
A developing device for a two-component developer, which is 0.5 to 15 mm.
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