JP2986511B2 - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2986511B2
JP2986511B2 JP2136131A JP13613190A JP2986511B2 JP 2986511 B2 JP2986511 B2 JP 2986511B2 JP 2136131 A JP2136131 A JP 2136131A JP 13613190 A JP13613190 A JP 13613190A JP 2986511 B2 JP2986511 B2 JP 2986511B2
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弘治 鈴木
尚貴 岩田
祐一 上野
則幸 木村
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転駆動されるトナー担持体にトナーを供
給し、該担持体の表面にトナーを担持して搬送し、潜像
担持体と前記トナー担持体が互いに対向した現像領域に
て、潜像担持体に形成された静電潜像を、トナー担持体
に担持したトナーによって可視像化する現像装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to supplying a toner to a rotatable toner carrier, carrying the toner on the surface of the carrier and carrying the toner, and The present invention relates to a developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on a latent image carrier by a toner carried on the toner carrier in a development area where the toner carriers are opposed to each other.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化して記録
画像を得る電子複写機、レーザプリンタ或いはファクシ
ミリ等の画像形成装置において、必要に応じて補助剤を
外添したトナー、すなわち一成分系現像剤を用いる上記
形式の現像装置を採用することは従来より周知である。
In an image forming apparatus such as an electronic copying machine, a laser printer, or a facsimile that obtains a recorded image by visualizing an electrostatic latent image formed on a latent image carrier, a toner externally added with an auxiliary agent as necessary, It has been well known to employ a developing device of the above-mentioned type using a one-component developer.

この形式の現像装置は、キャリアを含む二成分系現像
剤を用いた現像装置に比べ、装置の維持管理を簡素化で
き、装置の構造を小型化できる利点が得られる。
This type of developing device has the advantage that the maintenance of the device can be simplified and the structure of the device can be reduced, as compared with a developing device using a two-component developer containing a carrier.

ところが、一成分系現像剤を用いた従来の現像装置に
おいては、所定濃度の高品質な可視像を形成するのに必
要とされる充分な量のトナーを現像領域へ搬送すること
が難しかった。
However, in a conventional developing device using a one-component developer, it was difficult to transport a sufficient amount of toner required to form a high-quality visible image of a predetermined density to a developing area. .

そこで、トナー担持体の表面に凹凸を形成し、これら
の凹凸にトナーを充填させて担持し、現像領域へ搬送さ
れるトナーの量を増大させた現像装置も提案されてい
る。ところが、この構成によると、搬送できるトナー量
は増大するものの、搬送されるトナー中には帯電不足の
トナーが多量に含まれているため、これによって形成さ
れた可視像の画質が低下する恐れがある。
Therefore, there has been proposed a developing device in which irregularities are formed on the surface of a toner carrier, and the irregularities are filled with and carried by toner to increase the amount of toner conveyed to a developing area. However, according to this configuration, although the amount of toner that can be conveyed increases, a large amount of insufficiently charged toner is contained in the conveyed toner, so that the image quality of the visible image formed by this may be reduced. There is.

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

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去した現像
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a developing device which eliminates the above-mentioned conventional disadvantages.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は上記目的を達成するため、冒頭に記載した形
式の現像装置において、トナー担持体として、前記静電
潜像の可視像化に供されるトナーを担持する表面の全体
が電荷保持性を有する担持体を用いると共に、トナー担
持体の表面に対して選択的に電荷を付与し、該表面の近
傍に微小閉電界を形成する電荷付与手段を設けたことを
特徴とする現像装置を提案する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a developing device of the type described at the outset, wherein the entire surface of the toner-carrying surface carrying the toner used for visualizing the electrostatic latent image has a charge holding property. And a charge applying means for selectively applying an electric charge to the surface of the toner carrier and forming a minute closed electric field in the vicinity of the surface. I do.

その際、電荷付与手段を、トナー担持体の表面に近接
し、かつ互いに微小間隔をあけて配列され、所定の電圧
を印加されてトナー担持体に対して放電を生ぜしめる複
数の電極により構成すると有利である。
At this time, the charge applying means is constituted by a plurality of electrodes which are arranged close to the surface of the toner carrier and spaced apart from each other by a minute distance, and which generate a discharge to the toner carrier by applying a predetermined voltage. It is advantageous.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る現像装置の一例を示す概略図で
あり、先ずその全体構成と作用を明らかにする。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a developing device according to the present invention, and first, its overall configuration and operation will be clarified.

第1図において、潜像担持体の一例であるドラム状の
感光体1は矢印A方向に駆動され、これに対向して現像
装置2が設けられている。現像装置2のトナー容器3内
には、必要に応じて補助剤が外添された粉末状の非磁性
トナー4、すなわち非磁性の一成分系現像剤が収容され
ている。トナーの体積固有抵抗率は例えば107〜1012Ω
・cm程度である。トナー容器3の前後の側板には、該容
器の開口から一部を露出した状態で現像ローラ5が支持
され、該ローラ5は感光体1に対向して第1図における
時計方向に回転駆動される。現像ローラ5はトナー担持
体の一構成例をなすものであるが、かかるローラ5の代
りにベルト状のトナー担持体を用いることもできる。ま
たトナー容器3の前後の側板にはトナー供給部材の一例
であるトナー供給ローラ6が支持され、該ローラ6は現
像ローラ5に接触しながら、例えば反時計方向に回転駆
動される。
In FIG. 1, a drum-shaped photoconductor 1, which is an example of a latent image carrier, is driven in the direction of arrow A, and a developing device 2 is provided to face the photoconductor. In the toner container 3 of the developing device 2, a powdery non-magnetic toner 4, to which an auxiliary agent is added as necessary, that is, a non-magnetic one-component developer is stored. The specific volume resistivity of the toner is, for example, 10 7 to 10 12 Ω.
・ It is about cm. On the front and rear side plates of the toner container 3, a developing roller 5 is supported in a state where a part thereof is exposed from the opening of the container. The developing roller 5 is rotated clockwise in FIG. You. The developing roller 5 is an example of a toner carrier, but a belt-shaped toner carrier may be used instead of the roller 5. Further, a toner supply roller 6 as an example of a toner supply member is supported on the front and rear side plates of the toner container 3, and the roller 6 is driven to rotate counterclockwise, for example, while being in contact with the developing roller 5.

トナー容器3内のトナー4は、時計方向に回転するア
ジテータ7により撹拌されつつ、トナー供給ローラ6に
運ばれ、次いでこのローラ6によって現像ローラ5に供
給される。この供給時にトナーは所定の極性、本例では
感光体1の静電潜像と逆極性の正極性に摩擦帯電され、
現像ローラ5の周面に静電的に付着し、現像ローラ5に
担持される(第2図参照)。これに関連する構成と作用
については後に詳しく説明する。
The toner 4 in the toner container 3 is conveyed to the toner supply roller 6 while being stirred by the agitator 7 rotating clockwise, and then supplied to the developing roller 5 by the roller 6. At the time of this supply, the toner is frictionally charged to a predetermined polarity, in this example, a positive polarity opposite to the electrostatic latent image of the photoconductor 1,
It is electrostatically attached to the peripheral surface of the developing roller 5 and is carried on the developing roller 5 (see FIG. 2). The configuration and operation related to this will be described later in detail.

上述のように現像ローラ5の周面に供給担持されたト
ナーは、該ローラ5の回転によって搬送され、層厚規制
部材の一例であるドクターブレード8によってならさ
れ、厚さを規制される。次いでこのトナーは感光体1と
現像ローラ5の対向した現像領域9へ搬送され、ここ
で、感光体1に形成された静電潜像に静電的に移行し、
該潜像を可視像化する。感光体1上に形成された可視像
は図示していない転写紙に転写され、定着装置によって
転写紙上に定着される。第1図に符号70で示したものは
感光体1を帯電する帯電器、71は帯電後の感光体表面を
露出する光像、そして72は感光体表面に形成された可視
像を転写紙に転写する転写帯電器である。
As described above, the toner supplied and carried on the peripheral surface of the developing roller 5 is conveyed by the rotation of the roller 5, and is leveled by the doctor blade 8, which is an example of a layer thickness regulating member, and its thickness is regulated. Next, the toner is conveyed to a developing area 9 where the photoconductor 1 and the developing roller 5 are opposed to each other, where the toner is electrostatically transferred to an electrostatic latent image formed on the photoconductor 1,
The latent image is visualized. The visible image formed on the photoreceptor 1 is transferred to a transfer paper (not shown) and fixed on the transfer paper by a fixing device. In FIG. 1, reference numeral 70 denotes a charger for charging the photoreceptor 1, reference numeral 71 denotes a light image exposing the photoreceptor surface after charging, and reference numeral 72 denotes a visible image formed on the photoreceptor surface. This is a transfer charger for transferring the image to the printer.

現像ローラ5とトナー供給ローラ6には、電源50によ
ってバイアス電圧が印加され、また感光体1の感光層を
支持した導電性支持体はアースされている。
A bias voltage is applied to the developing roller 5 and the toner supply roller 6 by a power supply 50, and the conductive support that supports the photosensitive layer of the photosensitive member 1 is grounded.

以上のように、図示した現像装置2は、回転駆動され
る現像ローラ5として構成されたトナー担持体にトナー
を供給し、そのトナー担持体の表面にトナーを担持して
搬送し、感光体1より成る潜像担持体とトナー担持体が
互いに対向した現像領域9にて、潜像担持体に形成され
た静電潜像を、トナー担持体に担持したトナーによって
可視像化する。
As described above, the illustrated developing device 2 supplies the toner to the toner carrier configured as the developing roller 5 that is driven to rotate, carries the toner on the surface of the toner carrier, and conveys the toner. The electrostatic latent image formed on the latent image carrier is visualized by the toner carried on the toner carrier in the developing region 9 where the latent image carrier and the toner carrier are opposed to each other.

上述した構成自体は従来の現像装置と変りはなく、か
かる従来の現像装置においては、高品質な可視像を形成
するのに必要な充分な帯電した所定量のトナーを現像領
域へ搬送することが難しかった。このような欠点を除去
すべく、図示した現像装置は次のように構成されてい
る。
The above-described configuration itself is no different from a conventional developing device. In such a conventional developing device, a predetermined amount of charged toner sufficient to form a high-quality visible image is transported to a developing area. Was difficult. In order to eliminate such disadvantages, the illustrated developing device is configured as follows.

先ず、現像ローラ5が第2図に拡大して示すように、
例えばアルミニウム等の金属の導電性ローラ10より成る
導電性の基本と、その表面全体に積層された誘電体32を
有している。一方、現像ローラ5の回転方向におけるト
ナー供給ローラ6の上流側であって、現像領域9の下流
側に、除電手段の一例である導電性の除電ローラ33と、
電荷付与手段34が現像ローラ5の回転方向に順次配列さ
れている。
First, as shown in an enlarged manner in FIG.
It has a conductive base made of a conductive roller 10 of a metal such as aluminum, for example, and a dielectric 32 laminated on the entire surface thereof. On the other hand, on the upstream side of the toner supply roller 6 in the rotation direction of the developing roller 5 and on the downstream side of the developing area 9, a conductive discharging roller 33 which is an example of a discharging unit is provided.
Charge applying means 34 are sequentially arranged in the rotation direction of the developing roller 5.

除電ローラ33は現像ローラ5に当接しながら回転し、
交流電源35によって交流電圧を印加され、現像領域9を
通った現像ローラ5の表面を除電すると共に、残留トナ
ーを掻き取る。除電ローラ33は、例えば導電性の発泡体
や導電性ゴム、又は金属などから構成されている。かか
る除電ローラ33の代りにブレードなどから成る除電手段
を用い、これに交流電圧を印加し、該ブレードを現像ロ
ーラ5の表面に当接させてもよい。
The charge removing roller 33 rotates while contacting the developing roller 5,
An AC voltage is applied by an AC power supply 35 to remove the charge on the surface of the developing roller 5 passing through the developing area 9 and to scrape off the residual toner. The charge removing roller 33 is made of, for example, a conductive foam, conductive rubber, or metal. Instead of the charge removing roller 33, a charge removing means such as a blade may be used, and an AC voltage may be applied to the charge removing means so that the blade is brought into contact with the surface of the developing roller 5.

一方、電荷付与手段34は、第1図及び第3図に示すよ
うに、現像ローラ5の軸線方向に互いに所定の間隔をあ
けて配列され、その先端が現像ローラ5の表面に、例え
ば200μm程の間隔d1をあけて近接した多数の針状電極5
1を有し、これら電極51の基端側は支持部材52に埋め込
まれた状態で櫛歯状に固定されている。支持部材52はト
ナー容器3にブラケットを介して固定されている。電極
51は例えばステレンレス又はその他の金属などの導電性
材料より成り、その先端の直径d2と、各電極の間隔d3は
例えば200μm程度に設定される。各電極51の基端は、
導体53を介して互いに電気的に接続され、前述の電源50
に接続された他の電源37によって電圧を印加されるよう
に構成されている。電源37は電極51に対して所定の電圧
を印加する電圧印加手段の一例をなすものであるが、そ
の際、本例では第4図(a)に示すようなパルス状の交
番電圧が電源37によって各電極51に印加され、その極性
はトナーの帯電極性と逆の負極性となっている。このよ
うな構成により、除電ローラ33によって除電作用を受
け、かつ残留トナーを除去された現像ローラ部分が電極
51に対向すると、これら電極51に印加された前述の高い
電圧によって、コロナ放電を生じ、コロナイオン流が現
像ローラ5に向かい、その表面の誘電体32を所定の極
性、本例では負極性に帯電させる。このとき、現像ロー
ラ51は回転しており、しかも各電極51には第4図(a)
に示した如き交番電圧が印加され、かつ各電極51は互い
にd3だけ離れているので、電極51を通過した現像ローラ
5の表面には、第5図に破線で示すように、ドット状の
無数と言える程多数の電荷が付与される。このように電
極51は、現像ローラ5の表面に対して放電を生ぜしめた
部分に選択的に電荷を与えるのである。ここで、電荷の
与えられた現像ローラ5の表面部分をX1、実質的に電荷
の与えられない部分をX2で表わすとすると、両部分の表
面電位は大きく相違し、例えば250V程の電位差のある微
小電荷パターンX1が無数に形成される。このため、現像
ローラ表面の近傍には、帯電電位の異なる隣接した部分
X1,X2間に微小閉電界(マイクロフィールド)を生じ
る。すなわち、第6図に模式的に示したように、現像ロ
ーラ5の表面近傍の空間には、電荷を与えた現像ローラ
部分X1と、実質的に電荷の与えられない部分X2との間
に、円弧状の多数の線で表わした電気力線Eが形成され
る。その際、電荷が付与された部分X1とそうではない部
分X2は互いに微小面積で隣接しているので、各微小閉電
界はエッジ効果ないしは周辺電場効果によって、その強
度が大変強くなる。このように電場傾度の大なる電界が
現像ローラ5の表面近傍に形成されるのである。
On the other hand, as shown in FIG. 1 and FIG. 3, the charge applying means 34 is arranged at a predetermined interval in the axial direction of the developing roller 5, and the tip thereof is on the surface of the developing roller 5, for example, about 200 μm. Numerous needle-shaped electrodes 5 that are close to each other with an interval d1
The base ends of these electrodes 51 are fixed in a comb shape while being embedded in the support member 52. The support member 52 is fixed to the toner container 3 via a bracket. electrode
Numeral 51 is made of, for example, a conductive material such as stellenless or other metal, and the diameter d2 of the tip and the distance d3 between the electrodes are set to, for example, about 200 μm. The base end of each electrode 51
The power supply 50 described above is electrically connected to each other through a conductor 53.
Is configured to be applied with a voltage by another power supply 37 connected thereto. The power supply 37 is an example of a voltage applying means for applying a predetermined voltage to the electrode 51. In this case, in this example, a pulse-like alternating voltage as shown in FIG. Is applied to each electrode 51, and the polarity thereof is negative, which is opposite to the charging polarity of the toner. With such a configuration, the developing roller portion which has been subjected to the charge removing operation by the charge removing roller 33 and from which the residual toner has been removed is used as an electrode.
When facing the electrode 51, a corona discharge is generated by the above-mentioned high voltage applied to the electrodes 51, and a corona ion flow is directed to the developing roller 5, and the dielectric 32 on the surface thereof has a predetermined polarity, in this example, a negative polarity. Charge. At this time, the developing roller 51 is rotating, and the respective electrodes 51 are shown in FIG.
And the electrodes 51 are separated by d3 from each other, so that the surface of the developing roller 5 passing through the electrodes 51 has an infinite number of dots as shown by broken lines in FIG. A large number of charges are applied so as to be said. As described above, the electrode 51 selectively applies a charge to a portion of the surface of the developing roller 5 where a discharge is generated. Here, assuming that a surface portion of the developing roller 5 to which electric charge is applied is represented by X1, and a portion to which substantially no electric charge is applied is represented by X2, the surface potentials of both portions are greatly different from each other, for example, there is a potential difference of about 250V. Innumerable minute charge patterns X1 are formed. For this reason, in the vicinity of the developing roller surface, adjacent portions having different charging potentials
A small closed electric field (microfield) is generated between X1 and X2. That is, as schematically shown in FIG. 6, in the space near the surface of the developing roller 5, between the developing roller portion X1 that has given an electric charge and the portion X2 where no electric charge is given substantially, An electric force line E represented by a large number of arc-shaped lines is formed. At this time, the charged portion X1 and the non-charged portion X2 are adjacent to each other with a very small area, so that the intensity of each minute closed electric field is greatly increased by the edge effect or the peripheral electric field effect. Thus, an electric field having a large electric field gradient is formed near the surface of the developing roller 5.

一方、前述の如くトナー供給ローラ6によって現像ロ
ーラ5に供給されるトナー4は、第2図に模式的に示す
ように、両ローラ5,6との摩擦によって所定の極性、本
例では正極性に強く摩擦帯電される。図示したトナー供
給ローラ6は、前述のように電源50により電圧を印加さ
れた芯部材14と、そのまわりに積層された例えばウレタ
ン樹脂の発泡体15より成るが、発泡体15に代えて例えば
ファーブラシなどを用いることもできる。上述のように
正極性に帯電したトナー4が現像ローラ5に供給される
が、このとき現像ローラ5の表面には、前述の如く多数
の微小電荷パターンが形成され、これにより微小閉電界
が形成されているので、トナーはこの電界によって現像
ローラ5上に引き付けられて担持される。前述のように
この電界の強度は強く、かつトナーも強く帯電している
ので、現像ローラ5上には高い電荷を持った多量のトナ
ーが担持される。
On the other hand, as described above, the toner 4 supplied to the developing roller 5 by the toner supply roller 6 has a predetermined polarity due to friction with both rollers 5, 6 as shown in FIG. Strongly triboelectrically charged. The illustrated toner supply roller 6 includes the core member 14 to which the voltage is applied by the power supply 50 and the foamed body 15 of, for example, urethane resin laminated around the cored body 15 as described above. A brush or the like can also be used. As described above, the toner 4 charged to the positive polarity is supplied to the developing roller 5. At this time, a large number of minute charge patterns are formed on the surface of the developing roller 5 as described above, thereby forming a minute closed electric field. Therefore, the toner is attracted and carried on the developing roller 5 by the electric field. As described above, since the intensity of the electric field is strong and the toner is strongly charged, a large amount of toner having a high charge is carried on the developing roller 5.

このように担持されたトナーは、例えばウレタン樹脂
より成るドクターブレード8を通過し、その層厚を規制
されるが、この工程において、担持トナー中に帯電量の
小なるトナーが混在していても、かかるトナーはドクタ
ーブレード8との接触圧によって除去され、結局、帯電
量の大なるトナーだけが、微小閉電界により強く保持さ
れつつ、多量に現像領域9へ搬送され、前述の如く静電
潜像を可視像化する。例えば、可視像の地汚れを防止
し、かつそのシャープネスを高めるべく、8乃至15μc/
g程に帯電した0.6乃至2.0mg/cm2、好ましくは0.8乃至1.
2乃至1.2mg/cm2の多量のトナーを現像領域9へ搬送する
ことが可能である。このため、トナーが黒色であって
も、またその他の有彩色であっても、可視像の品質を高
めることができる。現像領域9においては、現像ローラ
5からの電気力線が感光体1上の静電潜像へと向かい、
現像ローラ上へのトナーの保持力は弱まり、効果的に潜
像を可視像化することができる。
The toner thus carried passes through a doctor blade 8 made of, for example, urethane resin, and its layer thickness is regulated. In this step, even if the toner having a small charge amount is mixed in the carried toner. Such toner is removed by the contact pressure with the doctor blade 8, so that only the toner having a large charge amount is conveyed to the developing area 9 in a large amount while being strongly held by the minute closed electric field. Visualize the image. For example, in order to prevent background contamination of the visible image and increase its sharpness, 8 to 15 μc /
g as charged 0.6 to 2.0 mg / cm 2, preferably 0.8 to 1.
A large amount of toner of 2 to 1.2 mg / cm 2 can be conveyed to the development area 9. Therefore, even if the toner is black or other chromatic colors, the quality of the visible image can be improved. In the developing area 9, the lines of electric force from the developing roller 5 move toward the electrostatic latent image on the photoconductor 1,
The holding power of the toner on the developing roller is weakened, and the latent image can be effectively visualized.

現像領域9を通過した現像ローラ5の表面は除電ロー
ラ33によって再び除電され、次いで改めて電荷付与手段
34によって前述の如く電荷を付与され、トナーを担持し
つつこれを現像領域9へ搬送する。
The surface of the developing roller 5 that has passed the developing area 9 is discharged again by the discharging roller 33, and then the charge applying means is again provided.
As described above, the electric charge is applied by the transfer roller 34, and the toner is carried to the developing area 9 while carrying the toner.

各電極51によって常に現像ローラの同じ部分に電荷を
付与するように構成すれば、除電ローラ33などの除電手
段を省略することも可能である。現像ローラ5に電荷が
付与された部分X1、すなわち電荷パターンのサイズ、形
状及びそのピッチなどは、現像領域へ搬送するトナー量
や、その他の条件を考慮して適宜設定でき、第5図に示
すようにその径DとピッチP,P1は、例えば100μm乃至5
00μm程である。このような値は、各電極51の径d2、そ
の間隔d3、電極先端と現像ローラ5との間隔d1、電極51
に印加するパルス状の交番電圧の電圧印加時間T(第4
図(a))、現像ローラ5の表面線速(周速)などを適
宜設定することにより定めることができる。例えば、電
極51に印加する交番電界の周波数をf(Hz)、その周期
をT(sec)、現像ローラ5の周速をV(mm/sec)とす
ると、これらと、現像ローラ移動方向における電荷パタ
ーンX1のピッチP(mm)との関係は、 T(sec)=P(mm)/V(mm/sec) 又は P(mm)=V(mm/sec)/f(l/sec) で表わされるので、例えばV=100(mm/sec)であると
き、P=400(μm)の密度の電荷パターンX1を得たい
とすれば、 f=100/(400×10-3) =250(Hz) の周波数の交番電圧を電極51に印加すればよい。さら
に、Pを0.1mmから0.5mmの範囲に設定するには、 2(mm)×V≦f≦100(mm)×V とすればよい。
If charge is always applied to the same portion of the developing roller by each electrode 51, the charge removing means such as the charge removing roller 33 can be omitted. The portion X1 where the charge is applied to the developing roller 5, that is, the size, shape and pitch of the charge pattern can be appropriately set in consideration of the amount of toner to be conveyed to the developing region and other conditions, and are shown in FIG. As described above, the diameter D and the pitches P and P1 are, for example, 100 μm to 5 μm.
It is about 00 μm. Such values include the diameter d2 of each electrode 51, the interval d3, the interval d1 between the electrode tip and the developing roller 5, the
, The voltage application time T (the fourth
(A), the surface linear velocity (peripheral velocity) of the developing roller 5 and the like can be determined as appropriate. For example, if the frequency of the alternating electric field applied to the electrode 51 is f (Hz), its cycle is T (sec), and the peripheral speed of the developing roller 5 is V (mm / sec), these are The relationship between the pattern X1 and the pitch P (mm) is represented by T (sec) = P (mm) / V (mm / sec) or P (mm) = V (mm / sec) / f (l / sec). For example, when V = 100 (mm / sec), if it is desired to obtain a charge pattern X1 having a density of P = 400 (μm), f = 100 / (400 × 10 −3 ) = 250 (Hz ) May be applied to the electrode 51. Further, in order to set P in the range of 0.1 mm to 0.5 mm, it is sufficient to set 2 (mm) × V ≦ f ≦ 100 (mm) × V.

このように電荷パターンX1の形やピッチやサイズを各
現像装置の要求に合った所望する値に定めることができ
る。
In this manner, the shape, pitch, and size of the charge pattern X1 can be set to desired values that meet the requirements of each developing device.

また電極51に印加する電圧は、第4図(a)に示すも
ののほか、例えば第4図(b)に示すように交番電圧に
直流を重畳した電圧を印加してもよく、この場合も現像
ローラ5の表面には、高電位部分(TH)と低電位部分
(TL)に相当する表面電位に差のある電荷パターンが形
成され、多数の微小閉電界を生ぜしめることができる。
The voltage applied to the electrode 51 may be, in addition to the voltage shown in FIG. 4 (a), a voltage obtained by superimposing a direct current on an alternating voltage as shown in FIG. 4 (b). On the surface of the roller 5, a charge pattern having a difference in surface potential corresponding to the high potential portion (T H ) and the low potential portion (T L ) is formed, so that a large number of minute closed electric fields can be generated.

さらに、電極51に対して第4図(a),(b)に示し
た如き交番電圧ではなく、直流、交流、又は直流を重畳
した電圧を常時印加してもよく、これにより現像ローラ
5の誘電体32には、第7図に破線で示す如く現像ローラ
5の周方向に延びた電荷パターンX1が形成される。
Further, instead of the alternating voltage as shown in FIGS. 4A and 4B, a DC, AC, or DC superimposed voltage may be constantly applied to the electrode 51. A charge pattern X1 extending in the circumferential direction of the developing roller 5 is formed on the dielectric 32 as shown by a broken line in FIG.

上に説明した各実施例において、現像ローラの表面の
抵抗値が低いと電荷がリークしやすくなり、電荷を保持
できなくなり、微小閉電界の電界強度が弱まって、トナ
ーの保持力が低下するので、現像ローラ表面の誘電体32
の体積固有抵抗率を、電荷のリークが生じにくい109Ω
・cm以上に設定することが望ましい。
In each of the above-described embodiments, if the resistance value of the surface of the developing roller is low, the charge is likely to leak, the charge cannot be held, the electric field strength of the minute closed electric field is weakened, and the toner holding force is reduced. , The dielectric 32 on the developing roller surface
Volume resistivity of 10 9 Ω
・ It is desirable to set it to cm or more.

また導電性ローラ10の表面に、誘電体32ではなく、暗
中では絶縁性を示し、かつ光を当てることにより導電性
を示す感光層(光導電層)を積層してもよい。このよう
な現像ローラを用いても、電荷付与手段34によって選択
的に電荷を付与できる。またかかる現像ローラ用の除電
手段としては、その感光層に光を照射するランプや、コ
ロナ放電器などを用いることもできる。
Instead of the dielectric 32, a photosensitive layer (photoconductive layer) that is insulative in the dark and that is conductive when exposed to light may be laminated on the surface of the conductive roller 10. Even if such a developing roller is used, the charge can be selectively applied by the charge applying means 34. Further, as the charge removing means for the developing roller, a lamp for irradiating the photosensitive layer with light, a corona discharger, or the like can be used.

要は、トナー担持体として、静電線像の可視像化に供
されるトナーを担持する表面の全体が電荷保持性を有す
る担持体を用いると共に、トナー担持体の表面に対して
選択的に電荷を付与し、該表面の近傍に微小閉電界を形
成する電荷付与手段を設ければよい。また本例では、電
荷付与手段が、トナー担持体の表面に近接し、かつ互い
に微小間隔をあけて配列され、所望の電圧を印加されて
トナー担持体に対して放電を生ぜしめる複数の電極によ
り構成されているので、その電極やトナー担持体に傷を
付ける恐れはない。トナー担持体がベルトより成るとき
も同様に構成できる。
In short, as the toner carrier, a carrier that has a charge holding property on the entire surface carrying the toner to be used for visualizing the electrostatic line image is used, and selectively with respect to the surface of the toner carrier. What is necessary is just to provide the charge provision means which supplies a charge and forms a minute closed electric field near the said surface. Further, in this example, the charge applying means is provided with a plurality of electrodes which are arranged close to the surface of the toner carrier and spaced apart from each other by a minute distance, and which generate a discharge to the toner carrier by applying a desired voltage. Since it is configured, there is no danger of damaging the electrode or the toner carrier. The same configuration can be applied when the toner carrier is formed of a belt.

また上述した各実施例では、特にカラー現像に適した
非磁性トナーの一成分系現像剤を用いた現像装置を例示
したが、本発明は必要に応じて補助剤を外添した磁性ト
ナーより成る一成分系現像剤を用いる現像装置にも適用
できるものである。
Further, in each of the above-described embodiments, the developing device using a one-component developer of a non-magnetic toner particularly suitable for color development is exemplified. However, the present invention comprises a magnetic toner to which an auxiliary agent is externally added as necessary. The present invention can be applied to a developing device using a one-component developer.

また電荷付与手段によって、トナー担持体の表面にト
ナーと同極性の電荷を選択的に付与し、これにより形成
される微小閉電界によりトナーを担持するように構成す
ることもできる。
Further, it is also possible to adopt a structure in which charge having the same polarity as that of the toner is selectively applied to the surface of the toner carrying member by the charge applying means, and the toner is carried by a minute closed electric field formed by this.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

請求項1に記載の構成によれば、帯電量の高いトナー
を必要量現像領域へ搬送し、所望する濃度の可視像を形
成できる。
According to the configuration of the first aspect, a toner having a high charge amount is transported to a required amount of the developing area, and a visible image having a desired density can be formed.

また請求項2に記載の構成によれば、電荷付与手段に
よってトナー担持体上に所望する形態の電荷パターンを
形成できると共に、その電極はトナー担持体に対して非
接触であるため、トナー担持体や電極に傷を付ける恐れ
もない。
According to the second aspect of the present invention, the charge applying means can form a desired charge pattern on the toner carrier, and its electrodes are not in contact with the toner carrier. There is no danger of damaging the electrodes or the electrodes.

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

第1図は現像装置の一例を示す概略断面図、第2図はト
ナー粒子を模式的に拡大して示した説明図、第3図は電
荷付与手段を第1図の左方より見た拡大図、第4図
(a),(b)は電極に印加する電圧の態様を例示する
図、第5図は現像ローラ上に形成された電荷パターンを
示す説明図、第6図は現像ローラの表面近傍に形成され
る微小閉電界の電気力線を示した説明図、第7図は電荷
パターンの他の形態例を示す、第5図と同様な説明図で
ある。 2……現像装置、4……トナー、9……現像領域 34……電荷付与手段、51……電極
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a developing device, FIG. 2 is an explanatory view schematically showing toner particles in an enlarged manner, and FIG. 3 is an enlarged view of a charge applying means viewed from the left side of FIG. FIGS. 4 (a) and 4 (b) are diagrams illustrating modes of voltages applied to the electrodes, FIG. 5 is an explanatory diagram showing a charge pattern formed on the developing roller, and FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing electric lines of force of a minute closed electric field formed near the surface, and FIG. 7 is an explanatory diagram similar to FIG. 5, showing another embodiment of the charge pattern. 2 ... developing device, 4 ... toner, 9 ... developing area 34 ... charge applying means, 51 ... electrodes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 尚貴 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 上野 祐一 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 木村 則幸 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平4−27984(JP,A) 特許2911996(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Naoki Iwata 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Company, Ltd. (72) Inventor Yuichi Ueno 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Noriyuki Kimura 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo, Japan Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A-4-27984 (JP, A) Patent 2911996 (JP, B2) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 15/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転駆動されるトナー担持体にトナーを供
給し、該担持体の表面にトナーを担持して搬送し、潜像
担持体と前記トナー担持体が互いに対向した現像領域に
て、潜像担持体に形成された静電潜像を、トナー担持体
に担持したトナーによって可視像化する現像装置におい
て、 前記トナー担持体として、前記静電潜像の可視像化に供
されるトナーを担持する表面の全体が電荷保持性を有す
る担持体を用いると共に、トナー担持体の表面に対して
選択的に電荷を付与し、該表面の近傍に微小閉電界を形
成する電荷付与手段を設けたことを特徴とする現像装
置。
1. A method according to claim 1, further comprising the step of supplying toner to a rotatable toner carrier, carrying the toner on the surface of the carrier, and transporting the toner. In a developing area where the latent image carrier and the toner carrier are opposed to each other, In a developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on a latent image carrier by toner carried on a toner carrier, the developing device is used for visualizing the electrostatic latent image as the toner carrier. Applying means for using a carrier having a charge retaining property on the entire surface carrying the toner, selectively applying a charge to the surface of the toner carrier, and forming a minute closed electric field near the surface. A developing device comprising:
【請求項2】前記電荷付与手段を、トナー担持体の表面
に近接し、かつ互いに微小間隔をあけて配列され、所定
の電圧を印加されてトナー担持体に対して放電を生ぜし
める複数の電極により構成した請求項1に記載の現像装
置。
2. The method according to claim 1, wherein the charge applying means is arranged in close proximity to the surface of the toner carrier and arranged at a small interval from each other, and a predetermined voltage is applied thereto to generate a discharge to the toner carrier. The developing device according to claim 1, wherein:
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