JP4701661B2 - Developing device and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置に係り、特に、非磁性一成分現像剤を用いた現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to a developing device using a non-magnetic one-component developer and an image forming apparatus using the developing device.
従来における電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、トナーのみからなる非磁性一成分現像剤(トナー)を用いた非磁性一成分現像方式と、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式とが知られている。中でも、非磁性一成分現像方式の現像装置は、キャリアとの混合、撹拌、トナー濃度の制御が不要であるため、装置の小型化、低コスト化が可能であり、更に、現像剤の交換作業などが不要なため、主としてメンテナンスフリーが要望されるプリンタにおいて使用されることが多くなってきている。 Development devices used in conventional image forming apparatuses such as an electrophotographic system include a non-magnetic one-component development method using a non-magnetic one-component developer (toner) composed only of toner and a two-component development composed of toner and a carrier. A two-component development system using an agent is known. Above all, the non-magnetic one-component developing system developing device does not require mixing with the carrier, stirring, and toner concentration control, so the size of the device can be reduced and the cost can be reduced. And the like are unnecessary, and are increasingly used mainly in printers that are required to be maintenance-free.
非磁性一成分現像方式においては、現像ロール上に所定のトナー量及びトナー帯電量を備えたトナー層を如何に形成するかが重要な要因となる。このため、通常、発泡体を使ったトナー供給ロールを現像ロールに食い込ませながら現像ロール上にトナーを一定量以上付着させた後、現像ロール側に設けられた規制ブレードによって現像ロール上のトナーの層厚規制並びに帯電付与を行う方式が採られている。
しかしながら、この方式では、トナー供給ロールと現像ロールとのニップ域や現像ロールと規制ブレードとのニップ域でトナーが機械的なストレスを受け、トナーの劣化が生じ易くなったり、規制ブレードによるトナー層厚規制のための圧力により発熱が生じ、規制ブレードへのトナー固着が発生する問題がある。そして、この問題は、カラー画像形成用の画像形成装置に使用される現像装置において、特に大きな問題となる。すなわち、カラー画像を形成するためには、各色のトナーを完全に溶融することによって発色させることが必要なため、トナーに使用されるバインダ樹脂は低融点化傾向にあり、規制ブレードへの固着が一層発生し易い傾向になる。
更には、トナー粒子へ加わる大きなストレスのため、トナー表面の外添剤粒子が剥離したり、あるいは内部に埋め込まれたりして、結果的にトナー粒子の流動性、凝集性、帯電性等が初期とは変化するようにもなる。
In the non-magnetic one-component development method, how to form a toner layer having a predetermined toner amount and toner charge amount on the developing roll is an important factor. For this reason, usually, after a certain amount of toner has adhered to the developing roll while a toner supply roll using a foam bite into the developing roll, the toner on the developing roll is regulated by a regulating blade provided on the developing roll side. A method of regulating the layer thickness and applying charging is adopted.
However, in this method, the toner is subject to mechanical stress in the nip area between the toner supply roll and the developing roll and the nip area between the developing roll and the regulating blade, and the toner is liable to be deteriorated. There is a problem that heat is generated by pressure for regulating the thickness, and toner sticks to the regulating blade. This problem is particularly serious in a developing device used in an image forming apparatus for forming a color image. That is, in order to form a color image, it is necessary to develop the color by completely melting the toner of each color. Therefore, the binder resin used for the toner tends to have a low melting point, and the toner is not fixed to the regulating blade. It tends to occur more easily.
Furthermore, due to the great stress applied to the toner particles, the external additive particles on the toner surface may be peeled off or embedded inside, resulting in the initial fluidity, cohesiveness, chargeability, etc. of the toner particles. Will also change.
このような問題を解決するために、現像ロールとトナー供給ロールとを離間配置した方式が提示されている(例えば特許文献1〜3参照)。
特許文献1には、現像ロールとトナー供給ロールとのギャップを現像ロール上のトナー層厚より大きくすることが記されている。また、特許文献2には、現像ロールとトナー供給ロールを離間配置させ、このトナー供給ロールに正多角柱形状のロールを用いた例が提示されている。
しかしながら、これらの技術においては、いずれも現像ロールとトナー供給ロールとが離間配置されることによって、両者の対向部位でのトナーのストレスは軽減されるものの、例えば層厚規制ブレードによって現像ロール上の余剰トナーを掻き取ると同時にトナーへの帯電を行うようになっているため、層厚規制ブレードを現像ロールに対してある程度強く押し当てる(圧接力を高くする)必要があり、層厚規制ブレードへのトナー固着やトナーストレスの問題は解消されずに残る。
In order to solve such a problem, a system in which a developing roll and a toner supply roll are disposed apart from each other has been proposed (see, for example,
However, in each of these technologies, although the developing roll and the toner supply roll are spaced apart from each other, the toner stress at the opposite portion of the both is reduced. Since the toner is charged at the same time as the excess toner is scraped off, it is necessary to press the layer thickness regulating blade strongly against the developing roll to some extent (increase the pressure contact force). The problems of toner adhesion and toner stress remain unsolved.
更に、特許文献3には、トナー供給ロールの他にトナー回収ロールを供えた構成が提示されている。この特許文献3には、図12に示すように、現像ロール82に対向して2個の供給ロール83,84と、1個の回収ロール85を共に現像ロール82から離間配置する構成が記載されている。更に、現像ロール82と2個の供給ロール83,84とは互いの対向部位で同方向に回転(With)しており、回収ロール85とは逆方向に回転(Against)するようになっている。また、現像ロール82上のトナーの搬送方向で下流方向に向かうに従い、現像ロール82とこれらの回収ロール85と2個の供給ロール83,84とのギャップが小さくなるように構成されている。そのため、現像ロール82とのギャップを徐々に狭くすることによって、現像ロール82との摺擦力が増加し、現像ロール82からのトナーの剥離(回収)や現像ロール82へのトナーの供給が効率よく行えるとしている。尚、符号81は感光体である。
Further, Patent Document 3 proposes a configuration in which a toner collection roll is provided in addition to the toner supply roll. In Patent Document 3, as shown in FIG. 12, a configuration is described in which two
しかしながら、現像ロール82へのトナー層形成後、供給ロール83の周囲に存在する余剰トナーが現像ロール82上のトナー層上に被さることから、供給ロール83,84との対向部位を通過した後の現像ロール82上では、層形成されたトナー層の上に、更に余剰トナーが不均一に付着することになり、トナー層厚のむらが生じる。このため、この余剰トナーを掻き取るための層厚規制ブレード86が必要となり、大きな圧接力が必要となっている。その結果、層厚規制ブレード86へのトナー固着が起こり易いという問題は解消されない。
However, after the toner layer is formed on the developing
そのため、本件発明者らは、現像ロール上に供給されたトナーに影響を与えない構成とする、例えば図13に示すような現像装置について検討した。この場合、現像ロール91とトナー供給ロール92とを互いに対向部位で同方向に回転(With)させ、両者の対向部位から吹き出すトナーが現像ロール91側に供給されたトナー層に影響を与えないように、両者の配置や現像ハウジング93の壁面93aまでの距離を離す(図中のLの長さに相当)ことで対応しようとする方式を想定した。
For this reason, the present inventors have studied a developing device as shown in FIG. 13, for example, which does not affect the toner supplied onto the developing roll. In this case, the developing
しかしながら、このようなWith構成にあっては、現像ロール91とトナー供給ロール92との対向部位の出口近傍にトナーが滞留しないような大きな空間が必要になり、装置が大型化する懸念がある。また、このように大きな空間を設けても、現像ロール91上に均一なトナー薄層が形成されるのは、流動性のよいトナーに限定されることも判明した。流動性が悪いトナーの場合には、形成されたトナー薄層の上に、余剰のトナーが周方向に筋状に付着することが確認され、トナー選択の自由度が狭いという結果になった。
However, with this With configuration, a large space is required in the vicinity of the outlet of the facing portion between the developing
一方、図14のように、現像ロール91とトナー供給ロール92の吹き出しを上向きに配置する場合は、上部の空間は十分取ることができても、トナー供給ロール92の下方には、トナーを送り出すための狭い空間しか設けられず、図の矢印D方向へのトナーの連続供給が困難になるという問題が確認された。
On the other hand, as shown in FIG. 14, when the blowing of the developing
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、現像剤担持体上に形成される現像剤層の現像剤量及び現像剤帯電量をより一層均一化させ、更に、長期に亘って安定した現像特性を備えた現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve the above technical problem, further uniformizing the developer amount and the developer charge amount of the developer layer formed on the developer carrier, The present invention provides a developing device having stable development characteristics over a long period of time and an image forming apparatus using the same.
すなわち、本発明の基本的構成は、図1(a)(b)に示すように、静電潜像が担持される像担持体に対向し回転可能で表面に現像剤を担持する現像剤担持体1と、この現像剤担持体1と離間配置され且つ表面に担持された現像剤を前記現像剤担持体1に供給可能な現像剤供給部材2と、この現像剤供給部材2から現像剤担持体1への現像剤の供給がなされる前の現像剤供給部材2上に供給する現像剤を予備規制し、予備規制されるべき現像剤予備規制量αを現像剤担持体1への現像剤規制供給量βと現像剤供給部材2側への現像剤残留量γとの総和に相当する量に調整する予備規制手段3とを備えることを特徴とするものである。
That is, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the basic configuration of the present invention is such that a developer carrying is carried on the surface which can rotate and face an image carrying body carrying an electrostatic latent image. A developer supply member 2 that is capable of supplying the
このような技術的手段において、本願に係る現像装置は、非磁性一成分現像剤(現像剤)を使用するものであり、現像剤担持体1は現像剤を担持できるものであればよく、ドラム状、ベルト状を含む。また、効果的に現像を行う観点からは、現像剤担持体1は静電潜像が担持される像担持体と接触配置される態様が好ましいが、非接触であっても差し支えない。更に、現像剤担持体1としては弾性体であっても剛体であっても差し支えない。
また、現像剤供給部材2は、現像剤担持体1とのギャップを安定に保つ観点から剛体が好ましいが、特にこれに限定されず、現像剤を担持搬送できるものであればよい。
In such technical means, the developing device according to the present application uses a non-magnetic one-component developer (developer), and the
The developer supply member 2 is preferably a rigid body from the viewpoint of stably maintaining a gap with the
そして、本発明においては、現像剤担持体1と現像剤供給部材2とは両者の対向部位で互いに反対方向に移動する構成(Against構成)であっても互いに同じ方向に移動する構成(With構成)であってもよいが、Against構成にした方が好ましい。その場合、両者間のギャップ調整による現像剤規制供給量βの安定化がし易い利点を備えている。
また、予備規制手段3によって、現像剤規制供給量βと現像剤残留量γとの総和になるように現像剤予備規制量αを調整することで、現像剤担持体1と現像剤供給部材2の対向部位での現像剤の滞留を防ぎ、現像剤担持体1へ供給された現像剤規制供給量βが安定するようになる。
そのため、現像剤担持体1上の現像剤量を事前に適正化することができ、例えば現像剤担持体1に対向配置され現像剤の帯電を行う帯電部材5等での現像剤層厚規制を不要とすることもでき、帯電部材5では単に接触している程度の圧力とする、または帯電部材5を現像剤担持体1あるいは現像剤層に非接触に配置することも可能となり、現像剤への不要なストレスを防ぐことができるようになる。
In the present invention, the
Further, by adjusting the developer preliminary regulation amount α so as to be the sum of the developer regulation supply amount β and the developer residual amount γ by the preliminary regulation means 3, the
Therefore, the amount of the developer on the
また、本発明では、現像剤担持体1と現像剤供給部材2との間に設けられ、1周期中に、少なくとも現像剤供給部材2から現像剤担持体1への現像剤の移動を促す交流電界成分が含まれ且つ現像剤担持体1と現像剤供給部材2との間で現像剤の移動に作用する作用領域と、現像剤の移動に作用しない非作用領域とを含み、現像剤供給部材2から現像剤担持体1へ現像剤を供給するための供給バイアス4を印加する供給バイアス印加手段を設けている。このような供給バイアス4により、現像剤担持体1上の現像剤規制供給量βを制御することがより一層できるようになる。
In the present invention , the AC is provided between the
ところで、現像剤担持体1と現像剤供給部材2との間に印加される供給バイアスと近似した技術としては、先行技術文献(特開平9−311539号公報、特開平10−26882号公報)にて提案された方式がある。
これらの文献では、像担持体と現像剤担持体1との間に印加される現像バイアスとして、電位が交互に変化する部分と、電位が変化せずに一定に維持される部分とで1周期とする交互電界(ブランクパルス)を印加しようとするものが提案されている。同時に、現像剤供給部材2に印加するバイアスとして、現像バイアスと同様の交互電界を印加した方式も提案されている。ここで、現像剤供給部材2に印加するバイアスと現像バイアスとの間で位相ずれの影響を抑えるには、現像剤供給部材2に印加するバイアスの周波数を現像バイアスの周波数より大きくすることで互いの干渉を防ぎ、位相のずれによる影響を低減する点も開示されている。
しかしながら、このような方式においては、供給バイアスと現像バイアスとは個々的に印加されており、供給バイアスが現像バイアスに重畳した形で印加されていないため、仮に、両者の周波数を変えた設定にしても、供給バイアスは現像バイアスとの差分で供給電界を作ることになり、そのタイミングによっては、現像剤供給部材2から現像剤担持体1への現像剤供給そのものができない懸念がある。
By the way, as a technique approximating the supply bias applied between the
In these documents, as a developing bias applied between the image carrier and the
However, in such a system, the supply bias and the development bias are individually applied, and the supply bias is not applied in a form superimposed on the development bias. However, the supply bias creates a supply electric field based on a difference from the development bias, and depending on the timing, there is a concern that the developer supply itself from the developer supply member 2 to the
またこのとき、現像剤供給部材2の電位を一定に保つことにより、現像バイアスと同様の電界を現像剤担持体1と現像剤供給部材2との間に形成した方式も提案されている。現像剤担持体1と現像剤供給部材2との間にブランクパルスからなる供給バイアスを印加したとしても、供給バイアスの電位が交互に往復する部分では現像剤に往復運動作用を与え、しかも、一定電位を維持する部分では、現像剤を積極的に一方側に戻そうとする作用を与えるものとなっている。尚、このような作用は、これらの特許文献にて、現像領域でのブランクパルスの作用効果と同様の作用効果に相当する点から容易に理解される。
したがって、これらの文献に記載された方式では、1周期中の全ての電界成分が現像剤に作用する作用領域として働くものであり、供給バイアスのうち、1周期中の一部に非作用領域を設ける点については全く示唆されていない。
更に、このような直流電界(一定電位を維持する部分)を作用させると、現像剤供給部材2上の現像剤は、通常、未帯電(殆ど帯電されていない)状態であることから、電荷注入等により不要な帯電を生じて帯電量のばらつきも大きくなる。そのため、現像剤供給部材2から現像剤担持体1へ現像剤を供給しようとしても、帯電量のばらつきに伴って供給される現像剤量が変動し易くなり、現像剤担持体1での一定量の現像剤薄層形成を制御できなくなる。
このように、ブランクパルスを印加し現像剤のコート量(供給量)を確保することは述べられているが、作用領域と非作用領域の時間を制御して現像剤供給量を制御する点については全く示唆されていない。言い換えると、現像剤供給部材2から現像剤担持体1への現像剤供給付着量を増加させる技術については述べられているが、規制部材で層厚規制が不要になる程度に現像剤供給付着量を減らし、かつ、均一化する技術については何ら示唆されていない。
At this time, there has also been proposed a system in which an electric field similar to a developing bias is formed between the
Therefore, in the methods described in these documents, all electric field components in one cycle act as an active region that acts on the developer, and a non-acting region is provided in a part of one cycle of the supply bias. There is no suggestion about the point of installation.
Further, when such a DC electric field (a portion that maintains a constant potential) is applied, the developer on the developer supply member 2 is usually in an uncharged (almost uncharged) state. Unnecessary charging is caused by the above, and the variation in charge amount is increased. For this reason, even if an attempt is made to supply the developer from the developer supply member 2 to the
As described above, it is stated that the blank pulse is applied to secure the coating amount (supply amount) of the developer, but the point of controlling the developer supply amount by controlling the time of the active region and the non-active region is described. Is not suggested at all. In other words, a technique for increasing the developer supply adhesion amount from the developer supply member 2 to the
そして、本発明における予備規制手段3としては、現像剤供給部材2の上流側に配置され且つ現像剤を当該現像剤供給部材2に規制供給する補助供給部材とする態様が好ましく、現像剤供給部材2上の現像剤予備規制量αが調整されることとなる。また、この補助供給部材が、現像剤供給部材2と離間配置されてもよいし、接触配置されても差し支えないが、寿命の観点から、補助供給部材が現像剤供給部材2と離間配置されたロール状部材であることが好ましい。それ故、本発明の予備規制手段3は、現像剤供給部材2の上流側にて現像剤供給部材2と離間して配置され且つ現像剤を現像剤供給部材2に規制供給するロール状の補助供給部材を有している。 The preliminary regulating means 3 in the present invention is preferably an auxiliary supply member that is arranged upstream of the developer supply member 2 and that supplies the developer to the developer supply member 2 in a regulated manner. 2 is adjusted. In addition, the auxiliary supply member may be disposed apart from or in contact with the developer supply member 2. However, from the viewpoint of life, the auxiliary supply member is disposed apart from the developer supply member 2. A roll-shaped member is preferable. Therefore, the preliminary restricting means 3 of the present invention is disposed in the upstream side of the developer supply member 2 so as to be separated from the developer supply member 2 and is a roll-shaped auxiliary member that restricts and supplies the developer to the developer supply member 2. It has a supply member.
更に、この離間配置された補助供給部材を用いる態様にあっては、この補助供給部材上の現像剤層の平均付着量をA、現像剤供給部材2上の現像剤層の平均付着量をB、現像剤担持体1上の現像剤層の平均付着量をCとしたときに、C<B<Aの関係になるように設定されることが好ましく、このことで、現像剤担持体1上の現像剤規制供給量βがより一層安定するようになる。
Further, in the embodiment using the auxiliary supply members that are spaced apart from each other, the average adhesion amount of the developer layer on the auxiliary supply member is A, and the average adhesion amount of the developer layer on the developer supply member 2 is B. The average deposition amount of the developer layer on the
また、本発明においては、現像剤供給部材2上での現像剤付着量が50乃至80g/m2であり、現像剤担持体1上での現像剤付着量が7g/m2以下であるようにすれば、現像剤担持体1上での現像剤量を少量で均一な量にすることができ、帯電部材5では帯電付与を行えばよいようになり、現像剤へのストレス付与を一層少なくすることができる。
更に、本発明による画像形成装置の態様としては、静電潜像が担持される像担持体と、
この像担持体上の静電潜像を現像する現像装置として、上述の現像装置を備えたことを特徴とする。
In the present invention, the developer adhesion amount on the developer supply member 2 is 50 to 80 g / m 2 , and the developer adhesion amount on the
Furthermore, as an aspect of the image forming apparatus according to the present invention, an image carrier on which an electrostatic latent image is carried,
As a developing device for developing the electrostatic latent image on the image carrier, the above-described developing device is provided.
本発明によれば、現像剤担持体と現像剤供給部材とを離間配置し、更に、現像剤供給部材上に供給する現像剤を予備規制すると共に、現像剤担持体と現像剤供給部材との間に印加される供給バイアスを工夫したので、現像剤担持体と現像剤供給部材との間に現像剤の滞留がなくなり、現像剤担持体上での均一な現像剤薄層の形成が可能になる。
また、現像剤の選択の自由度が増加すると共に、現像剤担持体上での現像剤への帯電時に、現像剤へ与えるストレスが低減され、現像剤の固着等を防ぐことができる。
更に、現像剤供給部材の上流側にて当該現像剤供給部材と離間して配置され且つ現像剤を現像剤供給部材に規制供給するロール状の補助供給部材を設けたので、現像剤供給部材上の現像剤予備規制量が調整されると共に、現像剤供給部材及び補助供給部材の寿命も長期に亘る。
このため、長期に亘って良好な画質を維持できる現像装置を提供することが可能になり、更に、これらの現像装置を用いることで、長期に亘って安定した画像が形成できる画像形成装置を容易に構築することができる。
According to the present invention, the developer carrier and the developer supply member are spaced apart from each other, and the developer supplied onto the developer supply member is preliminarily regulated, and the developer carrier and the developer supply member are Since the supply bias applied between them is devised, the developer stays between the developer carrier and the developer supply member, and a uniform developer thin layer can be formed on the developer carrier. Become.
In addition, the degree of freedom in selecting the developer increases, and stress applied to the developer during charging of the developer on the developer carrier is reduced, thereby preventing sticking of the developer and the like.
Furthermore, since a roll-shaped auxiliary supply member is provided on the upstream side of the developer supply member and spaced apart from the developer supply member, and the developer is regulated and supplied to the developer supply member, The developer preliminary regulation amount is adjusted, and the lifetimes of the developer supply member and the auxiliary supply member are extended.
Therefore, it is possible to provide a developing device that can maintain good image quality over a long period of time, and by using these developing devices, an image forming apparatus that can form a stable image over a long period of time can be easily obtained. Can be built.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2は、本発明が適用された実施の形態1の画像形成装置を示す。
同図において、符号21は、矢印方向に回転する有機感光体からなる静電潜像を担持する感光体であり、この感光体21は帯電ロール等の帯電装置22によって帯電され、レーザ書込み装置やLEDアレイを有する露光装置23によって静電潜像が書き込まれる。この書き込まれた静電潜像は、光の当たった感光体21表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。
また、現像装置30は、現像ハウジング31内に非磁性一成分現像剤であるトナーを収容し、現像剤担持体としての現像ロール32にトナーを担持させ、この現像ロール32にバイアス電源33から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを印加することで、現像ロール32を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 2 shows an image forming apparatus according to the first embodiment to which the present invention is applied.
In the figure,
Further, the developing
更に、現像ロール32の背後には、現像ロール32と離間した位置にトナーを現像ロール32へ供給するトナー供給ロール34が配設され、現像剤がトナー供給ロール34から現像ロール32へ供給されるようになっている。
また、転写装置26は、例えば感光体21に接触配置される転写ロールにて構成され、バイアス電源27によって感光体21上のトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスを印加することで、感光体21上のトナー像を記録材28に転写させるようにしたものである。
更に、感光体21上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置29によって除去される。
Further, a
Further, the
Further, the toner remaining on the
また、本実施の形態において、感光体21上のトナー像が転写された記録材28は、定着装置50に搬送され、この定着装置50によりトナー像は記録材28に定着される。
定着装置50は、例えばヒートロール方式で、加熱ロール51と加圧ロール52とを有し、この加熱ロール51と加圧ロール52との間に記録材28を通過させることによりトナー像が記録材28に定着されるようになっている。
In this embodiment, the
The fixing device 50 has, for example, a heat roll method, and includes a
ここで、本件発明の特徴点である現像装置30について、図3に基づいて詳細に説明する。同図において、現像装置30は、感光体21に向かって開口する現像ハウジング31を有し、この現像ハウジング31の開口に面する位置に、感光体21とギャップをもって現像ロール32を回動自在に収容している。
本実施の形態での現像ロール32は、例えばステンレス(SUS)の表面を鏡面仕上げした金属ロールで構成されている。
Here, the developing
The developing
この現像ロール32の背後には、現像ロール32と離間された位置に、現像ロール32に現像剤としてのトナーを供給するステンレス(SUS)の表面を鏡面仕上げした金属ロールからなるトナー供給ロール34が配設され、現像ロール32とトナー供給ロール34とは両者の対向部位で互いに反対方向(Against方向)に回転するように構成されている。
尚、トナー供給ロール34としては、現像ロール32にトナーを供給できるものであればよく、ロール状、ベルト状、ブラシ状いずれであってもよい。
そして、本実施の形態では、トナー供給ロール34にはバイアス電源35が接続され、このバイアス電源35の他端は現像ロール32に接続されている。
Behind the developing
The
In the present embodiment, a
また、このトナー供給ロール34の背後には、トナー供給ロール34から離れた位置に、トナーをトナー供給ロール34へ供給する補助供給ロール36が設けられている。本実施の形態における補助供給ロール36は、トナー供給ロール34と同様に、ステンレスの表面を鏡面仕上げした金属ロールで構成され、トナー供給ロール34と補助供給ロール36との間にバイアス電源37が接続されている。
更に、この補助供給ロール36の背後には、トナーを収容するトナーホッパ38が設けられ、例えば図示外のアジテータによってトナーが撹拌され、補助供給ロール36側へトナーが搬送されるようになっている。
Further, an
Further, a
また、本実施の形態においては、現像ロール32と対向する位置で、現像ロール32とトナー供給ロール34との対向部位の下流側に、現像ロール32上のトナーの帯電を行う帯電部材41が配設されている。
帯電部材41は、導電性支持部材41bに導電性フィルム41aを固着したもので、導電性支持部材41bを現像ハウジングに固定し、導電性フィルム41a側はフリーにしている。そして、この導電性フィルム41aに図示外の定電流制御されたバイアス電源を接続し、トナーの帯電制御を行うようになっている。
Further, in the present embodiment, a charging
The charging
本実施の形態における導電性フィルム41aは、トナーの帯電制御ができるものであれば特に限定されないが、例えばイオン導電性物質を導電剤とした樹脂シートを使用することで、例えば導電剤として電子伝導性物質を使用した樹脂シートに比べ、現像ロール32上のトナーに一様に帯電を行うことができる。
このとき、樹脂シートとしては、ポリアミド(PA)やポリフッ化ビニリデン(PVdF)等が挙げられる。また、イオン伝導性物質としては、過塩素酸塩(例えば過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸アンモニウム等)や四級アンモニウム塩等が挙げられる。
The conductive film 41a in the present embodiment is not particularly limited as long as it can control the charge of the toner. For example, by using a resin sheet using an ionic conductive material as a conductive agent, for example, as a conductive agent, an electronic conductive material can be used. The toner on the developing
At this time, examples of the resin sheet include polyamide (PA) and polyvinylidene fluoride (PVdF). Examples of the ion conductive substance include perchlorates (for example, lithium perchlorate, sodium perchlorate, ammonium perchlorate, etc.), quaternary ammonium salts, and the like.
更に、本実施の形態では、トナー供給ロール34に対向し、現像ロール32とのニップ域の下流側の位置には、トナー供給ロール34上のトナー(現像ロール32へ供給されなかったトナー)を清掃するブレード42が、一端を現像ハウジング31等に固定されて設けられている。このブレード42は、例えば0.1mm厚のPETシートで構成され、トナー供給ロール34をリフレッシュすることから、現像ロール32とトナー供給ロール34のニップ間での電界変動の抑制に寄与している。
Furthermore, in the present embodiment, toner on the toner supply roll 34 (toner that has not been supplied to the development roll 32) is placed at a position facing the
ここで、本実施の形態におけるトナー供給ロール34と現像ロール32との間に印加される供給バイアスについて説明する。
図4は、本実施の形態における供給バイアスの電圧波形の一例を示すもので、台形波(矩形波)の大きな電圧変動がある作用時間(作用領域に相当)と、その後に続く電圧ゼロの非作用時間(非作用領域に相当)とで1周期をなす電圧波形となっている。そして、この電圧波形が加わるように、バイアス電源35が構成されている。尚、トナー供給ロール34には、現像ロール32へ印加される現像バイアスに重畳された波形として加えられる。
すなわち、本実施の形態では、トナー供給ロール34から現像ロール32へのトナー飛翔を正弦波の大きな変動がある作用時間に行い、1周期に占める作用時間の割合(デューティ比)を変えることで現像ロール32へ供給されるトナー量を制御できるようにしている。また、トナーが不要な帯電をすることもない。仮に、この作用時間を連続させると、供給されるトナー量が多くなりすぎて供給量を制御し難い。
そして、本実施の形態では、この供給バイアスと同様のバイアス波形が、バイアス電源37に印加されるようになっている。
Here, the supply bias applied between the
FIG. 4 shows an example of the voltage waveform of the supply bias in the present embodiment. The operation time (corresponding to the operation region) in which the trapezoidal wave (rectangular wave) has a large voltage fluctuation and the subsequent non-zero voltage zero are shown. The voltage waveform forms one cycle with the action time (corresponding to the non-action area). The
In other words, in the present embodiment, toner flying from the
In this embodiment, a bias waveform similar to the supply bias is applied to the
次に本実施の形態に係る、特に現像装置30の作動について、図3を基に説明する。
同図において、トナーホッパ38内でアジテータによって撹拌されたトナーは、補助供給ロール36側へ供給される。この補助供給ロール36に供給されたトナーは、バイアス電源37により、トナー供給ロール34側へ所定量の予備規制されたトナー量が供給される。
トナー供給ロール34側に供給されたトナーは、現像ロール32とトナー供給ロール34との間のバイアス電源35による供給バイアスによって、現像ロール32側へ所定量のトナーが供給される。
このとき、本実施の形態では、現像ロール32とトナー供給ロール34との間の供給バイアスとして、図4に示す電圧波形のバイアスが印加されている。そして、補助供給ロール36とトナー供給ロール34との間にも図4と同様のバイアス波形となるようにバイアス電源37によりバイアスが印加されている。このようなバイアスを印加するには、例えばCPU等を基にした波形発生回路を用い、現像バイアスとしては直流成分と交流成分を重畳したものをバイアス電源33に、更に、供給バイアスとしては図4のような波形を合成した後バイアス電源35、バイアス電源37に印加するようにすればよい。尚、本実施の形態では、バイアス電源35とバイアス電源37のデューティ比を変えて夫々の供給量が所定の値になるようになっている。
更に、トナー供給ロール34の周速を現像ロール32の周速の1.5倍としていることから、現像ロール32上に所定量のトナー付着が行われることになる。その結果、現像ロール32上のトナー量は安定する。
Next, the operation of the developing
In the drawing, the toner stirred by the agitator in the
The toner supplied to the
At this time, in the present embodiment, a bias having a voltage waveform shown in FIG. 4 is applied as a supply bias between the developing
Further, since the peripheral speed of the
この現像ロール32上に薄層形成されて供給されたトナーは、続く帯電部材41によって所定の帯電量に帯電された後、現像ロール32上を搬送され、感光体21との現像領域にて現像に供される。
一方、トナー供給ロール34上で現像ロール32側に供給されなかったトナーは、ブレード42によって掻き落とされる。
The toner supplied in the form of a thin layer on the developing
On the other hand, the toner that has not been supplied to the developing
本実施の形態においては、事前に予備規制されて現像ロール32に供給されたトナーには余分なトナー付着が生じないことから、現像ロール32上のトナー付着量(層厚)が安定し、帯電部材41では帯電のみを行うようにできるので、帯電部材41による現像ロール32への負荷が小さくて済み、現像ロール32の劣化を防ぎ、同時にトナーへ与えるストレスも極小さい現像が可能となる。また、トナー供給ロール34に剥離部材(具体的にはブレード42)を備えることで、トナー供給ロール34がリフレッシュされ、トナー供給ロール34にトナーが残留した場合に懸念されるニップ間電界変動を防ぐことができ、現像ロール32とトナー供給ロール34間の供給バイアスが一層安定することから、現像ロール32へのトナー供給量も一層安定させることができる。更に、供給バイアスによってトナー付着量を制御できるため、画像濃度の調整、安定化を図ることができる。
したがって、現像ロール32へのトナー供給の均一性を確保することが可能になると共に、長期使用に対してもトナーの供給条件の変動を抑えることができる。
尚、このようなニップ間電界変動の影響を受け易いのは、特にギャップが50μm以上の場合であり、ギャップが50μm程度であれば、ニップ間での機械的な摺擦力等により、電界の影響は小さくなる。
In the present embodiment, since toner that is preliminarily regulated and supplied to the developing
Accordingly, it is possible to ensure the uniformity of toner supply to the developing
In addition, it is especially when the gap is 50 μm or more that it is easily influenced by the electric field fluctuation between the nips. If the gap is about 50 μm, the electric field is affected by the mechanical rubbing force between the nips. The impact is reduced.
また、本実施の形態では、トナー供給ロール34に対向配置したブレード42と同様に、現像ロール32や補助供給ロール36にもトナーの剥離部材を設けてもよく、この場合、一層現像ロール32上のトナー付着量が安定する。更にこれらの剥離部材として、ブレードの態様ではなく、電気的に回収する手段を設けてもよく、この場合も同様の効果が得られる。
更に、本実施の形態では、現像ロール32、トナー供給ロール34及び補助供給ロール36の表面は、鏡面仕上げが施されていることから、これらのロール表面から残留トナーを機械的に剥離したり、電気的に回収することが容易となる効果もある。すなわち、互いのロールを離間させていることにより、ロール表面へトナーを擦りつける動作を用いていないので、ロールを圧接させた場合に発生するロール表面でのトナーのスリップ現象を気にすることなく、鏡面のロールを使用することが可能となる。この効果として、摩擦係数が小さく、トナーが表面を滑り易いロール表面から掻き取りブレード等にて機械的に容易にトナーを剥離回収できる。また、力学的付着力が小さいので、従来より小さい電界により回収ロール等で電気的に回収できるのである。
In this embodiment, similarly to the
Further, in the present embodiment, since the surfaces of the developing
また、図5,6は、本実施の形態における供給バイアスの他の波形を示すもので、図5のように正弦波や、図6のような三角波でも、上述の図4の供給バイアスと同様の効果を奏する。尚、特に、これらの波形(図5,6)では、非作用時間での電圧はゼロとなっており、非作用時間では確実にトナーの移動に作用しない電界となっている。
これらは、いずれも作用時間にてトナーの移動を行い、非作用時間では不要な帯電と規定量以上のトナーの付着を防止するためにゼロ電界としていることから、少量で且つ均一なトナー供給が可能となる。
5 and 6 show other waveforms of the supply bias in the present embodiment, and a sine wave as shown in FIG. 5 or a triangular wave as shown in FIG. 6 is the same as the supply bias shown in FIG. The effect of. In particular, in these waveforms (FIGS. 5 and 6), the voltage during the non-operation time is zero, and the electric field does not reliably affect the movement of the toner during the non-operation time.
In both cases, the toner moves during the operation time, and in the non-operation time, a zero electric field is used to prevent unnecessary charging and adhesion of the toner exceeding the specified amount. It becomes possible.
一方、図7は、本実施の形態において上述した供給バイアスとは異なる供給バイアスとなっている。同図において、この波形は、作用時間では片側(本例ではマイナス電圧)にのみ三角波の電圧が印加され、非作用時間では、作用時間の三角波の面積に等しい面積を有する三角波が作用時間とは異なるプラス電圧側に形成されている。 On the other hand, FIG. 7 shows a supply bias different from the supply bias described above in the present embodiment. In this figure, the waveform is such that a triangular wave voltage is applied only to one side (in this example, a negative voltage) during the action time, and during the non-action time, a triangle wave having an area equal to the area of the triangular wave of the action time is the action time. They are formed on different positive voltage sides.
このような電界を供給バイアスとして印加したときの作用について説明する。
トナーホッパ内の負帯電トナーは、殆ど帯電していないが、個々のトナー粒子では僅かにマイナスに帯電していたり、プラスに帯電したり、これらのトナー粒子が混在している。また、トナー供給ロールに担持される段階で、トナー粒子同士が接触し、一方がマイナスに他方がプラスに帯電する。
このような各種の帯電量をもつトナー粒子が存在しているときに、現像ロールとトナー供給ロールとの間に、図7の供給バイアスを印加する(トナー供給ロール側にマイナス側のピークが大きい)と、マイナスに帯電したトナー粒子を現像ロール側に強く引き付け、プラスに帯電したトナー粒子が現像ロール側に向かう力を小さくすることができる。
The operation when such an electric field is applied as a supply bias will be described.
The negatively charged toner in the toner hopper is hardly charged, but individual toner particles are slightly negatively charged or positively charged, or these toner particles are mixed. Further, at the stage of being carried on the toner supply roll, the toner particles come into contact with each other, and one is negatively charged and the other is positively charged.
When toner particles having such various charge amounts exist, the supply bias shown in FIG. 7 is applied between the developing roll and the toner supply roll (the negative peak is large on the toner supply roll side). ) And the negatively charged toner particles are strongly attracted to the developing roll side, and the force of the positively charged toner particles toward the developing roll side can be reduced.
そのため、現像ロール上のトナーは、マイナスに帯電したトナー粒子が多くなり、極性を揃え易くなる。そして、現像ロール上に供給されたトナーの帯電量は一定量確保されることから、その後の帯電部材での帯電を行う際に、例えば接触圧(線圧)を小さくしてトナーへのストレスを低減させるようにしても、目標のトナー帯電量を得ることができるようになる。結果的に、長寿命化が可能な現像装置を提供することが可能になる。
尚、本実施の形態では、現像ロール32とトナー供給ロール34とは、その対向部位で互いに異なる方向に移動するAgainst構成としたが、例えば同じ方向に移動するWith構成であってもよく、この場合、現像ロール32とトナー供給ロール34とのニップ域から噴き出すトナーを少なくすることができ、ニップ域の下流側の空間を狭くしても、噴き出したトナーが現像ロール32に付着することがなく、現像装置を小型化できる。また、本実施の形態では、トナー供給ロール34と補助供給ロール36との回転方向についても、Against構成、With構成のいずれでもよい。
更に、本実施の形態では、バイアス電源35、バイアス電源37を夫々現像ロール32とトナー供給ロール34との間、トナー供給ロール34と補助供給ロール36との間に接続したが、例えばトナー供給ロール34及び補助供給ロール36に夫々上述したバイアス電源35,37と同様のバイアス波形が印加されるようにした電源を接続するようにしてもよい。
For this reason, the toner on the developing roll has a large number of negatively charged toner particles, and the polarity is easily aligned. In addition, since a certain amount of toner is supplied on the developing roll, when the charging is performed with the charging member thereafter, for example, the contact pressure (linear pressure) is reduced to reduce the stress on the toner. Even if it is reduced, the target toner charge amount can be obtained. As a result, it is possible to provide a developing device capable of extending the life.
In the present embodiment, the developing
Further, in the present embodiment, the
◎実施の形態2
図8は、本発明に関連する参考発明が適用された実施の形態2に係る現像装置30の概要を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態1における現像装置30と略同様に構成されるが、補助供給ロール36の構成が実施の形態1と異なる。尚、実施の形態1と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Embodiment 2
FIG. 8 shows an outline of the developing
本実施の形態では、補助供給ロール36は、表面に弾性発泡体を有したロールで、トナー供給ロール34とは点接触する程度の接触状態(食い込み量がほぼゼロ)で構成されている。
そのため、弾性発泡体表面で補助供給ロール36上を搬送されたトナーは、トナー供給ロール34との電位差や機械的な摺擦力により、トナー供給ロール34側へ供給される。このとき、補助供給ロール36は、トナー供給ロール34に殆ど食い込みがないため、トナーへ与えるストレスは極小さい。
また、このとき、トナー供給ロール34に供給されたトナー層には、実施の形態1と異なる多少の厚みむらが見受けられるが、トナー供給ロール34から現像ロール32へ供給される際に、供給バイアスによってトナーが振動し、現像ロール32上には均一なトナー薄層が形成される。
In the present embodiment, the
Therefore, the toner conveyed on the
At this time, the toner layer supplied to the
そのため、実施の形態1と同様の効果を奏する。
尚、本実施の形態では、補助供給ロール36を弾性発泡体で行う態様を示したが、これに限らず、例えばブラシロール、ゴムロール、可撓性チューブロール等をトナー供給ロール34に軽く接触させて用いる構成であっても差し支えない。
Therefore, the same effect as in the first embodiment is obtained.
In this embodiment, the
◎実施の形態3
図9は、本発明に関連する参考発明が適用された実施の形態3に係る現像装置30の概要を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態1における現像装置30と略同様に構成されるが、実施の形態1と異なり、補助供給ロール36の代わりに板状剛性規制部材43をトナー供給ロール34に対向させるように配置している。尚、実施の形態1と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Embodiment 3
FIG. 9 shows an outline of the developing
本実施の形態では、トナー供給ロール34に対向して、現像ロール32との対向部位より上流側に、板状剛性規制部材43を設けている。この板状剛性規制部材43とトナー供給ロール34とのギャップは、500μmとなっている。
このような構成において、トナーホッパ38から補給されるトナーは、トナー供給ロール34と板状剛性規制部材43とのギャップを通過して、トナー供給ロール34上に供給される。このとき、ギャップを500μmとしていることから、このギャップを通過するトナーに対し与えるストレスも小さく、トナー供給ロール34上にはある程度むらのあるトナー厚膜が形成される。
その後、実施の形態1と同様に、現像ロール32とトナー供給ロール34とのニップ部位で、所定の供給バイアスが印加され、トナーが振動することにより、現像ロール32上には均一なトナー薄層が形成される。
したがって、本実施の形態においても、実施の形態1と同様の効果を奏する。
In the present embodiment, a plate-like
In such a configuration, the toner replenished from the
Thereafter, as in the first embodiment, a predetermined supply bias is applied at the nip portion between the developing
Therefore, the present embodiment has the same effect as the first embodiment.
◎実施の形態4
図10は、本発明に関連する参考発明が適用された実施の形態4に係る現像装置30の概要を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態3における現像装置30と略同様に構成されるが、実施の形態3で用いた板状剛性規制部材の代わりに、フィルム状シール部材44を用いた点が実施の形態3と異なる。尚、実施の形態3と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Embodiment 4
FIG. 10 shows an outline of the developing
本実施の形態におけるフィルム状シール部材44は、その一端を現像ハウジング31に固定され、他端が自由になっている。そのため、トナーホッパ38から補給されたトナーがトナー供給ロール34に供給され、トナー供給ロール34上を搬送される際に、トナーがフィルム状シール部材44を押し広げる方向に移動するため、トナー層を均すように作用する。その結果、トナー供給ロール34上には、ある程度むらを持ったトナー厚膜が形成される。
その後、実施の形態1と同様に、現像ロール32とトナー供給ロール34とのニップ部位で、所定の供給バイアスが印加され、トナーが振動することにより、現像ロール32上には均一なトナー薄層が形成される。
したがって、本実施の形態においても、実施の形態1と同様の効果を奏する。
尚、本実施の形態におけるフィルム状シール部材44は、トナーへの余剰帯電を避ける観点から、導電性フィルムが好ましいが、これに限らず、ある程度の腰があれば、例えば金属の箔状部材等であってもよい。
One end of the film-
Thereafter, as in the first embodiment, a predetermined supply bias is applied at the nip portion between the developing
Therefore, the present embodiment has the same effect as the first embodiment.
The film-
◎実施例1
本実施例は、実施の形態1における構成にて、供給バイアスとして図4に示す台形波(矩形波)を用いて、現像ロールへのトナー供給量を評価したものである。
具体的には、現像ロールとトナー供給ロールとのギャップを100μmとし、トナー供給ロール/現像ロールの周速比を1.5、現像ロールの周速を100mm/sとしたときに、供給バイアスとして周波数を1〜2kHzで1〜2kVppの正弦波を加え、このデューティ比を変えることで、現像ロール上のトナー付着量(供給量)を測定した。
結果は、図11に示すように、デューティ比を増加させると、供給量M/Aはそれに比例して増加した。したがって、デューティ比によってトナー供給量を容易に変化させ得ることが確認された。また、特に、供給量を10g/m2以下の少ない領域でも、安定して制御できることが確認された。
Example 1
In this example, the amount of toner supplied to the developing roll is evaluated using the trapezoidal wave (rectangular wave) shown in FIG. 4 as the supply bias in the configuration in the first embodiment.
Specifically, when the gap between the developing roll and the toner supply roll is 100 μm, the peripheral speed ratio of the toner supply roll / developing roll is 1.5, and the peripheral speed of the developing roll is 100 mm / s, the supply bias is By applying a sine wave of 1 to 2 kV pp at a frequency of 1 to 2 kHz and changing the duty ratio, the toner adhesion amount (supply amount) on the developing roll was measured.
As a result, as shown in FIG. 11, when the duty ratio was increased, the supply amount M / A increased in proportion thereto. Therefore, it was confirmed that the toner supply amount can be easily changed depending on the duty ratio. In particular, it was confirmed that the supply amount can be stably controlled even in a small region of 10 g / m 2 or less.
更に、本実施例においては、現像ロールの周速を100〜250mm/sの範囲とし、トナー供給ロールの周速比を0.5〜3まで可変して、同様の評価を行ったが、結果はいずれも図11と同様にデューティ比を増加させることで、供給量はそれに比例して増加することが確認された。
更にまた、本実施例における台形波(矩形波)の代わりに、正弦波、三角波を用いても、同様の効果が確認された。
Furthermore, in this example, the peripheral speed of the developing roll was set in the range of 100 to 250 mm / s, and the peripheral speed ratio of the toner supply roll was varied from 0.5 to 3, and the same evaluation was performed. In both cases, it was confirmed that the supply amount increased in proportion to increasing the duty ratio as in FIG.
Furthermore, the same effect was confirmed by using a sine wave and a triangular wave instead of the trapezoidal wave (rectangular wave) in the present embodiment.
◎実施例2
本実施例は、実施の形態1の構成にて、次の各種条件の下に現像ロール、トナー供給ロール上のトナー付着量を測定評価したものである。
使用したトナーは、粉砕法で作製した非磁性一成分トナーで、体積中心粒径7μmであった。現像ロールの周速は、100mm/sec、トナー供給ロールの周速200mm/sec、補助供給ロールの周速200mm/sec、現像ロールとトナー供給ロールとのギャップを100μm、トナー供給ロールと補助供給ロールとのギャップを250μmとした。
また、現像ロール上の帯電部材としては、弾性率1.2×109Pa、イオン伝導性物質で抵抗値を調整し、体積抵抗率1×108Ω・cm、厚さ100μmのポリアミドシート(具体的にはナイロン66を使用)を使用し、一端を導電性の支持部材に固定し、自由端側を現像ロール上のトナー層に軽く接触するように当てた。このときの圧接力は、ほぼ線圧0g/cm(測定できない程度に小さい値に調整)とした。
そして、現像ロールとトナー供給ロールとの間へ印加する供給バイアスとしては、図4の電圧波形で、デューティ比が0.07になるように調整した。また、トナー供給ロールと補助供給ロールとの間に形成されるバイアス波形は、図4の波形にて、デューティ比が0.05になるように調整した。
Example 2
In this example, the toner adhesion amount on the developing roll and the toner supply roll is measured and evaluated under the following various conditions in the configuration of the first embodiment.
The toner used was a non-magnetic one-component toner produced by a pulverization method and had a volume center particle size of 7 μm. The peripheral speed of the developing roll is 100 mm / sec, the peripheral speed of the toner supply roll is 200 mm / sec, the peripheral speed of the auxiliary supply roll is 200 mm / sec, the gap between the developing roll and the toner supply roll is 100 μm, the toner supply roll and the auxiliary supply roll The gap was 250 μm.
Further, as a charging member on the developing roll, a polyamide sheet having a modulus of elasticity of 1.2 × 10 9 Pa, a resistance value adjusted with an ion conductive substance, a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm, and a thickness of 100 μm ( Specifically, nylon 66 was used, one end was fixed to a conductive support member, and the free end side was applied so as to lightly contact the toner layer on the developing roll. The pressure contact force at this time was set to a linear pressure of 0 g / cm (adjusted to such a small value that it cannot be measured).
The supply bias applied between the developing roll and the toner supply roll was adjusted so that the duty ratio was 0.07 in the voltage waveform of FIG. The bias waveform formed between the toner supply roll and the auxiliary supply roll was adjusted so that the duty ratio was 0.05 in the waveform of FIG.
結果は、補助供給ロールやトナー供給ロール上では、厚みむらや付着量むらが観測され、補助供給ロール上には150〜500g/m2、トナー供給ロール上には50〜80g/m2のトナー付着量が得られた。これらのバラツキは、環境雰囲気(温湿度)やトナーホッパ内のトナー量等によって付着量が変化することによるものと想定された。
しかしながら、このような状態にあっても、現像ロール上のトナー付着量は、7g/m2と均一な薄層が形成されることが確認された。本実施例では、その後、帯電部材を通過した後には、5g/m2となり、この状態で現像に供されることになった。
The results, in the auxiliary supply roll and the toner supply on the roll, uneven thickness and coating weight unevenness been observed, in the auxiliary supply roll 150~500g / m 2, is on the toner supply roll of 50 to 80 g / m 2 Toner Amount of adhesion was obtained. These variations were assumed to be due to the amount of adhesion changing depending on the environmental atmosphere (temperature and humidity), the amount of toner in the toner hopper, and the like.
However, even in such a state, it was confirmed that the toner adhesion amount on the developing roll was 7 g / m 2 and a uniform thin layer was formed. In this example, after passing through the charging member, it became 5 g / m 2 and was used for development in this state.
更に、その後、トナーを乳化重合凝集法で作製した体積中心粒径5.7μmのものに変え、同様の評価を行ったが、上述した結果と同様の結果が得られた。
また、現像ロールの周速を100〜250mm/secの範囲で評価を繰り返したが、同様の結果が得られた。更に、トナー供給ロールの周速比を0.5〜3.0の範囲に変化させて評価を行ったが、この結果も同様であった。尚、このとき、補助供給ロールの周速は200mm/secに固定して行った。
以上のことから、本件における現像ロール上のトナー薄層制御が十分有効であることが確認された。
Further, after that, the toner was changed to one having a volume center particle diameter of 5.7 μm produced by an emulsion polymerization aggregation method, and the same evaluation was performed, but the same result as described above was obtained.
The evaluation was repeated with the peripheral speed of the developing roll in the range of 100 to 250 mm / sec, but similar results were obtained. Further, the evaluation was performed by changing the peripheral speed ratio of the toner supply roll in the range of 0.5 to 3.0, and this result was the same. At this time, the peripheral speed of the auxiliary supply roll was fixed at 200 mm / sec.
From the above, it was confirmed that the toner thin layer control on the developing roll in this case is sufficiently effective.
1…現像剤担持体,2…現像剤供給部材,3…予備規制手段,4…供給バイアス,5…帯電部材,α…現像剤予備規制量,β…現像剤規制供給量,γ…現像剤残留量
DESCRIPTION OF
Claims (6)
この現像剤担持体と離間配置され且つ表面に担持された現像剤を前記現像剤担持体に供給可能な現像剤供給部材と、
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間に設けられ、1周期中に、少なくとも現像剤供給部材から現像剤担持体への現像剤の移動を促す交流電界成分が含まれ且つ現像剤担持体と現像剤供給部材との間で現像剤の移動に作用する作用領域と、現像剤の移動に作用しない非作用領域とを含み、現像剤供給部材から現像剤担持体へ現像剤を供給するための供給バイアスを印加する供給バイアス印加手段と、
前記現像剤供給部材から前記現像剤担持体への現像剤の供給がなされる前の現像剤供給部材上に供給する現像剤を予備規制し、予備規制されるべき現像剤予備規制量を現像剤担持体への現像剤規制供給量と現像剤供給部材側への現像剤残留量との総和に相当する量に調整する予備規制手段と、を備え、
前記予備規制手段は、前記現像剤供給部材の上流側にて当該現像剤供給部材と離間して配置され且つ現像剤を現像剤供給部材に規制供給するロール状の補助供給部材を有していることを特徴とする現像装置。 A developer carrying body which is rotatable and opposed to an image carrying body on which an electrostatic latent image is carried;
A developer supply member that is spaced apart from the developer carrier and capable of supplying the developer carried on the surface to the developer carrier;
An AC electric field component that is provided between the developer carrying member and the developer supplying member and includes at least an AC electric field component that promotes the movement of the developer from the developer supplying member to the developer carrying member in one cycle. A developer is supplied from the developer supply member to the developer carrier including an action area that affects the movement of the developer between the carrier and the developer supply member and a non-action area that does not affect the movement of the developer. Supply bias applying means for applying a supply bias for
The developer supplied onto the developer supply member before the developer is supplied from the developer supply member to the developer carrier is pre-regulated, and the developer pre-regulation amount to be pre-regulated is determined as the developer. Preliminary regulation means for adjusting the amount to a sum corresponding to the sum of the developer regulation supply amount to the carrier and the developer residual amount to the developer supply member side ,
The preliminary regulating means, that has the developer is disposed apart from the supply member and the developer of the developer supply member in regulating supply roll of the auxiliary supply member on the upstream side of the developer supplying member A developing device.
補助供給部材上の現像剤層の平均付着量をAとし、現像剤供給部材上の現像剤層の平均付着量をBとし、現像剤担持体上の現像剤層の平均付着量をCとしたときに、C<B<Aの関係になるように設定されることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 ,
The average adhesion amount of the developer layer on the auxiliary supply member is A, the average adhesion amount of the developer layer on the developer supply member is B, and the average adhesion amount of the developer layer on the developer carrier is C. Sometimes, the developing device is set such that C <B <A.
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材は、互いの対向部位で異なる方向に回転するものであることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device according to claim 1, wherein the developer carrying member and the developer supply member rotate in different directions at mutually opposed portions.
現像剤供給部材上での現像剤付着量が50乃至80g/m2であり、現像剤担持体上での現像剤付着量が7g/m2以下であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 ,
A developing device characterized in that the developer adhesion amount on the developer supply member is 50 to 80 g / m 2 and the developer adhesion amount on the developer carrier is 7 g / m 2 or less.
更に、現像剤担持体と対向配置され現像剤担持体と現像剤供給部材との対向部位より現像剤搬送方向下流側には現像剤への帯電付与を行う帯電部材を備えることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
Further, the developing is provided with a charging member that is disposed to face the developer carrying member and that is provided downstream of the facing portion between the developer carrying member and the developer supply member in the developer transport direction to impart charge to the developer. apparatus.
この像担持体上の静電潜像を現像する請求項1乃至5のいずれかに記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying an electrostatic latent image;
An image forming apparatus comprising the developing device according to any one of claims 1 to 5 for developing an electrostatic latent image on the image carrier.
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