JP2727094B2 - Developer layer forming method and developing device - Google Patents
Developer layer forming method and developing deviceInfo
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- JP2727094B2 JP2727094B2 JP63310349A JP31034988A JP2727094B2 JP 2727094 B2 JP2727094 B2 JP 2727094B2 JP 63310349 A JP63310349 A JP 63310349A JP 31034988 A JP31034988 A JP 31034988A JP 2727094 B2 JP2727094 B2 JP 2727094B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真方式によって像担持体上に形成され
た潜像の現像を行う現像装置と、該現像装置の現像剤担
持体（現像スリーブ）上に磁性現像剤の薄層を形成する
現像剤層形成方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a developing device for developing a latent image formed on an image carrier by an electrophotographic method, and a developer carrier (developing sleeve) of the developing device. And b) forming a thin layer of a magnetic developer thereon.
電子写真方式によって像担持体上の潜像の現像がなさ
れる際用いられる乾式の現像剤としては、１成分現像剤
と２成分現像剤とに大別される。Dry developers used when developing a latent image on an image carrier by an electrophotographic method are roughly classified into a one-component developer and a two-component developer.
１成分現像剤はさらに磁性又は非磁性の１成分現像剤
に類別される。また、２成分現像剤は鉄粉等の磁性キャ
リアとトナーとからなることが一般である。本発明によ
って用いられる現像剤は１成分或は２成分の磁性現像剤
であるが、これら現像剤は現像装置の内部に磁石が設け
られていて、その外周を回転する現像剤担持体表面に層
状をして付着し、像担持体と対向する現像領域まで搬送
され、像担持体表面に形成された潜像上に付着し現像が
行われる。現像に当たっては、現像剤担持体表面に付着
した現像剤が直接前記潜像部分に接触し現像を行う接触
現像法と、非接触の状態で現像バイアスを印加し現像を
行う非接触現像法に類別される。One-component developers are further classified into magnetic or non-magnetic one-component developers. Further, the two-component developer generally comprises a magnetic carrier such as iron powder and a toner. The developer used in the present invention is a one-component or two-component magnetic developer. These developers are provided with a magnet inside the developing device, and have a layered structure on the surface of the developer carrier rotating around the outer periphery thereof. And is conveyed to a development area facing the image carrier, and adheres on a latent image formed on the surface of the image carrier to perform development. The development is classified into a contact development method in which the developer adhered to the surface of the developer carrier directly contacts the latent image portion to perform development, and a non-contact development method in which development is performed by applying a development bias in a non-contact state. Is done.
２成分現像剤を用いた非接触現像法において、解像力
を上げるためには一般に現像領域における像担持体面と
現像剤担持面との間隙Dsdを狭めることがなされるが、
これはややもするとキャリアが像担持体に付着すること
が多く、これを防止するためには均一で一様な現像剤の
薄層を現像剤担持体面上に形成する必要がある。In the non-contact development method using a two-component developer, in order to increase the resolution, the gap Dsd between the image carrier surface and the developer carrier surface in the development area is generally reduced.
This often causes the carrier to adhere to the image carrier in many cases. To prevent this, it is necessary to form a uniform and uniform thin layer of the developer on the surface of the developer carrier.
また、１成分現像剤を用いた非接触現像法において
も、画質向上のためには現像剤の単位重量当たりの電荷
量（Q/M）は高いことが必要であり、Q/Mと現像剤の現像
領域への搬送量の関係からも現像剤担持体面上に現像剤
の薄層を形成する必要がある。Even in the non-contact developing method using a one-component developer, the charge amount per unit weight (Q / M) of the developer needs to be high in order to improve the image quality. Therefore, it is necessary to form a thin layer of the developer on the surface of the developer carrying member also from the relation of the amount of transfer to the developing area.
現像剤の薄層を形成する手段については多くの提案が
なされている。There have been many proposals for means for forming a thin layer of developer.
（ａ） 特開昭54-43037号公報記載の現像剤層形成装置
は層厚規制部材であるドクターブレードに磁性部材を用
いる提案である。かかる提案によって薄層を形成しよう
とすると、間隙保持が困難であり部品に対する過度の加
工精度が要求される。(A) The developer layer forming apparatus described in JP-A-54-43037 proposes to use a magnetic member for a doctor blade which is a layer thickness regulating member. If a thin layer is to be formed by such a proposal, it is difficult to maintain a gap, and excessive processing accuracy is required for the component.
（ｂ） 特開昭54-43038号公報記載の現像剤層形成装置
は、一方に自由端を有する板状の弾性体よりなる現像剤
の層厚規制部材を撓ませて押圧させるものである。かか
る提案は弾性体からなる層厚規制部材を撓ませて発生す
る押圧力を利用しているため、その押圧力は現像剤担持
体の回転速度、圧接位置及び現像剤層厚等の変動により
変化し易く、また振動し易く、しかもその振動を抑制す
る手段が講じられていないため、画像形成装置内で発生
した振動に共振して振動するようになり、このため均一
な厚さの現像剤層を得ることが困難になるという問題点
がある。また糸クズ、ゴミ等の不純物に弱い欠点を有す
る。(B) The developer layer forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 54-43038 is designed to bend and press a developer layer thickness regulating member made of a plate-like elastic body having a free end on one side. Since such proposals use a pressing force generated by bending a layer thickness regulating member made of an elastic body, the pressing force varies depending on fluctuations in the rotation speed of the developer carrier, the pressure contact position, the developer layer thickness, and the like. Because it is easy to vibrate and vibrates, and there is no means for suppressing the vibration, the vibrator resonates with the vibration generated in the image forming apparatus and vibrates. Is difficult to obtain. Further, it has a disadvantage that it is weak against impurities such as thread waste and dust.
（ｃ） 特開昭63-155065号公報記載の現像剤層形成装
置は、張設したシート状部材を現像剤担持体の周面に面
接触させることによって現像剤の薄層を形成する提案で
ある。かかる提案では薄層形成のためにシート状部材に
はかなりのテンションが必要であり、現像剤担持体に付
加される回転トルクは大きくなってしまう。また層厚ム
ラが生じ易いという問題点がある。さらに糸クズ、ゴミ
等の不純物に弱く、白スジが出易いという問題点があ
る。(C) The developer layer forming apparatus described in JP-A-63-155065 proposes to form a thin layer of developer by bringing a stretched sheet-shaped member into surface contact with the peripheral surface of a developer carrier. is there. In such a proposal, a considerable amount of tension is required for the sheet-like member to form a thin layer, and the rotational torque applied to the developer carrier becomes large. There is also a problem that layer thickness unevenness is likely to occur. Further, there is a problem in that it is vulnerable to impurities such as thread scraps and dust, and white stripes are easily generated.
（ｄ） 特開昭62-17774号公報記載の現像剤層形成装置
は、薄板状の弾性部材を所定の曲率で折り曲げ、現像剤
担持体に弾性的に接触させて層厚規制を行うようにした
提案である。かかる提案は弾性部材の長手方向の直線性
や曲率についての精度が要求され、これを満たすことは
容易ではないという問題点がある。(D) The developer layer forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-17774 discloses a method in which a thin plate-like elastic member is bent at a predetermined curvature and is elastically brought into contact with a developer carrier to regulate the layer thickness. It is a proposal made. Such a proposal requires accuracy in the linearity and curvature in the longitudinal direction of the elastic member, and has a problem that it is not easy to satisfy the requirements.
本発明は、これらの点を解決して良好な画像を安定し
て形成するべき、現像剤担持体上の現像剤の層厚を均一
にして安定に形成し、凝集した現像剤が現像領域に移動
することを防止し得るようにした現像剤層形成方法と現
像装置を提供することを目的とする。The present invention is intended to solve these problems and to stably form a good image by uniformly forming the layer thickness of the developer on the developer carrier and forming the aggregated developer stably in the development area. It is an object of the present invention to provide a developer layer forming method and a developing device capable of preventing movement.
本発明の目的は，現像剤担持体の内部に固設した，複
数の磁極を有する磁気発生手段により前記現像剤担持体
の表面に磁性現像剤を担持させ，前記現像剤担持体を回
転させて前記磁性現像剤を搬送させ，前記磁気発生手段
の前記現像剤担持体上での磁束密度分布のピーク値をBp
とした時,1/2Bp＜Ｂ≦Bpなる磁束密度Ｂ上の前記現像剤
担持体表面に対して，磁性粒体，または，磁性流体を充
填したフィルム材からなる包体の表面を圧接させた領域
を通過させた後，前記磁性現像剤を現像領域に導くよう
にしたことを特徴とする現像剤層形成方法と， 回転可能に設けた現像剤担持体と，前記現像剤担持体
の内部に固設した，複数の磁極を有する磁気発生手段
と，磁性粒体，または，磁性流体を充填したフィルム材
からなる包体を含む層厚規制手段とを有し，かつ，前記
磁気発生手段による前記現像剤担持体上での磁束密度分
布のピーク値をBpとした時,1/2Bp＜Ｂ≦Bpなる磁束密度
Ｂ上の前記現像剤担持体表面に対して，前記層厚規制手
段の包体の表面を圧接して設けたことを特徴とする現像
装置とによって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to support a magnetic developer on a surface of a developer carrying member by magnetism generating means having a plurality of magnetic poles fixed inside the developer carrying member, and rotating the developer carrying member. The magnetic developer is transported, and the peak value of the magnetic flux density distribution of the magnetic generating means on the developer carrier is represented by Bp.
Then, the surface of the package made of a film material filled with magnetic particles or magnetic fluid was pressed against the surface of the developer carrying member on the magnetic flux density B satisfying 1 / 2Bp <B ≦ Bp. A developer layer forming method, wherein the magnetic developer is guided to a development area after passing through the area; a developer carrier rotatably provided; and a developer carrier inside the developer carrier. A magnetic generating means having a plurality of magnetic poles fixed thereto, and a layer thickness regulating means including a magnetic particle or an envelope made of a film material filled with a magnetic fluid; Assuming that the peak value of the magnetic flux density distribution on the developer carrier is Bp, the envelope of the layer thickness regulating means is disposed on the surface of the developer carrier on the magnetic flux density B satisfying 1 / 2Bp <B ≦ Bp. And a developing device characterized in that the surface of the developing device is provided by pressing.
以下図面を用いて本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図
は第１図の層厚規制部材５の斜視図である。図におい
て、１は像担持体である感光体ドラム、２は現像装置、
３はアルミニウム，ステンレス鋼などの非磁性金属より
なり回転可能に支持された現像剤担持体である現像スリ
ーブ、４は現像スリーブ３内部に固設され周面に複数の
磁極を有するマグネットローラ、５は層厚規制部材、６
は現像装置２のハウジング、51は断面が矩形（幅は約5m
m）で合成樹脂或はアルミニウム材からなる棒状部材で
ある支持体、52は可撓性の短冊状をした膜厚45〜70μｍ
のフィルム材で、これを断面がＵ字状になるように曲
げ、両側面上部を支持体51の側面に接着剤又は両面テー
プ等を用いて固着する。56は層厚規制部材５を常に正し
い位置に保持するための案内部材、57は圧力作用手段で
あるコイルバネ、59は層厚規制部材５によって形成され
た現像剤薄層、７は現像スリーブ３に現像バイアス電圧
を印加するための現像バイアス回路、12は感光体ドラム
１と現像スリーブ３との対向する現像領域、Ｄは磁性の
現像剤、Dsdは現像領域の間隔、θは層厚規制部材５の
現像スリーブ３表面に当接する位置とその上流側にある
磁極の位置が、現像スリーブ３の回転中心に対して張る
角度でこれを磁極角度ということにする。FIG. 1 is a sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a layer thickness regulating member 5 of FIG. In the figure, 1 is a photosensitive drum as an image carrier, 2 is a developing device,
Reference numeral 3 denotes a developing sleeve, which is a rotatable developer carrier made of a nonmagnetic metal such as aluminum or stainless steel. Is a layer thickness regulating member, 6
Is a housing of the developing device 2, and 51 is a rectangular section (width is about 5m).
m) a support which is a rod-shaped member made of a synthetic resin or an aluminum material, 52 is a flexible strip-shaped film having a thickness of 45 to 70 μm
It is bent so that the cross section becomes U-shaped, and the upper portions of both sides are fixed to the side surfaces of the support body 51 using an adhesive or a double-sided tape. 56 is a guide member for always holding the layer thickness regulating member 5 at a correct position, 57 is a coil spring as a pressure acting means, 59 is a thin developer layer formed by the layer thickness regulating member 5, and 7 is a developing sleeve 3. A developing bias circuit for applying a developing bias voltage; 12, a developing region where the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 3 are opposed to each other; D, a magnetic developer; Dsd, a distance between the developing regions; The angle between the position of contact with the surface of the developing sleeve 3 and the position of the magnetic pole on the upstream side is defined as the angle between the rotation center of the developing sleeve 3 and the magnetic pole angle.
現像装置２内に補給された乾式磁性の現像剤Ｄは、現
像装置２内で撹拌され摩擦帯電すると共に均一にされ
て、矢示方向に回転する現像スリーブ３に送られる。現
像剤Ｄは、現像スリーブ３の回転に伴ってその表面に担
持され現像領域12に搬送されようとするが、途中にコイ
ルバネ57によて現像スリーブ３の表面に圧接する層厚規
制部材５があるため、現像剤Ｄは層厚規制部材５のフィ
ルム材52と現像スリーブ３の表面との間をすり抜け、そ
れによって現像剤Ｄの層厚が規制され安定かつ均一な薄
層となって現像領域12に達し、感光体ドラム１の潜像部
分に静電的に吸着され現像が行われる。The dry magnetic developer D supplied into the developing device 2 is agitated and frictionally charged in the developing device 2 and is made uniform, and is sent to the developing sleeve 3 rotating in the direction of the arrow. The developer D is carried on the surface of the developing sleeve 3 with the rotation of the developing sleeve 3 and is about to be conveyed to the developing area 12. On the way, the layer thickness regulating member 5 pressed against the surface of the developing sleeve 3 by the coil spring 57 is pressed. Therefore, the developer D slips between the film material 52 of the layer thickness regulating member 5 and the surface of the developing sleeve 3, whereby the layer thickness of the developer D is regulated, and a stable and uniform thin layer is formed. Then, the photosensitive drum 1 is electrostatically attracted to the latent image portion and development is performed.
第３図〜第５図は層厚規制部材の第１実施例、第２実
施例及び第３実施例を示す拡大斜視図である。第３図〜
第５図は理解し易いように第１図に対して倒立した状態
を示している。3 to 5 are enlarged perspective views showing a first embodiment, a second embodiment and a third embodiment of the layer thickness regulating member. Fig. 3 ~
FIG. 5 shows an inverted state with respect to FIG. 1 for easy understanding.
第３図は層厚規制部材の主体をなす包体の第１実施例
を示し、図において、53は後述する作用媒体54の流出を
防止するための側端部材で、断面形状が半円形に近いゴ
ム材或はスポンジ材等のブロック部材からなり、周面は
接着剤を用いて支持体51及びフィルム材52の両側端に固
定される。一端は先に固定しておき、他端は磁性粉体又
は磁性流体からなる作用媒体54を充填したのち固定して
包体5aを形成する。FIG. 3 shows a first embodiment of a package serving as a main body of a layer thickness regulating member. In the figure, 53 is a side end member for preventing an outflow of a working medium 54 described later, and has a semicircular cross section. A block member such as a rubber material or a sponge material is used, and the peripheral surface is fixed to both ends of the support body 51 and the film material 52 using an adhesive. One end is fixed first, and the other end is filled with a working medium 54 made of a magnetic powder or a magnetic fluid and then fixed to form a package 5a.
磁性流体の作用媒体54を用いるときは、接着部につい
て気密性が特に必要である。接着剤としてはゴム系接着
剤や粘着性をもった両面テープが好ましく用いられる。When using the working medium 54 made of a magnetic fluid, airtightness is particularly required for the bonding portion. As the adhesive, a rubber-based adhesive or an adhesive double-sided tape is preferably used.
第４図は層厚規制部材の包体の第２実施例を示し、本
実施例は第３図の支持体51及び側端部材53をゴム材又は
弾性合成樹脂等を用いて一体構成としたものである。図
において、51aは上記一体構成とした支持体Ａで、斜線
で示した接着部にフィルム材52を接着する。51bは支持
体A51aの底面又は側端部に設けた作用媒体54を充填する
ための充填口であり、作用媒体54の充填した後に支持体
A51aと同材質の栓を用いて閉鎖される。FIG. 4 shows a second embodiment of the package of the layer thickness regulating member. In this embodiment, the support 51 and the side end member 53 of FIG. 3 are integrally formed by using a rubber material or an elastic synthetic resin. Things. In the drawing, reference numeral 51a denotes a support A having the above-mentioned integral structure, and a film member 52 is bonded to a bonding portion indicated by oblique lines. Reference numeral 51b denotes a filling port for filling the working medium 54 provided on the bottom surface or the side end of the support A51a.
It is closed using a stopper made of the same material as A51a.
第５図は層厚規制部材の包体の第３実施例を示し、図
において、52aは肉厚約60μｍのパイプ状をしたフィル
ム材、53aは円筒状の弾性材からなる側端部材で、フィ
ルム材52aの一側端を側端部材53aと接着剤によって閉鎖
し作用媒体54を充填した後、他の側端も同様に閉鎖され
る。かかる構成によって第３図に示す支持体51とフィル
ム材52とが一体にされたものとなり包体5bが形成され
る。層厚規制部材５として第６図拡大図に示すように組
み立てる場合には、支持体51に相当する部材として、第
５図に一点鎖線で示す補助部材51cを用いるようにして
もよい。FIG. 5 shows a third embodiment of a package of a layer thickness regulating member, in which 52a is a pipe-shaped film material having a wall thickness of about 60 μm, 53a is a side end member made of a cylindrical elastic material, After closing one side end of the film material 52a with the side end member 53a and the adhesive and filling the working medium 54, the other side end is similarly closed. With this configuration, the support body 51 and the film material 52 shown in FIG. 3 are integrated, and the package 5b is formed. When the layer thickness regulating member 5 is assembled as shown in the enlarged view of FIG. 6, an auxiliary member 51c shown by a dashed line in FIG. 5 may be used as a member corresponding to the support 51.
上記それぞれの包体5a,5bは現像スリーブ３に圧接・
摺動する際に変形するのを防止するためと、案内部材56
の間を滑らかに摺動させるために、第６図拡大図に示さ
れるように包体5a,5bの両側面に側板55,55aが接着剤又
は小ねじ等を用いて固着され層厚規制部材５となる。第
６図拡大図に示すように、現像スリーブ３の回転の下流
側の側板55aは作用媒体54の充填している部分に接する
部分の幅が狭くなるように折り曲げられていて、取り付
けられるときに作用媒体54の充填している部分を押圧し
てフィルム材52の内圧を上昇させるようにしてある。Each of the above packages 5a and 5b is pressed against the developing sleeve 3
To prevent deformation when sliding, the guide member 56
As shown in the enlarged view of FIG. 6, side plates 55, 55a are fixed to both side surfaces of the package bodies 5a, 5b using an adhesive or a small screw so as to smoothly slide between them. It becomes 5. As shown in the enlarged view of FIG. 6, the side plate 55a on the downstream side of the rotation of the developing sleeve 3 is bent so that the width of the portion in contact with the portion filled with the working medium 54 is reduced, and when the side plate 55a is attached, The portion filled with the working medium 54 is pressed to increase the internal pressure of the film material 52.
上記のような層厚規制部材５を用いるので、コイルバ
ネ57による押圧力は作用媒体54により当接面に均一に伝
播し、外部からの振動も作用媒体54に吸収されるので共
振を起こすこともない。Since the layer thickness regulating member 5 as described above is used, the pressing force of the coil spring 57 is uniformly transmitted to the contact surface by the working medium 54, and vibration from the outside is also absorbed by the working medium 54, so that resonance may occur. Absent.
本現像装置２に用いられる乾式の現像剤Ｄは、１成分
磁性現像剤では、 （１） 熱可塑性樹脂（結着剤）30〜70wt％ 例：ポリスチレン、スチレンアクリル重合体、ポリエ
ステル、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリエチレン、エチレン酢ビ共重合体など、
あるいは上記の混合物。The dry developer D used in the developing device 2 is a one-component magnetic developer, which is as follows: (1) 30 to 70 wt% of a thermoplastic resin (binder) Examples: polystyrene, styrene acrylic polymer, polyester, polyvinyl butyral, Epoxy resin, polyamide resin, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc.
Or a mixture of the above.
（２） 磁性剤 30〜70wt％ 例：粒径0.1μｍ〜１μｍの四三酸化鉄、γ−酸化第
二鉄、二酸化クロム、ニッケルフェライト、鉄合金粉
末。(2) Magnetic agent 30 to 70 wt% Example: triiron tetroxide, γ-ferric oxide, chromium dioxide, nickel ferrite, iron alloy powder having a particle size of 0.1 μm to 1 μm.
（３） 顔料（着色剤） ０〜15wt％ 例：黒…カーボンブラック イエロー…ベンジン誘導体 マゼンタ…ローダミンＢレーキ、カーミン6Bなど シアン…銅フタロシアニン、スルホンアミド誘導体
染料など。(3) Pigment (colorant) 0 to 15% by weight Example: Black: carbon black Yellow: benzine derivative Magenta: rhodamine B lake, carmine 6B, etc. Cyan: copper phthalocyanine, sulfonamide derivative dye, etc.
（４） 荷電制御剤 0wt％〜5wt％ プラストナー：ニグロシン系の電子供与性染料、アル
コキシル化アミン、アルキルアミド、キレート、顔料、
４級アンモニュウム塩など、 マイナストナー：電子受容性の有機錯体、塩素化パラ
フィン、塩素化ポリエステル、塩基過剰のポリエステ
ル、塩素化銅フタロシアニンなど。(4) Charge control agent 0 wt% to 5 wt% Plus toner: Nigrosine electron donating dye, alkoxylated amine, alkylamide, chelate, pigment,
Negative toners such as quaternary ammonium salts: electron-accepting organic complexes, chlorinated paraffins, chlorinated polyesters, polyesters with excess base, chlorinated copper phthalocyanines, and the like.
（５） 流動化剤 例：コロイダルシリカ、疏水性シリカ、シリコンワニ
ス、金属石鹸、非イオン界面活性剤など。(5) Superplasticizer Examples: colloidal silica, hydrophobic silica, silicone varnish, metal soap, nonionic surfactant and the like.
（６） クリーニング剤（感光体上のトナーのフィルミ
ングを防止する） 例：脂肪酸金属塩、表面に有機基を持つ酸化ケイ素
酸、フッ素系界面活性剤など。(6) Cleaning agent (prevents filming of toner on photoreceptor) Examples: metal salts of fatty acids, silicon oxide having organic groups on its surface, fluorine-based surfactants, etc.
（７） 充填剤（画像の表面光沢の改良、原材料費の低
減） 例：炭酸カルシウム、クレー、タルク、顔料など。(7) Filler (improvement of surface gloss of image, reduction of raw material cost) Examples: calcium carbonate, clay, talc, pigment, and the like.
（１），（２），（３），（４），（７）の各材料を
混合・練肉・破砕・分級して得られた粒体100部に対し
（５）０〜0.8部，（６）０〜0.3部を添加し混合、撹拌
して１成分磁性現像剤が得られる。(5) 0 to 0.8 parts for 100 parts of granules obtained by mixing, milling, crushing and classifying each material of (1), (2), (3), (4), (7), (6) Add 0 to 0.3 part, mix and stir to obtain a one-component magnetic developer.
また、２成分現像剤では、粒径が６μｍ〜18μｍの非
磁性トナーと、フェライトコアに樹脂材を被覆した粒径
が10μｍ〜100μｍ（好ましくは30μｍ〜60μｍ）のキ
ャリアとから成る現像剤が好ましく用いられる。In the two-component developer, a developer comprising a nonmagnetic toner having a particle diameter of 6 μm to 18 μm and a carrier having a particle diameter of 10 μm to 100 μm (preferably 30 μm to 60 μm) obtained by coating a resin material on a ferrite core is preferable. Used.
トナーについて説明すると以下の通りである。 The toner will be described below.
（１） 熱可塑性樹脂（結着剤） 80〜90wt％ 例：ポリスチレン、スチレンアクリル重合体、ポリエ
ステル、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリエチレン、エチレン酢ビ共重合体など、
あるは上記の混合物。(1) Thermoplastic resin (binder) 80 to 90 wt% Example: polystyrene, styrene acrylic polymer, polyester, polyvinyl butyral, epoxy resin, polyamide resin, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc.
Or a mixture of the above.
（２） 顔料（着色剤） ０〜15wt％ 例：黒…カーボンブラック イエロー…ベンジジン誘導体 マゼンタ…ローダミンＢレーキ、カーミン6Bなど シアン…銅フタロシアニン、スルホンアミド誘導体
染料など。(2) Pigment (colorant) 0 to 15% by weight Example: Black: carbon black Yellow: benzidine derivative Magenta: rhodamine B lake, carmine 6B, etc. Cyan: copper phthalocyanine, sulfonamide derivative dye, etc.
（３） 荷電制御剤 0wt％〜5wt％ プラストナー：ニグロシン系の電子供与性染料、アル
コキシル化アミン、アルキルアミド、キレート、顔料、
４級アンモニュウム塩など、 マイナストナー：電子受容性の有機錯体、塩素化パラ
フィン、塩素化ポリエステル、塩基過剰のポリエステ
ル、塩素化銅フタロシアニンなど。(3) Charge control agent 0 wt% to 5 wt% plus toner: Nigrosine electron donating dye, alkoxylated amine, alkylamide, chelate, pigment,
Negative toners such as quaternary ammonium salts: electron-accepting organic complexes, chlorinated paraffins, chlorinated polyesters, polyesters with excess base, chlorinated copper phthalocyanines, and the like.
（４） 流動化剤 例：コロイダルシリカ、疎水性シリカ、シリコンワニ
ス、金属石鹸、非イオン界面活性剤など。(4) Superplasticizer Examples: colloidal silica, hydrophobic silica, silicone varnish, metal soap, nonionic surfactant and the like.
（５） クリーニング剤（感光体上のトナーのフィルミ
ングを防止する） 例：脂肪酸金属塩、表面に有機基を持つ酸化ケイ素
酸、フッ素系界面活性剤など。(5) Cleaning agent (prevents toner filming on photoreceptor) Examples: fatty acid metal salt, silicon oxide having organic group on the surface, fluorine-based surfactant, etc.
（６） 充填剤（画像の表面光沢の改良、原材料費の低
減） 例：炭酸カルシウム、クレー、タルク、顔料などこれ
らの材料のほか、画像面へのかぶりやトナー飛散を防ぐ
ため、磁性粉を少量含有させてもよい。この磁性粉とし
ては、粒径0.1μｍ〜１μｍの四三酸化鉄、γ−酸化第
二鉄、二酸化クロム、ニッケルフェライト、鉄合金粉末
などが用いられ0.1wt％〜5wt％含有されるが、鮮明な色
を保つためには1wt％以下とするのが望ましい。(6) Filler (improvement of surface gloss of image, reduction of raw material cost) Example: In addition to these materials such as calcium carbonate, clay, talc, and pigment, magnetic powder is used to prevent fogging and toner scattering on the image surface. A small amount may be contained. As the magnetic powder, triiron tetroxide, .gamma.-ferric oxide, chromium dioxide, nickel ferrite, iron alloy powder having a particle size of 0.1 .mu.m to 1 .mu.m is used, and is contained in an amount of 0.1 wt% to 5 wt%. In order to maintain a good color, it is desirable that the content be 1 wt% or less.
以上（１），（２），（３），（６）の各材料を混和・
練肉・破砕・分級して得られた粒体100部に対し（４）
０〜0,8部，（５）０〜0.3部を加え、混合してトナーが
得られる。Mix the above materials (1), (2), (3) and (6)
For 100 parts of granules obtained by grinding, crushing and classifying (4)
0 to 0.8 part and (5) 0 to 0.3 part are added and mixed to obtain a toner.
なお、約20kg/cmの力で塑性変形して紙に定着させる
圧力定着用トナーに適する樹脂としてはワックス、ポリ
オレフィン類、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレ
タンゴムなどの粘着性樹脂が用いられる。Adhesive resins such as wax, polyolefins, ethylene-vinyl acetate copolymer, and polyurethane rubber are used as the resin suitable for the pressure fixing toner that is plastically deformed with a force of about 20 kg / cm and fixed on paper.
次に本発明の現像装置の実験結果について説明する。 Next, experimental results of the developing device of the present invention will be described.
前記現像剤を用い、層厚規制部材５のフィルム材52に
は、ポリイミド（カプトン，東レ社製商品名）、ナイロ
ン、ポリエステルテレフタレート（PET）、Ｕシート
（商品名）、ゴム材を塗布したガラス繊維紙等を用い、
作用媒体54としては、液体或は気体等も用いられるがこ
の実験においては、磁性粉として、粒径45〜200μｍ、
磁化率55〜100emu/gの鉄粒子、非磁性粉としては、粒径
350μｍ又は500μｍのガラス粒子、或は粒径90,120,180
μｍのSUS粒子を用い、現像スリーブ３は外径20mmのSUS
材で表面の粗さはRzが２μm,3μm,4μm,5μｍのものを
用い、マグネットローラ４の磁極数としては2,4,6,8,1
0,12、で現像スリーブ３表面での磁束密度が650〜800ガ
ウス（Ｇ）のものを用い、それぞれの組み合わせについ
て実験を行った結果、磁性の作用媒体54を用いたもの
は、非磁性の作用媒体と比較すると、層厚規制部材５の
当接位置により層厚依存性が大きい。適切な当接位置で
性能を調べると、現像剤の層厚の安定性層の均一性、長
期使用の耐久性、異物混入等に対する安定性の全て面で
磁性は非磁性より優れているという結果が得られた。Using the developer, the film material 52 of the layer thickness regulating member 5 is coated with polyimide (Kapton, trade name, manufactured by Toray Industries Co., Ltd.), nylon, polyester terephthalate (PET), U sheet (trade name), and glass coated with a rubber material. Using fiber paper, etc.
As the working medium 54, a liquid or a gas is also used, but in this experiment, as a magnetic powder, a particle diameter of 45 to 200 μm,
Iron particles with magnetic susceptibility 55-100 emu / g, non-magnetic powder, particle size
350μm or 500μm glass particles, or 90,120,180
μm SUS particles, and the developing sleeve 3 is made of SUS with an outer diameter of 20 mm.
The material used has a surface roughness Rz of 2 μm, 3 μm, 4 μm, 5 μm, and the number of magnetic poles of the magnet roller 4 is 2, 4, 6, 8, 1.
The magnetic flux density on the surface of the developing sleeve 3 was 650 to 800 gauss (G), and experiments were performed on each combination. Compared with the working medium, the layer thickness dependence is large depending on the contact position of the layer thickness regulating member 5. When the performance was examined at an appropriate contact position, it was found that magnetism is superior to non-magnetism in all aspects of stability of developer layer thickness, durability of long-term use, and stability against contamination by foreign substances. was gotten.
非磁性の場合には、長期使用するとフィルムの表面に
トナーが融着し白すじが発生するが磁性の場合は当接圧
が少なくかつ均一に出来ることから20万コピー相当の空
廻しテストでも白すじ、トナー融着ともに発生しなかっ
た。フィルム面の摩耗も当接部に均等に生じその程度も
良好であった。また現像スリーブにもトナーの融着、フ
ィルミング等が生じていなかった。更に糸くずを混入さ
せる実験でも非磁性の作用媒体の場合にはただちに白す
じ状の搬送ムラが発生したが磁性の場合には全く発生し
なかった。観察実験を行うと、磁性の場合には糸くずが
当接部に進入せず、曲げられう回する流路を流れること
が判った。又たまたま入口部に進入しても糸くずは当接
部にとどまらずすり抜けていくという結果が得られた。In the case of non-magnetic, if the toner is used for a long time, the toner will fuse to the surface of the film, and white streaks will occur. Neither streaks nor toner fusion occurred. Abrasion of the film surface occurred evenly at the contact portion, and the degree was good. Also, no fusing of the toner, filming, etc. occurred on the developing sleeve. Further, in an experiment in which lint was mixed, white streak-like transport unevenness was immediately generated in the case of a non-magnetic working medium, but was not generated at all in the case of a magnetic medium. Observational experiments showed that in the case of magnetism, lint did not enter the contact portion, but flowed in a bent and swirling flow path. Also, even if the thread accidentally enters the entrance, the lint does not stay at the contact portion but slips through.
当接位置を磁極付近にすると規制された現像剤の層は
微視的にも凝集することなく一層均質であることが判っ
た。It was found that the developer layer regulated when the contact position was near the magnetic pole was more uniform without microscopic aggregation.
以上の性能は１成分磁性現像剤の方に特に顕著にみら
れるが２成分現像剤でも同様の結果が得られた。最も代
表的な構成は下記の通りである。The above performance is particularly remarkable for the one-component magnetic developer, but similar results were obtained with the two-component developer. The most typical configuration is as follows.
フィルム材52…膜厚50μｍのポリイミド 作用媒体54…粒径120μm,磁化率60emu/gの磁性粉 現像スリーブ３の表面粗さ…Rz＝３μｍ マグネットローラ４…磁極数4,磁束密度750Gを組み合
わせたものであった。Film material 52: polyimide having a thickness of 50 μm Working medium 54: magnetic powder having a particle size of 120 μm and magnetic susceptibility of 60 emu / g Surface roughness of the developing sleeve 3: Rz = 3 μm Magnet roller 4: combining four magnetic poles and magnetic flux density of 750 G Was something.
次に上記１成分現像剤Ｄと上記層厚規制部材５を用い
た現像装置２によって、現像剤Ｄの搬送量M/A（現像ス
リーブ３表面の単位面積当たりのトナー重量即ちmg/c
m2）と帯電率Q/M（単位重量当たりの電荷即ちμc/g）と
の関係を実験すると、第７図に示すように層厚規制部材
５の圧接力を強くして現像剤Ｄの搬送量を少なくするほ
ど、即ち層厚を薄くするほど高い帯電率が得られる結果
となった。Next, by the developing device 2 using the one-component developer D and the layer thickness regulating member 5, the transport amount M / A of the developer D (toner weight per unit area of the surface of the developing sleeve 3, ie, mg / c
When the relationship between m 2 ) and the charge ratio Q / M (charge per unit weight, ie, μc / g) was tested, as shown in FIG. As the transport amount was reduced, that is, as the layer thickness was reduced, a higher charging rate was obtained.
トナーの比重や粒径あるいはトナー処方の変化に絶対
値は異なるが、非磁性及び磁性に関係なくこのような関
係が得られた。下記に示した現像条件1,2いずれの条件
でも鮮鋭性、階調性の面で優れた画像を得ることができ
た。Although the absolute value differs depending on the change in the specific gravity, the particle size, or the toner prescription of the toner, such a relationship was obtained irrespective of non-magnetism and magnetism. Under any of the developing conditions 1 and 2 shown below, an image excellent in sharpness and gradation was obtained.
現像条件１ 現像間隙 感光体と現像スリーブの間隙 0.1〜0.15mm トナー層の搬送量 1mg/cm2 感光体の表面電位 非画像部−400〜−600V 画像部 −100〜−50V 現像バイアス電圧 −300〜−500V 現像スリーブ（ＶS）と感光体（ＶP）の速度比 ＶS/VP＝１〜２ 現像領域での現像剤の穂高 0.15〜0.25mm 感光体に接触状態及び非接触状態のどちらでもよい。Developing condition 1 Developing gap Gaps between photoconductor and developing sleeve 0.1 to 0.15 mm Conveyance amount of toner layer 1 mg / cm 2 Surface potential of photoconductor Non-image part -400 to -600 V Image part -100 to -50 V Development bias voltage -300 ~-500V developing sleeve (V S) and the photoconductor (V P) speed ratio V S / V P = 1~2 of the developer in the developing region Hotaka 0.15~0.25mm photoreceptor in contact and non-contact state either will do.
トナー組成 （１） ポリエステル 47.5wt％ （２） マグネタイト 52.5wt％ （４） ボントロンE82（１）＋（２）100部に対し１部
を混合・練肉・破砕・分級した粒体を機械的な衝撃力で
球形化処理し平均粒径10〜15μｍにした後 （６） 疎水シリカ 0.4wt〜0.8wt％ （７） ステアリン酸亜鉛 0.05wt〜0.10wt％ を添加し混合して得られたトナー 現像条件２ 現像条件１と異なる条件は下記の通りで、他は同じ。Toner composition (1) Polyester 47.5wt% (2) Magnetite 52.5wt% (4) 1 part of Bontron E82 (1) + (2) 1 part is mixed, milled, crushed and classified into mechanical parts. After spheroidizing with an impact force to an average particle size of 10 to 15 μm (6) Hydrophobic silica 0.4 wt to 0.8 wt% (7) Toner obtained by adding and mixing 0.05 wt to 0.10 wt% of zinc stearate Condition 2 Conditions different from development condition 1 are as follows, and the other conditions are the same.
感光体の表面電位 非画像部VH＝−600V 画像部 VH＝−100V 現像バイアス電圧 DC成分 −350V AC成分 Vpp＝400V 波形 矩形波 周波数 1KHz〜10KHz また、磁極角度θを変化させた場合の、層厚規制部材
５の当接位置の磁束密度（Ｇ）及び現像剤Ｄの搬送量M/
Aは、１成分現像剤Ｄの場合は第８図に、２成分現像剤
Ｄの場合は第９図に示すようになった。即ち １成分現像剤Ｄでは、磁極角度θが０から45°付近ま
では単調に減少するが、磁極角度θが45°を超すと搬送
量は急激に増大し、60°付近から反転して減少し、良好
な現像剤Ｄの薄層を形成する磁極角度θの範囲は０°〜
20°と70°〜90°である。Photoreceptor surface potential Non-image area VH = -600V Image area VH = -100V Development bias voltage DC component -350V AC component Vpp = 400V Waveform Square wave Frequency 1KHz to 10KHz Also, layer when magnetic pole angle θ is changed The magnetic flux density (G) at the contact position of the thickness regulating member 5 and the transport amount M /
A is as shown in FIG. 8 for the one-component developer D, and as shown in FIG. 9 for the two-component developer D. That is, in the case of the one-component developer D, the transport amount increases sharply when the magnetic pole angle θ exceeds 45 °, but decreases when the magnetic pole angle θ exceeds 45 °. The range of the magnetic pole angle θ for forming a good thin layer of the developer D is 0 ° to
20 ° and 70 ° to 90 °.
２成分現像剤Ｄでは、磁極角度θが45°付近で搬送量
が最小となり、良好な磁極角度θの範囲は０°〜20°と
70°〜90°であった。In the two-component developer D, the conveyance amount becomes minimum when the magnetic pole angle θ is around 45 °, and the preferable range of the magnetic pole angle θ is 0 ° to 20 °.
70 ° to 90 °.
磁極角度θが０°の場合は磁束密度は最大値（ピーク
値）となるが、やや厚めの現像剤Ｄの薄層が得られる。
磁極角度θが15°前後と75°前後の場合は良好な現像が
行われる現像剤薄層59が得られる。When the magnetic pole angle θ is 0 °, the magnetic flux density becomes the maximum value (peak value), but a slightly thicker thin layer of the developer D is obtained.
When the magnetic pole angle θ is around 15 ° and around 75 °, a thin developer layer 59 in which good development is performed can be obtained.
上記の良好な結果を示す磁極角度θを調べてみると、
マグネットローラ４による磁束密度分布のピーク値の絶
対値をBpとし、フィルム材52の現像スリーブ３に当接す
る位置の磁束密度の絶対値をＢとすると、Ｂがピーク値
とピーク値の1/2の範囲にあるとき、即ち 1/2Bp＜Ｂ≦Bp となる磁極角度θの範囲で良好な現像剤薄層59が形成さ
れることが判明した。Examining the magnetic pole angle θ showing the above good results,
Assuming that the absolute value of the peak value of the magnetic flux density distribution by the magnet roller 4 is Bp and the absolute value of the magnetic flux density at a position where the film material 52 contacts the developing sleeve 3 is B, B is the peak value and の of the peak value. , That is, in the range of the magnetic pole angle θ that satisfies 1 / 2Bp <B ≦ Bp, it was found that a good developer thin layer 59 was formed.
以上のような磁極位置がとられる場合には、マグネッ
トローラ４の現像領域12付近の磁極位置は、磁極間隔を
不等間隔にしたり磁極数を増加するなどの処置を行うこ
とによって現像条件を悪化させない位置をとることがで
きる。When the above magnetic pole positions are taken, the magnetic pole positions in the vicinity of the developing area 12 of the magnet roller 4 are deteriorated by taking measures such as making the magnetic pole intervals unequal or increasing the number of magnetic poles. You can take a position that does not let you.
本発明によれば以上説明したように、支持体とフィル
ム材の間に作用媒体を保持する層厚規制部材を現像スリ
ーブ表面に圧接し、そのフィルム材の圧接位置の磁束密
度が磁束密度分布のピーク値とそのピーク値の1/2の間
にあるようにした。従って、外部からの振動は上記作用
媒体によって吸収され、共振現象を起こすことがなく、
現像スリーブへの圧接力は均一となり、現像スリーブ表
面に良好な現像を行う安定した均一な現像剤の薄層を形
成し、凝集した現像剤の現像領域に移動することを防止
するようになる。それ故、高い解像力を有しスジなどの
発生しない画像の得られる現像剤層形成方法と現像装置
を提供することができた。According to the present invention, as described above, the layer thickness regulating member that holds the working medium between the support and the film material is pressed against the surface of the developing sleeve, and the magnetic flux density at the pressure contact position of the film material has a magnetic flux density distribution. It was between the peak value and half of the peak value. Therefore, external vibrations are absorbed by the working medium and do not cause a resonance phenomenon.
The pressing force against the developing sleeve becomes uniform, and a stable and uniform thin layer of the developer for performing good development is formed on the surface of the developing sleeve, thereby preventing the aggregated developer from moving to the developing area. Therefore, it has been possible to provide a developing method and a developing device for forming a developer layer which can obtain an image having a high resolving power and having no streaks.
第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図。 第２図は第１図の層厚規制部材の斜視図。 第３図〜第５図は層厚規制部材の第１実施例、第２実施
例及び第３実施例を示す拡大斜視図。 第６図は第１図の層厚規制部材の拡大断面図。 第７図は本発明の実施例によって得られる現像剤の搬送
量と帯電率との関係を示すグラフ。 第８図，第９図は本発明の実施例によって得られる磁極
角度に対する磁束密度と搬送量との関係を示すグラフで
ある。 １……感光体ドラム、２……現像装置 ３……現像スリーブ、４……マグネットローラ ５……層厚規制部材、６……ハウジング ７……現像バイアス回路、12……現像領域 51……支持体、51a……支持体Ａ 51b……充填口、52,52a……フィルム材 53,53a……側端部材、54……作用媒体 55,55a……側板、56……案内部材 57……コイルバネ、59……現像剤薄層 Ｄ……現像剤、θ……磁極角度FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a layer thickness regulating member of FIG. 3 to 5 are enlarged perspective views showing the first, second and third embodiments of the layer thickness regulating member. FIG. 6 is an enlarged sectional view of the layer thickness regulating member of FIG. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount of developer transported and the charge rate obtained by the embodiment of the present invention. 8 and 9 are graphs showing the relationship between the magnetic flux density and the transport amount with respect to the magnetic pole angle obtained by the embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photoreceptor drum, 2 ... Developing device 3 ... Developing sleeve, 4 ... Magnet roller 5 ... Layer thickness regulating member, 6 ... Housing 7 ... Developing bias circuit, 12 ... Developing area 51 ... Support A, 51a Support A 51b Fill port, 52, 52a Film material 53, 53a Side end member, 54 Working medium 55, 55a Side plate, 56 Guide member 57 ... Coil spring, 59 ... Developer thin layer D ... Developer, θ ... Magnetic pole angle
Claims (3)
極を有する磁気発生手段により前記現像剤担持体の表面
に磁性現像剤を担持させ， 前記現像剤担持体を回転させて前記磁性現像剤を搬送さ
せ， 前記磁気発生手段の前記現像剤担持体上での磁束密度分
布のピーク値をBpとした時,1/2Bp＜Ｂ≦Bpなる磁束密度
Ｂ上の前記現像剤担持体表面に対して，磁性粒体，また
は，磁性流体を充填したフィルム材からなる包体の表面
を圧接させた領域を通過させた後， 前記磁性現像剤を現像領域に導くようにした ことを特徴とする現像剤層形成方法。1. A magnetic developing means having a plurality of magnetic poles fixed inside a developer carrier to carry a magnetic developer on the surface of the developer carrier, and rotating the developer carrier to rotate the developer carrier. When the magnetic developer is conveyed and the peak value of the magnetic flux density distribution of the magnetic generating means on the developer carrier is Bp, the developer carrier on the magnetic flux density B satisfying 1 / 2Bp <B ≦ Bp The magnetic developer is guided to a developing area after passing through a region where the surface of a package made of a magnetic material or a film material filled with a magnetic fluid is pressed against the surface. Developer layer forming method.
る磁気発生手段と， 磁性粒体，または，磁性流体を充填したフィルム材から
なる包体を含む層厚規制手段とを有し，かつ， 前記磁気発生手段による前記現像剤担持体上での磁束密
度分布のピーク値をBpとした時,1/2Bp＜Ｂ≦Bpなる磁束
密度Ｂ上の前記現像剤担持体表面に対して，前記層厚規
制手段のフィルム材表面を圧接して設けた ことを特徴とする現像装置。2. A developer carrier rotatably provided, a magnet generating means having a plurality of magnetic poles fixed inside the developer carrier, a magnetic particle or a film filled with a magnetic fluid. When the peak value of the magnetic flux density distribution on the developer carrier by the magnetism generating means is Bp, 1 / 2Bp <B ≦ Bp A developing device, wherein the surface of the film material of the layer thickness regulating means is provided in pressure contact with the surface of the developer carrier on the magnetic flux density B.
表面を圧接する手段はコイルバネである請求項第２項記
載の現像装置。3. The developing device according to claim 2, wherein the means for pressing the surface of the film material against the surface of the developer carrier is a coil spring.
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|---|---|
| JPH02156267A JPH02156267A (en) | 1990-06-15 |
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