JPS6355709B2 - - Google Patents

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JPS6355709B2
JPS6355709B2 JP54091169A JP9116979A JPS6355709B2 JP S6355709 B2 JPS6355709 B2 JP S6355709B2 JP 54091169 A JP54091169 A JP 54091169A JP 9116979 A JP9116979 A JP 9116979A JP S6355709 B2 JPS6355709 B2 JP S6355709B2
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JP
Japan
Prior art keywords
toner
developer
developing device
sleeve
electrostatic image
Prior art date
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Application number
JP54091169A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5614264A (en
Inventor
Kimio Nakahata
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP9116979A priority Critical patent/JPS5614264A/en
Publication of JPS5614264A publication Critical patent/JPS5614264A/en
Publication of JPS6355709B2 publication Critical patent/JPS6355709B2/ja
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電像を現像する装置に関し、更に詳
言すれば現像剤担持体表面に形成した現像剤の薄
層と、静電像保持体表面とを非接触状態に保ちつ
つ、高電位静電像部分に選択的にトナーを転移さ
せて、これを顕像化する現像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for developing an electrostatic image, and more specifically, the present invention relates to an apparatus for developing an electrostatic image, and more specifically, the present invention relates to an apparatus for developing an electrostatic image, and more specifically, a thin layer of developer formed on the surface of a developer carrier and the surface of the electrostatic image carrier are brought into contact with each other in a non-contact state. The present invention relates to a developing device that selectively transfers toner to a high-potential electrostatic image portion and visualizes the same while maintaining a high-potential electrostatic image.

従来、電子写真、静電記録における現像装置に
採用されている方法としては、大別して乾式現像
法と湿式現像法とがある。前者は、更に二成分系
現像剤を用いる方法と、一成分系現像剤を用いる
方法とに二分される。
Conventionally, methods employed in developing devices for electrophotography and electrostatic recording are broadly classified into dry developing methods and wet developing methods. The former method is further divided into methods using a two-component developer and methods using a single-component developer.

二成分系接触現像方法では、必然的にキヤリヤ
ー粒子とトナー粒子の混合現像剤を用い、通常現
像過程の進行によりトナー粒子はキヤリヤー粒子
に比らべ遥かに大量に消費されるから、両者の混
合比が変化し、もつて顕画像の濃度が変動し、又
消費され難いキヤリヤー粒子の長時間使用による
劣化により画質が低下する等の欠点を本来有して
いる。
In the two-component contact development method, a developer mixture of carrier particles and toner particles is inevitably used, and since the toner particles are normally consumed in much larger quantities than the carrier particles as the development process progresses, the mixture of both carrier particles and toner particles is required. It inherently has drawbacks such as a change in the ratio, resulting in fluctuations in the density of the image, and a deterioration in image quality due to deterioration of the carrier particles, which are difficult to consume, due to long-term use.

他方、一成分系の接触現像方法では、磁性トナ
ーを用いるマグネ・ドライ法及び磁性トナーを用
いないコンタクト現像法は、トナーが被現像面の
全面、即ち画像部、非画像部共に接触し、これが
ために非画像部にまでもトナーが付着し易く、所
謂地カブリとなつて汚れが生じ易い問題がある。
(このカブリの汚れの点については二成分系現像
法においても同様に生じる欠点である。) 更に、一成分系現像方法に属する所謂ジヤンピ
ング現像法として、シート等の担持体にトナーを
均一に塗布した後、これを静電像保持面に小間隙
を保つて対向させトナー担持体から静電像保持面
にトナーを静電像が有する電荷により吸引し付着
させて現像する方法が知られている(特公昭41−
9475号公報、米国特許第2839400号明細書等)。こ
の方法は、静電荷のない非画像部では、トナーが
吸引されないばかりか、トナーと非画像面とが接
触しないので、上述のカブリが出にくいという長
所を有している。又、キヤリヤー粒子を用いない
ので、上述した混合比の変動という事態もなく、
更にキヤリヤー粒子の劣化もない。
On the other hand, in the one-component contact development method, the Magne Dry method using magnetic toner and the contact development method without magnetic toner, the toner contacts the entire surface of the surface to be developed, that is, both the image area and the non-image area. Therefore, there is a problem in that toner tends to adhere even to non-image areas, resulting in so-called background fog and dirt.
(This fog stain is also a drawback that occurs in two-component development methods.) Furthermore, as a so-called jumping development method, which belongs to one-component development methods, toner is uniformly applied to a carrier such as a sheet. After that, a method is known in which the electrostatic image holding surface is opposed to the electrostatic image holding surface with a small gap, and the toner is attracted from the toner carrier to the electrostatic image holding surface by the electric charge of the electrostatic image, and the toner is adhered to the electrostatic image holding surface, thereby developing the image. (Tokuko Showa 41-
9475, US Pat. No. 2,839,400, etc.). This method has the advantage that not only the toner is not attracted to the non-image area where there is no static charge, but also the toner and the non-image area do not come into contact with each other, so that the above-mentioned fogging is less likely to occur. In addition, since carrier particles are not used, there is no variation in the mixing ratio as described above.
Furthermore, there is no deterioration of carrier particles.

しかしながらこの方法は、 (1) 実用的な均一塗布が困難である。 However, this method (1) Practical uniform application is difficult.

(2) トナー支持体からの均一なトナー離脱が困難
である。
(2) It is difficult to uniformly release the toner from the toner support.

(3) 解像度が低い、等の為に末だ本格的な実用化
はなされていない。
(3) Due to low resolution, etc., it has not been put into full-scale practical use.

このような欠点を防止するため、本出願人は先
に均一なトナー薄層を表面に形成して、スリーブ
と対向する静電像保持面を微小間隙に保ち、選択
的に高電位潜像面にトナーを転移させる現像方法
を提案している(特願昭52−109237号〜109242号
等)。
In order to prevent such drawbacks, the applicant first forms a uniform thin layer of toner on the surface, maintains a minute gap between the electrostatic image holding surface facing the sleeve, and selectively applies the high potential latent image surface. has proposed a developing method in which toner is transferred to (Japanese Patent Application No. 109237-109242, etc.).

第1図はこのような現像装置の一例を示す断面
図である。図において、1は静電像保持手段、2
はスリーブ、3はホツパーで一成分トナー4を有
しており、5はドクターブレードで、トナーの厚
みを規制してスリーブ上に一様な厚さのトナー層
6を形成する。このトナー層6と静電像保持手段
との間は微小な間隙が保たれ、トナーはこの間隙
を飛翔して静電像に吸着する。7はマグネツトロ
ールである。この現像装置によつて静電像を顕像
化したところ、カブリのない、階調性の高い画像
を得ることができた。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of such a developing device. In the figure, 1 is an electrostatic image holding means, 2
3 is a sleeve, 3 is a hopper containing a monocomponent toner 4, and 5 is a doctor blade that regulates the thickness of the toner to form a toner layer 6 of uniform thickness on the sleeve. A minute gap is maintained between the toner layer 6 and the electrostatic image holding means, and the toner flies through this gap and is attracted to the electrostatic image. 7 is Magnetrol. When an electrostatic image was visualized using this developing device, a fog-free image with high gradation could be obtained.

ところがこの現像装置を使つて連続的に画像出
しをしたところ、以下の現象が発生した。
However, when images were continuously produced using this developing device, the following phenomenon occurred.

(1) 極端にトナー消費量の少ない白地の多い原稿
のコピーを300〜500枚続けた後、黒地原稿をコ
ピーしたところ、画像濃度Dは、1.3から1.0へ
と低下していた。また現像ムラの目立つ画像と
なつていた。
(1) After making 300 to 500 copies of an original with a large amount of white background, which consumes extremely little toner, when a black original was copied, the image density D had decreased from 1.3 to 1.0. Moreover, the image had noticeable unevenness in development.

(2) 画像濃度が低下した現像器で連続的に黒地原
稿をコピーしたところ、30〜50枚続けたころか
ら画像濃度が1.3に回復し始めた。また現像ム
ラも少なくなつてきた。
(2) When I continuously copied black originals using a developing device whose image density had decreased, the image density began to recover to 1.3 after 30 to 50 copies had been made. Also, development unevenness has decreased.

(3) 上記(1)の画像濃度が低下した現像剤器のスリ
ーブ表面のトナーを払いのけて、新たにホツパ
ー内のトナーを吸着させて画像出しをしたとこ
ろ、画像濃度は1.3に回復した。
(3) When the toner on the sleeve surface of the developer device where the image density had decreased in (1) above was removed and the toner in the hopper was newly adsorbed to produce an image, the image density recovered to 1.3. .

そこで、上記(1)の画像濃度の低下した現像器ス
リーブ表面のトナー粒径を測定したところ、粒径
1〜3μのトナーが主体であり、ホツパー内のト
ナー(平均粒径5〜10μ)と較べて明らかに粒径
が小さくなつており、このトナー粒径の変化によ
つて画像濃度の変化、現像ムラが起るらしいこと
が判明した。
Therefore, when we measured the toner particle size on the surface of the developer sleeve where the image density had decreased in (1) above, we found that toner with a particle size of 1 to 3μ was the main component, and the toner in the hopper (average particle size of 5 to 10μ) In comparison, the particle size is clearly smaller, and it has been found that this change in toner particle size seems to cause a change in image density and uneven development.

本発明の目的は、上記の問題点を解決し、スリ
ーブ廻りのトナー粒径の変化による画像濃度の変
化を防止した現像装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing device that solves the above problems and prevents changes in image density due to changes in toner particle size around the sleeve.

上記目的を達成する本発明とは、現像剤担持体
表面に現像剤の薄層を形成し、この現像剤薄層と
静電像保持体面との間を微小な間〓に保ちつつ、
現像剤担持体表面から静電像保持体面に現像剤を
飛翔させて静電像を顕像化する現像装置であつ
て、上記現像剤担持体表面に絶縁体薄層を形成し
たことを特徴とする現像装置である。従つて本発
明のこの現像装置によれば、連続コピーをしても
画像濃度に変化の現われることがなく、また現像
ムラも防ぐことができるものである。
The present invention, which achieves the above object, forms a thin layer of developer on the surface of a developer carrier, maintains a minute gap between this thin layer of developer and the surface of the electrostatic image carrier, and
A developing device for visualizing an electrostatic image by causing developer to fly from the surface of a developer carrier to the surface of an electrostatic image holder, characterized in that a thin insulating layer is formed on the surface of the developer carrier. This is a developing device. Therefore, according to this developing device of the present invention, there is no change in image density even when continuous copying is performed, and uneven development can also be prevented.

以下、本発明について更に詳細に述べる。 The present invention will be described in more detail below.

上述(1)〜(3)の現象は第2図を用いて次のように
説明される。ここで、2はスリーブ表面であり、
接地されているものとする。8はスリーブ2上に
付着した磁性トナー、0′は磁性トナー8の鏡映
力の働く点を示す。
The phenomena (1) to (3) above are explained as follows using FIG. Here, 2 is the sleeve surface,
Assume that it is grounded. 8 indicates the magnetic toner adhering to the sleeve 2, and 0' indicates the point at which the reflection force of the magnetic toner 8 acts.

スリーブ表面に薄くコーテイングされているト
ナーには、常にトナー電荷とトナーの鏡映電荷に
よる吸引力が働き、トナーはスリーブ表面に静電
吸着されている。この吸着力の大きさはトナー半
径をr、トナー電荷量をqとすると、f1=Kq2/r2 と表わされる。(K;比例定数)。また半径がmr
のトナーの場合、表面積に比例した電荷量m2qを
持つと考えられ、その吸着力は、f2=Km2q2/r2と 表わされる。この時、トナーの単位重量あたりの
吸着力は、f′=k′q2/mr5(K′;比例定数)と表わさ れるから、平均粒径が8μ(半径4μ)と2μ(半径1μ)
のトナーで比較すると、2μトナーの方が単位重
量あたり4倍の力でスリーブ表面に吸着している
ことになる。
The toner that is thinly coated on the sleeve surface is always attracted by the toner charge and the toner's reflection charge, and the toner is electrostatically attracted to the sleeve surface. The magnitude of this adsorption force is expressed as f 1 =Kq 2 /r 2 where r is the toner radius and q is the toner charge amount. (K; constant of proportionality). Also the radius is mr
In the case of toner, it is considered to have a charge amount m 2 q proportional to the surface area, and its adsorption force is expressed as f 2 =Km 2 q 2 /r 2 . At this time, the adsorption force per unit weight of toner is expressed as f' = k'q 2 / mr 5 (K'; proportionality constant), so the average particle size is 8μ (radius 4μ) and 2μ (radius 1μ).
2μ toner is adsorbed to the sleeve surface with four times the force per unit weight.

ところでスリーブが回転してゆくと、トナーに
は磁気力によるトナーを毛羽立させる力、スリー
ブ上をころがす力等のトナーをほぐすような力が
働くが、単位重量あたりのトナーに働く磁気力は
8μトナーでも2μトナーでも等しい。このため、
2μトナーは8μトナーよりもスリーブ表層に吸着
しやすい。
By the way, as the sleeve rotates, forces act on the toner, such as magnetic force that fluffs the toner and force that loosens the toner, such as rolling force on the sleeve, but the magnetic force acting on the toner per unit weight is
It is the same for 8μ toner and 2μ toner. For this reason,
2μ toner is more easily adsorbed to the sleeve surface layer than 8μ toner.

このような過程を経て一度スリーブ上に吸着し
たトナーは、スリーブの回転につれてスリーブ表
面からより多くの電荷を付与され、さらに強くス
リーブ表面に吸着し、スリーブ表面は微粉トナー
の層で覆われることとなる。このような状況にお
いて新たに補給されるトナーは、微粉トナー層に
妨げられてスリーブ表面と接触することができ
ず、十分な電荷を得られないため、再現された画
像に濃度の低下、ムラが目立ちやすいこととなる
ものと考えられる。
Once the toner is adsorbed onto the sleeve through this process, as the sleeve rotates, more charges are applied from the sleeve surface, and the toner is even more strongly adsorbed to the sleeve surface, causing the sleeve surface to be covered with a layer of fine toner powder. Become. In such a situation, the newly replenished toner is blocked by the fine toner layer and cannot contact the sleeve surface, resulting in insufficient charge, resulting in reduced density and unevenness in the reproduced image. It is thought that this will make it more noticeable.

そこで本発明は、スリーブ表面に微粉トナー層
が形成されることを防止するため、スリーブ表面
を極く薄い絶縁体で加工し、微粉トナーの鏡映力
を減じさせることに特徴を有している。
Therefore, the present invention is characterized in that in order to prevent the formation of a fine powder toner layer on the sleeve surface, the sleeve surface is processed with an extremely thin insulator to reduce the reflection force of the fine powder toner. .

第3図を用いて表面を絶縁加工したスリーブの
作用を説明する。
The function of the sleeve whose surface is insulated will be explained using FIG.

ここで2はスリーブの導電体面であり、接地さ
れているものとする。導電体表面には誘電率ε、
厚さdの絶縁体層9がコーデイングされており、
その表面には半径mrの磁性トナーが吸着してい
る。この絶縁体層の厚みは説明の都合上実際より
も誇張して描かれている。この時、トナーの鏡映
点は、トナー中心から2(mr+d/ε)離れた点
O′となる。
Here, 2 is the conductor surface of the sleeve, which is assumed to be grounded. The conductor surface has a dielectric constant ε,
An insulator layer 9 of thickness d is coded,
Magnetic toner with a radius mr is adsorbed on its surface. The thickness of this insulating layer is exaggerated for convenience of explanation. At this time, the toner reflection point is a point 2 (mr + d/ε) away from the toner center.
becomes O′.

単位重量あたりのトナーに働く鏡映力は、 f″=K″mq2/(mr+d/ε)2r3(K″;比例定数) と表わされる。 The reflection force acting on the toner per unit weight is expressed as f″=K″mq 2 /(mr+d/ε) 2 r 3 (K″; constant of proportionality).

ここで1/(r+d/ε)2=m/(mr+d/ε)2
成 り立つ時、半径がr、とmrのトナーの単位重量
あたりのスリーブへの吸着が等しいことになる。
また、マグネツトによるトナー単位重量あたりの
磁気的なほぐし力は等しいことから、上記の式が
成り立つ時、スリーブ表面への選択的なトナー吸
着は防止できることになる。粒径8μ(半径4μ)と
粒径2μ(半径1μ)のトナーでこの式が成り立つた
めには、d/ε=2の関係が得られればよい。比
誘電率3の絶縁体を使つて絶縁体スリーブを作る
場合には、導電性円筒の上に約6μの絶縁体層を
形成すればよいこととなる。勿論この他の粒径の
トナーを用いる場合には、d/εが変わるので、
それに応じて絶縁体の材質や厚みを変えることは
言うまでもない。
Here, when 1/(r+d/ε) 2 =m/(mr+d/ε) 2 holds true, it means that the toner of radius r and mr adsorbed to the sleeve per unit weight are equal.
Furthermore, since the magnetic loosening force per unit weight of toner by the magnet is equal, when the above equation holds true, selective adsorption of toner to the sleeve surface can be prevented. In order for this equation to hold true for toners with a particle size of 8μ (radius 4μ) and a particle size 2μ (radius 1μ), it is sufficient to obtain the relationship d/ε=2. When making an insulator sleeve using an insulator with a dielectric constant of 3, it is sufficient to form an insulator layer of about 6 μm on the conductive cylinder. Of course, if a toner with a different particle size is used, d/ε will change, so
Needless to say, the material and thickness of the insulator must be changed accordingly.

第4図は本発明の実施例を示す現像装置の断面
図で、第1図の装置と同じ部材には同一の参照符
号を付してある。
FIG. 4 is a sectional view of a developing device showing an embodiment of the present invention, in which the same members as in the device of FIG. 1 are given the same reference numerals.

図において、1は静電像保持手段としての感光
ドラムであり、勿論ベルト状、シート状の形態の
ものでも良い。2は、この保持手段に対向して設
けられた現像剤担持手段で、図示のものは非磁性
円筒(スリーブ)である。
In the figure, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum as an electrostatic image holding means, which may of course be in the form of a belt or sheet. Reference numeral 2 denotes a developer carrying means provided opposite to this holding means, and the illustrated one is a non-magnetic cylinder (sleeve).

静電像保持手段1は矢印方向に動く。このとき
スリーブ2を静電像保持面と同一方向に回転させ
ることにより、ホツパー3から送られる一成分絶
縁性強磁性トナー4をスリーブ2面上に塗布し、
かつこの円筒面とトナー粒子との摩擦によつて、
トナー粒子に静電像電荷と逆極性の荷電を与え
る。このスリーブ2の表面には極く薄い絶縁体薄
層10が設けられている。さらに鉄製ドクターブ
レード5をスリーブ表面に近接(間隔50μ〜
500μ)して配置することにより、トナー層6の
厚さを薄く(30μ〜500μ好ましくは30μ〜100μ)
かつ均一に規制する。なお、6はスリーブ2内に
固設されたマグネツトローラである。
The electrostatic image holding means 1 moves in the direction of the arrow. At this time, by rotating the sleeve 2 in the same direction as the electrostatic image holding surface, the one-component insulating ferromagnetic toner 4 sent from the hopper 3 is applied onto the surface of the sleeve 2,
And due to the friction between this cylindrical surface and the toner particles,
Gives toner particles a charge of opposite polarity to the electrostatic image charge. The surface of this sleeve 2 is provided with an extremely thin insulating layer 10. Furthermore, the iron doctor blade 5 is placed close to the sleeve surface (with a spacing of 50 μm or more).
500μ) to reduce the thickness of the toner layer 6 (30μ to 500μ, preferably 30μ to 100μ).
and uniformly regulated. Note that 6 is a magnet roller fixedly installed inside the sleeve 2.

ドクターブレード5を上記のように磁性部材で
形成すると、トナー層を薄く均一に規制できる。
その理由を第5図に示す。今マグネツトローラ7
の磁極Nにほぼ対向したスリーブ2外周部分に、
磁性ブレード5を設けると、磁極Nからの磁力線
11は磁性ブレード5の先端に集中し、ブラシ状
トナーがスリーブとドクターブレードの間にカー
テン状に連なり、トナーがくぐりぬける事を食い
止める。わずかにスリーブ2にひきずられたトナ
ー6が、スリーブ表面にそつて少しくぐりぬける
だけである。そのためトナー層6は前述の如くき
わめて薄くすることができる。ドクターブレード
5として、磁石を用いれば、該部の磁界はさらに
強くなり、より有効である。
When the doctor blade 5 is made of a magnetic material as described above, the toner layer can be regulated to be thin and uniform.
The reason for this is shown in FIG. Now magnet roller 7
On the outer circumference of the sleeve 2, which is almost opposite to the magnetic pole N of the
When the magnetic blade 5 is provided, the magnetic lines of force 11 from the magnetic pole N are concentrated at the tip of the magnetic blade 5, and the brush-like toner continues like a curtain between the sleeve and the doctor blade, thereby preventing the toner from passing through. The toner 6 slightly dragged by the sleeve 2 only passes through the sleeve surface a little. Therefore, the toner layer 6 can be made extremely thin as described above. If a magnet is used as the doctor blade 5, the magnetic field in this part will be even stronger and more effective.

この構成の現像装置を用いて画像出しを行うに
あたつて、先ず磁性トナーとしては、一例とし
て、ポリスチレン50部、マグネタイト40部、電荷
制御剤3部、カーボン6部の割合で混合して周知
の方法により形成された平均粒径5〜10μのもの
を用いた。その他周知の磁性トナーが利用できる
こと勿論である。現像剤担持体としては、非磁性
材としてアルミニウム材を用い、これを図示の如
く円筒状にしてスリーブとした。磁石は、静電像
(電位コントラスト約600V)の保持部材とスリー
ブとの最接近部に磁極を配し、そのときの表面磁
束密度は600〜1300ガウス程度の範囲内から一例
として800ガウスを選んだ。
When producing an image using a developing device with this configuration, first, as a magnetic toner, 50 parts of polystyrene, 40 parts of magnetite, 3 parts of a charge control agent, and 6 parts of carbon are mixed in a well-known ratio. Particles having an average particle diameter of 5 to 10 μm were used. Of course, other known magnetic toners can also be used. As the developer carrier, an aluminum material was used as a non-magnetic material, and this was made into a cylindrical shape as shown in the figure to form a sleeve. The magnet has a magnetic pole located closest to the sleeve and the electrostatic image holding member (potential contrast of about 600 V), and the surface magnetic flux density at that time is selected to be 800 Gauss from a range of about 600 to 1300 Gauss. is.

以上の、内容に基づき実際に画像出しを行なつ
た。まず、上記ポリスチレン系トナーを負に接触
帯電させた。スリーブ表面の絶縁体材料としてナ
イロンを選び、これを有機溶剤中に溶かしてスプ
レー法、又はデイツピング方法でアルミスリーブ
上に約6μ厚のナイロン薄層を形成した。そして
殆んどが白紙の原稿を使つて、連続して2000〜
3000枚コピーし続けたが、上述のような画像濃度
低下は生じなかつた。
I actually created an image based on the above content. First, the polystyrene toner was negatively charged by contact. Nylon was selected as the insulating material for the sleeve surface, and was dissolved in an organic solvent to form a thin nylon layer about 6μ thick on the aluminum sleeve by spraying or dipping. Then, using mostly blank manuscripts, 2000~
I continued to copy 3000 sheets, but the image density drop as described above did not occur.

また摩擦帯電系列上潜像電荷と同極方向に、即
ちトナーとは離れた点に位置する他の絶縁体材料
(例えばエポナイト、ガラス等)を用いて本発明
の絶縁層を有するスリーブが試作可能であつた。
上記のように絶縁体材料の材質を選ぶと、トナー
はこの絶縁体によつて充分な量の摩擦帯電電荷を
受けることができるので、鮮明な良い画像が得ら
れる。
In addition, a sleeve having the insulating layer of the present invention can be prototyped by using other insulating materials (e.g., eponite, glass, etc.) located in the same polar direction as the latent image charge on the triboelectrification series, that is, at a point away from the toner. It was hot.
When the insulating material is selected as described above, the toner can receive a sufficient amount of triboelectric charge due to the insulating material, so that a clear and good image can be obtained.

絶縁層の厚みを各々変えて試作したスリーブを
使つて実験した結果からは、絶縁層が2μ以上の
厚みを有する時、スリーブ表面への選択的なトナ
ー吸着を防止することが可能であつた。しかしな
がら絶縁層の厚みが20μを超えてくると、静像保
持面とスリーブ表面との間の電界が著しく減少し
てしまい、最初から現像が抑制された薄い画像と
なることがわかつた。このことから、連続コピー
の最初から最後まで十分な画像濃度を得るための
スリーブ表面の絶縁層の厚さは2〜15μ程度が良
いといえる。
The results of experiments using prototype sleeves with different insulating layer thicknesses showed that it was possible to prevent toner from selectively adsorbing to the sleeve surface when the insulating layer had a thickness of 2μ or more. However, it was found that when the thickness of the insulating layer exceeds 20 μm, the electric field between the static image holding surface and the sleeve surface decreases significantly, resulting in a thin image in which development is suppressed from the beginning. From this, it can be said that in order to obtain sufficient image density from the beginning to the end of continuous copying, the thickness of the insulating layer on the sleeve surface is preferably about 2 to 15 microns.

絶縁層材料は樹脂材料以外のものを選定しても
よい。例えば硫酸15%溶液中の陽極酸化法で表面
に5μのアルマイト層を形成したアルミスリーブ
を使つて、殆んどが白地の原稿を連続して3000〜
4000枚コピーし続けても、濃度低下の現象は生じ
なかつた。また硬質表面となつているためスリー
ブ表面にキズを生じることがなく、長期に渡り安
定なジヤンピング特性を示した。この時、アルマ
イトスリーブ表面のトナー粒度を測定したとこ
ろ、5〜10μのトナーが主体であり、ホツパー円
のトナーと粒径の変化はみられなかつた。
The insulating layer material may be selected from materials other than resin materials. For example, using an aluminum sleeve with a 5μ thick alumite layer formed on its surface by anodizing in a 15% sulfuric acid solution, 3000~3000~
Even after 4,000 copies were made, no decrease in density occurred. Furthermore, since the sleeve has a hard surface, no scratches occur on the sleeve surface, and it exhibits stable jumping characteristics over a long period of time. At this time, when the toner particle size on the surface of the alumite sleeve was measured, it was found that the toner was mainly 5 to 10 microns in size, and there was no difference in particle size from the toner in the hopper circle.

画像の質を更に向上させるため、第4図に示す
ように潜像保持手段1とスリーブ2との間に電源
12によつてバイアス電圧を印加することが好ま
しい。このバイアス用の電源12は直流でもよい
が、交流又は直流を重畳した交流等のように正負
の交番電界を与えるものであると、端部の鮮明で
地カブリが少なく、又階調性の高い画像が得られ
る。この理由については、本出願人が先に提案し
た特願昭53−92108号に詳しいので、ここではそ
の説明は省略する。なおブレード5もスリーブ2
と同電位にしてバイアス電圧がブレード5にリー
クするのを防止する。
In order to further improve the quality of the image, it is preferable to apply a bias voltage between the latent image holding means 1 and the sleeve 2 by means of a power supply 12, as shown in FIG. This bias power source 12 may be a direct current, but if it is one that provides a positive and negative alternating electric field, such as an alternating current or an alternating current that is a superimposed direct current, the edges will be clear and there will be less background fog, and the gradation will be high. An image is obtained. The reason for this is detailed in Japanese Patent Application No. Sho 53-92108, which was previously proposed by the present applicant, so the explanation thereof will be omitted here. In addition, blade 5 is also sleeve 2.
to prevent bias voltage from leaking to the blade 5.

これまでの本発明の実施例の説明に当つては、
一成分絶縁性強磁性トナーを用いて、現像剤支持
体と静電像保持体との間の微小な間隙を、このト
ナーを飛翔させて現像を行なう方法による例を示
したが、また導電性トナー、非磁性トナー、更に
は二成分現像剤を用いて、トナーを上記間隙から
静電像面へ向けて飛翔させる現像方法にも本発明
は適用できる。
In explaining the embodiments of the present invention so far,
We have shown an example of a method in which one-component insulating ferromagnetic toner is used to fly this toner into a minute gap between the developer support and the electrostatic image holder, but it is also possible to The present invention can also be applied to a developing method in which toner, nonmagnetic toner, or even a two-component developer is used to fly the toner from the gap toward the electrostatic image surface.

以上詳細に述べたように、本発明は現像剤薄層
と静電像保持体面との間を微小な間隙に保ちつ
つ、この間隙を介して現像剤を静電像保持面に飛
翔底させて現像する現像装置にあつて、現像剤担
持体表面に絶縁体薄層を形成することとしたか
ら、粒径の小さなトナーが現像剤担持体表面に強
く静電吸着することを防ぐことができ、画像濃度
の変化や現像ムラを防止することが可能なつた。
そして本発明では現像剤担持体表面に絶縁体薄層
を形成したから、現像剤担持体に対する現像剤の
鏡映力による静電吸着力が低下せしめられ、前記
現像剤の飛翔に際して現像剤の現像剤担持体から
の離脱が容易となり、飛翔量が増して画像濃度が
向上し、また加速性が向上して細線の再現性も向
上する。
As described in detail above, the present invention maintains a minute gap between the thin layer of developer and the surface of the electrostatic image carrier, and allows the developer to fly onto the electrostatic image carrier surface through this gap. Since a thin insulating layer is formed on the surface of the developer carrier in the developing device that performs development, it is possible to prevent toner with small particle size from strongly electrostatically adsorbing on the surface of the developer carrier. It is possible to prevent changes in image density and uneven development.
In the present invention, since a thin insulating layer is formed on the surface of the developer carrier, the electrostatic adsorption force due to the mirror force of the developer to the developer carrier is reduced, and when the developer flies, the developer is not developed. The agent can be easily detached from the agent carrier, the amount of flight is increased, and the image density is improved, and the acceleration performance is also improved and the reproducibility of fine lines is also improved.

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

第1図は従来の現像装置の断面図、第2図及び
第3図は従来例と本発明とにおけるトナーとスリ
ーブとの静電吸着力を説明する説明図、第4図は
本発明の実施例による現像装置の断面図、第5図
は磁性ブレードの作用説明図、を示す。 図において、1……静電像保持手段、2……ス
リーブ、3……ホツパー、4……トナー、5……
ドクターブレード、6……トナー層、7……マグ
ネツトローラー、8……磁性トナー、9,10…
…絶縁体薄層、12……バイアス用電源、を表わ
す。
FIG. 1 is a sectional view of a conventional developing device, FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams illustrating the electrostatic attraction force between toner and a sleeve in the conventional example and the present invention, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the developing device according to an example, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the magnetic blade. In the figure, 1... electrostatic image holding means, 2... sleeve, 3... hopper, 4... toner, 5...
Doctor blade, 6... Toner layer, 7... Magnetic roller, 8... Magnetic toner, 9, 10...
... Insulator thin layer, 12 ... Bias power supply.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 現像剤担持体表面に現像剤の薄層を形成し、
この現像剤薄層と静電像保持体との間を微小な間
〓に保ちつつ、現像剤担持体表面から静電像保持
体表面に現像剤を飛翔させて静電像を顕像化する
現像装置であつて、上記現像剤担持体表面に絶縁
体薄層を形成したことを特徴とする現像装置。 2 上記現像剤は一成分トナーであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の現像装置。 3 上記現像剤のトナーは磁性トナーであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の現像
装置。 4 上記現像剤担持体は、磁性トナーを搬送する
ための磁界発生手段を有することを特徴とする特
許請求の範囲第2項に記載の現像装置。 5 上記現像剤担持体は、非磁性円筒体とマグネ
ツトロールとを有することを特徴とする特許請求
の範囲第4項に記載の現像装置。 6 上記現像剤のトナーは絶縁性トナーであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の現
像装置。 7 上記現像剤担持体は導電性であつて、これに
バイアス電圧が印加されることを特徴とする特許
請求の範囲第6項に記載の現像装置。 8 上記バイアス電圧は交番バイアス電圧である
ことを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の
現像装置。 9 上記絶縁体薄層は摩擦帯電系列上トナー材質
より離れ、静電像極性と同方向の位置にある材質
から成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の現像装置。
[Claims] 1. Forming a thin layer of developer on the surface of a developer carrier,
While maintaining a small gap between this thin layer of developer and the electrostatic image holder, the developer is caused to fly from the surface of the developer carrier to the surface of the electrostatic image holder to visualize the electrostatic image. 1. A developing device, characterized in that a thin insulating layer is formed on the surface of the developer carrier. 2. The developing device according to claim 1, wherein the developer is a one-component toner. 3. The developing device according to claim 1, wherein the toner of the developer is a magnetic toner. 4. The developing device according to claim 2, wherein the developer carrier has a magnetic field generating means for conveying magnetic toner. 5. The developing device according to claim 4, wherein the developer carrier includes a non-magnetic cylindrical body and a magnet roll. 6. The developing device according to claim 1, wherein the toner of the developer is an insulating toner. 7. The developing device according to claim 6, wherein the developer carrier is electrically conductive and a bias voltage is applied thereto. 8. The developing device according to claim 7, wherein the bias voltage is an alternating bias voltage. 9. The developing device according to claim 1, wherein the insulating thin layer is made of a material that is separated from the toner material on the triboelectrification series and located in the same direction as the electrostatic image polarity.
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