JP2004212602A - Developing device and image forming apparatus using the same - Google Patents

Developing device and image forming apparatus using the same Download PDF

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JP2004212602A JP2002381513A JP2002381513A JP2004212602A JP 2004212602 A JP2004212602 A JP 2004212602A JP 2002381513 A JP2002381513 A JP 2002381513A JP 2002381513 A JP2002381513 A JP 2002381513A JP 2004212602 A JP2004212602 A JP 2004212602A
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toner
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Tasuke Kamimura
太介 上村
Kiyoshi Toizumi
潔 戸泉
Toshimitsu Goto
利充 後藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device capable of favorably forming an image even when a high pigment toner or a low melting point toner is used, and to provide an image forming apparatus using the same. <P>SOLUTION: The developing device 10 comprises a toner charging means capable of charging a toner carried and conveyed onto a developing roller 13, wherein a contact region Ws of a toner regulating blade 14 brought into contact with the developing roller 13 is made of diamond-like carbon. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複写機、プリンタおよびファクシミリ等の電子写真装置に用いられる現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機、プリンタおよびファクシミリ等の電子写真装置においては、静電潜像を担持搬送する感光体（潜像保持体）に対して現像手段にトナーが供給され、感光体の表面上の静電潜像がトナーによって現像（可視化）される。具体的には、このような現像装置では、トナーは現像ローラ（現像剤担持体）の表面に供給ローラにより周方向から順次供給され、現像ローラの回転により感光体へ向けて担持搬送される。
【０００３】
また、上記現像ローラ上に形成されるトナー層は、供給ローラよりも現像ローラの回転方向下流側に設けられたブレードによって、現像ローラ上でその層厚が規制される。このとき同時に、トナーは、ブレードとの摩擦により電荷を帯びる（摩擦帯電）。帯電されたトナーは、現像ローラにより、さらに回転方向下流側に位置する感光体との対向部まで担持搬送されて、感光体表面上の静電潜像に対して静電的に供給され、静電潜像をトナー像として現像（可視化）する。可視化されたトナー像は、転写手段によって記録紙に転写された後、定着手段によって加熱および加圧され、記録紙上に定着される。
【０００４】
一般に、感光体に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行うためには、トナーに十分な電荷を付与し、トナーを飽和帯電させる必要がある。
【０００５】
しかしながら、上記方式の電子写真装置では、トナーに一定量の電荷を与えることができない場合がある。具体的には、現像ローラに担持されたトナーに対して、ブレードを接触させて、該ブレードとトナーとをこすり合わせることにより、トナーを帯電させるようになっている。しかしながら、トナーに一定量の帯電を行う場合には、トナーに強い摩擦力を与える必要があり、トナー品質を損なわせる場合がある。また、例えば、強い負荷をかけることができないトナーである場合には、上記方式によって、一定量の帯電を行うことができない。
【０００６】
この上記に記載の摩擦帯電方式の問題を克服するために、例えば、特許文献１、２および３、または、特許文献４、５に開示された技術が提案されている。
【０００７】
具体的には、特許文献１、２および３には、トナーに特殊な波長の光に反応するホトクロミック化合物等を含有させ、現像装置内部でトナーに直接光を照射することによりトナーを帯電させる手法が開示されている。
【０００８】
また、ホトクロミック反応を利用した光照射によるトナーについては、例えば、特許文献６、７に開示されている。
【０００９】
一方、特許文献４、５には、ブレードの他に、トナーに電荷を注入する帯電手段が、現像ローラに対して接触するように設けられている構成が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−２８１４７３号公報（公開日；１９９５年１０月２７日）
【００１１】
【特許文献２】
特開平７−２９５３２７号公報（公開日；１９９５年１１月１０日）
【００１２】
【特許文献３】
特開平９−６１３２号公報（公開日；１９９７年１月１０日）
【００１３】
【特許文献４】
特開２０００−１９８４０号公報（公開日；２０００年１月２１日）
【００１４】
【特許文献５】
特開平６−１４９０３２号公報（公開日；１９９４年５月２７日）
【００１５】
【特許文献６】
特開平４−２２０６５７号公報（公開日；１９９２年８月１１日）
【００１６】
【特許文献７】
特開平７−２３４５３６号公報（公開日；１９９５年９月５日）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の構成では、以下に示す問題が生じることとなる。
【００１８】
上記特許文献１〜３に記載された技術は、特殊なホトクロミック化合物を含有させたトナーに光を照射させることにより、トナーを帯電させるものである。しかしながら、トナーにホトクロミック化合物のような特殊な物質を含有させる場合、トナー中に含まれる主樹脂や顔料の含有量等が減少するために、トナーの使用量が増加することになるとともに、該ホトクロミック化合物が、顔料等に悪影響を及ぼす恐れがあり、様々な悪影響がでることは言うまでもない。また、トナー中にホトクロミック化合物のような特殊な物質を含有させることにより、トナーのコストが増加するという問題点がある。
【００１９】
また、上記従来の構成では、層厚規制部材であるブレードはトナーの層厚を規制すると同時に、トナーを摩擦帯電させるためにも使用されている。すなわち、上記従来の構成では、トナーをブレードとの摩擦により帯電させているため、トナーにおいて所望の帯電量を得るために、ブレードを現像ローラに対して比較的大きな加圧力（Ｆ）をもって圧接させている。
【００２０】
このように、ブレードによってトナーに対して大きな加圧力が作用する構成では、この加圧力によってトナーの破壊が生じる恐れがある。
【００２１】
また、上記摩擦帯電方式におけるエネルギー収支では、以下のことがいえる。すなわち、現像ローラの駆動エネルギー（Ｅｋ）は、ブレードの作用によってトナー層厚規制エネルギー（Ｅｓ）とトナー帯電エネルギー（Ｅｔ）とに変換されるが、一部は熱ロスエネルギー（Ｅｌ）として消費される。
【００２２】
このときに発生する熱ロスエネルギー（Ｅ１）によっては、トナーが軟化することでトナーの破壊が促進される、あるいは、軟化したトナーがブレード表面に融着してトナーの摩擦帯電特性が劣化するといった問題が生じる。
【００２３】
特に、近年では、省エネ技術として、トナーの軟化点を低減させて定着エネルギーを削減する、あるいは、トナーの顔料部数を増加させて着色力を高める（トナーの耐破壊性が低下する）といったトナーの改良が進んでいる。具体的には、トナーの顔料成分を増加させることにより、同じ濃度の画像であってもトナーの付着量を減らしてトナーの消費量を低減させるトナーや、トナーの樹脂成分を低温で溶解させて低温で定着（省電力化）を可能とするトナーの採用が進められている。しかしながら、上記従来の摩擦帯電方式は、上述の如くトナーに対する加圧力や熱的負荷が大きいため、このようなトナーには適合できていない。
【００２４】
また、トナーの顔料成分を多くすることによりトナーの樹脂成分の割合比が低下し、トナー強度が低下する問題がある。また、トナーの樹脂成分を低温で溶解させるトナーについては、現像装置内でのトナー攪拌時などによりトナーが溶融し固着する問題がある。
【００２５】
一方、上記特許文献４、５に開示されている構成では、摩擦により帯電させたトナーの帯電量を補うために、帯電手段が設けられているものであり、ブレードのトナーに対する摩擦力については何ら開示も示唆もされていない。また、特許文献４、５の構成では、例えば、軟化点が従来よりも低い低融点を使用する場合に、トナーにかかる摩擦力を低減させる、つまり、ブレードの圧接力を低下させた場合には、トナー層の厚さが厚くなるという問題がある。トナー層の層厚が厚くなると、トナーの使用量が多くなるとともに、画像品質が損なわれるという問題がある。さらに、従来の電荷注入では環境状況を考慮すると印可電圧の設定が難しくなり、例えば、高湿時には放電により装置にダメージを与えると共に、放電時にはオゾンが発生する問題がある。
【００２６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、トナーの劣化防止、即ちトナーの破壊やブレードヘの融着防止を可能とし、現像の信頼性を向上させることができる現像装置、特に、定着エネルギーを削減するために軟化点を低減した低融点トナーや、着色力を高めるために顔料部数を増加させた高顔料トナーにも好適に適合できる現像装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明の現像装置は、上記の課題を解決するために、帯電された現像剤によって、潜像保持体上に形成されている静電潜像を現像する現像装置であって、現像剤を保持するとともに、上記潜像保持体上に搬送する現像剤担持体と、上記現像剤担持体に担持された現像剤の厚さを規制する層厚規制部材と、上記現像剤担持体に担持された現像剤に対して帯電を施す現像剤帯電手段とを有し、上記現像剤帯電手段は、帯電される現像剤に向けて電子を放出する電子放出部を備えているととともに、上記層厚規制部材の、少なくとも上記現像剤との接触領域は、ダイヤモンドライクカーボンで構成されていることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、ブレード（層厚規制部材）の表面をダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）加工することにより、トナー（現像剤）のブレードに対する摩擦係数を軽減することができるので、トナーに与える機械的な摩擦を最小限に留めトナーの溶解、トナーへの機械的ストレス、逆極性トナーの発生を防止することが可能となる。
【００２９】
また、ブレードの表面をＤＬＣ加工することにより、例えば、トナーのブレードに対する摩擦が低下することにより、トナーの帯電量が低下した場合には、現像剤帯電手段によって、トナーを帯電させることが可能となるので、該トナーを所定の帯電量に帯電させることが可能となる。
【００３０】
つまり、上記現像剤担持体上に層形成される現像剤に対して層厚の規制を行うブレードは、従来のように、トナー層厚規制機能およびトナー帯電機能の両方の機能を有する必要はなく、トナー層厚規制機能のみに特化することができる。
【００３１】
従って、例えば、ストレス（負荷）に弱いトナーであっても、ストレスをかけることなく、飽和帯電させることが可能となるので、例えば、従来と比べて顔料の含有割合の多い高顔料トナーや、従来よりも低い温度で定着が可能な低融点トナーを使用することができ、これらのトナーを用いた場合でも安定した良好な画像が得られる。また、例えば、高顔料のトナー（高顔料トナー）を用いる場合には、トナーの消費量を低減することができ、例えば、低温定着トナー（低融点トナー）を用いる場合には、電源ＯＮ時のファーストプリンタを早くすることができ、低消費電力が可能となる。
【００３２】
また、ブレードの表面をＤＬＣ加工することにより、トナーにストレスをかけることなく、トナー層の層厚を従来と同様に規制することができる。
【００３３】
本発明の現像装置は、上記現像剤帯電手段は、現像剤担持体に対して、非接触に設けられている構成とすることがより好ましい。
【００３４】
上記現像剤帯電手段は、上記現像剤担持体に対して非接触に配置されると共に、上記電子放出部より放出された電子により現像剤を帯電するようになっている。すなわち、上記上記現像剤帯電手段は、現像剤に対して無負荷で帯電を行うことができる。
【００３５】
このため、上記現像装置では、上記ブレードの上記現像剤担持体に対する圧接力を従来のブレードに比べて大幅に低減することができ、上記トナーに作用する負荷（機械的負荷および熱的負荷）を減少せしめて、トナーの破壊や融着をより一層防止することができる。
【００３６】
本発明の現像装置は、さらに、上記現像剤帯電手段は、光照射手段を備えているとともに、上記電子放出部は、上記光照射手段から照射される光により、電子を放出するようになっている構成とすることがより好ましい。
【００３７】
上記の構成によれば、上記現像剤帯電手段は、現像剤に対して熱的負荷を与えることなく電子を放出できる。つまり、電子放出部は、光電効果により電子を放出するようになっている。すなわち、上記電子放出部が電子を放出するための現象として、光電効果の他に熱電子放出が考えられるが、光電効果は上記電子放出部を過熱する必要はなく、電子の放出に好適に利用できる。
【００３８】
本発明の現像装置は、現像剤担持体に担持された現像剤の帯電量を測定する測定手段と、上記光照射手段を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記測定手段によって測定された結果に基づいて、照射する光量を制御するようになっている構成とすることがより好ましい。
【００３９】
上記制御手段は、光照射手段を制御することにより、該光照射手段から照射される光量を制御するようになっている。一般に、感光体に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行うためには、トナーに十分な電荷を付与し飽和帯電させる必要がある。しかしながら温度や湿度の環境変化により、常に一定した帯電量を得ることは難しい。
【００４０】
上記の構成を備えることにより、帯電量を計測し、その計測結果に応じて光電子の放出量を可変することにより常に安定したトナーの帯電が可能となる。つまり、常に、トナーが飽和帯電量になるように、光を電子放出部に照射させることができるので、より好適な画像形成を行うことができる。
【００４１】
本発明の現像装置は、さらに、現像剤担持体の周囲の環境状態を測定する環境測定手段を備え、上記制御部は、該環境測定手段によって測定された結果に基づいて、照射する光量を制御するようになっている構成とすることがより好ましい。
【００４２】
トナーの帯電量を計測し、その測定結果に応じて帯電量を制御しても良いが、画像形成を行う場合には、環境条件、例えば温度や湿度によりプロセスの条件が異なることが知られている。
【００４３】
そこで、上記構成を用いることにより、トナーの帯電量と環境条件の双方から最適なトナーの帯電量を算出し、最適な帯電量に制御することにより良好な画像が得られる。
【００４４】
本発明の現像装置は、顔料の含有量が７重量％以上２５重量％以下の範囲内であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤を実質的に溶解させた被覆樹脂にて被覆されている現像剤を用いる構成とすることがより好ましい。
【００４５】
上記の構成によれば、上記ブレードの表面をＤＬＣ加工することにより、トナーに与える機械的な摩擦を最小限に留めることが可能となるので、トナーの溶解、トナーへの機械的ストレス、逆極性トナーの発生を防止することができる。従って、従来のトナーと比べて、機械的ストレスに弱い、例えば、トナー中に含まれる顔料割合の高い高顔料トナーを使用が可能となる。上記トナーを使用することで、印字媒体上の印字濃度を保ちながらトナーの消費量を抑えることが可能となる。
【００４６】
本発明の現像装置は、上記現像剤の融点が７５℃以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤を実質的に溶解させた被覆樹脂にて被覆されている現像剤を用いる構成とすることがより好ましい。
【００４７】
上記の構成によれば、摩擦によりトナーを帯電させるブレードの表面をＤＬＣ加工することにより、トナーに与える機械的な摩擦を最小限に留めることが可能となり、トナーの溶解、トナーへの機械的ストレス、逆極性トナーの発生を防止することが可能となる。これにより、上記現像装置に、従来よりも軟化点の低い低融点トナーを使用することができるので、画像形成を行う場合には、定着装置の温度を従来と比べて、低く設定することが可能となり、消費電力を低減させることができる。なお、上記現像剤の融点とは、「主樹脂」の融点に相当する。
【００４８】
本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、上記現像装置を備えることを特徴としている。
【００４９】
上記の構成によれば、例えば、高顔料トナーや低融点トナーの場合にも好適に使用することができる画像形成装置を提供することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１および図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。まず、本実施の形態１に係る現像装置の概略構成を、図１を参照して説明する。
【００５１】
現像装置１０は、図１に示すように、感光体ドラム（潜像担持体）２と対向するように配置され、該感光体ドラム２の表面に形成される静電潜像を、現像剤として例えば１成分系の非磁性よりなるトナー（現像剤）を用いて現像する。現像装置１０は、トナーを収容する容器状の現像槽１１、供給ローラ（現像剤供給手段）１２、現像ローラ（現像剤担持体）１３、およびトナー規制ブレード（層厚規制部材）１４を備えた構成となっている。
【００５２】
供給ローラ１２は、現像装置１０内に配置されており、現像ローラ１３と互いの外周面同士が対面するように回転可能に連設され、現像槽１１内のトナーを現像ローラ１３の外周面に供給する。
【００５３】
現像ローラ１３は、現像装置１０内に感光体ドラム（潜像保持体）２と対向する箇所にて回転可能に配置されており、供給ローラ１２により供給されたトナーを感光体ドラム２に向けて担持搬送する。
【００５４】
トナー規制ブレード１４は、現像ローラ１３の回転方向に対して、供給ローラ１２の下流側、かつ感光体ドラム２の上流側にて現像ローラ１３と接触して配置され、現像ローラ１３表面に形成されるトナー層の層厚（現像ローラ１３に担持された現像剤の厚さ）を規制する。
【００５５】
さらに、現像装置１０は、感光体ドラム２に供給されるトナーを所定の電荷量に帯電させるためのトナー帯電手段（現像剤帯電手段）として、トナー規制ブレード１４の一部に具備された電子放出部１５と、該電子放出部１５に対して紫外線を照射する紫外線照射器（光照射手段）１６とを備えている。このトナー帯電手段の詳細については後述する。
【００５６】
ここで、上記現像装置１０を備えた電子写真装置（画像形成装置）におけるプロセス部を簡単に説明する。
【００５７】
上記プロセス部は、図１に示すように、主に感光体ドラム２、帯電ローラ３、露光手段（図示せず）、現像装置１０、転写用放電ローラ４、クリーニング手段（図示せず）、除電手段（図示せず）、定着ローラ５からなる。また、図１中において、Ｐは記録用紙、Ｌは上記露光手段から照射されて感光体ドラム２表面に静電潜像を書き込む光ビームを示している。
【００５８】
感光体ドラム２は、所定方向（図１に示す矢印Ａ方向）に回転しており、まず、その外周表面が帯電ローラ３によって均一に帯電される。均一に帯電された感光体ドラム２の表面には、露光手段により画像データに応じて制御される光ビームＬが照射され、静電潜像が形成される。
【００５９】
感光体ドラム２上に形成された上記静電潜像は、感光体ドラム２の回転によって、現像装置１０と対向する位置まで移動し、該現像装置１０によってトナーを供給されて可視化される（感光体ドラム２上にトナー像が形成される）。このとき、現像装置１０の現像ローラ１３は、感光体ドラム２に供給するトナーを担持搬送するために所定方向（図１に示す矢印Ｂ方向）に回転している。
【００６０】
尚、本実施の形態１では、感光体ドラム２は、有機光半導体で構成されており、−７００Ｖ（帯電ローラ３による帯電量）に帯電して、周速度が５０ｍｍ／ｓでＡ方向に回転している。現像ローラ１３は、円筒状の導電性ゴム弾性材料で構成されており、−４００Ｖの現像バイアスが印加されて感光体ドラム２と等しい周速度でＢ方向に回転している。供給ローラ１２は、円筒状の発泡性ゴム弾性材料で構成されており、感光体ドラム２と等しい周速度でＢ方向に回転している。
【００６１】
転写用放電ローラ４は、感光体ドラム２上に現像によって形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する。感光体ドラム２の回転方向における転写用放電ローラ４の下流側には、さらにクリーニング手段および除電手段が配置され、該クリーニング手段は転写後の感光体ドラム２表面の残留トナーを除去し、該除電手段は感光体ドラム２表面を除電する。
【００６２】
トナー像が転写された後の用紙Ｐは定着ローラ５に搬送され、該用紙Ｐが上下一対の定着ローラ５の間を通過する際に加熱および加圧を受け、トナー像が用紙Ｐ上に定着される。
【００６３】
次に、現像装置１０における現像の詳細過程を説明する。
【００６４】
現像装置１０では、上述したように、供給ローラ１２より現像ローラ１３表面にトナーを順次供給して、現像ローラ１３がトナーを保持した状態で回転運動する。これにより、現像ローラ１３によって搬送されるトナーが現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４の接触領域Ｗｓとの間に案内されて、現像ローラ１３上のトナーの層厚が規制される。尚、接触領域Ｗｓは、トナー規制ブレード１４の先端に設けられている。
【００６５】
トナー規制ブレード１４によって現像ローラ１３上にその層厚が規制されたトナーは、トナー帯電手段を構成する電子放出部１５および紫外線照射器１６によって、電荷を与えられて、現像に必要な帯電量まで帯電される。すなわち、トナー規制ブレード１４に形成された電子放出部１５に対して紫外線照射器１６から紫外線を照射することによって、光電効果によって電子放出部１５から光電子が誘起される。この光電子が現像ローラ１３上のトナーに向けて放出されることにより、トナーは、所望の帯電量に帯電する。尚、上記紫外線照射器１６の発光は、現像ローラ１３の回転と同期させれば、電力消費の増加につながる不必要な発光を抑制できるため、より好ましい。また、図示はしていないが、電子放出部１５と紫外線照射器１６との間は、トナーが入り込んで光照射の障害とならないようにシールされることが好ましい。
【００６６】
上記構成のトナー帯電手段において、電子放出部１５は、トナー規制ブレード１４上の接触領域Ｗｓとは別の位置に形成されている、つまり、電子放出部１５は、トナー規制ブレード１４と一体に形成されており、電子放出部１５は現像ローラ１３上のトナーとは非接触となっているため、トナーに対して無負荷の状態で帯電を行うことができる。このため、現像装置１０では、トナー規制ブレード１４は、現像ローラ１３に対して少なくともトナーの層厚規制に必要な程度の力にて圧接されていればよく、トナー規制ブレード１４によるトナーへの加圧力および熱的負荷を大幅に低減することができる。
【００６７】
また、電子放出部１５の形成領域は、現像ローラ１３とは完全に非接触であるため、その表面粗さがトナーの層形成に及ぼすことはなく、該電子放出部１５の表面粗さが設計上の制約を受けることはない。
【００６８】
上記トナー帯電手段によって所定の帯電量まで帯電されたトナーは、さらに現像ローラ１３の回転によって感光体ドラム２との対向部まで送られ、感光体ドラム２の表面上の静電潜像に対して、静電的に供給され、該静電潜像をトナー像として現像（可視化）する。
【００６９】
続いて、上記トナー規制ブレード１４の具体的構成を、図２（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。
【００７０】
トナー規制ブレード１４は、例えば、基材としてＳＵＳの金属（すなわち、導電性基材）を使用しており、電子放出部１５が形成される領域では、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、エッチング加工等により複数の開口部１５１が設けられている。さらに、電子放出部１５が形成される領域には、光電面１５２として薄膜のアルミニウムが例えば蒸着によって積層されている。
【００７１】
図２（ａ）の記載では、上記開口部１５１は、円形状の小径穴が多数形成された構成となっているが、本発明においては開口部１５１の形状は特に限定されるものではなく、四角や三角の形状であってもよく、また、スリット形状の開口部であってもよい。
【００７２】
また、光電面１５２を形成する材料は、上述のようなアルミニウムに限定されるものではなく、光の照射を受けたときに光電効果が生じるものであれば、この他にＴａ等の金属、Ｍｇ−Ａｇ等の合金、半導体、導電ポリマー等であってもよい。また、上記光電面１５２は、トナー規制ブレード１４において、必ずしも図２（ｂ）に示すように両面に形成されている必要はなく、少なくとも紫外線照射器１６との対向面側に形成されていればよい。
【００７３】
さらに、上記電子放出部１５に照射される光は、上述のような紫外線に限定されるものではなく、光電面１５２を形成する材料に対して光電効果を起こしうる波長を有するものであれば、可視光線やＸ線等であってもよい。
【００７４】
上記構成のトナー規制ブレード１４において、電子放出部１５の光電面１５２に紫外線が照射されると、該光電面１５２にて光電効果による光電子が誘起される。この光電子は、主に、紫外線の照射面側、すなわち、紫外線照射器１６との対向面側において発生するものであるが、発生した光電子の一部は、電子放出部１５の開口部１５１を通って現像ローラ１３との対向面側からトナーに向けて放射され、トナーの帯電に寄与する。
【００７５】
また、電子放出部１５において、該電子放出部１５が電気的にフロートの状態であれば、電子放出部１５の光電面１５２が光電子を放出しつづけることができないことは容易に理解できる。このため、電子放出部１５は、光電面１５２から放出した分の電子を外部から供給可能な構成とする必要がある。ここで、上記電子放出部１５は、ＳＵＳからなるトナー規制ブレード１４の基材上に光電面１５２としてアルミニウム薄膜を蒸着した構成であるため、トナー規制ブレード１４の基材を接地することにより上記構成は容易に実現できる。
【００７６】
そして、本実施の形態において、トナー規制ブレード１４の、少なくとも接触領域Ｗｓは、ダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣと称する）から構成されている。具体的には、トナー規制ブレード１４の少なくとも接触領域Ｗｓには、ＤＬＣ加工が施されている。上記接触領域Ｗｓとは、トナー規制ブレード１４の、現像ローラ１３と接触している面を示す。
【００７７】
ＤＬＣは、ダイヤモンド状硬質炭素膜、または、非晶質炭素膜とも称されており、ダイヤモンドやグラファイトと同じように炭素元素（Ｃ）から構成されており、その結晶構造は、非晶質（アモルファス）である。上記ＤＬＣは、ダイヤモンドとよく似た特性を有しており、具体的には、平滑性にきわめて優れ、低い摩擦係数を持つという顕著な特徴を有している。
【００７８】
本実施の形態にかかるトナー規制ブレード１４は、現像ローラ１３との接触領域ＷｓにＤＬＣ加工を施している。従って、上記トナー規制ブレード１４を、例えば、従来と同様な圧力（接触圧）で、現像ローラ１３に圧接させた場合でも、トナー層の層厚を、好適な範囲に維持することができるとともに、トナーに強いストレスを与えることがない。従って、例えば、トナーとして、従来よりも軟化点が低い低融点トナーや、顔料の含有量が従来よりも多い高顔料トナーを用いた場合でも、好適に使用することができる。これにより、例えば、高顔料トナーを用いた場合には、従来と比べて、トナーの消費量を抑制することができる。また、例えば、低融点トナーを用いた場合には、電源ＯＮ時のファーストプリンタが早くなったり、定着ローラの加熱温度を低く設定することが可能となるので、低消費電力化が可能となる。また、本実施の形態では、接触領域ＷｓにＤＬＣ加工を施しているので、トナーに対するストレス（摩擦力）を従来と比べて、低減させることができる一方、摩擦によるトナーの帯電量が従来よりも低下することとなる。しかしながら、本実施の形態の現像装置１０には、トナー規制ブレード１４の摩擦による帯電の他に、トナー帯電手段が設けられているので、トナーを十分に（好適に画像形成を行うことができる程度に）帯電させることができる。
【００７９】
また、本実施の形態１に係る現像装置１０は、トナー帯電手段が設けられていることにより、トナー規制ブレード１４の圧接力を従来の摩擦帯電方式を用いた現像装置に比べて、大幅に低減することができる。これにより、トナー規制ブレード１４によるトナーへの加圧力および熱的負荷が大幅に低減され、トナー破壊やトナー規制ブレード１４へのトナー融着といった不具合を回避できる。
【００８０】
つまり、本実施の形態にかかるトナー規制ブレード１４は、従来のように、トナー層厚規制機能およびトナー帯電機能の両方の機能を有する必要はなく、トナー層厚規制機能のみに特化することができる。
【００８１】
なお、上記高顔料トナーとしては、例えば、上記トナー中の顔料の含有量が７重量％以上２５重量％以下の範囲内であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤を実質的に溶解させた被覆樹脂にて被覆されているトナー等が挙げられる。トナー中の顔料の含有量をトナー全体に対して７重量％以上２５重量％以下にすれば、例えば、画像濃度ＩＤが１．４となるときの印字媒体上へのトナーの付着量として０．０５ｍｇ／ｃｍ２以上０．９５ｍｇ／ｃｍ２以下を達成することができる。
【００８２】
また、上記低融点トナーとしては、例えば、上記トナーの融点が７５℃以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤を実質的に溶解させた被覆樹脂にて被覆されているトナー等が挙げられる。なお、上記現像剤の融点とは、「主樹脂」の融点に相当する。つまり、上記低融点トナーとは、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤を実質的に溶解させた被覆樹脂にて被覆されているトナーであって、上記主樹脂の融点が７５℃以下であるトナー等である。
【００８３】
従来では、紙等の印字媒体上において十分高い印字濃度を得るために、印字媒体へのトナー付着量を高くしている。例えば、トナー付着量を１ｍｇ／ｃｍ２という値とし、それによって、画像濃度ＩＤ＝１．４という所望の濃度を得るようにしている。また、従来では、印字媒体に、トナーをより確実に付着させるために、トナー中に含まれる主樹脂の量を多くしている。そのため、従来では、トナーの消費量が多くなるという問題がある。また、疎水性シリカ等の外添剤をトナーの表面に外添して耐電特性および流動性を制御する手法が広く用いられているが、現像漕１１の中で長期に使用されている間に撹拌等の機械的なストレスにより外添剤が脱落もしくはトナー内部へ埋没してしまい、トナーの特性の劣化を引き起こすという問題がある。特に、トナー中の顔料の含有割合が、従来よりも多い、高顔料トナーを使用する場合には、主樹脂の濃度がその分低下することにより、機械的な負荷に対して弱くなり、例えば現像漕１１での撹拌処理等によってトナーが破断され、破断したトナー内部の主樹脂が現像漕１１等に融着してしまう可能性がある。
【００８４】
また、一般に、紙等の印字媒体に転写されたトナー像を定着させるために、トナーに熱を加えて、溶融させることにより、トナー像を印字媒体に固着させる方法が用いられる。このように、トナーを溶着させる定着方法においては、トナーの溶解温度以上に印字媒体の温度を上昇させる必要があり、設定温度が高すぎると無駄な電力消費を行うばかりでなく、定着ローラ５（定着装置）を高い温度で維持するためには画像形成装置が大型化する。
【００８５】
また、印字媒体に対して、急激に高い温度を加えるため印字媒体にカールが発生したり、電源投入時には定着ローラ５を所定の温度に上昇させる必要があるので、ファーストプリントまでに長時間を必要とする。
【００８６】
また、融点の低いトナーを現像槽１１で攪拌処理などによって、トナーが溶融温度に達するとトナーが破断され、破断したトナー内部の樹脂が現像漕等に融着してしまう可能性がある。
【００８７】
本実施の形態にかかる現像装置１０は、トナー規制ブレード１４の現像ローラ１３との接触領域ＷｓにＤＬＣ加工を施している。これにより、トナー規制ブレード１４は、現像ローラ１３に担持されたトナーに、強いストレスをかけることなく、トナー層の層厚を規制することができる。従って、上記のような、低融点トナーや高顔料トナーを好適に用いることができる。
【００８８】
ここで、本実施の形態にかかる現像装置１０を用いて、トナー規制ブレード１４の接触領域Ｗｓが、ＳＵＳ（ステンレス鋼板）で形成されている構成（従来例）と、ＤＬＣ加工を施した構成（実施例）との違いについて、具体的に説明する。
【００８９】
図３は、トナー規制ブレード１４の接触領域ＷｓをＳＵＳ材で構成したもの（従来例）と、ＤＬＣ加工を施したもの（実施例）とにおける、現像ローラの回転トルクの測定を行ったグラフである。トナー規制ブレード１４は共に２ｋｇ重の力で現像ローラ１３を押圧している。
【００９０】
図３に示すように、従来例のＳＵＳ部材で接触領域Ｗｓが形成されたトナー規制ブレード１４では、時間経過と共に現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４との摩擦が増加することにより、現像ローラ１３の回転トルクが増加していることが分かる。
【００９１】
一方、これに対して、トナー規制ブレード１４にＤＬＣ加工を施したもの（実施例）は、ＤＬＣの有する高い硬度、滑らかな表面、低い摩擦係数のために、接触領域ＷｓにＤＬＣ加工を施したトナー規制ブレード１４では、現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４との摩擦が低い状態で安定し、回転トルクの時間経過による変化が無いことが分かる。
【００９２】
次に、図４は、従来例と、実施例とで、トナーの帯電量を時間経過と共に測定したグラフである。従来例の場合には、現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４とが所定の摩擦係数をもっているため、初期ではトナーを飽和帯電させているが、時間経過とともにトナーの帯電量が低下していることが分かる。また、急激に電荷量が下がった後、さらに、電荷が徐々に低下していく。この電荷量の急激な減少の後、徐々に電荷が減少する理由としては、従来例の場合には、時間経過とともに、トナー規制ブレード１４の接触領域Ｗｓでトナーの融着が起こり、トナーとトナーとの間で摩擦が起きることにより、電荷量が低下するものと考えられる。
【００９３】
一方、これに対し、実施例では、現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４との摩擦係数が小さいため、トナーの電荷量は従来例に比して低くなっている。しかしながら、トナーの帯電量は時間経過に関係なく安定しているので、外部、すなわち、トナー帯電手段から一定の電荷をトナーに加えることにより、該トナーが所定の電荷量（飽和帯電量）を有するように制御することが容易となる。
【００９４】
本実施の形態の場合、電子放出部１５に、紫外線照射器１６からの紫外線を照射することで、光電効果により、電子放出部１５から光電子が放出される。そして、該電子放出部１５より放出された光電子を該トナーに向けて降り注ぐことによりトナーを帯電するようになっている。
【００９５】
上記のように、本実施の形態にかかる現像装置１０は、トナーの帯電をトナー帯電手段にて行うので、摩擦帯電で予備的に帯電を行わせるものの、トナーに対する摩擦力が従来と比べて小さい。従って、トナーに与える障害（ストレスや熱）を小さくすることが可能となるので、高顔料トナーや低融点トナーを利用することが可能となる。
【００９６】
また、トナーの電荷量の不足に対しては、光電効果を利用した非接触の帯電方法を用いることにより、トナーにストレスを与えることなく安定した帯電量を確保することができトナーへの悪影響を防止することができる。
【００９７】
トナー規制ブレード１４の接触領域ＷｓにＤＬＣ加工を施す方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法やイオン化蒸着法、アーク式イオンプレーティング法等が挙げられる。具体的に、プラズマＣＶＤ法により、ＤＬＣ加工を施す場合には、向かい合う二つの電極の間に高周波電力を加えることによって、その間にグロー放電が生じさせ、このグロー放電を利用して電極の間に導入したＣＨ４（メタン）などの原料ガスを分解させて、カソード電極にセットしたトナー規制ブレード１４の上にＤＬＣ薄膜を堆積させればよい。
【００９８】
また、上記の説明では、トナー規制ブレード１４の接触領域ＷｓにＤＬＣ加工が施されている例について説明したが、例えば、トナー規制ブレード１４の全面にＤＬＣ加工を施してもよい。
【００９９】
本実施の形態では、主として光電効果により、トナー帯電を行っている。ここで、光電効果を用いた場合における、トナーの帯電量を制御する方法について説明する。
【０１００】
本実施の形態にかかる現像装置１０は、図５に示すように、制御部３０を備えている。該制御部３０は、紫外線照射器（光照射手段）１６の紫外線の照射量を、後述する様々な条件にて制御するようになっている。そして、現像装置１０は、帯電量検出部３３、温度検出部３４、湿度検出部３５およびテーブルメモリ３６を有している。なお、上記帯電量検出部３３、温度検出部３４および湿度検出部３５については、必須の構成ではなく、任意で設けられていればよい。また、本実施の形態にかかる画像形成装置には、画像形成条件を入力する入力部３１が設けられている。
【０１０１】
帯電量検出部３３は、現像ローラ１３上に存在する（担持された）トナーの帯電量を検出（測定）するようになっている。温度検出部３４は、現像装置１０の外部の温度（気温）や装置内部の温度を検出するものである。湿度検出部は、現像装置１０の外部の湿度や装置内部の湿度を検出するものである。テーブルメモリ３６は、帯電量検出部３０で検出されたトナーの帯電量や、温度検出部３４で検出された温度、湿度検出部３５で検出された湿度、入力部３１から入力された画像形成条件に基づいて、最適な帯電量が記憶されたものである。
【０１０２】
制御部３０は、入力部３１、帯電量検出部３３、温度検出部３４および／または湿度検出部３５からの入力条件および／または測定結果に基づいて、最適な帯電量の算出を行う、または最適な帯電量をテーブルメモリ３６から抽出して、紫外線照射部１６から照射される紫外線の照射量を制御している。これにより、常に、現像ローラ１３上に担持されたトナーを、画像形成に最適な帯電量に帯電させることができる。なお、本実施の形態では、現像装置１０内部、特に、現像ローラ１３の周囲の温度、湿度のうちの少なくとも１つを環境条件と称する。
【０１０３】
また、上記説明では、トナー帯電手段（現像剤帯電手段）が上記現像ローラ（現像剤担持体）１３に対して、非接触に設けられている構成について説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、トナー帯電手段と現像ローラ１３とが、接触するように設けられていてもよい。しかしながら、本実施の形態にかかる現像装置１０として、トナー帯電手段が、現像ローラ（現像剤担持体）１３に対して、非接触に配置されている構成とする、すなわち、上記トナー帯電手段は、上記現像ローラ１３に対して非接触に配置されると共に、上記電子放出部より放出された電子をトナーに向けて降り注ぐ方式により該トナーを帯電させる、上記トナー帯電手段は、トナーに対して無負荷で帯電を行うことができる。このため、本実施の形態では、トナー帯電手段は、上記現像ローラに対して非接触に配置されている構成がより好ましい。
【０１０４】
また、上記トナー帯電手段を設けることにより、上記現像ローラ１３上に層形成されるトナーに対して層厚規制を行うトナー規制ブレード１４は、従来のように、トナー層厚規制機能およびトナー帯電機能の両方の機能を有する必要はなく、トナー層厚規制機能のみに特化することができる。
【０１０５】
このため、上記現像装置１０では、上記トナー規制ブレード１４の上記現像ローラ１３に対する圧接力を従来のトナー規制ブレード１４に比べて大幅に低減することができ、上記トナーに作用する負荷（機械的負荷および熱的負荷）を減少せしめて、トナーの破壊や融着を防止することができる。
【０１０６】
また、上記電子放出部１５は、トナー規制ブレード１４と一体的に形成されていることがより好ましい。つまり、本実施の形態にかかる現像装置１０では、上記電子放出部が、上記現像ローラ１３上に層形成されるトナーに対して層厚規制するトナー規制ブレード１４の、現像ローラ１３との接触領域以外の領域に形成されている構成とすることがより好ましい。
【０１０７】
上記の構成によれば、上記電子放出部をトナー規制ブレード１４の一部に形成することによって、電子放出部を設けるための新たな部材が必要なく、部材点数の削減を図ることができる。
上記構成とすることにより、現像装置１０の小型化を図ることができる。
【０１０８】
また、上記の説明では、光電効果により発生した光電子にて、トナーを帯電させる構成について説明したが、トナーを帯電させる方法については、特に限定されるものではなく、例えば、熱によって発生する電子を用いてトナーを帯電させてもよい。
【０１０９】
［実施の形態２］
本発明の他の実施の一形態について図６ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【０１１０】
上記実施の形態１に係る現像装置１０では、光電効果によって光電面１５２から誘起された光電子は、電子放出部１５の開口部１５１を通って現像ローラ１３との対向面側からトナーに向けて放射される。しかしながら、上記構成において、トナー規制ブレード１４の光照射面側で発生する光電子は、開口部１５１を通過するとは限らず、該開口部１５１を通過しない光電子はトナーの帯電には寄与しない。このため、上記現像装置１０のトナー帯電手段では、そのトナー帯電効率はあまり高くない。
【０１１１】
本実施の形態２では、現像装置においてトナー帯電効率を向上させることのできる好適例を説明する。
【０１１２】
本実施の形態２に係る現像装置１０’は、図６に示すように、現像装置１０の構成においてトナー規制ブレード１４をトナー規制ブレード１４’に代えると共に、該トナー規制ブレード１４’と現像ローラ１３との間に電気的バイアスを印加する構成となっている。このため、トナー規制ブレード１４’はバイアス印加手段１９と接続されている。このバイアス印加手段１９は、トナー規制ブレード１４’の基材に接続する構成とすることができる。また、現像ローラ１３側のバイアス印加手段２０は、感光体ドラム２と現像ローラ１３との間で現像バイアスを印加するためのバイアス印加手段をそのまま兼用することができる。現像装置１０’においてその他の構成は現像装置１０と同じである。
【０１１３】
トナー規制ブレード１４’の具体的構成を、図７（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。
【０１１４】
トナー規制ブレード１４’は、トナー規制ブレード１４とほぼ同様の構成であるが、図７（ｂ）に示すように、現像ローラ１３との接触領域Ｗｓにおいて絶縁層１７および金属層１８が設けられている点が異なっている。尚、トナー規制ブレード１４’上に形成される電子放出部１５の構成は、トナー規制ブレード１４と同様の構成である。本実施の形態では、金属層１８が、現像ローラ１３との接触領域Ｗｓに相当する。つまり、トナー規制ブレード１４の接触領域Ｗｓとは、実際に、現像ローラ１３と接触している領域を示している。
【０１１５】
現像装置１０’では、トナー規制ブレード１４’と現像ローラ１３との間に電気的バイアスを印加するため、現像装置１０のようにトナー規制ブレード１４の導電性基材と現像ローラ１３とが直接接触する構成であれば、トナー規制ブレード１４と現像ローラ１３との間が導通してしまい、上述のような電気的バイアスを印加することができない。
【０１１６】
すなわち、絶縁層１７は、現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４’の基材との間を絶縁するために設けられるものであり、例えば、上記基材の上に厚さ８０μｍのフッ素樹脂層として形成される。
【０１１７】
また、金属層１８は、現像ローラ１３の表面において均一なトナー層が形成されるように、現像ローラ１３との接触面において適切な硬度や表面粗さを提供するものである。金属層１８としては、例えば、厚さ２０μｍのＳＵＳの金属層が積層される。そして、本実施の形態では、このＳＵＳからなる金属層１８の、少なくとも、現像ローラ１３と実質的に接触している領域は、ＤＬＣ加工が施されている。
【０１１８】
尚、現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４’との間を絶縁する構成としては、上述のようにトナー規制ブレード１４’側に絶縁層１７を設ける構成に限定されるものではなく、導電性基材からなる現像ローラ１３の外周層に、例えばゴム等の絶縁層を設ける構成であってもよい。
【０１１９】
上記構成の現像装置１０’では、トナー規制ブレード１４’と現像ローラ１３との間に電気的バイアスを印加することにより、以下の２つの作用によって帯電効果を向上させることができる。
【０１２０】
まず、第１の作用として、上記電気的バイアスを印加することで、トナー規制ブレード１４’と現像ローラ１３との間に電界が発生する。このとき、トナー規制ブレード１４’の電子放出部１５における開口部１５１付近では図８に示すような電気力線（図中、破線にて示す）が発生する。
【０１２１】
このため、電子放出部１５の光電面１５２において、開口部１５１付近で発生した光電子は、上記電気力線に沿って移動し、開口部１５１を通過して現像ローラ１３側に引き寄せられる。すなわち、発生した光電子をトナーの帯電に効率的に使用できる。
【０１２２】
次に、第２の作用として、現像ローラ１３側に引き寄せられた光電子は、上記電界の作用によって加速される。そして加速された電子が、気体分子に衝突すると、該気体分子が電子を放出してイオン化する。このとき、気体分子より放出された電子も同様の作用を生じるため、気体中の電子が急激に増加する、いわゆる電子なだれの現象が発生する。この電子なだれによって生じた電子もトナーの帯電に寄与するため、帯電効率が大幅に向上する。
【０１２３】
［実施の形態３］
本発明の他の実施の一形態について図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【０１２４】
実施の形態１および２では、トナー規制ブレード１４またはトナー規制ブレード１４’の電子放出部１５において、開口部１５１のブレード断面における形状（図２（ｂ）参照）が直方形状となっている。すなわち、実施の形態１および２における電子放出部１５の開口部１５１では、光照射面側の開口面積と、現像ローラ１３との対向面側の開口面積とが等しくなっている。
【０１２５】
これに対し、本実施の形態３に係るトナー規制ブレードは、電子放出部における開口部の形状を、光照射面側の開口面積を、現像ローラ１３との対向面側の開口面積より大きくすることで、電子放出部１５における受光領域の面積を拡大し、光電子の発生量の増加を図っている。
【０１２６】
本実施の形態３における上記トナー規制ブレードの一例を図９（ａ）および（ｂ）に示す。
【０１２７】
図９（ａ）および（ｂ）に示すトナー規制ブレード２１は、例えば、基材としてＳＵＳの金属（すなわち、導電性基材）を使用しており、その一部に電子放出部２２が形成されている。電子放出部２２では、複数の開口部２２１が設けられており、さらに、光電面２２２として薄膜のアルミニウムが例えば蒸着によって積層されている。
【０１２８】
ここで、上記開口部２２１は、光照射面側の開口直径φ１と、現像ローラ１３との対向面側の開口直径φ２とがφ１＞φ２となるようなすり鉢形状となっている。尚、上記形状の開口部２２１をトナー規制ブレード２１に形成することは、例えば片面エッチングによって容易に形成可能である（尚、図２に示すようなストレート穴は両面エッチングを行った場合に得られる）。また、上記光電面２２２は、電子放出部２２において、少なくとも光照射面側と開口部２２１の内面とに形成されていればよい。
【０１２９】
電子放出部２２をこのような形状とした場合、電子放出部２２へ照射された光は、光電面２２２と開口部２２１の内面とによって受光される。このため、電子放出部２２における受光領域の面積を拡大でき、光電子の発生量を増加させてトナー帯電の安定化を図ることができる。
【０１３０】
但し、上記開口部２２１は、（光照射面側の開口面積）＞（現像ローラ１３との対向面側の開口面積）の関係を満たしていれば、その形状は特に限定されるものではないことは、実施の形態１および２における電子放出部１５の場合と何ら変わりはない。
【０１３１】
上記トナー規制ブレード２１は、実施の形態１に係る現像装置１０のように、トナー規制ブレード２１と現像ローラ１３との間に電気的バイアスを印加しない構成であってもよい。しかしながら、実施の形態２に係る現像装置１０’のように、現像ローラ１３との接触領域Ｗｓに絶縁層を設け、トナー規制ブレード２１と現像ローラ１３との間に電気的バイアスを印加する構成に対応させることが好適である。
【０１３２】
【発明の効果】
本発明の現像装置は、以上のように、現像剤を保持するとともに、上記潜像保持体上に搬送する現像剤担持体と、上記現像剤担持体に担持された現像剤の厚さを規制する層厚規制部材と、上記現像剤担持体に担持された現像剤に対して帯電を施す現像剤帯電手段とを有し、上記現像剤帯電手段は、帯電される現像剤に向けて電子を放出する電子放出部を備えているととともに、上記層厚規制部材の、少なくとも上記現像剤との接触領域は、ダイヤモンドライクカーボンで構成されている構成である。
【０１３３】
従って、例えば、ストレス（負荷）に弱いトナーであっても、ストレスをかけることなく、飽和帯電させることが可能となるので、例えば、従来と比べて顔料の含有割合の多い高顔料トナーや、従来よりも低い温度で定着が可能な低融点トナーを使用することができ、これらのトナーを用いた場合でも安定した良好な画像が得られるという効果を奏する。
【０１３４】
本発明の現像装置は、上記現像剤帯電手段は、現像剤担持体に対して、非接触に設けられている構成とすることにより、上記トナーに作用する負荷（機械的負荷および熱的負荷）を減少せしめて、トナーの破壊や融着をより一層防止することができる。
【０１３５】
本発明の現像装置は、さらに、上記現像剤帯電手段は、光照射手段を備えているとともに、上記電子放出部は、上記光照射手段から照射される光により、電子を放出するようになっている構成とすることがより好ましい。それゆえ、光電効果は上記電子放出部を過熱する必要はなく、電子の放出に好適に利用できる。
【０１３６】
本発明の現像装置は、現像剤担持体に担持された現像剤の帯電量を測定する測定手段と、上記光照射手段を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記測定手段によって測定された結果に基づいて、照射する光量を制御するようになっている構成とすることにより、常に、トナーが飽和帯電量になるように、光を電子放出部に照射させることができるので、より好適な画像形成を行うことができる。
【０１３７】
本発明の現像装置は、さらに、現像剤担持体の周囲の環境状態を測定する環境測定手段を備え、上記制御部は、該環境測定手段によって測定された結果に基づいて、照射する光量を制御するようになっていることにより、最適な帯電量に制御することにより良好な画像が得られる。
【０１３８】
本発明の現像装置は、顔料の含有量が７重量％以上２５重量％以下の範囲内であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆された現像剤を用いる構成とすることにより、印字媒体上の印字濃度を保ちながらトナーの消費量を抑えることが可能となる。
【０１３９】
本発明の現像装置は、上記現像剤の融点が７５℃以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆された現像剤を用いる構成とすることにより、上記現像装置に、従来よりも軟化点の低い低融点トナーを使用することができるので、画像形成を行う場合には、定着装置の温度を従来と比べて、低く設定することが可能となり、消費電力を低減させることができる。
【０１４０】
本発明の画像形成装置は、以上のように、上記現像装置を備える構成である。
【０１４１】
それゆえ、例えば、高顔料トナーや低融点トナーの場合にも好適に使用することができる画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】上記現像装置に使用されるトナー規制ブレードの構成を示すものであり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図３】実施例と比較例との現像ローラの回転トルクの測定を行ったグラフである。
【図４】従来例と実施例とのトナーの帯電量を時間経過と共に測定したグラフである。
【図５】上記現像装置に備えられた紫外線照射器を制御する構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】上記現像装置に使用されるトナー規制ブレードの構成を示すものであり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】上記トナー規制ブレードと現像ローラとの間に電気的バイアスを印加した時に、トナー規制ブレードの開口部付近に生じる電気力線を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る現像装置に使用されるトナー規制ブレードの構成を示すものであり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
２ 感光体ドラム（潜像保持体）
１０，１０’ 現像装置
１１ 現像槽
１２ 供給ローラ（現像剤供給手段）
１３ 現像ローラ（現像剤担持体）
１４，１４’，２１ トナー規制ブレード（層厚規制ブレード）
１５，２２ 電子放出部
１６ 紫外線照射器（光照射手段）
１９，２０ バイアス印加手段
１５１，２２１ 開口部
１５２，２２２ 光電面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device used for an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, toner is supplied to a developing unit for a photosensitive member (latent image holding member) which carries and conveys an electrostatic latent image, and a static electricity on a surface of the photosensitive member is supplied. The electrostatic latent image is developed (visualized) by the toner. Specifically, in such a developing device, the toner is sequentially supplied to the surface of a developing roller (developer carrier) from a circumferential direction by a supply roller, and is carried and conveyed toward the photoconductor by rotation of the developing roller.
[0003]
The thickness of the toner layer formed on the developing roller is regulated on the developing roller by a blade provided downstream of the supply roller in the rotation direction of the developing roller. At the same time, the toner is charged by friction with the blade (frictional charging). The charged toner is carried and transported by the developing roller to a portion facing the photoconductor located further downstream in the rotation direction, and is electrostatically supplied to an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor, and is electrostatically supplied. The electrostatic latent image is developed (visualized) as a toner image. The visualized toner image is transferred onto a recording sheet by a transfer unit, and then heated and pressed by a fixing unit and fixed on the recording sheet.
[0004]
Generally, in order to perform development by attaching toner to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor, it is necessary to impart a sufficient charge to the toner and saturate the toner.
[0005]
However, in the electrophotographic apparatus of the above-described method, a fixed amount of electric charge may not be given to the toner in some cases. Specifically, the blade is brought into contact with the toner carried on the developing roller, and the blade is rubbed with the toner to charge the toner. However, when a certain amount of charging is performed on the toner, it is necessary to apply a strong frictional force to the toner, which may degrade the toner quality. Further, for example, when the toner cannot be applied with a strong load, a certain amount of charging cannot be performed by the above method.
[0006]
In order to overcome the above-mentioned problem of the triboelectric charging method, for example, techniques disclosed in Patent Documents 1, 2, and 3, or Patent Documents 4, 5 have been proposed.
[0007]
Specifically, Patent Documents 1, 2, and 3 describe that a toner contains a photochromic compound or the like that reacts to light having a special wavelength, and the toner is charged by directly irradiating the toner inside the developing device. An approach is disclosed.
[0008]
Further, toners by light irradiation utilizing a photochromic reaction are disclosed in Patent Documents 6 and 7, for example.
[0009]
On the other hand, Patent Literatures 4 and 5 disclose a configuration in which, in addition to a blade, a charging unit that injects charge into toner is provided so as to be in contact with a developing roller.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-7-281473 (publication date: October 27, 1995)
[0011]
[Patent Document 2]
JP-A-7-295327 (publication date; November 10, 1995)
[0012]
[Patent Document 3]
JP-A-9-6132 (publication date; January 10, 1997)
[0013]
[Patent Document 4]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-19840 (publication date; January 21, 2000)
[0014]
[Patent Document 5]
JP-A-6-149032 (publication date; May 27, 1994)
[0015]
[Patent Document 6]
JP-A-4-220657 (publication date; August 11, 1992)
[0016]
[Patent Document 7]
JP-A-7-234536 (publication date; September 5, 1995)
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, the following problem occurs.
[0018]
The techniques described in the above Patent Documents 1 to 3 charge the toner by irradiating light to a toner containing a special photochromic compound. However, when a special substance such as a photochromic compound is contained in the toner, the amount of the main resin and the pigment contained in the toner decreases, so that the amount of the toner used increases, and the amount of the toner increases. It is needless to say that the photochromic compound may have an adverse effect on pigments and the like, and various adverse effects may occur. Further, when a special substance such as a photochromic compound is contained in the toner, there is a problem that the cost of the toner increases.
[0019]
Further, in the above-described conventional configuration, the blade serving as the layer thickness regulating member regulates the layer thickness of the toner and is also used to frictionally charge the toner. That is, in the above-described conventional configuration, the toner is charged by friction with the blade. Therefore, in order to obtain a desired amount of charge in the toner, the blade is pressed against the developing roller with a relatively large pressing force (F). ing.
[0020]
As described above, in a configuration in which a large pressing force acts on the toner by the blade, there is a possibility that the toner is destroyed by the pressing force.
[0021]
Further, the following can be said in the energy balance in the above-mentioned triboelectric charging system. That is, the driving energy (Ek) of the developing roller is converted into the toner layer thickness regulating energy (Es) and the toner charging energy (Et) by the action of the blade, but a part thereof is consumed as heat loss energy (El). You.
[0022]
Depending on the heat loss energy (E1) generated at this time, the destruction of the toner is promoted by the softening of the toner, or the softened toner is fused to the blade surface to deteriorate the frictional charging characteristics of the toner. Problems arise.
[0023]
In particular, in recent years, as an energy-saving technology, toners such as reducing the softening point of the toner to reduce the fixing energy, or increasing the number of pigment parts of the toner to increase the coloring power (reducing the toner's destruction resistance) have been developed. Improvements are underway. Specifically, by increasing the pigment component of the toner, it is possible to reduce the amount of toner attached and reduce the amount of toner consumed even in an image having the same density, or to dissolve the resin component of the toner at a low temperature. Adoption of toner that enables fixing (power saving) at low temperatures is being promoted. However, the conventional triboelectric charging method is not suitable for such a toner because the pressure and thermal load on the toner are large as described above.
[0024]
Further, increasing the amount of the pigment component of the toner causes a problem that the ratio of the resin component of the toner decreases, and the toner strength decreases. Further, with respect to a toner in which the resin component of the toner is dissolved at a low temperature, there is a problem that the toner is melted and fixed when the toner is stirred in the developing device.
[0025]
On the other hand, in the configurations disclosed in Patent Documents 4 and 5, a charging unit is provided in order to compensate for the amount of charge of the toner charged by friction. No disclosure or suggestion. Further, in the configurations of Patent Documents 4 and 5, for example, when using a low melting point having a softening point lower than the conventional one, the frictional force applied to the toner is reduced, that is, when the pressure contact force of the blade is reduced. There is a problem that the thickness of the toner layer is increased. When the thickness of the toner layer is increased, the amount of toner used is increased, and the image quality is deteriorated. Furthermore, in the conventional charge injection, it is difficult to set an applied voltage in consideration of environmental conditions. For example, there is a problem in that the device may be damaged by discharge in high humidity and ozone may be generated in discharge.
[0026]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to prevent deterioration of the toner, that is, to prevent the destruction of the toner and the fusion to the blade, thereby improving the reliability of development. To provide a developing device which can be suitably adapted to a low melting point toner whose softening point is reduced in order to reduce fixing energy and a high pigment toner whose pigment number is increased in order to increase coloring power. It is in.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a developing device of the present invention is a developing device that develops an electrostatic latent image formed on a latent image holding member by using a charged developer, and holds the developer. A developer carrier conveyed on the latent image carrier, a layer thickness regulating member for regulating the thickness of the developer carried on the developer carrier, and a developer carrier carried on the developer carrier. A developer charging means for charging the developer, wherein the developer charging means includes an electron emission portion for emitting electrons toward the charged developer, and the layer thickness regulation. At least a contact area of the member with the developer is made of diamond-like carbon.
[0028]
According to the above configuration, the friction coefficient of the toner (developer) with respect to the blade can be reduced by processing the surface of the blade (layer thickness regulating member) with diamond-like carbon (DLC). Thus, it is possible to prevent the dissolution of the toner, the mechanical stress on the toner, and the generation of the opposite polarity toner by minimizing the friction.
[0029]
Further, by performing DLC processing on the surface of the blade, for example, when the amount of charge of the toner decreases due to a decrease in the friction of the toner against the blade, the toner can be charged by the developer charging unit. Therefore, the toner can be charged to a predetermined charge amount.
[0030]
That is, the blade that regulates the layer thickness of the developer formed on the developer carrier does not need to have both the toner layer thickness regulating function and the toner charging function as in the related art. It is possible to specialize only in the toner layer thickness regulating function.
[0031]
Therefore, for example, even if the toner is weak against stress (load), it is possible to charge the toner without saturation, so that, for example, a high-pigment toner having a higher pigment content than the conventional toner, It is possible to use a low-melting-point toner that can be fixed at a lower temperature, and a stable and good image can be obtained even when these toners are used. For example, when a high-pigment toner (high-pigment toner) is used, the amount of toner consumption can be reduced. The speed of the first printer can be increased, and low power consumption can be achieved.
[0032]
Further, by performing DLC processing on the surface of the blade, the layer thickness of the toner layer can be regulated in the same manner as in the related art without applying stress to the toner.
[0033]
More preferably, the developing device of the present invention has a configuration in which the developer charging unit is provided in non-contact with the developer carrier.
[0034]
The developer charging means is arranged in non-contact with the developer carrier, and charges the developer with electrons emitted from the electron emission section. That is, the developer charging means can charge the developer without load.
[0035]
Therefore, in the developing device, the pressing force of the blade against the developer carrier can be significantly reduced as compared with the conventional blade, and the load (mechanical load and thermal load) acting on the toner can be reduced. By reducing the amount, the destruction and fusion of the toner can be further prevented.
[0036]
In the developing device of the present invention, the developer charging unit further includes a light irradiation unit, and the electron emission unit emits electrons by light irradiated from the light irradiation unit. Is more preferable.
[0037]
According to the above configuration, the developer charging unit can emit electrons without applying a thermal load to the developer. That is, the electron-emitting portion emits electrons by the photoelectric effect. That is, as a phenomenon for the electron-emitting portion to emit electrons, thermionic emission can be considered in addition to the photoelectric effect. The photoelectric effect does not require overheating of the electron-emitting portion, and is preferably used for emitting electrons. it can.
[0038]
The developing device of the present invention includes a measuring unit for measuring a charge amount of the developer carried on the developer carrying member, and a control unit for controlling the light irradiating unit, wherein the control unit measures by the measuring unit. More preferably, the amount of light to be irradiated is controlled based on the result obtained.
[0039]
The control means controls the amount of light emitted from the light irradiation means by controlling the light irradiation means. Generally, in order to apply toner to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor to perform development, it is necessary to impart a sufficient charge to the toner and to charge the toner to saturation. However, it is difficult to always obtain a constant charge amount due to environmental changes in temperature and humidity.
[0040]
With the above configuration, the amount of charge is measured, and the amount of emission of photoelectrons is varied according to the measurement result, whereby the toner can always be stably charged. That is, light can always be applied to the electron-emitting portion so that the toner has a saturated charge amount, so that more suitable image formation can be performed.
[0041]
The developing device of the present invention further includes an environment measuring unit that measures an environment state around the developer carrier, and the control unit controls an amount of light to be irradiated based on a result measured by the environment measuring unit. It is more preferable to adopt a configuration adapted to perform this.
[0042]
The charge amount of the toner may be measured, and the charge amount may be controlled according to the measurement result. However, when performing image formation, it is known that process conditions vary depending on environmental conditions, for example, temperature and humidity. I have.
[0043]
Therefore, by using the above-described configuration, a good image can be obtained by calculating the optimal charge amount of the toner from both the charge amount of the toner and the environmental conditions and controlling the charge amount to the optimal value.
[0044]
In the developing device of the present invention, the pigment content is in the range of 7% by weight or more and 25% by weight or less, and the surface of the pigment dispersion obtained by dispersing the pigment between the main resins substantially contains the charged coating agent. It is more preferable to employ a configuration in which a developer coated with a coating resin that has been dissolved is used.
[0045]
According to the above configuration, by performing DLC processing on the surface of the blade, it is possible to minimize the mechanical friction given to the toner, so that the dissolution of the toner, the mechanical stress on the toner, and the reverse polarity Generation of toner can be prevented. Therefore, it is possible to use a high-pigment toner that is less susceptible to mechanical stress than a conventional toner, for example, has a high pigment content in the toner. By using the above toner, it is possible to suppress the consumption of the toner while maintaining the print density on the print medium.
[0046]
The developing device of the present invention is a coating resin in which the melting point of the developer is 75 ° C. or less, and the surface of a pigment dispersion obtained by dispersing a pigment between the main resins is substantially dissolved with a charged coating agent. It is more preferable to use a developer covered with a developer.
[0047]
According to the above configuration, the mechanical friction applied to the toner can be minimized by subjecting the surface of the blade that charges the toner by friction to DLC processing, so that the dissolution of the toner and the mechanical stress on the toner can be suppressed. , It is possible to prevent the generation of toner of opposite polarity. As a result, a low-melting toner having a lower softening point can be used in the developing device, so that when performing image formation, the temperature of the fixing device can be set lower than in the conventional case. And power consumption can be reduced. The melting point of the developer corresponds to the melting point of the “main resin”.
[0048]
According to another aspect of the invention, there is provided an image forming apparatus including the developing device.
[0049]
According to the above configuration, for example, it is possible to provide an image forming apparatus that can be suitably used even in the case of a high pigment toner or a low melting point toner.
[0050]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the developing device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
[0051]
As shown in FIG. 1, the developing device 10 is disposed so as to face the photosensitive drum (latent image carrier) 2, and uses an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 2 as a developer. For example, development is performed using a one-component nonmagnetic toner (developer). The developing device 10 includes a container-shaped developing tank 11 containing toner, a supply roller (developer supply unit) 12, a developing roller (developer carrier) 13, and a toner regulating blade (layer thickness regulating member) 14. It has a configuration.
[0052]
The supply roller 12 is disposed in the developing device 10, is rotatably connected to the developing roller 13 so that the outer peripheral surfaces thereof face each other, and supplies the toner in the developing tank 11 to the outer peripheral surface of the developing roller 13. Supply.
[0053]
The developing roller 13 is rotatably disposed in the developing device 10 at a position facing the photosensitive drum (latent image holding member) 2, and directs the toner supplied by the supply roller 12 toward the photosensitive drum 2. Carry and transport.
[0054]
The toner regulating blade 14 is disposed in contact with the developing roller 13 on the downstream side of the supply roller 12 and on the upstream side of the photosensitive drum 2 with respect to the rotation direction of the developing roller 13, and is formed on the surface of the developing roller 13. The thickness of the toner layer (the thickness of the developer carried on the developing roller 13) is regulated.
[0055]
Further, the developing device 10 includes, as a toner charging unit (developer charging unit) for charging the toner supplied to the photosensitive drum 2 to a predetermined charge amount, an electron emission device provided in a part of the toner regulating blade 14. And an ultraviolet irradiator (light irradiating means) 16 for irradiating the electron emitting section 15 with ultraviolet rays. Details of the toner charging means will be described later.
[0056]
Here, a process section in an electrophotographic apparatus (image forming apparatus) including the developing device 10 will be briefly described.
[0057]
As shown in FIG. 1, the process section mainly includes a photosensitive drum 2, a charging roller 3, an exposing unit (not shown), a developing device 10, a transfer discharging roller 4, a cleaning unit (not shown), and a charge removing unit. And a fixing roller 5 (not shown). In FIG. 1, P indicates a recording sheet, and L indicates a light beam irradiated from the exposure unit and writing an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 2.
[0058]
The photoreceptor drum 2 is rotating in a predetermined direction (the direction of the arrow A shown in FIG. 1), and the outer peripheral surface is first uniformly charged by the charging roller 3. The uniformly charged surface of the photosensitive drum 2 is irradiated with a light beam L controlled according to image data by an exposure unit, and an electrostatic latent image is formed.
[0059]
The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 2 is moved to a position facing the developing device 10 by the rotation of the photosensitive drum 2, and toner is supplied by the developing device 10 to be visualized (photosensitive) A toner image is formed on the body drum 2). At this time, the developing roller 13 of the developing device 10 is rotating in a predetermined direction (the direction of the arrow B shown in FIG. 1) to carry and convey the toner to be supplied to the photosensitive drum 2.
[0060]
In the first embodiment, the photosensitive drum 2 is made of an organic optical semiconductor, is charged to -700 V (the amount of charge by the charging roller 3), and rotates in the direction A at a peripheral speed of 50 mm / s. are doing. The developing roller 13 is formed of a cylindrical conductive rubber elastic material, and rotates in the B direction at a peripheral speed equal to that of the photosensitive drum 2 when a developing bias of −400 V is applied. The supply roller 12 is made of a cylindrical foamed rubber elastic material, and rotates in the B direction at the same peripheral speed as the photosensitive drum 2.
[0061]
The transfer discharge roller 4 transfers the toner image formed on the photosensitive drum 2 by development to the paper P. On the downstream side of the transfer discharge roller 4 in the rotation direction of the photosensitive drum 2, a cleaning unit and a charge removing unit are further arranged, and the cleaning unit removes residual toner on the surface of the photosensitive drum 2 after the transfer, and removes the charge. The means removes electricity from the surface of the photosensitive drum 2.
[0062]
The sheet P on which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing roller 5, and is heated and pressed when the sheet P passes between the pair of upper and lower fixing rollers 5, so that the toner image is fixed on the sheet P. Is done.
[0063]
Next, a detailed process of development in the developing device 10 will be described.
[0064]
In the developing device 10, as described above, the toner is sequentially supplied from the supply roller 12 to the surface of the developing roller 13, and the developing roller 13 rotates while holding the toner. Thus, the toner conveyed by the developing roller 13 is guided between the developing roller 13 and the contact area Ws of the toner regulating blade 14, and the thickness of the toner layer on the developing roller 13 is regulated. The contact area Ws is provided at the tip of the toner regulating blade 14.
[0065]
The toner whose layer thickness is regulated on the developing roller 13 by the toner regulating blade 14 is charged by the electron emission unit 15 and the ultraviolet irradiator 16 which constitute the toner charging means, and is charged to a charge amount necessary for development. Be charged. That is, by irradiating the electron emitting portion 15 formed on the toner regulating blade 14 with ultraviolet rays from the ultraviolet irradiator 16, photoelectrons are induced from the electron emitting portion 15 by a photoelectric effect. When the photoelectrons are emitted toward the toner on the developing roller 13, the toner is charged to a desired charge amount. It is more preferable that the light emission of the ultraviolet irradiator 16 be synchronized with the rotation of the developing roller 13 because unnecessary light emission leading to an increase in power consumption can be suppressed. Although not shown, it is preferable that a seal is provided between the electron emitting section 15 and the ultraviolet irradiator 16 so that toner does not enter and hinder light irradiation.
[0066]
In the toner charging unit having the above-described configuration, the electron emission portion 15 is formed at a position different from the contact area Ws on the toner regulation blade 14, that is, the electron emission portion 15 is formed integrally with the toner regulation blade 14. Since the electron emission section 15 is not in contact with the toner on the developing roller 13, the toner can be charged with no load. For this reason, in the developing device 10, the toner regulating blade 14 only needs to be pressed against the developing roller 13 with at least a force necessary for regulating the layer thickness of the toner. Pressure and thermal load can be significantly reduced.
[0067]
Further, since the formation region of the electron emitting portion 15 is completely out of contact with the developing roller 13, the surface roughness does not affect the formation of the toner layer. You are not subject to the above restrictions.
[0068]
The toner charged to the predetermined charge amount by the toner charging unit is further sent to a portion facing the photosensitive drum 2 by rotation of the developing roller 13, and the toner is charged with respect to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 2. The electrostatic latent image is developed (visualized) as a toner image.
[0069]
Next, a specific configuration of the toner regulating blade 14 will be described with reference to FIGS.
[0070]
The toner regulating blade 14 uses, for example, a SUS metal (that is, a conductive substrate) as a base material, and in a region where the electron emission portion 15 is formed, is shown in FIGS. 2A and 2B. As described above, the plurality of openings 151 are provided by etching or the like. Further, in a region where the electron emission portion 15 is formed, a thin film of aluminum is laminated as the photoelectric surface 152 by, for example, vapor deposition.
[0071]
In the description of FIG. 2A, the opening 151 has a configuration in which a large number of small circular holes are formed. However, in the present invention, the shape of the opening 151 is not particularly limited. It may have a square or triangular shape, or may have a slit-shaped opening.
[0072]
The material for forming the photocathode 152 is not limited to aluminum as described above, but may be any other metal such as Ta, Mg, or the like, as long as the photocathode produces a photoelectric effect when irradiated with light. Alloys such as -Ag, semiconductors, and conductive polymers may be used. The photoelectric surface 152 does not necessarily need to be formed on both surfaces of the toner regulating blade 14 as shown in FIG. 2B, and may be formed at least on the surface facing the ultraviolet irradiator 16. Good.
[0073]
Further, the light applied to the electron-emitting portion 15 is not limited to the above-described ultraviolet light, and any light having a wavelength that can cause a photoelectric effect on the material forming the photoelectric surface 152 may be used. Visible light or X-rays may be used.
[0074]
In the toner regulating blade 14 having the above-described configuration, when the photoelectric surface 152 of the electron emission section 15 is irradiated with ultraviolet rays, photoelectrons are induced on the photoelectric surface 152 by the photoelectric effect. The photoelectrons are mainly generated on the surface irradiated with the ultraviolet light, that is, on the surface facing the ultraviolet irradiator 16, and a part of the generated photoelectrons passes through the opening 151 of the electron emission unit 15. The toner is radiated toward the toner from the side facing the developing roller 13 and contributes to the charging of the toner.
[0075]
Further, in the electron emitting portion 15, if the electron emitting portion 15 is in an electrically floating state, it can be easily understood that the photoelectric surface 152 of the electron emitting portion 15 cannot continuously emit photoelectrons. Therefore, the electron emitting section 15 needs to be configured to be able to externally supply the electrons emitted from the photocathode 152. Here, since the electron emission section 15 has a configuration in which an aluminum thin film is deposited as the photoelectric surface 152 on the base material of the toner control blade 14 made of SUS, the above-described configuration is obtained by grounding the base material of the toner control blade 14. Can be easily realized.
[0076]
In the present embodiment, at least the contact area Ws of the toner regulating blade 14 is made of diamond-like carbon (hereinafter, referred to as DLC). Specifically, at least the contact area Ws of the toner regulating blade 14 is subjected to DLC processing. The contact area Ws indicates a surface of the toner regulating blade 14 that is in contact with the developing roller 13.
[0077]
DLC is also called a diamond-like hard carbon film or an amorphous carbon film, and is composed of a carbon element (C) in the same manner as diamond and graphite, and its crystal structure is amorphous (amorphous). ). The DLC has characteristics very similar to diamond, and specifically has remarkable features of extremely excellent smoothness and a low coefficient of friction.
[0078]
The toner regulating blade 14 according to the present embodiment performs DLC processing on a contact area Ws with the developing roller 13. Therefore, even when the toner regulating blade 14 is pressed against the developing roller 13 with, for example, the same pressure (contact pressure) as that of the related art, the thickness of the toner layer can be maintained in a suitable range. No strong stress is applied to the toner. Therefore, for example, even when a low melting point toner having a lower softening point than the conventional one or a high pigment toner having a larger pigment content than the conventional one is used, the toner can be suitably used. Thus, for example, when a high pigment toner is used, the amount of toner consumption can be reduced as compared with the related art. Further, for example, when a low melting point toner is used, the first printer at the time of turning on the power becomes faster and the heating temperature of the fixing roller can be set low, so that the power consumption can be reduced. Further, in the present embodiment, since the DLC processing is performed on the contact area Ws, the stress (frictional force) on the toner can be reduced as compared with the related art, but the charge amount of the toner due to friction is smaller than in the related art. Will decrease. However, the developing device 10 of the present embodiment is provided with the toner charging means in addition to the charging by the friction of the toner regulating blade 14, so that the toner is sufficiently (to such an extent that the image formation can be suitably performed). ) Can be charged.
[0079]
Further, the developing device 10 according to the first embodiment is provided with the toner charging means, so that the pressing force of the toner regulating blade 14 is significantly reduced as compared with the developing device using the conventional friction charging method. can do. As a result, the pressing force and thermal load on the toner by the toner regulating blade 14 are greatly reduced, and problems such as toner destruction and toner fusion to the toner regulating blade 14 can be avoided.
[0080]
That is, the toner regulating blade 14 according to the present embodiment does not need to have both the toner layer thickness regulating function and the toner charging function as in the related art, and can specialize only in the toner layer thickness regulating function. it can.
[0081]
In addition, as the high pigment toner, for example, the content of the pigment in the toner is in a range of 7% by weight or more and 25% by weight or less, and a pigment dispersion obtained by dispersing a pigment between main resins is used. Examples include a toner whose surface is coated with a coating resin in which a charging coating agent is substantially dissolved. If the content of the pigment in the toner is 7% by weight or more and 25% by weight or less with respect to the whole toner, for example, when the image density ID is 1.4, the amount of the toner adhering to the print medium is 0.1%. 05mg / cm 2 0.95mg / cm 2 The following can be achieved:
[0082]
Further, as the low melting point toner, for example, the melting point of the toner is 75 ℃ or less, and the surface of the pigment dispersion obtained by dispersing the pigment between the main resin, substantially dissolves the charging coating agent And the like, which is coated with a coating resin. The melting point of the developer corresponds to the melting point of the “main resin”. That is, the low-melting toner is a toner in which the surface of a pigment dispersion obtained by dispersing a pigment between main resins is coated with a coating resin in which a charging coating agent is substantially dissolved. The toner has a melting point of the main resin of 75 ° C. or less.
[0083]
Conventionally, in order to obtain a sufficiently high print density on a print medium such as paper, the amount of toner adhering to the print medium is increased. For example, when the toner adhesion amount is 1 mg / cm 2 , Thereby obtaining a desired density of image density ID = 1.4. Conventionally, the amount of the main resin contained in the toner is increased in order to more reliably attach the toner to the print medium. Therefore, conventionally, there is a problem that the consumption amount of the toner increases. Further, a method of externally adding an external additive such as hydrophobic silica to the surface of the toner to control the anti-static property and the fluidity is widely used. There is a problem that the external additive is dropped or buried inside the toner due to mechanical stress such as stirring, which causes deterioration of the toner characteristics. In particular, when using a high pigment toner in which the content ratio of the pigment in the toner is higher than before, when the concentration of the main resin is reduced by that amount, the toner becomes weak against a mechanical load, and, for example, is developed. The toner may be broken by the stirring process in the tank 11 or the like, and the main resin in the broken toner may be fused to the developing tank 11 or the like.
[0084]
In general, a method of fixing a toner image to a print medium by applying heat to the toner and fusing the toner to fix the toner image transferred to a print medium such as paper is used. As described above, in the fixing method of fusing the toner, it is necessary to raise the temperature of the printing medium to a temperature higher than the melting temperature of the toner. If the set temperature is too high, not only wasteful power consumption is performed, but also the fixing roller 5 ( In order to maintain the fixing device at a high temperature, the size of the image forming apparatus increases.
[0085]
In addition, since the print medium is rapidly heated to a high temperature, the print medium may be curled, or the fixing roller 5 may need to be heated to a predetermined temperature when the power is turned on. And
[0086]
In addition, when the toner having a low melting point reaches the melting temperature by a stirring process or the like in the developing tank 11, the toner is broken, and the resin inside the broken toner may be fused to the developing tank or the like.
[0087]
The developing device 10 according to the present embodiment performs the DLC processing on the contact area Ws of the toner regulating blade 14 with the developing roller 13. Accordingly, the toner regulating blade 14 can regulate the thickness of the toner layer without applying strong stress to the toner carried on the developing roller 13. Therefore, the low-melting-point toner and the high-pigment toner described above can be suitably used.
[0088]
Here, using the developing device 10 according to the present embodiment, a configuration in which the contact region Ws of the toner regulating blade 14 is formed of SUS (stainless steel plate) (conventional example) and a configuration in which DLC processing is performed ( The difference from the embodiment will be specifically described.
[0089]
FIG. 3 is a graph in which the rotational torque of the developing roller is measured for the case where the contact area Ws of the toner regulating blade 14 is made of a SUS material (conventional example) and the case where DLC processing is performed (example). is there. Both toner regulating blades 14 press the developing roller 13 with a force of 2 kg weight.
[0090]
As shown in FIG. 3, in the conventional toner regulating blade 14 in which the contact region Ws is formed by the SUS member, the friction between the developing roller 13 and the toner regulating blade 14 increases with time, so that the developing roller 13 It can be seen that the rotational torque has increased.
[0091]
On the other hand, in the case where the toner regulating blade 14 is subjected to the DLC processing (Example), the contact area Ws is subjected to the DLC processing because of the high hardness, the smooth surface, and the low coefficient of friction of the DLC. It can be seen that the toner regulating blade 14 is stable in a state where the friction between the developing roller 13 and the toner regulating blade 14 is low, and there is no change in the rotational torque over time.
[0092]
Next, FIG. 4 is a graph in which the charge amount of the toner is measured over time in the conventional example and the example. In the case of the conventional example, since the developing roller 13 and the toner regulating blade 14 have a predetermined friction coefficient, the toner is initially charged with saturation, but the charge amount of the toner may decrease with time. I understand. Further, after the amount of charge has rapidly decreased, the charge further gradually decreases. The reason why the charge gradually decreases after the rapid decrease in the charge amount is that, in the case of the conventional example, the fusion of the toner occurs in the contact area Ws of the toner regulating blade 14 with the passage of time, and the toner and the toner It is considered that the friction is caused between the two and the charge amount is reduced.
[0093]
On the other hand, in the embodiment, since the friction coefficient between the developing roller 13 and the toner regulating blade 14 is small, the charge amount of the toner is lower than that of the conventional example. However, since the charge amount of the toner is stable irrespective of the passage of time, the toner has a predetermined charge amount (saturated charge amount) by applying a constant charge to the toner from the outside, that is, from the toner charging means. Control becomes easy.
[0094]
In the case of this embodiment, photoelectrons are emitted from the electron emitting section 15 by irradiating the electron emitting section 15 with ultraviolet light from the ultraviolet irradiator 16 due to the photoelectric effect. Then, the photoelectrons emitted from the electron emitting section 15 fall toward the toner to charge the toner.
[0095]
As described above, since the developing device 10 according to the present embodiment charges the toner by the toner charging unit, the charging is preliminary performed by frictional charging, but the frictional force with respect to the toner is smaller than that in the related art. . Accordingly, it is possible to reduce the trouble (stress and heat) applied to the toner, so that a high pigment toner or a low melting point toner can be used.
[0096]
In addition, for a shortage of the charge amount of the toner, by using a non-contact charging method using a photoelectric effect, it is possible to secure a stable charge amount without applying stress to the toner, thereby reducing the adverse effect on the toner. Can be prevented.
[0097]
Examples of a method of performing the DLC processing on the contact area Ws of the toner regulating blade 14 include a plasma CVD method, an ionization vapor deposition method, and an arc ion plating method. Specifically, when performing DLC processing by a plasma CVD method, a high-frequency power is applied between two opposing electrodes to generate a glow discharge therebetween, and the glow discharge is used between the electrodes. The introduced gas such as CH4 (methane) may be decomposed to deposit a DLC thin film on the toner regulating blade 14 set on the cathode electrode.
[0098]
Further, in the above description, the example has been described in which the DLC processing is performed on the contact area Ws of the toner control blade 14, but the DLC processing may be performed on the entire surface of the toner control blade 14, for example.
[0099]
In the present embodiment, the toner is charged mainly by the photoelectric effect. Here, a method of controlling the charge amount of the toner when the photoelectric effect is used will be described.
[0100]
The developing device 10 according to the present embodiment includes a control unit 30 as shown in FIG. The control unit 30 controls the irradiation amount of the ultraviolet light of the ultraviolet light irradiator (light irradiation means) 16 under various conditions described later. The developing device 10 includes a charge amount detection unit 33, a temperature detection unit 34, a humidity detection unit 35, and a table memory 36. The charge amount detection unit 33, the temperature detection unit 34, and the humidity detection unit 35 are not essential components, and may be provided arbitrarily. Further, the image forming apparatus according to the present embodiment is provided with an input unit 31 for inputting image forming conditions.
[0101]
The charge amount detection unit 33 detects (measures) the charge amount of the toner present (carried) on the developing roller 13. The temperature detector 34 detects the temperature (air temperature) outside the developing device 10 and the temperature inside the device. The humidity detector detects humidity outside the developing device 10 and humidity inside the device. The table memory 36 stores the toner charge detected by the charge detector 30, the temperature detected by the temperature detector 34, the humidity detected by the humidity detector 35, and the image forming conditions input from the input unit 31. , The optimal charge amount is stored.
[0102]
The control unit 30 calculates or calculates an optimal charge amount based on input conditions and / or measurement results from the input unit 31, the charge amount detection unit 33, the temperature detection unit 34, and / or the humidity detection unit 35. An appropriate amount of charge is extracted from the table memory 36, and the amount of ultraviolet light emitted from the ultraviolet irradiation unit 16 is controlled. Thereby, the toner carried on the developing roller 13 can always be charged to an optimal charge amount for image formation. In the present embodiment, at least one of the temperature and the humidity inside the developing device 10, particularly around the developing roller 13, is referred to as an environmental condition.
[0103]
Further, in the above description, the configuration in which the toner charging means (developer charging means) is provided in non-contact with the developing roller (developer carrier) 13 has been described. The present invention is not limited thereto. For example, the toner charging unit and the developing roller 13 may be provided so as to be in contact with each other. However, the developing device 10 according to the present embodiment has a configuration in which the toner charging unit is disposed in non-contact with the developing roller (developer carrier) 13, that is, the toner charging unit includes: The toner charging means is disposed in a non-contact state with the developing roller 13 and charges the toner by a method in which electrons emitted from the electron emission section are poured down toward the toner. To perform charging. For this reason, in the present embodiment, it is more preferable that the toner charging unit is disposed in non-contact with the developing roller.
[0104]
Further, by providing the toner charging means, the toner regulating blade 14 which regulates the layer thickness of the toner formed on the developing roller 13 has a toner layer thickness regulating function and a toner charging function as in the related art. It is not necessary to have both functions, and it is possible to specialize only in the function of regulating the toner layer thickness.
[0105]
Therefore, in the developing device 10, the pressing force of the toner regulating blade 14 against the developing roller 13 can be significantly reduced as compared with the conventional toner regulating blade 14, and the load (mechanical load) acting on the toner can be reduced. And thermal load) can be reduced to prevent the destruction and fusing of the toner.
[0106]
Further, it is more preferable that the electron emission section 15 is formed integrally with the toner regulating blade 14. That is, in the developing device 10 according to the present embodiment, the contact area between the electron emission unit and the toner regulating blade 14 that regulates the layer thickness of the toner formed on the developing roller 13 is in contact with the developing roller 13. It is more preferable to adopt a configuration formed in a region other than the above.
[0107]
According to the above configuration, by forming the electron emission portion on a part of the toner regulating blade 14, a new member for providing the electron emission portion is not required, and the number of members can be reduced.
With the above configuration, the size of the developing device 10 can be reduced.
[0108]
Further, in the above description, the configuration in which the toner is charged by photoelectrons generated by the photoelectric effect has been described. However, the method of charging the toner is not particularly limited. For example, electrons generated by heat may be used. May be used to charge the toner.
[0109]
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS.
[0110]
In the developing device 10 according to the first embodiment, the photoelectrons induced from the photocathode 152 by the photoelectric effect radiate toward the toner from the surface facing the developing roller 13 through the opening 151 of the electron emission unit 15. Is done. However, in the above configuration, photoelectrons generated on the light irradiation surface side of the toner regulating blade 14 do not always pass through the opening 151, and photoelectrons that do not pass through the opening 151 do not contribute to toner charging. Therefore, the toner charging efficiency of the toner charging unit of the developing device 10 is not so high.
[0111]
In the second embodiment, a preferred example capable of improving the toner charging efficiency in the developing device will be described.
[0112]
As shown in FIG. 6, the developing device 10 'according to the second embodiment has a configuration in which the toner regulating blade 14' is replaced with a toner regulating blade 14 'in the configuration of the developing device 10, and the toner regulating blade 14' And an electric bias is applied between them. Therefore, the toner regulating blade 14 ′ is connected to the bias applying unit 19. The bias applying unit 19 can be configured to be connected to the base material of the toner regulating blade 14 '. Further, the bias applying means 20 on the developing roller 13 side can also serve as a bias applying means for applying a developing bias between the photosensitive drum 2 and the developing roller 13 as it is. The other configuration of the developing device 10 'is the same as that of the developing device 10.
[0113]
The specific configuration of the toner regulating blade 14 'will be described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b).
[0114]
The toner regulating blade 14 ′ has substantially the same configuration as the toner regulating blade 14, but includes an insulating layer 17 and a metal layer 18 in a contact area Ws with the developing roller 13 as shown in FIG. Is different. The configuration of the electron emission section 15 formed on the toner regulating blade 14 'is the same as that of the toner regulating blade 14. In the present embodiment, the metal layer 18 corresponds to a contact area Ws with the developing roller 13. That is, the contact area Ws of the toner regulating blade 14 indicates an area that is actually in contact with the developing roller 13.
[0115]
In the developing device 10 ′, since an electric bias is applied between the toner regulating blade 14 ′ and the developing roller 13, the conductive base material of the toner regulating blade 14 and the developing roller 13 are in direct contact as in the developing device 10. With such a configuration, the conduction between the toner regulating blade 14 and the developing roller 13 is conducted, and the above-described electric bias cannot be applied.
[0116]
That is, the insulating layer 17 is provided to insulate between the developing roller 13 and the base material of the toner regulating blade 14 ′. Is done.
[0117]
The metal layer 18 provides appropriate hardness and surface roughness on the contact surface with the developing roller 13 so that a uniform toner layer is formed on the surface of the developing roller 13. As the metal layer 18, for example, a SUS metal layer having a thickness of 20 μm is laminated. In the present embodiment, at least a region of the metal layer 18 made of SUS that is substantially in contact with the developing roller 13 is subjected to DLC processing.
[0118]
The configuration for insulating the developing roller 13 and the toner regulating blade 14 ′ is not limited to the configuration in which the insulating layer 17 is provided on the toner regulating blade 14 ′ side as described above. For example, a configuration in which an insulating layer such as rubber is provided on the outer peripheral layer of the developing roller 13 made of
[0119]
In the developing device 10 'having the above configuration, by applying an electric bias between the toner regulating blade 14' and the developing roller 13, the charging effect can be improved by the following two actions.
[0120]
First, as a first operation, an electric field is generated between the toner regulating blade 14 'and the developing roller 13 by applying the electric bias. At this time, lines of electric force (shown by broken lines in FIG. 8) are generated near the opening 151 in the electron emission section 15 of the toner regulating blade 14 '.
[0121]
For this reason, on the photoelectric surface 152 of the electron emission section 15, photoelectrons generated near the opening 151 move along the line of electric force, pass through the opening 151, and are drawn to the developing roller 13 side. That is, the generated photoelectrons can be used efficiently for charging the toner.
[0122]
Next, as a second action, the photoelectrons attracted to the developing roller 13 are accelerated by the action of the electric field. When the accelerated electrons collide with gas molecules, the gas molecules emit electrons and are ionized. At this time, the electrons emitted from the gas molecules also have the same effect, so that the electrons in the gas rapidly increase, that is, a so-called avalanche phenomenon occurs. The electrons generated by the avalanche also contribute to the charging of the toner, so that the charging efficiency is greatly improved.
[0123]
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG.
[0124]
In Embodiments 1 and 2, in the electron emission section 15 of the toner regulating blade 14 or the toner regulating blade 14 ', the shape of the opening 151 in the cross section of the blade (see FIG. 2B) is a rectangular shape. That is, in the opening 151 of the electron emission unit 15 in the first and second embodiments, the opening area on the light irradiation surface side is equal to the opening area on the surface facing the developing roller 13.
[0125]
On the other hand, in the toner regulating blade according to the third embodiment, the shape of the opening in the electron emission portion is such that the opening area on the light irradiation surface side is larger than the opening area on the surface facing the developing roller 13. Thus, the area of the light receiving region in the electron emitting section 15 is enlarged, and the amount of generated photoelectrons is increased.
[0126]
FIGS. 9A and 9B show an example of the toner regulating blade according to the third embodiment.
[0127]
The toner regulating blade 21 shown in FIGS. 9A and 9B uses, for example, a SUS metal (that is, a conductive substrate) as a base material, and has an electron emission portion 22 formed in a part thereof. ing. In the electron-emitting portion 22, a plurality of openings 221 are provided, and a thin film of aluminum is stacked as the photocathode 222 by, for example, vapor deposition.
[0128]
Here, the opening 221 has a mortar shape such that the opening diameter φ1 on the light irradiation surface side and the opening diameter φ2 on the surface facing the developing roller 13 satisfy φ1> φ2. The opening 221 having the above-described shape can be easily formed on the toner regulating blade 21 by, for example, one-sided etching (a straight hole as shown in FIG. 2 is obtained when both-sided etching is performed). ). The photoelectric surface 222 may be formed on at least the light irradiation surface side and the inner surface of the opening 221 in the electron emission section 22.
[0129]
When the electron emitting section 22 has such a shape, the light emitted to the electron emitting section 22 is received by the photoelectric surface 222 and the inner surface of the opening 221. For this reason, the area of the light receiving region in the electron emission portion 22 can be enlarged, and the amount of photoelectrons generated can be increased, thereby stabilizing the toner charging.
[0130]
However, the shape of the opening 221 is not particularly limited as long as the relationship of (opening area on the light irradiation surface side)> (opening area on the surface facing the developing roller 13) is satisfied. Is no different from the case of the electron emission section 15 in the first and second embodiments.
[0131]
The toner regulating blade 21 may have a configuration in which an electric bias is not applied between the toner regulating blade 21 and the developing roller 13 as in the developing device 10 according to the first embodiment. However, as in the developing device 10 ′ according to the second embodiment, an insulating layer is provided in the contact area Ws with the developing roller 13, and an electric bias is applied between the toner regulating blade 21 and the developing roller 13. It is preferable to make it correspond.
[0132]
【The invention's effect】
As described above, the developing device of the present invention holds the developer and conveys the developer onto the latent image holding member, and regulates the thickness of the developer carried on the developer holding member. And a developer charging means for charging the developer carried on the developer carrying member, wherein the developer charging means emits electrons toward the charged developer. In addition to the provision of the electron emission portion for emitting, at least the contact area of the layer thickness regulating member with the developer is made of diamond-like carbon.
[0133]
Therefore, for example, even if the toner is weak against stress (load), it is possible to charge the toner with saturation without applying a stress. It is possible to use a low-melting-point toner that can be fixed at a lower temperature than that, and even when these toners are used, a stable and good image can be obtained.
[0134]
In the developing device of the present invention, the load (mechanical load and thermal load) acting on the toner is provided by the configuration in which the developer charging unit is provided in non-contact with the developer carrier. Can be reduced, and the destruction and fusion of the toner can be further prevented.
[0135]
In the developing device of the present invention, the developer charging unit further includes a light irradiation unit, and the electron emission unit emits electrons by light irradiated from the light irradiation unit. Is more preferable. Therefore, the photoelectric effect does not require overheating of the electron emitting portion, and can be suitably used for emitting electrons.
[0136]
The developing device of the present invention includes a measuring unit for measuring a charge amount of the developer carried on the developer carrying member, and a control unit for controlling the light irradiating unit, wherein the control unit measures by the measuring unit. By controlling the amount of light to be irradiated on the basis of the result obtained, it is possible to always irradiate the electron emission unit with light so that the toner has a saturated charge amount. Suitable image formation can be performed.
[0137]
The developing device of the present invention further includes an environment measuring unit that measures an environment state around the developer carrier, and the control unit controls an amount of light to be irradiated based on a result measured by the environment measuring unit. As a result, a good image can be obtained by controlling the charge amount to an optimum value.
[0138]
In the developing device of the present invention, the pigment content is in the range of 7% by weight or more and 25% by weight or less, and the surface of the pigment dispersion obtained by dispersing the pigment between the main resins is substantially free of the charged coating agent. By using the developer coated with the coating resin which is dissolved in a specific manner, it is possible to suppress the consumption of toner while maintaining the print density on the print medium.
[0139]
The developing device of the present invention is a coating resin in which the melting point of the developer is 75 ° C. or less, and the surface of a pigment dispersion obtained by dispersing a pigment between main resins is substantially dissolved with a charged coating agent. With the configuration using the developer coated with, a low melting point toner having a lower softening point than the conventional one can be used in the developing device. Therefore, when performing image formation, the temperature of the fixing device is reduced. As compared with the related art, it can be set lower, and the power consumption can be reduced.
[0140]
As described above, the image forming apparatus of the present invention has the configuration including the developing device.
[0141]
Therefore, for example, it is possible to provide an image forming apparatus that can be suitably used even in the case of a high pigment toner or a low melting point toner.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view illustrating a schematic configuration of a developing device according to a first embodiment of the present invention.
2 (a) is a plan view, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 2 (a), showing a configuration of a toner regulating blade used in the developing device. .
FIG. 3 is a graph showing the measurement of the rotational torque of a developing roller of an example and a comparative example.
FIG. 4 is a graph showing the amount of charge of the toner of the conventional example and the example measured over time.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration for controlling an ultraviolet irradiator provided in the developing device.
FIG. 6 is a sectional view illustrating a schematic configuration of a developing device according to a second embodiment of the present invention.
7 (a) is a plan view, and FIG. 7 (b) is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 7 (a), showing a configuration of a toner regulating blade used in the developing device. .
FIG. 8 is a diagram illustrating lines of electric force generated near the opening of the toner regulating blade when an electric bias is applied between the toner regulating blade and the developing roller.
9A and 9B show a configuration of a toner regulating blade used in a developing device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 9A is a plan view, and FIG. 10 is a sectional view taken along line CC in FIG.
[Explanation of symbols]
2 Photoconductor drum (latent image holder)
10,10 'developing device
11 Developing tank
12 Supply roller (developer supply means)
13 Developing roller (developer carrier)
14, 14 ', 21 Toner regulating blade (layer thickness regulating blade)
15,22 electron emission part
16 UV irradiator (light irradiation means)
19, 20 bias applying means
151,221 opening
152,222 Photocathode

Claims (8)

帯電された現像剤によって、画像形成装置の潜像保持体上に形成されている静電潜像を現像する現像装置であって、
現像剤を、保持するとともに上記潜像保持体上に搬送する現像剤担持体と、
上記現像剤担持体に担持された現像剤の厚さを規制する層厚規制部材と、
上記現像剤担持体に担持された現像剤に対して帯電を施す現像剤帯電手段とを有し、
上記現像剤帯電手段は、帯電される現像剤に向けて電子を放出する電子放出部を備えているととともに、
上記層厚規制部材の、少なくとも上記現像剤との接触領域は、ダイヤモンドライクカーボンで構成されていることを特徴とする現像装置。A developing device that develops an electrostatic latent image formed on a latent image holding member of the image forming apparatus by a charged developer,
A developer carrier that holds the developer and transports the developer onto the latent image carrier,
A layer thickness regulating member that regulates the thickness of the developer carried on the developer carrying member,
Having a developer charging means for charging the developer carried on the developer carrier,
The developer charging unit includes an electron emission unit that emits electrons toward the charged developer,
A developing device wherein at least a contact area of the layer thickness regulating member with the developer is made of diamond-like carbon. 上記現像剤帯電手段は、現像剤担持体に対して、非接触に設けられていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。2. The developing device according to claim 1, wherein the developer charging unit is provided in non-contact with the developer carrier. 上記現像剤帯電手段は、光照射手段を備えているとともに、
上記電子放出部は、上記光照射手段から照射される光により、電子を放出するようになっていることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。The developer charging unit includes a light irradiation unit,
The developing device according to claim 1, wherein the electron emission unit emits electrons by light irradiated from the light irradiation unit. さらに、現像剤担持体に担持された現像剤の帯電量を測定する測定手段と、
上記光照射手段を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記測定手段によって測定された結果に基づいて、上記光照射手段を制御するようになっていることを特徴とする請求項３記載の現像装置。Further, a measuring means for measuring the charge amount of the developer carried on the developer carrying member,
Control means for controlling the light irradiation means,
4. The developing device according to claim 3, wherein the control unit controls the light irradiation unit based on a result measured by the measurement unit. さらに、現像剤担持体の周囲の環境状態を測定する環境測定手段を備え、
上記制御部は、該環境測定手段によって測定された結果に基づいて、上記光照射手段を制御するようになっていることを特徴とする請求項３または４記載の現像装置。Furthermore, an environment measuring means for measuring an environmental state around the developer carrier is provided,
The developing device according to claim 3, wherein the control unit controls the light irradiation unit based on a result measured by the environment measurement unit. 顔料の含有量が７重量％以上２５重量％以下の範囲内であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤を実質的に溶解させた被覆樹脂にて被覆されている現像剤を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。A coating resin in which the pigment content is in the range of 7% by weight or more and 25% by weight or less and the surface of the pigment dispersion obtained by dispersing the pigment between the main resins substantially dissolves the charge coating agent; The developing device according to any one of claims 1 to 5, wherein a developer coated with a developer is used. 上記現像剤の融点が７５℃以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤を実質的に溶解させた被覆樹脂にて被覆されている現像剤を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置。The developing method in which the melting point of the developer is 75 ° C. or less, and the surface of the pigment dispersion obtained by dispersing the pigment between the main resins is coated with a coating resin in which a charging coating agent is substantially dissolved. The developing device according to claim 1, wherein a developing agent is used. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
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