JPH09244401A - Developing device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact type developing device constituted so that a high-resolution and high-developability image without a vertical stripe or developing irregularity is stably obtained. SOLUTION: The developing device 13 is constituted so that a developing sleeve 130 arranged by being faced to a photoreceptor drum 10 being an image forming body and set for carrying developer and a control electrode plate 80 provided with an electrode part 82 which is supported in a gap between the sleeve 130 by an insulating member 83 and on which a voltage can be applied are arranged and the non-magnetic one-component developer is used. In such a case, when the toner attachment quantity of the image forming body in the case that the plate 80 is not arranged is defined as M0 (mg/cm<2> ) and the maximum toner attachment quantity of the image forming body of a developing time in the case that the plate 80 is moved along the circumferential surface of the developer carrying body is defined as Mmax (mg/cm<2> ), a developing bias having such a vibration electric field that the relation of 0.1<=(M0 /Mmax )<=0.5 is obtained is set.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式複写装
置等の画像形成装置において、非磁性１成分の現像剤を
用いて静電潜像を非接触現像する現像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device for non-contact developing an electrostatic latent image by using a non-magnetic one-component developer in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真複写装置等に用いられる
現像方法の一つとして、非磁性トナーからなる１成分現
像方法がある。この現像方法は、表面を粗面にして回転
可能に支持された円筒状のスリーブを有し、この現像ス
リーブ表面に帯電したトナーを支持し、現像領域に搬送
して現像を行うものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as one of developing methods used in an electrophotographic copying machine or the like, there is a one-component developing method using a non-magnetic toner. This developing method has a cylindrical sleeve rotatably supported with its surface roughened, the charged toner is supported on the surface of the developing sleeve, and the toner is conveyed to a developing area for developing.

【０００３】この現像法は、トナー粒子として平均粒径
１０μｍ前後のものを用いているため、繊細な線や点或
いは濃淡差等を再現する高画質画像が得られにくいとい
う問題がある。こうした高画質な画像を得るためには、
トナー粒子をより微粒子にすることが必須であると考え
られる。しかし、トナー粒子として平均粒径１０μｍ以
下の微粒子にすると、現像時のクーロン力に対して相
対的にファンデルワールス力の影響が大きくなるため、
現像性の低下が生じやすくなり、トナーの凝集も起こ
りやすくなるため、帯電制御が困難となる、等の副作用
の方が目立って、鮮明な画像が得られないという問題が
あるため、実際に微粒子化を行うことは困難であった。In this developing method, since a toner particle having an average particle diameter of about 10 μm is used, there is a problem that it is difficult to obtain a high-quality image which reproduces delicate lines, dots, shading differences, and the like. In order to obtain such high quality images,
It is considered essential to make the toner particles finer. However, if the toner particles are fine particles having an average particle size of 10 μm or less, the influence of van der Waals force becomes relatively large with respect to the Coulomb force at the time of development.
Since the developability is likely to decrease and toner agglomeration is also likely to occur, charge control is difficult, and the side effects are more conspicuous and there is a problem that a clear image cannot be obtained. It was difficult to do so.

【０００４】この問題を解決する方法として現像域上流
部に電極を有する板状部材を前記現像剤搬送体である現
像スリーブに当接し、前記電極と前記現像スリーブ、前
記現像スリーブと前記像形成体の間に、前者の方が強く
なるような振動電界を形成し、現像剤中のトナーをクラ
ウド化して現像を行う方法が、特開平５−３４６７３６
号公報、特開平６−１７５４８５号公報に記載されてい
る。As a method of solving this problem, a plate-shaped member having an electrode in the upstream portion of the developing area is brought into contact with the developing sleeve which is the developer transporting body, and the electrode and the developing sleeve, and the developing sleeve and the image forming body. A method of forming an oscillating electric field such that the former is stronger during the period of time, and forming the toner in the developer into a cloud to perform development is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-346736.
JP-A-6-175485.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した制御
電極法では、前記制御電極板の長手方向のうねりや反り
によって、前記現像スリーブと前記電極との間の距離が
変化するため、現像性が不均一となり縦スジ、現像ムラ
等が発生し画質低下を引き起こす。However, in the above-mentioned control electrode method, the distance between the developing sleeve and the electrode changes due to the waviness or warpage in the longitudinal direction of the control electrode plate, so that the developability is deteriorated. Non-uniformity causes vertical stripes, uneven development, etc., resulting in deterioration of image quality.

【０００６】また、前記制御電極板上にトナーが堆積し
て、像形成体上の画像を汚したり、トナーが堆積した部
分は、その厚さ分だけ誘電率が増加するため、現像性が
高くなり均一な画像が得られなくなるという問題点があ
った。Further, since toner is deposited on the control electrode plate to stain the image on the image forming body, or the portion where the toner is deposited has a high dielectric constant by the thickness thereof, the developability is high. Therefore, there is a problem that a uniform image cannot be obtained.

【０００７】本発明は、前記制御電極法の問題点を解決
し、制御電極板のうねり、反りによる縦スジ、現像ムラ
等がなく、解像度及び現像性の高い均一で高画質の画像
を安定して得られる非接触で現像を行う現像装置を提供
することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems of the control electrode method and stabilizes a uniform and high-quality image having high resolution and developability without vertical stripes due to undulation and warpage of the control electrode plate, development unevenness, and the like. It is an object of the present invention to provide a developing device for performing non-contact development which is obtained as described above.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体に
対向して設けられた現像剤搬送体と、該現像剤搬送体と
前記像形成体との間隙に絶縁性部材によって支持され、
電圧印加可能な電極部を有する制御電極板を配し、非磁
性１成分の現像剤を用いて現像を行う現像装置におい
て、前記制御電極板を有しない場合の現像時の前記像形
成体のトナー付着量をＭ₀（ｍｇ／ｃｍ²）、前記制御電
極板を有し、該制御電極板を前記現像剤搬送体の周面に
沿って位置変化させた際の像形成体の最大トナー付着量
をＭ_max（ｍｇ／ｃｍ²）とする時、 ０．１≦（Ｍ₀／Ｍ_max）≦０．５ となるような振動電界を有する現像バイアス電圧を設定
することを特徴とする現像装置によって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The above object is to support a developer carrier provided facing an image forming body, and to support a gap between the developer carrier and the image forming body by an insulating member.
Toner of the image forming body at the time of development in the case where a control electrode plate having an electrode portion to which a voltage can be applied is arranged and development is performed using a non-magnetic one-component developer when the control electrode plate is not provided. The adhesion amount is M ₀ (mg / cm ² ), the maximum toner adhesion amount of the image forming body when the control electrode plate is provided and the position of the control electrode plate is changed along the peripheral surface of the developer transport body. _Is defined as M _max (mg / cm ² ), a developing bias voltage having an oscillating electric field is set such that 0.1 ≦ (M ₀ / M _max ) ≦ 0.5. To be achieved.

【０００９】また、前記制御電極板を用い、任意の設定
位置でのトナー付着量をＭ（ｍｇ／ｃｍ²）とすると
き、 ０．５≦（Ｍ／Ｍ_max）≦０．９、かつＭ＞Ｍ₀ となる位置に前記制御電極板を設定することを特徴とす
る前記現像装置は好ましい実施態様である。When the toner adhesion amount at an arbitrary setting position is M (mg / cm ² ) using the control electrode plate, 0.5 ≦ (M / M _max ) ≦ 0.9, and M The developing device is characterized in that the control electrode plate is set at a position where> M ₀ .

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】図２及び図３は本発明の現像装置
を好適な現像手段として備えたカラー画像形成装置の一
例を示す概略構成図である。2 and 3 are schematic configuration diagrams showing an example of a color image forming apparatus provided with the developing device of the present invention as a suitable developing means.

【００１１】図２及び図３において、１０はドラム状の
像形成体すなわち感光体ドラムで、光学ガラスもしくは
透明アクリル樹脂等の透明部材によって形成される円筒
状の基体の外周に透明導電層，有機感光層（ＯＰＣ）を
塗布したものである。In FIGS. 2 and 3, reference numeral 10 denotes a drum-shaped image forming body, that is, a photosensitive drum, which has a transparent conductive layer and an organic material on the outer periphery of a cylindrical substrate formed of a transparent member such as optical glass or transparent acrylic resin. A photosensitive layer (OPC) is applied.

【００１２】この画像形成装置では、画像露光用の露光
ビームの結像点である感光体ドラムの光導電体層におい
て、光導電体層の光減衰特性（光キャリア生成）に対し
て適正なコントラストを付与できる波長の露光光量を有
していればよい。従って、感光体ドラムの透明基体の光
透光率は、１００％である必要はなく、露光ビームの透
過時にある程度の光が吸収されるような特性であっても
構わない。透光性基体の素材としては、ソーダガラス、
パイレックスガラス、ホウ珪酸ガラスや一般光学部材な
どに使用されるフッ素、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリエチレンテレフタレートなどの各種透光性樹脂
が使用可能である。また、透光性導電層としては、イン
ジウム、スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸
化インジウム、ヨウ化銅やＡｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなど
からなる透光性を維持した金属薄膜が用いられ、成膜法
としては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、各種スパッタ
リング法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗工法、スプレー塗布法
などが利用される。また、光導電体層としては、アモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）合金感光層、アモルファス
セレン合金感光層や、各種有機感光層（ＯＰＣ）が使用
可能である。In this image forming apparatus, in the photoconductor layer of the photoconductor drum, which is the image formation point of the exposure beam for image exposure, a proper contrast is obtained with respect to the light attenuation characteristics (photocarrier generation) of the photoconductor layer. It suffices to have an exposure light amount of a wavelength that can give Therefore, the light transmittance of the transparent substrate of the photosensitive drum does not need to be 100%, and may have a characteristic that some light is absorbed when the exposure beam is transmitted. The material of the translucent substrate is soda glass,
Various transparent resins such as fluorine, polyester, polycarbonate and polyethylene terephthalate used for Pyrex glass, borosilicate glass and general optical members can be used. The light-transmissive conductive layer is made of indium, tin oxide (ITO), tin oxide, lead oxide, indium oxide, copper iodide, or a metal such as Au, Ag, Ni, or Al that maintains the light-transmissive property. A thin film is used, and as the film forming method, a vacuum vapor deposition method, an active reaction vapor deposition method, various sputtering methods, various CVD methods, dip coating methods, spray coating methods and the like are used. As the photoconductor layer, an amorphous silicon (a-Si) alloy photosensitive layer, an amorphous selenium alloy photosensitive layer, or various organic photosensitive layers (OPC) can be used.

【００１３】前記感光体ドラム１０は一方の端部のフラ
ンジ１０Ａが後述するカートリッジ３０の備えるガイド
ピン３０Ｐによって軸受支持され、他方の端部のフラン
ジ１０Ｂが装置本体の基板４０の備える複数のガイドロ
ーラ４０Ｒに外嵌して外周の歯車１０Ｇを駆動歯車４０
Ｇに噛合し、その動力により前記の透明導電層を接地し
た状態で時計方向に回転される。A flange 10A at one end of the photosensitive drum 10 is bearing-supported by a guide pin 30P provided in a cartridge 30 described later, and a flange 10B at the other end is a plurality of guide rollers provided on a substrate 40 of the apparatus main body. 40R and the outer gear 10G is fitted to the drive gear 40
G is rotated in a clockwise direction with the transparent conductive layer grounded by its power.

【００１４】１１はスコロトロン帯電器（以下単に帯電
器ということもある）で感光体ドラム１０の前述した有
機感光層に対し所定の電位に保持されたグリッドと放電
ワイヤによるコロナ放電とによって帯電作用を行い、感
光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。Reference numeral 11 denotes a scorotron charger (hereinafter also simply referred to as a charger), which charges the organic photosensitive layer of the photosensitive drum 10 by a grid held at a predetermined potential and a corona discharge by a discharge wire. Then, a uniform potential is applied to the photosensitive drum 10.

【００１５】１２は感光体ドラム１０の軸方向に配列し
た発光素子をアレイ状に一列に並べたＦＬ，ＥＬ，Ｐ
Ｌ，ＬＥＤや、発光素子と光シャッタ機能をもつ素子を
一列に並べたＬＩＳＡ，ＰＬＺＴ，ＬＣＳと等倍結像素
子としてのセルフォックレンズとから構成される露光光
学系で、別体の画像読み取り装置によって読み取られた
各色の画像信号がメモリより順次取り出されて前記の各
露光光学系１２にそれぞれ電気信号として入力される。Reference numeral 12 denotes FL, EL, P in which light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum 10 are arranged in a line in an array.
L, LED, LISA, PLZT, LCS in which a light emitting element and an element having an optical shutter function are arranged in a line, and an exposure optical system composed of a SELFOC lens as an equal-magnification imaging element, and a separate image reading The image signals of the respective colors read by the apparatus are sequentially taken out from the memory and input to the respective exposure optical systems 12 as electric signals.

【００１６】前記の各露光光学系１２は何れも装置本体
の基板４０に対しガイドピン４０Ｐ１を案内として固定
した円柱状の支持部材２０に取り付けられて前記感光体
ドラム１０の基体内部に収容される。Each of the exposure optical systems 12 is mounted on a columnar support member 20 which is fixed to the substrate 40 of the apparatus main body using guide pins 40P1 as guides, and is housed inside the base body of the photosensitive drum 10. .

【００１７】１３（Ｙ）ないし１３（Ｋ）はイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の各現像剤を収容する現像装置で、それぞれ感光
体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保って同方向に
回転する現像スリーブ１３０を備えている。Reference numerals 13 (Y) to 13 (K) are developing devices for accommodating yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) developers, respectively, and are located around the photosensitive drum 10. A developing sleeve 130 is provided which rotates in the same direction while maintaining a predetermined gap with respect to the surface.

【００１８】前記の各現像装置１３は、前述した帯電器
１１による帯電，露光光学系１２による像露光によって
形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を現像バイア
ス電圧の印加により非接触の状態で反転現像する。Each of the developing devices 13 does not contact the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 by the charging by the charger 11 and the image exposure by the exposure optical system 12 by applying the developing bias voltage. Reverse development in the state.

【００１９】次に本装置におけるカラー画像形成装置の
プロセスについて説明する。Next, the process of the color image forming apparatus in this apparatus will be described.

【００２０】本装置とは別体の画像読み取り装置におい
て、撮像素子により読み取られた原稿画像の画像データ
あるいは、コンピュータで編集された画像データを、
Ｙ，Ｍ，ＣおよびＫの各色別の画像信号として一旦メモ
リに記憶し格納される。In an image reading apparatus separate from this apparatus, image data of an original image read by an image sensor or image data edited by a computer is
The image signals are temporarily stored in a memory as image signals for respective colors of Y, M, C and K.

【００２１】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により前記の駆動歯車４０Ｇが回動して感光体
ドラム１０を時計方向へと回転し、同時に帯電器１１
（Ｙ）の帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与
が開始される。When the image recording is started, the drive gear 40G is rotated by the start of the photoconductor drive motor to rotate the photoconductor drum 10 in the clockwise direction, and at the same time, the charger 11 is driven.
The application of the potential to the photosensitive drum 10 is started by the charging action of (Y).

【００２２】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、前記の露光光学系１２（Ｙ）において第１の色信号
すなわちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号
による露光が開始されドラムの回転走査によってその表
面の感光層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応す
る静電潜像を形成する。After a potential is applied to the photosensitive drum 10, the exposure optical system 12 (Y) starts exposure by an electric signal corresponding to a first color signal, that is, a yellow (Y) image signal, and the photosensitive drum 10 is exposed. By rotating and scanning, an electrostatic latent image corresponding to the yellow (Y) image of the original image is formed on the photosensitive layer on the surface thereof.

【００２３】前記の潜像は現像装置１３（Ｙ）により現
像スリーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感
光体ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像
が形成される。The latent image is reversal-developed by the developing device 13 (Y) with the developer on the developing sleeve in a non-contact state, and a yellow (Y) toner image is formed according to the rotation of the photosensitive drum 10.

【００２４】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらに帯電器１１（Ｍ）の帯電
作用により電位を付与され、露光光学系１２（Ｍ）の第
２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応す
る電気信号による露光が行われ、現像装置１３（Ｍ）に
よる非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）の
トナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合
わせて形成される。Next, the photosensitive drum 10 is further given a potential on the yellow (Y) toner image by the charging action of the charger 11 (M), and the second color signal of the exposure optical system 12 (M), that is, Exposure with an electric signal corresponding to the magenta (M) image signal is performed, and non-contact reversal development by the developing device 13 (M) causes a magenta (M) toner image on the yellow (Y) toner image. Are sequentially stacked and formed.

【００２５】同様のプロセスにより帯電器１１（Ｃ）、
露光光学系１２（Ｃ）、現像装置１３（Ｃ）によって、
さらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像
が、また帯電器１１（Ｋ）、露光光学系１２（Ｋ）、現
像装置１３（Ｋ）によって第４の色信号に対応する黒色
（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。By the same process, the charger 11 (C),
The exposure optical system 12 (C) and the developing device 13 (C)
Further, a toner image of cyan (C) corresponding to the third color signal is formed by the charger 11 (K), the exposure optical system 12 (K), and the developing device 13 (K). The toner images of (K) are sequentially superimposed, and a color toner image is formed on the peripheral surface within one rotation of the photosensitive drum 10.

【００２６】これ等各露光光学系による感光体ドラム１
０の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述し
た透明の基体を透して行われる。従って第２，第３及び
第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成さ
れたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第１
の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成するこ
とが可能となる。なお各露光光学系１２の発熱による感
光体ドラム１０内の温度の安定化及び温度上昇の防止
は、前記支持部材２０に熱伝導性の良好な材料を用い、
低温の場合はヒータ２０１を用い、高温の場合はヒート
パイプ２０２を介して外部に放熱する等の措置を講ずる
ことにより支障のない程度迄抑制することができる。ま
た各現像装置１３による現像作用に際しては、それぞれ
現像スリーブ１３０に対し直流あるいはさらに交流を加
えた現像バイアスが印加され、現像装置１３の収容する
１成分現像剤によるジャンピング現像が行われて、透明
電導層を接地する感光体ドラム１０に対してトナーと同
極性の直流バイアスを印加して、露光部にトナーを付着
させる非接触の反転現像が行われるようになっている。Photoreceptor drum 1 by each of these exposure optical systems
The exposure of the organic photosensitive layer of No. 0 is performed from the inside of the drum through the transparent substrate described above. Therefore, the exposure of the images corresponding to the second, third and fourth color signals is performed without any influence from the previously formed toner image, and the first exposure is performed.
It is possible to form an electrostatic latent image equivalent to an image corresponding to the color signal. In order to stabilize the temperature inside the photoconductor drum 10 and prevent the temperature rise due to the heat generation of each exposure optical system 12, a material having good thermal conductivity is used for the supporting member 20,
When the temperature is low, the heater 201 is used, and when the temperature is high, the heat is radiated to the outside through the heat pipe 202. Further, during the developing action by each developing device 13, a developing bias in which a direct current or an alternating current is applied to the developing sleeve 130 is applied, jumping development by the one-component developer accommodated in the developing device 13 is performed, and the transparent conductive material is obtained. A non-contact reversal development is performed in which a DC bias having the same polarity as the toner is applied to the photoconductor drum 10 that grounds the layer to attach the toner to the exposed portion.

【００２７】かくして感光体ドラム１０の周面上に形成
されたカラーのトナー像は転写器１４Ａにおいて給紙カ
セット１５より搬送されタイミングローラ１６の駆動に
よって同期して給紙される転写紙に転写される。In this way, the color toner image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 is transferred to the transfer paper which is conveyed from the paper feed cassette 15 in the transfer device 14A and is fed synchronously by the driving of the timing roller 16. It

【００２８】トナー像の転写を受けた転写紙は、除電器
１４Ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分
離し、定着装置１７においてトナーを溶着したのち排紙
ローラ１８を介して装置上部のトレイ上に排出される。The transfer paper on which the toner image has been transferred is removed from the charge by the static eliminator 14B and separated from the peripheral surface of the drum. After the toner is fused by the fixing device 17, the transfer paper is transferred to the upper portion of the device via the paper discharge roller 18. Will be ejected onto the tray.

【００２９】一方、転写紙を分離した感光体ドラム１０
はクリーニング装置１９において残留トナーを除去、清
掃して原稿画像のトナー像の形成を続行するかもしくは
一旦停止して新たな画像のトナー像の形成にかかる。On the other hand, the photosensitive drum 10 from which the transfer paper is separated
The cleaning device 19 removes and cleans residual toner to continue forming a toner image of a document image, or temporarily stops to form a toner image of a new image.

【００３０】前記の感光体ドラム１０、各帯電器１１、
各現像装置１３とさらにクリーニング装置１９はカート
リッジ３０に収容され一体化された状態で像露光手段に
負荷や衝撃を与えることなく、光学系１２を有する支持
部材２０を残して装置本体内に着脱出来るように構成さ
れている。着脱時に支持部材２０を残す構成は、ヒータ
２０１，ヒートパイプ２０２、ＬＥＤを動作させるリー
ド線２０３や光学系１２を感光体ドラム１０の回動や感
光体ドラム１０の着脱にもかかわらず支持部材２０に固
定しておくことができる特長を有している。また感光体
ドラム１０の軸心を決めるのに利用することもできる。The photosensitive drum 10, each charger 11,
Each developing device 13 and further the cleaning device 19 are housed in the cartridge 30 and can be attached to and detached from the main body of the apparatus while leaving the supporting member 20 having the optical system 12 without giving a load or a shock to the image exposure means. Is configured. The structure in which the supporting member 20 is left at the time of attachment / detachment is such that the heater 201, the heat pipe 202, the lead wire 203 for operating the LED, and the optical system 12 are supported by the supporting member 20 despite the rotation of the photosensitive drum 10 and the attachment / detachment of the photosensitive drum 10. It has a feature that can be fixed to. It can also be used to determine the axis of the photosensitive drum 10.

【００３１】図１は本発明の現像装置の一例を示す概略
断面図である。現像装置の詳細については後述する。図
１は、露光光学系１２の感光体ドラム１０上での露光位
置を、現像器１３の現像ケーシング１３８内で現像スリ
ーブ１３０の上流側に設けた状態をも示している。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the developing device of the present invention. Details of the developing device will be described later. FIG. 1 also shows a state in which the exposure position of the exposure optical system 12 on the photosensitive drum 10 is provided on the upstream side of the developing sleeve 130 in the developing casing 138 of the developing device 13.

【００３２】このカラー画像形成装置では、ＬＥＤ等を
用いた露光光学系１２を感光体ドラム１０の内側に配置
し、露光光学系１２による像露光位置を現像ケーシング
１３８内で現像スリーブ１３０の上流側に設けていて、
感光体ドラム１０中心と現像スリーブ１３０中心とを結
ぶ中心線を中心線ｐとすると、中心線ｐ上の感光体ドラ
ム１０と現像スリーブ１３０との距離が最も近接し、こ
の中心線ｐ上に現像中心Ｐがある。現像中心Ｐから上流
側の現像ケーシング１３８の端面までの感光体ドラム１
０上の距離をＬ₁、現像中心Ｐから像露光位置までの感
光体ドラム１０の距離をＬ₂、現像中心Ｐからの現像が
行われる現像領域の幅（感光体ドラム１０の周面方向の
長さ）をｗ₁、感光体ドラム１０に塗布された有機感光
体の電位低下時間をＴ、プロセススピードすなわち感光
体ドラム１０の周速をｖとした時、 Ｌ₁＞Ｌ₂＞ｖＴ＋ｗ₁ の関係に設定されている。In this color image forming apparatus, the exposure optical system 12 using LEDs or the like is arranged inside the photosensitive drum 10, and the image exposure position by the exposure optical system 12 is located inside the developing casing 138 on the upstream side of the developing sleeve 130. In the
Assuming that a center line connecting the center of the photosensitive drum 10 and the center of the developing sleeve 130 is a center line p, the distance between the photosensitive drum 10 and the developing sleeve 130 on the center line p is the shortest, and the development is performed on the center line p. There is a center P. The photosensitive drum 1 from the development center P to the end surface of the upstream development casing 138
0, L ₁ , the distance of the photosensitive drum 10 from the developing center P to the image exposure position is L ₂ , and the width of the developing area where the developing is performed from the developing center P (in the circumferential direction of the photosensitive drum 10). length) w _1, T the reduction time potential of the organic photosensitive material coated on the photosensitive drum 10, when the peripheral speed of the process speed i.e. the photosensitive drum 10 was set to v, of _{L 1> L 2> vT +} w 1 Set in a relationship.

【００３３】ここで本実施例においては、Ｌ₁及びＬ₂は
３〜３０ｍｍの間に設定する。またプロセススピードｖ
は３０〜３００ｍｍ／ｓｅｃの間にある。また本実施例
で用いられる有機感光体の電位低下時間Ｔは、実験的に
容易に求められるが、０．１ｓｅｃ以下である。また現
像領域の幅ｗ₁は通常１〜２ｍｍの間にある。Here, in this embodiment, L ₁ and L ₂ are set between 3 and 30 mm. Also the process speed v
Is between 30 and 300 mm / sec. The potential reduction time T of the organic photoreceptor used in this embodiment can be easily obtained experimentally, but is 0.1 sec or less. The width w1 of the development area is usually between _{1 and} 2 mm.

【００３４】従ってプロスセスピードｖが３０〜３００
ｍｍ／ｓｅｃで電位低下時間Ｔが０．１ｓｅｃのとき
は、 ｖＴ＋ｗ₁＝４〜３２ｍｍ となり、プロセススピードｖが３０〜３００ｍｍ／ｓｅ
ｃで電位低下時間Ｔが０．０５ｓｅｃのときは、 ｖＴ＋ｗ₁＝２．５〜１７ｍｍ となり、Ｌ₂＞３〜３２ｍｍ又はＬ₂＞２．５〜１７ｍｍ
の条件を満たす位置で像露光を行うよう構成すること
で、図４に示すように感光体電位が充分電位低下し、先
に現像されたトナー像が像形成体上に安定して付着した
状態で、次の現像がその上に行われることとなる。Therefore, the process speed v is 30 to 300.
When the potential drop time T is 0.1 sec in mm / sec, vT + w ₁ = 4 to 32 mm, and the process speed v is 30 to 300 mm / se.
When the potential decrease time T is 0.05 sec in c, vT + w ₁ = 2.5 to 17 mm, and L ₂ > 3 to 32 mm or L ₂ > 2.5 to 17 mm.
By performing the image exposure at the position satisfying the condition of 1, the potential of the photosensitive member is sufficiently lowered as shown in FIG. 4, and the previously developed toner image is stably attached on the image forming body. Then, the next development is performed on it.

【００３５】また、前記図２の現像装置１３（Ｙ）〜１
３（Ｋ）は、非磁性１成分の現像剤を収容する現像装置
で同一の構成からなるので符号を単に１３とする。Further, the developing devices 13 (Y) to 1 shown in FIG.
3 (K) is a developing device that contains a non-magnetic one-component developer and has the same configuration, so the reference numeral is simply 13.

【００３６】図１は上記現像装置１３の１組を取り出し
てその構成を示す断面図である。図１（ａ），（ｂ）に
おいて、１３０は現像剤搬送体である現像スリーブで、
アルミニウム等の非磁性材料からなり表面を粗に加工さ
れていて図の矢示方向に回転可能である。現像剤は現像
スリーブ１３０の回転によって同方向に移動し現像領域
に搬送される。１３６は回転する現像スリーブ１３０の
現像領域上流側に設けられ、現像領域へ搬送される現像
剤量を規制する規制ブレード、１３３は現像を終えて現
像スリーブ１３０に付着する現像剤Ｄを掻き取る掻き取
り部材、１３４は現像剤Ｄを撹拌しながら現像スリーブ
１３０に供給するファーブラシ等からなる供給部材、１
３５は現像剤Ｄを撹拌して現像剤であるトナーを均一に
帯電する撹拌スクリュー、１３６は現像剤層の厚さを規
制する規制ブレードで、現像スリーブ１３０とトナーを
摺擦させてトナーを帯電させるため、ウレタンゴム、シ
リコンゴム等の弾性ゴムからなる弾性ブレードタイプが
好ましい。１３８は現像ケーシング、１３９は制御電極
板８０の支持部材８１の基部を現像ケーシング１３８に
固定するため現像ケーシング１３８に設けられた支持
部、８８，８９は制御電極板８０の支持部材８１を支持
部１３９に固定するための押さえ板と止めネジである。FIG. 1 is a sectional view showing the construction of one set of the developing device 13 taken out. In FIGS. 1A and 1B, reference numeral 130 denotes a developing sleeve which is a developer carrier.
It is made of a non-magnetic material such as aluminum and has a roughened surface so that it can rotate in the direction of the arrow in the figure. The developer moves in the same direction by the rotation of the developing sleeve 130 and is transported to the developing area. 136 is a regulating blade which is provided on the upstream side of the developing area of the rotating developing sleeve 130 and regulates the amount of the developer conveyed to the developing area. 133 is a scraping blade which scrapes off the developer D adhering to the developing sleeve 130 after finishing the development. The removing member 134 is a supply member including a fur brush or the like for supplying the developer D to the developing sleeve 130 while stirring the developer D.
Reference numeral 35 is a stirring screw that stirs the developer D to uniformly charge the toner that is the developer, and 136 is a regulating blade that regulates the thickness of the developer layer, and the toner is rubbed against the developing sleeve 130 to charge the toner. Therefore, an elastic blade type made of elastic rubber such as urethane rubber or silicon rubber is preferable. Reference numeral 138 is a developing casing, 139 is a supporting portion provided on the developing casing 138 for fixing the base portion of the supporting member 81 of the control electrode plate 80 to the developing casing 138, and 88 and 89 are supporting portions 81 for supporting the supporting member 81 of the control electrode plate 80. A pressing plate and a set screw for fixing to 139.

【００３７】８０は現像領域の上流側に現像剤Ｄの層に
当接するよう設けた電気的絶縁材よりなる絶縁部材８３
上に電圧印加可能な電極部８２と、さらに電極部８２の
上流側に絶縁部材８３を支持するために結合された支持
部材８１よりなる制御電極板で、詳細は後述する。電極
部８２は金属等の導電性材料からなり絶縁部材８３の先
端部上に線状に一体に設けられる。An insulating member 83 made of an electrically insulating material is provided on the upstream side of the developing area so as to be in contact with the layer of the developer D.
A control electrode plate including an electrode portion 82 to which a voltage can be applied and a support member 81 coupled to support the insulating member 83 on the upstream side of the electrode portion 82 will be described in detail later. The electrode portion 82 is made of a conductive material such as a metal, and is linearly provided integrally on the distal end portion of the insulating member 83.

【００３８】現像スリーブ１３０には直流と交流とが重
畳した現像バイアス電圧が印加され、感光体ドラム１０
と最も近接した現像領域において、非接触の状態で反転
現像が行われる。A developing bias voltage in which a direct current and an alternating current are superimposed is applied to the developing sleeve 130, and the photosensitive drum 10
The reversal development is performed in a non-contact state in the development region closest to the above.

【００３９】現像スリーブ１３０上に形成される現像剤
層は感光体ドラム１０の表面に接触せず間隙を保つよう
に、現像スリーブ１３０と規制ブレード１３６の当接力
・間隙及び現像スリーブ１３０と感光体ドラム１０の最
近接距離ｇ₀は調整される。The contact force / gap between the developing sleeve 130 and the regulating blade 136 and the developing sleeve 130 and the photoconductor so that the developer layer formed on the developing sleeve 130 does not contact the surface of the photoconductor drum 10 and maintains a gap. The closest distance g ₀ of the drum 10 is adjusted.

【００４０】また、現像スリーブ１３０には直流電源Ｅ
₁と交流電源Ｅ₂により直流成分に交流成分を重畳した交
流バイアス電圧が保護抵抗Ｒ₁を介して印加される。さ
らに、電極部８２には直流電源Ｅ₃から直流成分のみの
バイアス電圧が保護抵抗Ｒ₂を介して印加される。電極
部８２には、現像剤中のトナーと同極性の直流電圧を印
加するのがトナー付着防止の観点から好ましい。The developing sleeve 130 has a DC power source E.
An AC bias voltage in which an AC component is superimposed on a DC component is applied by a ₁ and an AC power source E ₂ via a protective resistor R ₁ . Furthermore, the electrode portion 82 a bias voltage of only a DC component from the DC power source E ₃ is applied through the protective resistance R _2. It is preferable to apply a DC voltage having the same polarity as the toner in the developer to the electrode portion 82 from the viewpoint of preventing toner adhesion.

【００４１】以上の現像装置１３では、上記交流バイア
ス電圧印加によって、感光体ドラム１０と現像スリーブ
１３０との間に形成する振動電界（これを第２の振動電
界ということにする）と共に、制御電極板８０の電極部
８２と現像スリーブ１３０との間に第１の振動電界を発
生させるようにしてある。この時、交流バイアス電圧は
現像スリーブ１３０のみに印加されているため、前記第
１の振動電界と第２の振動電界は同位相となり、トナー
粒子を第１の振動電界から第２の振動電界に円滑に移行
させる。In the developing device 13 described above, the control electrode is applied together with the oscillating electric field (which will be referred to as a second oscillating electric field) formed between the photosensitive drum 10 and the developing sleeve 130 by applying the AC bias voltage. A first oscillating electric field is generated between the electrode portion 82 of the plate 80 and the developing sleeve 130. At this time, since the AC bias voltage is applied only to the developing sleeve 130, the first oscillating electric field and the second oscillating electric field have the same phase, and the toner particles are changed from the first oscillating electric field to the second oscillating electric field. Make a smooth transition.

【００４２】また、電極部８２は感光体ドラム１０より
現像スリーブ１３０に近接して設けてあるため第１の振
動電界の強さが第２の振動電界の強さより大となる。Further, since the electrode portion 82 is provided closer to the developing sleeve 130 than the photosensitive drum 10, the strength of the first oscillating electric field is larger than the strength of the second oscillating electric field.

【００４３】上記第１の振動電界によってその電気力線
に直角の方向に、電極部８２付近に達した現像剤のトナ
ー粒子を振動させるので、トナーは雲霞状になり、いわ
ゆるトナークラウドを十分に発生させることができる。
このトナークラウドは第２の振動電界によって感光体ド
ラム１０上の潜像に向う飛翔を助けられ高効率で均一な
現像が行われる。Since the toner particles of the developer reaching the vicinity of the electrode portion 82 are vibrated by the first oscillating electric field in the direction perpendicular to the lines of electric force, the toner becomes cloud haze-like and the so-called toner cloud is sufficiently formed. Can be generated.
This toner cloud is assisted by the second oscillating electric field to fly toward the latent image on the photoreceptor drum 10, and highly efficient and uniform development is performed.

【００４４】以上の交流成分は波形が正弦波に限らず、
矩形波や三角波等であってもよい。そして周波数も関係
するが、電圧値は高い程現像剤Ｄを振動させるようにな
って、トナー粒子の分離飛翔が行われ易くなるが、反
面、カブリや落雷現象のような絶縁破壊が発生し易くな
る。カブリの発生は直流成分で防止し、絶縁破壊は、現
像スリーブ１３０の表面を樹脂や酸化皮膜等により絶縁
ないしは半絶縁にコーティングすることによって防止す
ることができる。The waveform of the AC component is not limited to a sine wave.
A rectangular wave or a triangular wave may be used. Although the frequency is also related, the higher the voltage value is, the more the developer D is vibrated, so that the toner particles are easily separated and fly, but on the other hand, the dielectric breakdown such as fogging and lightning is likely to occur. Become. The generation of fog can be prevented by a DC component, and the dielectric breakdown can be prevented by coating the surface of the developing sleeve 130 with insulation or semi-insulation with a resin or an oxide film.

【００４５】現像スリーブ１３０に印加されるバイアス
電圧の交流成分の周波数は、１００Ｈｚ〜２０ｋＨｚ、
特に１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚであることが好ましい。The frequency of the AC component of the bias voltage applied to the developing sleeve 130 is 100 Hz to 20 kHz,
Particularly, the frequency is preferably 1 kHz to 10 kHz.

【００４６】この現像装置１３を用いた前記カラー画像
形成装置において、感光体ドラム１０の感光体として負
に帯電させるＯＰＣ感光体を用い反転現像が行われ、感
光体が例えば−８５０Ｖに帯電され、画像部最大濃度部
の電位を−５０Ｖとすると、電極部８３ａには−７５０
Ｖ、現像スリーブ１３０には−７５０Ｖの直流電圧に交
流電圧を重畳した交流バイアス電圧が好ましく印加され
る。ここで、現像スリーブ１３０に印加する交流バイア
ス電圧は、制御電極板８０のない場合の現像時の感光体
ドラム１０のトナー付着量をＭ₀（ｍｇ／ｃｍ²）、制御
電極板８０を有する場合の制御電極板８０の任意の位置
にした現像時の感光体ドラム１０のトナー付着量をＭ
（ｍｇ／ｃｍ²）、制御電極板８０を現像スリーブ１３
０の周面に沿って移動させた際の現像時の感光体ドラム
１０の最大トナー付着量をＭ_max（ｍｇ／ｃｍ²）とする
時、Ｍ₀とＭ_maxとの比率が次のようになる振動電界を有
する現像バイアス電圧を設定するのが良い。In the color image forming apparatus using the developing device 13, reversal development is performed using an OPC photosensitive member that is negatively charged as the photosensitive member of the photosensitive drum 10, and the photosensitive member is charged to, for example, -850V. Assuming that the potential of the image maximum density portion is −50 V, the electrode portion 83a has −750.
V, the developing sleeve 130 is preferably applied with an AC bias voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage of -750V. Here, the AC bias voltage applied to the developing sleeve 130 is M ₀ (mg / cm ² ) as the toner adhesion amount on the photosensitive drum 10 at the time of development when the control electrode plate 80 is not provided, and the control electrode plate 80 is provided. M of the toner adhesion amount on the photoconductor drum 10 at the time of development by setting the control electrode plate 80 at an arbitrary position.
(Mg / cm ² ), the control electrode plate 80 is attached to the developing sleeve 13.
When the maximum toner adhesion amount on the photosensitive drum 10 at the time of development when moved along the peripheral surface of 0 is M _max (mg / cm ² ), the ratio of M ₀ and M _max is as follows. It is preferable to set a developing bias voltage having an oscillating electric field that

【００４７】０．１≦（Ｍ₀／Ｍ_max）≦０．５ Ｍ₀／Ｍ_max＜０．１ となる場合は制御電極板８０の効
果が大き過ぎて、電極部８２の汚れ、制御電極板８０の
そり、うねりによる縦スジ、濃度ムラが発生し易い。In the case of 0.1 ≦ (M ₀ / M _max ) ≦ 0.5 M ₀ / M _max <0.1, the effect of the control electrode plate 80 is too large, and the electrode portion 82 becomes dirty and the control electrode Vertical streaks and uneven density due to warpage and waviness of the plate 80 are likely to occur.

【００４８】０．５＜Ｍ₀／Ｍ_max となる場合は電極に
よるクラウド発生が少なく、現像性が不足する。When 0.5 <M ₀ / M _max , the clouding due to the electrode is small and the developability is insufficient.

【００４９】図５〜図７は前記現像バイアス電圧を変え
た場合の制御電極板８０の設定位置と感光体ドラム１０
の現像時のトナー付着量との関係を示すグラフである。
図のｄは感光体ドラム１０と現像スリーブ１３０との中
心線ｐと制御電極板８０の下流側先端との間の距離（ｍ
ｍ）を表している。5 to 7 show the setting positions of the control electrode plate 80 and the photosensitive drum 10 when the developing bias voltage is changed.
6 is a graph showing the relationship with the toner adhesion amount at the time of development.
In the figure, d is the distance (m between the center line p between the photosensitive drum 10 and the developing sleeve 130 and the downstream end of the control electrode plate 80.
m) is represented.

【００５０】図５は現像バイアス電圧を適正にし、Ｍ₀
＝０．３（ｍｇ／ｃｍ²）、Ｍ_max＝０．８（ｍｇ／ｃｍ
²）、すなわちＭ₀／Ｍ_max＝０．３８となるように選択
したときのグラフで、バイアス電圧の良好な場合を示
す。FIG. 5 shows that the developing bias voltage is set to be proper and M ₀
= 0.3 (mg / cm ² ), M _max = 0.8 (mg / cm 2
² ), that is, a graph when M ₀ / M _max = 0.38 is selected, showing a case where the bias voltage is good.

【００５１】図６は現像バイアス電圧を過度に高くし
て、Ｍ₀＝０．５（ｍｇ／ｃｍ²）、Ｍ_max＝０．９（ｍ
ｇ／ｃｍ²）、すなわちＭ₀／Ｍ_max＝０．５６となるよ
うに選択したときのグラフで、この場合は制御電極板８
０への放電が起き易く、画像乱れが起き易く不適当であ
る。In FIG. 6, the developing bias voltage is made excessively high, M ₀ = 0.5 (mg / cm ² ), M _max = 0.9 (m
g / cm ² ), that is, a graph when selected so that M ₀ / M _max = 0.56, in this case, the control electrode plate 8
The discharge to 0 is likely to occur, and the image disorder is likely to occur, which is inappropriate.

【００５２】図７は現像バイアス電圧を低くして、Ｍ₀
＝０．０５（ｍｇ／ｃｍ²）、Ｍ_max＝０．６５（ｍｇ／
ｃｍ²）、すなわちＭ₀／Ｍ_max＝０．０７となるように
選択したときのグラフで、この場合は制御電極板８０の
効果が大き過ぎてスジ、ムラ等の画像の濃度ムラが起き
易く不適当である。In FIG. 7, the developing bias voltage is lowered and M ₀
= 0.05 (mg / cm ² ), M _max = 0.65 (mg /
cm ² ), that is, a graph when M ₀ / M _max = 0.07 is selected. In this case, the effect of the control electrode plate 80 is too large, and image density unevenness such as streaks and unevenness easily occurs. Inappropriate.

【００５３】反転現像の場合好ましいバイアス電圧は、
図１（ａ）の各電源の電圧ｅ₁（Ｅ₁の電圧），ｅ₂（Ｅ₂
の電圧），ｅ₃（Ｅ₃の電圧）は ｅ₁：トナーと同極性で絶対値で３００〜２，５００
Ｖ、好ましくは４００Ｖ〜２，０００Ｖ ｅ₂（Ｖ_0-P）：２００Ｖ〜２，０００Ｖ、周波数は１０
０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ、好ましくは３００Ｖ〜１，５００
Ｖ、周波数は１〜１０ｋＨｚ ｅ₃：トナーと同極性で絶対値でｅ₁に対し、０．５ｅ₁
＜ｅ₃＜１．５ｅ₁の範囲にあることが現像性の確保と電
極部８２のトナー付着を防止する点から好ましい。For reverse development, the preferred bias voltage is
Voltages e ₁ (voltage of E ₁ ) and e ₂ (E ₂ of each power supply in FIG. 1A)
, And e ₃ (voltage of E ₃ ) are e ₁ : the same polarity as the toner and an absolute value of 300 to 2,500.
V, preferably 400 V to 2,000 V e ₂ (V _0-P ): 200 V to 2,000 V, frequency is 10
0 Hz to 20 kHz, preferably 300 V to 1,500
V, frequency is 1 to 10 kHz e ₃ : 0.5 e ₁ with the same polarity as toner and absolute value e ₁
The range of <e ₃ <1.5e ₁ is preferable from the viewpoint of securing the developability and preventing the toner from adhering to the electrode portion 82.

【００５４】Ｍ_maxの制御はｅ₂を変更する他、ｅ₁，ｅ₃
の調整でも行うことができる。The control of M _max changes e ₂ as well as e ₁ , e ₃
Can also be adjusted.

【００５５】以上のようにバイアス電圧を設定すること
で制御電極板８０の効果を適正化し、縦スジや濃度ム
ラ、放電等の発生を防止することができる。By setting the bias voltage as described above, it is possible to optimize the effect of the control electrode plate 80 and prevent vertical stripes, uneven density, discharge, and the like.

【００５６】感光体ドラム１０へのトナー付着量Ｍ，Ｍ
₀，Ｍ_maxは次のようにして測定される。Toner adhesion amount M, M on the photosensitive drum 10
₀ and M _max are measured as follows.

【００５７】感光体ドラム１０の感光体上に所定の現像
バイアス電圧で、最高濃度画像部分（感光体表面電位−
５０Ｖの部分）のベタ画像を形成する。このトナーを、
面積（ｃｍ²）と重量（ｍｇ）を予め測定した粘着テー
プにより感光体から剥離し、その重量を測定する。この
トナー剥離前後の粘着テープの重量差をｄＭ（ｍｇ）と
し、粘着テープの粘着面の面積をＡ（ｃｍ²）とすると
き、 トナー付着量Ｍ（ｍｇ／ｃｍ²）＝ｄＭ（ｍｇ）／Ａ
（ｃｍ²） から算出することができる。The highest density image portion (photoconductor surface potential-
A solid image of 50 V) is formed. This toner
The area (cm ² ) and the weight (mg) are peeled off from the photoconductor with an adhesive tape whose weight is previously measured, and the weight is measured. When the weight difference of the adhesive tape before and after the toner peeling is dM (mg) and the area of the adhesive surface of the adhesive tape is A (cm ² ), the toner adhesion amount M (mg / cm ² ) = dM (mg) / A
It can be calculated from (cm ² ).

【００５８】上記測定は、例えば図１３に示すような治
具８０１を作成し、この治具８０１とシックネスゲージ
８０２を用い、制御電極板８０を現像スリーブ１３０の
周方向に移動させながら、ｄを０．５ｍｍ単位でその位
置を調整して、上記測定を繰り返し、最もトナー付着量
が大きい場合をＭ_max、制御電極板８０を装着しない場
合のトナー付着量をＭ₀とした。For the above measurement, for example, a jig 801 as shown in FIG. 13 is prepared, and the jig 801 and the thickness gauge 802 are used to move the control electrode plate 80 in the circumferential direction of the developing sleeve 130 while d The position was adjusted in units of 0.5 mm, and the above measurement was repeated. The _maximum toner adhesion amount was M _max , and the toner adhesion amount when the control electrode plate 80 was not attached was M ₀ .

【００５９】また、制御電極板８０の設置位置は、図１
（ｂ）に示すように、現像領域内部又は現像領域より現
像スリーブ１３０の回転に対し上流部にすると共に、同
一の現像バイアス電圧を印加した状態で、 ０．５≦（Ｍ／Ｍ_max）≦０．９、かつ、Ｍ＞Ｍ₀ となる図５の点線で示す範囲、すなわちＣ及びＤの範囲
に制御電極板８０を設置するのがよい。The installation position of the control electrode plate 80 is shown in FIG.
As shown in (b), 0.5 ≦ (M / M _max ) ≦ in the developing area or in the upstream area of the developing area with respect to the rotation of the developing sleeve 130 and the same developing bias voltage is applied. It is preferable to install the control electrode plate 80 in a range shown by a dotted line in FIG. 5 where 0.9 and M> M ₀ , that is, a range of C and D.

【００６０】Ｍ≦Ｍ₀となる設定位置では、制御電極板
８０部分が現像域を過度に覆ってしまい、現像が過剰に
抑制されるため使用不可能となる。At the set position where M ≦ M ₀ , the control electrode plate 80 portion excessively covers the development area, and the development is excessively suppressed, so that it cannot be used.

【００６１】Ｍ＝Ｍ_maxとなる設定位置では、制御電極
板８０が現像に関与する割合が大きいため、電極部８２
のトナー汚れによる画像の濃度ムラが大きくなり、また
設定精度により画像濃度が大きな影響を受け好ましくな
い。制御電極板８０の設定位置は現像性が電極部８２の
位置に鈍感になる位置に設定するのが好ましい。At the set position where M = M _max , the control electrode plate 80 has a large contribution to the development, so the electrode portion 82
The density unevenness of the image due to the toner stain becomes large, and the image density is greatly affected by the setting accuracy, which is not preferable. The setting position of the control electrode plate 80 is preferably set to a position where the developing property becomes insensitive to the position of the electrode portion 82.

【００６２】特に前記現像時の感光体ドラム１０のトナ
ー付着量Ｍが Ｍ＝（０．６〜０．９）×Ｍ_max となる領域に設定すると、現像性に対する電極部８２の
影響が適度となり、電極部８２の汚れ等による画像の濃
度ムラや縦スジ等が発生しなくなる。Particularly, when the toner adhesion amount M of the photosensitive drum 10 at the time of development is set to a region where M = (0.6 to 0.9) × M _max , the influence of the electrode portion 82 on the developability becomes appropriate. Therefore, unevenness in image density and vertical stripes due to stains on the electrode portion 82 do not occur.

【００６３】また、特に感光体ドラム１０の現像時のト
ナー付着量Ｍは、制御電極板８０が現像剤搬送方向上流
側に配置されるに従い、前記Ｍ_maxからＭ₀に低下する領
域があるが、この領域に制御電極板８０ａを設定するの
が好ましい。Ｍ_maxとなる位置から下流側でＭ₀→Ｍ_max
となる領域では制御電極板８０が現像領域に入り込み過
ぎているため長期に渡って現像を続けた場合、現像に制
御電極板８０の影響が大きく現れ、現像ムラや縦スジが
発生し易い。従って、最も好ましいのは図５のＤの領域
である。In particular, the toner adhesion amount M at the time of developing the photosensitive drum 10 has a region in which it decreases from M _max to M ₀ as the control electrode plate 80 is arranged on the upstream side in the developer conveying direction. It is preferable to set the control electrode plate 80a in this area. Downstream from the position of M _max , M ₀ → M _max
Since the control electrode plate 80 is too much in the developing region in the region where the above, the control electrode plate 80 has a large influence on the development when the development is continued for a long period of time, and uneven development and vertical streaks are likely to occur. Therefore, the most preferable area is the area D in FIG.

【００６４】次に、本実施例の現像装置１３に用いられ
る制御電極板８０の構成について説明する。Next, the structure of the control electrode plate 80 used in the developing device 13 of this embodiment will be described.

【００６５】制御電極板８０は、図８（ａ）に示すよう
に、電極部８２を支持するセラミック等の絶縁性部材か
らなる絶縁部材８３と、その絶縁部材８３を支持する支
持部材８１からなる。絶縁部材８３と支持部材８１とは
接着剤等によりそれぞれの一部を接着して一体に結合さ
れる。As shown in FIG. 8A, the control electrode plate 80 is composed of an insulating member 83 made of an insulating member such as ceramic that supports the electrode portion 82, and a supporting member 81 that supports the insulating member 83. . The insulating member 83 and the supporting member 81 are integrally bonded by bonding a part of each with an adhesive or the like.

【００６６】（支持部材８１の材質）支持部材８１の材
質は、直線性が高く、かつ弾性を有する金属薄板が好ま
しい。例えば、上記線状電極に用いる金属や合金を用い
ることができるが、特にこれらのうち、コスト、可撓性
の観点からステンレス（ＳＵＳ）の薄板を用いることが
好ましい。(Material of Support Member 81) The material of the support member 81 is preferably a thin metal plate having high linearity and elasticity. For example, the metal or alloy used for the linear electrode can be used, and of these, it is particularly preferable to use a thin plate of stainless steel (SUS) from the viewpoint of cost and flexibility.

【００６７】支持部材８１の厚さは、材質にもよるが、
絶縁部材８３との結合の容易さを考慮して、０．０５ｍ
ｍ〜１ｍｍが好ましい。０．０５ｍｍより薄いと絶縁部
材８３と結合するとき、しわ、歪みが発生し易くなる。
１ｍｍより厚くなると、弾性が失われ、制御電極板８０
の設定の自由度が狭くなる。The thickness of the support member 81 depends on the material,
Considering the ease of connection with the insulating member 83, 0.05 m
m to 1 mm is preferred. If the thickness is less than 0.05 mm, wrinkles and distortions are liable to occur when joining with the insulating member 83.
If the thickness is more than 1 mm, the elasticity is lost and the control electrode plate 80
The degree of freedom of setting is reduced.

【００６８】支持部材８１に上記金属薄板を用いる場
合、現像スリーブ１３０に印加するバイアス電圧や感光
体電位のリークを防止するために、金属薄板はフッ素系
樹脂等により絶縁被覆することが好ましい。When the above-mentioned thin metal plate is used for the supporting member 81, in order to prevent the bias voltage applied to the developing sleeve 130 and the leak of the photosensitive member potential, it is preferable that the thin metal plate is insulatingly coated with a fluorine resin or the like.

【００６９】絶縁部材８３は狭い現像領域の空間に設置
できるよう薄く、かつ制御電極板８０の全体（特に電極
部８２）の直線性を保持するために、絶縁部材８３は下
記のような材料よりなることが好ましい。The insulating member 83 is thin so that it can be installed in a space of a narrow developing area, and in order to maintain the linearity of the entire control electrode plate 80 (in particular, the electrode portion 82), the insulating member 83 is made of the following materials. It is preferable that

【００７０】（絶縁部材８３の材質）絶縁部材８３とし
ては例えば、ポリエステル、ポリイミド、ガラスエポキ
シ、エチレン−４フッ化エチレン共重合体、４フッ化エ
チレン−６フッ化プロピレン共重合体、ポリ４フッ化エ
チレン、ポリアミドイミド、ポリスルホン、トリアジン
樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン等の
絶縁性樹脂、又はこれらをガラス繊維等で強化した複合
材料の他、紙、紙フェノール、ワニス、シリコンゴム等
の材料、また、セラミック系の材料として、アルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）系、単結晶サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）、フォ
ルステライト（２ＭｇＯ／ＳｉＯ₂）系、ステアタイト
（ＭｇＯ／ＳｉＯ₂）系、ジルコン（ＺｒＯ₂・Ｓｉ
Ｏ₂）系、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５Ｓ
ｉＯ₂）系、チタニア系、炭化珪素（ＳｉＣ）系、窒化
珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）系、ジルコニア（ＺｒＯ₂）系、サーメ
ット系の各セラミックを用いることができる。(Material of Insulating Member 83) Examples of the insulating member 83 include polyester, polyimide, glass epoxy, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-6-fluoropropylene copolymer, poly-4 fluoride. Ethylene, polyamide imide, polysulfone, triazine resin, polyethylene terephthalate, insulating resin such as polyurethane, or other composite materials reinforced with glass fiber or the like, paper, paper phenol, varnish, silicon rubber, etc. materials, As a ceramic material, alumina (Al ₂ O ₃ ) material, single crystal sapphire (Al ₂ O ₃ ) material, forsterite (2MgO / SiO ₂ ) material, steatite (MgO / SiO ₂ ) material, zircon (ZrO ₂ ·. Si
O ₂ ) cordierite (2MgO.2Al ₂ O ₃ .5S)
Ceramics of io ₂ ) type, titania type, silicon carbide (SiC) type, silicon nitride (Si ₃ N ₄ ) type, zirconia (ZrO ₂ ) type, and cermet type can be used.

【００７１】絶縁部材８３に適当な弾性を付与するため
に、上記セラミックには５〜２０重量％の樹脂を含有さ
せたものを用いても良い。また、現像スリーブ１３０側
の面の表面粗さを小さくするために、絶縁部材８３の表
面は研磨処理されていることが望ましい。In order to impart appropriate elasticity to the insulating member 83, the ceramic may contain 5 to 20% by weight of resin. Further, in order to reduce the surface roughness of the surface on the developing sleeve 130 side, the surface of the insulating member 83 is preferably polished.

【００７２】（電極部８２の形成法）上記の絶縁部材８
３に電解銅箔、焼きなまし電解銅箔、ベリリウム銅箔等
を接着剤によって貼り付け、従来公知のフォトポリマー
を用いたフォトエッチング法、スクリーン印刷によるエ
ッチングレジスト構成法により、絶縁部材８３上に必要
な電極部８２を形成する。この他、導電性インキを凸
版、孔版、凹版、平版によって電極部８２に対応して印
刷する方法や、金属を蒸着する方法を用いることができ
る。(Method of forming electrode portion 82) The insulating member 8 described above.
3 is attached with electrolytic copper foil, annealed electrolytic copper foil, beryllium copper foil, etc. by an adhesive, and is required on the insulating member 83 by a photoetching method using a conventionally known photopolymer and an etching resist forming method by screen printing. The electrode portion 82 is formed. In addition, a method of printing the conductive ink by letterpress, stencil, intaglio, or planographic printing corresponding to the electrode portion 82 or a method of evaporating metal can be used.

【００７３】図８（ｂ）は電極部８２の下流先端と絶縁
部材８３の下流先端が一致する例、図８（ｃ），（ｄ）
は絶縁部材８３の先端部にガラスエポキシ板等の絶縁材
よりなるひさし部材８４を接着剤等により接着し、その
絶縁部材８３とひさし部材８４との間に電極部８２を形
成した例を示し、また図８（ｅ）は上記ひさし部材８４
の先端下面に電極部８２を形成した例を示している。FIG. 8B shows an example in which the downstream tip of the electrode portion 82 and the downstream tip of the insulating member 83 are aligned with each other, and FIGS. 8C and 8D.
Shows an example in which an eaves member 84 made of an insulating material such as a glass epoxy plate is adhered to the tip of the insulating member 83 with an adhesive or the like, and an electrode portion 82 is formed between the insulating member 83 and the eaves member 84. Further, FIG. 8E shows the eaves member 84.
2 shows an example in which the electrode portion 82 is formed on the lower surface of the tip of the.

【００７４】制御電極板８０はまた、図９（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、断面が円形又は
四辺形の線状電極を、絶縁部材８３の先端部に接着剤等
を用いて接着して、電極部８２を形成したものを使用す
ることができる。さらに、図９（ｅ）に示すように、絶
縁部材８３の先端部に切り込み８３ａを設け、そこに線
状電極を埋め込んで電極部８２を形成することもでき
る。またさらに図９（ｆ），（ｇ）に示すように、絶縁
部材８３の先端部にひさし部材８４を設け、そのひさし
部材８４の先端下面に線状電極を接着して電極部８２を
設ける構成としてもよい。The control electrode plate 80 is also shown in FIG.
As shown in (b), (c) and (d), an electrode portion 82 is formed by bonding a linear electrode having a circular or quadrangular cross section to the tip of the insulating member 83 using an adhesive or the like. Can be used. Further, as shown in FIG. 9E, a notch 83a may be provided at the tip of the insulating member 83, and a linear electrode may be embedded therein to form the electrode portion 82. Further, as shown in FIGS. 9F and 9G, an eaves member 84 is provided at the tip of the insulating member 83, and a linear electrode is adhered to the lower surface of the tip of the eaves member 84 to provide the electrode portion 82. May be

【００７５】（線状電極の材質）上記線状電極の材質
は、銅、銅−亜鉛、銅−カドミウム、リン青銅、銅−ベ
リリウム、コルソン合金、アルミニウム、アルミニウム
合金、タンタル、タングステン、ニッケル、モリブデ
ン、ステンレス鋼、金、チタン、クロム、パラジウム、
銀等の金属、酸化銅等の金属酸化物、ガラスに銅粉、グ
ラファイト、ニッケル、銀等をコーティングした複合
物、又はグラファイト、カーボン繊維等の導電性材料を
用いることができる。これらの材料により形成された電
極部は、放電防止、防錆、強度付与のため、絶縁被覆さ
れていることが望ましい。(Material of linear electrode) The material of the linear electrode is copper, copper-zinc, copper-cadmium, phosphor bronze, copper-beryllium, Corson alloy, aluminum, aluminum alloy, tantalum, tungsten, nickel, molybdenum. , Stainless steel, gold, titanium, chrome, palladium,
A metal such as silver, a metal oxide such as copper oxide, a composite of glass coated with copper powder, graphite, nickel, silver, or the like, or a conductive material such as graphite or carbon fiber can be used. It is desirable that the electrode portion formed of these materials be insulation-coated in order to prevent discharge, prevent rust, and impart strength.

【００７６】電極部８２の現像スリーブ１３０の周方向
の長さは、現像スリーブ１３０の径や搬送速度にもよる
が、０．０５〜５ｍｍ、特に０．１〜１ｍｍが好まし
い。０．０５ｍｍ以下では充分なトナークラウドを発生
させることができず、５ｍｍ以上ではトナーが振動によ
って帯電し、過剰帯電となるため現像性が低下する。The length of the electrode portion 82 in the circumferential direction of the developing sleeve 130 depends on the diameter of the developing sleeve 130 and the conveying speed, but is preferably 0.05 to 5 mm, particularly preferably 0.1 to 1 mm. If it is less than 0.05 mm, a sufficient toner cloud cannot be generated, and if it is more than 5 mm, the toner is charged by vibration and becomes excessively charged, so that the developability is reduced.

【００７７】制御電極板８０は現像スリーブ１３０上に
現像剤Ｄが搬送されると、図１２（ａ），（ｂ）に示す
ように絶縁部材８３と現像スリーブ１３０との間に現像
剤Ｄが入り込むため、若干湾曲して絶縁部材８３は現像
スリーブ１３０に対して若干間隙を有して対峙するか殆
ど間隙のない状態、すなわち現像スリーブ１３０に当接
／近接の状態で現像スリーブ１３０に対峙するようにな
る。When the developer D is conveyed onto the developing sleeve 130, the control electrode plate 80 causes the developer D to be caught between the insulating member 83 and the developing sleeve 130 as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b). In order to enter, the insulating member 83 is slightly curved so as to face the developing sleeve 130 with a slight gap or almost no gap, that is, the insulating member 83 faces the developing sleeve 130 while being in contact with / close to the developing sleeve 130. Like

【００７８】制御電極板８０の電極部８２と絶縁部材８
３との厚みの和ｔ（図８参照）は、感光体ドラム１０と
現像スリーブ１３０との最近接距離である現像間隙をｇ
₀（ｍｍ）とすると、 （１／１０）ｇ₀＜ｔ＜（２／３）ｇ₀ であることが好ましい。The electrode portion 82 of the control electrode plate 80 and the insulating member 8
3 (see FIG. 8) is the sum of the thicknesses of the photosensitive drum 10 and the developing sleeve 130.
_{Assuming 0} (mm), it is preferable that (1/10) g ₀ <t <(2/3) g ₀ .

【００７９】ｔ＞（２／３）ｇ₀では、電極部８２の上
に感光体である誘電体が接近するため、電極部８２上で
電界強度が強くなり電極部８２に高いバイアス電圧を印
加した時に、潜像を乱したり、多色画像形成時に像形成
体である感光体ドラム１０上の多色トナーを引きはがす
恐れがある。At t> (2/3) g ₀ , the dielectric substance, which is a photoconductor, approaches the electrode portion 82, so that the electric field strength increases on the electrode portion 82 and a high bias voltage is applied to the electrode portion 82. At that time, the latent image may be disturbed, or the multicolor toner on the photoconductor drum 10, which is an image forming body, may be peeled off when the multicolor image is formed.

【００８０】ｔ＜（１／１０）ｇ₀では、電極部８２が
感光体ドラム１０から離れるため、電界が弱まり充分な
トナークラウドが形成されない。また、絶縁部材８３が
薄くなりその剛性が低くなり割れ易くなる。When t <(1/10) g ₀ , the electrode portion 82 is separated from the photosensitive drum 10, so that the electric field is weakened and a sufficient toner cloud is not formed. Further, the insulating member 83 becomes thinner, its rigidity becomes lower, and it becomes easier to crack.

【００８１】制御電極板８０の厚みは、マイクロメータ
（ミツトヨ製、Ｍ３２０−２５Ａ）によって、制御電極
板８０の現像スリーブ１３０の回転軸方向について２０
点測定して得た値の平均値を制御電極板８０の厚みｔと
した。The thickness of the control electrode plate 80 is measured by a micrometer (M320-25A, manufactured by Mitutoyo) in the rotating shaft direction of the developing sleeve 130 of the control electrode plate 80.
The average value of the values obtained by the point measurement was defined as the thickness t of the control electrode plate 80.

【００８２】図１０は電極部８２の幅と現像領域の幅と
の関係を示す図である。図１０において、Ｗ₃は電極部
８２の幅（現像スリーブ１３０の軸方向の長さ）、Ｗ₄
は現像スリーブ１３０上の現像領域の軸方向の幅（現像
剤層の幅）とすると、Ｗ₃＞Ｗ₄として、電極部８２に直
流電圧を印加するためのターミナル部８２ａも、現像領
域の幅Ｗ₄より外側になる部分に設け、不要なトナーク
ラウドの発生を防止する。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the width of the electrode portion 82 and the width of the developing area. In FIG. 10, W ₃ is the width of the electrode portion 82 (the axial length of the developing sleeve 130), W ₄
Is the width of the developing area on the developing sleeve 130 in the axial direction (width of the developer layer), and W ₃ > W ₄ , and the terminal portion 82 a for applying a DC voltage to the electrode portion 82 also has the width of the developing area. It is provided on the outside of W ₄ to prevent unnecessary toner cloud.

【００８３】さらに、現像スリーブ１３０の表面粗さＲ
ｚ₁（μｍ）と絶縁部材８３の現像スリーブ１３０に対
向する面の粗さＲｚ₂（μｍ）は、Ｒｚ₂≧Ｒｚ₁になる
と、現像スリーブ１３０上に搬送される現像剤Ｄが絶縁
部材８３に搬送を阻害されて、現像領域へのトナー搬送
量が低下し画像濃度低下を起こす。Ｒｚ₁は０．２μｍ
〜２０μｍの範囲、Ｒｚ₂は０．０２μｍ〜５．０μｍ
の範囲にあるのが、良好な搬送性と、画像乱れのない、
高い濃度の画像を得るのに好ましい。なお、表面粗さＲ
ｚはＪＩＳ Ｂ ０６０１に準じ、ミツトヨ製Ｓｕｒｆ
ｔｅｓｔ−４０２を用いて、基準長さ２５ｍｍで測定を
行った。Further, the surface roughness R of the developing sleeve 130
z ₁ (μm) and the roughness Rz ₂ (μm) of the surface of the insulating member 83 that faces the developing sleeve 130, when Rz ₂ ≧ Rz ₁ , the developer D conveyed onto the developing sleeve 130 has the insulating member 83. As a result, the amount of toner conveyed to the developing area is reduced and the image density is reduced. Rz ₁ is 0.2 μm
-20 μm, Rz ₂ is 0.02 μm-5.0 μm
Within the range, good transportability and no image disturbance,
It is preferable to obtain a high density image. The surface roughness R
z conforms to JIS B 0601 and is manufactured by Mitutoyo Surf
Using test-402, the measurement was performed at a reference length of 25 mm.

【００８４】次に、現像剤Ｄのトナーについて説明す
る。Next, the toner of the developer D will be described.

【００８５】一般にトナー粒子は、平均粒径が小さくな
ると、定性的に粒径の二乗に比例して帯電量が減少し、
相対的にファンデルワールス力のような付着力が大きく
なって、飛散し易くなり、カブリが発生し易くなる。そ
して、平均粒径が１０μｍ以下になると、この問題が顕
著に現れるようになる。その点を本実施例の現像装置で
は現像を二重の振動電界下で行うことで解消するように
している。Generally, when the average particle size of the toner particles becomes small, the charge amount qualitatively decreases in proportion to the square of the particle size.
Adhesive force, such as van der Waals force, becomes relatively large, so that the particles are easily scattered and fog is easily generated. Then, when the average particle size is 10 μm or less, this problem becomes remarkable. In the developing device of this embodiment, this point is solved by developing under a double oscillating electric field.

【００８６】トナーの体積平均粒径Ｄ₅₀（μｍ）が大き
くなると、既に触れているように、画像の荒れが目立つ
ようになる。Ｄ₅₀が１０μｍ以下の微粒子化したトナー
を用いると、解像力は格段に向上して、濃淡差も忠実に
再現した鮮明な高画質画像を与えるようになる。Ｄ₅₀が
２０μｍ以上では、画質の低下を生じ、１μｍ以下にな
ると帯電不良、飛散等が起こり易くなる。As the volume average particle diameter D ₅₀ (μm) of the toner becomes large, as already mentioned, the roughness of the image becomes noticeable. If D ₅₀ is used the toner following micronized 10 [mu] m, the resolution is remarkably improved, so give a clear high-quality images shading difference also faithfully reproduced. When D ₅₀ is 20 μm or more, the image quality is deteriorated, and when D ₅₀ is 1 μm or less, poor charging and scattering are likely to occur.

【００８７】以上の理由からトナーの体積平均粒径Ｄ₅₀
は１〜２０μｍ、好ましくは４μｍ＜Ｄ₅₀＜１０μｍで
ある。From the above reason, the volume average particle diameter D _{50 of the} toner is
Is 1 to 20 μm, preferably 4 μm <D ₅₀ <10 μm.

【００８８】Ｄ₅₀＞１０μｍでは粒径が大きく解像力が
不足し、Ｄ₅₀＜４μｍでは凝集力が大きく、摩擦帯電不
良となり易い。When D ₅₀ > 10 μm, the particle size is large and the resolving power is insufficient, and when D ₅₀ <4 μm, the cohesive force is large and frictional electrification is apt to occur.

【００８９】ここで、平均粒径に用いた体積平均粒径Ｄ
₅₀はコールターカウンターＴＡ−II型（アパーチャー１
００μｍ、コールター社製）で測定された。Here, the volume average particle diameter D used for the average particle diameter is used.
₅₀ is Coulter Counter TA-II type (Aperture 1
00 μm, manufactured by Coulter Corporation).

【００９０】また、トナー粒子が電界に追随するため
に、トナー粒子の帯電量の絶対値は、１成分現像剤にお
いては絶対値で１〜３０μＣ／ｇ、特に１〜２０μＣ／
ｇにするのが現像性確保、カブリや飛散防止の観点から
望ましい。特に粒径の小さい場合は高い帯電量が必要で
ある。In addition, since the toner particles follow the electric field, the absolute value of the charge amount of the toner particles is 1 to 30 μC / g, particularly 1 to 20 μC / g in the case of the one-component developer.
From the viewpoint of securing developability and preventing fogging and scattering, it is desirable to set g. In particular, when the particle size is small, a high charge amount is required.

【００９１】ここで上記非磁性トナーの平均帯電量Ｑ₁
は、２ｃｍ×５ｃｍの導電性板を、前述した規制ブレー
ド８６Ａを備え、直径２０ｍｍの現像スリーブ１３０を
有する現像装置（８ａ）に、最近接距離０．７ｍｍで対
向させ、現像スリーブ１３０に帯電させた１成分現像剤
を供給して２００ｒｐｍで回転させながら現像スリーブ
１３０にＤＣとＡＣの重畳電圧（例えばＤＣ；１０００
Ｖ、ＡＣ；７５０Ｖ_O-P、ＡＣ周波数８ｋＨｚ）を印加
して、前記導電性板上に現像剤中のトナーを現像し、こ
のトナーが現像された導電性板をファラデーゲージに接
続してトナーを窒素ガスによって吹き飛ばし、このとき
飛ばされたトナーの電荷量と重量とを測定することによ
り得られる値である。Here, the average charge amount Q ₁ of the non-magnetic toner is
Is a conductive plate of 2 cm × 5 cm, which is opposed to the developing device (8a) having the developing blade 130 having the diameter of 20 mm and including the regulating blade 86A described above at the closest distance of 0.7 mm, and the developing sleeve 130 is charged. While supplying the one-component developer and rotating it at 200 rpm, the superimposed voltage of DC and AC (for example, DC; 1000
V, AC; 750V _OP , AC frequency 8kHz) is applied to develop the toner in the developer on the conductive plate, and the conductive plate on which the toner is developed is connected to a Faraday gauge to make the toner nitrogen. It is a value obtained by blowing off with a gas and measuring the charge amount and weight of the toner blown off at this time.

【００９２】このようなトナーのバインダー樹脂として
は、スチレン系樹脂，ビニル系樹脂，エチル系樹脂，ロ
ジン変性樹脂，アクリル系樹脂，ポリアミド樹脂，エポ
キシ樹脂，ポリエステル樹脂や、これらのスチレン−ア
クリル系樹脂等の共重合体樹脂又は混合した樹脂等が好
ましい。これらの樹脂にカラー顔料等の着色成分や、必
要に応じて帯電制御剤、ワックス等の離型剤等を加え
て、従来公知の粉砕造粒法，懸濁重合法，乳化重合法等
のトナー製造方法と同等の方法によって作ることができ
る。Examples of binder resins for such toners include styrene resins, vinyl resins, ethyl resins, rosin-modified resins, acrylic resins, polyamide resins, epoxy resins, polyester resins, and styrene-acryl resins. And the like, or a mixed resin or the like. Coloring components such as color pigments, and if necessary, a charge control agent, a release agent such as wax, and the like are added to these resins, and toners such as conventionally known pulverization granulation method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method, etc. It can be manufactured by a method equivalent to the manufacturing method.

【００９３】１成分現像剤Ｄとしては上記トナーに、コ
ロイダルシリカ等の流動化剤をトナーに対して０．１重
量部〜１０重量部程度添加して、そのまま現像剤Ｄとし
て用いることができる。As the one-component developer D, a fluidizing agent such as colloidal silica may be added to the above toner in an amount of about 0.1 to 10 parts by weight based on the toner and used as the developer D as it is.

【００９４】〔本発明の実施例と比較例の比較実験〕実
施例１及び比較例１〜７は、図１に示した現像装置１３
を備えた図２に示したカラー画像形成装置を用い、それ
ぞれの感光体ドラム１０はＯＰＣ感光体で、電位低下時
間Ｔは０．０５（ｓｅｃ）その周速は１８０ｍｍ／ｓｅ
ｃ．感光体ドラム１０上に形成された静電潜像の最高電
位は−８５０Ｖ（非画像部電位）、最低電位は−５０Ｖ
（画像部電位）、ｇ₀＝０．３ｍｍ、現像スリーブ１３
０の表面粗さＲｚ＝１．７μｍ、Ｌ₁＝１５ｍｍ、Ｌ₂＝
１２ｍｍ現像域の幅ｗ₁＝１（ｍｍ）で、Ｌ₁＞Ｌ₂＞Ｖ
Ｔ＋ｗ₁（１５＞１２＞１０）の関係にある。その他の
プロセス条件は表１に記載した通りである。[Comparative Experiment of Example of the Present Invention and Comparative Example] In Example 1 and Comparative Examples 1 to 7, the developing device 13 shown in FIG.
2 using the color image forming apparatus shown in FIG. 2, each photoconductor drum 10 is an OPC photoconductor, and the potential lowering time T is 0.05 (sec) and the peripheral speed is 180 mm / se.
c. The maximum potential of the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 is −850V (non-image portion potential), and the minimum potential is −50V.
(Image portion potential), g ₀ = 0.3 mm, developing sleeve 13
0 surface roughness Rz = 1.7 μm, L ₁ = 15 mm, L ₂ =
With a width w ₁ = 1 (mm) of a 12 mm developing area, L ₁ > L ₂ > V
There is a relationship of T + w ₁ (15>12> 10). Other process conditions are as described in Table 1.

【００９５】実施例１，２及び比較例１〜７の制御電極
板８０の構成・寸法は図１１に示すもので、絶縁部材８
３として厚さ０．１ｍｍのガラスエポキシ板を用い、図
１１に図示したように、電極部８２は、周方向の幅０．
５ｍｍ、厚さ０．０２ｍｍの銅箔を用いてラミネートエ
ッチング法によって形成した。さらに、厚さ０．１ｍｍ
のステンレス（ＳＵＳ）板からなる支持部材８１を接着
剤によって絶縁部材８３に装着し、この制御電極板８０
を、現像装置１３の現像ケーシング１３８に固定した。
絶縁部材８３の現像スリーブ１３０側の表面粗さはＲｚ
＝０．８μｍである。The structures and dimensions of the control electrode plates 80 of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 7 are shown in FIG.
A glass epoxy plate having a thickness of 0.1 mm is used as No. 3, and as shown in FIG.
It was formed by a laminate etching method using a copper foil having a thickness of 5 mm and a thickness of 0.02 mm. Furthermore, the thickness is 0.1 mm
A support member 81 made of a stainless steel (SUS) plate is attached to the insulating member 83 with an adhesive, and the control electrode plate 80
Was fixed to the developing casing 138 of the developing device 13.
The surface roughness of the insulating member 83 on the developing sleeve 130 side is Rz.
= 0.8 μm.

【００９６】いずれの実施例及び比較例も現像剤Ｄ層の
規制部材として、ウレタンゴムの弾性ブレードよりなる
規制ブレードを用いた。In each of the examples and comparative examples, a regulating blade made of an elastic blade of urethane rubber was used as the regulating member for the developer D layer.

【００９７】また、現像剤Ｄは、実施例１，２及び比較
例１〜６いずれも下記のものを用いた。As the developer D, the following ones were used in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6.

【００９８】スチレン−アクリル樹脂１００重量部、カ
ラー顔料１０重量部、ニグロシン２重量部を溶融・混練
した後、粉砕・分級して、体積平均粒径５．５μｍのイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーを得
た。この各トナーに流動化剤としてコロイダルシリカを
それぞれ２重量部添加したものをそのまま現像剤Ｄとし
て用いた。100 parts by weight of styrene-acrylic resin, 10 parts by weight of color pigment, and 2 parts by weight of nigrosine were melted and kneaded, and then pulverized and classified to obtain yellow, magenta, cyan, and black particles having a volume average particle diameter of 5.5 μm. Each toner was obtained. Each of the toners to which 2 parts by weight of colloidal silica was added as a fluidizing agent was used as the developer D as it was.

【００９９】帯電量Ｑ₁は、Ｙ；−３．３μＣ／ｇ、
Ｍ；−３．０μＣ／ｇ、Ｃ；−２．９μＣ／ｇ、Ｋ；−
３．５μＣ／ｇである。The charge amount Q ₁ is Y; -3.3 μC / g,
M; -3.0 [mu] C / g, C; -2.9 [mu] C / g, K;-
It is 3.5 μC / g.

【０１００】（制御電極板８０の設定位置）図１１に示
す制御電極板８０を備え、それぞれの現像スリーブ１３
０に対する設定位置は、いずれもｇ₀＝０．３ｍｍと
し、実施例１及び２は図５の実１及び実２で示した位置
に、比較例１，２，３は図５の比１〜比３で示した位置
に、比較例４及び５は図６の比４及び比５で示した位置
に、比較例６及び７は図７の比６及び比７で示した位置
にした現像装置１３により、それぞれ表１に示した条件
で比較実験を行った。(Setting Position of Control Electrode Plate 80) The control electrode plate 80 shown in FIG.
The setting positions for 0 are all g ₀ = 0.3 mm, Examples 1 and 2 are at the positions shown by Actual 1 and Actual 2 in FIG. 5, and Comparative Examples 1, 2, and 3 are the ratios 1 to 1 in FIG. The developing device at the position indicated by the ratio 3, the comparative examples 4 and 5 at the positions indicated by the ratios 4 and 5 in FIG. 6, and the comparative examples 6 and 7 at the positions indicated by the ratios 6 and 7 in FIG. Comparative experiments were conducted under the conditions shown in Table 1 according to No. 13.

【０１０１】この際、画像荒れ測定法として、次によう
にして行った。各実施例、比較例のフルカラー画像記録
終了後（５０万コピーごとに、コピー出力濃度０．７の
ハーフトーンを出力して、その部分の濃度ムラを画像解
析装置ＲＴ−２０００Ｃ（ヤーマン（株）社製）により
測定した。測定は３０μｍ×３０μｍのウィンドゥサイ
ズで、現像方向に対し垂直方向に測定長さ３０ｍｍ、３
０μｍピッチで行い、その濃度ムラの標準偏差（σ）が
０．１５以下であれば、画像に掃き目やがさつきがな
い、良好な画像と判断した。At this time, an image roughness measuring method was performed as follows. After the recording of the full-color image of each of the examples and the comparative example (for every 500,000 copies, a halftone with a copy output density of 0.7 is output, and the density unevenness at that portion is detected by an image analyzer RT-2000C (Yaman Corporation). The measurement was performed with a window size of 30 μm × 30 μm, and the measurement length was 30 mm in the direction perpendicular to the developing direction.
When the standard deviation (σ) of the density unevenness was 0.15 or less, the image was judged to be a good image with no blemishes or roughness.

【０１０２】[0102]

【表１】 [Table 1]

【０１０３】以上のカラー画像形成装置を用い、表１中
に示した条件で、５万枚のフルカラー画像記録を行った
ところ、実施例１及び２では、最初から最後まで、縦ス
ジ、画像ムラがなく、画像濃度、解像力の高い画像を安
定して得ることができた。Using the above color image forming apparatus, 50,000 full-color images were recorded under the conditions shown in Table 1. In Examples 1 and 2, vertical stripes and image unevenness were observed from the beginning to the end. It was possible to stably obtain an image with high image density and high resolution.

【０１０４】特に実施例１，２では画像ムラの極めて少
ない良好な画像を得ることができた。In particular, in Examples 1 and 2, good images with very little image unevenness could be obtained.

【０１０５】一方、これに対し、比較例１〜７では、表
１に示したように、数千コピー時より制御電極板８０の
汚れ、うねり、反りによる、縦スジ、現像ムラが発生
し、安定した画像形成を行うことができなかった。On the other hand, in Comparative Examples 1 to 7, as shown in Table 1, vertical stripes and development unevenness due to stains, undulations, and warpage of the control electrode plate 80 occurred after several thousand copies. Stable image formation could not be performed.

【０１０６】[0106]

【発明の効果】本発明のような振動電界を有する現像バ
イアス電圧を印加し、本発明の制御電極板位置とし、非
磁性１成分現像剤を用いた現像装置により、従来の制御
電極法の問題点を解決し、縦スジ、画像ムラがなく、画
像濃度、解像力の高い画像を安定して得られる現像装置
を提供することができることとなった。According to the present invention, the developing bias voltage having the oscillating electric field is applied to the control electrode plate position of the present invention, and the developing device using the non-magnetic one-component developer causes the problems of the conventional control electrode method. By solving the problems, it is possible to provide a developing device which can stably obtain an image having high image density and high resolution without vertical stripes and image unevenness.

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

【図１】本発明の現像装置の一例を示す概略断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a developing device of the present invention.

【図２】図１の現像装置を備えたカラー画像形成装置の
一例を示す概略断面図。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a color image forming apparatus including the developing device of FIG.

【図３】図２の感光体ドラム、支持部材及びカートリッ
ジを示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing a photosensitive drum, a supporting member and a cartridge of FIG.

【図４】像形成体の露光による電位低下を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing a decrease in potential due to exposure of an image forming body.

【図５】適正条件時の制御電極板の位置ｄとトナー付着
量の関係を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the position d of the control electrode plate and the toner adhesion amount under proper conditions.

【図６】高バイアス時の制御電極板の位置ｄとトナー付
着量の関係を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the position d of the control electrode plate and the toner adhesion amount when the bias is high.

【図７】低バイアス時の制御電極板の位置ｄとトナー付
着量の関係を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the position d of the control electrode plate and the toner adhesion amount when the bias is low.

【図８】制御電極板の構成を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing the configuration of a control electrode plate.

【図９】制御電極板の他の構成を示す断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view showing another configuration of the control electrode plate.

【図１０】制御電極板と現像剤搬送体との幅の関係を示
す平面図。FIG. 10 is a plan view showing a width relationship between a control electrode plate and a developer transport body.

【図１１】制御電極板の具体的寸法を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing specific dimensions of a control electrode plate.

【図１２】制御電極板の設置状態を示す側面図。FIG. 12 is a side view showing an installed state of a control electrode plate.

【図１３】ｄの調整を治具を用いて行う場合の説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram of a case where d is adjusted using a jig.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 感光体ドラム（像形成体） １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光光学系（露光手段） １３ 現像装置 １３０ 現像スリーブ（現像剤搬送体） １３８ 現像ケーシング ８０ 制御電極板 ８１ 支持部材 ８２ 電極部 ８３ 絶縁部材 Ｅ₁，Ｅ₃ 直流電源 Ｅ₂ 交流電源10 Photoreceptor Drum (Image Forming Body) 11 Scorotron Charger 12 Exposure Optical System (Exposure Means) 13 Developing Device 130 Developing Sleeve (Developer Conveying Body) 138 Developing Casing 80 Control Electrode Plate 81 Supporting Member 82 Electrode Section 83 Insulating Member E ₁ , E ₃ DC power supply E ₂ AC power supply

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 像形成体に対向して設けられた現像剤搬
送体と、該現像剤搬送体と前記像形成体との間隙に絶縁
性部材によって支持され、電圧印加可能な電極部を有す
る制御電極板を配し、非磁性１成分の現像剤を用いて現
像を行う現像装置において、前記制御電極板を有しない
場合の現像時の前記像形成体のトナー付着量をＭ₀（ｍ
ｇ／ｃｍ²）、前記制御電極板を有し、該制御電極板を
前記現像剤搬送体の周面に沿って位置変化させた際の像
形成体の最大トナー付着量をＭ_max（ｍｇ／ｃｍ²）とす
る時、 ０．１≦（Ｍ₀／Ｍ_max）≦０．５ となるような振動電界を有する現像バイアス電圧を設定
することを特徴とする現像装置。1. A developer transporting body provided opposite to an image forming body, and an electrode part supported by an insulating member in a gap between the developer transporting body and the image forming body and capable of applying a voltage. In a developing device in which a control electrode plate is arranged and development is performed using a non-magnetic one-component developer, the toner adhesion amount of the image forming body at the time of development without the control electrode plate is M ₀ (m
g / cm ² ), having the control electrode plate, and changing the position of the control electrode plate along the peripheral surface of the developer transport body, the maximum toner adhesion amount of the image forming body is M _max (mg / mg / cm ² ), a developing bias voltage having an oscillating electric field such that 0.1 ≦ (M ₀ / M _max ) ≦ 0.5 is set. 【請求項２】 前記制御電極板を用い、任意の設定位置
でのトナー付着量をＭ（ｍｇ／ｃｍ²）とするとき、 ０．５≦（Ｍ／Ｍ_max）≦０．９、かつＭ＞Ｍ₀ となる位置に前記制御電極板を設定することを特徴とす
る請求項１に記載の現像装置。2. When the toner adhesion amount at an arbitrary setting position is M (mg / cm ² ) using the control electrode plate, 0.5 ≦ (M / M _max ) ≦ 0.9, and M The developing device according to claim 1, wherein the control electrode plate is set at a position where> M ₀ .