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JP2001265105A - Non-magnetic one-component developing device - Google Patents

Non-magnetic one-component developing device

Info

Publication number
JP2001265105A
JP2001265105A JP2000081331A JP2000081331A JP2001265105A JP 2001265105 A JP2001265105 A JP 2001265105A JP 2000081331 A JP2000081331 A JP 2000081331A JP 2000081331 A JP2000081331 A JP 2000081331A JP 2001265105 A JP2001265105 A JP 2001265105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
roller
developing
developing device
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000081331A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsugi Oishi
貢 大石
Masafumi Nakahara
雅文 中原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Casio Electronics Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Casio Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd, Casio Electronics Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP2000081331A priority Critical patent/JP2001265105A/en
Publication of JP2001265105A publication Critical patent/JP2001265105A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動系の負荷を軽減し低湿の環境下でも異常画
像が発生しない非磁性一成分現像装置を提供する。 【解決手段】現像ローラに圧接してトナーを供給する供
給ローラが、SUM−22材を適宜の直径のシャフト形
状に切削加工したものの上に厚さ6μmの無電界ニッケ
ル鍍金を施した芯金44と、導電性発泡体45にカーボ
ンを内包・分散させて導電性を持たせ筒状に形成した発
泡ウレタンスポンジと、導電性樹脂体46にカーボンを
含有する厚さ80〜150μmのポリアミド系樹脂フィ
ルムをチューブ状に形成したものから成る。カーボンを
分散させたウレタン系導電性接着剤を塗布した芯金44
の上に導電性発泡体45を接着・固定し、そのときの導
電性発泡体45の硬度をASKER−F63〜85°と
設定し、導電性樹脂体46の内側にウレタン系接着剤を
塗布してから導電性発泡体45を圧入して固定する。供
給ローラ47の導電性を1×107 Ω以下とする。
(57) [Object] To provide a non-magnetic one-component developing apparatus in which a load on a drive system is reduced and an abnormal image is not generated even in a low humidity environment. A supply roller for supplying toner while being pressed against a developing roller is provided with a core bar formed by cutting a SUM-22 material into a shaft shape having an appropriate diameter and electroless nickel plating with a thickness of 6 μm. And a urethane foam sponge formed into a tubular shape by imparting conductivity by including and dispersing carbon in the conductive foam 45, and a polyamide-based resin film containing carbon in the conductive resin body 46 and having a thickness of 80 to 150 μm. Is formed in a tube shape. Core bar 44 coated with urethane-based conductive adhesive in which carbon is dispersed
A conductive foam 45 is adhered and fixed on the above, the hardness of the conductive foam 45 at that time is set to ASKER-F 63 to 85 °, and a urethane adhesive is applied to the inside of the conductive resin body 46. Then, the conductive foam 45 is press-fitted and fixed. The conductivity of the supply roller 47 is set to 1 × 10 7 Ω or less.

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、現像装置に係わ
り、更に詳しくは、駆動負荷を軽減し且つ低湿な環境下
でも良好な現像を行うことのできる非磁性一成分現像装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device, and more particularly, to a non-magnetic one-component developing device capable of reducing driving load and performing good development even in a low humidity environment.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、非磁性一成分トナーを用いて
像担持体上の潜像をトナー像に現像する非磁性一成分現
像装置がある。このような現像装置には、像担持体上の
潜像をトナー像に現像する弾性現像ローラに対してトナ
ーを供給する供給ローラが設けられている。供給ローラ
は、現像ローラ上にホッパー内のトナーを均一に塗布し
ながら、他方では、現像ローラ上に残留して戻ってきた
トナーを現像ローラから掻き取っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a non-magnetic one-component developing apparatus for developing a latent image on an image carrier into a toner image using a non-magnetic one-component toner. Such a developing device is provided with a supply roller that supplies toner to an elastic developing roller that develops a latent image on the image carrier into a toner image. The supply roller uniformly applies the toner in the hopper onto the developing roller, and on the other hand, scrapes the toner remaining on the developing roller and returning from the developing roller.

【0003】このような動作を行うために供給ローラ
は、現像ローラに圧接し、その圧接部では、周面が、現
像ローラの回転方向とは逆方向に回転移動している。し
かし、その圧接力があまり強いと、現像ローラが変形す
る。したがって、供給ローラの構造としては、スポンジ
状のローラを用いる例や、中心の芯金の上に弾性体とゴ
ム質のスキン層をローラ状に順次捲き重ねて構成したも
のがある。そして、これによって、現像ローラに対する
圧接力を弱め、現像ローラが変形するのを防止しようと
していた。
In order to perform such an operation, the supply roller is pressed against the developing roller, and at the pressed portion, the peripheral surface is rotationally moved in a direction opposite to the rotation direction of the developing roller. However, if the pressing force is too strong, the developing roller is deformed. Therefore, as the structure of the supply roller, there is an example in which a sponge-like roller is used, or a structure in which an elastic body and a rubbery skin layer are sequentially wound on a center metal core in a roller shape. As a result, the pressure contact force with respect to the developing roller is reduced to prevent the developing roller from being deformed.

【0004】図4は、更に他の供給ローラの例を示す図
であり、特開平7−36273により提案されている供
給ローラの断面図である。同図に示す供給ローラ1は、
中心の芯金2、その上のセル形状が小さくセル密度が大
きな連発泡スポンジ3、更にその上のセル形状が大きく
セル密度が小さな連発泡スポンジ4から成っている。こ
の場合も、これによって、現像ローラへの圧接力が低減
されて現像ローラの変形が防止できるとされている。
FIG. 4 is a view showing still another example of the supply roller, and is a cross-sectional view of the supply roller proposed by Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-36273. The supply roller 1 shown in FIG.
It comprises a central metal core 2, a continuous foamed sponge 3 having a small cell shape thereon and a large cell density, and a continuous foamed sponge 4 having a large cell shape thereon and a small cell density. Also in this case, it is described that the pressing force to the developing roller is reduced, thereby preventing the deformation of the developing roller.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、供給ロ
ーラに対峙・圧接して回転する他方の現像ローラは、一
般に広く使用されている構成としては、中心の芯金の上
にシリコンやウレタン等のゴムを被着してなる構成、つ
まり表面がゴム材の材質からなる構成を有している。そ
して上述したように、現像ローラと供給ローラとはその
周面が圧接部で互いに逆方向に回転移動している。
However, the other developing roller, which rotates while being opposed to and in pressure contact with the supply roller, generally has a configuration in which a rubber such as silicone or urethane is placed on a central metal core. , That is, the surface is made of a rubber material. As described above, the peripheral surfaces of the developing roller and the supply roller are rotationally moved in opposite directions at the pressure contact portion.

【0006】そのように、スポンジ質やゴム質等の摩擦
係数の大きい表面の材質に加えて、圧接して摺動する周
面の移動方向が相互に異なるため、供給ローラと現像ロ
ーラ間には大きな摩擦抵抗が働いている。この為、これ
らを駆動するモータやギア等の駆動系には大きな負荷が
加わって電力の消耗が大きいという問題があった。
As described above, in addition to the surface material having a large coefficient of friction such as sponge or rubber, the moving directions of the circumferential surfaces which are pressed and slid are different from each other. Great frictional resistance is working. For this reason, there is a problem that a large load is applied to a driving system such as a motor and a gear for driving these, and power consumption is large.

【0007】また、トナーは、一般的にシリカなどの流
動性向上剤を外添してなるが、供給ローラと現像ローラ
の間に搬送されるトナーに上記の摩擦抵抗による大きな
物理的負荷が加わると、外添剤の一部が次第にトナー中
に埋没して、トナーの流動性が低下するという現象がお
きる。そして、その流動性の低下が進行すると、やがて
現像ローラや供給ローラの表面にトナーが薄層をなして
固着するようになり現像ローラの現像性能を低下させる
という問題が発生する。
Further, the toner generally comprises a fluidity improver such as silica externally added thereto, but a large physical load is applied to the toner conveyed between the supply roller and the developing roller due to the frictional resistance described above. Then, a phenomenon occurs in which a part of the external additive is gradually buried in the toner, and the fluidity of the toner is reduced. Then, as the fluidity decreases, the toner eventually becomes a thin layer and adheres to the surface of the developing roller and the supply roller, causing a problem that the developing performance of the developing roller is deteriorated.

【0008】また、図4に示した供給ローラの芯金の上
にセル形状が小さくセル密度の大きな連発泡スポンジと
セル形状が大きくセル密度が小さな連発泡スポンジとを
重ねたものは、このように表面がセル形状のスポンジに
なっているために、トナーの帯電性が上昇する低湿な環
境においては、ベタ印字部分やライン印字部分は問題無
いが、細かなハーフトン、特に概略25.4mm当り1
33線以下の、網点面積率が75%〜25%程度の画像
部分では、スポンジ孔形状の跡の付いた斑点状の異常画
像(雨降り状画像)が形成されるという問題が発生し
た。
[0008] Further, a foamed sponge having a small cell shape and a large cell density and a foamed sponge having a large cell shape and a small cell density are superposed on the core metal of the supply roller shown in FIG. In a low-humidity environment where the chargeability of the toner is increased because the surface is a sponge having a cell shape, there is no problem in a solid printing portion or a line printing portion.
In an image portion having a halftone dot area ratio of about 75% to 25% below 33 lines, a problem that a spot-like abnormal image (rainfall-like image) with a trace of a sponge hole shape was formed occurred.

【0009】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
駆動系の負荷を軽減し現像ローラの現像性能を高く維持
し且つ低湿の環境下でも異常画像が発生しない非磁性一
成分現像装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional circumstances,
An object of the present invention is to provide a non-magnetic one-component developing device which reduces the load on a driving system, maintains the developing performance of a developing roller at a high level, and does not generate an abnormal image even in a low humidity environment.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】以下に、本発明に係わる
非磁性一成分現像装置の構成を述べる。本発明の非磁性
一成分現像装置は、ホッパー内に収納される非磁性一成
分トナーを表面に担持して搬送する現像ローラと、上記
トナーを上記現像ローラ上に薄層状に形成する規制部材
と、該規制部材よりも上記現像ローラの搬送方向上流側
で該現像ローラに圧接し該現像ローラに上記トナーを供
給するトナー供給ローラとを備え、像担持体上の潜像を
現像する非磁性一成分現像装置において、上記トナー供
給ローラは、芯金と、該芯金を被覆する導電性発泡体
と、該導電性発泡体を被覆する導電性樹脂体と、から構
成される。
The construction of the non-magnetic one-component developing device according to the present invention will be described below. The non-magnetic one-component developing device of the present invention includes a developing roller that carries a non-magnetic one-component toner accommodated in a hopper on its surface and transports the toner, and a regulating member that forms the toner in a thin layer on the developing roller. A toner supply roller that presses against the developing roller and supplies the toner to the developing roller at a position upstream of the regulating member in the conveying direction of the developing roller, and a non-magnetic layer that develops a latent image on the image carrier. In the component developing device, the toner supply roller includes a metal core, a conductive foam covering the metal core, and a conductive resin body covering the conductive foam.

【0011】そして、上記導電性発泡体は、例えば請求
項2記載のように、ウレタン系又はシリコン系のスポン
ジからなり、上記導電性樹脂体を被覆されていない状態
での硬度がASKER−F63〜85°であるように構
成される。また、上記導電性樹脂体は、例えば請求項3
記載のように、カーボンを含有するポリアミド系樹脂フ
ィルムからなり、厚さが80〜150μmであるように
構成される。また、上記トナー供給ローラは、例えば請
求項4記載のように、導電性が1×107 Ω以下である
ように構成される。
The conductive foam is made of, for example, a urethane-based or silicon-based sponge, and has a hardness of ASKER-F63 or less when not covered with the conductive resin body. It is configured to be 85 °. Further, the conductive resin body may be, for example,
As described, it is made of a carbon-containing polyamide resin film, and is configured to have a thickness of 80 to 150 μm. Further, the toner supply roller is configured such that the conductivity is 1 × 10 7 Ω or less, for example.

【0012】これにより、駆動系の負荷を軽減し現像ロ
ーラの現像性能を高く維持し且つ低湿の環境下でも異常
画像が発生しない非磁性一成分現像装置を提供できる。
Thus, it is possible to provide a non-magnetic one-component developing apparatus in which the load on the driving system is reduced, the developing performance of the developing roller is maintained at a high level, and an abnormal image does not occur even in a low humidity environment.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1は、一実施の形態におけ
る非磁性一成分現像装置を備えたカラー画像形成装置の
内部構成を模式的に示す側断面図である。先ず、同図を
用いて全体構成を説明する。同図に示すように、このカ
ラー画像形成装置(本体装置)10は、その後面(図の
左方)に開閉トレー11を備え、下部には本体装置前方
(図の右方)から着脱自在な用紙カセット12を備えて
いる。用紙カセット12には多枚数の用紙が載置・収容
されている。また、本体装置10の上面に上蓋13を備
えている。上蓋13の前部側方には図では見えないが電
源スイッチ、液晶表示装置、複数の入力キー等が配設さ
れている。上蓋13は、その後部が本体装置10の後部
上面とともに排紙トレー14を形成している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an internal configuration of a color image forming apparatus including a non-magnetic one-component developing device according to an embodiment. First, the overall configuration will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus (main body apparatus) 10 includes an opening / closing tray 11 on a rear surface (left side in the figure) and a detachable lower part from the front side (right side in the figure) of the main body apparatus. A paper cassette 12 is provided. A large number of sheets are placed and stored in the sheet cassette 12. An upper lid 13 is provided on the upper surface of the main body device 10. A power switch, a liquid crystal display device, a plurality of input keys, and the like are arranged on the front side of the upper lid 13 although not shown in the drawing. The upper lid 13 forms a paper discharge tray 14 at the rear thereof together with the upper surface of the rear of the main body device 10.

【0014】本体装置10の内部には、略中央に、偏平
なループ状の用紙搬送ベルト(以下、単にベルトとい
う)15が前後に延在して配置され、そのループの水平
方向の両端部を駆動ローラ16と従動ローラ17に保持
されている。このベルト15は、駆動ローラ16により
駆動され、図の矢印Rで示す反時計回り方向に循環移動
する。このベルト15の上循環部に、静電潜像担持体と
しての4個の感光体ドラム18(18a、18b、18
c、18d)が用紙搬送方向(図の右から左方向)に多
段式に並設されている。 これらの感光体ドラム18を
夫々取り囲むようにして(以下、代表的に感光体ドラム
18dの周囲装置についてのみ符号を付して示す)、ク
リーナ21、初期化帯電ブラシ22、書込ヘッド23、
及び現像器24が配置されている。また、特には図示し
ていないが接触型の転写器が、ベルト15を介して感光
体ドラム18に圧接して転写部を形成している。
Inside the main body device 10, a flat loop-shaped paper transport belt (hereinafter, simply referred to as "belt") 15 is disposed at substantially the center thereof so as to extend in the front-rear direction. It is held by a driving roller 16 and a driven roller 17. The belt 15 is driven by a driving roller 16 and circulates in a counterclockwise direction indicated by an arrow R in the figure. Four photosensitive drums 18 (18a, 18b, 18) serving as electrostatic latent image carriers are provided on the upper circulating portion of the belt 15.
c, 18d) are juxtaposed in a multi-stage manner in the sheet transport direction (from right to left in the figure). The cleaner 21, the initialization charging brush 22, the writing head 23, and the like surround the photosensitive drums 18 (typically, only the peripheral devices around the photosensitive drum 18 d are denoted by reference numerals).
And a developing device 24. Although not particularly shown, a contact-type transfer unit is in pressure contact with the photosensitive drum 18 via the belt 15 to form a transfer unit.

【0015】現像器24は、その下部開口部に回転可能
に支持するトナー担持体としての現像ローラ25を感光
体ドラム18周面に当接させて現像部を形成している。
書込ヘッド23は、上蓋13の裏面に支持部材26を介
して配設されており、上蓋13の開閉に伴われて円弧状
の軌跡を描いて昇降し、上蓋13の閉成により降下して
初期化帯電ブラシ22と現像ローラ25との間に位置決
めされて記録部を形成している。
The developing unit 24 forms a developing unit by bringing a developing roller 25 as a toner carrier rotatably supported in a lower opening thereof into contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 18.
The write head 23 is disposed on the back surface of the upper lid 13 via a support member 26, moves up and down in a circular locus as the upper lid 13 opens and closes, and descends when the upper lid 13 is closed. The recording section is formed by being positioned between the initialization charging brush 22 and the developing roller 25.

【0016】ベルト15の上循環部の上流側端部には、
吸着ローラ27が、ベルト15を介して従動ローラ17
に圧接し、ここに用紙搬入部を形成している。吸着ロー
ラ27は、用紙搬入部に搬入されてくる用紙に吸着バイ
アスを印加しながらベルト15に押圧して、ベルト15
に用紙を静電的に吸着させる。
At the upstream end of the upper circulation portion of the belt 15,
The suction roller 27 is driven by the driven roller 17 via the belt 15.
To form a paper carrying portion. The suction roller 27 presses the paper conveyed to the paper conveyance unit against the belt 15 while applying a suction bias to the paper, and applies the belt 15.
Paper is electrostatically attracted to the paper.

【0017】上記用紙搬送方向最上流の感光体ドラム1
8aに対応する現像器24から最下流の感光体ドラム1
8dに対応する現像器24まで、各現像器24には、減
法混色の三原色であるM(マゼンタ)、C(シアン)、
Y(イエロー)の各色トナー及び文字や画像の黒色部の
印字に専用されるBk(ブラック)トナーが夫々収容さ
れている。
The photosensitive drum 1 at the uppermost stream in the paper transport direction.
8a, the photosensitive drum 1 at the most downstream position from the developing device 24
Up to the developing device 24 corresponding to 8d, each developing device 24 has M (magenta), C (cyan), and three subtractive primary colors.
Each toner of Y (yellow) and Bk (black) toner dedicated to printing of a black portion of a character or an image are stored.

【0018】ベルト15より更に搬送方向上流側(図の
右方)には、待機ローラ対28、それから下方に給紙案
内路29が配置され、その給紙案内路29の下端部には
給送ローラ対31が配設されている。給送ローラ対31
の上流(下方)に、前述した用紙カセット12の給紙端
が位置している。用紙カセット12の給紙端上方に給紙
コロ32が配設されている。給紙コロ32は一回転毎
に、用紙カセット12に収容されている最上部の用紙一
枚を取り出して給送ローラ対31へ給紙する。
A pair of standby rollers 28 is disposed further upstream (to the right in the drawing) in the transport direction than the belt 15, and a paper feed guide path 29 is disposed below the standby roller pair 28. A roller pair 31 is provided. Feeding roller pair 31
The paper feed end of the paper cassette 12 described above is located upstream (below). A paper feed roller 32 is disposed above a paper feed end of the paper cassette 12. The paper feed roller 32 takes out one uppermost sheet stored in the paper cassette 12 and feeds it to the feed roller pair 31 every one rotation.

【0019】ベルト15よりも用紙搬送方向下流(図の
左方)には、定着器33、排紙ローラ対34、切り換え
レバー35が設けられる。定着器33は、断熱性の匡体
内に組み付けられた圧接ローラ、定着ローラ、発熱ロー
ラ、用紙分離爪、周面清掃器、オイル塗布部材、サーミ
スタ等から構成され、用紙上に転写されたトナー像を紙
面に熱定着させる。
Downstream of the belt 15 in the paper transport direction (left side in the figure), a fixing device 33, a pair of paper discharge rollers 34, and a switching lever 35 are provided. The fixing device 33 includes a pressure roller, a fixing roller, a heating roller, a paper separating claw, a peripheral surface cleaner, an oil application member, a thermistor, and the like, which are assembled in a heat insulating housing, and a toner image transferred onto the paper. Is heat-fixed to the paper surface.

【0020】切り換えレバー35は、同図に示すように
下の位置にあるときは、上方の排出路36及び排紙ロー
ラ対37を介して排紙トレー14へ排出するよう用紙を
案内する。一方、上に回動しているときは、本体装置後
面に開成される開閉トレー11へ用紙を案内する。
When the switching lever 35 is at the lower position as shown in FIG. 1, it guides the sheet to be discharged to the discharge tray 14 via the upper discharge path 36 and the pair of discharge rollers 37. On the other hand, when rotating upward, the sheet is guided to the opening / closing tray 11 opened on the rear surface of the main unit.

【0021】ベルト15と用紙カセット12の間には回
路基板を装着可能な電装部38が配設され、その回路基
板には複数の電子部品からなる制御装置が搭載されてい
る。制御装置は、特には図示しないが、コントローラ部
とエンジン部からなり、コントローラ部はCPU(中央
演算処理装置)、ROM(読出し専用メモリ)、EEP
ROM(再書込み可能な読出し用メモリ)、フレームメ
モリ、イメージデータ転送回路等を備えて、ホストコン
ピュータ等から入力される印刷データを解析し、印字用
データを作成してエンジン部に転送する。
An electrical unit 38 on which a circuit board can be mounted is provided between the belt 15 and the paper cassette 12, and a control device including a plurality of electronic components is mounted on the circuit board. Although not specifically shown, the control device includes a controller unit and an engine unit, and the controller unit includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), an EEP
It includes a ROM (rewritable read memory), a frame memory, an image data transfer circuit, and the like, analyzes print data input from a host computer or the like, creates print data, and transfers the print data to the engine unit.

【0022】エンジン部は、CPUやROM等を備え、
入力側にはコントローラ部からのデータや指令信号、温
度センサの出力、用紙検知センサの出力等が入力し、出
力側には不図示のモータを駆動するモータドライバ、そ
のモータの駆動を各部に伝達する駆動系を切り替えるク
ラッチドライバ、書込ヘッド23を上記印字用データに
基づいて駆動する印字ドライバ、初期化帯電ブラシ2
2、現像ローラ25、転写器、吸着ローラ27、後述す
る供給ローラ、ドクターブレード、掬いシート等に所定
のバイアス電圧を供給するバイアス電源ドライバ等が接
続されている。エンジン部はコントローラ部からのデー
タや指令信号、温度センサの出力、用紙検知センサの出
力等に基づいて各部を駆動制御する。
The engine unit includes a CPU, a ROM, and the like.
On the input side, data and command signals from the controller unit, the output of the temperature sensor, the output of the paper detection sensor, etc. are input, and on the output side, a motor driver that drives a motor (not shown), and the drive of the motor is transmitted to each unit. Driver for switching the driving system to be performed, a print driver for driving the write head 23 based on the print data, an initialization charging brush 2
2. A bias power supply driver for supplying a predetermined bias voltage to a developing roller 25, a transfer device, a suction roller 27, a supply roller described later, a doctor blade, a scooping sheet, and the like are connected. The engine unit controls the driving of each unit based on data and command signals from the controller unit, the output of the temperature sensor, the output of the sheet detection sensor, and the like.

【0023】図2は、上記現像器24の主要部を拡大し
て模式的に示す側断面図である。同図に示すように、現
像器24は、ホッパー41を備え、ホッパー41の下部
開口に上述した現像ローラ25を回転可能に保持し、ホ
ッパー41の内部には、非磁性一成分のトナー42を収
容し、このトナー42に埋没するように配設された撹拌
部材43を備えている。
FIG. 2 is an enlarged side sectional view schematically showing a main part of the developing unit 24. As shown in FIG. As shown in the figure, the developing device 24 includes a hopper 41, and the developing roller 25 described above is rotatably held in a lower opening of the hopper 41. Inside the hopper 41, a non-magnetic one-component toner 42 is provided. A stirring member 43 is provided so as to be accommodated and buried in the toner 42.

【0024】また、ホッパー41の最下部には、詳しく
は構成について後述する供給ローラ47が現像ローラ2
5に圧接して配置されている。現像ローラ25には、供
給ローラ47との圧接部よりも回転方向(図の反時計回
り方向)下流側に圧接してトナー層を所定の厚さに規制
する板バネ状のドクターブレード48が配設され、更に
下部周面に当接して導電性の掬いシート49が配設され
ている。
At the bottom of the hopper 41, a supply roller 47, which will be described in detail later, is provided with a developing roller 2.
5 and is disposed in pressure contact with it. The developing roller 25 is provided with a leaf spring-shaped doctor blade 48 for pressing the toner layer to a predetermined thickness by pressing in a rotational direction (counterclockwise direction in the drawing) downstream of the pressure contact portion with the supply roller 47. A conductive scooping sheet 49 is provided in contact with the lower peripheral surface.

【0025】本例のように、弱マイナス電位に帯電する
トナーを用いる場合は、上記の感光体ドラム18上に安
定したトナー画像を形成するために、現像ローラ25に
は、バイアス電源51からマイナスの現像バイアス電圧
「−250V」を印加するようにする。また供給ローラ
47には、他のバイアス電源52からマイナスの供給バ
イアス電圧「−500V」を印加するようにして、トナ
ー42が供給ローラ47から現像ローラ25へ電気的に
移行するような力が働くように電界が掛けられている。
When a toner charged to a weak negative potential is used as in this embodiment, the developing roller 25 is supplied with a negative power from the bias power supply 51 in order to form a stable toner image on the photosensitive drum 18. Of the developing bias voltage “−250 V” is applied. Further, a negative supply bias voltage “−500 V” is applied to the supply roller 47 from another bias power supply 52, and a force is applied so that the toner 42 is electrically transferred from the supply roller 47 to the developing roller 25. Electric field is applied.

【0026】また、ドクターブレード48は、先端の曲
げ角度を鋭角に且つ所定の曲げ半径を有するように形成
し、更に現像ローラ25との当接部の接線に対して所定
の狭い角度で配置するようにする。更に、掬いシート4
9には、特には図示しないが、細かな多数の開口部を斜
めに形成して現像ローラ25の周面に摺接するように設
けるとよく、更にバイアス電源53から、適宜の電圧V
3を印加するようにする。
The doctor blade 48 is formed such that the bending angle of the distal end is acute and has a predetermined bending radius, and is disposed at a predetermined narrow angle with respect to a tangent line of a contact portion with the developing roller 25. To do. Furthermore, scooping sheet 4
Although not shown in the figure, a large number of fine openings are preferably formed obliquely and provided so as to be in sliding contact with the peripheral surface of the developing roller 25.
3 is applied.

【0027】以上の構成を有するこのカラー画像形成装
置10の基本的な動作を再び図1及び図2を用いて以下
に説明する。先ず、電源が投入され、使用する用紙の紙
質、枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるい
は接続するホスト機器からの信号として入力されると、
不図示の駆動機構により給紙コロ32が一回転して、用
紙カセット12に載置収容されている用紙を給送ローラ
対31を介して待機ローラ対28へ給送する。待機ロー
ラ対28は回転を一時停止して、一対のローラで形成さ
れる挟持部に用紙先端を当接させた状態で搬送タイミン
グを待機する。
The basic operation of the color image forming apparatus 10 having the above configuration will be described below again with reference to FIGS. First, when the power is turned on and the paper quality, the number of sheets to be used, the print mode, and other designations are input as a key input or as a signal from a connected host device,
The paper feed roller 32 makes one rotation by a drive mechanism (not shown), and feeds the paper loaded and stored in the paper cassette 12 to the standby roller pair 28 via the feed roller pair 31. The standby roller pair 28 temporarily stops rotating, and waits for the transport timing in a state where the leading end of the sheet is brought into contact with the holding portion formed by the pair of rollers.

【0028】続いて、駆動ローラ16が反時計回り方向
に回転し、従動ローラ17が従動して同じく反時計回り
方向に回転する。これによりベルト15は、上循環部が
4個の感光体ドラム18に当接して全体が図の矢印Bで
示すように反時計回り方向へ循環移動する。
Subsequently, the driving roller 16 rotates in the counterclockwise direction, and the driven roller 17 is driven to rotate in the same counterclockwise direction. As a result, the upper circulating portion of the belt 15 abuts on the four photosensitive drums 18 and circulates in the counterclockwise direction as a whole as shown by the arrow B in the figure.

【0029】これと共に各現像器24及び感光体ドラム
18が印字タイミングに合わせて順次駆動される。感光
体ドラム18は時計回り方向に回転し、初期化帯電ブラ
シ22は、感光体ドラム18周面に一様な高マイナス電
荷を付与し、書込ヘッド23は、その感光体ドラム18
周面を画像信号に応じて露光する。これにより、上記初
期化による高マイナス電位部と、露光により電位の減衰
した低マイナス電位部からなる静電潜像が形成される。
At the same time, the developing units 24 and the photosensitive drum 18 are sequentially driven in accordance with the printing timing. The photosensitive drum 18 rotates clockwise, the initialization charging brush 22 applies a uniform high negative charge to the peripheral surface of the photosensitive drum 18, and the writing head 23 controls the photosensitive drum 18.
The peripheral surface is exposed according to the image signal. As a result, an electrostatic latent image composed of the high negative potential portion due to the initialization and the low negative potential portion whose potential has been attenuated by exposure is formed.

【0030】撹拌部材43は、トナー42を固化しない
ように絶えず撹拌しながら摩擦帯電による弱マイナスの
電荷を与えながら、そのトナー42を供給ローラ47方
向へ送り出す。供給ローラ47は、トナー42を擦り付
けるようにして現像ローラ25の周面に供給する。ドク
ターブレード48は、現像ローラ25周面上のトナー4
2の層厚を所定の一定厚さに規制すると共に不図示のバ
イアス電源からの電圧印加によってトナー42を現像ロ
ーラ25上に付着させる。
The agitating member 43 feeds the toner 42 toward the supply roller 47 while giving a weak negative charge due to frictional charging while constantly stirring so as not to solidify the toner 42. The supply roller 47 supplies the toner 42 to the peripheral surface of the developing roller 25 so as to rub it. The doctor blade 48 is used to transfer the toner 4
2 is regulated to a predetermined constant thickness, and the toner 42 is caused to adhere to the developing roller 25 by applying a voltage from a bias power supply (not shown).

【0031】現像ローラ25は、そのトナー42を感光
体ドラム18との対向部へと回転搬送する。感光体ドラ
ム18周面の静電潜像の低電位部は、現像ローラ25の
バイアス電源51によるマイナス電位よりも弱いマイナ
ス電位になっており、相対的に現像ローラ25及びトナ
ー42に対してプラス電位になっている。これにより、
トナー42は感光体ドラム18の静電潜像の低電位部に
転移して、感光体ドラム18周面上にトナー像を形成
(反転現像)する。
The developing roller 25 rotationally conveys the toner 42 to a portion facing the photosensitive drum 18. The low potential portion of the electrostatic latent image on the peripheral surface of the photosensitive drum 18 has a minus potential weaker than the minus potential of the developing roller 25 by the bias power supply 51, and is relatively positive with respect to the developing roller 25 and the toner 42. It is at potential. This allows
The toner 42 transfers to the low potential portion of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 18 and forms a toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 18 (reversal development).

【0032】最上流の感光体ドラム18a周面上のトナ
ー像の先端が、ベルト15との対向部に回転搬送されて
くるタイミングで、その対向部に用紙の印字開始位置が
一致するように、待機ローラ対28が回転を開始して用
紙を用紙搬入部へ給送する。従動ローラ17と吸着ロー
ラ27は、給送された用紙をベルト15と共に挟持して
搬送する。用紙は、ベルト15に吸着され、感光体ドラ
ム18aと転写器により形成されている最初の転写部へ
搬送される。
When the leading end of the toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 18a at the most upstream position is rotated and conveyed to the portion facing the belt 15, the printing start position of the paper coincides with the facing portion. The standby roller pair 28 starts rotating and feeds the sheet to the sheet carry-in section. The driven roller 17 and the suction roller 27 hold and transport the fed sheet together with the belt 15. The sheet is attracted to the belt 15 and is conveyed to the first transfer section formed by the photosensitive drum 18a and the transfer device.

【0033】転写器は、転写バイアス電源から出力され
る転写電流をベルト15を介して用紙に印加する。この
転写器から印加される転写電流により感光体ドラム18
a上のM(マゼンタ)のトナー像が用紙に転写される。
続いて、感光体ドラム18bと転写器により形成されて
いる上流から2番目の転写部においてC(シアン)のト
ナー像が転写され、更に感光体ドラム18cと転写器に
より形成されている上流から3番目の転写部でY(イエ
ロー)のトナー像が転写される。そして、感光体ドラム
18dと転写器により形成されている最下流の転写部で
Bk(ブラック)のトナー像が順次転写される。
The transfer unit applies a transfer current output from a transfer bias power supply to the sheet via the belt 15. The transfer current applied from the transfer device causes the photosensitive drum 18
The M (magenta) toner image on a is transferred to the sheet.
Subsequently, the C (cyan) toner image is transferred at the second transfer portion from the upstream formed by the photoconductor drum 18b and the transfer device, and is further transferred from the upstream formed by the photoconductor drum 18c and the transfer device. The Y (yellow) toner image is transferred at the second transfer portion. Then, a Bk (black) toner image is sequentially transferred at a most downstream transfer portion formed by the photosensitive drum 18d and the transfer device.

【0034】このようにして、4色のトナー像を転写さ
れた用紙は、ベルト15から分離して定着器33に搬入
される。定着器33は、熱と圧力とによりトナー像を用
紙に定着させる。この画像定着後、用紙は、排紙ローラ
対34によって後面の開閉トレー11上にトナー像を上
にして、又は上部の排紙トレー14上にトナー像を下に
して排出される。
The sheet on which the four color toner images have been transferred in this manner is separated from the belt 15 and carried into the fixing device 33. The fixing device 33 fixes the toner image on the sheet by heat and pressure. After the image is fixed, the sheet is discharged by the discharge roller pair 34 with the toner image facing up on the opening / closing tray 11 on the rear surface or the toner image facing down on the upper discharge tray 14.

【0035】ところで、このように動作する本例の非磁
性一成分現像装置を備えたカラー画像形成装置におい
て、前述した駆動系への駆動負荷を軽減し且つ低湿な環
境下でも雨降り状画像のような不良画像ができない良好
な現像を行うことができるように、現像器24には特別
の工夫が凝らされている。
By the way, in the color image forming apparatus provided with the non-magnetic one-component developing device of this embodiment which operates as described above, the driving load on the driving system described above is reduced, and even in a low-humidity environment, a rain-like image can be obtained. The developing device 24 is specially devised so as to perform good development that does not produce a bad image.

【0036】そもそも、前述した従来例における雨降り
状画像のような不良画像は、供給ローラのスポンジ表面
上の孔に当たる部分とそれ以外の部分で現像ローラ表面
に供給されるトナーの帯電特性が異なるために発生する
と考えられる。
In the first place, a defective image such as a rainy image in the above-described conventional example has a different charging characteristic of toner supplied to the surface of the developing roller between a portion corresponding to a hole on the sponge surface of the supply roller and other portions. It is thought to occur in.

【0037】更に、その原因を探求すると、供給ローラ
は、現像部で現像されずに現像ローラ上に残留したまま
供給ローラと接触する部分に戻ってくるトナーを除去す
る働きがあるが、トナーは摩擦によって帯電しており、
スポンジ表面上の孔に当たる部分ではこの帯電されたト
ナーを除去する働きが弱く、現像ローラ上に残留してし
まう傾向が強いことが分かる。
Further, when searching for the cause, the supply roller has a function of removing the toner that has not been developed in the developing section and returns to the portion in contact with the supply roller while remaining on the development roller. It is charged by friction,
It can be seen that the action of removing the charged toner is weak at the portion corresponding to the hole on the sponge surface, and the tendency to remain on the developing roller is strong.

【0038】そして、その残留したトナーの上に、新た
にトナーが供給ローラより供給され更にドクターブレー
ドによって規制されるため、そのスポンジ表面上の後部
分に当たる箇所のトナーの帯電量は他の部分の帯電量よ
りも高くなってしまう。他の部分よりも荷電が高くなっ
た部分のトナーは現像開始電位が低下するため、細かな
ハーフトンで形成されているハーフトーン部分のハーフ
トーン電位に対してベタ現像をしてしまうようになり、
スポンジ表面上の孔形状のべタ斑点が細かなハーフトー
ン画像中に発生してしまうことから、前述した雨降り状
画像が形成されると考えられる。
Then, on the remaining toner, the toner is newly supplied from the supply roller and further regulated by the doctor blade. Therefore, the charge amount of the toner at the portion corresponding to the rear portion on the sponge surface is the same as that of the other portion. It becomes higher than the charge amount. Since the development start potential of the toner in the portion where the charge is higher than the other portions is lowered, the solid development is performed with respect to the halftone potential of the halftone portion formed by fine halftons,
Since the solid spot of the hole shape on the sponge surface occurs in the fine halftone image, it is considered that the above-mentioned rainy image is formed.

【0039】これらのことを踏まえた上で、種々研究の
結果として、本例の現像器24には特別の構成が組み込
まれている。図3(a) は、図2に示した本例の現像器2
4に組み付けられている供給ローラ47の詳細な側断面
図である。また、同図(b) は、現像器24における他の
工夫の構成を示す図である。同図(a) に示す本発明にな
る供給ローラ47は、芯金44と、この芯金44を被覆
する導電性発泡体45とこの導電性発泡体45を被覆す
る導電性樹脂体46とからなる。
Based on these facts, as a result of various studies, a special configuration is incorporated in the developing device 24 of this embodiment. FIG. 3A shows the developing device 2 of the present embodiment shown in FIG.
FIG. 4 is a detailed side cross-sectional view of a supply roller 47 assembled in the fourth embodiment. FIG. 3B is a diagram showing another configuration of the developing device 24. The supply roller 47 according to the present invention shown in FIG. 3A includes a core 44, a conductive foam 45 covering the core 44, and a conductive resin 46 covering the conductive foam 45. Become.

【0040】上記の芯金44には、SUM−22材を適
宜の直径のシャフト形状に切削加工したものの上に厚さ
6μmの無電界ニッケル鍍金を施したものを用いる。こ
の芯金44を被覆する導電性発泡体45には、カーボン
を内包・分散させて導電性を持たせ筒状に形成した発泡
ウレタンスポンジを用いる。勿論、シリコン系のスポン
ジで同様にカーボンを内包・分散させたものでも良い。
As the core metal 44, a SUM-22 material cut into a shaft having an appropriate diameter and subjected to electroless nickel plating with a thickness of 6 μm is used. As the conductive foam 45 covering the metal core 44, a foamed urethane sponge which is formed into a tubular shape with conductivity by containing and dispersing carbon is used. Needless to say, a silicon-based sponge containing and dispersing carbon similarly may be used.

【0041】そして、同じくカーボンを分散させたウレ
タン系導電性接着剤を上記の芯金44に塗布して、その
上に上記の導電性発泡体45を接着・固定する。このと
き、導電性発泡体45の硬度、つまり、未だ導電性樹脂
体を被覆されていない状態での硬度が、ASKER−F
63〜85°であるように設定する。
Then, a urethane-based conductive adhesive in which carbon is dispersed is applied to the cored bar 44, and the conductive foam 45 is bonded and fixed thereon. At this time, the hardness of the conductive foam 45, that is, the hardness in a state where the conductive resin body is not yet covered with the conductive resin body, is equal to the ASKER-F.
It is set to be 63 to 85 °.

【0042】この上に被覆する導電性樹脂体46には、
カーボンを含有するポリアミド系樹脂フィルムをチュー
ブ状に形成したものを用いる。このカーボン含有のポリ
アミド系樹脂フィルムとしては、厚さが80〜150μ
mであるものを用いる。そして、上記の芯金44に被着
された導電性発泡体45を一定回転させながら、その表
面にウレタン系接着剤をスプレーガンで吹き付け塗布し
た後、上記チューブ状の導電性樹脂体46内に圧入し、
この後加熱して上記の接着剤を硬化させ、導電性発泡体
45と導電性樹脂体46とを相互に固定させる。このよ
うにして最終的に出来上がる供給ローラ47の有する導
電性は1×107 Ω以下であるように構成される。
The conductive resin body 46 coated thereon has the following:
A carbon-containing polyamide resin film formed in a tube shape is used. The thickness of the carbon-containing polyamide resin film is 80 to 150 μm.
m is used. Then, while rotating the conductive foam 45 attached to the cored bar 44 at a constant speed, a urethane-based adhesive is sprayed on the surface thereof by a spray gun, and then applied to the inside of the tubular conductive resin body 46. Press fit
Thereafter, the adhesive is cured by heating, and the conductive foam 45 and the conductive resin body 46 are fixed to each other. The supply roller 47 finally formed in this way is configured to have a conductivity of 1 × 10 7 Ω or less.

【0043】上記の構成は、種々構成要件の条件を変更
するなどの試行錯誤を重ねながら、その構成により実際
の使用環境に相当する環境下において実施に画像を形成
しながら、その形成された画像により得られた評価に基
づいて最終的に決定されたものである。
In the above-described configuration, while performing trial and error, such as changing the conditions of various constituent requirements, the configuration is used to form an image in practice in an environment corresponding to an actual use environment. Are finally determined based on the evaluation obtained by

【0044】上記条件になる構成による供給ローラを用
いて、現像器24により画像を形成してみると、現像に
参加せずに現像器内に還流してくるトナーは、供給ロー
ラによって現像ローラから均一に取り除かれ、その後に
新鮮なトナーが供給されて、現像ローラ上には新鮮で均
一なトナー層が形成されることが確認できた。
When an image is formed by the developing device 24 using the supply roller having the above configuration, the toner flowing back into the developing device without participating in the development is supplied from the developing roller by the supply roller. It was confirmed that the toner was uniformly removed, fresh toner was supplied thereafter, and a fresh and uniform toner layer was formed on the developing roller.

【0045】そして、この現像器24を用い、温度10
℃、湿度20%の低湿な環境下で、25.4mm当り1
33線の描画密度で網点面積率が50%のハーフトーン
画像を印字したところ、雨降り現象の無い均一なハーフ
トーン画像を得ることができた。
Then, using the developing device 24, a temperature of 10
In a low humidity environment of 20 ° C and 20% humidity, 1 per 25.4 mm
When a halftone image with a halftone dot area ratio of 50% was printed at a drawing density of 33 lines, a uniform halftone image free from a rainfall phenomenon could be obtained.

【0046】ここで、念のため、比較例として、ASK
ER−F硬度68°で同一径の但しチューブ被覆をして
いない供給ローラを用いて、上記同様の温度10℃、湿
度20%の環境下で、25.4mm当り133線の描画
密度で網点面積率が50%のハーフトーン画像を印字し
たところ、雨降り現象の激しい不均一なハーフトーン画
像が形成された。
Here, just in case, ASK is used as a comparative example.
Using a supply roller having an ER-F hardness of 68 ° and the same diameter but not coated with a tube, a dot density of 133 lines per 25.4 mm in an environment of the same temperature of 10 ° C. and humidity of 20% as described above. When a halftone image having an area ratio of 50% was printed, a non-uniform halftone image having a severe rainfall phenomenon was formed.

【0047】ところで、このような現像器において、供
給ローラの構造を上記のように改良しても、トナーに吸
湿性があるために、環境、特に湿度に大きな変動がある
と、トナーの現像特性つまり画像を形成する際の濃度が
変化することがある。この環境湿度の変化を検出するた
めに、従来の画像形成装置では、湿度センサを画像形成
装置本体側に取り付けていた。そして、これは環境湿度
を検出する目的からみて当然のことと思われていた。
In such a developing device, even if the structure of the supply roller is improved as described above, the toner has a hygroscopic property. That is, the density at the time of forming an image may change. In order to detect this change in environmental humidity, in a conventional image forming apparatus, a humidity sensor is attached to the image forming apparatus main body. This was considered natural for the purpose of detecting environmental humidity.

【0048】しかし、このように、湿度センサが画像形
成装置本体側に配設されていると、確かに環境湿度は検
出できるが、現像器内部の湿度環境が不明であり、ま
た、環境履歴によるトナーの吸湿の度合いを反映するこ
ともできない。そのため、現像器内外の湿度差や環境履
歴による不確定な要素から受ける影響を除去できないと
いう問題が残っていた。
However, if the humidity sensor is provided on the image forming apparatus main body side as described above, the environmental humidity can be detected, but the humidity environment inside the developing device is unknown, and it is difficult to detect the environmental humidity. Neither can the degree of moisture absorption of the toner be reflected. For this reason, there remains a problem that the influence of uncertain factors due to the difference in humidity inside and outside the developing device and the environmental history cannot be removed.

【0049】本例の現像器では、上記のように通常の画
像形成装置に設けられる湿度センサによる現像条件の制
御よりも、更に好ましい制御を行うことができるように
工夫がなされている。
The developing device of this embodiment is designed so that more preferable control can be performed than the control of the developing condition by the humidity sensor provided in the ordinary image forming apparatus as described above.

【0050】すなわち、図2では説明を省いていたが、
現像器24には、その内部に、ドクターブレード48に
近接して、図3(b) に示すようなセンサプローブ54が
設置されている。このセンサプローブ54は、所定の間
隔を置いて配置された対向する二枚の電極55a及び5
5bとこれら電極55a及び55bにそれぞれ接続され
た送信線56a及び56bを備えている。送信線56a
及び56bは、容量計57(図2参照)の入力側に接続
されている。容量計57の出力はドクターブレード48
の不図示のバイアス電源の出力制御系に接続されてい
る。このセンサプローブ54は、トナーの湿度を測定す
るのではなく、電極55a及び55b間を流動するトナ
ーの誘電率を測ることを目的としている。
That is, although the explanation is omitted in FIG. 2,
In the developing device 24, a sensor probe 54 as shown in FIG. 3 (b) is installed near the doctor blade 48. The sensor probe 54 includes two opposing electrodes 55a and 5 that are arranged at a predetermined interval.
5b and transmission lines 56a and 56b connected to these electrodes 55a and 55b, respectively. Transmission line 56a
And 56b are connected to the input side of the capacity meter 57 (see FIG. 2). The output of the capacity meter 57 is the doctor blade 48
Is connected to an output control system of a bias power supply (not shown). The purpose of this sensor probe 54 is not to measure the humidity of the toner, but to measure the dielectric constant of the toner flowing between the electrodes 55a and 55b.

【0051】一般に、平板間に働く電界が誘電体を引き
込む力Fは、平板間に与えられる電位差をV、平板間距
離をd、誘電体及び大気の誘電率をそれぞれε2 、ε0
とすると、 F=(ε2 −ε0 )・V2 /2d で与えられる。これを現像器24の現像ローラ25とド
クタープレード48間に適用すれば、ε2 が誘電体とし
てのトナーの誘電率であり、これがトナーの吸湿によっ
て増加することにより、現像ローラ25とドクターブレ
ード48間を通過しようとしたときトナーに加わる力が
大きくなり、現像ローラ25上のトナーの層圧に影響を
及ぼすと考えられる。特にトナーの撹拌摩擦帯電が低い
電源投入直後の初期画像においては、大きな影響がある
と考えられる。
In general, the force F that the electric field acting between the flat plates pulls the dielectric is V, the potential difference applied between the flat plates, the distance between the flat plates is d, and the dielectric constants of the dielectric and the atmosphere are ε 2 and ε 0 , respectively.
Then, F = (ε 2 −ε 0 ) · V 2 / 2d. If this is applied between the developing roller 25 and the doctor blade 48 of the developing device 24, ε 2 is the dielectric constant of the toner as a dielectric, and this increases due to the moisture absorption of the toner. It is considered that the force applied to the toner when trying to pass through the gap increases, and this affects the layer pressure of the toner on the developing roller 25. In particular, it is considered that there is a great effect on the initial image immediately after the power is turned on, in which the toner is low in the frictional charge caused by stirring.

【0052】したがって、図3(b) に示すように、流動
するトナー42を誘電体層として用いることができるよ
うに、コンデンサ状のセンサプローブ54を作り、図2
に示すように現像器24内部に設置して、その静電容量
を検出することにより、実機運転に使用されるトナー4
2の誘電率ε2 を正確に測定し、ドクターブレード48
のバイアス電源の制御系にフィードバックし、上記の式
に基づいてドクターブレード48に印加するバイアス電
圧を制御する。
Therefore, as shown in FIG. 3 (b), a capacitor-like sensor probe 54 is formed so that the flowing toner 42 can be used as a dielectric layer.
As shown in (2), it is installed in the developing device 24, and by detecting its capacitance, the toner 4
2 is accurately measured, and the doctor blade 48
And a bias voltage applied to the doctor blade 48 is controlled based on the above equation.

【0053】一般に、水(つまりトナー42に吸引され
る湿度)による誘電率は、樹脂(つまりトナー42自
身)の誘電率の数十倍もあるから、現状の湿度センサに
よる濃度制御のためのフイードバックよりも、上記の方
法を用いて制御すれば正確且つ安定したトナーの層厚が
得られるようになる。
Generally, the dielectric constant due to water (that is, the humidity sucked by the toner 42) is several tens of times the dielectric constant of the resin (that is, the toner 42 itself). Rather, by controlling using the above method, an accurate and stable toner layer thickness can be obtained.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、非磁性一成分現像装置の現像ローラに圧接してト
ナーを供給する供給ローラの構造として、適宜の形状に
切削したSUM−22材シャフトに厚さ6μmの無電界
ニッケル鍍金を施した芯金44を、カーボンを内包・分
散させて導電性を持たせ筒状に形成した発泡ウレタンス
ポンジの硬度ASKER−F63〜85°の導電性発泡
体45で被覆し、この上にカーボン含有の厚さ80〜1
50μmのポリアミド系樹脂フィルムのチューブ状の導
電性樹脂体46を被着させて形成し、全体として導電性
が1×107 Ω以下であるように形成するので、例えば
温度10℃、湿度20%の低湿な環境下で、25.4m
m当り133線の描画密度で網点面積率が50%のハー
フトーン画像を印字しても雨降り現象の無い均一なハー
フトーン画像を得ることができ、これにより、現像ロー
ラと供給ローラとの摩擦抵抗が低く駆動系の負荷が軽減
された且つ低湿の環境下でも異常画像が発生しない非磁
性一成分現像装置を提供することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, the structure of the supply roller for supplying the toner by pressing against the developing roller of the non-magnetic one-component developing device is SUM- cut into an appropriate shape. A 22-shaft shaft is coated with a 6 μm-thick electroless nickel-plated mandrel 44, and carbon is included and dispersed in the shaft to give conductivity and form a cylindrical urethane foam sponge with a hardness of ASKER-F 63-85 °. Coated with a porous foam 45, on which a carbon-containing thickness of 80 to 1
The tube-shaped conductive resin body 46 made of a 50-μm polyamide resin film is adhered and formed so that the overall conductivity is 1 × 10 7 Ω or less. For example, the temperature is 10 ° C. and the humidity is 20%. 25.4m in low humidity environment
Even when a halftone image with a drawing density of 133 lines per m and a halftone dot area ratio of 50% is printed, a uniform halftone image free of a rainfall phenomenon can be obtained, and thereby the friction between the developing roller and the supply roller can be obtained. It is possible to provide a non-magnetic one-component developing device in which the resistance is low, the load on the drive system is reduced, and an abnormal image is not generated even in a low humidity environment.

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

【図1】一実施の形態における非磁性一成分現像装置を
備えたカラー画像形成装置の内部構成を模式的に示す側
断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an internal configuration of a color image forming apparatus provided with a non-magnetic one-component developing device according to an embodiment.

【図2】一実施の形態における現像器(非磁性一成分現
像装置)の主要部を拡大して模式的に示す側断面図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged side sectional view schematically showing a main part of a developing device (non-magnetic one-component developing device) according to one embodiment.

【図3】(a) は本例の現像器に組み付けられている供給
ローラの詳細な側断面図、(b)は現像器における他の工
夫の構成を示す図である。
FIG. 3A is a detailed side sectional view of a supply roller assembled to the developing device of the present embodiment, and FIG. 3B is a diagram illustrating another configuration of the developing device.

【図4】従来の供給ローラの一例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional supply roller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 供給ローラ 2 芯金 3 セル密度が大きな連発泡スポンジ 4 セル密度が小さな連発泡スポンジ 10 カラー画像形成装置(本体装置) 11 開閉トレー 12 用紙カセット 13 上蓋 14 排紙トレー 15 ベルト(用紙搬送ベルト) 16 駆動ローラ 17 従動ローラ 18(18a、18b、18c、18d) 感光体ドラ
ム 19 書込ヘッド嵌入溝 21 クリーナ 22 初期化帯電ブラシ 23 書込ヘッド 24 現像器 25 現像ローラ 26 支持部材 27 吸着ローラ 28 待機ローラ対 29 給紙案内路 31 給送ローラ対 32 給紙コロ 33 定着器 34 排紙ローラ対 35 切り換えレバー 36 排出路 37 排紙ローラ対 38 電装部 41 ホッパー 42 トナー 43 撹拌部材 44 芯金 45 導電性発泡体 46 導電性樹脂体 47 供給ローラ 48 ドクターブレード 49 掬いシート 51、52、53 バイアス電源 54 センサプローブ 55a、55b 電極 56a、56b 送信線 57 容量計
REFERENCE SIGNS LIST 1 supply roller 2 cored bar 3 foam sponge with high cell density 4 foam sponge with low cell density 10 color image forming apparatus (main unit) 11 opening / closing tray 12 paper cassette 13 top lid 14 paper discharge tray 15 belt (paper transport belt) Reference Signs List 16 drive roller 17 driven roller 18 (18a, 18b, 18c, 18d) photoreceptor drum 19 writing head insertion groove 21 cleaner 22 initialization charging brush 23 writing head 24 developing device 25 developing roller 26 support member 27 suction roller 28 standby Roller pair 29 Feed guide path 31 Feed roller pair 32 Feed roller 33 Fixer 34 Discharge roller pair 35 Switching lever 36 Discharge path 37 Discharge roller pair 38 Electrical unit 41 Hopper 42 Toner 43 Stirrer 44 Core metal 45 Conductive Foam 46 Conductive resin 47 Supply roller 48 Doctor blade 49 Scooping sheet 51, 52, 53 Bias power supply 54 Sensor probe 55a, 55b Electrode 56a, 56b Transmission line 57 Capacity meter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C08L 77:00 C08L 77:00 (72)発明者 中原 雅文 東京都東大和市桜が丘2丁目229 番地 カシオ計算機株式会社東京事業所内 Fターム(参考) 2H077 AA11 AB06 AC04 AD06 AD13 AD35 AE02 CA10 DA18 DA42 DA59 EA14 EA15 FA13 FA22 FA25 GA13 3J103 AA02 AA14 AA23 AA51 EA07 FA30 GA02 GA57 GA58 HA03 HA11 HA20 HA46 HA47 HA48 HA52 HA54 4F071 AA53 AA54 AA67 AB03 AF25 AF37Y AH12 BB09 BC01 BC07 BC12 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) // C08L 77:00 C08L 77:00 (72) Inventor Masafumi Nakahara 2-229 Sakuragaoka, Higashiyamato-shi, Tokyo F term in Casio Computer Co., Ltd. Tokyo office (reference) AA54 AA67 AB03 AF25 AF37Y AH12 BB09 BC01 BC07 BC12

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホッパー内に収納される非磁性一成分ト
ナーを表面に担持して搬送する現像ローラと、前記トナ
ーを前記現像ローラ上に薄層状に形成する規制部材と、
該規制部材よりも前記現像ローラの搬送方向上流側で該
現像ローラに圧接し該現像ローラに前記トナーを供給す
るトナー供給ローラとを備え、像担持体上の潜像を現像
する非磁性一成分現像装置において、 前記トナー供給ローラは、 芯金と、 該芯金を被覆する導電性発泡体と、 該導電性発泡体を被覆する導電性樹脂体と、 からなることを特徴とする非磁性一成分現像装置。
A developing roller configured to carry a non-magnetic one-component toner stored in a hopper on a surface thereof and to convey the toner; a regulating member configured to form the toner in a thin layer on the developing roller;
A non-magnetic mono-component for developing a latent image on an image carrier, comprising: a toner supply roller that presses against the developing roller and supplies the toner to the developing roller at a position upstream of the regulating member in the conveying direction of the developing roller. In the developing device, the toner supply roller includes: a core bar; a conductive foam covering the core bar; and a conductive resin body covering the conductive foam. Component developing device.
【請求項2】 前記導電性発泡体は、ウレタン系又はシ
リコン系のスポンジからなり、前記導電性樹脂体を被覆
されていない状態での硬度がASKER−F63〜85
°であることを特徴とする請求項1記載の非磁性一成分
現像装置。
2. The conductive foam comprises a urethane-based or silicon-based sponge, and has a hardness of ASKER-F 63 to 85 when not covered with the conductive resin body.
2. The non-magnetic one-component developing device according to claim 1, wherein the angle is °.
【請求項3】 前記導電性樹脂体は、カーボンを含有す
るポリアミド系樹脂フィルムからなり、厚さが80〜1
50μmであることを特徴とする請求項1記載の非磁性
一成分現像装置。
3. The conductive resin body is made of a polyamide resin film containing carbon and has a thickness of 80 to 1
2. The non-magnetic one-component developing device according to claim 1, wherein the thickness is 50 [mu] m.
【請求項4】 前記トナー供給ローラは、導電性が1×
107 Ω以下であることを特徴とする請求項1記載の非
磁性一成分現像装置。
4. The toner supply roller has a conductivity of 1 ×.
2. The non-magnetic one-component developing device according to claim 1, wherein the non-magnetic one-component developing device has a resistance of 10 7 Ω or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7277666B2 (en) * 2003-12-05 2007-10-02 Oki Data Corporation Developing apparatus with two toner-supplying bodies that periodically coact
US20120124803A1 (en) * 2010-11-23 2012-05-24 Victor Tsai Gymnastic auxiliary apparatus fabrication method

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