JPH1124388A - Developing device - Google Patents

Developing device

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JPH1124388A
JPH1124388A JP19790897A JP19790897A JPH1124388A JP H1124388 A JPH1124388 A JP H1124388A JP 19790897 A JP19790897 A JP 19790897A JP 19790897 A JP19790897 A JP 19790897A JP H1124388 A JPH1124388 A JP H1124388A
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JP
Japan
Prior art keywords
developer
developing
carrier
particles
volume resistivity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP19790897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Aoki
勝弘 青木
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1124388A publication Critical patent/JPH1124388A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stable developing characteristic by performing binary development through the use of a developer carrier in which specific grains are dispersed in the front layer of a substrate made of a specific conductive material so as to expose at least a part of the specific grains to the surface of the front layer. SOLUTION: The substrate 3a of a developer carrier is made of a conductive material whose volume resistivity is <=10<5> Ω.cm and also binary development is performed by using the developer carrier in which grains 8 which are >=10<6> Ω.cm in the volume resistivity and <=20 μm in the grain diameter (a) are dispersed on the front layer of the substrate 3a, so as to expose at least a part of the grains 8 to the surface 3b of the front layer. Therefore, a developing electric field between a latent image on a photoreceptor drum and the developer carrier can be stressed. Thus, even if a developing potential is changed, the concentration of the developing electric field on an optical writing dot on the photoreceptor drum is mitigated. Further, the volume resistivity of the grains 8 dispersed on the front layer is increased to suppress the concentration and also a developer supplied from a developer supplying member is triboelectrified to increase the supply rate of the developer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の現像装置に係り、詳しくは、潜像
担持体としての感光体の電位の閾値に応じた2値現像、
すなわち、該感光体上の光書込みドットを1成分現像剤
としてのトナーの付着か非付着かの2値によって現像す
る方式の2値作像プロセス現像を行なう現像装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device such as a copying machine, a facsimile, a printer, and the like.
That is, the present invention relates to a developing device for performing a binary image forming process development of a method of developing an optically written dot on the photoreceptor by two values, that is, adhesion and non-adhesion of toner as a one-component developer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の現像装置としては、潜像担
持体としての感光体に対向した現像領域に1成分現像剤
としてのトナーを担持して搬送する現像剤担持体として
の現像ローラと、該現像ローラに担持されたトナーを均
一な薄層に形成する薄層形成部材としてのドクタと、該
現像ローラにトナーを供給する現像剤供給部材としての
トナー供給ローラと、該トナー供給ローラにより供給さ
れるトナーを収容する現像剤収容ケースとしてのトナー
容器とを備え、上記現像領域に適切な電界を形成するバ
イアスを該現像ローラに印加し、該現像領域の現像ロー
ラと感光体との間で、該現像ローラの表面のトナーを往
復運動させることにより、図示しない光書き込み手段に
より該感光体上に書き込まれた光書込みドットを、トナ
ーの付着か非付着かの2値によって非接触現像する2値
作像プロセス現像方式の現像装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a developing device of this type includes a developing roller as a developer carrying member for carrying and transporting a toner as a one-component developer in a developing area facing a photoreceptor as a latent image carrying member. A doctor as a thin layer forming member for forming the toner carried on the developing roller into a uniform thin layer, a toner supplying roller as a developer supplying member for supplying toner to the developing roller, and the toner supplying roller. A toner container as a developer accommodating case for accommodating the supplied toner, a bias for forming an appropriate electric field in the developing area is applied to the developing roller, and a bias is applied between the developing roller and the photosensitive member in the developing area. By reciprocating the toner on the surface of the developing roller, the optical writing dots written on the photoreceptor by the optical writing means (not shown) can be attached or non-adhered. A developing device of the non-contact development is a binary imaging process developing method is known by the binary.

【0003】一方、一般的な通常の現像方式において、
現像によりスリーブゴーストやフェーディングがなく濃
度が均一且つ十分な画像を、低湿、高湿の環境によらず
に安定して得ることができる現像装置の提供を目的とし
て、「像担持体に形成された潜像を現像剤担持体上に担
持した一成分現像剤で現像して顕像化する現像装置にお
いて、前記現像剤担持体の表面に少なくとも結晶性グラ
ファイトを含有する樹脂被膜層を形成すると共に、前記
現像剤担持体の表面に磨き加工を施すことによって、前
記表面に結晶性グラファイトを露出させたことを特徴と
する現像装置。」が提案されている(特開平4−284
474号(以下これを「公知例1」という))。
On the other hand, in a general ordinary developing method,
With the aim of providing a developing device capable of stably obtaining a uniform and sufficient image without developing a sleeve ghost or fading due to development regardless of a low-humidity and high-humidity environment. A developing device that develops the latent image by using a one-component developer carried on a developer carrier to form a visible image, wherein a resin coating layer containing at least crystalline graphite is formed on the surface of the developer carrier. A developing device characterized in that the surface of the developer carrying member is polished to expose crystalline graphite on the surface. ”(Japanese Patent Laid-Open No. 4-284).
No. 474 (hereinafter referred to as "known example 1").

【0004】また、一般的な通常の現像方式において、
高いトナー帯電性を備えるようにすることを目的とし
て、「軸体の外周に導電層が形成された導電性ロールで
あって、上記導電層が、フェノール系樹脂バインダー中
に、(A)成分:粒径20μm以下のフェノール樹脂硬
化粉末、及び(B)成分:粒径20μm以下のポリフッ
化エチレン系粉末、の少なくとも(A)成分と、導電性
金属酸化物粉末を分散含有させた導電塗料によって形成
されていることを特徴とする導電性ロール。」が提案さ
れている(特開平4−284475号(以下これを「公
知例2」という))。
[0004] In a general ordinary developing method,
For the purpose of providing a high toner chargeability, “a conductive roll having a conductive layer formed on the outer periphery of a shaft body, wherein the conductive layer is contained in a phenolic resin binder and contains a component (A): A phenolic resin cured powder having a particle size of 20 μm or less, and a conductive paint containing at least a component (A) of component (B): a polyfluorinated ethylene-based powder having a particle size of 20 μm or less, and a conductive metal oxide powder dispersed therein. The conductive roll is characterized in that it has been performed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-284475 (hereinafter referred to as "known example 2")).

【0005】更に、一般的な通常の現像方式において、
長期使用においても現像剤担持体表面被膜の耐摩耗性が
保持され、安定した被膜の表面粗度及びトナーの帯電付
与性、トナーの該担持体への融着が抑制され、画像濃度
低下及びスリーブゴーストが生じにくい現像剤担持体の
提供を目的として、「像担持体上に形成された潜像を現
像する一成分現像剤を担持する現像剤担持体において、
該現像剤担持体表面に、結着樹脂中に少なくとも導電性
球状粒子と低表面エネルギー球状粒子を含有する被膜層
が設けられたことを特徴とする現像剤担持体。」が提案
されている(特開平8−179616号(以下これを
「公知例3」という))。
Further, in a general ordinary developing method,
Even when used for a long time, the wear resistance of the surface layer of the developer carrying member is maintained, the surface roughness of the stable film and the charge-imparting property of the toner are suppressed, the fusion of the toner to the carrier is suppressed, and the image density is reduced and the sleeve is reduced. For the purpose of providing a developer carrier in which ghosts are less likely to occur, `` In a developer carrier that carries a one-component developer for developing a latent image formed on an image carrier,
A developer carrier, wherein a coating layer containing at least conductive spherical particles and low surface energy spherical particles in a binder resin is provided on the surface of the developer carrier. (Japanese Patent Laid-Open No. 8-179616 (hereinafter referred to as "known example 3")).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
2値作像プロセス現像方式の現像装置では、1成分トナ
ーを使用して非接触現像により感光体の一定電位の閾値
に対して2値現像を行なおうとしているが、感光体に書
き込まれた光書き込みドットが、例えば、その主走査方
向の光書き込み時における光書き込みドットの単位長さ
当りのドット数が600[dpi]で、1ドットの書き
込みに対して2ドットの空きしかないような密集ドット
の場合には、その現像ポテンシャルを変化させると、感
光体上の顕像のドット面積が変動してしまう。
However, in the developing device of the conventional binary image forming process developing system, the binary developing is performed by a non-contact developing method using a one-component toner with respect to a threshold value of a constant potential of the photosensitive member. When the number of optical writing dots per unit length of the optical writing dots at the time of optical writing in the main scanning direction is 600 [dpi], for example, In the case of dense dots in which only two dots are available for writing, if the development potential is changed, the dot area of the visible image on the photoconductor changes.

【0007】すなわち、現状における現像装置では、そ
の現像ローラの導電体の体積固有抵抗が105[Ω・c
m]以下であり、感光体に形成される潜像の解像力が上
がった場合に、十分な現像電界が得られていない。そこ
で、このような密集ドットを顕像化する場合には、例え
ば、Vpp=1200[V]で、F(周波数)=2[k
Hz]のサイン波からなるAC(交流)バイアスを現像
ローラに印加して現像電界を強調し、該密集ドットを十
分に現像する。このように、現像ローラに印加するAC
バイアス条件を変化させて現像電界を強調することによ
り、感光体上の顕像を密集ドットして十分に再現させる
ことが可能となる。
That is, in the current developing device, the volume resistivity of the conductor of the developing roller is 10 5 [Ω · c].
m] or less, and when the resolving power of the latent image formed on the photoconductor is increased, a sufficient developing electric field is not obtained. Therefore, when such dense dots are visualized, for example, Vpp = 1200 [V] and F (frequency) = 2 [k]
[Hz] of a sine wave is applied to the developing roller to emphasize the developing electric field and sufficiently develop the dense dots. Thus, the AC applied to the developing roller
By changing the bias condition to enhance the developing electric field, it becomes possible to sufficiently reproduce the visible image on the photoconductor with dense dots.

【0008】しかしながら、上述のように、現像電界を
強調するために現像ローラに印加するACバイアス条件
を変化させると、例えば、現像ローラの潜像に対応する
部分の周りから余分なトナーが感光体に向けて移動した
り、あるいは、現像ローラから潜像に向けて移動するト
ナー量の絶対量が不足して、感光体上の顕像のドット面
積が変動してしまう。具体的には、現像ポテンシャルを
±50[V]変化させると、顕像化されたドット面積が
約30%も変動してしまう。
However, as described above, when the AC bias condition applied to the developing roller is changed in order to emphasize the developing electric field, for example, extra toner from around the portion corresponding to the latent image of the developing roller becomes Or the absolute amount of toner moving from the developing roller toward the latent image is insufficient, and the dot area of the visible image on the photoconductor varies. Specifically, when the developing potential is changed by ± 50 [V], the visualized dot area fluctuates by about 30%.

【0009】ところで、上述のような現像ローラの潜像
に対応する部分の周りから余分なトナーによる現像を抑
える方法として、現像ローラの基体に対して抵抗の異な
った粒子を分散させた分散系現像ローラを使用すること
が試みられている。
As a method of suppressing the development by the extra toner from around the portion corresponding to the latent image of the developing roller as described above, a dispersion developing method in which particles having different resistances are dispersed in a base of the developing roller is used. Attempts have been made to use rollers.

【0010】しかしながら、従来の分散系現像ローラで
は、基体に分散された粒子が異なった抵抗を有していて
も、その粒径が50[μm]以上と比較的大きいため、
例えば、ハーフトーン画像のような比較的低電位の潜像
の現像時に、そのパターンがスリーブゴーストとして残
ってしまい、均一な濃度の画像が得られなかった。
However, in the conventional dispersion type developing roller, even if the particles dispersed in the substrate have different resistances, the particles have a relatively large particle size of 50 [μm] or more.
For example, when a latent image having a relatively low potential such as a halftone image is developed, the pattern remains as a sleeve ghost, and an image having a uniform density cannot be obtained.

【0011】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、現像ポテンシャルが
変化しても、感光体上の顕像のドット面積が変動するこ
とのない安定した2値現像システムを得ることができる
現像装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a stable and stable dot area of a visible image on a photoreceptor even when a development potential changes. An object of the present invention is to provide a developing device capable of obtaining a binary developing system.

【0012】なお、前記「公知例1」の現像装置は、本
発明とその目的を異にし、また、その現像方式も2値作
像プロセス現像方式ではないため、この現像装置を2値
現像システムにそのまま適用した場合には、現像剤担持
体の表面に形成された結晶性グラファイトを含有する樹
脂被膜層が、現像電界の現像ポテンシャルに悪影響を及
ぼして、その現像能力が低下する虞れが高い。
The developing device of the "known example 1" has a different purpose from that of the present invention, and its developing system is not a binary image forming process developing system. When applied as it is, the resin coating layer containing crystalline graphite formed on the surface of the developer carrying member adversely affects the developing potential of the developing electric field, and the developing capability is likely to be reduced. .

【0013】また、前記「公知例2」の導電性ロール
は、本発明とその目的を異にし、また、その導電層が高
いトナー帯電性を備えているため、この導電性ロールを
2値現像システムにおける現像ローラとしてそのまま適
用した場合には、トナーとの摩擦帯電特性が向上するこ
とで現像ローラに対するトナーの付着力が過度に増大さ
れて、その現像能力が低下する虞れが高い。
Further, the conductive roller of the above-mentioned "known example 2" has a different purpose from that of the present invention. Further, since the conductive layer has a high toner charging property, the conductive roll is subjected to binary developing. When the toner is directly used as the developing roller in the system, the frictional charging characteristic with the toner is improved, so that the adhesive force of the toner to the developing roller is excessively increased, and there is a high possibility that the developing ability is reduced.

【0014】更に、前記「公知例3」の現像剤担持体
は、本発明とその目的を異にし、また、その被膜層が高
抵抗とならざるを得ないため、2値現像向きの高γから
低γになるとともに、その現像能力が低下する虞れが高
い。すなわち、この「公知例3」の現像剤担持体では、
2値現像のような比較的低電位な現像を行なおうとして
も、低γとなるため飽和現像を行なうには感光体電位つ
まり現像ポテンシャルを2値現像の200Vから500
Vに上げなければならず、このようにするためには感光
体の厚みを増大させる必要があるため、この感光体の厚
みの増大により露光時の光の拡散の影響で高解像度の画
像が得られなくなる。
Further, the developer carrier of the above-mentioned "known example 3" has a different purpose from that of the present invention, and the coating layer of the developer carrier has to have a high resistance. And the developing ability is likely to be reduced. That is, in the developer carrier of “known example 3”,
Even if a relatively low potential development such as a binary development is to be performed, the photoreceptor potential, that is, the development potential must be increased from 200 V of the binary development to 500 V in order to perform saturated development because of a low γ.
V. In order to achieve this, it is necessary to increase the thickness of the photoreceptor. Therefore, a high-resolution image is obtained due to the effect of light diffusion during exposure due to the increase in the thickness of the photoreceptor. Can not be.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、潜像担持体に対向した現像領域
に1成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該
現像剤担持体に担持された現像剤を均一な薄層に形成す
る薄層形成部材と、該現像剤担持体に現像剤を供給する
現像剤供給部材と、該現像剤供給部材により供給される
現像剤を収容する現像剤収容ケースとを備え、該潜像担
持体の電位の閾値に応じた2値現像を行なう現像装置に
おいて、上記現像剤担持体の基体を、体積固有抵抗が1
5[Ω・cm]以下の導電性材料で形成するととも
に、該基体の表層に、体積固有抵抗が106[Ω・c
m]以上で粒径が20[μm]以下の粒子を、該粒子の
少なくとも一部が該表層の表面に露出するように分散さ
せたことを特徴とするものである。この現像装置におい
ては、体積固有抵抗が105[Ω・cm]以下の導電性
材料で形成された基体の表層に、体積固有抵抗が106
[Ω・cm]以上で粒径が20[μm]以下の粒子が、
少なくとも一部を該表層の表面に露出するように分散さ
れた現像剤担持体を使用して2値現像を行なうので、潜
像担持体上の潜像と現像ローラとの間の現像電界が強調
される。また、現像ポテンシャルを変化させても、潜像
担持体上の光書き込みドットへの現像電界の集中が緩和
される(詳しくは後述する)。更に、現像剤担持体の基
体の表層に分散された粒子の体積固有抵抗を高めること
で、潜像担持体上の光書き込みドットへの現像電界の集
中が更に抑制されるとともに、現像剤供給部材から供給
される現像剤と摩擦帯電することにより現像剤の供給率
が向上される。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to a developer carrying member for carrying and transporting a one-component developer in a developing region facing a latent image carrying member; A thin layer forming member for forming the developer carried on the developer carrier into a uniform thin layer, a developer supply member for supplying the developer to the developer carrier, and a developer supply member for supplying the developer to the developer carrier. And a developer accommodating case for accommodating the developer, wherein the developing device carries out a binary development in accordance with a threshold value of the potential of the latent image carrier.
0 5 [Ω · cm] below as to form a conductive material, the surface layer of the base body, a volume resistivity of 10 6 [Ω · c
m] or more and particles having a particle size of 20 [μm] or less are dispersed such that at least a part of the particles is exposed on the surface of the surface layer. In this developing device, a volume resistivity of 10 6 is formed on a surface layer of a substrate formed of a conductive material having a volume resistivity of 10 5 [Ω · cm] or less.
[Ω · cm] or more and particles having a particle size of 20 [μm] or less,
Since the binary development is performed using the developer carrier dispersed so that at least a part thereof is exposed on the surface of the surface layer, the developing electric field between the latent image on the latent image carrier and the developing roller is enhanced. Is done. Further, even if the developing potential is changed, the concentration of the developing electric field on the optically written dots on the latent image carrier is reduced (the details will be described later). Further, by increasing the volume resistivity of the particles dispersed in the surface layer of the base of the developer carrying member, the concentration of the developing electric field on the optical writing dots on the latent image carrying member is further suppressed, and the developer supplying member The developer supply rate is improved by triboelectric charging with the developer supplied from the printer.

【0016】請求項2の発明は、潜像担持体に対向した
現像領域に1成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持
体と、該現像剤担持体に担持された現像剤を均一な薄層
に形成する薄層形成部材と、該現像剤担持体に現像剤を
供給する現像剤供給部材と、該現像剤供給部材により供
給される現像剤を収容する現像剤収容ケースとを備え、
該潜像担持体の電位の閾値に応じた2値現像を行なう現
像装置において、上記現像剤担持体の基体表面に凹凸を
形成するとともに、該基体表面の凹部に、体積固有抵抗
が106[Ω・cm]以上で粒径が20[μm]以下の
粒子を、該基体表面の凸部の少なくとも頂部が露出する
ように付着させたことを特徴とするものである。この現
像装置においては、上記現像剤担持体の基体表面に形成
した凹部に、体積固有抵抗が106[Ω・cm]以上で
粒径が20[μm]以下の粒子を、該基体表面に形成し
た凸部の少なくとも頂部が露出するように付着させた現
像剤担持体を使用して2値現像を行なうので、この現像
剤担持体の表面粗さの効果で現像剤の搬送能力が向上さ
れるとともに、該基体の露出部分の面積比によって現像
電界が強調される。また、請求項1の現像装置と同様
に、現像ポテンシャルを変化させても、潜像担持体上の
光書き込みドットへの現像電界の集中が緩和される。更
に、現像剤担持体の基体の凹部に付着された粒子の体積
固有抵抗を高めることで、潜像担持体上の光書き込みド
ットへの現像電界の集中が更に抑制されるとともに、現
像剤供給部材から供給される現像剤と摩擦帯電すること
により現像剤の供給率が向上される。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a developer carrying member for carrying and transporting a one-component developer in a developing region opposed to a latent image carrying member, and the developer carried on the developer carrying member is uniformly formed. A thin layer forming member formed in a thin layer, a developer supply member for supplying a developer to the developer carrier, and a developer accommodating case for accommodating the developer supplied by the developer supply member,
In a developing device that performs binary development according to the potential threshold of the latent image carrier, irregularities are formed on the surface of the substrate of the developer carrier, and a volume resistivity of 10 6 [ Ω · cm] or more and particles having a particle size of 20 [μm] or less are attached so that at least the tops of the projections on the substrate surface are exposed. In this developing device, particles having a volume resistivity of 10 6 [Ω · cm] or more and a particle size of 20 [μm] or less are formed in the concave portion formed on the surface of the substrate of the developer carrying member. Since the binary development is performed using the developer carrier adhered so that at least the top of the projected portion is exposed, the developer carrying ability is improved by the effect of the surface roughness of the developer carrier. At the same time, the developing electric field is emphasized by the area ratio of the exposed portion of the substrate. Further, similarly to the developing device of the first aspect, even when the developing potential is changed, the concentration of the developing electric field on the optically written dots on the latent image carrier is reduced. Further, by increasing the volume resistivity of the particles attached to the concave portion of the base of the developer carrier, the concentration of the developing electric field on the optical writing dots on the latent image carrier is further suppressed, and the developer supply member The developer supply rate is improved by triboelectric charging with the developer supplied from the printer.

【0017】請求項3の発明は、潜像担持体に対向した
現像領域に1成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持
体と、該現像剤担持体に担持された現像剤を均一な薄層
に形成する薄層形成部材と、該現像剤担持体に現像剤を
供給する現像剤供給部材と、該現像剤供給部材により供
給される現像剤を収容する現像剤収容ケースとを備え、
該潜像担持体の電位の閾値に応じた2値現像を行なう現
像装置において、上記現像剤担持体の基体を、体積固有
抵抗が105[Ω・cm]以下の導電性材料で形成する
とともに、該基体の表面に、体積固有抵抗が106[Ω
・cm]以上で粒径が20[μm]以下の粒子を、分散
付着させたことを特徴とする2ものである。この現像装
置においては、体積固有抵抗が105[Ω・cm]以下
の導電性材料で形成された基体の表面に、体積固有抵抗
が106[Ω・cm]以上で粒径が20[μm]以下の
粒子を分散付着させた現像剤担持体を使用して2値現像
を行なうので、その基体表面の凹凸が、請求項2の基体
表面の凹凸ほど急峻なものとならず、長時間の使用に対
してもその表面形状が維持される。また、請求項1の現
像装置と同様に、現像剤担持体の基体表面に分散付着さ
れた粒子の体積固有抵抗を高めることで、潜像担持体上
の光書き込みドットへの現像電界の集中が更に抑制され
るとともに、現像剤供給部材から供給される現像剤と摩
擦帯電することにより現像剤の供給率が向上される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a developer carrying member for carrying and transporting a one-component developer in a developing region opposed to a latent image carrying member, and a method of uniformly transferring the developer carried on the developer carrying member. A thin layer forming member formed in a thin layer, a developer supply member for supplying a developer to the developer carrier, and a developer accommodating case for accommodating the developer supplied by the developer supply member,
In a developing device for performing binary development in accordance with the threshold value of the potential of the latent image carrier, the base of the developer carrier is formed of a conductive material having a volume resistivity of 10 5 [Ω · cm] or less. The surface of the substrate has a volume resistivity of 10 6 [Ω]
Cm] or more and particles having a particle size of 20 [μm] or less are dispersed and attached. In this developing device, the surface of a substrate formed of a conductive material having a volume resistivity of 10 5 [Ω · cm] or less has a volume resistivity of 10 6 [Ω · cm] or more and a particle size of 20 [μm]. ] Since binary development is carried out using a developer carrier on which the following particles are dispersed and adhered, the unevenness of the substrate surface is not as steep as the unevenness of the substrate surface according to claim 2; Its surface shape is maintained for use. Further, similarly to the developing device of the first aspect, by increasing the volume resistivity of the particles dispersed and attached to the surface of the base of the developer carrying member, the concentration of the developing electric field on the optical writing dots on the latent image carrying member can be reduced. Further, while being suppressed, the developer supply rate is improved by frictionally charging with the developer supplied from the developer supply member.

【0018】請求項4の発明は、請求項1の現像装置に
おいて、上記現像剤担持体の基体の表層に分散させる粒
子の体積固有抵抗を、106[Ω・cm]以上10
10[Ω・cm]未満としたことを特徴とするものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the volume specific resistance of the particles dispersed in the surface layer of the base of the developer carrier is 10 6 [Ω · cm] or more.
It is characterized by being less than 10 [Ω · cm].

【0019】請求項5の発明は、請求項2の現像装置に
おいて、上記現像剤担持体の基体表面の凹部に付着させ
る粒子の体積固有抵抗を、106[Ω・cm]以上10
10[Ω・cm]未満としたことを特徴とするものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device of the second aspect, the volume specific resistance of the particles adhered to the concave portion on the substrate surface of the developer carrier is 10 6 [Ω · cm] or more.
It is characterized by being less than 10 [Ω · cm].

【0020】請求項6の発明は、請求項3の現像装置に
おいて、上記現像剤担持体の基体の表面に分散付着させ
る粒子の体積固有抵抗を、106[Ω・cm]以上10
10[Ω・cm]未満としたことを特徴とするものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device of the third aspect, the volume specific resistance of the particles dispersed and adhered to the surface of the substrate of the developer carrier is 10 6 [Ω · cm] or more.
It is characterized by being less than 10 [Ω · cm].

【0021】請求項4乃至6の現像装置においては、現
像剤担持体の表層もしくは表面に分散もしくは付着され
る粒子の体積固有抵抗が、106[Ω・cm]以上10
10[Ω・cm]未満の範囲であるので、現像ポテンシャ
ルが変化した際の潜像担持体上の光書き込みドットのド
ット面積の増加が抑制されるとともに、現像剤供給を繰
り返した際の現像剤担持体上の電荷の残留が解消され
る。
In the developing device according to any one of the fourth to sixth aspects, the volume specific resistance of the particles dispersed or attached to the surface layer or the surface of the developer carrier is 10 6 [Ω · cm] or more.
Since the range is less than 10 [Ω · cm], the increase in the dot area of the optically written dots on the latent image carrier when the development potential changes is suppressed, and the developer when the developer supply is repeated is repeated. Residual charge on the carrier is eliminated.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明を2値作像プロセス
現像を行なう複写機の現像装置に適用した一実施形態に
ついて説明する。図4は、2値作像プロセス現像を行な
う複写機の現像装置の概略断面図である。この現像装置
は、潜像担持体としての感光体ドラム1に対向した現像
領域に1成分現像剤としてのトナー2を担持して搬送す
る現像剤担持体としての現像ローラ3と、該現像ローラ
3に担持されたトナー2を均一な薄層に形成する薄層形
成部材としてのドクタ4と、該現像ローラ3にトナー2
を供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ5
と、該トナー供給ローラ5により供給されるトナー2を
収容する現像剤収容ケースとしてのトナー容器6と、該
トナー容器6内に収容されたトナー2を撹拌しながら該
トナー供給ローラ5に向けて送り込むアジテータ7とを
備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a developing device of a copying machine for performing a binary image forming process development will be described below. FIG. 4 is a schematic sectional view of a developing device of a copying machine that performs a binary image forming process development. The developing device includes a developing roller 3 as a developer carrying member that carries and conveys a toner 2 as a one-component developer in a developing area facing a photosensitive drum 1 as a latent image carrying member; A doctor 4 as a thin layer forming member for forming the toner 2 carried on the toner in a uniform thin layer, and the toner 2
Supply roller 5 as a developer supply member for supplying toner
And a toner container 6 serving as a developer accommodating case for accommodating the toner 2 supplied by the toner supply roller 5, and agitating the toner 2 accommodated in the toner container 6 toward the toner supply roller 5. And an agitator 7 for feeding.

【0023】上記現像ローラ3は、図4に示すように、
現像領域Aで感光体ドラム1の表面と50〜200[μ
m]の現像ギャップGpをおいて対向して、接触もしく
は非接触現像を行なうように配置されている。この現像
装置では、現像ギャップGpを所定の距離に維持する方
法として、現像ローラ3の半径よりも所望の現像ギャッ
プGpだけ半径が大きく形成された円盤状のスペーサコ
ロ(不図示)を、感光体ドラム1の潜像形成領域外の表
面に当接させるように構成されている。また、上記現像
ローラ3には、バイアス電源(不図示)によりトナーに
対して飛翔条件の良い電圧が印加されている。
The developing roller 3 is, as shown in FIG.
In the developing area A, the surface of the photosensitive drum 1 is
m], and is arranged so as to perform contact or non-contact development with the development gap Gp of [m]. In this developing device, as a method of maintaining the developing gap Gp at a predetermined distance, a disc-shaped spacer roller (not shown) having a radius larger than the radius of the developing roller 3 by a desired developing gap Gp is used. It is configured to be brought into contact with the surface outside the one latent image forming area. The developing roller 3 is applied with a voltage having good flying conditions for the toner by a bias power supply (not shown).

【0024】上記トナー供給ローラ5は、表面に弾性発
泡体層を備えており、この弾性発泡体層の少なくとも表
面近傍の内部にトナーを保持できるように、表面に多数
の空孔が開口している。
The toner supply roller 5 is provided with an elastic foam layer on the surface, and a large number of holes are formed on the surface of the elastic foam layer so that the toner can be held at least in the vicinity of the surface. I have.

【0025】上記アジテータ7は、現像剤容器3内のト
ナー2をトナー供給ローラ5の表面に供給すると共に、
該トナー2を撹拌するものであるが、現像剤容器3の形
状やトナーの流動性等によってトナーの自重でトナー供
給ローラ5の表面へのトナー供給が可能である場合に
は、省略しても良い。
The agitator 7 supplies the toner 2 in the developer container 3 to the surface of the toner supply roller 5 and
The toner 2 is agitated. However, if the toner can be supplied to the surface of the toner supply roller 5 by its own weight due to the shape of the developer container 3 and the fluidity of the toner, it may be omitted. good.

【0026】以上の構成において、トナー供給ローラ5
の表面に、アジテータ7によって現像剤容器3内部のト
ナー2が供給される。トナー供給ローラ5に供給された
トナー2は、トナー供給ローラ5の反時計方向の回転に
よって、トナー供給ローラ5と現像ローラ3との接触部
に向けて搬送される。この接触部では、トナー供給ロー
ラ5、トナー及び現像ローラ3の摩擦によって、トナー
が摩擦帯電されると共に現像ローラ3の表面に供給され
る。この現像ローラ3の表面に供給されたトナーは、層
厚規制板としてのドクタ4により、薄層化されると共に
摩擦帯電され、所望の帯電量と所望の層厚で現像ローラ
3の表面に付着し、該現像ローラ3の回転で感光体ドラ
ム1との対向部である現像領域Aに搬送される。
In the above configuration, the toner supply roller 5
The toner 2 inside the developer container 3 is supplied to the surface of the developer container 3 by the agitator 7. The toner 2 supplied to the toner supply roller 5 is conveyed toward a contact portion between the toner supply roller 5 and the developing roller 3 by rotating the toner supply roller 5 counterclockwise. In this contact portion, the toner is frictionally charged by the friction between the toner supply roller 5, the toner and the developing roller 3, and is supplied to the surface of the developing roller 3. The toner supplied to the surface of the developing roller 3 is thinned and frictionally charged by the doctor 4 as a layer thickness regulating plate, and adheres to the surface of the developing roller 3 with a desired charge amount and a desired layer thickness. Then, the developer is conveyed to a developing area A which is a portion facing the photosensitive drum 1 by the rotation of the developing roller 3.

【0027】上記現像領域Aでは、適切な電界を形成す
るバイアスが印加された現像ローラ3の表面のトナー
が、現像ローラ3と感光体ドラム1との間で往復運動を
することにより、感光体ドラム1の表面に形成されてい
る静電潜像を顕像化する。ここで、トナーの往復運動と
は、トナーが現像ローラ3と感光体ドラム1上の画像部
においても非画像部においても往復運動することである
が、厳密には、非画像部の間では往復運動するが画像部
ではトナーが現像ローラ3側から転移して戻ってこない
場合、つまり、現像領域Aの通過中にトナーが感光体ド
ラム1側へしか移動しない場合も含むものである。ま
た、現像領域Aの通過時に感光体ドラム1の表面に付着
せずに、現像ローラ3の表面に残留された非画像部に対
応する残トナーは、トナー供給ローラ5により現像ロー
ラ3の表面から機械的、電気的に掻き取られる。また、
現像ローラ3上の電荷もトナー供給ローラ5による摩擦
帯電により一定化されて、現像ローラ3の表面が初期化
される。 (以下、余白)
In the developing area A, the toner on the surface of the developing roller 3 to which the bias for forming an appropriate electric field is applied reciprocates between the developing roller 3 and the photosensitive drum 1, and The electrostatic latent image formed on the surface of the drum 1 is visualized. Here, the reciprocating movement of the toner means that the toner reciprocates in both the image portion and the non-image portion on the developing roller 3 and the photosensitive drum 1, but strictly speaking, the toner reciprocates between the non-image portions. This also includes the case where the toner moves but does not return from the developing roller 3 side in the image portion, that is, the case where the toner moves only to the photosensitive drum 1 side while passing through the developing area A. Further, the remaining toner corresponding to the non-image portion remaining on the surface of the developing roller 3 without adhering to the surface of the photosensitive drum 1 when passing through the developing area A is removed from the surface of the developing roller 3 by the toner supply roller 5. It is scraped off mechanically and electrically. Also,
The electric charge on the developing roller 3 is also fixed by the frictional charging by the toner supply roller 5, and the surface of the developing roller 3 is initialized. (Hereinafter, margin)

【0028】ところで、この種の2値作像プロセス現像
を行なう現像装置では、前述したように、600[dp
i]で、1ドットの書き込みに対して2ドットの空きし
かないような密集ドットの場合には、その現像ポテンシ
ャルを変化させると、感光体上の顕像のドット面積が変
動してしまう。
By the way, in a developing apparatus for performing this type of binary image forming process development, as described above, 600 [dp
In the case of i), in the case of dense dots in which only two dots are available for writing one dot, if the development potential is changed, the dot area of the visible image on the photoconductor changes.

【0029】そこで、本実施形態に係る現像装置では、
図1に示すように、現像ローラ3の基体3aを、体積固
有抵抗が105[Ω・cm]以下の導電性材料で形成す
るとともに、該基体3aの表層に、体積固有抵抗が10
6[Ω・cm]以上で粒径aが20[μm]以下の粒子
8を、該粒子8の少なくとも一部が該表層の表面3bに
露出するように分散させた。
Therefore, in the developing device according to the present embodiment,
As shown in FIG. 1, the base 3a of the developing roller 3 is formed of a conductive material having a volume resistivity of 10 5 [Ω · cm] or less, and a volume resistivity of 10 5 [Ω · cm] is formed on the surface of the substrate 3a.
Particles 8 having a diameter of 6 [Ω · cm] or more and a particle diameter a of 20 [μm] or less were dispersed such that at least a part of the particles 8 was exposed on the surface 3b of the surface layer.

【0030】ここで、粒子8の粒径aは、16[μm]
とし、600[dpi]の最小ドット径の42.3[μ
m]を下回る大きさとした。また、粒子8の間隔は、該
基体3aの表層への充填の度合いに依存するが、互いに
隣合った粒子同士が完全に接触しないようにすることが
好ましい。しかし、該基体3aの導電性材料の材質によ
る導通路が確保できる限り近接させることは可能であ
る。
Here, the particle diameter a of the particles 8 is 16 [μm].
And a minimum dot diameter of 42.3 [μ] of 600 [dpi]
m]. Further, although the interval between the particles 8 depends on the degree of filling in the surface layer of the substrate 3a, it is preferable that adjacent particles do not completely contact each other. However, it is possible to make them as close as possible as long as a conductive path made of the conductive material of the base 3a can be secured.

【0031】また、該基体3aの導電性材料としては、
シリコン系の樹脂に、カーボン、TiO2の粒子を分散
混合したものが挙げられる。また、この基体3aの表層
に含有させる粒子8としては、該基体3aの材料に対し
てカーボンもしくはTiO2の粒子の分散量を少なくし
たものが好ましい。つまり、該基体3aの材料に対して
カーボンもしくはTiO2の粒子の分散量を少なくした
もので粒子8を形成することにより、基体3aと粒子8
との物性が、体積固有抵抗を除いて略同じになるので、
現像ローラ3の繰り返しの使用による粒子8の剥離等が
起こりにくくなり、現像ローラ3の寿命を延ばすことが
できる。
The conductive material of the substrate 3a includes
A resin in which carbon and TiO 2 particles are dispersed and mixed in a silicon-based resin may be used. As the particles 8 to be contained in the surface layer of the substrate 3a, it is preferable that the dispersion amount of carbon or TiO 2 particles is reduced with respect to the material of the substrate 3a. In other words, by forming the particles 8 with a smaller amount of carbon or TiO 2 particles dispersed in the material of the base 3a, the base 3a and the particles 8 are formed.
Physical properties are almost the same except for the volume resistivity.
Separation of the particles 8 due to repeated use of the developing roller 3 is less likely to occur, and the life of the developing roller 3 can be extended.

【0032】この構成の現像装置においては、体積固有
抵抗が105[Ω・cm]以下の導電性材料で形成され
た基体3aの表層に、体積固有抵抗が106[Ω・c
m]以上で粒径が20[μm]以下の粒子8が、少なく
とも一部を該表層の表面に露出するように分散された現
像ローラ3を使用して2値現像を行なうので、感光体ド
ラム1上の潜像と現像ローラ3との間の現像電界を強調
することができる。
In the developing device having this configuration, the surface layer of the substrate 3a formed of a conductive material having a volume resistivity of 10 5 [Ω · cm] or less has a volume resistivity of 10 6 [Ω · c].
m] and particles 20 having a particle size of 20 [μm] or less are subjected to binary development using the developing roller 3 in which at least a part thereof is dispersed so as to be exposed at least partially on the surface of the surface layer. The developing electric field between the latent image on the developing roller 1 and the developing roller 3 can be enhanced.

【0033】すなわち、現像ローラ3に体積固有抵抗が
106[Ω・cm]以上の粒子8が分散されている場合
には、該粒子8への残留電荷の影響で、現像バイアス印
加による現像電界が局所的に変化する。これは結果的に
負帯電トナーの現像を促進することになる。そのプロセ
スは、電圧を印加した部材(トナー供給ローラ5及びド
クタ4)が該粒子8と接触することで、粒子8に一部電
荷が残留することによる。
That is, when particles 8 having a volume resistivity of 10 6 [Ω · cm] or more are dispersed in the developing roller 3, the developing electric field due to the application of the developing bias is affected by the residual charge on the particles 8. Changes locally. As a result, the development of the negatively charged toner is promoted. This process is based on the fact that a charge is partially left on the particles 8 when the members (toner supply roller 5 and doctor 4) to which the voltage is applied come into contact with the particles 8.

【0034】つまり、現像ローラ3にトナー供給ローラ
5が当接して、その間に挟まれたトナー2が接触摩擦帯
電するとともに、該現像ローラ3及び該トナー供給ロー
ラ5のそれぞれに印加される電圧の電位差によって、現
像ローラ3にトナー2が供給される。このときに、該現
像ローラ3の体積固有抵抗が106[Ω・cm]以下の
導電材料の領域では、現像バイアス(この例では−20
0V)が印加されているので変化がない。ところが、該
現像ローラ3の体積固有抵抗が106[Ω・cm]以上
の粒子8は、上述の電圧を印加した部材(トナー供給ロ
ーラ5及びドクタ4)が接触するので、この粒子8に少
なからず電荷が注入される。ここで、トナー供給ローラ
5及びドクタ4は、現像バイアスのDCバイアスに対し
て、本構成例では負帯電トナーを使用しているので、相
対的に更に負方向になる(この例では−600V)。よ
って粒子8に負電荷が残留することになる。この状態で
該粒子8が感光体ドラム1に対向すると現像バイアスを
強調することになり現像能力が向上される。
That is, the toner supply roller 5 comes into contact with the developing roller 3, and the toner 2 sandwiched therebetween is contact-frictionally charged, and the voltage applied to each of the developing roller 3 and the toner supply roller 5 is reduced. The toner 2 is supplied to the developing roller 3 by the potential difference. At this time, in the region of the conductive material in which the volume resistivity of the developing roller 3 is 10 6 [Ω · cm] or less, the developing bias (−20 in this example) is used.
0V) is applied, so there is no change. However, the particles 8 having a volume resistivity of 10 6 [Ω · cm] or more of the developing roller 3 contact the members (toner supply roller 5 and doctor 4) to which the above-described voltage is applied. Charge is injected. Here, since the toner supply roller 5 and the doctor 4 use the negatively charged toner in the present configuration example with respect to the DC bias of the developing bias, the toner supply roller 5 and the doctor 4 are relatively further in the negative direction (-600 V in this example). . Therefore, negative charges remain on the particles 8. When the particles 8 face the photosensitive drum 1 in this state, the developing bias is emphasized and the developing ability is improved.

【0035】また、この構成の現像装置においては、現
像ローラ3に印加するACバイアス条件を変化させて、
現像ポテンシャルを変化させても、感光体ドラム1上の
光書き込みドットへの現像電界の集中が緩和されるの
で、感光体ドラム1上の顕像のドット面積の変動を低減
させることができる。
In the developing device having this configuration, the AC bias condition applied to the developing roller 3 is changed to
Even if the development potential is changed, the concentration of the development electric field on the optically written dots on the photosensitive drum 1 is reduced, so that the variation in the dot area of the visible image on the photosensitive drum 1 can be reduced.

【0036】すなわち、該粒子8が存在することによっ
て、現像ローラ3の誘電率が局所的に低くなり、これに
よって現像電界が低減されるので、現像ポテンシャルを
変化させても、感光体ドラム1上の光書き込みドットへ
の現像電界の集中が緩和される。
That is, the presence of the particles 8 locally lowers the dielectric constant of the developing roller 3, thereby reducing the developing electric field. The concentration of the developing electric field on the optical writing dots is reduced.

【0037】つまり、体積固有抵抗の高い材料が電界中
に存在すると電界を弱める効果がある。例えば、感光体
電位と現像バイアスによる電界は以下に示される。 E=(Vp−VB)/(dp/εp+dt/εt+dD
r/εDr+Air−Gap) dp:感光体厚み,εp:感光体比誘電率,dt:トナ
ー層厚み,εt:トナー層誘電厚み,dDr:現像ロー
ラ厚み,εDr:現像ローラ比誘電厚み,Air−Ga
p:空隙 ここで、低抵抗の現像ローラ材料の比誘電率10に対し
て、埋め込んだ誘電体粒子の比誘電率が3とすると、電
界Eは小さくなる。但し、この電界Eは誘電体粒子の含
有率(体積率)に依存すると考えられる。これにより、
現像ポテンシャル(Vp−VB)を変化させた時に電界
の変化が小さくなる。これはγの傾きが小さくなるのと
同じであるが、その場合は、dp:感光体厚みを多く取
るために、その効果が更に大きくなっており、本構成例
ではそれよりは小さいものと考えられる。
That is, when a material having a high volume resistivity is present in an electric field, the electric field has an effect of weakening the electric field. For example, the electric field due to the photoconductor potential and the developing bias is shown below. E = (Vp−VB) / (dp / εp + dt / εt + dD
r / εDr + Air-Gap) dp: photoconductor thickness, εp: photoconductor relative dielectric constant, dt: toner layer thickness, εt: toner layer dielectric thickness, dDr: developing roller thickness, εDr: developing roller relative dielectric thickness, Air-Gap
p: Void Here, if the relative dielectric constant of the embedded dielectric particles is 3 with respect to the relative dielectric constant of 10 of the low-resistance developing roller material, the electric field E becomes small. However, it is considered that the electric field E depends on the content (volume ratio) of the dielectric particles. This allows
When the development potential (Vp-VB) is changed, the change in the electric field becomes small. This is the same as the decrease in the slope of γ, but in this case, dp: the effect is further increased in order to increase the thickness of the photoreceptor, and it is considered that this effect is smaller in this configuration example. Can be

【0038】更に、この構成の現像装置においては、現
像ローラ3の基体3aの表層に分散された粒子8の体積
固有抵抗を高めることで、感光体ドラム1上の光書き込
みドットへの現像電界の集中を更に抑制できるととも
に、トナー供給ローラ5から供給されるトナー2と摩擦
帯電することによりトナー2の供給率が向上され、安定
した現像特性が得られるようになる。
Further, in the developing device having this configuration, by increasing the volume resistivity of the particles 8 dispersed in the surface layer of the base 3a of the developing roller 3, the developing electric field applied to the optically written dots on the photosensitive drum 1 is increased. Concentration can be further suppressed, and the toner 2 supplied from the toner supply roller 5 is frictionally charged, so that the supply rate of the toner 2 is improved and stable development characteristics can be obtained.

【0039】本実施形態に係る現像装置の他の現像ロー
ラの構成を図2に示す。この現像装置の現像ローラ3
は、図2に示すように、現像ローラ3の基体3a表面に
凹凸を形成するとともに、該基体3a表面の凹部3c
に、体積固有抵抗が106[Ω・cm]以上で粒径が2
0[μm]以下の粒子からなる樹脂9を、該基体3a表
面の凸部3dの少なくとも頂部が露出するように流し込
んで固化させて付着させたものである。
FIG. 2 shows the structure of another developing roller of the developing device according to the present embodiment. Developing roller 3 of this developing device
As shown in FIG. 2, the surface of the base 3a of the developing roller 3 is formed with irregularities and the concave 3c of the surface of the base 3a.
In addition, when the volume resistivity is 10 6 [Ω · cm] or more and the particle size is 2
The resin 9 made of particles of 0 [μm] or less is poured and solidified so that at least the top of the projection 3d on the surface of the substrate 3a is exposed, and is adhered.

【0040】この現像ローラ3の基体3aの導電性材料
としては、図1に占めっした現像ローラの場合と同様
の、シリコン系の樹脂に、カーボン、TiO2の粒子を
分散混合したもの、及び、金属もしくは金属酸化物など
が挙げられる。
The conductive material of the base 3a of the developing roller 3 is the same as that of the developing roller occupied in FIG. 1, such as silicon resin, carbon and TiO 2 particles dispersed and mixed, and , A metal or a metal oxide.

【0041】また、図示の現像装置の現像ローラ3にお
いては、現像ローラ3の表面3bの凸部3dの高さbを
20[μm]とし、現像ローラ3の表面3bの凹部3c
に付着された樹脂9の層厚cを15[μm]として、基
体3a表面の凸部3dの頂部を露出させるように構成し
た。
In the developing roller 3 of the illustrated developing device, the height b of the convex portion 3d of the surface 3b of the developing roller 3 is set to 20 [μm], and the concave portion 3c of the surface 3b of the developing roller 3 is formed.
The layer thickness c of the resin 9 attached to the substrate 3 was set to 15 [μm] to expose the top of the projection 3d on the surface of the base 3a.

【0042】これにより、この現像ローラ3の表面粗さ
の効果で現像剤の搬送能力が向上されるとともに、該基
体3aの露出部分の面積比によって現像電界が強調され
る。また、図1に示した現像装置と同様に、現像ローラ
3に印加するACバイアス条件を変化させて、現像ポテ
ンシャルを変化させても、感光体ドラム1上の光書き込
みドットへの現像電界の集中が緩和されるので、感光体
ドラム1上の顕像のドット面積の変動を低減させること
ができる。更に、現像ローラ3の表面3bの凹部3cに
付着された樹脂9の体積固有抵抗を高めることで、感光
体ドラム1上の光書き込みドットへの現像電界の集中を
更に抑制できるとともに、トナー供給ローラ5から供給
されるトナー2と摩擦帯電することによりトナー2の供
給率が向上され、安定した現像特性が得られるようにな
る。
As a result, the developer carrying ability is improved by the effect of the surface roughness of the developing roller 3, and the developing electric field is emphasized by the area ratio of the exposed portion of the base 3a. As in the case of the developing device shown in FIG. 1, even if the AC bias condition applied to the developing roller 3 is changed to change the developing potential, the concentration of the developing electric field on the optically written dots on the photosensitive drum 1 can be improved. Can be reduced, so that the variation in the dot area of the visible image on the photosensitive drum 1 can be reduced. Further, by increasing the volume specific resistance of the resin 9 attached to the concave portion 3c on the surface 3b of the developing roller 3, the concentration of the developing electric field on the optically written dots on the photosensitive drum 1 can be further suppressed, and the toner supply roller By frictionally charging the toner 2 supplied from the toner 5, the supply rate of the toner 2 is improved, and stable development characteristics can be obtained.

【0043】本実施形態に係る現像装置の更に他の現像
ローラの構成を図3に示す。この現像装置の現像ローラ
3は、図3に示すように、現像ローラ3の基体3aを、
体積固有抵抗が105[Ω・cm]以下の導電性材料で
形成するとともに、該基体3aの表面3bに、体積固有
抵抗が106[Ω・cm]以上で粒径が20[μm]以
下の粒子10を、分散付着させたものである。
FIG. 3 shows the structure of still another developing roller of the developing device according to this embodiment. As shown in FIG. 3, the developing roller 3 of the developing device
It is formed of a conductive material having a volume resistivity of 10 5 [Ω · cm] or less, and has a volume resistivity of 10 6 [Ω · cm] or more and a particle size of 20 [μm] or less on the surface 3b of the substrate 3a. Are dispersed and attached.

【0044】ここで、該基体3aの表面3bに分散付着
される粒子10の径は、600[dpi]の1ドットの
幅より小さいことが望ましい。また、該基体3aの表面
3bに分散付着させる際に、粒子10同士が接触するの
は好ましくなく、この粒子10を基体3aの表面3bに
分散付着させる際には、マスキング部材等を使用して粒
子10同士が接触しないように工夫される。
Here, it is desirable that the diameter of the particles 10 dispersedly attached to the surface 3b of the substrate 3a is smaller than the width of one dot of 600 [dpi]. When the particles 10 are dispersed and attached to the surface 3b of the substrate 3a, it is not preferable that the particles 10 contact each other. When the particles 10 are dispersed and attached to the surface 3b of the substrate 3a, a masking member or the like is used. It is devised so that the particles 10 do not contact each other.

【0045】このような条件の基で現像ローラ3の表面
3bに分散付着された粒子10の層厚dは、2[μm]
以下の厚さになるが、その基体3a表面の凹凸が、図2
に示した基体3a表面の凹凸ほど急峻なものとならず、
長時間の使用に対してもその表面形状を維持させること
ができる。
Under such conditions, the layer thickness d of the particles 10 dispersed and attached to the surface 3b of the developing roller 3 is 2 [μm].
Although the thickness is as follows, the unevenness on the surface of the base 3a
Does not become as steep as the irregularities on the surface of the substrate 3a shown in FIG.
Even when used for a long time, the surface shape can be maintained.

【0046】また、図1に示した現像装置と同様に、現
像ローラ3に印加するACバイアス条件を変化させて、
現像ポテンシャルを変化させても、感光体ドラム1上の
光書き込みドットへの現像電界の集中が緩和されるの
で、感光体ドラム1上の顕像のドット面積の変動を低減
させることができる。更に、現像ローラ3の表面3bに
分散付着された粒子10の体積固有抵抗を高めること
で、感光体ドラム1上の光書き込みドットへの現像電界
の集中を更に抑制できるとともに、トナー供給ローラ5
から供給されるトナー2と摩擦帯電することによりトナ
ー2の供給率が向上され、安定した現像特性が得られる
ようになる。
Further, similarly to the developing device shown in FIG. 1, by changing the AC bias condition applied to the developing roller 3,
Even if the development potential is changed, the concentration of the development electric field on the optically written dots on the photosensitive drum 1 is reduced, so that the variation in the dot area of the visible image on the photosensitive drum 1 can be reduced. Furthermore, by increasing the volume resistivity of the particles 10 dispersed and attached to the surface 3b of the developing roller 3, the concentration of the developing electric field on the optical writing dots on the photosensitive drum 1 can be further suppressed, and the toner supply roller 5
The toner 2 supplied from the toner is charged by friction, so that the supply rate of the toner 2 is improved, and stable development characteristics can be obtained.

【0047】また、図1に示した現像ローラ3の基体3
aの表層に分散させる粒子8の体積固有抵抗、図2に示
した現像ローラ3の基体3a表面3bの凹部3cに付着
させる粒子9の体積固有抵抗、及び、図3に示した現像
ローラ3の基体3aの表面3bに分散付着させる粒子1
0の体積固有抵抗を、それぞれ、106[Ω・cm]以
上1010[Ω・cm]未満とすることにより、現像ポテ
ンシャルが変化した際の感光体ドラム1上の光書き込み
ドットのドット面積の増加が抑制されるとともに、現像
剤供給を繰り返した際の現像ローラ3上の電荷の残留が
解消されて、常に安定した現像特性が得られるようにな
る。
The base 3 of the developing roller 3 shown in FIG.
2, the volume resistivity of the particles 8 dispersed in the surface layer of the developing roller 3 shown in FIG. 2, the volume resistivity of the particles 9 adhered to the concave portion 3c of the surface 3b of the base 3a of the developing roller 3 shown in FIG. Particles 1 dispersed and attached to surface 3b of substrate 3a
By setting the volume specific resistance of each of O to 0 6 [Ω · cm] or more and less than 10 10 [Ω · cm], the dot area of the optically written dots on the photosensitive drum 1 when the development potential is changed. In addition to suppressing the increase, the charge remaining on the developing roller 3 when the supply of the developer is repeated is eliminated, so that stable developing characteristics can be always obtained.

【0048】ここで、現像ローラ3の基体3aの表面3
bに分散付着させる粒子10の体積固有抵抗が、1010
[Ω・cm]以上の場合には、材料そのものの時定数
(保持した電荷[チャージアップ]が放出される時間)
が0.25秒を超えることになり、本構成例でも直径1
6mmの現像ローラが100mm/sで回転したときに
半周を越えると残留電荷がトナー供給条件に影響を与え
る。この電荷は「負」なのでトナー供給性を低減させる
方向に働くとともに、上記説明でも明らかなように現像
電界を更に低減させてしまうことになる。
Here, the surface 3 of the base 3a of the developing roller 3
b has a volume resistivity of 10 10
In the case of [Ω · cm] or more, the time constant of the material itself (time during which the retained charge [charge-up] is released)
Exceeds 0.25 sec.
When the 6 mm developing roller rotates at 100 mm / s and exceeds half a circumference, the residual charge affects the toner supply condition. Since this charge is "negative", it acts in the direction of reducing the toner supply property, and further reduces the developing electric field as is clear from the above description.

【0049】[0049]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、体積固有抵抗
が105[Ω・cm]以下の導電性材料で形成された基
体の表層に、体積固有抵抗が106[Ω・cm]以上で
粒径が20[μm]以下の粒子が、少なくとも一部を該
表層の表面に露出するように分散された現像剤担持体を
使用して2値現像を行なうので、潜像担持体上の潜像と
現像剤担持体との間の現像電界を強調することができ
る。また、現像剤担持体に印加するACバイアス条件を
変化させて、現像ポテンシャルを変化させても、潜像担
持体上の光書き込みドットへの現像電界の集中が緩和さ
れるので、潜像担持体上の顕像のドット面積の変動を低
減させることができる。更に、現像剤担持体の基体の表
層に分散された粒子の体積固有抵抗を高めることで、潜
像担持体上の光書き込みドットへの現像電界の集中を更
に抑制できるとともに、現像剤供給部材から供給される
現像剤と摩擦帯電することにより現像剤の供給率が向上
され、安定した現像特性が得られるようになるという優
れた効果がある。
According to the first aspect of the present invention, the surface layer of the substrate made of a conductive material having a volume resistivity of 10 5 [Ω · cm] or less has a volume resistivity of 10 6 [Ω · cm]. As described above, binary development is performed using a developer carrier in which particles having a particle size of 20 [μm] or less are dispersed such that at least a part thereof is exposed on the surface of the surface layer. The developing electric field between the latent image and the developer carrier can be enhanced. Also, even if the developing potential is changed by changing the AC bias condition applied to the developer carrier, the concentration of the developing electric field on the optically written dots on the latent image carrier is reduced. Variations in the dot area of the upper visualized image can be reduced. Further, by increasing the volume resistivity of the particles dispersed in the surface layer of the base of the developer carrier, the concentration of the developing electric field on the optical writing dots on the latent image carrier can be further suppressed, and the developer supply member By frictionally charging with the supplied developer, there is an excellent effect that the supply rate of the developer is improved and stable development characteristics can be obtained.

【0050】請求項2の発明によれば、現像剤担持体の
表面粗さの効果で現像剤の搬送能力が向上されるととも
に、該基体の露出部分の面積比によって現像電界が強調
される。また、請求項1に示した現像装置と同様に、現
像剤担持体に印加するACバイアス条件を変化させて、
現像ポテンシャルを変化させても、潜像担持体上の光書
き込みドットへの現像電界の集中が緩和されるので、潜
像担持体上の顕像のドット面積の変動を低減させること
ができる。更に、現像剤担持体の基体の表層に分散され
た粒子の体積固有抵抗を高めることで、潜像担持体上の
光書き込みドットへの現像電界の集中を更に抑制できる
とともに、現像剤供給部材から供給される現像剤と摩擦
帯電することにより現像剤の供給率が向上され、安定し
た現像特性が得られるようになるという優れた効果があ
る。
According to the second aspect of the present invention, the developer carrying ability is improved by the effect of the surface roughness of the developer carrying member, and the developing electric field is emphasized by the area ratio of the exposed portion of the base. Further, similarly to the developing device according to the first aspect, by changing the AC bias condition applied to the developer carrier,
Even if the development potential is changed, the concentration of the development electric field on the optically written dots on the latent image carrier is reduced, so that the variation in the dot area of the visible image on the latent image carrier can be reduced. Further, by increasing the volume resistivity of the particles dispersed in the surface layer of the base of the developer carrier, the concentration of the developing electric field on the optical writing dots on the latent image carrier can be further suppressed, and the developer supply member By frictionally charging with the supplied developer, there is an excellent effect that the supply rate of the developer is improved and stable development characteristics can be obtained.

【0051】請求項3の発明によれば、基体表面の凹凸
が、図2に示した基体表面の凹凸ほど急峻なものとなら
ず、長時間の使用に対してもその表面形状を維持させる
ことができる。また、請求項1に示した現像装置と同様
に、現像剤担持体に印加するACバイアス条件を変化さ
せて、現像ポテンシャルを変化させても、潜像担持体上
の光書き込みドットへの現像電界の集中が緩和されるの
で、潜像担持体上の顕像のドット面積の変動を低減させ
ることができる。更に、現像剤担持体の基体の表層に分
散された粒子の体積固有抵抗を高めることで、潜像担持
体上の光書き込みドットへの現像電界の集中を更に抑制
できるとともに、現像剤供給部材から供給される現像剤
と摩擦帯電することにより現像剤の供給率が向上され、
安定した現像特性が得られるようになるという優れた効
果がある。
According to the third aspect of the present invention, the unevenness of the substrate surface is not as steep as the unevenness of the substrate surface shown in FIG. 2, and the surface shape can be maintained even when used for a long time. Can be. Further, similarly to the developing device according to claim 1, even when the developing potential is changed by changing the AC bias condition applied to the developer carrier, the developing electric field to the optically written dots on the latent image carrier is changed. , The fluctuation of the dot area of the visible image on the latent image carrier can be reduced. Further, by increasing the volume resistivity of the particles dispersed in the surface layer of the base of the developer carrier, the concentration of the developing electric field on the optical writing dots on the latent image carrier can be further suppressed, and the developer supply member By supplying friction with the supplied developer, the supply rate of the developer is improved,
There is an excellent effect that stable development characteristics can be obtained.

【0052】請求項4乃至6の発明によれば、現像ポテ
ンシャルが変化した際の潜像担持体上の光書き込みドッ
トのドット面積の増加が抑制されるとともに、現像剤供
給を繰り返した際の現像剤担持体上の電荷の残留が解消
されて、常に安定した現像特性が得られるようになると
いう優れた効果がある。
According to the present invention, the increase in the dot area of the optically written dots on the latent image carrier when the development potential changes is suppressed, and the development when the developer supply is repeated is suppressed. There is an excellent effect that the residual charge on the agent carrier is eliminated and stable development characteristics can always be obtained.

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

【図1】実施形態に係る現像装置の現像ローラの表層部
の構成を説明するための説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a configuration of a surface portion of a developing roller of a developing device according to an embodiment.

【図2】実施形態に係る現像装置の他の現像ローラの表
層部の構成を説明するための説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a surface portion of another developing roller of the developing device according to the embodiment.

【図3】実施形態に係る現像装置の更に他の現像ローラ
の表層部の構成を説明するための説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a configuration of a surface portion of still another developing roller of the developing device according to the embodiment.

【図4】実施形態に係る現像装置の要部の概略断面図。FIG. 4 is a schematic sectional view of a main part of the developing device according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 2 トナー 3 現像ローラ 3a 現像ローラの基体 3b 現像ローラの表面 3c 現像ローラの表面の凹部 3d 現像ローラの表面の凸部 4 ドクタ 5 トナー供給ローラ 6 トナー容器 7 アジテータ 8 現像ローラの表層に分散された粒子 9 現像ローラの表面に凹部に付着された樹脂 10 現像ローラの表面に分散付着された粒子 a 現像ローラの表層に分散された粒子の粒径 b 現像ローラの表面の凸部の高さ c 現像ローラの表面に凹部に付着された樹脂の層
厚 d 現像ローラの表面に分散付着された粒子の層厚 A 現像領域
Reference Signs List 1 photosensitive drum 2 toner 3 developing roller 3a developing roller base 3b developing roller surface 3c developing roller surface concave portion 3d developing roller surface convex portion 4 doctor 5 toner supply roller 6 toner container 7 agitator 8 developing roller surface layer 9 Particles dispersed and adhered on the surface of the developing roller 10 Particles dispersed and adhered on the surface of the developing roller 10 Particles dispersed and adhered on the surface of the developing roller b Particles of the particles dispersed on the surface layer of the developing roller b Height c Layer thickness of resin adhered to the concave portion on the surface of the developing roller d Layer thickness of particles dispersedly adhered on the surface of the developing roller A Developing area

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】潜像担持体に対向した現像領域に1成分現
像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持
体に担持された現像剤を均一な薄層に形成する薄層形成
部材と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給
部材と、該現像剤供給部材により供給される現像剤を収
容する現像剤収容ケースとを備え、該潜像担持体の電位
の閾値に応じた2値現像を行なう現像装置において、 上記現像剤担持体の基体を、体積固有抵抗が105[Ω
・cm]以下の導電性材料で形成するとともに、該基体
の表層に、体積固有抵抗が106[Ω・cm]以上で粒
径が20[μm]以下の粒子を、該粒子の少なくとも一
部が該表層の表面に露出するように分散させたことを特
徴とする現像装置。
A developer carrying member for carrying and transporting a one-component developer in a developing region opposed to a latent image carrier, and a uniform thin layer of the developer carried on the developer carrying member. The latent image carrier, comprising: a thin layer forming member; a developer supply member for supplying a developer to the developer carrier; and a developer accommodating case for accommodating the developer supplied by the developer supply member. In the developing device for performing the binary development according to the threshold value of the potential of the developer, the base of the developer carrying member may be formed to have a volume resistivity of 10 5 [Ω].
· Cm] or less, and particles having a volume resistivity of 10 6 [Ω · cm] or more and a particle size of 20 [μm] or less are formed on the surface layer of the substrate, at least a part of the particles. Are dispersed so as to be exposed on the surface of the surface layer.
【請求項2】潜像担持体に対向した現像領域に1成分現
像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持
体に担持された現像剤を均一な薄層に形成する薄層形成
部材と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給
部材と、該現像剤供給部材により供給される現像剤を収
容する現像剤収容ケースとを備え、該潜像担持体の電位
の閾値に応じた2値現像を行なう現像装置において、 上記現像剤担持体の基体表面に凹凸を形成するととも
に、該基体表面の凹部に、体積固有抵抗が106[Ω・
cm]以上で粒径が20[μm]以下の粒子を、該基体
表面の凸部の少なくとも頂部が露出するように付着させ
たことを特徴とする現像装置。
2. A developer carrier for carrying and transporting a one-component developer in a development area facing a latent image carrier, and a uniform thin layer of the developer carried on the developer carrier. The latent image carrier, comprising: a thin layer forming member; a developer supply member for supplying a developer to the developer carrier; and a developer accommodating case for accommodating the developer supplied by the developer supply member. In the developing device for performing the binary development in accordance with the threshold value of the electric potential of the developer carrier, the unevenness is formed on the surface of the substrate of the developer carrying member, and the volume resistivity is 10 6 [Ω ·
cm] or more and particles having a particle diameter of 20 [μm] or less are attached such that at least the tops of the projections on the surface of the base are exposed.
【請求項3】潜像担持体に対向した現像領域に1成分現
像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持
体に担持された現像剤を均一な薄層に形成する薄層形成
部材と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給
部材と、該現像剤供給部材により供給される現像剤を収
容する現像剤収容ケースとを備え、該潜像担持体の電位
の閾値に応じた2値現像を行なう現像装置において、 上記現像剤担持体の基体を、体積固有抵抗が105[Ω
・cm]以下の導電性材料で形成するとともに、該基体
の表面に、体積固有抵抗が106[Ω・cm]以上で粒
径が20[μm]以下の粒子を、分散付着させたことを
特徴とする現像装置。
3. A developer carrier for carrying and transporting a one-component developer in a development area facing a latent image carrier, and a uniform thin layer of the developer carried on the developer carrier. The latent image carrier, comprising: a thin layer forming member; a developer supply member for supplying a developer to the developer carrier; and a developer accommodating case for accommodating the developer supplied by the developer supply member. In the developing device for performing the binary development according to the threshold value of the potential of the developer, the base of the developer carrying member may be formed to have a volume resistivity of 10 5 [Ω].
· Cm] or less, and particles having a volume resistivity of 10 6 [Ω · cm] or more and a particle size of 20 [μm] or less dispersed and adhered to the surface of the substrate. Characteristic developing device.
【請求項4】請求項1の現像装置において、 上記現像剤担持体の基体の表層に分散させる粒子の体積
固有抵抗を、106[Ω・cm]以上1010[Ω・c
m]未満としたことを特徴とする現像装置。
4. The developing device according to claim 1, wherein the volume resistivity of the particles dispersed in the surface layer of the base of the developer carrier is 10 6 [Ω · cm] or more and 10 10 [Ω · c].
m].
【請求項5】請求項2の現像装置において、 上記現像剤担持体の基体表面の凹部に付着させる粒子の
体積固有抵抗を、106[Ω・cm]以上1010[Ω・
cm]未満としたことを特徴とする現像装置。
5. The developing device according to claim 2, wherein the volume resistivity of the particles adhered to the concave portion on the surface of the base of the developer carrier is 10 6 [Ω · cm] or more and 10 10 [Ω · cm].
cm].
【請求項6】請求項3の現像装置において、 上記現像剤担持体の基体の表面に分散付着させる粒子の
体積固有抵抗を、106[Ω・cm]以上1010[Ω・
cm]未満としたことを特徴とする現像装置。
6. The developing device according to claim 3, wherein the volume specific resistance of the particles dispersed and attached to the surface of the base of the developer carrying member is 10 6 [Ω · cm] or more and 10 10 [Ω · cm].
cm].
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6788913B1 (en) 1999-03-24 2004-09-07 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus method and developing device to obtain a stable image density
JP2017090824A (en) * 2015-11-16 2017-05-25 キヤノン株式会社 Developing member, method for manufacturing developing member, process cartridge, and electrophotographic apparatus

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