JPH0568697B2 - - Google Patents

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JPH0568697B2
JPH0568697B2 JP59176061A JP17606184A JPH0568697B2 JP H0568697 B2 JPH0568697 B2 JP H0568697B2 JP 59176061 A JP59176061 A JP 59176061A JP 17606184 A JP17606184 A JP 17606184A JP H0568697 B2 JPH0568697 B2 JP H0568697B2
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Japan
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developer
roll
developing
control electrode
developing roll
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Japanese (ja)
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Ryoichi Hirano
Kazuo Maruyama
Tsuneo Noami
Juji Suemitsu
Kazuo Asano
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Fuji Xerox Co Ltd
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    • G03G2215/0634Developing device
    • G03G2215/0636Specific type of dry developer device

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は静電潜像を現像する方法に関し、詳細
には絶縁性一成分現像剤を用いた現像方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of developing an electrostatic latent image, and more particularly to a method of developing an electrostatic latent image using an insulating one-component developer.

〔従来技術〕[Prior art]

絶縁性一成分現像剤を用いて潜像を現像する為
には、現像工程以前に現像剤をあらかじめ潜像電
荷極性と異極性の方向に帯電するとともに現像領
域に現像剤を均一に供給する必要がある。
In order to develop a latent image using an insulating one-component developer, it is necessary to charge the developer in a direction opposite to the latent image charge polarity before the development process, and to uniformly supply the developer to the development area. There is.

従来、絶縁性一成分現像剤を帯電する方法とし
ては摩擦帯電法、コロナ帯電方等が知られてい
る。
Conventionally, known methods for charging an insulating one-component developer include a frictional charging method and a corona charging method.

摩擦帯電法は現像剤を現像ロール表面現像剤層
厚規制部材あるいは現像剤同志で接触摩擦し、帯
電せしめるものであるが、この方法は帯電量の制
御が困難であり又、機械的な押圧を加える為、現
像剤が機械的損傷をうけやすい。したがつて現像
剤凝集現象が生じ易く良好な現像性を達成する為
の他の条件である“均一な現像剤層を現像部に供
給する”ということを達成するのが困難となる。
In the frictional charging method, the developer is charged by contact friction with a developer layer thickness regulating member on the surface of the developing roll or with each other, but this method makes it difficult to control the amount of charge and requires no mechanical pressure. Because of this, the developer is susceptible to mechanical damage. Therefore, the phenomenon of developer aggregation is likely to occur, making it difficult to achieve another condition for achieving good developability: "supplying a uniform developer layer to the developing section."

又コロナ帯電法はコロナ放電用ワイヤーからコ
ロナ放電させ、このコロナイオンによつて現像剤
を帯電しようとするものでるが、一般に帯電効率
が低く又コロナ放電用ワイヤーの汚れなどによつ
て帯電ムラを生じるといつた欠点を有している。
In the corona charging method, a corona discharge wire is used to discharge a corona, and the developer is charged with the corona ions.However, charging efficiency is generally low, and dirt on the corona discharge wire may cause uneven charging. It has some disadvantages that may occur.

均一な現像剤層を形成する方法としては従来刃
状あるいはロール状の現像剤層規制部材を現像ロ
ールに近接して設け、現像ロール上を搬送されて
くる現像剤が現像ロールと現像剤層規制部材間を
通過する時に規制厚み以上の現像剤層部を除去す
る方法、あるいはゴム状ブレードで押しあてる方
法がある。
Conventionally, a method for forming a uniform developer layer is to provide a blade-shaped or roll-shaped developer layer regulating member close to the developing roll, so that the developer conveyed on the developing roll is connected to the developing roll and the developer layer regulating member. There is a method of removing a portion of the developer layer exceeding the regulated thickness when passing between the members, or a method of pressing the developer layer against the member with a rubber blade.

しかしこの方法では現像ロール、層規制部材の
間隙に紙片、凝集現像剤等の異物がひつかかり易
く、これによつて現像ロール上にスジ状のヌケ部
が生じ、これが現像像に生じてしまうという欠点
を有している。
However, with this method, foreign objects such as pieces of paper and agglomerated developer tend to get caught in the gap between the developing roll and the layer regulating member, and this causes streak-like gaps on the developing roll, which can occur in the developed image. It has its drawbacks.

又現像愛を機械的押圧によつて層厚規制する為
現像剤が凝集しやすく、粒径の大きい可視化単位
が生じて現像像の鮮明度が低下するという現象を
まねく。
Furthermore, since the layer thickness of the developer is regulated by mechanical pressure, the developer tends to aggregate, resulting in the formation of visualization units with large particle diameters, resulting in a decrease in the clarity of the developed image.

一方、帯電及び層厚規制をほどこした現像剤を
潜像担持体上の静電潜像に作用せしめ可視化する
現像方式としては、現像剤層を潜像担持体に対
し、接触面積をもたせて現像する接触方法と、最
近接部においても幾らかの間隙をもたせ、電気的
引力等の力によつて現像剤を選択的に飛翔せしめ
現像する非接触方法に大別される。
On the other hand, a developing method in which a developer with a controlled charge and layer thickness acts on an electrostatic latent image on a latent image carrier to make it visible is a development method in which the developer layer has a contact area with the latent image carrier. There are two main types: a contact method, in which the developer is selectively ejected by a force such as electrical attraction, and a non-contact method, in which a gap is provided even at the closest portion, and the developer is selectively ejected for development.

非接触方式では、潜像と異極性に帯電した現像
剤を、潜像電荷及び潜像担持体と現像ロールとの
間に印加された直流及び交流の現像バイアスが形
成する電界に応じて潜像部へ飛翔させる。この場
合、潜像剤の帯電電荷量はある一方の極性に帯電
していただけでなく、ある程度の帯電等であつて
かつ均一である必要がある。もし帯電電荷量が低
い場合は、現像剤を飛翔させる方向に働くクーロ
ン力が現像剤の現像ロールとの間で働く付着力よ
りも弱く、現像剤は飛翔できず、低濃度画像とな
つてしまう。さらに現像ロールにバイアス電圧を
印加し、現像電界を強くし、現像剤の飛翔を促進
しようとすると、画像部だけでなく非画像部に対
しても現像剤が飛翔してしまい、かぶりの著しい
画像になつてしまう。このように非接触現像方法
では群像剤の帯電電荷量を制御することが非常に
重要でありながら前記したごとき従来の帯電方法
では十分な帯電量及びその均一性が得られず、そ
の結果としてかぶりが生じたり、あるいは画像濃
度が低下したりして鮮明画像を得ることが困難と
なつていた。
In the non-contact method, a developer charged with a polarity different from that of the latent image is formed into a latent image according to the electric field formed by the latent image charge and the DC and AC developing biases applied between the latent image carrier and the developing roll. Let it fly to the department. In this case, the amount of charge on the latent image agent needs to be not only charged to a certain polarity, but also to a certain degree and uniform. If the amount of electrical charge is low, the Coulomb force that acts in the direction that causes the developer to fly is weaker than the adhesion force that acts between the developer and the developing roll, and the developer cannot fly, resulting in a low-density image. . Furthermore, if a bias voltage is applied to the developing roll to strengthen the developing electric field and promote the flying of the developer, the developer will fly not only to the image area but also to the non-image area, resulting in images with significant fog. I'm getting used to it. In this way, in non-contact development methods, it is very important to control the amount of charge charged on the group agent, but with the conventional charging methods described above, sufficient amount of charge and its uniformity cannot be obtained, and as a result, fogging occurs. It has been difficult to obtain clear images due to problems such as problems or a decrease in image density.

加えて、この非接触現像方法は又、現像剤層の
層厚の均一性、層の柔かさ(凝集の程度)等に対
しても著しく影響を浮ける現像方法である。すな
わち、現像剤の潜像面に対する飛翔量は現像ロー
ル上の現像剤量に影響され、現像剤層が均一でな
いと現像濃度にムラが生じる。
In addition, this non-contact development method is also a development method that significantly affects the uniformity of the layer thickness of the developer layer, the softness (degree of agglomeration), etc. of the layer. That is, the amount of developer flying toward the latent image surface is affected by the amount of developer on the developing roll, and if the developer layer is not uniform, the developer density will be uneven.

又凝集を生じている現像剤を用いると、凝集粒
子が飛翔単位及び画像構成単位となるため、画像
のエツジ部、ライン等がみだされたり、又ソリツ
ド部の粒状性を低下させる原因となる。よつて前
記のごとき従来の現像剤帯電方法及び層厚規制方
法では上記のような問題点が生じ、鮮明な画像が
得られない。このような問題点に対し、第5図の
ような現像装置によつて潜像担持体に現像剤を供
給する方法が提案されている。
Furthermore, if a developer that has agglomerated is used, the agglomerated particles become flying units and image constituent units, which may cause edges, lines, etc. of the image to be visible, or cause a decrease in the graininess of solid areas. . Therefore, with the conventional developer charging method and layer thickness regulating method as described above, the above-mentioned problems occur and clear images cannot be obtained. In order to solve these problems, a method has been proposed in which the developer is supplied to the latent image carrier using a developing device as shown in FIG.

第5図を参照すると、潜像担持体1は回転可能
なドラムで構成されており、このドラに隣接して
現像剤ホツパー2が設置されている。現像剤ホツ
パー2内には現像ロール3と搬送ロール4とが配
置されている。現像ロール3は潜像担持体1と非
接触現像に適した距離をもつて隔置されており、
一方搬送ロール4は、現像ロール3の下方に適当
な間隙をあけて配置されている。現像剤ホツパー
2の底部には絶縁性非磁性一成分現像剤5が堆積
されており、搬送ロール4の下半分が、この堆積
した絶縁性非磁性一成分現像剤中に位置してい
る。この絶縁性非磁性一成分現像剤5は搬送ロー
ル表面に摩擦帯電により付着するが、この付着し
た現像剤は現像ロール3まで搬送される途中にお
いて適当な層厚に規制される。この層厚規制のた
めの手段としてトリマー6がその先端を搬送ロー
ル表面と隣接させるように現像剤ホツパー2に取
付けられている。一方、搬送ロール4を挟んでト
リマー6と反対側にはスクレーパー7が設けられ
ており、現像剤を現像ロール3に供給する工程が
終了した後、搬送ロール表面に残留する現像剤を
剥き落とす作用をする。同様に、現像ロール3を
挟んで潜像担持体1の反対側にスクレーパー8が
設けられており、現像工程において潜像担持体1
へ飛翔せずに現像ロール表面に残留している現像
剤を剥き落とす作用をする。
Referring to FIG. 5, the latent image carrier 1 is composed of a rotatable drum, and a developer hopper 2 is installed adjacent to this drum. A developing roll 3 and a conveyance roll 4 are arranged within the developer hopper 2 . The developing roll 3 is spaced apart from the latent image carrier 1 at a distance suitable for non-contact development.
On the other hand, the conveying roll 4 is arranged below the developing roll 3 with an appropriate gap therebetween. An insulating non-magnetic one-component developer 5 is deposited at the bottom of the developer hopper 2, and the lower half of the transport roll 4 is located in the deposited insulating non-magnetic one-component developer. This insulating non-magnetic one-component developer 5 adheres to the surface of the transport roll due to frictional charging, but the adhered developer is regulated to an appropriate layer thickness while being transported to the developing roll 3. As a means for regulating the layer thickness, a trimmer 6 is attached to the developer hopper 2 so that its tip is adjacent to the surface of the transport roll. On the other hand, a scraper 7 is provided on the opposite side of the transport roll 4 from the trimmer 6, and has the function of scraping off the developer remaining on the transport roll surface after the process of supplying the developer to the development roll 3 is completed. do. Similarly, a scraper 8 is provided on the opposite side of the latent image carrier 1 with the developing roll 3 in between.
It acts to strip off the developer remaining on the surface of the developing roll without flying away.

現像ロール3には直流電源9が接続されてお
り、これにより、現像ロール3に直流現像バイア
ス電圧が印加されている。搬送ロール4には直流
電源10と交流電源11とが直列に接続されてお
り、これにより、搬送ロール4に直流電圧が重畳
された交流バイアス電圧が印加されている。この
結果、搬送ロール4と現像ロール3との間に交番
電界が形成される。従来の方法は、この交番電界
によつて、現像剤を振動させ、凝集している部分
をほぐすとともに帯電させ、一方の極性に帯電し
た現像剤を現像ロールに飛翔させて付着させた
後、前記直流バイアス電圧と潜像との間に形成さ
れた直流電界によつて現像剤を潜像担持体へ飛翔
させて、潜像を現像しようとするものである。
A DC power source 9 is connected to the developing roll 3, and thereby a DC developing bias voltage is applied to the developing roll 3. A DC power source 10 and an AC power source 11 are connected in series to the conveyance roll 4, so that an AC bias voltage on which a DC voltage is superimposed is applied to the conveyance roll 4. As a result, an alternating electric field is formed between the conveying roll 4 and the developing roll 3. In the conventional method, the alternating electric field is used to vibrate the developer, loosen the agglomerated parts, and charge the developer. After the developer charged to one polarity is caused to fly and adhere to the developing roll, The latent image is developed by causing developer to fly toward the latent image carrier using a DC electric field formed between a DC bias voltage and the latent image.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、この方法では交番電界によつて
現像剤は十分にほぐされ、又帯電されるが、現像
ロールと搬送ロールとの間の全域に交番電界が働
いている為、現像ロール側にバイアス印加しても
一方の極性の現像剤を選択的に付着しめることが
むかしい。したがつて現像ロールには幅広い電荷
分布をもつた現像剤層が形成されることになり、
前述のごとき、現像剤が幅広い電荷分布をもつて
いる場合の弊害は改善されない。
However, in this method, the developer is sufficiently loosened and charged by the alternating electric field, but since the alternating electric field is working in the entire area between the developing roll and the transport roll, a bias is not applied to the developing roll side. However, it is difficult to selectively attach a developer of one polarity. Therefore, a developer layer with a wide charge distribution is formed on the developing roll.
As mentioned above, the disadvantages when the developer has a wide charge distribution cannot be improved.

そこで、本発明の目的は絶縁性一成分現像剤を
用いた現像方法において、鮮明な現像像を形成す
ることのできる現像方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a developing method using an insulating one-component developer that can form a clear developed image.

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

上述の問題を解決するため、本発明による現像
方法は、絶縁性一成分現像剤を搬送ロールを介し
て現像ロールに供給した後、該現像剤を潜像担持
体上の静電潜像へ飛翔させて現像する現像方法に
おいて、前記現像ロールと前記搬送ロールとを一
定の間〓を保持して対設しその間〓において両ロ
ールの中心軸で構成される面とほぼ直交する面内
に制御電極部材を設け、該制御電極部材と搬送ロ
ールとの間に交番電界を形成し、かつ前記制御電
極部材と現像ロールとの間に直流電界を形成する
ことを特徴としている。前記交番電界は現像剤を
振動させながら帯電し、凝集した現像剤を分解す
る。一方、前記直流電界は、帯電した現像剤のう
ち一方の極性に帯電したもののみを選択的に現像
ロールに供給し、該現像ロール上に凝集のない現
像剤の均一層を形成する。
In order to solve the above-mentioned problem, the developing method according to the present invention supplies an insulating one-component developer to a developing roll via a conveyance roll, and then flies the developer to an electrostatic latent image on a latent image carrier. In a developing method in which the developing roll and the conveying roll are held opposite each other for a certain period of time, and a control electrode is provided between the developing roll and the transport roll in a plane substantially perpendicular to a plane formed by the central axes of both rolls. A member is provided, an alternating electric field is formed between the control electrode member and the conveyance roll, and a DC electric field is formed between the control electrode member and the developing roll. The alternating electric field charges the developer while vibrating it, and decomposes the aggregated developer. On the other hand, the DC electric field selectively supplies only one of the charged developers charged to one polarity to the developing roll, thereby forming a uniform layer of developer without agglomeration on the developing roll.

換言すれば、本発明の現像方法は、現像剤の凝
集分解・帯電工程と現像剤の極性による選択工程
を分離することにより、現像ロール上に一方の極
性に十分帯電し、かつその帯電量分布の幅が小さ
く、さらに凝集のない現像剤の均一層を形成し、
この現像剤層を用いて、静電潜像を現像するもの
である。
In other words, the developing method of the present invention separates the developer agglomeration/decomposition/charging step and the developer polarity selection step, so that the developing roll is sufficiently charged to one polarity and the charge amount distribution is maintained. The width of the developer is small, and it forms a uniform layer of developer without agglomeration.
This developer layer is used to develop an electrostatic latent image.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に本発明の現像方法を実施するための現
像装置の一例を示す。
FIG. 1 shows an example of a developing device for carrying out the developing method of the present invention.

第1図の現像装置は、第5図の現像装置におい
て、現像ロール3と搬送ロール4との間の間隙に
制御電極12を配置し、この制御電極12の直流
電源13を接続したものである。この現像装置で
は、現像剤ホツパー2内において搬送ロール表面
に付着した絶縁性非磁性一成分現像剤(以下トナ
ーと称する)をトリマー6によつて層厚規制し、
引続き搬送ロール4の回転にしたがつて搬送す
る。この場合、搬送ロール上に付着させるトナー
量の規制は、図示するような従来の規制方法、す
なわち金属トリマーと搬送ロール表面との間の間
隙を通して現像剤を搬送する方法、あるいはゴム
状ブレードによつてトナーを搬送ロール表面に押
しあてる方法等で達成される均一性で十分であ
る。というのは、この現像装置では、後述するよ
うに、その後搬送ロール4と現像ロール3との間
の飛翔工程において再びトナー層の均一化が成さ
れるためである。
The developing device shown in FIG. 1 is the same as the developing device shown in FIG. 5, in which a control electrode 12 is disposed in the gap between the developing roll 3 and the conveying roll 4, and a DC power source 13 is connected to the control electrode 12. . In this developing device, the thickness of the insulating non-magnetic one-component developer (hereinafter referred to as toner) adhered to the surface of the transport roll in the developer hopper 2 is controlled by the trimmer 6.
Continuing to convey it as the conveyance roll 4 rotates. In this case, the amount of toner deposited on the transport roll can be controlled by the conventional regulation methods shown in the figure, i.e., by transporting the developer through a gap between a metal trimmer and the surface of the transport roll, or by using a rubber blade. Uniformity achieved by, for example, a method of pressing the toner onto the surface of a transport roll is sufficient. This is because, in this developing device, the toner layer is made uniform again in the subsequent flying process between the conveying roll 4 and the developing roll 3, as will be described later.

トリマー6によつて層厚規制された現像剤層は
続いて搬送ロールと近接して設けられた現像ロー
ルとの近接部に搬送されていく。この近接部にお
いて、搬送ロール4と現像ロール3との間隙は
0.1〜3.0mm程度に維持され、その間隙に配置され
た制御電極部材12は複数本の導電性ワイヤー、
あるいは導電性のスクリーンからなる。第1図の
ごとき構成の現像装置において、この制御電極部
材12の役目は1つに、搬送ロール4に印加され
ている交流バイアス電圧によつて搬送ロール4と
制御電極部材12との間に交番電界を形成すると
ともに、交流バイアス電圧の影響が制御電極部材
12と現像ロール3との間の空間に伝播すること
を防ぐことにある。
The developer layer whose thickness has been regulated by the trimmer 6 is then conveyed to a portion adjacent to the conveying roll and a developing roll provided close to it. In this close portion, the gap between the transport roll 4 and the developing roll 3 is
The control electrode member 12 arranged in the gap maintained at about 0.1 to 3.0 mm includes a plurality of conductive wires,
Alternatively, it consists of a conductive screen. In the developing device configured as shown in FIG. 1, one of the roles of the control electrode member 12 is to provide an alternating current between the transport roll 4 and the control electrode member 12 by the alternating current bias voltage applied to the transport roll 4. The purpose is to form an electric field and to prevent the influence of the AC bias voltage from propagating into the space between the control electrode member 12 and the developing roll 3.

第2の役目は、搬送ロール・制御電極部材間で
生じているトナークラウドの中から一方の極性に
十分に帯電したトナーに対してその通過を阻害せ
ず、現像ロール上に、現像に必要とするトナー量
を供給できるようにすることである。
The second role is to prevent the passage of toner sufficiently charged to one polarity from the toner cloud generated between the transport roll and the control electrode member, and to place it on the development roll as necessary for development. The objective is to be able to supply the desired amount of toner.

帯電制御部材の形状は前述のごとき両者の要求
から決定されるものであるが、ワイヤーを用いる
場合には20〜100μm径の金属ワイヤーを0.1〜2.1
mmの間隔を隔てて複数本、設けた構成によつて満
足される。又スクリーンを用いる場合には5線以
上の線数でその空孔部のしめる面積が50%以上の
導電性材料から形成されたスクリーンが用いられ
る。又その設置位置については搬送ロール及び現
像ロールの近傍を除いてほぼ全域に設置可能であ
るが、搬送ロール・制御電極間で十分に振動させ
る為には、両者の間隔は50μm以上であることが
好ましい。また、制御電極部材・現像ロール間の
間隙もあまり狭くなると、現像ロール上の現像剤
層に制御電極部材の空洞の膜様が生じ易くなるこ
とから、50μm以上の間隙をとることが好まし
い。
The shape of the charge control member is determined based on the requirements of both parties as described above, but when using wire, a metal wire with a diameter of 20 to 100 μm is used with a diameter of 0.1 to 2.1 μm.
This is satisfied by a configuration in which a plurality of them are provided at intervals of mm. When a screen is used, a screen made of a conductive material with a number of lines of 5 or more and an area covered by holes of 50% or more is used. Regarding its installation position, it can be installed in almost the entire area except near the transport roll and developing roll, but in order to cause sufficient vibration between the transport roll and the control electrode, the distance between the two should be 50 μm or more. preferable. Furthermore, if the gap between the control electrode member and the developing roll becomes too narrow, a hollow film-like appearance of the control electrode member tends to occur in the developer layer on the developing roll, so it is preferable to provide a gap of 50 μm or more.

第2図は第1図の構成に基づいた搬送ロール・
制御電極部材・現像ロール間のトナーの移動の様
子を模型的に表わしたものである。搬送ロール4
には制御電極部材との空間に交番電界を形成する
為に交流電源11により交流バイアス電圧が印加
されている。交流バイアスの周波数は高過ぎても
低過ぎてもトナーを振動させる能力が低下するこ
とから50〜2000Hzの範囲に設定され、又その振幅
は100〜1000V(ピーク−ピークで100〜2000V)
の範囲に設定される。
Figure 2 shows the conveyor roll and
This is a schematic representation of the movement of toner between the control electrode member and the developing roll. Conveyance roll 4
An alternating current bias voltage is applied by an alternating current power supply 11 to form an alternating electric field in the space between the control electrode member and the control electrode member. The frequency of the AC bias is set in the range of 50 to 2000 Hz because the ability to vibrate the toner decreases if it is too high or too low, and its amplitude is set in the range of 50 to 1000 V (100 to 2000 V peak-to-peak).
The range is set to .

一方現像ロール3には直流電源9により直流バ
イアス電圧が印加される。このバイアス電圧は非
接触現像の現像バイアスとして働き、現像濃度を
制御する。制御電極部材には一方の極性(第2図
では○極性)に帯電したトナーを現像ロール上に
引き付ける方向に働く直流電界を形成する為に、
現像ロールに印加されているバイアス電圧を考慮
した直流バイアスが印加される。第2図では現像
ロール3に印加するバイアス電圧より低いバイア
ス電圧が制御電極部材12に印加されている。
On the other hand, a DC bias voltage is applied to the developing roll 3 by a DC power supply 9. This bias voltage acts as a development bias for non-contact development and controls the development density. In order to form a DC electric field in the control electrode member that acts in the direction of attracting toner charged to one polarity (○ polarity in Fig. 2) onto the developing roll,
A DC bias is applied in consideration of the bias voltage applied to the developing roll. In FIG. 2, a bias voltage lower than the bias voltage applied to the developing roll 3 is applied to the control electrode member 12. In FIG.

さらに搬送ロールには、搬送ロール・制御電極
部材間の直流バイアス成分がほぼ零か、あるいは
選択しようとする極性のトナーが現像ロール側に
移動し易すい向きに直流成分の電界が形成される
ように、制御電極部材に印加されている直流バイ
アス電圧を考慮した直流バイアス電圧が交流バイ
アス電圧に重畳される。第3図では制御電極部材
に印加されている直流バイアス電圧より低い直流
バイアス電圧が重畳される。
Furthermore, on the transport roll, the DC bias component between the transport roll and the control electrode member is almost zero, or an electric field with a DC component is formed in a direction that facilitates the movement of toner of the polarity to be selected toward the developing roll. First, a DC bias voltage that takes into account the DC bias voltage applied to the control electrode member is superimposed on the AC bias voltage. In FIG. 3, a DC bias voltage lower than the DC bias voltage applied to the control electrode member is superimposed.

なお、現像ロール・制御電極部材及び搬送ロー
ルのそれぞれに印加する直流バイアス電圧は必要
に応じてそれぞれ別個に調節できることは勿論で
ある。又現像バイアスにあたる現像ロールに印加
されている直流バイアス電圧値を変化させる場合
は、制御電極部材及び搬送ロールに印加されてい
る直流バイアス電圧値をそれぞれ現像ロール・制
御電極部材間及び制御電極部材・搬送ロール間の
電位差を維持しつづけるように自動的に変化させ
ることも可能である。
It goes without saying that the DC bias voltage applied to each of the developing roll/control electrode member and the transport roll can be adjusted separately as necessary. In addition, when changing the DC bias voltage value applied to the developing roll, which corresponds to the developing bias, the DC bias voltage value applied to the control electrode member and the transport roll is changed between the developing roll and the control electrode member, and between the control electrode member and the control electrode member. It is also possible to automatically change the potential difference between the transport rolls so as to continue to maintain it.

このような構成によつて電界が形成されている
搬送ロール・現像ロール間の間隙にトナーが搬送
ロール上を搬送されてくると、第2図の略図に示
すように、まずトナーは搬送ロール・制御電極部
材を振動しはじめる。第3図はホツパー内、搬送
ロール・制御電極間での振動後、及び現像ロール
上でのトナーの電荷分布の変化を示したものであ
る。
With this configuration, when toner is conveyed on the conveyance roll into the gap between the conveyance roll and the developing roll where an electric field is formed, as shown in the schematic diagram of FIG. The control electrode member begins to vibrate. FIG. 3 shows changes in the charge distribution of toner inside the hopper, after vibration between the transport roll and the control electrode, and on the developing roll.

トナーは普通、ホツパーの未処理の状態では微
粉体であるがために幾らか帯電している(第3図
a)このわずかな帯電電荷がある為にトナーは交
番電界の中でクーロンを受け、振動を開始し、さ
らに、この振動によつて生じるトナー同志の衝突
トナーと制御電極部材、あるいはトナーと搬送ロ
ールとの衝突によつて、帯電量を増していき(第
3図b)に示すように幅広い帯電分布となる。
Since toner is normally a fine powder in the untreated state of the hopper, it is somewhat electrically charged (Figure 3a). Because of this slight electrical charge, the toner receives Coulombs in an alternating electric field. Vibration is started, and the toner particles collide with each other due to the vibrations. Collision between the toner and the control electrode member or the toner and the transport roll increases the amount of charge (as shown in Figure 3b). This results in a wide charge distribution.

帯電電荷量が増したトナーはより強くクーロン
力を受け、制御電極部材方と搬送ロール方向に交
互に振動するようになる。一方、制御電極部材か
ら現像ロールまでの空間には制御電極部材によつ
て遮蔽される交番電界にかわつて直流電源9,1
3が形成する直流電界が支配的となつている。
The toner with an increased amount of electrical charge is subjected to a stronger Coulomb force, and vibrates alternately in the direction of the control electrode member and the transport roll. On the other hand, in the space from the control electrode member to the developing roll, instead of the alternating electric field shielded by the control electrode member, DC power sources 9 and 1 are installed.
The DC electric field formed by No. 3 is dominant.

その為、交番電界によつて制御電極部材近傍に
飛翔してくる帯電トナーのうち一方の極性トナ
ー、(すなわち制御電極部材・現像ロール間の直
流電界で引きつけられる向きのクーロン力が励く
極性、第2図においては○帯電トナー)は、引き
つづき現像ロール方向のクーロン力を受け、現像
ロール上に到達し、鏡像力、ワンデルクールスカ
等によつてそこに付着する。一方、上記極性トナ
ーと反対に帯電しているトナーは、制御電極部
材・現像ロール間では、搬送ロール方向のクーロ
ン力を受け、現像ロール上には到達しえない。こ
の制御電極部材・現像ロール空間での極性の選択
性によつて、現像ロールには一方の極性に充分帯
電したトナーのみの層が形成される。(第2図、
及び第3図C)。
Therefore, among the charged toner particles flying near the control electrode member due to the alternating electric field, one polarity of the toner (i.e., the polarity that attracts the Coulomb force in the direction of attraction by the DC electric field between the control electrode member and the developing roll), The charged toner (in FIG. 2) continues to receive Coulomb force in the direction of the developing roll, reaches the developing roll, and adheres thereto due to mirror image force, Wander-Kurska, etc. On the other hand, toner charged opposite to the polarity toner is subjected to Coulomb force in the direction of the transport roll between the control electrode member and the developing roll, and cannot reach the developing roll. Due to the selectivity of polarity in the control electrode member/developing roll space, a layer containing only toner sufficiently charged to one polarity is formed on the developing roll. (Figure 2,
and Figure 3C).

この帯電トナー層は次に現像ロール3とほぼ同
速度で移動している潜像担持体1との近接部に搬
送されていき、潜像電荷及び現像ロール3に印加
されている直流バイアス電圧によつて形成される
現像電界による静電引力によつて潜像にむかつて
飛翔し、潜像を現像する。
This charged toner layer is then conveyed to a portion close to the latent image carrier 1 which is moving at approximately the same speed as the developing roll 3, and is affected by the latent image charge and the DC bias voltage applied to the developing roll 3. Due to the electrostatic attraction caused by the developing electric field thus formed, it flies towards the latent image and develops the latent image.

現像後、現像ロール上に残る残留トナー及び搬
送ロールと現像ロールとの近接部通過後に搬送ロ
ール上に残る残留トナーは、必要に応じてクスレ
ーパ8,7によつて各ロールから剥離されホツパ
ーに回収され、スクレーパ通過後の各ロールは次
の現像サイクルに移つていく。
After development, the residual toner remaining on the developing roll and the residual toner remaining on the transporting roll after passing through the vicinity of the transporting roll and the developing roll are separated from each roll by scrapers 8 and 7 as necessary and collected in a hopper. After passing through the scraper, each roll moves on to the next development cycle.

なお、本発明に使用する搬送ロール4はトナー
と衝突・接触することによつてトナーを帯電せし
める役目を持つが、トナーが帯電すると同時に搬
送ロール4はそれと逆極性に帯電する。その為電
荷蓄積による弊害をなくすために、搬送ロール4
の表面は導電性であることが好ましく、具体的に
は、A1、アルマイト、ステンレス等で構成され
ることが好ましい。
Note that the transport roll 4 used in the present invention has the role of charging the toner by colliding with and contacting the toner, but at the same time as the toner is charged, the transport roll 4 is charged to the opposite polarity. Therefore, in order to eliminate the negative effects caused by charge accumulation, the transport roll 4
It is preferable that the surface is conductive, and specifically, it is preferably made of A1, alumite, stainless steel, or the like.

第4図は本発明による現像方法を実施する現像
装置の他の例を示したものである。
FIG. 4 shows another example of a developing device for carrying out the developing method according to the present invention.

第4図の構成例では、現像ロール3に直流電源
9の他に交流電源14が直列に接続されている。
すなわち第1図の構成例では、現像バイアスが直
流成分であるのに対し、この構成例では直流成分
に加えて交流成分を印加し、現像剤を飛翔、現像
させるものである。この場合、制御電極部材に
は、直流電源13の他に交流電源15が直列接続
され、これにより現像ロールに印加されている交
流バイアス電圧と同一周波数、同一位相ではほぼ
同程度の振幅を有する交流バイアス電圧が印加さ
れ、さらに時流バイアス電圧が重畳される。すな
わち、 ○現像ロール印加バイアス(VD)と制御電極印
加バイアス(VE)との関係は次式で表わされ
る。
In the configuration example shown in FIG. 4, an AC power source 14 is connected in series to the developing roll 3 in addition to the DC power source 9. As shown in FIG.
That is, in the configuration example of FIG. 1, the developing bias is a DC component, whereas in this configuration example, an AC component is applied in addition to the DC component to cause the developer to fly and develop. In this case, an AC power source 15 is connected in series with the control electrode member in addition to the DC power source 13, so that an AC power source 15 having approximately the same amplitude at the same frequency and phase as the AC bias voltage applied to the developing roll is connected in series to the control electrode member. A bias voltage is applied, and a current bias voltage is further superimposed. That is, the relationship between the bias applied to the developing roll (V D ) and the bias applied to the control electrode (V E ) is expressed by the following equation.

VD=VDACSINωDt+VDDC VE=VEACSINωEtkVEDC VDAC−VEAC、ωD=ωE ここで VDAC:現像ロール印加交流バイアス電圧の振幅 VDAC:制御電極印加交流バイアス電圧の振幅 ωD:現像ロール印加交流バイアス電圧の角速度 ωE:制御電極印加交流バイアス電圧の角速度 VDDC:現像ロール印加直流バイアス電圧値 VDDC:制御電極印加直流バイアス電圧値 これによつて現像ロール・制御電極部材間の空
間では現像ロールに印加されている直流バイアス
(VD)と制御電極部材に印加されている直流バイ
アス(VE)との差(VD−VE)が形成する直流電
界が形成され、VEを適当に定めることにより、
第1図の現像ロール・制御電極部材間の空間と同
様に一方の極性に帯電したトナーのみと選択的に
飛翔しうる空間が形成される。
V D = V DAC SINω D t+V DDC V E = V EAC SINω E tkV EDC V DAC −V EAC , ω D = ω E where V DAC : Amplitude of AC bias voltage applied to the developing roll V DAC : AC bias applied to the control electrode Amplitude of voltage ω D : Angular velocity of AC bias voltage applied to the developing roll ω E : Angular velocity of AC bias voltage applied to the control electrode V DDC : Value of DC bias voltage applied to the developing roll V DDC : Value of DC bias voltage applied to the control electrode This allows for development. In the space between the roll and the control electrode member, a difference (V D −V E ) between the DC bias (V D ) applied to the developing roll and the DC bias (V E ) applied to the control electrode member is formed. A DC electric field is formed, and by setting V E appropriately,
Similar to the space between the developing roll and the control electrode member in FIG. 1, a space is formed in which only toner charged to one polarity can selectively fly.

一方、搬送ロールには直流バイアス電圧が印加
され、交流及び直流バイアスが印加されている制
御電極部材との間に交番電界を形成し、第1図の
構成例と同様に、この空間でトナーは振動を起こ
し、凝集トナーの分解と、トナーの帯電がなされ
る。
On the other hand, a DC bias voltage is applied to the transport roll, and an alternating electric field is formed between the control electrode member to which AC and DC biases are applied, and as in the configuration example shown in FIG. Vibration is caused, and the aggregated toner is decomposed and the toner is charged.

現像バイアスとして印加される交流バイアス
は、その周波数が50〜2000Hz、振幅が1000V以下
であつてこの値は搬送ロール・制御電極部材間で
トナーを振動させるのに適した値でもあり、よつ
て第4図のごとき構成をとることによつても第1
図と同様、鮮明な現像剤を得ることができる。
The AC bias applied as the developing bias has a frequency of 50 to 2000 Hz and an amplitude of 1000 V or less, which is also a value suitable for vibrating the toner between the transport roll and the control electrode member, and therefore By adopting the configuration shown in Figure 4, the first
As shown in the figure, a clear developer can be obtained.

なお、第1図、及び第4図中で搬送ロール4の
回転方向を現像ロール3と同方向に示している
が、現像ロール3と逆方向に回転するような構成
にしても同様な効果が得られる。
Although the rotation direction of the transport roll 4 is shown in FIGS. 1 and 4 in the same direction as the developing roll 3, the same effect can be obtained even if the transport roll 4 is configured to rotate in the opposite direction to the developing roll 3. can get.

なお、上記実施例は、絶縁性非磁性一成分現像
剤を用いた非接触方式の現像方法に本発明を適用
したものであるが、絶縁性非磁性一成分現像剤に
適用しても、又、接触方式の現像方法に適用して
も同様な効果が得られる。
Although the above embodiments apply the present invention to a non-contact developing method using an insulating non-magnetic one-component developer, the present invention may also be applied to an insulating non-magnetic one-component developer. Similar effects can be obtained even when applied to a contact type developing method.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、絶縁性一成分現像剤の凝集分
解・帯電工程と現像剤の極性による選択工程とを
分離しているので、一方の極性に十分帯電し、か
つその帯電量分布の幅が小さく、しかも凝集のな
い現像剤層の均一層を現像剤上に形成することが
できる。したがつて、この均一な現像剤層を用い
て現像を行なうことにより、エツジ部がすつきる
としかつソリツド部の粒状性が均一な鮮明画像を
形成することができる。
According to the present invention, since the agglomeration/decomposition/charging process of the insulating one-component developer and the selection process based on developer polarity are separated, one polarity is sufficiently charged and the width of the charge amount distribution is small. A small, uniform, non-agglomerated developer layer can be formed on the developer. Therefore, by performing development using this uniform developer layer, it is possible to form a clear image with smooth edges and uniform graininess in the solid parts.

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

第1図は、本発明の現像方法を実施する現像装
置の1例を示す概略断面図、第2図は、本発明の
現像方法における搬送ロールと現像ロールとの間
のトナーの移動の様子を説明するための概略図、
第3図は、トナーの帯電分布を示すグラフ、第4
図は、本発明の現像方法を実施する現像装置の他
の例を示す概略断面図、第5図は、従来の現像方
法を実施する現像装置の例を示す概略図である。 1……潜像担持体、2……現像剤ホツパー、3
……現像ロール、4……搬送ロール、5……絶縁
性非磁性一成分現像剤、6……トリマー、7,8
……スクレーパ、9,10,13……直流電源、
11,14,15……交流電源、12……制御電
極。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a developing device for carrying out the developing method of the present invention, and FIG. 2 shows how toner moves between the conveyance roll and the developing roll in the developing method of the present invention. Schematic diagram to explain,
Figure 3 is a graph showing the charge distribution of toner;
FIG. 5 is a schematic sectional view showing another example of a developing device that implements the developing method of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a developing device that implements the conventional developing method. 1...Latent image carrier, 2...Developer hopper, 3
...Development roll, 4...Transport roll, 5...Insulating non-magnetic one-component developer, 6...Trimmer, 7,8
...Scraper, 9,10,13...DC power supply,
11, 14, 15... AC power supply, 12... Control electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 絶縁性一成分現像剤を搬送ロールを介して現
像ロールに供給した後、該現像剤を潜像担持体上
の静電潜像へ飛翔させて現像する現像方法におい
て、前記現像ロールと前記搬送ロールとを一定の
間〓を保持して対設しその間〓において両ロール
の中心軸で構成される面とほぼ直交する面内に制
御電極部材を設け、該制御電極部材と搬送ロール
との間に交番電界を形成することにより前記現像
剤を振動させながら帯電し、さらに前記制御電極
部材と現像ロールとの間に直流電界を形成するこ
とにより前記帯電した現像剤のうち一方の極性に
帯電したもののみを選択的に現像ロールに供給し
て該現像ロール上に均一な現像剤層を形成し、該
現像剤層から潜像担持体へ現像剤を飛翔させるこ
とにより潜像担持体上の潜像を現像する現像方
法。
1. A developing method in which an insulating one-component developer is supplied to a developing roll via a transport roll, and then the developer is caused to fly onto an electrostatic latent image on a latent image carrier for development, wherein the developing roll and the transport A control electrode member is provided in a plane substantially perpendicular to a plane formed by the central axes of both rolls, and a control electrode member is provided between the control electrode member and the transport roll. The developer is charged while being vibrated by forming an alternating electric field, and further, by forming a DC electric field between the control electrode member and the developing roll, the charged developer is charged to one polarity. A uniform developer layer is formed on the developing roll by selectively supplying only the developer to the developing roll, and the developer is caused to fly from the developer layer to the latent image bearing member. A method of developing an image.
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