JPH0486857A - Developing device - Google Patents

Developing device

Info

Publication number
JPH0486857A
JPH0486857A JP2203125A JP20312590A JPH0486857A JP H0486857 A JPH0486857 A JP H0486857A JP 2203125 A JP2203125 A JP 2203125A JP 20312590 A JP20312590 A JP 20312590A JP H0486857 A JPH0486857 A JP H0486857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developing roller
toner
roller
latent image
electrostatic latent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2203125A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Yoshida
稔 吉田
Koji Hirano
浩二 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2203125A priority Critical patent/JPH0486857A/en
Publication of JPH0486857A publication Critical patent/JPH0486857A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To completely and electrostatically charge developer at the contact spot of an electrostatic latent image holding body with a developing roller and to prevent the drop of the developer from the developing roller and surface fogging from occurring by satisfying the relation of Rs<=Rd between the center line average height Rs(mum) of the surface of the electrostatic latent image holding body and the center line average height Rd(mum) of the surface of the developing roller. CONSTITUTION:Toner A is supplied to the developing roller 12 by a toner supply roller 15. The toner A is electrostatically charged to be negative by the surface friction with the rotating developing roller 12 and electrostatically attracted to the surface of the roller 12. Thereafter, it is formed to a thin layer by a blade 16 and simultaneously triboelectrified again by the friction with the roller 12 and the blade 16. After this, the toner A is completely electrostatically charged at the contact spot of the roller 12 with the photosensitive drum 11, and transferred to an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 11. The relation Rs<=Rd is satisfied between the center line average height Rs(mum) of the surface of the photosensitive drum 11 and the center line average height Rd(mum) of the surface of the roller 12.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真装置や静電記録装置において、静電
潜像を可視化する現像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a developing device for visualizing an electrostatic latent image in an electrophotographic device or an electrostatic recording device.

(従来の技術) 一成分現像剤を用いる現像方式の一つに加圧現像方式(
Impression Deveropsent)が知
られている。この加圧現像方式は、摩擦により帯電した
トナーを現像ローラの表面に静電的に吸着して搬送する
ことを特徴の一つとしている。そのため磁性材料が不要
で、装置の簡素化及び小型化、更にはトナーのカラー化
が容易になる等多くの利点を有している。
(Prior art) One of the development methods using a one-component developer is the pressure development method (
Impression Development) is known. One of the characteristics of this pressure development method is that toner charged by friction is electrostatically attracted to the surface of a developing roller and transported. Therefore, there are many advantages such as no magnetic material is required, the device is simpler and smaller, and furthermore, it is easier to use colored toner.

この加圧現像方式において、現像ローラを感光体ドラム
上の静電潜像に抑圧もしくは接触させて現像を行う場合
、現像ローラとしては弾性及び導電性を有するものが要
求される。特に感光体ドラムが剛体である場合は現像ロ
ーラを弾性体で構成することが必須条件となる。また周
知の現像電極効果やバイアス効果を得るため、現像ロー
ラの表面もしくは表面近傍に導電層を設け、必要に応じ
てバイアス電圧を印加することが好ましい。
In this pressure development method, when development is performed by pressing or bringing the developing roller into contact with the electrostatic latent image on the photoreceptor drum, the developing roller is required to have elasticity and conductivity. Particularly when the photosensitive drum is a rigid body, it is essential that the developing roller be made of an elastic body. Further, in order to obtain the well-known developing electrode effect and bias effect, it is preferable to provide a conductive layer on or near the surface of the developing roller and apply a bias voltage as necessary.

このような現像方式を採用した現像装置において、トナ
ーは現像ローラとの接触摩擦により帯電して現像ローラ
の表面に静電的に吸着して搬送され、その後、現像剤薄
層形成手段であるブレードにより薄層化される。ここで
トナーはブレードと現像ローラとの間での摩擦により再
び帯電して、緻密なトナー層となって感光体ドラムとの
接触位置(現像位置)まで搬送される。そしてトナーは
感光体ドラムとの接触摩擦によって良好な画像を得るの
に十分な電荷を帯びた状態となって感光体ドラムの静電
潜像の上に転移する。
In a developing device that employs such a developing method, the toner is charged by contact friction with the developing roller, is electrostatically attracted to the surface of the developing roller, and is conveyed. The layer is thinned by Here, the toner is charged again by friction between the blade and the developing roller, becomes a dense toner layer, and is conveyed to a contact position (development position) with the photoreceptor drum. Then, the toner becomes charged enough to obtain a good image due to contact friction with the photoreceptor drum, and is transferred onto the electrostatic latent image on the photoreceptor drum.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような現像装置では、静電潜像保持
体である感光体ドラムとの接触によるトナーへの帯電が
不十分であった場合、現像ローラ上からのトナー落ちや
地かぶりが発生し、画像の品位が低下してしまうことが
あった。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in such a developing device, if the toner is insufficiently charged by contact with the photoreceptor drum, which is an electrostatic latent image holder, the toner may be charged from the developing roller. Toner dropout and background fogging may occur, resulting in a decline in image quality.

本発明はこのような課題を解決すべくなされたもので、
静電潜像保持体と現像ローラとの接触箇所で現像剤を十
分に帯電させることができ、これにより現像ローラ上か
らの現像剤落ちや地かぶりの発生を防止して、高画質な
画像を得ることのできる現像装置の提供を目的としてい
る。
The present invention was made to solve such problems,
The developer can be sufficiently charged at the contact point between the electrostatic latent image holder and the developing roller, which prevents the developer from falling off the developing roller and from causing background fog, resulting in high-quality images. The purpose of the present invention is to provide a developing device that can be obtained.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の現像装置は上記の目的を達成するために、静電
潜像保持体に対向して配置された現像ローラと、この現
像ローラに現像剤薄層を形成する現像剤薄層形成手段と
を具備し、現像ローラに形成された現像剤薄層を静電潜
像保持体に近接または接触させることによって該静電潜
像保持体が保持する静電潜像を可視化する現像装置にお
いて、静電潜像保持体の表面の中心線平均粗さをRs(
μm)、現像ローラの表面の中心線平均粗さをRd(μ
m)とすると、 Rs≦Rd の関係を満すことを特徴としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the developing device of the present invention includes a developing roller disposed facing the electrostatic latent image holder, and a developing roller disposed opposite to the electrostatic latent image holder. a developer thin layer forming means for forming a developer thin layer, and the electrostatic latent image carrier is moved by bringing the developer thin layer formed on the developing roller close to or in contact with the electrostatic latent image carrier. In a developing device that visualizes the electrostatic latent image held, the center line average roughness of the surface of the electrostatic latent image holder is expressed as Rs (
μm), and the center line average roughness of the surface of the developing roller is Rd(μm).
m), it is characterized by satisfying the relationship Rs≦Rd.

(作 用) 本発明の現像装置では、静電潜像保持体の表面の中心線
平均粗さをRs(μm)、現像ローラの表面の中心線平
均粗さをRd(μm)とすると、Rs≦Rdの関係を満
足させることにより、静電潜像保持体と現像ローラとの
接触箇所で現像剤を十分に帯電させることができ、これ
により現像ローラ上からの現像剤落ちや地かぶりの発生
を防止して、高品位な画像を得ることができる。
(Function) In the developing device of the present invention, if the center line average roughness of the surface of the electrostatic latent image holder is Rs (μm) and the center line average roughness of the surface of the developing roller is Rd (μm), Rs By satisfying the relationship ≦Rd, the developer can be sufficiently charged at the contact point between the electrostatic latent image holder and the developing roller, which prevents the developer from falling off the developing roller and causing background fog. can be prevented and high-quality images can be obtained.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る一実施例の接触型−成分非磁性現
像装置(以下、単に現像装置と呼ぶ。)の全体構成を示
す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the overall structure of a contact type component nonmagnetic developing device (hereinafter simply referred to as a developing device) according to an embodiment of the present invention.

同図に示すように、この現像装置1oは、静電潜像保持
体である感光体ドラム11表面に形成された静電潜像の
上に現像剤である非磁性トナー(以下、単にトナーと呼
ぶ。)Aを転移させて静電潜像を可視化するための現像
ローラ12と、トナーAを収容したトナー収容器13と
、このトナー収容器13内のトナーAを撹拌するミキサ
ー14と、トナー収容器13内のトナーAを現像ローラ
12に供給するトナー供給ローラ15と、現像ローラ1
2表面にトナー薄層を形成するための現像剤薄層形成手
段であるブレード16とがらその主要部が構成されてい
る。
As shown in the figure, this developing device 1o uses non-magnetic toner (hereinafter simply referred to as toner), which is a developer, on an electrostatic latent image formed on the surface of a photoreceptor drum 11, which is an electrostatic latent image holder. ) A developing roller 12 for transferring toner A to visualize an electrostatic latent image, a toner container 13 containing toner A, a mixer 14 for stirring toner A in this toner container 13, and a toner A toner supply roller 15 that supplies toner A in the container 13 to the developing roller 12, and a developing roller 1.
The main part thereof includes a blade 16 which is a developer thin layer forming means for forming a toner thin layer on the two surfaces.

次にこの現像装置10における現像プロセスについて説
明する。
Next, the developing process in this developing device 10 will be explained.

トナー容器13内に収容されたトナーAは、ミキサー1
4により撹拌されつつトナー供給ローラ15に送られ、
さらにこのトナー供給ローラ15により現像ローラ12
に供給される。ここで、トナーAは、回転する現像ロー
ラ12との表面摩擦により負に帯電し現像ローラ12の
表面に静電的に吸着して搬送される。この後、現像ロー
ラ12表面に付着したトナーAは、ブレード16により
その搬送量が規制されて薄層化されると同時に、現像ロ
ーラ12及びブレード16との摩擦により再び摩擦帯電
して緻密なトナー層となって搬送される。この後、現像
ローラ12の表面に付着したトナーAは、感光体ドラム
11との接触箇所で十分な帯電を与えられた後、感光体
ドラム11表面の静電潜像の上に転移する。これにより
静電潜像が可視化される。転移しなかった現像ローラ1
2表面のトナーAは、リカバリーブレード(マイラーフ
ィルム)17を擦り抜はトナー容器14内に戻る。
The toner A contained in the toner container 13 is transferred to the mixer 1.
4 and sent to the toner supply roller 15 while being agitated by the toner supply roller 15.
Furthermore, this toner supply roller 15 causes the developing roller 12 to
supplied to Here, the toner A is negatively charged due to surface friction with the rotating developing roller 12, and is electrostatically attracted to the surface of the developing roller 12 and transported. Thereafter, the amount of toner A attached to the surface of the developing roller 12 is regulated by the blade 16 to become a thin layer, and at the same time, it is triboelectrically charged again due to the friction between the developing roller 12 and the blade 16, forming a dense toner. It is transported in layers. Thereafter, the toner A adhering to the surface of the developing roller 12 is sufficiently charged at the point of contact with the photoreceptor drum 11, and then transferred onto the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor drum 11. This makes the electrostatic latent image visible. Developing roller 1 that did not transfer
The toner A on the second surface is scraped through the recovery blade (Mylar film) 17 and returned to the toner container 14.

ところで、この実施例では、負帯電の有機感光体ドラム
11を使用した反転現像方式を採用しているため、トナ
ーAとして負帯電性のトナーが用いられ、ブレード16
としてはトナーAを負帯電させやすい材質のものを使用
している。また感光体ドラム11の表面電位は一550
Vであり、これに対して現像ローラ12の金属シャフト
12aへは、現像バイアス電位として一200Vが保護
抵抗を介して印加されている。また現像ローラ12は、
感光体ドラム11の表面と常に1〜5mm程度の接触幅
(現像ニップ)を有しながら、感光体ドラム11の回転
速度に対し約1〜4倍径度の速度で図中矢印a方向に回
転している。
By the way, in this embodiment, since a reversal development method using a negatively charged organic photoreceptor drum 11 is adopted, a negatively charged toner is used as the toner A, and the blade 16
A material that easily charges the toner A negatively is used. Further, the surface potential of the photosensitive drum 11 is -550
In contrast, -200 V is applied to the metal shaft 12a of the developing roller 12 via a protective resistor as a developing bias potential. Further, the developing roller 12 is
While always having a contact width (developing nip) of about 1 to 5 mm with the surface of the photoreceptor drum 11, it rotates in the direction of arrow a in the figure at a speed of about 1 to 4 times the diameter of the rotation speed of the photoreceptor drum 11. are doing.

なお、上述の現像プロセスにおいて何らかの原因で現像
ローラ12からトナーAが落ちると本体装置内または転
写紙を汚してしまうため、本実施例では、トナーAを溶
着させるような可塑剤等からなるトナー溶着部材18を
現像袋f10の下部に取付けている。またこれにより、
現像装置10を上下反対に置いた場合でもトナーAの散
乱を防ぐことができる。
In addition, in the above-mentioned development process, if toner A falls from the developing roller 12 for some reason, it will stain the main unit or the transfer paper, so in this embodiment, toner welding made of a plasticizer or the like that welds toner A is used. A member 18 is attached to the lower part of the developing bag f10. Also, this allows
Even when the developing device 10 is placed upside down, scattering of the toner A can be prevented.

上記のブレード16は、第1のブレードホルダ16a1
スペーサ16b及び第2のブレードホルダ16cにより
装置本体に支持されている。また19は第1のブレード
ボルダ16aに取付けられブレード16の裏面との間に
モルトブレン等からなる発泡材20を挟持するためのバ
ッフル板である。このようにバッフル板19とブレード
16の裏面との間に発泡材20を挟持することで、トナ
ー容器13からのトナーAの漏れやブレード16の振動
を防止している。
The above blade 16 is attached to a first blade holder 16a1.
It is supported by the device main body by a spacer 16b and a second blade holder 16c. Reference numeral 19 denotes a baffle plate attached to the first blade boulder 16a to sandwich a foamed material 20 made of maltbrene or the like between it and the back surface of the blade 16. By sandwiching the foamed material 20 between the baffle plate 19 and the back surface of the blade 16 in this manner, leakage of toner A from the toner container 13 and vibration of the blade 16 are prevented.

またこのブレード16は、その先端部分(チップ162
)で現像ローラ12の表面を適宜な力で押圧するよう、
回転軸21を支点として複数の圧縮スプリング22によ
り常時付勢されている。これら圧縮スプリング22のバ
ネ定数はブレード16(薄板バネ材161)のバネ定数
よりも低いため、前記先端部分(チップ162)が摩耗
してもほとんどその加圧力には変化はない。
Further, this blade 16 has a tip portion (tip 162).
) to press the surface of the developing roller 12 with an appropriate force.
It is constantly biased by a plurality of compression springs 22 with the rotating shaft 21 as a fulcrum. Since the spring constant of these compression springs 22 is lower than that of the blade 16 (thin spring material 161), even if the tip portion (tip 162) is worn, there is almost no change in the pressing force.

またこの実施例では、トナーAとして、エポキシ系樹脂
にカーボン、帯電調整剤及びワックスを混練・分散し、
粉砕分級したものを使用した。トナーAの体積平均粒径
はコールタレクトロニクス社製TA−II型コールタカ
ウンタにより測定した結果、11,5μmであった。
Further, in this example, as toner A, carbon, a charge control agent, and wax are kneaded and dispersed in an epoxy resin, and
The crushed and classified product was used. The volume average particle diameter of Toner A was 11.5 μm as measured using a Coulter Counter Model TA-II manufactured by Coulter Electronics.

次に上記した現像ローラ12について詳細に説明する。Next, the above-mentioned developing roller 12 will be explained in detail.

第2図は現像ローラ12を示す斜視断面図である。FIG. 2 is a perspective sectional view showing the developing roller 12.

この現像ローラ12に要求される特性としては、“導電
性及び弾性を有する”ということである。
The characteristics required of the developing roller 12 are that it has "conductivity and elasticity".

これを満足する最も簡単な構成としては、例えば金属シ
ャフトの外周を導電性ゴムローラで覆ったもの等が挙げ
られるが、この実施例の現像方式では、トナーを現像ロ
ーラ12の表面に圧接させつつ搬送することから表面の
平滑性が要求される。
The simplest configuration that satisfies this requirement is, for example, one in which the outer periphery of a metal shaft is covered with a conductive rubber roller. However, in the developing system of this embodiment, the toner is conveyed while being pressed against the surface of the developing roller 12. Therefore, surface smoothness is required.

そこで、この実施例の現像ローラ12は、金属シャフト
12aの外周に弾性体層12bを設け、さらにこの弾性
体層12bの表面に導電性ポリウレタン系の導電層12
cを設けた二層構造とされている。
Therefore, in the developing roller 12 of this embodiment, an elastic layer 12b is provided on the outer periphery of the metal shaft 12a, and a conductive polyurethane-based conductive layer 12 is further provided on the surface of the elastic layer 12b.
It has a two-layer structure with c.

尚、弾性体層12bとしては、導電性のものとそうでな
いものが考えられるが、導電層12cに剥離や傷が生じ
る場合を考慮して導電性のものの方が望ましい。
The elastic layer 12b may be conductive or non-conductive, but it is preferable to use a conductive layer in consideration of the possibility that the conductive layer 12c may be peeled off or scratched.

また弾性体層12bのゴム硬度は、現像ローラ12と感
光体ドラム11との間に適当なニップ幅を得るための荷
重や現像ローラ12のトルクに直接影響を与える要素と
なる。また、梱包時や長時間の放置によるJIS規格に
6301に示される永久歪については、これが10%を
越えると画像に現像ローラ回転周期のムラが生じるので
、弾性体層12bの圧縮歪は10%以下、望ましくは5
%以下としなければならない。ゴム硬度と永久歪との関
係は一般にゴム硬度が高い程永久歪は小さくなるという
傾向があるので、材料と相互のバランスが重要となる。
Further, the rubber hardness of the elastic layer 12b is a factor that directly affects the load and torque of the developing roller 12 for obtaining an appropriate nip width between the developing roller 12 and the photoreceptor drum 11. In addition, regarding the permanent strain shown in JIS standard 6301 due to packaging or long-term storage, if this exceeds 10%, uneven rotation period of the developing roller will occur in the image, so the compressive strain of the elastic layer 12b is 10%. Below, preferably 5
% or less. Regarding the relationship between rubber hardness and permanent set, there is generally a tendency that the higher the rubber hardness, the smaller the permanent set, so the balance between the materials and each other is important.

以上、弾性体層12bに要求される特性をクリアするも
のとして本実施例では導電性シリコンを選択したが、他
にも導電性EPDMゴムや導電性ウレタンゴム等も要求
される特性をクリアするものとして利用できる。
As described above, conductive silicone was selected in this embodiment as a material that satisfies the characteristics required for the elastic layer 12b, but other materials such as conductive EPDM rubber and conductive urethane rubber also meet the required characteristics. It can be used as

導電性シリコンからなる弾性体層12bは、JIs規格
に6301のA型硬度針で28@の硬度を有し、弾性ロ
ーラとしての外径は18mmである。また導電性シリコ
ンの電気抵抗値は、この弾性ローラを直径60mmのス
テンレス製ローラと接触幅が2mmになるように平行配
置し、両ローラの金属シャフト間に100vの電位差を
設けたときに観測される電流を測定することにより算出
した結果3.4X10″Ω・cmであった。また永久歪
はJIS規格に6301に示される測定方法を用いて測
定した結果1.8%であった。
The elastic layer 12b made of conductive silicon has a hardness of 28@ with an A-type hardness needle of 6301 according to the JIs standard, and has an outer diameter of 18 mm as an elastic roller. In addition, the electrical resistance value of conductive silicon was observed when this elastic roller was placed parallel to a stainless steel roller with a diameter of 60 mm so that the contact width was 2 mm, and a potential difference of 100 V was established between the metal shafts of both rollers. The result was 3.4 x 10'' Ω·cm, which was calculated by measuring the electric current.The permanent set was 1.8%, which was measured using the measurement method specified in JIS standard 6301.

さらに、導電層12cは直接トナーや感光体ドラム11
と接触されるため、可塑剤、加硫剤、プロセスオイル等
のしみ出しによりトナーや感光体ドラム11表面を汚染
しないものに限り、その表面の平滑性についてはJIS
規格BO601に示される中心線平均粗さが5μm R
a以下、最大高さが10μmRmax以下が望ましく、
それ以上になると表面の凹凸の模様が画像に現れやすく
なる。
Further, the conductive layer 12c is directly coated with toner and the photosensitive drum 11.
As long as the toner and the surface of the photoreceptor drum 11 are not contaminated by seepage of plasticizer, vulcanizing agent, process oil, etc., the smoothness of the surface must comply with JIS standards.
Center line average roughness shown in standard BO601 is 5 μm R
a or less, the maximum height is preferably 10 μm or less,
If it is more than that, the pattern of unevenness on the surface tends to appear in the image.

これらの条件を満す現像ローラ12を実現するためには
、弾性体層12bの上に膜厚の十分な導電層12cを付
けた後、後加工(研磨)により所定の外径、表面粗さに
仕上る方法が考えられるが、この方法だとコストが高く
なる。そこで、後加工を要することなく仕上げる方法が
望まれるが、そのためには弾性体層12bの表面粗さ、
導電層12cの膜厚、及び導電層12cを形成するため
の塗料の粘度を最適に選択しなければならない。すなわ
ち、塗料の粘度が低いものほど、かつ弾性体層12bの
表面粗さが大きいほど、導電層12cの膜厚を大きくし
なければならない。
In order to realize a developing roller 12 that satisfies these conditions, a sufficiently thick conductive layer 12c is applied on the elastic layer 12b, and then post-processed (polishing) to obtain a predetermined outer diameter and surface roughness. There is a way to achieve this, but this method would be expensive. Therefore, a method of finishing without requiring post-processing is desired, but for this purpose, the surface roughness of the elastic layer 12b,
The thickness of the conductive layer 12c and the viscosity of the paint used to form the conductive layer 12c must be optimally selected. That is, the lower the viscosity of the paint and the greater the surface roughness of the elastic layer 12b, the greater the thickness of the conductive layer 12c must be.

第3図乃至第5図に代表的な導電層塗料の塗布方法を示
す。
FIGS. 3 to 5 show typical methods of applying conductive layer paint.

第3図はスプレーによる塗布方法、第4図はディッピン
グによる塗布方法、第5図はナイフェツジによる塗布方
法である。
FIG. 3 shows a spray coating method, FIG. 4 shows a dipping coating method, and FIG. 5 shows a knife coating method.

それぞれの方法における塗料の粘度は スプレー法くディッピング法≦ナイフェツジ法となり、
要求される導電層12c表面の平滑度(中心線平均粗さ
が5μmRa以下、最大高さが10μmRmax以下)
を実現するために必要な塗料の膜厚T(μm)は、弾性
体層12bの最大表面粗さをS(μmRa)とすれば、
スプレー法においては ≧l0XS、ディッピング法及
びナイフェツジ法においてはT≧5XSを満足すれば可
能となる。
The viscosity of the paint in each method is spray method, dipping method ≦ Naifetsu method,
Required smoothness of the surface of the conductive layer 12c (center line average roughness is 5 μmRa or less, maximum height is 10 μmRmax or less)
The film thickness T (μm) of the paint necessary to achieve this is as follows, assuming that the maximum surface roughness of the elastic layer 12b is S (μmRa).
This is possible if T≧10XS is satisfied in the spray method, and T≧5XS in the dipping method and the knife method.

この実施例では、導電層12cを形成するための塗料と
して、ポリウレタン樹脂中に導電性カーボン微粒子を分
散することにより10!Ω・Cmの導電性を持つ導電性
ポリウレタン塗料を、採用した。そして以下の工程によ
り導電性シリコンからなる弾性層12bの表面に導電性
ポリウレタン塗料を塗布し、乾燥後、熱処理を行って導
電層12Cを形成した。
In this example, conductive carbon fine particles are dispersed in polyurethane resin as a paint for forming the conductive layer 12c. A conductive polyurethane paint with conductivity of Ω/cm was used. Then, in the following steps, a conductive polyurethane paint was applied to the surface of the elastic layer 12b made of conductive silicone, and after drying, heat treatment was performed to form a conductive layer 12C.

まず導電性ポリウレタン塗料として日本ミラクトロン■
社製の商品名“スパレツクスD)120Z313″を用
い、これにメチルエチルケトン(MEK)とテトラヒド
ロフラン(THF)を1:1の割合で混合した希釈溶剤
を等全添加する。“スパレックスDH202313“は
熱可塑剤ポリウレタンをベースにした溶液タイプの導電
性ポリウレタン塗料である。この希釈された塗料を十分
に撹拌した後、溶剤で洗浄した弾性体層12bの表面に
ディッピング法を用いて塗布を行う。尚、このディッピ
ング法における処理材の引き上げ速度は5.5mm/s
ecとした。この後、約30分間空気中にて乾燥し、そ
の後100℃で20分間熱処理を施した。この結果、層
厚的80μmの導電層12cが得られた。導電層12c
の層厚はディッピング法の引き上げ速度や、溶剤の粘性
を変化させることにより10μm〜300μmの範囲ま
で変更可能である。
First, Nippon Miractron ■ as a conductive polyurethane paint.
A diluting solvent prepared by mixing methyl ethyl ketone (MEK) and tetrahydrofuran (THF) in a ratio of 1:1 was added to the same solution using the product name "Sparex D) 120Z313" manufactured by Co., Ltd. "Sparex DH202313" is a solution-type conductive polyurethane paint based on thermoplastic polyurethane. After sufficiently stirring this diluted paint, it is applied onto the surface of the elastic layer 12b washed with a solvent using a dipping method. In addition, the pulling speed of the treated material in this dipping method is 5.5 mm/s.
It was set as ec. Thereafter, it was dried in air for about 30 minutes, and then heat-treated at 100° C. for 20 minutes. As a result, a conductive layer 12c having a layer thickness of 80 μm was obtained. Conductive layer 12c
The layer thickness can be changed within the range of 10 μm to 300 μm by changing the pulling speed of the dipping method and the viscosity of the solvent.

以上の工程により得られた現像ローラ12表面の中心線
平均粗さを第6図に示す装置を用いて測定した。この装
置は(株)小板研究所製の商品名“サーフコーグ5E−
40D″接触型表面粗さ計であり、検出器201、増幅
演算装置202、記録計203及び被測定物支持体20
4で構成されている。この装置を用いて現像ローラ12
表面の中心線平均粗さを測定する場合は、現像ローラ1
2を被測定物支持体204の上に乗せて検出器201の
接触針205を現像ローラ12の表面に所定の圧力で接
触させる。接触針205で得られた現像ローラ12表面
の粗さの状態は増幅演算装置202を経て記録計203
に出力される。尚、ここでいう中心線平均粗さRaとは
、第7図に示すように、粗さ曲線f (x)からその中
心線の方向に測定長さしの部分を抜き取り、この抜き取
り部分の中心線をY軸、縦倍率の方向をY軸とし、粗さ
曲線をY−f(x)で表したとき、次の式によまたδI
II定条件は以下の通りである。
The center line average roughness of the surface of the developing roller 12 obtained through the above steps was measured using the apparatus shown in FIG. This device is manufactured by Koita Research Institute Co., Ltd. and has the product name “Surfcog 5E-”.
This is a 40D'' contact type surface roughness meter, which includes a detector 201, an amplification calculation device 202, a recorder 203, and a support for the object to be measured 20.
It consists of 4. Using this device, the developing roller 12
When measuring the center line average roughness of the surface, use the developing roller 1.
2 is placed on the object to be measured support 204, and the contact needle 205 of the detector 201 is brought into contact with the surface of the developing roller 12 with a predetermined pressure. The roughness state of the surface of the developing roller 12 obtained by the contact needle 205 is sent to the recorder 203 via the amplification calculation device 202.
is output to. As shown in Fig. 7, the center line average roughness Ra here refers to the center line of the roughness curve f(x), which is obtained by extracting a portion of the measurement length from the roughness curve f(x) in the direction of the center line. When the line is the Y-axis, the direction of vertical magnification is the Y-axis, and the roughness curve is expressed as Y-f(x), the following formula can be used to calculate δI
The II conditions are as follows.

カットオフ値(mm):0.8 fill定長さ(mm)    :2.5これらの条件
の下で測定した結果、現像ローラ12表面の中心線平均
粗さRaは4.2μmであった。
Cutoff value (mm): 0.8 Fill constant length (mm): 2.5 As a result of measurement under these conditions, the centerline average roughness Ra of the surface of the developing roller 12 was 4.2 μm.

またこの現像ローラ12は、金属シャフト12aと導電
層12Cとの間の抵抗値が5X10”Ω”cm、ゴム硬
度がJIS規格に6301のA型硬度針で36°の硬度
を有している。
The developing roller 12 has a resistance value of 5×10 Ω”cm between the metal shaft 12a and the conductive layer 12C, and a rubber hardness of 36° with an A-type hardness needle of 6301 according to the JIS standard.

一方、感光体ドラム11は、ここては外径が5Qmmの
アルミ素管上に、それぞれ以下に示す材料からなるC0
層、CT層を順に重ねて構成した機能分離型感光体いわ
ゆるOPCを使用した。
On the other hand, the photoreceptor drum 11 is made of C0 made of the materials shown below, respectively, on an aluminum tube with an outer diameter of 5Qmm.
A functionally separated photoreceptor, so-called OPC, which was constructed by sequentially stacking layers and CT layers was used.

C0層:バインダー・・・フェノキシ樹脂CGM   
・・・ヒドラゾン誘導体 CT層:バインダー・・・ポリエステルカーボネートC
TM   ・・・ヒドラゾン誘導体 またアルミ素管表面は干渉縞対策としてメ・ソシュ#4
000の研磨剤を用いてサンドブラスト処理を施してい
る。
C0 layer: Binder... phenoxy resin CGM
...Hydrazone derivative CT layer: Binder...Polyester carbonate C
TM...Hydrazone derivative or the surface of the aluminum tube is used as a measure against interference fringes.
Sandblasting is performed using 000 abrasive.

この感光体ドラム11表面の中心線平均粗さRaを前述
の表面粗さ測定装置を用いて測定したところ0.8μm
であった。
The center line average roughness Ra of the surface of the photoreceptor drum 11 was measured using the above-mentioned surface roughness measuring device and was found to be 0.8 μm.
Met.

第8図は感光体ドラム11表面の中心線平均粗さをRs
(μm)、現像ローラ12表面の中心線平均粗さをRd
(μm)としてRs / Rdの値を変化させ、その都
度画像データを採取したときの紙上かぶりの変化を示し
たグラフである。
FIG. 8 shows the center line average roughness of the surface of the photoreceptor drum 11, Rs.
(μm), the center line average roughness of the surface of the developing roller 12 is Rd
It is a graph showing changes in fog on paper when the value of Rs/Rd is changed as (μm) and image data is collected each time.

このグラフから明らかなように、Rs≦Rdを満たす範
囲においては紙上かぶりがほとんどなく良好な画像が得
られることが確認された。
As is clear from this graph, it was confirmed that in the range where Rs≦Rd is satisfied, good images with almost no fogging on the paper can be obtained.

また、トナーに十分な帯電を与えるためには、現像ロー
ラ12とブレード16及び感光体ドラムコ1との現像ニ
ップ幅を大きくとった方が有利である。このためには現
像ローラ12は柔かい方が有利であるが、現像ローラ1
2を柔かくしすぎると、ブレード16及び感光体ドラム
11との接触箇所において歪みが発生し、また前記の現
像ニップ幅をあまり大きくするとその分ブレード16及
び感光体ドラム11の現像ローラ12に対する押圧力を
大きくする必要があるため、耐久性が低下したり、現像
器用モータのトルクを上げる必要が生じる等の問題がで
てくる。
Furthermore, in order to sufficiently charge the toner, it is advantageous to increase the width of the developing nip between the developing roller 12, the blade 16, and the photosensitive drum 1. For this purpose, it is advantageous for the developing roller 12 to be soft;
If 2 is made too soft, distortion will occur at the contact point between the blade 16 and the photoreceptor drum 11, and if the developing nip width is made too large, the pressing force of the blade 16 and the photoreceptor drum 11 against the developing roller 12 will increase accordingly. Since it is necessary to increase the torque, problems such as decreased durability and the need to increase the torque of the developing device motor arise.

第9図は現像ローラ12のゴム硬度を15°から80’
まで変化させて画像データを採取したときの画像濃度と
紙上かぶりの関係を示したものである。
Figure 9 shows the rubber hardness of the developing roller 12 from 15° to 80'.
This figure shows the relationship between image density and paper fog when image data is collected by changing the density to .

このグラフから、現像ローラ12のゴム硬度が20″以
下のときと70°以上のときに画像濃度が低下し、さら
には紙上かぶりも急激に上昇していることが分る。すな
わちこれは、現像ローラ12のゴム硬度が20″以下で
は、現像ローラ12と感光体ドラム11との密着性が高
くなりすぎて現像ニップ幅内でのトナーの転がりが発生
し、トナーに十分な帯電を与えられないためと思われる
From this graph, it can be seen that the image density decreases when the rubber hardness of the developing roller 12 is 20" or less and when the rubber hardness is 70" or more, and furthermore, the paper fog increases rapidly. If the rubber hardness of the roller 12 is less than 20'', the adhesion between the developing roller 12 and the photoreceptor drum 11 will be too high, causing the toner to roll within the developing nip width, making it impossible to apply sufficient charge to the toner. It seems to be for a reason.

またゴム硬度が70°以上では、現像ローラ12を回転
させているモータの負荷が大きくなり現像ローラ12の
回転数が遅(なったことが原因と思われる。
Further, when the rubber hardness is 70 degrees or more, the load on the motor rotating the developing roller 12 becomes large, and the rotation speed of the developing roller 12 becomes slow.

このことから、現像ローラ12のコム硬度ハ20”から
70″の範囲が望ましいことが明らかになった。
From this, it has become clear that the comb hardness of the developing roller 12 is preferably in the range of 20'' to 70''.

またブレード16は、50g/cmの線圧で現像ローラ
12に押圧されるようにしたが、5g/cmから250
 g / c mの範囲ならば良好なトナー層が形成さ
れることも実験により確認された。
In addition, the blade 16 was pressed against the developing roller 12 with a linear pressure of 50 g/cm;
It was also confirmed through experiments that a good toner layer could be formed within the range of g/cm.

さて、以上のような現像装置1oを、表面が負に帯電さ
れたを機感光体にレーザビームを照射することにより潜
像を形成しこれを反転現像法により可視像化するいわゆ
るレーザプリンタに適用し、画像部電位すなわち露光部
電位を一40V、非画像部電位すなわち未露光部電位を
一550V、現像バイアスを一200V、感光体ドラム
11との接触幅を2mm、現像ローラ12の周速を感光
体ドラム11の2.5倍として反転現像を実行したとこ
ろ、画像濃度1.4で紙上がぶりか全くなく極めてシャ
ープなライン画像を有する印字サンプルを得た。またこ
の現像装置1oにおいて2万枚のライフテストを行った
ところ、ライフ終了後においても初期画像と同等の極め
て良好な画像を得ることかできた。
Now, the above-described developing device 1o can be used as a so-called laser printer, which forms a latent image by irradiating a laser beam onto a photoreceptor whose surface is negatively charged, and converts it into a visible image using a reversal development method. The image part potential, that is, the exposed part potential, is -40 V, the non-image part potential, that is, the unexposed part potential, is -550 V, the developing bias is -200 V, the contact width with the photosensitive drum 11 is 2 mm, and the circumferential speed of the developing roller 12. When reversal development was carried out with the image density set to 2.5 times that of the photoreceptor drum 11, a printed sample with an image density of 1.4 and an extremely sharp line image with no blurring on the paper was obtained. Further, when a life test of 20,000 sheets was carried out using this developing device 1o, it was possible to obtain extremely good images equivalent to the initial images even after the life was over.

以上のことから、トナー落ちや地かぶり等の無い高品位
の画像を得るためには、感光体ドラム11表面の中心線
平均粗さRs(μm)と現像ローラ12表面の中心線平
均粗さRd(μm)との間においてはRs≦Rdの関係
を満たし、さらに好ましくは、現像ローラ12のゴム硬
度が20@から706の範囲にあればよいことが確認さ
れた。
From the above, in order to obtain high-quality images without toner drop or background fog, the center line average roughness Rs (μm) of the surface of the photoreceptor drum 11 and the center line average roughness Rd of the surface of the developing roller 12 are required. (μm) satisfies the relationship Rs≦Rd, and more preferably, the rubber hardness of the developing roller 12 is in the range of 20@ to 706.

なお、本実施例の現像装置は、感光体ドラム11に負帯
電有機感光体を用いて反転現像を行うものであるが、正
帯電有機感光体や無機感光体を用いて正規現像を行う現
像装置にも本発明は適用可能である。
The developing device of this embodiment uses a negatively charged organic photoreceptor as the photoreceptor drum 11 to perform reversal development, but the developing device uses a positively charged organic photoreceptor or an inorganic photoreceptor to perform regular development. The present invention is also applicable to

また、現像ローラ12の弾性体層12bに抵抗体を用い
たり、導電層12cの上に抵抗層を形成し、保護抵抗を
介さず直接金属シャフト12aに現像バイアスを給電す
る方式の現像装置にも本発明は同様に応用することがで
きる。
It is also possible to use a developing device in which a resistor is used for the elastic layer 12b of the developing roller 12, or a resistive layer is formed on the conductive layer 12c, and the developing bias is directly supplied to the metal shaft 12a without using a protective resistor. The invention can be similarly applied.

さらに、本実施例においてブレード16は、現像ローラ
12の回転に対してアゲンストの位置で支持されている
が、現像ローラ12の回転に対してウィズの位置で支持
するようにしてもよい。
Further, in this embodiment, the blade 16 is supported at a position against the rotation of the developing roller 12, but may be supported at a position with respect to the rotation of the developing roller 12.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、静電潜像保持体と
現像ローラとの接触箇所で現像剤を十分に帯電させるこ
とができ、これにより現像ローラからの現像剤落ちや地
かぶりの発生を防止して、高品位な画像が得られる現像
装置を実現できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the developer can be sufficiently charged at the contact point between the electrostatic latent image holder and the developing roller, thereby preventing the developer from falling off the developing roller. It is possible to realize a developing device that can prevent the occurrence of background fog and produce high-quality images.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る一実施例の現像装置の全体構成を
示す断面図、第2図は第1図の現像装置における現像ロ
ーラの構成を説明するための斜視断面図、第3図乃至第
5図はそれぞれ第2図の現像ローラにおける代表的な導
電層塗料の塗布方法を示す図、第6図は表面粗さ測定装
置の構成を概略的に示す図、第7図はJIS規格上の中
心線平均粗さについて説明するための図、第8図は現像
ローラ表面の中心線平均粗さに対する感光体ドラム表面
の中心線平均粗さの比と紙上がぶりとの関係を示すグラ
フ、第9図は現像ローラのJIS規格上におけるゴム硬
度と画像濃度および紙上がふりの発生回数との関係を示
したグラフである。 10・・・・・・現像装置 11・・・・・・感光体ドラム 12・・・・・・現像ローラ 16・・・・・ブレード 出願人     株式会社 東芝 同      東芝インテリジェントテクノロジ株式会
FIG. 1 is a sectional view showing the overall structure of a developing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective sectional view illustrating the structure of a developing roller in the developing device of FIG. 1, and FIGS. Figure 5 is a diagram showing a typical method of applying the conductive layer paint on the developing roller in Figure 2, Figure 6 is a diagram schematically showing the configuration of a surface roughness measuring device, and Figure 7 is based on the JIS standard. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the ratio of the center line average roughness of the photoreceptor drum surface to the center line average roughness of the developing roller surface and paper overburden; FIG. 9 is a graph showing the relationship between the rubber hardness of the developing roller according to the JIS standard, the image density, and the number of occurrences of curling on the paper. 10...Developing device 11...Photoconductor drum 12...Developing roller 16...Blade applicant Toshiba Corporation Toshiba Intelligent Technology Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】  静電潜像保持体に対向して配置された現像ローラと、
この現像ローラに現像剤薄層を形成する現像剤薄層形成
手段とを具備し、前記現像ローラに形成された現像剤薄
層を前記静電潜像保持体に近接または接触させることに
よって該静電潜像保持体が保持する静電潜像を可視化す
る現像装置において、 前記静電潜像保持体の表面の中心線平均粗さをRs(μ
m)、前記現像ローラの表面の中心線平均粗さをRd(
μm)とすると、 Rs≦Rd の関係を満すことを特徴とする現像装置。
[Claims] A developing roller disposed opposite to the electrostatic latent image holder;
The developing roller is provided with a developer thin layer forming means for forming a developer thin layer, and the developer thin layer formed on the developing roller is brought close to or in contact with the electrostatic latent image holder to generate the electrostatic latent image. In a developing device that visualizes an electrostatic latent image held by an electrostatic latent image carrier, the center line average roughness of the surface of the electrostatic latent image carrier is expressed as Rs (μ
m), and the center line average roughness of the surface of the developing roller is Rd(
μm), a developing device satisfying the relationship Rs≦Rd.
JP2203125A 1990-07-31 1990-07-31 Developing device Pending JPH0486857A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2203125A JPH0486857A (en) 1990-07-31 1990-07-31 Developing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2203125A JPH0486857A (en) 1990-07-31 1990-07-31 Developing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0486857A true JPH0486857A (en) 1992-03-19

Family

ID=16468821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2203125A Pending JPH0486857A (en) 1990-07-31 1990-07-31 Developing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0486857A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4183216B2 (en) Developing roller and developing device thereof
JP2987254B2 (en) Developing device and image forming device
JPH03261978A (en) Method and device for development
JP4920981B2 (en) Image forming apparatus
JPH04165378A (en) Developing device
JPH0226224B2 (en)
JPS62223771A (en) Developing device
US6522842B1 (en) Developing apparatus and image forming apparatus
JP2703922B2 (en) Developing device of pressure development system
JPH0486857A (en) Developing device
JPH0588528A (en) Developing device
JPH04208961A (en) Developing device
JPH0486858A (en) Developing device
JP2993996B2 (en) Developing device
JPH0527567A (en) Developing device
JP2760501B2 (en) Developing device
JP7337582B2 (en) Developing device and image forming device
JP2983262B2 (en) Developing device
JPH0764394A (en) Developing device
JP2009288539A (en) Image forming apparatus
JPH04130488A (en) Developing device
JP2001051495A (en) Developing roll and developing device
JP2905250B2 (en) Developing device and method of manufacturing toner carrier thereof
JPH0470683A (en) Developing device
JPH03256078A (en) Developing device