JPH0764392A - One-component developing device - Google Patents

One-component developing device

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Publication number
JPH0764392A
JPH0764392A JP20771793A JP20771793A JPH0764392A JP H0764392 A JPH0764392 A JP H0764392A JP 20771793 A JP20771793 A JP 20771793A JP 20771793 A JP20771793 A JP 20771793A JP H0764392 A JPH0764392 A JP H0764392A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
carrier
developing device
toner carrier
layer thickness
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
JP20771793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatsugu Kajimoto
昌嗣 梶本
Yutaka Toyoda
裕 豊田
Hidekiyo Tachibana
英清 立花
Mikio Yamamoto
美樹夫 山本
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox 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 Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP20771793A priority Critical patent/JPH0764392A/en
Publication of JPH0764392A publication Critical patent/JPH0764392A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate trouble such as developing history and the scattering of toner, to maintain stable and excellent electrostatic charging property and to obtain excellent image quality for a long time by impressing bias voltage on at least one of plural toner layer thickness regulating electrostatic charging member'. CONSTITUTION:The layer thickness of toner 6 carried on the surface of a toner carrier 2 is regulated by a regulating electrostatic charging and fitting member 4 disposed as one of the toner layer thickness regulating electrostatic charging member so as to come in press-contact with the surface of the toner carrier 2, and the toner 6 carried on the surface of the toner carrier 2 is triboelectrified, so that sufficient charge may be applied to the toner 6. DC voltage whose polarity is reverse to the electrostatically charged polarity of the toner 6 is impressed on the member 4 by a bias power source 10 as necessary. Furthermore, the toner 6 carried on the surface of the toner carrier 2 is electrostatically charged by a conductive elastic rotating member 5 disposed as a 2nd toner layer thickness regulating electrostatic charging member at the V opening part of a developing device housing 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機等の
画像形成装置において潜像保持体上に形成された静電潜
像をトナーによって可視像化する一成分現像装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a one-component developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on a latent image carrier with toner in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の現像装置としては、例え
ば、特開昭47−13088号公報や特開昭53−16
7341号公報等に既に開示されているように、トナー
担持体によってトナーのみを潜像保持体に搬送し、この
トナー担持体上に担持されたトナーによって潜像保持体
上の静電潜像を可視像化する一成分現像装置が知られて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a developing device of this type, for example, JP-A-47-13088 and JP-A-53-16 are known.
As already disclosed in Japanese Patent No. 7341, etc., only the toner is conveyed to the latent image carrier by the toner carrier, and the electrostatic latent image on the latent image carrier is formed by the toner carried on the toner carrier. A one-component developing device for forming a visible image is known.

【0003】この一成分現像装置は、図13に示すよう
に、トナー担持体100の表面にトナー供給部材101
によってトナー102を供給するとともに、このトナー
担持体100上に担持されたトナー102の層厚を規制
帯電固定部材103によって規制し、トナー担持体10
0上に所定の厚さのトナー層を形成する。そして、上記
一成分現像装置は、トナー担持体100上に担持された
トナー102によって、潜像保持体104上に形成され
た静電潜像を可視像化し、トナー102が消費されたト
ナー担持体100に、トナー供給部材101によって再
度トナー102を供給するように構成されている。
In this one-component developing device, as shown in FIG. 13, a toner supply member 101 is provided on the surface of a toner carrier 100.
The toner 102 is supplied by the toner carrier 10 and the layer thickness of the toner 102 carried on the toner carrier 100 is regulated by the regulation charging fixing member 103.
A toner layer having a predetermined thickness is formed on the surface of the toner. Then, the one-component developing device visualizes the electrostatic latent image formed on the latent image holder 104 by the toner 102 carried on the toner carrier 100, and the toner carrier in which the toner 102 is consumed is visualized. The toner supply member 101 is configured to supply the toner 102 to the body 100 again.

【0004】ところで、このように構成される一成分現
像装置においては、トナー担持体100上に形成された
トナー薄層の現像履歴や現像領域から複写機内へのトナ
ー飛散や安定したトナーの帯電性維持(図14参照)が
課題となっている。すなわち、現像履歴とは、トナー担
持体上に形成されたトナー薄層は、静電潜像によって現
像される部分(現像部)と現像されない部分(非現像
部)にわかれ、一度現像されると、現像部と非現像部に
おいてトナー薄層の層厚とトナーの帯電性に差が生じ、
現像部と非現像部とで次の現像工程の現像特性に差が生
じて、ゴーストと呼ばれる画像履歴が発生する現象であ
る。
By the way, in the one-component developing device thus constructed, the development history of the thin toner layer formed on the toner carrier 100, the toner scattering from the developing region into the copying machine and the stable charging property of the toner. Maintenance (see Figure 14) is a challenge. That is, the development history means that the thin toner layer formed on the toner carrier is divided into a portion (developed portion) developed by the electrostatic latent image and a portion not developed (non-developed portion), and once developed. , A difference occurs in the toner thin layer thickness and toner chargeability between the developing portion and the non-developing portion,
This is a phenomenon in which an image history called a ghost occurs due to a difference in development characteristics in the next development process between the developing portion and the non-developing portion.

【0005】この現像履歴について更に説明すると、上
記一成分現像装置においては、例えば、非磁性一成分ト
ナーを交番電界によってトナー担持体と潜像保持体との
間を往復飛翔させて現像を行うため、トナー担持体から
一度引き離されて静電潜像の現像に寄与するトナーと、
トナー担持体から一度引き離されて静電潜像の現像に寄
与せずにそのままトナー担持体上に戻るトナーにわかれ
る。そのため、図15に示すような原稿を数十枚連続し
てコピーすると、トナー担持体上のトナーの粒度や帯電
分布に、画像部と非画像部とで差が生じ、非画像部の粒
度分布は画像部よりもやや小さくなり、結果として図1
5下段に示したように画像履歴が生じる。これは、図1
5上段に示す原稿イメージの現像工程でのトナーの選択
的消費が生じるためである。
The development history will be described further. In the above-described one-component developing device, for example, non-magnetic one-component toner is reciprocated between the toner carrier and the latent image carrier by an alternating electric field for development. A toner that is once separated from the toner carrier and contributes to the development of the electrostatic latent image,
The toner is separated from the toner carrier and once returned to the toner carrier without contributing to the development of the electrostatic latent image. Therefore, when several tens of originals as shown in FIG. 15 are continuously copied, the particle size and charge distribution of the toner on the toner carrier differ between the image part and the non-image part, and the particle size distribution of the non-image part is generated. Is slightly smaller than the image area, and as a result,
5 Image history is generated as shown in the lower part. This is
This is because toner is selectively consumed in the developing process of the original image shown in the upper part of FIG.

【0006】また、現像領域からのトナー飛散とは、ト
ナー担持体と潜像保持体との近接領域で現像電界によっ
て飛翔したトナーのうち、潜像担持体上の静電潜像の現
像に使われず、かつトナー担持体上へ戻ることのできな
かった帯電性の低いトナーが、重力やトナー担持体及び
潜像保持体の回転による空気の流れによって落下するも
ので、複写機内のトナー汚染を招く。
Further, the toner scattering from the developing area is used for developing an electrostatic latent image on the latent image bearing member among the toner flying by the developing electric field in the area near the toner bearing member and the latent image bearing member. The non-chargeable toner that could not return to the toner carrier because it did not fall off would drop due to gravity or the flow of air due to the rotation of the toner carrier and the latent image carrier, resulting in toner contamination in the copying machine. .

【0007】上記現像履歴の発生を防止する方法につい
ては、これまで特公平1−49945号公報、特開昭6
2−251771号公報、特開平2−127669号公
報等に開示されているものが既に提案されている。
As for the method of preventing the development history, the Japanese Patent Publication No. 1-49945 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-94545 have been known.
The ones disclosed in JP-A-2-251771 and JP-A-2-127669 have already been proposed.

【0008】上記特開昭62−251771号公報に開
示された現像装置は、図16に示すように、現像工程が
終了した後のトナー担持体100表面にトナー掻き落と
し部材110を機械的に圧接させ、このトナー掻き落と
し部材110によって現像工程終了後のトナー担持体1
00上のトナー102を一旦すべて掻き落とすことによ
って、現像履歴の発生を防止するように構成したもので
ある。
In the developing device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-251771, the toner scraping member 110 is mechanically pressed against the surface of the toner carrier 100 after the developing process, as shown in FIG. The toner scraping member 110 allows the toner carrier 1 after the development process to be completed.
By temporarily scraping off all of the toner 102 on 00, the development history is prevented from occurring.

【0009】しかし、この提案に係る現像装置は、トナ
ー担持体100表面に機械的に圧接するトナー掻き落と
し部材110を用いているが、トナー担持体100上に
強く付着したトナー102の外添剤などの微粒子を掻き
取ることができないという問題点を有している。この場
合、掻き落とされた直後の現像剤の帯電性の立ち上がり
を調べると、図17に示すように、現像剤の帯電性の立
ち上がりが悪く、背景部のカブリなどを発生させると共
に、長時間の使用によってはトナーが機械的に外添剤の
埋まりこみなどにより劣化させられるという問題を有し
ている。
However, although the developing device according to this proposal uses the toner scraping member 110 that is in mechanical contact with the surface of the toner carrier 100, the external additive of the toner 102 strongly adhered to the toner carrier 100 is used. It has a problem that it is impossible to scrape off such fine particles. In this case, when the rising of the charging property of the developer immediately after being scraped off is examined, as shown in FIG. 17, the rising of the charging property of the developer is poor, causing fog in the background portion and the like, and for a long time. Depending on the use, there is a problem that the toner is mechanically deteriorated by the embedding of the external additive.

【0010】さらに、上記特開平2−127669号公
報に開示された現像装置は、電界発生手段をハウジング
内に配設し、トナー担持体から電界によってトナーを一
旦転移させ、それにより現像履歴を防止するように構成
したものである。
Further, in the developing device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-127669, the electric field generating means is disposed in the housing, and the toner is once transferred from the toner carrier by the electric field, thereby preventing the development history. It is configured to do.

【0011】しかし、この提案に係る現像装置は、本発
明者らが同様の現像装置を用いて実験を実施したとこ
ろ、電界発生手段がハウジングの内部にすべて配設され
ているため、トナー担持体から転移されたトナーがハウ
ジングの貯蔵部内のトナーと混入し、現像装置内のトナ
ー量に効果が依存してしまうという問題点が確認され
た。
However, in the developing device according to this proposal, when the inventors of the present invention conducted an experiment using the same developing device, the electric field generating means was all disposed inside the housing, and therefore the toner carrier It has been confirmed that the toner transferred from is mixed with the toner in the storage portion of the housing, and the effect depends on the amount of toner in the developing device.

【0012】また、トナーの飛散を防止する現像装置と
しては、特願平2−218593等に示すものが提案さ
れている。この現像装置は、図18に示すように、現像
装置ハウジング120の下流側にトナー飛散防止板12
1を配設し、このトナー飛散防止板121によって潜像
保持体104とトナー担持体100との間の現像領域か
ら装置外にトナー102が飛散するのを防止するように
構成したものである。
Further, as a developing device for preventing the toner from scattering, a developing device disclosed in Japanese Patent Application No. 2-218593 is proposed. In this developing device, as shown in FIG. 18, the toner scattering prevention plate 12 is provided on the downstream side of the developing device housing 120.
1 is provided, and the toner scattering prevention plate 121 is configured to prevent the toner 102 from scattering from the developing area between the latent image holding member 104 and the toner carrier 100 to the outside of the apparatus.

【0013】この提案に係る現像装置は、潜像保持体1
04がつくる空気の流れによって複写装置外へ運び出さ
れるトナー102が僅かにあり、さらにトナー飛散防止
板121にある程度蓄積したトナー102が複写機内へ
こぼれ落ちるという問題を発生させていた。
The developing device according to this proposal includes a latent image carrier 1
There is a slight amount of toner 102 carried out of the copying apparatus by the flow of air created by 04, and the toner 102 accumulated on the toner scattering prevention plate 121 to some extent spills into the copying machine.

【0014】そこで、これらの問題点を解決するため、
本出願人は、特願平3−185239号に示すような一
成分現像装置を既に提案している。
Therefore, in order to solve these problems,
The present applicant has already proposed a one-component developing device as shown in Japanese Patent Application No. 3-185239.

【0015】この一成分現像装置は、図19に示すよう
に、担持体100にトナー102を供給し、規制部材1
03により該担持体100上のトナー102の薄層を成
形するとともに電荷を与え、該トナー102を静電潜像
を保持する保持体104に送り、静電潜像を可視化する
一成分現像装置において、該保持体104の移動方向に
見て該担持体100より下流側で、該担持体100と該
保持体104に僅かな隙間をもって対向し、かつ、該担
持体100表面と同方向に回転する導電性ロール130
を設けるように構成したものである。
As shown in FIG. 19, this one-component developing device supplies the toner 102 to the carrier 100, and the regulating member 1
In the one-component developing device for forming a thin layer of the toner 102 on the carrier 100 and giving an electric charge to the carrier 102, and sending the toner 102 to the holder 104 holding the electrostatic latent image, the electrostatic latent image is visualized. , Facing the carrier 100 and the holder 104 with a slight gap downstream of the carrier 100 as viewed in the moving direction of the carrier 104, and rotating in the same direction as the surface of the carrier 100. Conductive roll 130
Is configured to be provided.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この図19に
示す提案に係る一成分現像装置の場合には、本発明者ら
の研究の結果、トナー102の帯電性の維持に関して不
十分であることがわかった。帯電性の不安定に対する理
由は、規制部材103が常にトナー担持体100に圧接
しているため、トナー102に劣化を与え現像後にトナ
ー担持体100に外添剤などの付着物が残り汚染され
て、帯電性の維持が難しく背景部のカブリなどをもたら
していた。
However, in the case of the one-component developing device according to the proposal shown in FIG. 19, as a result of the research conducted by the present inventors, it is insufficient to maintain the chargeability of the toner 102. I understood. The reason for the unstable charging property is that since the regulating member 103 is constantly in pressure contact with the toner carrier 100, it deteriorates the toner 102 and causes contaminants such as external additives to remain and contaminate the toner carrier 100 after development. However, it was difficult to maintain the chargeability, which caused fog on the background.

【0017】また、帯電性の増加及び維持のために2つ
以上の付加部材(帯電、層形成のために付加された部
材)を用いた現像装置が、特開昭58−57156号公
報、特開昭57−30860号公報、特開昭56−40
863号公報等に開示されている。
Further, a developing device using two or more additional members (members added for charging and layer formation) for increasing and maintaining chargeability is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-57156. JP-A-57-30860, JP-A-56-40
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 863.

【0018】しかし、これらの現像装置の場合には、ト
ナーに対する付加部材の圧接により初期的な良好帯電は
得られても、現像剤に対するストレスの面で長期的維持
性が得られなかったりしている。また、非接触な付加部
材に関しては、現像剤に対するストレスは無く安定して
いるものの帯電性が不十分であり、良好な帯電性と維持
性の両者を両立できるものが無く画質上の問題が多かっ
た。
However, in the case of these developing devices, although the initial good charge is obtained by the pressure contact of the additional member with the toner, long-term maintainability cannot be obtained in terms of stress on the developer. There is. In addition, as for the non-contact additional member, there is no stress on the developer and it is stable, but the chargeability is insufficient, and there is no one that can achieve both good chargeability and maintainability, and there are many problems in image quality. It was

【0019】また、トナー担持体に対して回転部材のみ
が帯電、層規制を行う場合でも、2つの機能を同時に実
施しなくてはならないため、回転部材がトナー担持体に
強く圧接する必要があり、両部材間の接触圧力により撓
みが生じ、両部材の軸方向の全域にわたり均一なニップ
圧を得ることができず、軸方向全域にわたり良好な層形
成を獲得できないという問題点があった。そのうえ、帯
電性の維持性においても現像剤にストレスが生じ、長期
的な使用は困難であるという問題点があった。この問題
点は、図15においても示したように現像剤の帯電性に
同様な低下がみられた。このように従来技術において
は、画質上の欠陥が無く、トナークラウドによる機内汚
染などがない十分安定した維持性が得られている現像装
置が無かった。
Further, even when only the rotating member is charged and the layer is regulated with respect to the toner carrier, it is necessary to perform the two functions at the same time. Therefore, the rotating member needs to be strongly pressed against the toner carrier. However, there is a problem in that the contact pressure between the two members causes bending, a uniform nip pressure cannot be obtained over the entire axial direction of both members, and good layer formation cannot be obtained over the entire axial direction. In addition, there is a problem in that the developer is stressed also in terms of the maintainability of chargeability, and it is difficult to use it for a long period of time. As for this problem, as shown in FIG. 15, the chargeability of the developer was similarly reduced. As described above, in the related art, there is no developing device which has no defect in image quality and has sufficient stable maintainability without contamination in the machine due to the toner cloud.

【0020】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、現像履歴やトナー飛散等の問題を2次障害なし
に達成することができ、安定かつ良好な帯電性を維持す
ることができ、長期にわたり良好な画質を得られると共
に、小型でしかも低コスト化が可能な一成分現像装置を
提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. The object of the present invention is to achieve problems such as development history and toner scattering without secondary obstacles. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a one-component developing device that is capable of maintaining stable and good chargeability, can obtain a good image quality for a long period of time, and is small in size and can be manufactured at low cost.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
この発明に係る現像装置では、静電潜像保持体の近傍に
トナー担持体を配設し、このトナー担持体上にトナーを
供給するとともに、当該トナー担持体上に摩擦帯電され
たトナーの薄層を形成し、このトナー担持体上に形成さ
れたトナー層によって静電潜像保持体の静電潜像を現像
する一成分現像装置において、上記トナー担持体の周囲
に、当該トナー担持体上に供給されたトナーを摩擦帯電
するとともにトナーの層厚を規制するトナー層厚規制帯
電部材を複数設け、これらのトナー層厚規制帯電部材の
少なくとも1つにバイアス電圧を印加するように構成す
ることによって達成される。
The above-mentioned technical problems are as follows.
In the developing device according to the present invention, the toner carrier is arranged in the vicinity of the electrostatic latent image carrier, the toner is supplied onto the toner carrier, and the toner triboelectrically charged on the toner carrier is thin. In a one-component developing device that forms a layer and develops the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier by the toner layer formed on the toner carrier, the toner carrier is formed around the toner carrier. A plurality of toner layer thickness regulating charging members for frictionally charging the toner supplied to the toner and regulating the toner layer thickness are provided, and a bias voltage is applied to at least one of these toner layer thickness regulating charging members. Achieved by

【0022】また、前記トナー担持体に圧接するトナー
層厚規制帯電部材としては、例えば、少なくとも固定部
材及び可動部材を1つ以上設けると共に、最下流側に導
電性弾性移動部材が配置される。
As the toner layer thickness regulating charging member that comes into pressure contact with the toner carrier, for example, at least one fixed member and at least one movable member are provided, and a conductive elastic moving member is arranged on the most downstream side.

【0023】さらに、前記固定部材及び可動部材の両方
にバイアス電圧を印加する場合には、例えば、直流成分
のバイアス電圧の極性をそれぞれ異ならせるように構成
される。
Furthermore, when a bias voltage is applied to both the fixed member and the movable member, for example, the polarities of the bias voltage of the DC component are made different.

【0024】また、前記可動部材としては、例えば、ト
ナー担持体と逆方向に回転すると共にトナーと同極性の
直流成分のバイアス電圧が印加されるように構成され
る。
The movable member is configured to rotate in the opposite direction of the toner carrier and to be applied with a bias voltage of a DC component having the same polarity as the toner.

【0025】又さらに、前記可動部材には、例えば、ト
ナーを剥離させると共に、トナー担持体に対して可動部
材の加圧機能を兼ねたトナー剥離加圧部材を設けるよう
に構成される。
Further, the movable member is configured to be provided with, for example, a toner peeling and pressing member that peels off the toner and also has a function of pressing the movable member against the toner carrier.

【0026】[0026]

【作用】この発明においては、トナー担持体の周囲に、
当該トナー担持体上に供給されたトナーを摩擦帯電する
とともにトナーの層厚を規制するトナー層厚規制帯電部
材を複数設け、これらのトナー層厚規制帯電部材の少な
くとも1つにバイアス電圧を印加するように構成されて
いるので、トナー担持体の表面に供給されたトナーは、
常にトナー担持体の表面に接触する複数のトナー層厚規
制帯電部材によって十分摩擦帯電されるとともに十分な
量のトナーによって薄層形成され、履歴現象が発生する
のを防止することができる。また、上記トナー層厚規制
帯電部材の少なくとも1つにバイアス電圧が印加されて
いるので、このトナー層厚規制帯電部材に印加されてい
るバイアス電圧によって、トナー担持体上に担持された
トナーの帯電量を増加させることができ、この点からも
履歴現象等の発生を確実に防止することができる。
In the present invention, around the toner carrier,
A plurality of toner layer thickness regulating charging members for frictionally charging the toner supplied onto the toner carrier and regulating the toner layer thickness are provided, and a bias voltage is applied to at least one of the toner layer thickness regulating charging members. Since the toner is supplied to the surface of the toner carrier,
A plurality of toner layer thickness regulating charging members that are always in contact with the surface of the toner carrier are sufficiently frictionally charged, and a sufficient amount of toner is used to form a thin layer, so that a hysteresis phenomenon can be prevented. Further, since the bias voltage is applied to at least one of the toner layer thickness regulating charging members, the bias voltage applied to the toner layer thickness regulating charging member charges the toner carried on the toner carrier. The amount can be increased, and also from this point, the occurrence of a hysteresis phenomenon or the like can be reliably prevented.

【0027】[0027]

【実施例1】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて
説明する。
First Embodiment The present invention will be described below based on the illustrated embodiment.

【0028】図1はこの発明に係る非磁性一成分トナー
を使用した現像装置の全体説明図である。
FIG. 1 is an overall explanatory view of a developing device using the non-magnetic one-component toner according to the present invention.

【0029】この現像装置は、現像装置のハウジング1
の内部に配設されたトナー担持体2と、トナー供給部材
3と、規制帯電固定部材4と、回転部材5とで、その主
要部が構成されている。
This developing device includes a housing 1 of the developing device.
The toner carrier 2, the toner supply member 3, the regulated charge fixing member 4, and the rotating member 5 disposed inside the main body constitute a main part thereof.

【0030】図において、1は現像装置のハウジングを
示すものであり、この現像装置ハウジング1の内部に
は、現像装置の外部に配設される図示しないトナー貯蔵
箱から現像剤としてのトナー6が供給されるようになっ
ている。このトナー6としては、例えば、非磁性一成分
系のトナーが用いられ、スチレン樹脂、アクリル樹脂お
よびポリエステル樹脂等の各種熱可塑性樹脂中に、カー
ボン等の顔料や含金属アゾ染料等の極性制御剤を分散
し、粉砕・分級により3〜20μmの大きさにしたもの
で、電荷制御剤が外添されてある。この電荷制御剤とし
ては、疏水処理したシリカ、アルミナ、チタン等の0.
1μm以下の微粒子が用いられるが、疏水性シリカが最
も好ましい。
In the figure, reference numeral 1 denotes a housing of the developing device. Inside the developing device housing 1, toner 6 as a developer is supplied from a toner storage box (not shown) arranged outside the developing device. It is being supplied. As the toner 6, for example, a non-magnetic one-component toner is used, and various thermoplastic resins such as styrene resin, acrylic resin, polyester resin, etc. are used, and a polarity control agent such as a pigment such as carbon or a metal-containing azo dye is contained in the thermoplastic resin. Was dispersed and pulverized and classified to a size of 3 to 20 μm, and a charge control agent was externally added. Examples of the charge control agent include hydrophobically treated silica, alumina, titanium and the like.
Fine particles of 1 μm or less are used, but hydrophobic silica is most preferable.

【0031】上記現像装置ハウジング1の開口部には、
トナー担持体2が矢印方向に所定の回転速度で回転可能
に配設されているとともに、当該ハウジング1の内部に
は、トナー担持体2の背面側にトナー供給部材3が矢印
方向に所定の回転速度で回転可能に配設されている。こ
のトナー供給部材3には、トナー担持体2とトナー供給
部材3との間にトナー供給用の電界を形成するための供
給部材バイアス電源7が接続されている。そして、上記
現像装置ハウジング1内に供給されたトナー6は、供給
部材バイアス電源7によって形成されるトナー供給部材
3とトナー担持体2との間の電界により、トナー供給部
材3からトナー担持体2へ供給されるようになってい
る。
At the opening of the developing device housing 1,
The toner carrier 2 is arranged so as to be rotatable in the arrow direction at a predetermined rotation speed, and the toner supply member 3 is rotated in the arrow direction in the housing 1 on the back side of the toner carrier 2. It is arranged to be rotatable at a speed. The toner supply member 3 is connected to a supply member bias power supply 7 for forming an electric field for supplying toner between the toner carrier 2 and the toner supply member 3. The toner 6 supplied into the developing device housing 1 is supplied from the toner supply member 3 to the toner carrier 2 by the electric field between the toner supply member 3 and the toner carrier 2 formed by the supply member bias power source 7. To be supplied to.

【0032】上記トナー担持体2は、通常直径Φが5〜
40mmに設定され、アルミやステンレスの丸棒やパイ
プを切削加工した後、円周表面をサンドブラスト、液体
ホーニングやエメリー研磨等の機械加工を施すか、ある
いは化学腐食を施すことにより表面粗さRa=0.1〜
1.0μm程度の凹凸を形成したものが用いられるが、
アルミやステンレスの丸棒やパイプを切削加工した後
に、円周表面にフェノール樹脂等の半導電層を設けた
り、アクリル樹脂によるコート層を形成したりし、そし
て機械研磨等の研磨を施し、Ra=0.1〜1.0μm
程度の表面粗さとしたものも用いられ、望ましくはRa
=0.2〜0.4μm程度の表面粗さとして用いる。ま
た、アルミロールを機械研磨した後に陽極酸化処理を施
して用いられたりすることもある。上記トナー担持体2
に半導電層を設ける場合には、担持体表面層の肉厚方向
の体積抵抗値が105 〜1012Ωcm程度に設定され
る。さらに、上記トナー担持体2の回転数は、100〜
300rpmに設定される。このトナー担持体2にバイ
アス電源9によって印加される現像バイアスは、通常−
50〜−400Vの直流バイアス電圧を重畳した100
0〜4000VPPの交流バイアス電圧であり、交流バイ
アスの周波数は1〜5kHzであり、望ましくは交流バ
イアス電圧のVpeakをトナー担持体2と潜像保持体の隙
間で除した値が4〜7V/μmの範囲で、周波数を2.
5〜4.0kHzとして用いられる。
The toner carrier 2 usually has a diameter Φ of 5 to 5.
The surface roughness Ra is set to 40 mm by cutting a round bar or pipe made of aluminum or stainless steel, and then machining the circumferential surface by sandblasting, liquid honing, emery polishing, or by chemical corrosion. 0.1-
Although the one having irregularities of about 1.0 μm is used,
After cutting a round bar or pipe of aluminum or stainless steel, a semiconductive layer of phenolic resin or the like is provided on the circumferential surface, a coat layer of acrylic resin is formed, and polishing such as mechanical polishing is performed. = 0.1 to 1.0 μm
A material having a surface roughness of a certain degree is also used, and preferably Ra
= 0.2 to 0.4 μm is used as the surface roughness. Further, the aluminum roll may be mechanically polished and then subjected to anodizing treatment before use. The toner carrier 2
When a semiconductive layer is provided on the substrate, the volume resistance value in the thickness direction of the carrier surface layer is set to about 10 5 to 10 12 Ωcm. Further, the rotation number of the toner carrier 2 is 100 to
It is set to 300 rpm. The developing bias applied to the toner carrier 2 by the bias power source 9 is normally −
100 superimposed with a DC bias voltage of 50 to -400V
The AC bias voltage is 0 to 4000 V PP , the frequency of the AC bias is 1 to 5 kHz, and the value obtained by dividing V peak of the AC bias voltage by the gap between the toner carrier 2 and the latent image carrier is 4 to 7 V. The frequency is 2.
It is used as 5 to 4.0 kHz.

【0033】一方、上記トナー供給部材3は、直径Φが
10〜20mmで、肉厚1〜4mmのアルミやステンレ
スのパイプの周面上にいくつかの開口部を設けたもの
で、トナー担持体2との間に約0.5〜2.0mmの隙
間をもって対向するように配置され、トナー担持体2の
約1〜5倍の周速で回転している。また、供給部材バイ
アス電源7は、トナー供給部材3とトナー担持体2との
間に約200〜1000Vの直流バイアス電圧を供給
し、トナー供給部材3の極性はトナー6と同極性とす
る。また、トナー6がトナー供給部材3の表面にフィル
ミングするのを防ぐために、50〜500μm程度のマ
イラー8等をトナー供給部材3の表面に接触させるよう
にしても良い。
On the other hand, the toner supply member 3 has a diameter Φ of 10 to 20 mm and is provided with several openings on the peripheral surface of an aluminum or stainless steel pipe having a wall thickness of 1 to 4 mm. The toner carrier 2 and the toner carrier 2 are arranged so as to face each other with a gap of about 0.5 to 2.0 mm and rotate at a peripheral speed about 1 to 5 times that of the toner carrier 2. Further, the supply member bias power supply 7 supplies a DC bias voltage of about 200 to 1000 V between the toner supply member 3 and the toner carrier 2, and the toner supply member 3 has the same polarity as the toner 6. Further, in order to prevent the toner 6 from filming on the surface of the toner supply member 3, a Mylar 8 or the like having a thickness of about 50 to 500 μm may be brought into contact with the surface of the toner supply member 3.

【0034】また、上記現像装置ハウジング1の内部に
は、トナー担持体2の表面に圧接するようにトナー層厚
規制帯電部材の1つとしての規制帯電固定部材4が配設
されており、この規制帯電固定部材4によってトナー担
持体2の表面に担持されたトナー6の層厚を規制すると
ともに、トナー担持体2の表面に担持されたトナー6を
摩擦帯電することによって十分な電荷を与えるように構
成されている。この規制帯電固定部材4には、図2に示
すように、必要に応じてトナー6の帯電極性と逆極性の
直流電圧をバイアス電源10によって印加するようにし
ても良い。
Further, inside the developing device housing 1, there is disposed a regulated charging fixing member 4 as one of the toner layer thickness regulating charging members so as to come into pressure contact with the surface of the toner carrier 2. The regulation charge fixing member 4 regulates the layer thickness of the toner 6 carried on the surface of the toner carrier 2, and at the same time, triboelectrically charges the toner 6 carried on the surface of the toner carrier 2 so as to give a sufficient charge. Is configured. As shown in FIG. 2, a DC voltage having a polarity opposite to the charge polarity of the toner 6 may be applied to the regulated charge fixing member 4 by a bias power source 10 as needed.

【0035】上記規制帯電固定部材4としては、例え
ば、厚さ0.03〜0.3mm程度のステンレス製の板
バネにSiゴムやEPDMゴムを加硫接着したものが用
いられ、トナー担持体2への接触圧力は、10〜100
g/cm程度に設定されているが、好ましくは、トナー
6に対するストレスを低減させるため60g/cm以下
である。また、ゴムの硬度は、20〜80度のものが使
用可能であるが、好ましくは、トナー6へのストレスの
低減より30〜50度のものが良い。この規制帯電固定
部材4によりトナー6は、5〜30μm程度の薄層に形
成されるとともに、2〜20μC/g程度の電荷が付与
される。しかしながら、トナー6のストレスをできるか
ぎり低減させるために、線圧はできる限り低くすること
が好ましいため、トナー担持体2との関係から下限値は
決定される。さらに、帯電性の効果をこの第1段の固定
部材4でより得るためには、トナー6と異極性の直流電
圧を印加する方法がある。しかしながら、規制帯電固定
部材4に異極性の電圧を印加する場合は、抵抗をバイア
スリーク及び電圧の効果的な範囲より103 〜1010Ω
cmで、より好ましくは104 〜107 Ωcmにする必
要がある。
As the regulated electrostatic charge fixing member 4, for example, a plate spring made of stainless steel having a thickness of about 0.03 to 0.3 mm and vulcanized with Si rubber or EPDM rubber is used. Contact pressure is 10-100
Although it is set to about g / cm, it is preferably 60 g / cm or less in order to reduce stress on the toner 6. The rubber having a hardness of 20 to 80 degrees can be used, but a hardness of 30 to 50 degrees is preferable in order to reduce the stress on the toner 6. The toner 6 is formed into a thin layer of about 5 to 30 μm by the regulated charge fixing member 4 and is given a charge of about 2 to 20 μC / g. However, in order to reduce the stress of the toner 6 as much as possible, it is preferable to make the linear pressure as low as possible. Therefore, the lower limit value is determined from the relationship with the toner carrier 2. Further, in order to obtain the charging effect more effectively with the first-stage fixing member 4, there is a method of applying a DC voltage having a polarity different from that of the toner 6. However, when a voltage of different polarity is applied to the regulated charge fixing member 4, the resistance is set to 10 3 to 10 10 Ω from the effective range of bias leak and voltage.
cm, more preferably 10 4 to 10 7 Ωcm.

【0036】なお、上記規制帯電固定部材4に図2に示
すようにトナー6の帯電極性と逆極性の直流電圧等を印
加した場合を図3に示す。この図3に示すグラフから明
らかなように、規制帯電固定部材4にトナーの帯電極性
と逆極性の直流電圧を印加することにより、トナーの良
好な帯電性を得ることができることがわかる。図3にお
いて、「TRIBO」は摩擦帯電量を、「TV」はTR
IBO Valueを、「WST」は逆極性トナーをそ
れぞれ示している。これは、図3以外の図面についても
同様である。
FIG. 3 shows a case where a DC voltage or the like having a polarity opposite to the charge polarity of the toner 6 is applied to the regulated charge fixing member 4 as shown in FIG. As is clear from the graph shown in FIG. 3, by applying a DC voltage having a polarity opposite to the charge polarity of the toner to the regulated charge fixing member 4, good chargeability of the toner can be obtained. In FIG. 3, “TRIBO” is a triboelectric charge amount, and “TV” is TR.
IBO Value and “WST” represent reverse polarity toner, respectively. The same applies to drawings other than FIG.

【0037】さらに、上記現像装置ハウジング1の開口
部には、図1に示すように、トナー担持体2の回転方向
上流側に、第2のトナー層厚規制帯電部材としての導電
性弾性回転部材5が回転自在に配設されており、この導
電性弾性回転部材5によってトナー担持体2の表面に担
持されたトナー6を更に帯電するように構成されてい
る。また、この導電性弾性回転部材5には、直流電源1
1によってトナー6と同極性の直流電圧が印加されてお
り、この回転部材5に逆極性のトナー6を付着させ、良
帯電トナー6のみをトナー担持体2の表面に担持させる
ようになっている。さらに、上記導電性弾性回転部材5
の表面には、この導電性弾性回転部材5の表面からトナ
ーを剥離するための剥離加圧部材12が圧接されてい
る。また、この剥離加圧部材12は、現像装置ハウジン
グ1の開口部からトナー6が外部に漏れるのを防止する
作用をも果たしている。
Further, in the opening of the developing device housing 1, as shown in FIG. 1, on the upstream side in the rotating direction of the toner carrier 2, a conductive elastic rotating member as a second toner layer thickness regulating charging member. 5 is rotatably arranged, and the conductive elastic rotating member 5 is configured to further charge the toner 6 carried on the surface of the toner carrier 2. In addition, the conductive elastic rotating member 5 has a DC power supply 1
1, a DC voltage having the same polarity as that of the toner 6 is applied, the toner 6 having the opposite polarity is attached to the rotating member 5, and only the well-charged toner 6 is carried on the surface of the toner carrier 2. . Further, the conductive elastic rotating member 5
A peeling pressure member 12 for peeling the toner from the surface of the conductive elastic rotating member 5 is pressed against the surface of the. The peeling pressure member 12 also serves to prevent the toner 6 from leaking outside from the opening of the developing device housing 1.

【0038】上記導電性弾性回転部材5は、直径Φが3
〜20mm程度のアルミやステンレスの丸棒にEPDM
のゴム材にて被覆し、その表面をPFAコートしたもの
やシリコンゴム及びEPDMゴムにウレタンコートした
ものなどの2層構造のタイプのものや、シリコンゴム、
EPDMゴムなど1層構造のタイプなどが用いられる。
この導電性弾性回転部材5は、トナー担持体2と対向す
る位置で回転部材5表面の移送方法が、トナー担持体2
のそれと逆方向になるように回転し、導電性弾性回転部
材5の周速は、トナー担持体2のそれの0.1〜2.0
倍、望ましくは0.2〜0.8倍に設定される。上記導
電性弾性回転部材5とトナー担持体2のニップ圧は、約
100g/cm以下、望ましくは60g/cm以下であ
る。また、抵抗はバイアスリーク及び電圧の効果的な範
囲より103 〜1010Ωcmで、より好ましくは104
〜107 Ωcmである。こうすることによって、10K
C/Vコピー後においても良好な帯電性を示す。ここ
で、この実施例における回転体5には、吸着したトナー
6を掻き落とす剥離加圧部材としてのスクレーパ12が
備えられ、回転体5に吸着したトナー6は、スクレーパ
12によって掻き落とされ、現像装置ハウジング1内へ
戻される。上記スクレーパ12としては、0.05〜
0.15mm程度のステンレスなどの板ばねやウレタン
ゴムブレードのエッジを低圧にて接触させたもの用い
た。このスクレーパ12の別の作用として、従来回転体
5の均一なトナー担持体2への圧接に苦労していたが、
撓みへの対策として回転体5への全域な荷重にて撓みの
ない良好な均一圧接が得られている。すなわち、上記ス
クレーパ12は、回転体5を撓ませることなく均一にト
ナー担持体2へ圧接させる部材としての機能を有してい
る。
The conductive elastic rotating member 5 has a diameter Φ of 3
Approximately 20mm aluminum or stainless steel round bar with EPDM
Of a two-layer structure, such as one coated with a rubber material of which the surface is PFA coated, or one coated with silicone rubber or EPDM rubber with urethane, silicone rubber,
A one-layer structure type such as EPDM rubber is used.
The conductive elastic rotating member 5 is transferred to the surface of the rotating member 5 at a position facing the toner carrying member 2 by the toner carrying member 2.
And the peripheral speed of the conductive elastic rotating member 5 is 0.1 to 2.0 of that of the toner carrier 2.
It is set to double, preferably 0.2 to 0.8 times. The nip pressure between the conductive elastic rotating member 5 and the toner carrier 2 is about 100 g / cm or less, preferably 60 g / cm or less. Further, the resistance is 10 3 to 10 10 Ωcm, more preferably 10 4 from the effective range of bias leak and voltage.
It is about 10 7 Ωcm. By doing this, 10K
Good chargeability is exhibited even after C / V copying. Here, the rotating body 5 in this embodiment is provided with a scraper 12 as a peeling pressure member for scraping off the adsorbed toner 6, and the toner 6 adsorbed on the rotating body 5 is scraped off by the scraper 12 and developed. It is returned into the device housing 1. As the scraper 12, 0.05 to
A leaf spring made of stainless steel or the like having a diameter of about 0.15 mm or an edge of a urethane rubber blade contacted at a low pressure was used. As another function of the scraper 12, it has been difficult to press the rotating body 5 onto the toner carrier 2 uniformly, as in the related art.
As a measure against the flexure, good uniform pressure contact without flexure is obtained under the entire load on the rotating body 5. That is, the scraper 12 has a function as a member that uniformly presses the toner carrier 2 without bending the rotor 5.

【0039】なお、上記導電性弾性回転部材5にトナー
6の帯電極性と同極性の直流電圧を印加した場合を図4
に示す。この図4に示すグラフから明らかなように、ト
ナー6の良好な搬送量と帯電性が得られる領域は、トナ
ー6と同極性の直流電圧を印加した場合であり、その理
由は逆極性に帯電したトナー6が回転部材5に転移され
ているためである。また、逆極性の直流電圧を印加した
場合は、正帯電トナーが回転部材5に転移されてしま
い、適性な搬送量が得られないため実使用範囲ではな
い。
Incidentally, FIG. 4 shows a case where a DC voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner 6 is applied to the conductive elastic rotating member 5.
Shown in. As is clear from the graph shown in FIG. 4, the region in which the good carrying amount and the charging property of the toner 6 are obtained is when the DC voltage having the same polarity as the toner 6 is applied, and the reason is that the toner 6 is charged in the opposite polarity. This is because the formed toner 6 has been transferred to the rotating member 5. Further, when a DC voltage of opposite polarity is applied, the positively charged toner is transferred to the rotating member 5 and an appropriate amount of conveyance cannot be obtained, so that it is not in the actual use range.

【0040】さらに、上記の如く構成される現像装置に
よって静電潜像が現像される静電潜像保持体15として
は、通常Se系感光体や有機感光体が用いられ、潜像保
持体15とトナー担持体2は、通常100〜400μm
程度の隙間で対向するように配置され、望ましくは15
0〜300μm程度の隙間で対向されている。
Further, as the electrostatic latent image holding member 15 on which the electrostatic latent image is developed by the developing device constructed as described above, a Se-based photoconductor or an organic photoconductor is usually used. And the toner carrier 2 are usually 100 to 400 μm
It is arranged so as to face each other with a clearance of about 15 and is preferably 15
They are opposed to each other with a gap of about 0 to 300 μm.

【0041】なお、図1及び図2において、16はトナ
ー6が外部に漏れるのを防止するシール部材を示してい
る。
1 and 2, reference numeral 16 denotes a seal member which prevents the toner 6 from leaking to the outside.

【0042】以上の構成において、この実施例に係る一
成分現像装置では、次のようにして、潜像保持体15上
に形成された静電潜像が現像される。すなわち、この現
像装置は、図1に示すように、現像装置のハウジング1
内に図示しないトナー貯蔵箱から現像剤としてのトナー
6が供給される。この現像装置ハウジング1の内部に供
給されたトナー6は、トナー担持体2とトナー供給部材
3との間に印加されるバイアス電圧によって、トナー供
給部材3からトナー担持体2へと供給され、トナー担持
体2の表面には、供給されたトナー6が担持される。
With the above structure, the one-component developing device according to this embodiment develops the electrostatic latent image formed on the latent image carrier 15 as follows. That is, as shown in FIG. 1, the developing device includes a housing 1 of the developing device.
Toner 6 as a developer is supplied from a toner storage box (not shown). The toner 6 supplied to the inside of the developing device housing 1 is supplied from the toner supply member 3 to the toner carrier 2 by the bias voltage applied between the toner carrier 2 and the toner supply member 3, and the toner 6 is supplied. The supplied toner 6 is carried on the surface of the carrier 2.

【0043】その後、上記トナー担持体2の表面に供給
されたトナー6は、トナー担持体2の回転に伴って規制
帯電固定部材4へと移動する。すると、このトナー担持
体2の表面に担持されたトナー6は、規制帯電固定部材
4によって摩擦帯電されるととともに、所定の厚さの層
厚に規制され、結果的に、トナー担持体2の表面には、
所定の極性(この実施例では、負極性)に帯電されたト
ナー層の薄層が形成される。
After that, the toner 6 supplied to the surface of the toner carrier 2 moves to the regulated charge fixing member 4 as the toner carrier 2 rotates. Then, the toner 6 carried on the surface of the toner carrier 2 is frictionally charged by the regulation charging fixing member 4 and is regulated to have a predetermined layer thickness. On the surface,
A thin layer of the toner layer charged to a predetermined polarity (negative polarity in this embodiment) is formed.

【0044】さらに、上記規制帯電固定部材4によって
摩擦帯電及び層厚規制されたトナー担持体2上のトナー
6は、導電性弾性回転部材5へと移動する。この導電性
弾性回転部材5は、トナー担持体2の回転方向と逆方向
に回転しているため、トナー担持体2上に担持されたト
ナー6を更に摩擦帯電するとともに、当該導電性弾性回
転部材5に印加されたトナー6の帯電極性と同極性の直
流電圧によって、逆極性に帯電されたトナー6を吸着除
去するようになっている。
Further, the toner 6 on the toner carrier 2 whose frictional charge and layer thickness are regulated by the regulated charge fixing member 4 moves to the conductive elastic rotating member 5. Since the conductive elastic rotation member 5 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the toner carrier 2, the toner 6 carried on the toner carrier 2 is further frictionally charged, and the conductive elastic rotary member is also rotated. A DC voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner 6 applied to the toner 5 is used to adsorb and remove the toner 6 charged to the opposite polarity.

【0045】こうすることによって、上記トナー担持体
2の表面には、規制帯電固定部材4と導電性弾性回転部
材5によって十分摩擦帯電され、しかも所定の層厚に規
制されたトナーの薄層が、逆極性の帯電トナー6を除去
した状態で形成される。
By doing so, a thin layer of toner that is sufficiently frictionally charged by the regulated charge fixing member 4 and the conductive elastic rotating member 5 and is regulated to a predetermined layer thickness is formed on the surface of the toner carrier 2. , Is formed in a state where the opposite polarity charged toner 6 is removed.

【0046】そして、上記トナー担持体2上に担持され
たトナーの薄層は、当該トナー担持体2の回転に伴って
トナー担持体2と潜像担持体との間の現像領域へと搬送
される。このトナー担持体2と潜像担持体との間の現像
領域においては、トナー担持体2と潜像担持体との間に
バイアス電源によって、直流電圧が重畳された交流電圧
が印加されているため、トナー担持体2上に担持された
トナーの薄層は、このバイアス電圧によって形成される
交番電界によって、トナー担持体2と潜像担持体との間
を往復飛翔するとともに、潜像担持体上に形成された静
電潜像をトナー6によって現像するようになっている。
Then, the thin layer of toner carried on the toner carrier 2 is conveyed to the developing area between the toner carrier 2 and the latent image carrier as the toner carrier 2 rotates. It In the developing area between the toner carrier 2 and the latent image carrier, an AC voltage in which a DC voltage is superimposed is applied by the bias power supply between the toner carrier 2 and the latent image carrier. The thin toner layer carried on the toner carrier 2 flies back and forth between the toner carrier 2 and the latent image carrier due to the alternating electric field formed by this bias voltage, and on the latent image carrier. The electrostatic latent image formed on the surface is developed with toner 6.

【0047】ところで、この実施例の場合には、規制帯
電固定部材4や回転部材5の通過により帯電の立ち上が
りの向上及びトナー薄層の再配列が行われているため、
画像、非画像部に対応した層形成状態に差がない。図5
は、本発明の実施例における帯電の立ち上がりを従来例
と比較したグラフを示す。図からも明らかなように、こ
の実施例において帯電の立ち上がりは大幅に改善されて
いる。それによって、画像履歴を解消した。
By the way, in the case of this embodiment, the rising of charging is improved and the toner thin layer is rearranged by passing through the regulated charging fixing member 4 and the rotating member 5.
There is no difference in the layer formation state corresponding to the image and non-image areas. Figure 5
Shows a graph comparing the rising of charging in the example of the present invention with the conventional example. As is clear from the figure, the rise of charging is significantly improved in this embodiment. As a result, the image history was eliminated.

【0048】その後、現像工程が終了した後のトナー担
持体2は、図1に矢印で示す方向に回転し、現像工程に
寄与しなかったトナー6を表面に吸着担持した状態で、
現像装置ハウンジグ1の内部へと回転する。その際、上
記トナー6は、十分摩擦帯電されており十分な電荷量を
有するため、現像に寄与しなかったトナー6であって
も、トナー担持体2が形成する電界によって当該トナー
担持体2の表面へと確実に吸着され、外部に飛散するこ
とはない。
After that, the toner carrier 2 after the development process is rotated in the direction shown by the arrow in FIG. 1 and the toner 6 which has not contributed to the development process is adsorbed and carried on the surface,
It rotates into the developing device hound jig 1. At this time, since the toner 6 is sufficiently frictionally charged and has a sufficient charge amount, even the toner 6 that has not contributed to the development of the toner carrier 2 due to the electric field formed by the toner carrier 2. It is surely adsorbed to the surface and does not scatter to the outside.

【0049】実験例 次に、本発明者らは、上記図1に示す実施例において、
本発明の効果の経時的安定性を確認するため、下記の条
件にて長時間のプリントテストを行ったところ、約6
0,000枚後でも画像履歴は発生せず、トナー飛散も
きわめて少なく、トナー層も良好でカブリは未発生であ
った。
Experimental Example Next, in the example shown in FIG.
In order to confirm the stability of the effect of the present invention over time, a long-time print test was performed under the following conditions.
Image history did not occur even after 10,000 sheets, toner scattering was extremely small, toner layer was good, and fog did not occur.

【0050】 潜像担持体 負帯電有機感光体 プロセススピード 160mm/sec トナー担持体 Φ24mm、180rpm フェノール樹脂ロール(106 Ωcm) トナー供給部材 Φ19mm、600rpm ステンレスロール(開口部有り) トナー規制帯電固定部材 SUS303、0.12mm厚の板バネに1mm 厚のEPDMゴムを接着したもの 接触圧力は約120gf/cm、抵抗105 Ωcm トナー規制帯電回転部材 Φ10mm、430rpm EPDMゴムにPFAコートしたもの 抵抗105 Ωcm、 50mm/sec担持体と逆回転 潜像保持体、担持体隙間 約200μm トナー規制帯電固定部材 約30g/cm と担持体のニップ圧 トナー規制帯電回転部材 約30g/cm と担持体のニップ圧 潜像電位 −100V 背景部電位 −350V 現像バイアス電位 直流−200Vに交流2.4kVPP、2kHz重畳 トナー規制帯電固定部材 直流+400V 印加電圧 トナー規制帯電回転部材 直流−400V 印加電圧 トナー 非磁性一成分カラートナー(ポリエステル系)Latent image carrier Negatively charged organic photoreceptor Process speed 160 mm / sec Toner carrier Φ24 mm, 180 rpm Phenolic resin roll (10 6 Ωcm) Toner supply member Φ19 mm, 600 rpm Stainless steel roll (with opening) Toner regulation charging fixing member SUS303 , 0.12 mm thick leaf spring bonded with 1 mm thick EPDM rubber Contact pressure is about 120 gf / cm, resistance 10 5 Ωcm Toner regulation charging rotary member Φ10 mm, 430 rpm EPDM rubber PFA coated resistance 10 5 Ωcm, 50 mm / sec Reverse rotation with the carrier Latent image carrier, carrier gap Approx. 200 μm Toner regulating charging fixing member Approx. 30 g / cm and nip pressure of the carrier Toner regulating charging rotating member Approx. 30 g / cm Nip pressure of the carrier Latent image Potential -100V Background power -350V developing bias potential DC -200V to AC 2.4 kV PP, 2 kHz superimposed toner regulating charging fixing member DC + 400V voltage applied toner regulating charging rotary member DC -400V applied voltage the toner non-magnetic one-component color toner (polyester)

【0051】比較例 図に示すような従来の現像装置において、同様に経時的
安定性を確認するため、同様の実験を条件にて長時間の
プリントテストを行った。
Comparative Example In a conventional developing device as shown in the figure, in order to similarly confirm the stability over time, a long-term print test was performed under the same experiment conditions.

【0052】図6は10KC/V(10,000枚)の
ランニングテストを実施した場合のイニシャルとランニ
ング後の帯電性を比較した結果を比較例とともに示すも
のである。
FIG. 6 shows the results of comparison between the initial charge and the chargeability after running when a running test of 10 KC / V (10,000 sheets) was carried out together with a comparative example.

【0053】この図6から明らかなように、本発明では
現像領域での帯電性に差はほとんど生じず、逆極性の現
像剤の増加もみられなかったのに対し、比較例では現像
領域での帯電性の本発明に比べて低く、しかも逆極性の
現像剤が大幅に増加することがわかった。本テストの1
0KC/V後の現像装置内のトナーを電子顕微鏡(SE
M)写真により比較を実施したところ、比較例の場合に
は現像剤(トナー)に外添剤の埋まりこみが激しくかな
り劣化しているが、本発明での埋まりこみは少ないこと
が判明した。また、同様のテストを図7のように固定部
材にバイアスを印加した場合としない場合とで比較した
ところ、イニシャルの帯電性に差があるものの、両者と
も帯電性の低下がみられず維持性に優れていることが判
明した。
As is apparent from FIG. 6, in the present invention, there was almost no difference in the charging property in the developing area, and no increase in the developer having the opposite polarity was observed. It was found that the developer having a lower charging property than that of the present invention and having a reverse polarity was significantly increased. 1 of this test
The toner in the developing device after 0KC / V was taken with an electron microscope (SE
M) As a result of comparison by photographs, it was found that in the case of the comparative example, the embedding of the external additive into the developer (toner) was severely deteriorated, but the embedding in the present invention was small. Further, comparing the same test with and without applying a bias to the fixing member as shown in FIG. 7, although there is a difference in the chargeability of the initials, no decrease in the chargeability is observed in both cases and the maintainability is improved. It turned out to be excellent.

【0054】さらに、本発明の図2と図1の構成にて帯
電性及び搬送量の変化を示したグラフを図8に示した。
両者とも明らかなように、2つの圧接部材にて機能分離
が行われており、最初の固定部材4にてほぼ搬送量が決
定され、その際帯電性もある程度所望の極性側に移行さ
れ、次いで回転部材5により搬送量の変化が少なくかつ
逆極性の除去及びさらなる帯電性の向上が行われている
ことがわかる。そして、回転部材5に付着させられた逆
極性現像剤はウレタンゴムやEPDMなどを用いた硬度
30〜80度程度のブレード形状のゴムのエッジ11が
回転部材5にあてられていることにより、現像剤6がス
クレープされ除去される。
Further, FIG. 8 is a graph showing changes in charging property and conveyance amount in the configurations of FIGS. 2 and 1 of the present invention.
As is apparent from both, the function separation is performed by the two pressure contact members, the transport amount is almost determined by the first fixing member 4, and at that time, the charging property is also shifted to a desired polarity side to some extent. It can be seen that the rotating member 5 has little change in the carry amount, removes the reverse polarity, and further improves the charging property. The reverse polarity developer attached to the rotating member 5 is developed by the blade 11 made of urethane rubber or EPDM having a blade-shaped rubber having a hardness of about 30 to 80 degrees applied to the rotating member 5. Agent 6 is scraped and removed.

【0055】また、トナー担持体2に対して回転部材5
が圧接する際に撓みが生じセンター部でのニップ幅が減
少し、搬送量の増加や帯電不良の発生という現象が起き
ているため、幅方向のバラツキの発生を低下させてい
る。そこで、スクレーパ11の活用により軸方向均一な
接触圧を得ることができる。図9に本構成での撓みと線
圧の関係を示す。上記テストに引きつづき100KC/
Vのテストを実施したところ帯電性の低下及び画質上の
欠陥、クラウドによる機内汚染もなく安定した維持性を
示した。
Further, the rotating member 5 is attached to the toner carrier 2.
When the sheet is pressed, the nip width at the center portion is reduced, and a phenomenon such as an increase in the amount of conveyance or occurrence of charging failure occurs, so that the variation in the width direction is reduced. Therefore, by utilizing the scraper 11, it is possible to obtain a uniform contact pressure in the axial direction. FIG. 9 shows the relationship between bending and linear pressure in this configuration. Following the above test, 100KC /
When the V test was carried out, stable maintainability was exhibited without deterioration of chargeability, image quality defects, and cloud contamination inside the machine.

【0056】一方、図13に示すような従来の現像装置
では、現像部においては、供給部材より新たなトナーが
担持体に供給され、規制帯電固定部材によって、新たな
トナーの薄層が次々に形成されるが、非現像部において
は、一度形成されたトナーの薄層が再度規制帯電固定部
材を通過することになり、非画像部がしばらく続く部分
では新たなトナーの供給を受けないまま、同一のトナー
の薄層が何度も規制部材を通過することになる。担持体
上のトナーの層厚を測定すると、現像部における新たな
トナーの薄層の層厚は非現像部のそれより数ミクロン高
く、また現像部におけるトナーの帯電量は非現像部のそ
れより数μC/g程度低くなっていた。また、非現像部
のトナーは担持体に対する付着縁化の現像部におけるそ
れよりも大きく、トナーの飛翔性にも差を生じていた。
これらの原因により、例えば図15のようなプリントサ
ンプルが得られる。
On the other hand, in the conventional developing device as shown in FIG. 13, in the developing section, new toner is supplied to the carrier from the supply member, and new thin layers of toner are successively generated by the regulated charge fixing member. Although it is formed, in the non-developing portion, a thin layer of toner once formed will pass through the regulated electrification fixing member again, and in the portion where the non-image portion continues for a while, new toner is not supplied, A thin layer of the same toner will pass through the regulating member many times. When the layer thickness of the toner on the carrier is measured, the layer thickness of the new thin layer of toner in the developing area is several microns higher than that in the non-developing area, and the charge amount of toner in the developing area is higher than that in the non-developing area. It was about several μC / g lower. Further, the toner in the non-developing area is larger than that in the developing area due to the adhesion of the toner to the carrier, which causes a difference in the flying property of the toner.
Due to these causes, for example, a print sample as shown in FIG. 15 is obtained.

【0057】すなわち、図15において、A4サイズの
原稿のうちプリント開始後約2/3までをみると3×1
0cmの長方形状のベタ黒である現像部と非現像部に分
かれており、それに続くプリント後半には15×5cm
の面積率50%の網点画像があり、非画像部に続く網点
画像のコピー濃度は、画像部に続くそれよりやや低くな
っていた。これは、非現像部における担持体上のトナー
の帯電性が、現像部におけるそれよりやや高くなり、非
画像部における担持体上のトナーが現像部のそれより飛
翔しにくくなっているために、感光体と現像剤担持体間
に往復運動するトナーが減少したり、網点画像の潜像電
荷を中和させるためのトナー量が現像部のそれより少な
くなるためである。
That is, referring to FIG. 15, when looking at about 2/3 of the A4 size document after the start of printing, it is 3 × 1.
It is divided into a 0 cm rectangular solid black development area and a non-development area, and 15 x 5 cm in the latter half of the subsequent print.
There was a halftone dot image with an area ratio of 50%, and the copy density of the halftone dot image following the non-image part was slightly lower than that following the image part. This is because the chargeability of the toner on the carrier in the non-developing area is slightly higher than that in the developing area, and the toner on the carrier in the non-image area is less likely to fly than that in the developing area. This is because the amount of toner that reciprocates between the photoconductor and the developer carrying member is reduced, and the amount of toner for neutralizing the latent image charge of a halftone image is smaller than that in the developing unit.

【0058】実施例2 図10乃至図12はそれぞれこの発明の他の実施例を示
すものであり、前記実施例と同一の部材には同一の符号
を付して説明すると、この実施例では、トナー担持体に
接触するように配設される帯電部材の構成が、前記実施
例1と異なっている。
Embodiment 2 FIGS. 10 to 12 show other embodiments of the present invention. The same members as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals and explained. The configuration of the charging member arranged so as to contact the toner carrier is different from that of the first embodiment.

【0059】すなわち、図10に示す実施例は、トナー
担持体2の上流側に設けられる帯電部材がブレードでは
なく、回転せずに固定状態に配置されたロール状部材2
0によって形成されている。また、図11に示す実施例
は、トナー担持体2の下流側に設けられる帯電部材がロ
ールではなく、ブレード状部材21によって形成されて
おり、このブレード状帯電部材21がトナー担持体2の
表面の接線方向に往復移動するように構成されている。
さらに、図12に示す実施例は、トナー担持体2の下流
側に設けられる帯電部材がロールではなく、無端ベルト
状部材22によって形成されており、この無端ベルト状
部材22が回転移動するように構成されている。
That is, in the embodiment shown in FIG. 10, the charging member provided on the upstream side of the toner carrier 2 is not a blade but a roll-shaped member 2 arranged in a fixed state without rotating.
It is formed by 0. In the embodiment shown in FIG. 11, the charging member provided on the downstream side of the toner carrier 2 is not a roll but a blade-shaped member 21, and the blade-shaped charging member 21 is the surface of the toner carrier 2. Is configured to reciprocate in the tangential direction.
Further, in the embodiment shown in FIG. 12, the charging member provided on the downstream side of the toner carrier 2 is formed by the endless belt-shaped member 22 instead of the roll, and the endless belt-shaped member 22 is rotated and moved. It is configured.

【0060】こうすることによって、図10、11、1
2に示したように各組み合わせ(回転部材、固定部材)
が、前提として低線圧で、適正なバイアス印加が実施さ
れれば可能であり、帯電性の低下及び画質上の欠陥なく
安定した維持性を発揮することができる。
By doing so, FIGS.
Each combination as shown in 2 (rotating member, fixed member)
However, as a premise, it is possible if a low linear pressure is applied and an appropriate bias is applied, and stable maintainability can be exhibited without deterioration in charging property and defects in image quality.

【0061】その他の構成及び作用は前記実施例と同様
であるので、その説明を省略する。
The other structure and operation are the same as those of the above-mentioned embodiment, and the explanation thereof will be omitted.

【0062】[0062]

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、現像履歴やトナー飛散等の問題を2次障害な
しに達成することができ、安定かつ良好な帯電性を維持
することができ、長期にわたり良好な画質を得られると
共に、小型でしかも低コスト化が可能な一成分現像装置
を提供することができる。
According to the present invention, which has the above-described structure and operation, problems such as development history and toner scattering can be achieved without secondary obstacles, and stable and favorable chargeability can be maintained. Therefore, it is possible to provide a one-component developing device which is capable of obtaining a good image quality for a long period of time and which is compact and can be manufactured at low cost.

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

【図1】 図1はこの発明に係る一成分現像装置の一実
施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a one-component developing device according to the present invention.

【図2】 図2は同実施例の変形例を示す構成図であ
る。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a modified example of the same embodiment.

【図3】 図3はバイアス印加電圧とトナーの帯電量及
びトナー重量との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a bias application voltage, a toner charge amount, and a toner weight.

【図4】 図4はバイアス印加電圧とトナーの帯電量及
びトナー重量との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a bias application voltage, a toner charge amount, and a toner weight.

【図5】 図5は本発明と従来例におけるトナーの帯電
量及びトナー重量との比較を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a comparison between a toner charge amount and a toner weight in the present invention and a conventional example.

【図6】 図6は本発明と従来例におけるトナーの帯電
量及びトナー重量との比較を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a comparison between a toner charge amount and a toner weight in the present invention and a conventional example.

【図7】 図7はバイアスの印加に有無によるトナーの
帯電量及びトナー重量との比較を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a comparison between a toner charge amount and a toner weight depending on whether or not a bias is applied.

【図8】 図8は本発明と従来例におけるトナーの帯電
量及びトナー重量との比較を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a comparison between a toner charge amount and a toner weight in the present invention and a conventional example.

【図9】 図9は担持体と回転体との線圧及び回転体撓
み量との関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the linear pressure between the carrier and the rotating body and the amount of bending of the rotating body.

【図10】 図10はこの発明に係る一成分現像装置の
他の実施例を示す要部構成図である。
FIG. 10 is a main part configuration diagram showing another embodiment of the one-component developing device according to the present invention.

【図11】 図11はこの発明に係る一成分現像装置の
他の実施例を示す要部構成図である。
FIG. 11 is a main part configuration diagram showing another embodiment of the one-component developing device according to the present invention.

【図12】 図12はこの発明に係る一成分現像装置の
他の実施例を示す要部構成図である。
FIG. 12 is a main part configuration diagram showing another embodiment of the one-component developing device according to the present invention.

【図13】 図13は従来の現像装置を示す構成図であ
る。
FIG. 13 is a block diagram showing a conventional developing device.

【図14】 図14はコピー枚数とトナーの帯電量及び
トナー重量との比較を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a comparison between the number of copies and the toner charge amount and toner weight.

【図15】 図15(a)(b)は画像記録サンプルを
それぞれ示す説明図である。
15A and 15B are explanatory views showing image recording samples, respectively.

【図16】 図16は従来の他の現像装置を示す構成図
である。
FIG. 16 is a block diagram showing another conventional developing device.

【図17】 図17はトナーの帯電量及びトナー重量を
示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing a toner charge amount and a toner weight.

【図18】 図18は従来の他の現像装置を示す構成図
である。
FIG. 18 is a block diagram showing another conventional developing device.

【図19】 図19は従来の他の現像装置を示す構成図
である。
FIG. 19 is a block diagram showing another conventional developing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ハウジング、2 トナー担持体、3 トナー供給部
材、4 規制帯電固定部材、5 回転部材。
1 housing, 2 toner carrier, 3 toner supply member, 4 regulated charge fixing member, 5 rotating member.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 美樹夫 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Mikio Yamamoto 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電潜像保持体の近傍にトナー担持体を
配設し、このトナー担持体上にトナーを供給するととも
に、当該トナー担持体上に摩擦帯電されたトナーの薄層
を形成し、このトナー担持体上に形成されたトナー層に
よって静電潜像保持体の静電潜像を現像する一成分現像
装置において、上記トナー担持体の周囲に、当該トナー
担持体上に供給されたトナーを摩擦帯電するとともにト
ナーの層厚を規制するトナー層厚規制帯電部材を複数設
け、これらのトナー層厚規制帯電部材の少なくとも1つ
にバイアス電圧を印加することを特徴とする一成分現像
装置。
1. A toner carrier is disposed in the vicinity of an electrostatic latent image carrier, toner is supplied onto the toner carrier, and a thin layer of triboelectrically charged toner is formed on the toner carrier. Then, in a one-component developing device that develops the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier by the toner layer formed on the toner carrier, the toner is supplied around the toner carrier on the toner carrier. One-component development characterized in that a plurality of toner layer thickness regulating charging members for frictionally charging the toner and regulating the toner layer thickness are provided, and a bias voltage is applied to at least one of these toner layer thickness regulating charging members. apparatus.
【請求項2】 前記トナー担持体に圧接するトナー層厚
規制帯電部材は少なくとも固定部材及び可動部材を1つ
以上設けると共に、最下流側に導電性弾性移動部材が配
置されていることを特徴とする請求項第1項記載の一成
分現像装置。
2. The toner layer thickness regulating charging member that is in pressure contact with the toner carrier is provided with at least one fixed member and one movable member, and a conductive elastic moving member is arranged on the most downstream side. The one-component developing device according to claim 1.
【請求項3】 前記固定部材及び可動部材の両方にバイ
アス電圧を印加する場合、直流成分のバイアス電圧の極
性をそれぞれ異ならせたことを特徴とする請求項第2項
記載の一成分現像装置。
3. The one-component developing device according to claim 2, wherein when a bias voltage is applied to both the fixed member and the movable member, the polarities of the bias voltage of the DC component are made different from each other.
【請求項4】 前記可動部材はトナー担持体と逆方向に
回転すると共にトナーと同極性の直流成分のバイアス電
圧が印加されていることを特徴とする請求項第2項記載
の一成分現像装置。
4. The one-component developing device according to claim 2, wherein the movable member rotates in a direction opposite to that of the toner carrier and a bias voltage of a DC component having the same polarity as the toner is applied. .
【請求項5】 前記可動部材にはトナーを剥離させると
共に、トナー担持体に対して可動部材の加圧機能を兼ね
たトナー剥離加圧部材を設けたことを特徴とする請求項
第2項記載の一成分現像装置。
5. The toner peeling / pressurizing member for peeling toner from the movable member and having a function of pressing the movable member against the toner carrier, is provided. One-component developing device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11119546A (en) * 1997-10-09 1999-04-30 Canon Inc Developing device, process cartridge and image forming device
JPH11119547A (en) * 1997-10-09 1999-04-30 Canon Inc Developing device, process cartridge and image forming device
US7215911B2 (en) * 2003-12-29 2007-05-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus having subsidiary charge roller
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