JPS63247777A - Developing device - Google Patents

Developing device

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Publication number
JPS63247777A
JPS63247777A JP62081460A JP8146087A JPS63247777A JP S63247777 A JPS63247777 A JP S63247777A JP 62081460 A JP62081460 A JP 62081460A JP 8146087 A JP8146087 A JP 8146087A JP S63247777 A JPS63247777 A JP S63247777A
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JP
Japan
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toner
roller
developer
developing
blade
Prior art date
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Pending
Application number
JP62081460A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Katayama
片山 義啓
Taizo Ono
泰蔵 小野
Yoshi Saito
斎藤 憙
Hirotsugu Sakamoto
坂本 裕嗣
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to EP88902920A priority patent/EP0309586B1/en
Priority to DE3889829T priority patent/DE3889829T2/en
Priority to PCT/JP1988/000301 priority patent/WO1988007707A1/en
Priority to KR1019880701522A priority patent/KR920003245B1/en
Priority to US07/294,697 priority patent/US5073797A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stabilize the characteristic of a developing device, and also, to relax the working accuracy of a carrying body by allowing a rotatable cylindrical toner carrying means to carry a one-component toner, and specifying a relation of roughness of the surface and an average grain size of the toner, at the time of developing an electrostatic latent image on a charge holding body. CONSTITUTION:On the outer periphery of a photosensitive drum 16 having a photoconductive body 18 of zinc oxide, etc., an electrifier 19 and a toner carrying body 23 consisting of a developing roller 24 and a fur brush 25 are provided, and a one-component toner 22 contained in a storage part 29 is fed to the carrying body 23. Subsequently, by a blade 43 for slide-contacting with the roller 24, layer thickness of the toner 22 accumulated on the roller 24 is controlled, and by using it, an electrostatic latent image formed on the photoconductive body 18 is developed. In this constitution, roughness of the surface of the roller 24 being a toner carrying body is held within a range of 1.5D-8D, when an average grain size of the toner 22 is denoted as D. In such a way, the blade 43 does not hit directly against the surface of the roller 24, and damage of the blade 43 and the toner 22 is not generated.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真を応用した複写機、プリンタ等の画像
形成装置の現像装置に間するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is applied to a developing device of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer to which electrophotography is applied.

従来の技術 従来、乾式現像剤を用いた現像方法としては、大別して
2成分系現像剤を用いる方法と1成分系現像剤を用いる
方法に二分される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, developing methods using a dry developer are broadly divided into two types: methods using a two-component developer and methods using a one-component developer.

2成分系現像剤を用いる方法は、トナーとキャリアの混
合現像剤を用いるため、トナーとキャリアの混合比を一
定に保つトナー濃度制御装置が必要になるとともにキャ
リアの劣化による定期的交換等の欠点を有している。そ
のため、最近では前記欠点を除去するためにキャリアを
用いない1成分現像剤のみによる現像法が提案されてい
る。
The method using a two-component developer uses a mixed developer of toner and carrier, so it requires a toner concentration control device to maintain a constant mixing ratio of toner and carrier, and has disadvantages such as periodic replacement due to carrier deterioration. have. Therefore, recently, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, a developing method using only a one-component developer without using a carrier has been proposed.

この現像法は、たとえば特開昭60−33578号公報
に示されるものがあり、第8図、第9図にその構成を示
す。
This developing method is disclosed, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-33578, and its construction is shown in FIGS. 8 and 9.

以下、第8図、第9図の従来例の詳細について説明する
。第8図は従来の現像装置の概略斜視図である。この現
像装置1は、非磁性現像剤を使用するものであり、離間
配置されたパックフレーム2とフロントフレーム3との
両側部にサイドフレーム4.5が取り付けられて現像装
置用きょう休6が構成され、その上端開口部6Aには現
像剤を補給するための開閉自在な蓋体7が設けられ、下
端開口部8近傍には現像剤を表面に担持して搬送する現
像剤担持体、例えばアルミニュウム又はステンレス等か
らなる現像ローラ9が回転可能に前記両サイドフレーム
4.5に枢支されている。更に、前記フロントフレーム
3と現像ローラ9の間には、この現像ローラ9に圧接さ
れていて圧接下に進入した現像剤Tを現像ローラ9表面
に塗布する弾性体例えばシリコンブタジェンゴム、ウレ
タンゴム、ステンレス、燐青銅またはウレタンシートな
どから形成された弾性体ブレード10がブレードホルダ
ー11を介してフロントフレーム3に取り付けられてい
る。
The details of the conventional example shown in FIGS. 8 and 9 will be explained below. FIG. 8 is a schematic perspective view of a conventional developing device. This developing device 1 uses a non-magnetic developer, and a side frame 4.5 is attached to both sides of a pack frame 2 and a front frame 3 which are spaced apart to form a developing device 6. The top opening 6A is provided with a lid 7 that can be opened and closed for replenishing the developer, and the bottom opening 8 is provided with a developer carrier, such as aluminum, that supports and transports the developer on its surface. Alternatively, a developing roller 9 made of stainless steel or the like is rotatably supported on both side frames 4.5. Further, between the front frame 3 and the developing roller 9, there is an elastic material such as silicone butadiene rubber or urethane rubber that is in pressure contact with the developing roller 9 and applies the developer T that has entered under pressure onto the surface of the developing roller 9. An elastic blade 10 made of stainless steel, phosphor bronze, urethane sheet, or the like is attached to the front frame 3 via a blade holder 11.

そして、この現像装置1は、現像ローラ9に塗布された
現像剤が感光体14とは非接触である位置に配置されて
いる。この非接触配置関係は、両者間に10〜300μ
mのギャップを保持したものである。なお、このギャッ
プ寸法を保持するために、例えば、現像ローラ9の軸に
はギャップ規制ローラ12が一体に回転可能に取り付け
られていて、このギャップ規制ローラ12が感光体14
の両側端部の周面または感光体14の軸に取り付けられ
ている図示しない受ローラに当接して感光体14と現像
ローラ9との心間距離が一定に保持されるようになって
いる。
The developing device 1 is arranged at a position where the developer applied to the developing roller 9 is not in contact with the photoreceptor 14. This non-contact arrangement requires a distance of 10 to 300μ between the two.
A gap of m is maintained. In order to maintain this gap dimension, for example, a gap regulation roller 12 is rotatably attached to the shaft of the developing roller 9, and this gap regulation roller 12 is connected to the photoreceptor 14.
The center-to-center distance between the photoreceptor 14 and the developing roller 9 is maintained constant by abutting against peripheral surfaces at both ends of the photoreceptor 14 or receiving rollers (not shown) attached to the shaft of the photoreceptor 14 .

また、現像ローラ9に電圧を印加して感光体14と、現
像ローラ9との闇に電界を形成する電源13が設けられ
ている。
Further, a power source 13 is provided that applies a voltage to the developing roller 9 to form an electric field between the photoreceptor 14 and the developing roller 9 .

そして、上記現像装置1の作用及び効果について説明す
る。現像装置1内に現像剤Tが充填されて現像ローラ9
が図示矢印W1方向に回転されると、現像剤Tは現像ロ
ーラ9による搬送力によって矢印W1方向に搬送される
と共に弾性体ブレード10との闇で摩擦帯電することに
なる。この時、現像ローラ9の表面には第一の凹凸粗面
15が形成されているので、現像ローラ9に接する現像
剤及びその近傍の現像剤Tの搬送力は増大され現像ロー
ラ近傍の現像剤Tは矢印W1方向に確実に搬送されて流
動転位する。
Next, the operation and effects of the developing device 1 will be explained. The developing device 1 is filled with developer T, and the developing roller 9
When the developer T is rotated in the direction of the arrow W1 shown in the figure, the developer T is conveyed in the direction of the arrow W1 by the conveying force of the developing roller 9, and is frictionally charged with the elastic blade 10. At this time, since the first uneven rough surface 15 is formed on the surface of the developing roller 9, the conveyance force of the developer in contact with the developing roller 9 and the developer T in the vicinity is increased, and the developer in the vicinity of the developing roller T is reliably conveyed in the direction of arrow W1 and undergoes fluid dislocation.

そして、現像ローラ9に設けられる凹凸は、現像剤粒径
をDとしたときに、0.07D〜1.5Dの値がよいと
されている0例えば、現像剤粒径が10μmとすると、
0.7μm〜15μmの値が良いとされている。
It is said that the unevenness provided on the developing roller 9 has a value of 0.07D to 1.5D, where D is the developer particle diameter.For example, if the developer particle diameter is 10 μm,
It is said that a value of 0.7 μm to 15 μm is good.

発明が解決しようとする問題点 しかし、従来の現像装置では現像剤(トナー)隋?帯電
量・帯電性能の安定性の面で問題があり・安定した画像
再現を困難にしていた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional developing device, there is no developer (toner). There were problems with the stability of charge amount and charging performance, making stable image reproduction difficult.

すなわち、従来の現像装置においては、その運転時間の
累積と共に、現像された画像の濃度が低下するのである
That is, in the conventional developing device, the density of the developed image decreases as the operating time thereof accumulates.

第10図、第11図に従来の現像器を連続で運転した場
合における、トナー担持体上のトナ一層の層厚および電
荷量の変動を示す0層厚については、はぼ一定の値を保
っているものの、電荷量については徐々に増加していき
、ついには許容値を上回ってしまう、その結果、画像濃
度は徐々に低下をしていき、許容値を下回ってしまう、
(第12図)そして、画像濃度が許容値を維持しつる現
像枚数は、3000枚相当分(6%原稿)のトナー容量
に対し、約1500枚程度であり、実際の使用に当たっ
ては十分とは言えない。
Figures 10 and 11 show variations in the thickness and charge amount of a single layer of toner on the toner carrier when a conventional developing device is operated continuously.The zero layer thickness remains approximately constant. However, the amount of charge gradually increases until it exceeds the allowable value, and as a result, the image density gradually decreases and falls below the allowable value.
(Fig. 12) The number of sheets that can be developed while maintaining the image density at an acceptable value is approximately 1,500 sheets for a toner capacity equivalent to 3,000 sheets (6% original), which is not sufficient for actual use. I can not say.

そして、我々は、この特性低下の主要因が、トナー表面
に添加されたシリカの離脱にあることを実験的に突き止
めた。
We have experimentally found that the main cause of this property deterioration is the detachment of silica added to the toner surface.

問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決するための本発明の技術的な手
段は、トナー担持体の表面の表面粗さを、ある特定の範
囲に設定することであり、本発明は回転可能に支持され
た円筒状のトナー担持手段に1成分トナーを担持させて
、電荷保持体上の静電潜像を現像する装置であって、前
期トナー担持手段の表面の表面粗さが、使用するトナー
の平均粒径をDとするとき、1.5D〜8Dの範囲内に
ある現像装置である。
A means for solving the problems and a technical means of the present invention for solving the above problems is to set the surface roughness of the surface of the toner carrier within a certain range, and the present invention is a device for developing an electrostatic latent image on a charge carrier by carrying a single-component toner on a rotatably supported cylindrical toner carrying means, in which the surface roughness of the toner carrying means is , where D is the average particle diameter of the toner used, the developing device is within the range of 1.5D to 8D.

作用 我々は、実験的に、この技術的手段を見出したものであ
り、現時点では、この技術的手段の作用は不明であるが
、現像器の特性の安定性が飛躍的に向上すると共に、ト
ナー担持体の加工精度を緩めることが出来るので、歩留
まりが向上すると共に、そのコストも低減することが出
来る。
We have experimentally discovered this technical means.At present, the effect of this technical means is unknown, but it has dramatically improved the stability of the characteristics of the developing device, and has improved the toner. Since the processing precision of the carrier can be relaxed, the yield can be improved and the cost can also be reduced.

実施例 以下に本発明の実施例について説明する。Example Examples of the present invention will be described below.

第1図から第4図は本発明の一実施例の要部断面図で、
電子写真複写機に使用した例である。第1図において、
16は電荷保持体で静電記録紙、感光ドラム等である。
1 to 4 are sectional views of essential parts of an embodiment of the present invention,
This is an example of use in an electrophotographic copying machine. In Figure 1,
Reference numeral 16 denotes a charge carrier, such as electrostatic recording paper or a photosensitive drum.

この実施例では電荷保持体16は感光ドラムで、アルミ
ニウムの基台17の表面上に酸化亜鉛、セレン、有機光
導電材料等の光導電体18を担持したものである。(シ
たがって以下、電荷保持体16を感光ドラム16と称す
る。)19は帯電器で第1の直流高圧電源20によって
感光ドラム16上の光導電体18に応じて、たとえば酸
化亜鉛の場合はマイナス、セレンの場合はプラスのコロ
ナを与えて光導電体18を全面帯電させるものである。
In this embodiment, the charge carrier 16 is a photosensitive drum having a photoconductor 18 such as zinc oxide, selenium, or an organic photoconductive material supported on the surface of an aluminum base 17. (Thus, the charge holding body 16 is hereinafter referred to as the photosensitive drum 16.) Reference numeral 19 is a charger that uses a first DC high voltage power source 20 to charge the photoconductor 18 on the photosensitive drum 16, for example, in the case of zinc oxide. In the case of negative or selenium, a positive corona is applied to charge the entire surface of the photoconductor 18.

21は光学部で、パターン光像を感光ドラム16上に投
影して静電潜像を形成するものである。22は現像剤で
通常の一成分絶縁性トナーである。尚、現像剤22は磁
性トナーでも非磁性トナーでもよい。
Reference numeral 21 denotes an optical section that projects a patterned optical image onto the photosensitive drum 16 to form an electrostatic latent image. A developer 22 is a normal one-component insulating toner. Note that the developer 22 may be a magnetic toner or a non-magnetic toner.

23はトナー担持手段で現像ローラ24と第二の供給手
段である円筒状の弾性体25で構成しである。
Reference numeral 23 denotes toner carrying means, which is composed of a developing roller 24 and a cylindrical elastic body 25 which is a second supplying means.

また、現像ローラ24はたとえばステンレス鋼、アルミ
ニウム等の金属ローラ、金属ローラの表面を樹脂でコー
ティングしたローラ等が用いられ、その構造は第2図に
示すように、現像ローラ24の両端外周面24a、 2
4bは平滑面で、中央表面24cには微細な凹凸の粗面
が形成されていて、感光ドラム16に対しては一定間隔
を有して設置され、たとえば第1図に示すように反時計
方向に回転している。また、円筒状の弾性体25はファ
ーブラシ、あるいはスポンジから成るローラ等で、心金
26の外周面に弾性材料27の層を形成しである。この
実施例では円筒状の弾性体25はファーブラシで、弾性
材料27はカーボンを含有したレーヨン繊維を使用した
導電性のファーで構成しである。またファーブラシ25
は、現像ローラ24の表面と摺接し、たとえば時計方向
で、かつ現像ローラ24の周速以上で回転させである。
Further, the developing roller 24 is a metal roller made of stainless steel, aluminum, etc., a roller whose surface is coated with resin, etc., and its structure is as shown in FIG. , 2
4b is a smooth surface, and the center surface 24c is formed with a rough surface with fine irregularities, and is placed at a constant distance from the photosensitive drum 16, for example, in a counterclockwise direction as shown in FIG. It is rotating. The cylindrical elastic body 25 is a fur brush, a roller made of sponge, or the like, and a layer of elastic material 27 is formed on the outer peripheral surface of the core metal 26. In this embodiment, the cylindrical elastic body 25 is a fur brush, and the elastic material 27 is made of conductive fur using carbon-containing rayon fibers. Also fur brush 25
is in sliding contact with the surface of the developing roller 24 and rotated, for example, in a clockwise direction and at a circumferential speed higher than the circumferential speed of the developing roller 24 .

さらに、ファーブラシ25の繊維は、第3図に示すよう
に回転時に現像剤22がファーブラシ25の両端外周部
から中央部に移動する方向にスパイラルの形成にしであ
る。28はトナー貯蔵手段で、現像剤22を収納した貯
蔵部29とトナー担持手段23ヘトナーを供給する第一
のトナー供給手段30で構成しである。また、貯蔵部2
9は一端に現像剤22の補給用開口部31を有しきょう
体32の一部で形成しである。また、トナー供給手段3
0は心金33の外周面にたとえば厚さ約30μmのポリ
エチレンテレフタレート等から成るシート状の弾性部材
34の一端を固定し、心金33を回転または揺動し現像
剤22をトナー担持手段23へ供給しするものである。
Furthermore, as shown in FIG. 3, the fibers of the fur brush 25 form a spiral in the direction in which the developer 22 moves from the outer periphery of both ends of the fur brush 25 to the center during rotation. Reference numeral 28 denotes a toner storage means, which is composed of a storage section 29 that stores the developer 22 and a first toner supply means 30 that supplies toner to the toner carrying means 23. In addition, storage section 2
Reference numeral 9 has an opening 31 for replenishing the developer 22 at one end and is formed of a part of the housing 32 . Further, the toner supply means 3
0 fixes one end of a sheet-like elastic member 34 made of, for example, polyethylene terephthalate with a thickness of about 30 μm to the outer peripheral surface of the mandrel 33, and rotates or swings the mandrel 33 to transfer the developer 22 to the toner carrying means 23. It is what we supply.

この実施例では心金33は時計方向に回転しである。3
5は仕切り板で第一のトナー供給手段3゜とトナー担持
手段23との間に設け、現像剤22が第一のトナー供給
手段30とトナー担持手段23との闇で流出入する開口
部36を有しである。37はかき取り板できょう休32
の一部で形成し、ファーブラシ25と摺接しファーブラ
シ25内の現像剤22の量を均一にすると共にファーブ
ラシ25内の過帯電の現像剤22を掻き落とすものであ
る。38は補給用開口部31の蓋である。第2図に示す
ように39は現像ローラ24の軸受、40はファーブラ
シ25の軸受である。
In this embodiment, the mandrel 33 rotates clockwise. 3
Reference numeral 5 denotes a partition plate provided between the first toner supply means 3° and the toner carrying means 23, and an opening 36 through which the developer 22 flows in and out between the first toner supply means 30 and the toner carrying means 23. It has. 37 is a scraping board today's holiday 32
It is formed of a part of the fur brush 25 and makes sliding contact with the fur brush 25 to equalize the amount of developer 22 in the fur brush 25 and scrape off overcharged developer 22 in the fur brush 25. 38 is a lid of the replenishment opening 31. As shown in FIG. 2, 39 is a bearing for the developing roller 24, and 40 is a bearing for the fur brush 25.

41は電圧印加手段である第2の直流高圧電源で、現像
ローラ24とファーブラシ25との間に電圧を印加する
ものである。42は第2の直流高圧電源41の電流値を
検出し、現像剤22の有無を検知する検知手段である。
Reference numeral 41 denotes a second DC high-voltage power source serving as a voltage applying means, which applies a voltage between the developing roller 24 and the fur brush 25. 42 is a detection means for detecting the current value of the second DC high voltage power supply 41 and detecting the presence or absence of the developer 22.

43は現像剤22の層厚を規制する層厚規制手段である
ブレードで、この実施例ではウレタンゴム等の弾性材料
から成るゴムブレードを用いているが、ブレード材料と
しては他のゴム材料や、ポリエチレンテレフタレート等
の弾性のある合成樹脂や、りん青銅、ばね鋼等の弾性金
属でも良く、また弾性金属或は合成樹脂にふっ素樹脂を
コーティングしたもの等でも良い。またブレード43は
現像ローラ24の回転方向に対して貯蔵部29より下流
側で、且つ感光ドラム16との対向部より上流側で現像
ローラ24の表面に圧接させて設けである。さらにブレ
ード43の幅は、第2図に示すように現像ローラ24の
両端外周面24a、 24bと当接する長さにしである
。44.45は現像剤22のもれを防止するシール材で
、例えばフェルト、スポンジ、ゴム等の弾性材料で構成
しである。
A blade 43 is a layer thickness regulating means for regulating the layer thickness of the developer 22. In this embodiment, a rubber blade made of an elastic material such as urethane rubber is used, but the blade material may be other rubber materials, It may be made of an elastic synthetic resin such as polyethylene terephthalate, an elastic metal such as phosphor bronze or spring steel, or an elastic metal or synthetic resin coated with a fluororesin. Further, the blade 43 is provided in pressure contact with the surface of the developing roller 24 on the downstream side of the storage section 29 with respect to the rotating direction of the developing roller 24 and on the upstream side of the portion facing the photosensitive drum 16 . Furthermore, the width of the blade 43 is set to such a length that it comes into contact with the outer circumferential surfaces 24a and 24b at both ends of the developing roller 24, as shown in FIG. 44 and 45 are sealing materials for preventing the developer 22 from leaking, and are made of an elastic material such as felt, sponge, or rubber.

またシール材44.45は現像ローラ24の両端外周面
24a、24bおよびブレード43の両端面に当接しで
ある。尚、ファーブラシ25は導電性材料を用いること
によって、現像ローラ24上の摩擦帯電した現像剤22
の過帯電を防止すると共に電位を均一にする働きがある
。したがってファーブラシ25は比抵抗が10 ΩCm
程度以下、好ましくは103Ωcmないし107Ωcm
の導電性材料を用いる方が良い。
Further, the sealing materials 44 and 45 are in contact with the outer circumferential surfaces 24a and 24b at both ends of the developing roller 24 and both end surfaces of the blade 43. Note that the fur brush 25 is made of a conductive material so that the developer 22 that is frictionally charged on the developing roller 24 is
It has the function of preventing overcharging and making the potential uniform. Therefore, the specific resistance of the fur brush 25 is 10 ΩCm.
below, preferably 103Ωcm to 107Ωcm
It is better to use conductive materials.

またファーブラシ25としては、この実施例のように導
電性のレーヨン繊維だけでなく他の導電性繊維を用いて
も良いし、またコーティングを均一にするために静電植
毛で製作したファーブラシを用いることも有効である。
The fur brush 25 may be made of not only conductive rayon fiber as in this embodiment, but also other conductive fibers, or a fur brush made by electrostatic flocking to make the coating uniform. It is also effective to use

さらに円筒状の弾性体25の弾性材料27として、導電
性のスポンジ、導電性の布、柔らかいワイヤブラシを用
いても前記の摩擦帯電、コーティング等の作用が有効に
行われることは勿論である。尚、現像剤22が一成分磁
性トナーである場合は心金36として磁気ローラを使用
し、その外周に磁気ブラシを形成して円筒状の弾性体2
5とすることも有効である。
Furthermore, it goes without saying that the above-described effects of frictional charging, coating, etc. can be effectively performed even if a conductive sponge, conductive cloth, or soft wire brush is used as the elastic material 27 of the cylindrical elastic body 25. In addition, when the developer 22 is a one-component magnetic toner, a magnetic roller is used as the mandrel 36, a magnetic brush is formed on the outer periphery, and the cylindrical elastic body 2
It is also effective to set it to 5.

次に、以上のように構成した上記の実施例の現像装置に
ついて具体的数値を記す。
Next, specific numerical values will be described for the developing device of the above embodiment configured as described above.

感光ドラム16上の光導電体18は酸化亜鉛、円筒状の
弾性体25はアルミニウムの心金26上に弾性材料27
としてカーボンを含有した比抵抗が約105Ωamのレ
ーヨン繊維を3600本/Cm2程度植毛したファーブ
ラシ、現像ローラ24に圧接するブレード43の線圧力
は25g/Cm、I’6光ドラム16と現像ローラ24
の間隙は 0.15mm、現像剤22は通常のプラス帯
電性の非磁性1成分トナーを用いて実験した。
The photoconductor 18 on the photosensitive drum 16 is made of zinc oxide, and the cylindrical elastic body 25 is made of an elastic material 27 on an aluminum core 26.
A fur brush in which about 3,600 rayon fibers containing carbon and having a specific resistance of about 105 Ωam are flocked per cm2, the linear pressure of the blade 43 that presses against the developing roller 24 is 25 g/cm2, the I'6 optical drum 16 and the developing roller 24
The gap was 0.15 mm, and the developer 22 was an ordinary positively charged non-magnetic one-component toner.

そのトナーの平均粒径は約10μmである。The average particle size of the toner is about 10 μm.

現像ローラ24の回転によって現像ローラ24表面の帯
電された現像剤22はブレード43を通過する時にブレ
ード43によってその一部がかき取られて所定の層厚す
なわち約40μm(この時の層厚は10μm〜70μm
程度が望ましい)に規制される。
As the developing roller 24 rotates, the charged developer 22 on the surface of the developing roller 24 passes through the blade 43, where part of it is scraped off to a predetermined layer thickness of approximately 40 μm (the layer thickness at this time is 10 μm). ~70μm
(preferably).

さて、従来の構成の現像装置においては、通常、トナー
担持体の表面は、サンドブラストなどの手段によって1
〜20μmの表面粗さの梨地状になされていることは前
述の通りである。
Now, in a developing device with a conventional configuration, the surface of the toner carrier is usually polished by sandblasting or other means.
As mentioned above, it has a matte finish with a surface roughness of ~20 μm.

しかしながら、この値は、トナー表面上のシリカの離脱
と言う観点からは考慮がなされたものでは無かった。そ
こで、我々は、この表面粗さについて、シリカの離脱と
いう観点から、上記範囲内での適正値を決定する実験を
行った。すなわち、現像器自身の連続運転時の安定性(
トナー担持体上のトナ一層厚と、その電荷量の安定性)
、並びに、現像された画像の画像濃度の安定性、と言う
観点から、上記表面粗さの適正値を見いだす実験を行っ
た。その結果、思いの外、適正値は、上記範囲外に存在
する傾向が見受けられた。第5図、第6図、第7図に、
上記表面粗さをパラメータとして、それぞれ、トナ一層
厚、トナー電荷量1.画像濃度の時間的安定性を示す、
これらの図からも明らかなように、表面粗さが15μm
以上では、特性が極めて安定している。なお、現像ロー
ラ24の粗面化は、従来と同様にサンドブラストで行っ
ている。
However, this value was not taken into consideration from the viewpoint of detachment of silica from the toner surface. Therefore, we conducted an experiment to determine the appropriate value for this surface roughness within the above range from the viewpoint of silica removal. In other words, the stability of the developing unit itself during continuous operation (
thickness of the toner layer on the toner carrier and stability of its charge amount)
An experiment was conducted to find an appropriate value for the above-mentioned surface roughness from the viewpoints of , stability of the image density of the developed image, and stability of the image density of the developed image. As a result, it was unexpectedly found that the appropriate values tended to exist outside the above range. In Figures 5, 6, and 7,
Using the above surface roughness as a parameter, toner layer thickness, toner charge amount 1. Indicates the temporal stability of image density,
As is clear from these figures, the surface roughness is 15 μm.
Above, the characteristics are extremely stable. Note that the surface of the developing roller 24 is roughened by sandblasting as in the past.

表面粗さが、15μm以上になると、特性が急に安定す
る理由については、現時点では不明である。
At present, it is unclear why the properties suddenly become stable when the surface roughness becomes 15 μm or more.

ただ、現時点においては、トナー表面に添加されたシリ
カが離脱すると、これらの特性は不安定になる事は前述
の通りであり、シリカの離脱は、トナー担持体の表面粗
さに密接に関連しているであろうことは十分に推測され
る。
However, at present, as mentioned above, these properties become unstable when the silica added to the toner surface detaches, and the detachment of silica is closely related to the surface roughness of the toner carrier. It is highly likely that this will be the case.

さて、S5図〜第7図に示すとうり、トナー担持体の表
面粗さを粗くすることで特性は安定するが、その場合、
トナ一層厚規制部材の損傷が懸・念される。しかしなが
ら、実際には、一旦、担持体上にトナ一層が形成される
と、トナー担持体の粗面が、直接に規制部材に接触する
ことは無くなるので、層厚規制部材の損傷は、従来と同
様にほとんど無い。
Now, as shown in Figures S5 to 7, the characteristics can be stabilized by roughening the surface roughness of the toner carrier, but in that case,
There is a concern that the toner thickness regulating member may be damaged. However, in reality, once a single layer of toner is formed on the carrier, the rough surface of the toner carrier no longer comes into direct contact with the regulating member, so damage to the layer thickness regulating member is less likely to occur than in the past. Similarly, there are hardly any.

また、トナー自身の損傷も、特性の安定した実験データ
が示すところによると、実用上、無いものと考えられる
In addition, damage to the toner itself is considered to be practically non-existent, based on experimental data showing stable characteristics.

そして、第7図からも明らかなように、本実施例では、
3500枚相当(6%原稿)のトナー容量に対して、3
000枚以上の現像後においても画像濃度は、必要な値
を十二分に維持している。
As is clear from FIG. 7, in this example,
3 for toner capacity equivalent to 3500 sheets (6% original)
Even after developing more than 1,000 sheets, the image density sufficiently maintains the required value.

次に、本発明の他の著しい利点は、トナー担持体の加工
精度を緩くできる事である。すなわち、従来の表面粗さ
のトナー担持体では、サンドブラストを行う前に、担持
体の円筒面の円筒度を10〜20μm@度の精度で加工
する必要があったが、本発明においては、40μm程度
の精度で加工を行えば十分であることが実験的に確認さ
れた。この点については、15μm程度の表面粗さと言
うことは、円筒度では30〜40μm相当である゛ので
、円筒面の加工精度を40μmよりも小さくする必要は
ないと言う具合いに考えられなくもないが、何れにして
も、その明確な理由は、今のところ不明である。
Next, another significant advantage of the present invention is that the processing accuracy of the toner carrier can be made loose. That is, in the case of a conventional toner carrier having a rough surface, it was necessary to process the cylindricity of the cylindrical surface of the carrier with an accuracy of 10 to 20 μm @ degree before performing sandblasting, but in the present invention, the cylindricity of the cylindrical surface of the carrier has to be processed to an accuracy of 40 μm. It has been experimentally confirmed that machining with a certain degree of accuracy is sufficient. Regarding this point, a surface roughness of about 15 μm is equivalent to 30 to 40 μm in terms of cylindricity, so it is not unthinkable to think that it is not necessary to make the machining accuracy of the cylindrical surface smaller than 40 μm. However, the exact reason for this is currently unknown.

また、以上の実施例では、層厚規制部材は弾性材とした
が、剛体のブレードを用いても全く同様の効果が得られ
ることは勿論である。
Further, in the above embodiments, the layer thickness regulating member is made of an elastic material, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if a rigid blade is used.

発明の詳細 な説明した如く、本発明においては、現像器の特性の安
定性が飛躍的に向上すると共に、トナー担持体の加工精
度を緩めることが出来るので、歩留まりが向上すると共
に、そのコストも低減することが出来る。
As described in detail, in the present invention, the stability of the characteristics of the developing device is dramatically improved, and the processing precision of the toner carrier can be relaxed, so the yield is improved and the cost is reduced. can be reduced.

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

第1図は本発明の一実施例における現像装置をもつ画像
形成装置の断面図、第2図、第3図はそれぞれ第1図の
画像形成装置の各部分の斜視図、第4図は第1図の画像
形成装置の別の断面図、第5図、第6図、第7図は同装
置説明のための特性図、第8図は従来例における現像装
置をもつ画像形成装置の斜視図、第9図は同装置の断側
面図、第10図、第11図、第12図は同装置説明のた
めの特性図である。 16・・・電荷保持体、22・・・現像剤(1成分トナ
ー)、23・・・トナー担持手段、28・・・トナー貯
蔵手段、35・・・仕切り板、36・・・開口部代理人
氏名 弁理士 中尾敏男 ばか1名第2図 宕5図 第6図 コ[°−牧載 画−m− 区 第8図 寿10図 フこ°−衣歌 第11図 コご−衣敷
FIG. 1 is a sectional view of an image forming apparatus having a developing device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are perspective views of various parts of the image forming apparatus shown in FIG. 1, and FIG. Another sectional view of the image forming apparatus shown in FIG. 1, FIGS. 5, 6, and 7 are characteristic diagrams for explaining the same apparatus, and FIG. 8 is a perspective view of an image forming apparatus having a conventional developing device. , FIG. 9 is a sectional side view of the device, and FIGS. 10, 11, and 12 are characteristic diagrams for explaining the device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 16... Charge holding body, 22... Developer (one component toner), 23... Toner carrying means, 28... Toner storage means, 35... Partition plate, 36... Opening agent Person Name Patent Attorney Toshio Nakao 1 Idiot Figure 2 Figure 5 Figure 6 Ko

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 回転可能に支持された円筒状のトナー担持手段に1成分
トナーを担持させて、電荷保持体上の静電潜像を現像す
る装置であって、前期トナー担持手段の表面の表面粗さ
が、使用するトナーの平均粒径をDとするとき、1.5
D〜8Dの範囲内にある現像装置。
An apparatus for developing an electrostatic latent image on a charge carrier by carrying a single-component toner on a rotatably supported cylindrical toner carrying means, the surface roughness of the surface of the toner carrying means being When the average particle size of the toner used is D, 1.5
A developing device within the range of D to 8D.
JP62081460A 1987-03-24 1987-04-02 Developing device Pending JPS63247777A (en)

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