JP2006072268A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体表面に形成された静電潜像に現像剤を移動させて現像する現像装置に関する。又、該現像装置を用いた、複写機、レーザービームプリンタ等の電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device that moves and develops a developer on an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier. The present invention also relates to an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer using the developing device.
従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体表面に画像情報に応じた静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によって可視像化し、可視像化された現像剤像（トナー像）を転写材上に転写・定着することにより、画像を形成する。 Conventionally, an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile using an electrophotographic method or an electrostatic recording method forms an electrostatic latent image corresponding to image information on the surface of an image carrier, and the electrostatic latent image is An image is formed by making a visible image with a developing device and transferring and fixing the visualized developer image (toner image) on a transfer material.
そして特に、電子写真方式の画像形成装置としては、多数の方法が知られている。そして、像担持体として感光体ドラムを用い、その表面に画像露光を施して静電潜像を形成するように構成されている。 In particular, many methods are known as electrophotographic image forming apparatuses. Then, a photosensitive drum is used as an image carrier, and image exposure is performed on the surface to form an electrostatic latent image.
このような電子写真方式の画像形成装置において静電潜像を現像する現像工程に用いられる現像方式としては、乾式現像方式と液体現像方式とがある。液体現像方式の現像剤に比べ、乾式現像方式の現像剤の方が取り扱いが容易であるため、広く普及している。 In such an electrophotographic image forming apparatus, there are a dry developing method and a liquid developing method as developing methods used in a developing process for developing an electrostatic latent image. Compared to the liquid development type developer, the dry development type developer is more widely used because it is easier to handle.
乾式現像方式には、トナーとキャリアを用いた二成分現像方式と、トナーのみの一成分現像方式がある。一成分現像方式は、更に磁性一成分現像方式と、非磁性一成分現像方式と、に分類される。 Dry development methods include a two-component development method using toner and a carrier and a one-component development method using only toner. The one-component development method is further classified into a magnetic one-component development method and a non-magnetic one-component development method.
二成分現像方式では、現像工程を実施する現像装置内において、キャリアとトナーとを混合撹拌させてトナーを帯電させ、内部にマグネットローラが設けられた現像剤担持体に二成分現像剤を供給し、この現像剤担持体により現像剤を像担持体と対向する現像領域まで搬送して、像担持体に形成された静電潜像にトナーを現像する。この方式では、多くの場合、現像装置に消費されたトナーを随時補給する方式が採用され、長期間に渡って静電潜像に対する現像特性に優れ、高精細な現像が可能である。 In the two-component development method, in a developing device that performs the development process, the carrier and toner are mixed and stirred to charge the toner, and the two-component developer is supplied to a developer carrier having a magnet roller provided therein. Then, the developer is conveyed to a developing area facing the image carrier by the developer carrier, and the toner is developed on the electrostatic latent image formed on the image carrier. In this system, in many cases, a system that replenishes toner consumed in the developing device as needed is adopted, and the development characteristics for the electrostatic latent image are excellent over a long period of time, and high-definition development is possible.
しかし、二成分現像方式においては、トナー補給における、トナーとキャリアの比を制御するためのトナー濃度センサや、トナーとキャリアの比を一定に保つための混合撹拌機構、劣化キャリアを新しいキャリアに入れ替える機構等が必要になり、装置が大型化すると共にコストが高く付くという問題がある。このため、近年は、キャリアを使用せずにトナーだけを用いるようにした一成分現像方式の現像装置が多く提案されている。 However, in the two-component development system, a toner concentration sensor for controlling the ratio of toner and carrier in toner replenishment, a mixing and stirring mechanism for maintaining a constant ratio of toner and carrier, and a deteriorated carrier are replaced with a new carrier. A mechanism or the like is required, and there is a problem that the apparatus is increased in size and cost is increased. For this reason, in recent years, many one-component developing type developing devices that use only toner without using a carrier have been proposed.
一方、磁性一成分現像剤は、キャリアとの混合比を考慮する必要がないため上記のトナー濃度センサ等が不要であり、現像装置の小型化が容易である。 On the other hand, since the magnetic one-component developer does not need to consider the mixing ratio with the carrier, the above-described toner concentration sensor or the like is unnecessary, and the developing device can be easily downsized.
静電潜像保持体（像担持体）としての感光ドラム表面に形成した静電潜像を一成分系現像剤としての磁性トナーによって顕像化する現像装置としては、例えば図１１に示すような装置が知られている。ここでは、磁性トナーを収容する現像装置本体である現像剤容器５３の感光ドラム５１との対向部が開口しており、この開口部に現像剤担持体として、回転可能に現像スリーブ５８が設けられている。この現像スリーブ５８は、金属円筒管５６外周面に導電性樹脂被覆層５７が設けられて構成されている。
As a developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on the surface of a photosensitive drum as an electrostatic latent image carrier (image carrier) with a magnetic toner as a one-component developer, for example, as shown in FIG. The device is known. Here, a portion of the
現像剤容器５３には、一成分系現像剤としての磁性トナー５４が保有されており、磁性トナー間相互の粒子摩擦及び現像スリーブ５８と磁性トナー粒子との間の摩擦により、感光ドラム５１上に形成された、静電潜像電荷及び現像基準電位に対して逆極性の電荷を、磁性トナー粒子に与え、現像剤層厚規制部材である磁性ブレード５２により、磁性トナーを現像スリーブ５８上に極めて薄く塗布して担持させて、現像スリーブ５８の回転により、感光ドラム５１と現像スリーブ５８とで形成された現像領域Ｄへと搬送する。
The
そして、現像領域Ｄにおいて、現像スリーブ５８内に、現像スリーブ５８の回転に対して固定されている磁石５５による磁界の作用で、担持されている磁性トナーを飛翔させて、感光ドラム５１上の静電潜像を顕像化する。尚、図１１における現像装置の構成としては、現像スリーブ５８の回転方向Ａと感光ドラム５１の回転方向Ｂは順方向に回転し、現像スリーブ５８には、現像バイアス手段５９により現像時に現像バイアス電圧が印加される。又、現像剤容器５３内には、磁性トナー５４を撹拌する為の撹拌翼６０が設けられている。
Then, in the developing region D, the magnetic toner carried in the developing
ところで、最近では電子写真画像形成装置の更なる高画質化の為に、トナーの小粒径化が図られている。例えば、解像力やシャープネスを向上させ、潜像を忠実に再現する為には、重量平均粒径約３〜１０μｍのトナーを用いるのが一般的である。更に、ファーストコピー時間の短縮化や省電力化の目的で、トナーの定着温度を下げる傾向にある。このような状況下においては、トナーは更に現像剤担持体上に静電的に付着し易くなると共に、外部からの物理的な力がかかることにより現像剤担持体表面の汚染やトナーの融着が起こり易くなっている。 Recently, in order to further improve the image quality of the electrophotographic image forming apparatus, the toner particle size has been reduced. For example, in order to improve resolution and sharpness and faithfully reproduce a latent image, it is common to use toner having a weight average particle diameter of about 3 to 10 μm. Furthermore, the toner fixing temperature tends to be lowered for the purpose of shortening the first copy time and saving power. Under such circumstances, the toner is more likely to electrostatically adhere to the developer carrier, and the physical force from the outside is applied to the surface of the developer carrier and the toner fusion. Is likely to occur.
そこで、図１１に示す現像装置において、磁性ブレード５２により該磁性トナーを現像スリーブ５８上に薄く塗布する際に、磁性ブレード５２を現像スリーブ５８から離したり、磁性ブレード５２の磁界を弱めたりする、等の手段を用いて、規制力を下げることでトナーにかかる負荷を下げることができる。このように、磁性ブレード５２の磁界を弱める等の手段を用いて規制力を下げると、トナー帯電量が下がり、トナーと現像スリーブ表面との鏡映力（静電気力）が下がり、現像スリーブ５８上のトナーの付着を低減できる。
Accordingly, in the developing device shown in FIG. 11, when the magnetic toner is thinly applied onto the developing
そして、磁性一成分方式では、帯電電荷量の小さいトナーが発生しても、常に磁力がトナーに働くので、現像スリーブ５８のトナー担持部分の磁性ブレード５２通過後に、現像スリーブ５８から一部のトナーがはがれ落ちるボタ落ちが発生しにくい。
In the magnetic one-component system, even if toner with a small charge amount is generated, a magnetic force always acts on the toner. Therefore, after passing through the
図１１では、現像剤層厚規制部材として磁性ブレード５２を用いているが、こうした磁性ブレード方式以外にも、現像剤層厚規制部材として、非磁性ブレードを用いる方式が提案されている。例えば、現像剤層厚規制部材として、ゴムもしくは金属の弾性ブレードを現像スリーブに当接させ、その当接部から一成分磁性現像剤である磁性トナーを侵入通過させることによって現像スリーブ上にトナー薄層を形成し、且つ当接部において摩擦帯電による電荷をトナーに付与する構成が提案されている。ここでは、現像剤層厚規制部材に非磁性ブレードを設ける代わりに、現像スリーブ内に磁石を設けることにより、磁石の磁気力によって現像スリーブ上にトナーを供給することができる。ここでも、磁性ブレード方式と同様に、規制力を弱めても、電荷量の小さいトナーが発生しても、常に磁気力がトナーに働くので、ボタ落ちが発生しにくい。
In FIG. 11, the
上記の磁性一成分現像方式に対して、非磁性一成分現像方式では、現像剤担持体に現像剤供給部材を近接もしくは圧接し、現像剤担持体上に現像剤を供給して静電気力で保持させ、これを現像剤層厚規制部材により薄層化し、像担持体上の静電潜像に現像する。現像装置は簡易な構成にできるため、軽量、低コスト化が可能である。 In contrast to the magnetic one-component development method described above, in the non-magnetic one-component development method, a developer supply member is brought close to or in pressure contact with the developer carrier, and the developer is supplied onto the developer carrier and held by electrostatic force. Then, this is thinned by the developer layer thickness regulating member and developed into an electrostatic latent image on the image carrier. Since the developing device can have a simple configuration, it is possible to reduce the weight and cost.
しかしながら、磁性一成分現像方式では現像剤担持体にトナーを保持するために静電気力と磁気力を用いたのに対し、非磁性一成分現像方式では現像剤担持体にトナーを保持するために静電気力のみ用いる。 However, in the magnetic one-component development method, electrostatic force and magnetic force are used to hold the toner on the developer carrier, whereas in the non-magnetic one-component development method, static electricity is used to hold the toner on the developer carrier. Use force only.
よって、磁性一成分現像方式では規制力を弱めて、電荷量の小さいトナーが発生しても、常に磁気力がトナーに働くので現像剤担持体からトナーがはがれにくいのに対し、非磁性一成分現像方式では、規制力を弱めて電荷量の小さいトナーが発生すると、現像剤担持体とトナーの付着力が弱まり、現像剤担持体からトナーがはがれやすい。 Therefore, in the magnetic one-component development method, the regulation force is weakened, and even if toner with a small charge amount is generated, the magnetic force always acts on the toner, so that the toner does not easily peel off from the developer carrier, whereas the non-magnetic one-component development method. In the developing system, when a toner with a small charge amount is generated by weakening the regulation force, the adhesion between the developer carrying member and the toner is weakened, and the toner is easily peeled off from the developer carrying member.
このため、非磁性一成分現像方式では、現像剤担持体上にトナーを安定して均一にコートすることが難しい。 For this reason, in the non-magnetic one-component development system, it is difficult to stably and uniformly coat the toner on the developer carrying member.
更に、現像剤層厚規制部材の規制力が弱い場合、帯電電荷量が小さいトナーが現像剤担持体上に多くコートされ、現像剤担持体とトナーの付着力が弱まり、現像剤担持体からトナーのひとつひとつが離れて飛散する「トナー飛散」や、現像剤担持体からトナーが塊となって剥がれ落ち、画像形成時に像担持体に付着する「ボタ落ち」、画像形成時に静電潜像の非画像部にトナーが付着する「かぶり」が発生しやすい。反対に、現像剤層厚規制部材の規制力が強すぎると、現像剤担持体や現像剤層厚規制部材にトナーが融着・固着し、現像剤担持体上のトナー層が不均一になりやすい。 Furthermore, when the regulating force of the developer layer thickness regulating member is weak, a large amount of toner having a small charge amount is coated on the developer carrying member, and the adhesion between the developer carrying member and the toner is weakened, and the toner from the developer carrying member to the toner is reduced. Each of the toner particles is scattered away, the toner is peeled off as a lump from the developer carrier, and the “bottom drop” adheres to the image carrier during image formation. The “fogging” in which toner adheres to the image area is likely to occur. On the other hand, if the regulating force of the developer layer thickness regulating member is too strong, the toner is fused and fixed to the developer carrier or the developer layer thickness regulating member, and the toner layer on the developer carrier becomes non-uniform. Cheap.
つまり、非磁性一成分現像方式では、長期間に渡って、現像剤担持体上にトナーを安定して均一にコートできる手段が重要である。 That is, in the non-magnetic one-component development method, a means capable of stably and uniformly coating the toner on the developer carrying member over a long period of time is important.
例えば、感光ドラム表面に形成した静電潜像を一成分系現像剤としての非磁性トナーによって顕像化する現像装置としては、図１２に示すような装置が知られている。ここに示す現像装置は、一成分現像剤としての非磁性のトナーＴで現像を行う接触一成分現像装置であり、現像剤容器８の開口部に感光ドラム１と対向配置され、感光ドラム１の回転と順方向である矢印方向（反時計方向）に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９、現像ローラ９に圧接する現像剤供給部材である回転自在な弾性ローラ１０、現像ローラ９に当接する弾性を有する現像剤層厚規制部材である規制ブレード１１、現像剤容器８内のトナーＴを攪拌する攪拌部材１２を備えている。
For example, an apparatus as shown in FIG. 12 is known as a developing apparatus that visualizes an electrostatic latent image formed on the surface of a photosensitive drum with a nonmagnetic toner as a one-component developer. The developing device shown here is a contact one-component developing device that performs development with a non-magnetic toner T as a one-component developer. The developing device is disposed opposite to the
現像剤担持体としての現像ローラ９にトナーを安定して均一にコートする動作に関わる手段としては、規制ブレード１１と現像剤容器８内で現像ローラ９に接触してトナーを供給する弾性ローラ１０とが備えられているので、それらについて説明する。
As a means related to the operation of stably and uniformly coating the developing
現像ローラ９に担持されたトナー量即ちトナー層厚を規制する規制ブレード１１は、現像ローラ９と弾性ローラ１０との圧接部に対して現像ローラ９の回転方向下流側で現像ローラ９に当接している。攪拌部材１２で攪拌されたトナーＴは、現像ローラ９に圧接して回転する弾性ローラ１０によって現像ローラ９表面に供給される。
A regulating
現像ローラ９表面に供給されたトナーは、現像ローラ９の回転に伴い搬送され、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部で摩擦により電荷を付与されて、現像ローラ９表面に薄層化される。薄層化されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光ドラム１との当接部（現像部）にて感光ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。尚、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、弾性ローラ１０で剥ぎ取られる。
The toner supplied to the surface of the developing
このような現像装置を用いる場合、現像ローラ９上へのトナーの層形成及び帯電を行う層形成・帯電手段となる規制ブレード１１としては、現像ローラ９に押圧摺擦される弾性の層形成ブレードが、一般に用いられている。
When such a developing device is used, the regulating
規制ブレード１１は、現像ローラ９の弾性ローラ１０表面との当接部に対し現像ローラ９の回転方向上流側にて、自由端側の先端近傍が現像ローラ９の外周面に面接触にて弾性を有して当接するよう設けられている。規制ブレード１１は、シリコン、ウレタン等のゴム材料や、バネ弾性を有するＳＵＳ又はリン青銅の金属薄板を基体とし、現像ローラ９への当接面側にゴム材料等を接着して構成されている。規制ブレード１１の現像ローラ９に対する当接方向としては、現像ローラ９との当接部に対して先端側が現像ローラ９の回転方向上流側に位置する、いわゆるカウンタ方向になっている。
The regulating
ここでは現像剤層厚規制部材として規制ブレード１１を用いて行ったが、現像剤担持体上にトナーをコートする、トナー規制方法としては、これに限定されるものではなく、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の間に電位差を設ける方法、現像剤層厚規制部材がローラ等の回転体である方法、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接位置において回転方向が順方向または逆方向である方法等が提案されている。
Here, the
又、現像ローラ９にトナーを供給する弾性ローラ１０は、規制ブレード１１の現像ローラ９との当接部に対して現像ローラ９の回転方向上流側に当接され、現像ローラ９の回転方向に対してカウンタ方向である矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。又、弾性ローラ１０は、発泡骨格状スポンジ構造や、芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ９へのトナーＴの供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。ここで、上記のように弾性ローラ１０と現像ローラ９の接触位置において、弾性ローラ１０の回転方向は、現像ローラ９の回転方向と逆方向である。弾性ローラ１０の電位と現像ローラ９の電位は、等電位である。弾性ローラ１０が現像ローラ９にトナーをなすりつけることで、現像ローラ９にトナーを供給している。
The
ここでは現像剤供給部材として弾性ローラ１０を用いたが、トナー供給方法としては、これに限定されるものではなく、現像剤供給部材と現像剤担持体の間に電位差を設ける方法、現像剤供給部材と現像剤担持体が非接触である方法、現像剤供給部材と現像剤担持体の当接位置において回転方向が同じある方法等が提案されている。
Here, the
尚、非磁性一成分現像方式の現像剤担持体としては、アルミニウムやＳＵＳステンレス鋼等の金属スリーブ、表面に樹脂層を被覆した金属スリーブ又はシリコーンゴムやＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）等にカーボン等の導電剤を分散させた弾性ゴムローラ等が使用されている。 The developer carrier of the non-magnetic one-component development system includes a metal sleeve such as aluminum or SUS stainless steel, a metal sleeve coated with a resin layer on the surface, silicone rubber, NBR (acrylonitrile butadiene rubber), EPDM (ethylene propylene). An elastic rubber roller in which a conductive agent such as carbon is dispersed in a diene rubber) is used.
又、現像剤層厚規制部材としては、ウレタンゴムやシリコーンゴム等の弾性ブレード、ＳＵＳステンレス鋼、リン青銅等の金属ブレード等が使用されている。 As the developer layer thickness regulating member, an elastic blade such as urethane rubber or silicone rubber, a metal blade such as SUS stainless steel, phosphor bronze, or the like is used.
又、現像剤担持体としてのフロート電極を有する中抵抗（１０9〜１０11Ωｃｍ）の現像ローラと、現像剤供給部材としての例えばポリウレタンから形成されるスポンジローラとを圧接させるように配置し、両者の圧接部で互いの表面が逆方向に移動するようにそれぞれ回転させるものが開示されている。この現像装置には、現像剤層厚規制部材として、現像ローラ上のトナー付着量を所定量に規制するために所定の当接力で現像ローラに圧接する層形成部材であるブレードも設けられている。 Also, a medium resistance (10 9 to 10 11 Ωcm) developing roller having a float electrode as a developer carrying member and a sponge roller made of, for example, polyurethane as a developer supplying member are arranged in pressure contact with each other, The thing which rotates so that a mutual surface moves to a reverse direction in both press-contact parts is disclosed. This developing device is also provided with a blade as a developer layer thickness regulating member, which is a layer forming member that presses against the developing roller with a predetermined abutting force in order to regulate the toner adhesion amount on the developing roller to a predetermined amount. .
この現像装置においては、スポンジローラの回転で両者の圧接部に搬送したトナーを、該圧接部で摩擦帯電して現像ローラ表面に付着させる。そして、表面に付着したトナーで構成されるトナー層の層厚をブレードで規制して、現像ローラ上に所定量のトナー層を形成する。そして、現像ローラの回転でトナー層を像担持体としての感光ドラムとの接触部に搬送して感光ドラム上の静電潜像を現像する。 In this developing device, the toner conveyed to the pressure contact portion by the rotation of the sponge roller is frictionally charged at the pressure contact portion and adhered to the surface of the development roller. Then, the thickness of the toner layer composed of the toner adhering to the surface is regulated by a blade to form a predetermined amount of toner layer on the developing roller. Then, the toner layer is conveyed to the contact portion with the photosensitive drum as the image carrier by the rotation of the developing roller, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed.
ところで、上記に説明した、現像剤供給部材を用いた「トナー供給力」と、現像剤層厚規制部材を用いた「トナー規制力」のバランスによって、現像剤担持体上のトナーコート量が決まる。 By the way, the toner coat amount on the developer carrying member is determined by the balance between the “toner supply force” using the developer supply member and the “toner restriction force” using the developer layer thickness regulating member described above. .
一般に、トナー供給力とトナー規制力を数値化するのは困難であるので、現像剤供給部材の設定を変えてトナー供給力の大小を比較する場合は、現像剤層厚規制部材の設定を固定して、現像剤担持体上のトナーコート量の大小を比較して判断する。同様に、現像剤層厚規制部材の設定を変えてトナー規制力の大小を比較する場合は、現像剤供給部材の設定を固定して、現像剤担持体上のトナーコート量ｗの大小を比較して判断する。 In general, it is difficult to quantify the toner supply force and the toner regulation force. Therefore, when changing the setting of the developer supply member and comparing the magnitude of the toner supply force, the setting of the developer layer thickness regulation member is fixed. The determination is made by comparing the amount of toner coating on the developer carrying member. Similarly, when changing the setting of the developer layer thickness regulating member and comparing the magnitude of the toner regulating force, the setting of the developer supply member is fixed and the magnitude of the toner coat amount w on the developer carrier is compared. To judge.
上記の方法の判断方法で、現像剤供給部材と現像剤との当接圧Ｐの設定を変えて、設定１０１〜設定１０４までの構成を用意し、トナー供給量を判断してみる。 By changing the setting of the contact pressure P between the developer supply member and the developer by the above-described determination method, the configurations from setting 101 to setting 104 are prepared, and the toner supply amount is determined.
現像剤供給部材と現像剤担持体の当接圧を、設定１０１においてはＰ１、設定１０２においてはＰ２であるとき、Ｐ１＞Ｐ２とすると、設定１０１の方が設定１０２より強くトナーを現像剤担持体にこすりつけ強く付着させるため、設定１０１の方が設定１０２より現像剤担持体上のトナーコート量が大きく、トナー供給力が大きいとされる。つまり、現像剤供給部材と現像剤担持体との当接圧Ｐが大きいほど、現像剤担持体に対するトナー供給量は大きい。 When the contact pressure between the developer supply member and the developer carrier is P1 in the setting 101, P2 in the setting 102, and P1> P2, the setting 101 is stronger than the setting 102 and the toner is carried on the developer. In order to rub and adhere strongly to the body, the setting 101 has a larger toner coat amount on the developer carrying member than the setting 102, and the toner supply force is greater. That is, the larger the contact pressure P between the developer supply member and the developer carrier, the greater the amount of toner supplied to the developer carrier.
又、トナー供給量を判断すると、現像剤供給部材から現像剤担持体へとトナーが移動するように、現像剤供給部材と現像剤担持体の間に電位差を設けると、現像剤供給部材と現像剤担持体が等電位である設定より現像剤担持体上のトナーコート量が大きくなり、トナー供給力が大きいとされる。 Further, when the toner supply amount is determined, if a potential difference is provided between the developer supply member and the developer carrier so that the toner moves from the developer supply member to the developer carrier, the developer supply member and the developer are developed. It is assumed that the toner coating amount on the developer carrying member becomes larger than the setting where the agent carrying member is equipotential, and the toner supply force is large.
同様に、例えば、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接圧を、設定１０３においてはＰ３、設定１０４においてはＰ４とし、Ｐ３＞Ｐ４とすると、設定１０３の方が設定１０４より強くトナーの通過を妨げるため、設定１０３の方が設定１０４より現像剤担持体上のトナーコート量が小さく、トナー規制力が大きいといえる。即ち現像剤層厚規制部材と現像剤担持体との当接圧が強い方が、トナー規制力が大きい。 Similarly, for example, if the contact pressure between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier is P3 in setting 103, P4 in setting 104, and P3> P4, setting 103 is stronger than setting 104. In order to prevent the toner from passing, it can be said that the setting 103 has a smaller toner coat amount on the developer carrying member than the setting 104 and has a larger toner regulating force. That is, the stronger the contact pressure between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier, the greater the toner regulating force.
更に、こうしたトナー供給力とトナー規制力とのバランスをとり、現像剤担持体上のトナーコート量を安定するため、現像剤供給部材と現像剤担持体の間に電位差を設けて、トナー供給力を調整する従来例を挙げる。 Further, in order to balance the toner supply force and the toner regulation force and stabilize the toner coat amount on the developer carrier, a potential difference is provided between the developer supply member and the developer carrier to provide a toner supply force. The conventional example which adjusts is given.
例えば、非磁性一成分トナーを用いて現像を行う時に、現像剤担持体の抵抗値変化に左右されずに現像剤供給部材からのトナーの現像剤担持体への供給を常に一定にすることを目的に、現像剤担持体と現像剤供給部材との間のトナー層にかかる電圧が、決められた範囲となるように現像剤担持体と現像剤供給部材とを流れる電流Ｉｃｏｎｓｔを一定になるように電流制御する提案がされている。 For example, when developing using a non-magnetic one-component toner, the supply of toner from the developer supply member to the developer carrier is always made constant regardless of the change in the resistance value of the developer carrier. For the purpose, the current Iconst flowing between the developer carrier and the developer supply member is made constant so that the voltage applied to the toner layer between the developer carrier and the developer supply member is within a predetermined range. There are proposals for current control.
又、トナーカートリッジの交換後期での画質劣化を防止することを目的に、トナー残量が多いときは、現像剤供給部材である供給ローラ、現像剤担持体である現像ローラ及び現像剤層厚規制部材であるブレードの各印加電圧を低め（−４００Ｖ、−２００Ｖ、−３００Ｖ）に設定し、トナー残量が少ないときは、それら各部の印加電圧をトナー残量が多いときよりも高め（−５００Ｖ、−３００Ｖ、−４００Ｖ）に設定する提案がされている。 Also, for the purpose of preventing image quality deterioration in the later stage of replacement of the toner cartridge, when the remaining amount of toner is large, a supply roller as a developer supply member, a development roller as a developer carrier, and a developer layer thickness regulation Each applied voltage of the blade as a member is set low (−400V, −200V, −300V), and when the remaining amount of toner is small, the applied voltage of each part is increased (−500V) than when the remaining amount of toner is large. , -300V, -400V).
又、同様に、現像剤担持体上のトナーコート量を安定させるため、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の間に電位差を設ける従来例を挙げる。 Similarly, a conventional example in which a potential difference is provided between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier in order to stabilize the toner coat amount on the developer carrier will be given.
例えば、現像剤層厚規制部材であるトナー規制ローラにより現像剤担持体である現像ローラ上に均一な厚みのトナー層を安定して形成することを目的に、現像ローラに印加される現像バイアス電圧をＶＢ（Ｖ）、現像剤供給部材であるトナー供給ローラに印加される直流と交流の重畳電圧であるトナー供給バイアス電圧の直流電圧をＶＳＤＣ（Ｖ）、トナー規制ローラに印加される直流と交流の重畳電圧であるトナー規制バイアス電圧の直流電圧をＶＲＤＣ（Ｖ）とすると、負帯電の非磁性一成分現像剤を用いた場合は、１００＜ＶＢ−ＶＳＤＣ＜３００、−５０＜ＶＢ−ＶＲＤＣ＜５０の関係を有し、正帯電の非磁性一成分現像剤を用いた場合は、１００＜ＶＳＤＣ−ＶＢ＜３００、−５０＜ＶＢ−ＶＲＤＣ＜５０の関係を有するように設定する提案がされている。 For example, the developing bias voltage applied to the developing roller for the purpose of stably forming a toner layer having a uniform thickness on the developing roller as the developer carrying member by the toner regulating roller as the developer layer thickness regulating member VB (V), VSDC (V) the direct current voltage of the toner supply bias voltage, which is a superimposed voltage of direct current and alternating current applied to the toner supply roller as the developer supply member, and direct current and alternating current applied to the toner regulating roller Assuming that the DC voltage of the toner regulation bias voltage, which is a superimposed voltage of VR, is VRDC (V), 100 <VB−VSDC <300, −50 <VB−VRDC < When a positively charged non-magnetic one-component developer is used, the relationship of 100 <VSDC−VB <300 and −50 <VB−VRDC <50 is set. Proposals have been to.
これらの方法では、現像ローラ上のトナーコート量は安定に保つことができる。しかし、現像装置内でトナーが受ける機械的なストレスが大きい場合、現像剤担持体及び現像剤層厚規制部材へのトナー融着や固着が問題となることがある。 In these methods, the toner coat amount on the developing roller can be kept stable. However, when the mechanical stress applied to the toner in the developing device is large, toner fusion and adhesion to the developer carrying member and the developer layer thickness regulating member may become a problem.
従来は、現像剤層厚規制部材及び現像剤担持体へのトナー融着や固着を防止する方法として、以下の方法が知られている。 Conventionally, the following methods are known as methods for preventing toner fusion and adhesion to the developer layer thickness regulating member and developer carrier.
又、現像剤担持体である現像ローラ及び他の部材へのトナー固着を防止することを目的に、現像動作を終了する時に、現像ローラの回転を停止し、その停止制御に合わせて現像剤供給部材である供給ローラ、現像剤層厚規制部材である規制ローラ及びクリーニングローラの回転を所定時間維持し、バイアス電圧をトナーが受ける電界が逆になるように切換制御する方法が提案されており、現像ローラと供給ローラ、規制ローラとの間に介在されるトナーを除去し、現像装置が停止した状態でのトナーの固着を防止できるものとされている。 Also, for the purpose of preventing the toner from sticking to the developing roller and other members as the developer carrying member, the rotation of the developing roller is stopped when the developing operation is finished, and the developer is supplied in accordance with the stop control. A method has been proposed in which the supply roller as a member, the regulation roller as a developer layer thickness regulating member, and the cleaning roller are kept rotating for a predetermined time, and the switching control is performed so that the electric field received by the toner is reversed. The toner interposed between the developing roller, the supply roller, and the regulating roller is removed to prevent the toner from sticking in a state where the developing device is stopped.
又、現像剤担持体である現像ローラへのトナー固着を防止することを目的に、現像動作を終了する時に、現像ローラの回転を停止し、その停止制御に合わせて現像剤層厚規制部材である規制ローラ及び／又は現像剤供給部材である供給ローラを、現像動作時と逆方向に所定時間回転させ、現像ローラとの間に介在されるトナーを除去し、現像ローラの停止後、トナーの固着を防止することが提案されている。 Also, for the purpose of preventing toner sticking to the developing roller as a developer carrying member, when the developing operation is finished, the rotation of the developing roller is stopped, and a developer layer thickness regulating member is used in accordance with the stop control. A regulating roller and / or a supply roller, which is a developer supply member, is rotated for a predetermined time in a direction opposite to that during the developing operation to remove toner interposed between the developing roller, and after the developing roller is stopped, It has been proposed to prevent sticking.
しかしながら、これらの提案では、現像ローラや他の部材のトナー固着物は除去可能であるが、現像ローラと供給ローラ、規制ローラ（またはブレード）との間に存在するトナーを除去する際に、各部材の間にトナーがごく少数（トナー一層分以下）しかない状態があり、トナーが２つの部材に同時に接触し、直接はさみ込まれる状態が存在する。この時にトナーにかかる機械的負荷は大きい。よって、部材に対する融着は防止できても、トナー母体からの外添剤の剥離や、トナー母体に対する外添剤の埋め込みが発生する。これにより、トナーの付着力が上がり、流動性が下がる。又、摩擦帯電性が変化し、充分な帯電電荷量を保持できないトナーが増える。従って、長期間に渡って、現像ローラに安定してトナーをコートできない課題がある。 However, in these proposals, the toner adhering matter on the developing roller and other members can be removed. However, when the toner existing between the developing roller, the supply roller, and the regulating roller (or blade) is removed, There is a state where there is very little toner (less than one toner layer) between the members, and there is a state where the toner contacts the two members at the same time and is directly sandwiched. At this time, the mechanical load on the toner is large. Therefore, even if fusion to the member can be prevented, peeling of the external additive from the toner base and embedding of the external additive in the toner base occur. As a result, the adhesion force of the toner increases and the fluidity decreases. In addition, the frictional chargeability changes, and the amount of toner that cannot hold a sufficient amount of charged charge increases. Therefore, there is a problem that the toner cannot be stably coated on the developing roller for a long period of time.
又、規制ローラは回転駆動されているため、駆動機構が必要であり、製造コストが高くなる課題がある。 Further, since the regulating roller is driven to rotate, a driving mechanism is necessary, and there is a problem that the manufacturing cost increases.
ここで、現像剤層厚規制部材及び現像剤担持体にはじめに融着・固着するのは、微小なトナーであることを確認した。即ち、トナーの体積平均粒径をＤｖとすると、Ｄｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の粒径のトナーが融着・固着の核になることを確認した。したがって、Ｄｖ／１０以上Ｄｖ／３以下程度の粒径のトナーに大きな機械的負荷をかけなければ、部材への融着・固着を抑制できる。 Here, it was confirmed that it was a minute toner that was first fused and fixed to the developer layer thickness regulating member and the developer carrier. That is, when the volume average particle diameter of the toner is Dv, it was confirmed that a toner having a particle diameter of Dv / 10 or more and Dv / 3 or less becomes a core of fusing and fixing. Therefore, if a large mechanical load is not applied to the toner having a particle diameter of about Dv / 10 or more and Dv / 3 or less, fusion / adhesion to the member can be suppressed.
図１２に示した非磁性一成分現像方式の現像装置の構成を用いた場合における、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流の模式図を、図１３に示す。
FIG. 13 shows a schematic diagram of the downstream of the contact portion between the regulating
ここで、図１３に示す、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流の模式図をみればわかるように、規制ブレード１１が固定されている時に、（Ａ）非磁性一成分トナーの体積平均粒径をＤｖ［μｍ］、（Ｂ）非磁性一成分トナーの体積分布の標準偏差をＳｖとすると、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部の下流側に溜まるＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナーＴ１０が、体積平均粒径Ｄｖ［μｍ］±Ｓｖの粒径の現像剤Ｔ１１を現像ローラ９にコートするのに大きな役割を担っていることがわかった。
Here, as can be seen from the schematic diagram downstream of the contact portion between the regulating
これは、現像剤層規制部下流にＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナーＴ１０が溜まることで、規制ブレード１１から体積平均粒径Ｄｖ［μｍ］±Ｓｖの粒径のトナーＴ１１を引き剥がす層が形成されるためである。
This is because the toner T10 having a volume average particle diameter Dv [μm] ± Sv is pulled from the regulating
即ち、現像剤層規制部下流にＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナーＴ１０が体積％で適正量以上存在していれば、安定して現像ローラ９にトナーをコートできる。
In other words, if a small amount of toner T10 of Dv / 10 or more and Dv / 3 or less is present in an appropriate amount by volume% downstream of the developer layer regulating portion, the developing
しかし、微小なトナーＴ１０は静電的付着力が強く、規制ブレード１１に付着しやすい。よって、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部の圧力が高い領域でも滞留しやすく、大きな機械的負荷を受けやすい。それに伴い、トナー表面の外添剤が減ったり、埋め込まれたり、トナーの形状が変化し、付着力の上昇や流動性の低下を招く。
However, the minute toner T <b> 10 has a strong electrostatic adhesion force and tends to adhere to the
又、Ｄｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナーＴ１０が溜まる層が安定しすぎて動かなくなる、又は、微小なトナーＴ１０が入れ替わらなくなると、長期間に渡って現像装置を使用している間に、機械的負荷の蓄積により、規制ブレード１１にトナーが融着、固着する課題がある。
Further, if the layer in which the minute toner T10 of Dv / 10 or more and Dv / 3 or less is accumulated is too stable to move or the minute toner T10 is not replaced, the developing device is used for a long period of time. In the meantime, there is a problem that the toner is fused and fixed to the
ここで、現像ローラ９にコートされる単位面積あたりのトナー量ｗ［ｍｇ／ｃｍ2］が大きい方が、トナーにかかる機械的負荷を軽減できることを確認した。そして、トナー量ｗ［ｍｇ／ｃｍ2］を大きくすることには、３つの効果がある。
Here, it was confirmed that the mechanical load on the toner can be reduced when the toner amount w [mg / cm 2 ] per unit area coated on the developing
１つ目は、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、現像ローラ９と規制ブレード１１に同時に接触し、はさまれるトナーが減る効果がある。図１４にｗが大きい例、図１５にｗが小さい例を挙げる。
First, by increasing the amount of toner w passing through the contact portion between the developing
明らかに、図１４（ｗ大）の方が図１５（ｗ小）より、現像ローラ９と規制ブレード１１両方に同時に接触し、はさまれるトナーＴ１２が少ない（図１４には１個、図１５には４個確認できる。）。そして、トナー間に力が働く場合、より圧力が小さい方へトナーは移動できるため、大きな機械的負荷を受けにくい。
Obviously, the toner in FIG. 14 (large w) is in contact with both the developing
しかし、現像ローラ９と規制ブレード１１に同時に接触し、はさまれる場合、トナーは両側の部材から直接力を受けるため、大きな機械的負荷を受けやすい。従って、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、現像ローラ９と規制ブレード１１に同時に接触し、はさまれるトナーが減り、トナーにかかる機械的負荷を下げることができる。
However, when the
２つ目は、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、当接部下流側に溜まるＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナー滞留層が粉圧で下流側に押し出され、より圧力変化が小さい領域に滞留させる効果がある。
Second, by increasing the amount of toner w passing through the contact portion between the developing
図１６に示されるように、ｗが大きい場合、現像ローラ９表面から、当接部下流側に溜まるＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナー滞留層Ｔ１０までの距離が離れる。距離が離れるほど、間に入るトナーＴ１１が多くなり、現像ローラ９表面から規制ブレード１１に伝わる力を均一にすることができる。即ち、規制ブレード１１に近接している微小なトナー滞留層Ｔ１０における、現像ローラ９表面の凹凸に伴う圧力変化が小さい。従って、微小なトナー滞留層内のトナーＴ１０にかかる機械的負荷は小さい。
As shown in FIG. 16, when w is large, the distance from the surface of the developing
それに対して、図１７に示すｗが小さい場合は、現像ローラ９表面から、当接部下流側に溜まるＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナー滞留層Ｔ１０までの距離が近づく。距離が近づくほど、間に入るトナーＴ１１が少なくなり、現像ローラ９表面から規制ブレード１１に伝わる力を均一にすることができない。即ち、規制ブレード１１に近接している微小なトナー滞留層Ｔ１０における、現像ローラ９表面の凹凸に伴う圧力変化が大きい。従って、微小なトナー滞留層内のトナーＴ１０にかかる機械的負荷は大きい。
On the other hand, when w shown in FIG. 17 is small, the distance from the surface of the developing
３つ目は、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部を通過するＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナーＴ１０量が増え、当接部下流側の微小なトナーＴ１０が滞留する層内でのトナーの入れ替わりを促進する効果がある。これにより、当接部下流側の微小トナーＴ１０滞留層に、長時間滞留するトナーが減り、トナー融着の発端となる規制ブレード１１への微小トナーの付着を防止できる。
Third, the toner amount w passing through the contact portion between the developing
このように、現像ローラ９上のトナーコート量ｗを増やすと上記の３つの効果が期待でき、トナーにかかる機械的負荷が小さくなる。
As described above, when the toner coat amount w on the developing
しかし、現像ローラ９上のトナーコート量ｗを増やしすぎると、画像不良が発生する。すなわち、帯電電荷量が小さいトナーが現像剤担持体上に多くコートされ、現像剤担持体とトナーの付着力が弱まり、現像剤担持体からトナーが塊となって剥がれ落ち、画像形成時において、像担持体に付着する「ボタ落ち」、静電潜像の非画像部にトナーが付着する「かぶり」が発生しやすい。そこで、上記の画像形成時の画像不良を防止しつつ、トナーにかかる機械的負荷を下げなければならない。この二つを両立する方法として、画像形成時の現像ローラ９上のトナーコート量をｗ１、非画像形成時の現像ローラ９上のトナーコート量の最大値をｗ２として、ｗ１＜ｗ２を満たすように切り替える方法が考えられる。
However, when the toner coat amount w on the developing
既述の通り、現像剤供給部材を用いたトナー供給力と、現像剤層厚規制部材を用いたトナー規制力のバランスによって、現像剤担持体上のトナーコート量ｗが決まる。 As described above, the toner coat amount w on the developer carrying member is determined by the balance between the toner supply force using the developer supply member and the toner regulation force using the developer layer thickness regulating member.
ここで、現像剤層厚規制部材に印加するバイアスを、画像形成時と非画像形成時で切り替える従来例として、特許文献１が提案されている。
Here,
ここでは、現像剤担持体である現像ローラ上の現像剤量を規制する、現像剤層厚規制部材であるブレードに交番電界を印加して形成した薄く且つ均一な現像剤層により良好な現像を行え、且つ、現像ローラの予備駆動により迅速に現像ローラ上の現像剤量を回復させることができる現像装置を提供することを目的に、非現像時には直流のブレードバイアス電圧を用いて現像ローラの予備回転を行い、迅速に現像ローラ表面のトナー層を回復させ、現像時にはブレードバイアス電圧とし直流成分と交流成分を有するブレードバイアス電圧を用いて現像を行い、感光体ベルト地肌部汚れ抑制作用により、感光体ベルトの地肌部の汚れを抑制して良好な現像を行う提案がされている。 Here, good development is achieved by a thin and uniform developer layer formed by applying an alternating electric field to a blade that is a developer layer thickness regulating member that regulates the amount of developer on the developing roller that is a developer carrying member. In order to provide a developing device that can be used and can quickly recover the developer amount on the developing roller by pre-driving the developing roller, the developing roller is preliminarily used with a DC blade bias voltage during non-development. Rotate to quickly recover the toner layer on the surface of the developing roller, and develop using a blade bias voltage that has a DC component and an AC component as the blade bias voltage during development. Proposals have been made to carry out good development while suppressing contamination of the background of the body belt.
しかしながら、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の間に電位差を設けた構成では、正極性または負極性のどちらか一方に帯電したトナーや外添剤等の粒子が現像剤層厚規制部材に付着し、トナー融着・固着の原因となる課題がある。 However, in a configuration in which a potential difference is provided between the developer layer thickness regulating member and the developer carrying member, particles such as toner or external additive charged to one of the positive polarity and the negative polarity are separated from the developer layer thickness regulating member. There is a problem that adheres to the toner and causes toner fusion and fixation.
これまでに、現像剤層厚規制部材に付着した、正極性または負極性のどちらか一方に帯電した粒子をはがすために、画像形成時と非画像形成時で現像剤層厚規制部材に印加するバイアスを切り替える発明、又、非画像形成時に現像剤層厚規制部材に直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスを印加する発明等が提案されている。しかし、一時的に現像剤層厚規制部材から引き剥がせても、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の間に電位差を設ける時間がある限り、すぐにトナーが現像剤層厚規制部材に付着して、最終的にはトナー融着・固着が発生する課題がある。 Up to now, in order to peel off the positively charged or negatively charged particles attached to the developer layer thickness regulating member, it is applied to the developer layer thickness regulating member during image formation and non-image formation. Inventions for switching the bias and inventions for applying a bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to a developer layer thickness regulating member during non-image formation have been proposed. However, even if it is temporarily peeled off from the developer layer thickness regulating member, as long as there is time to provide a potential difference between the developer layer thickness regulating member and the developer carrying member, the toner is immediately removed from the developer layer thickness regulating member. In the end, there is a problem that toner fusion / fixing occurs.
よって、ここでは、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の間に電位差を設けて「トナー規制力」を小さくする手段を用いない。 Therefore, here, a means for reducing the “toner regulating force” by providing a potential difference between the developer layer thickness regulating member and the developer carrying member is not used.
ここで、現像剤層厚規制部材を任意のタイミングで移動させる従来例として、特許文献２がある。
Here, as a conventional example in which the developer layer thickness regulating member is moved at an arbitrary timing, there is
現像ローラに溶融したトナーが付着されることを解消し、溶融したトナーによりトナー画像に欠陥が生じることを防止することを目的に、ブレードを現像ローラの接線方向に任意のタイミングで移動させる手段を設け、溶融して付着するトナーを、ブレードを摺動させて剥ぎ落とし、溶融トナーによる画像の作成の障害を防止する提案がされている。 Means for moving the blade in the tangential direction of the developing roller at an arbitrary timing for the purpose of eliminating the adhesion of the molten toner to the developing roller and preventing the toner image from being defective due to the molten toner. A proposal has been made that the toner that is provided and melted and adhered is peeled off by sliding the blade to prevent an image formation failure caused by the molten toner.
又、ブレードを現像ローラの法線方向に任意のタイミングで移動させる方法も提案されている。 A method of moving the blade in the normal direction of the developing roller at an arbitrary timing has also been proposed.
しかし、ブレードを現像ローラの接線方向に移動させる場合、長期間に渡って、現像ローラにトナーを均一にコートし、コート量を安定させるためには、高い精度でブレードの位置を設定しなければならず、可動式にするとコストが高くなる。又、ブレードと現像ローラ当接部下流側の微小なトナーにかかる機械的負荷が大きい。 However, when moving the blade in the tangential direction of the developing roller, in order to uniformly coat the developing roller with toner over a long period of time and stabilize the coating amount, the position of the blade must be set with high accuracy. However, the cost increases when it is movable. In addition, the mechanical load applied to minute toner on the downstream side of the blade and developing roller contact portion is large.
又、ブレードを現像ローラの法線方向に移動させる場合、ブレードと現像ローラの当接圧を下げるタイミングがある。当接圧が下がると、ブレードと現像ローラ当接部下流側の微小なトナーが滞留する層にかかる圧力が下がり、機械的負荷が減る効果がある。しかし、トナーコート量ｗが増える一方で、ブレードと現像ローラ当接部下流側の微小なトナーが滞留する層にかかる圧力が下がるため、微小なトナーが滞留する層は移動しない。従って、微小なトナーの入れ替わりは少ない。 When the blade is moved in the normal direction of the developing roller, there is a timing to lower the contact pressure between the blade and the developing roller. When the contact pressure decreases, the pressure applied to the layer in which minute toner stays on the downstream side of the blade and the developing roller contact portion decreases, and the mechanical load is reduced. However, while the toner coat amount w increases, the pressure applied to the layer where the minute toner stays on the downstream side of the blade and the developing roller contact portion is lowered, so the layer where the minute toner stays does not move. Therefore, there is little replacement of minute toner.
以上のように、ｗ２（非画像形成時の現像ローラのトナーコート量）をｗ１（画像形成時の現像ローラのトナーコート量）より大きく設定する際に、非画像形成時に、「トナー供給力」一定、且つ、「トナー規制力」減の設定にした場合、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層内において、微小トナーの入れ替わりを促進する効果は小さい。 As described above, when w2 (toner coat amount of the developing roller at the time of non-image formation) is set larger than w1 (toner coat amount of the developing roller at the time of image formation), the “toner supply force” at the time of non-image formation In the case where the toner is set to be constant and the toner control force is reduced, the effect of promoting the replacement of the minute toner in the minute toner staying layer on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier is as follows. small.
これに対し、ｗ２をｗ１より大きく設定する際に、非画像形成時に、「トナー供給力」を増やし且つ「トナー規制力」一定の設定にした場合の例を以下に示す。 On the other hand, when w2 is set larger than w1, an example in which “toner supply force” is increased and “toner regulating force” is set constant during non-image formation will be described below.
「トナー規制力」一定で「トナー供給力」が増える、即ち、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接圧が一定でトナー供給量が増えると、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層は、粉圧で下流側に押し出される。そして、「トナー規制力」が一定で「トナー供給力」を元に戻すと、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側に新たな微小トナー滞留層が形成される。 When the “toner supply force” increases with a constant “toner regulating force”, that is, when the contact pressure between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier is constant and the toner supply amount increases, the developer layer thickness regulating member and the development The minute toner staying layer on the downstream side of the contact portion of the agent carrier is pushed downstream by the powder pressure. When the “toner regulating force” is constant and the “toner supply force” is restored, a new minute toner staying layer is formed on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier.
即ち、「トナー規制力」一定で「トナー供給力」を増やすシーケンスを実行するたびに、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層のほぼ全体を入れ替えることができる。これにより、長期間に渡って、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層に、同じトナーが滞留し続けることを防止できる。 That is, each time a sequence of increasing the “toner supply force” with a constant “toner regulation force” is executed, almost the entire small toner retention layer on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulation member and the developer carrier is replaced. be able to. Accordingly, it is possible to prevent the same toner from staying in the minute toner staying layer on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulating member and the developer carrying member for a long period of time.
従って、ｗ２をｗ１より大きく設定する際に、非画像形成時に、「トナー供給力」増且つ「トナー規制力」一定の設定にした場合、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層内における、微小トナーの入れ替わりを促進する効果は大きい。 Therefore, when w2 is set larger than w1, when the “toner supply force” is increased and the “toner restricting force” is set to be constant during non-image formation, the developer layer thickness restricting member and the developer carrier are brought into contact with each other. The effect of promoting the replacement of the minute toner in the minute toner staying layer on the downstream side of the part is great.
次に、画像形成時と、非画像形成時で現像剤供給部材に印加するバイアスを変える従来例を以下に示す。 Next, a conventional example in which the bias applied to the developer supply member is changed during image formation and non-image formation will be described below.
特許文献３では、現像ローラを用いて一成分トナーにて現像を行う時に、現像ローラへトナー供給を行う供給をローラとの間でのトナー固着を防止することを目的に、現像時には、現像ローラへの供給を良好に行うために、現像ローラと供給ローラとの間にトナーが現像ローラ側へと引き寄せされる方向の電界が作用するようにバイアス電圧を供給し、現像を完了する所定時間前に、供給ローラに供給されるバイアス電圧を、トナーが供給ローラ側へと引き寄せされる方向の電界が作用するように、切替え制御する提案がされている。
In
特許文献４では、画像先端の濃度低下及び画像後端の濃度低下を同時に解決することを目的に、現像ローラに印加する現像バイアス電圧をＶＢ、トナー供給バイアス電圧をＶＳＲとした時、ＶＢとＶＳＲを同極性とし、且つ静電潜像を可視像化する画像形成時には｜ＶＢ｜＜｜ＶＳＲ｜、静電潜像の可視像化を行わない非画像形成時には｜ＶＢ｜＞｜ＶＳＲ｜とする提案がされている。発明の効果として、画像形成時にはトナーが現像ローラ側へ移動し、非画像形成時にはトナーがトナー供給ローラ側へ移動するような電界を発生させることにより、画像後端濃度の低下と画像先端濃度の低下を共に解消し、高品質の画像を得ることができると記載されている。
In
特許文献５では、ホールド力の強い現像剤担持体から高帯電現像剤を引き難し、高帯電現像剤が堆積することを防ぎ、現像剤担持体表面を常に初期と同じ状態に保ち、現像剤担持体上で最適な現像剤付着量と帯電量を経時変化なく得る目的で、画像形成時にはトナー供給ローラに現像ローラと同電位またはトナー供給ローラから現像ローラに現像剤が移動する方向のバイアスを与え、画像形成時以外の時にはトナー供給ローラに現像ローラと同電位または現像ローラからトナー供給ローラに現像剤が移動する方向のバイアスを与える提案がされている。
In
これらはいずれも、非画像形成時に、「トナー供給力」減かつ「トナー規制力」一定の設定であり、画像形成時の現像剤担持体上のトナーコート量をｗ１、非画像形成時の現像剤担持体上のトナーコート量をｗ２とすると、ｗ１＞ｗ２である。即ち、非画像形成時において、トナーコート量ｗ２が画像形成時より多くなることはない。 In these cases, the “toner supply force” is reduced and the “toner regulating force” is set to be constant during non-image formation, the toner coat amount on the developer carrying member during image formation is set to w1, and development during non-image formation is performed. When the toner coat amount on the agent carrier is w2, w1> w2. That is, during non-image formation, the toner coat amount w2 does not become larger than during image formation.
従って、非画像形成時に現像剤担持体上のトナーコート量ｗが小さくなり、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材に同時に接触し、はさまれるトナーが増え、トナーにかかる機械的負荷が上がる。 Accordingly, the toner coat amount w on the developer carrying member is reduced during non-image formation, the toner carrying member and the developer layer thickness regulating member are simultaneously contacted, and the sandwiched toner is increased, and the mechanical load on the toner is increased. Go up.
又、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナー量が減り、当接部下流側の微小なトナーが滞留する層内でのトナーの入れ替わりが減る。従って、当接部下流側の微小トナー滞留層に、長時間滞留するトナーが増え、トナー融着の発端となる現像剤層厚規制部材への微小トナーの付着を防止できない課題がある。 Further, the amount of minute toner of Dv / 10 or more and Dv / 3 or less passing through the contact portion between the developer carrying member and the developer layer thickness regulating member is reduced, and the minute toner stays on the downstream side of the contact portion. This reduces the amount of toner replacement inside. Accordingly, there is a problem that the toner staying for a long time is increased in the minute toner staying layer on the downstream side of the contact portion, and it is impossible to prevent the minute toner from adhering to the developer layer thickness regulating member that becomes the beginning of toner fusion.
これまでに、静電潜像に対してより正確に現像剤を現像することで、高精細画像を実現するために、更に小粒径トナーが提案されている。 Until now, in order to realize a high-definition image by developing a developer more accurately with respect to an electrostatic latent image, a toner having a smaller particle diameter has been proposed.
又、定着器の設定温度を下げて、画像形成前に定着器を昇温させる時間を減らすことや、定着器の消費電力を下げることを目的に、低温で定着できるトナーが提案されている。 In addition, a toner that can be fixed at a low temperature has been proposed for the purpose of reducing the time for raising the temperature of the fixing device before image formation by lowering the set temperature of the fixing device and reducing the power consumption of the fixing device.
このように、非磁性トナーは、より小粒径に、又、より低温でも定着可能になっている。しかし、これらの特性を持ったトナーは、機械的負荷に弱く、従来よりも小さな負荷で現像剤担持体や現像剤層厚規制部材に融着、固着する。 As described above, the non-magnetic toner can be fixed with a smaller particle diameter or at a lower temperature. However, the toner having these characteristics is weak against a mechanical load, and is fused and fixed to the developer carrying member and the developer layer thickness regulating member with a load smaller than the conventional one.
従って、これらの特性を持ったトナーを用いて現像剤担持体に安定してトナーを均一にコートするためには、従来よりもトナーにかかる機械的負荷を下げるとともに、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部下流側のＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナーが滞留する層を入れ替える手段が必要である。
本発明の目的は、小粒径の非磁性一成分現像剤を用いても、長期間に渡って、現像剤担持体に安定して現像剤をコートすることができ、且つ、現像剤層厚規制部材に対する現像剤の融着を回避した現像装置及び画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to be able to coat a developer stably on a developer carrier over a long period of time even when a non-magnetic one-component developer having a small particle diameter is used, and the developer layer thickness It is an object of the present invention to provide a developing device and an image forming apparatus that avoid the fusion of the developer to the regulating member.
上記目的は本発明に係る現像装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、現像剤である非磁性一成分現像剤を収容した現像剤容器と、現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に近接又は当接して現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体に当接して該現像剤担持体に担持された現像剤層を形成する現像剤層厚規制部材と、を備え、像担持体表面に形成された静電潜像を、前記現像剤担持体に担持された現像剤を用いて顕像化する現像装置において、
画像形成時と非画像形成時で、前記現像剤層厚規制部材の設定を変えずに、
画像形成時に前記現像剤担持体に担持された単位面積あたりの現像剤量ｗ１と、非画像形成時に前記現像剤担持体に担持された単位面積あたりの現像剤量の最大値ｗ２が、ｗ１＜ｗ２、の関係を満たすことを特徴とする現像装置を提供する。
The above object is achieved by the developing device and the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the first aspect of the present invention is a developer container containing a non-magnetic one-component developer as a developer, a developer carrier that carries the developer, and a proximity or contact with the developer carrier. An image carrier comprising: a developer supply member that supplies the developer; and a developer layer thickness regulating member that contacts the developer carrier and forms a developer layer carried on the developer carrier. In the developing device that visualizes the electrostatic latent image formed on the surface using the developer carried on the developer carrying member,
Without changing the setting of the developer layer thickness regulating member during image formation and non-image formation,
The developer amount w1 per unit area carried on the developer carrier during image formation and the maximum value w2 of the developer amount per unit area carried on the developer carrier during non-image formation are w1 < A developing device characterized by satisfying the relationship of w2 is provided.
第２の本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を現像する第１の本発明の現像装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image carrier on which an electrostatic latent image is formed on a surface; and the developing device according to the first aspect of the present invention that develops the electrostatic latent image. I will provide a.
本発明の現像装置及び画像形成装置は、現像装置内において非磁性一成分現像剤であるトナーにかかる機械的負荷を下げ、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層のトナーを入れ替えることができ、現像剤層厚規制部材へのトナー融着を防止できる。 The developing device and the image forming apparatus of the present invention reduce the mechanical load applied to the toner that is a non-magnetic one-component developer in the developing device, and the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier. The toner in the minute toner retention layer can be replaced, and toner fusion to the developer layer thickness regulating member can be prevented.
これにより、長期間に渡って現像剤担持体に安定してトナーをコートすることができる。特に、小粒径トナーや低温定着トナーを用いた場合に効果が大きい。 As a result, the toner can be stably coated on the developer carrying member over a long period of time. The effect is particularly great when a small particle size toner or a low temperature fixing toner is used.
以下、本発明に係る現像装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the developing device and the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
実施例１
本実施例では、本発明を適用する画像形成装置の一例として、図１に示す、非磁性一成分ＤＣ接触現像方式によって現像を行う接触一成分現像装置（現像装置）を備えた電子写真方式のレーザビームプリンタを用いた。尚、本発明の特徴部である現像装置においては、現像剤担持体として、半導電性の現像ローラ、又は表面に誘電層を形成した現像ローラを用いて像担持体である感光体表面層に押し当てる構成で現像を行う、いわゆる非磁性一成分ＤＣ接触現像方法を採用した現像装置を用いるが、こうした現像装置を備えることが可能な画像形成装置であれば、図１に示す構成に限定されるものではない。尚、従来例にて用いた図１２に示す現像装置における部材と、同じ動作を行う部材については同じ参照番号を付す。
Example 1
In this embodiment, as an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied, an electrophotographic system having a contact one-component developing device (developing device) shown in FIG. A laser beam printer was used. Incidentally, in the developing device which is a characteristic part of the present invention, a semiconductive developing roller or a developing roller having a dielectric layer formed on the surface is used as a developer carrying member on the surface of the photosensitive member which is an image carrying member. A developing device that employs a so-called non-magnetic one-component DC contact development method that performs development in a pressing configuration is used. However, the image forming apparatus that can include such a developing device is limited to the configuration shown in FIG. It is not something. Note that members that perform the same operations as those in the developing apparatus shown in FIG.
本画像形成装置は、像担持体として、ドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）１を備えている。感光ドラム１の周囲には、それに作用する画像形成手段として、帯電ローラ２、現像装置３、転写ローラ４、クリーニングブレード５が設置されており、帯電ローラ２と現像装置３間の外側には露光装置６が配設されている。又、感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップに対して転写材搬送方向の下流側には定着装置７が配設されている。
The image forming apparatus includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) 1 as an image carrier. Around the
感光ドラム１は、直径３０［ｍｍ］の負帯電の有機感光体で、アルミニウム製のドラム基体（不図示）上に感光体層（不図示）を有しており、所定の周速で矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ２により負極性の一様な帯電を受ける。
The
帯電手段としての帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に回転自在に接触し、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって感光ドラム１を負帯電の所定電位に均一に帯電する。
A charging
現像装置３は、一成分現像剤としての非磁性のトナーＴで現像を行う接触一成分現像装置であり、現像剤容器８の開口部に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９、現像ローラ９に圧接する弾性ローラ１０、現像ローラ９に当接し、現像ローラ９上のトナー量を規制する弾性を有する規制ブレード１１を備えている。現像ローラ９に弾性ローラ１０によって周面に供給されたトナーＴは、現像ローラ９周面に薄層化され、現像ローラ９の回転によって搬送され、感光ドラム１との当接部（現像部）にて感光ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。尚、現像装置３に関しては後に詳しく説明する。
The developing
転写手段としての転写ローラ４は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で接触して転写ニップを形成し、転写バイアス電源（不図示）から印加される転写バイアスにより、感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップにて感光ドラム１表面のトナー像を転写材Ｐに転写する。
The
クリーニングブレード５は、転写後に感光ドラム１表面に残った転写残トナーを除去する。
The
露光装置６は、不図示のレーザドライバ、レーザダイオード、ポリゴンミラー１４等を備えており、レーザドライバに入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザダイオードから出力され、高速回転するポリゴンミラー１４で前記レーザ光を走査し、光学レンズ系１５を介して感光ドラム１表面を画像露光Ｌすることにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
The
定着装置７は、回転自在な定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂを有しており、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂ間の定着ニップにて転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱、加圧して熱定着する。
The fixing device 7 includes a rotatable fixing roller 7a and a
上記画像形成手段を用いて、本画像形成装置では、以下のような画像形成動作がなされることによって、所望の画像形成物が得られる。 By using the above image forming means, the image forming apparatus performs the following image forming operation to obtain a desired image formed product.
画像形成時には、感光ドラム１は駆動手段（不図示）により矢印方向に、一秒間に一回転、すなわち周速９４．２［ｍｍ／ｓ］で回転駆動される。この回転過程にて、帯電バイアス（例えば、−１３００ＶのＤＣ電圧）が印加された帯電ローラ２により表面が一様に帯電される。そして、帯電された感光ドラム１上に露光装置６により画像露光Ｌが与えられて、入力される画像情報に応じた静電潜像が形成される。
At the time of image formation, the
この際、感光ドラム１上の画像露光Ｌがされない部分の暗部電位は−７００Ｖ、画像露光Ｌされた部分の明部電位は−１５０Ｖとなるように露光装置６のレーザパワーが調整されている。
At this time, the laser power of the
そして、この静電潜像に、現像部にて感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置３が備える現像ローラ９により、感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性に帯電された非磁性一成分現像剤である非磁性トナーＴを付着させて反転現像し、現像剤像（トナー像）として可視化する。
The developing
そして、感光ドラム１上のトナー像が感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップに到達すると、このタイミングに合わせて用紙等の転写材Ｐがピックアップローラ１６によって１枚ずつ給紙され、レジストローラ１６ａによって転写ニップに搬送される。そして、トナーＴと逆極性（正極性）の転写バイアスが印加された転写ローラ４により、感光ドラム１上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された転写材Ｐは定着装置７に搬送され、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂ間の定着ニップにてトナー像を転写材Ｐに加熱、加圧して熱定着した後に、画像形成物として、排紙トレイ１７上に排出される。
When the toner image on the
又、トナー像転写後の感光ドラム１表面に残留している転写残トナーは、クリーニングブレード５によって除去されて、廃トナー収納容器１３内に回収され、次回の画像形成工程に備える。
Further, the transfer residual toner remaining on the surface of the
尚、本実施例では、感光ドラム１と現像装置３は、帯電ローラ２、クリーニングブレード５、廃トナー容器１３と共に、プロセスカートリッジＣとして一体に構成されており、このプロセスカートリッジＣは画像形成装置本体２２に対して着脱自在である。このことによって、プロセスカートリッジＣを交換することによって、消耗部材を一度に交換することができ、メンテナンス性が向上する。本実施例では、トナーが消費されて現像装置３内にトナーが無くなった場合、トナーが充填されている新しいプロセスカートリッジＣと交換する。
In this embodiment, the
尚、プロセスカートリッジとは、通常は、感光ドラム１とそれに作用する画像形成手段とを、一体化して着脱自在にしたものであり、本構成のものに限らない。即ち、上記の本実施例の構成に限らず、感光ドラム１と現像装置３のみをプロセスカートリッジＣとしたり、例えば感光ドラム１と、現像装置３、帯電ローラ２、クリーニングブレード５のうちのいずれかをプロセスカートリッジＣとして一体に形成して、画像形成装置本体２２に対して着脱自在としてもよい。
Note that the process cartridge is normally a unit in which the
又、プロセスカートリッジＣの構成を備えずに、現像装置３を画像形成装置本体に固定配置して、トナーのみを補給する構成の画像形成装置においても、同様に本発明を適用することができる。
In addition, the present invention can be similarly applied to an image forming apparatus having a configuration in which the developing
又、トナーＴが消費されて現像装置３内にトナーが無くなった場合、トナーが充填されているホッパー（不図示）から、プロセスカートリッジＣに新しいトナーを補給する方式を用いてもよい。
Further, when the toner T is consumed and the toner is used up in the developing
つまり、本発明の特徴を有する現像装置を備えることが可能であれば、その他の画像形成手段の構成は、特に限定されない。例えば、感光ドラムを複数有して、カラー画像形成装置としてもよいし、感光ドラム１に形成されたトナー像を一次転写する中間転写体を備え、中間転写体からトナー像を転写材に二次転写する中間転写方式の画像形成装置でもよいし、静電記録方式の画像形成装置でもよい。
In other words, the configuration of the other image forming means is not particularly limited as long as it can include the developing device having the characteristics of the present invention. For example, a plurality of photosensitive drums may be used as a color image forming apparatus, or an intermediate transfer body that primarily transfers a toner image formed on the
次に、本発明の特徴部を有する現像装置の構成について、詳しく説明する。本実施例では上記に説明した電子写真レーザプリンタに備えられている現像装置３について説明する。
Next, the configuration of the developing device having the characterizing portion of the present invention will be described in detail. In the present embodiment, the developing
現像装置３の概略構成図を図２に示す。現像装置３は、一成分現像剤としての非磁性のトナーＴで現像を行う接触一成分現像装置であり、トナーＴを収容した現像剤容器８の開口部に感光ドラム１と対向配置された矢印方向（反時計方向）に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９、現像剤容器８内で現像ローラ９に圧接する現像剤供給部材である回転自在な弾性ローラ１０、現像ローラ９に当接する弾性を有する現像剤層厚規制部材である規制ブレード１１、現像剤容器８内のトナーＴを攪拌する攪拌部材１２を備えている。規制ブレード１１は、現像ローラ９と弾性ローラ１０との圧接部に対して現像ローラ９の回転方向下流側で現像ローラ９に当接している。現像ローラ９には、表面に担持されたトナーＴを感光ドラム１に静電的に移動させるための現像バイアスを印加する電源Ｓ１が接続されている。
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of the developing
この現像装置３による現像動作時においては、攪拌部材１２で攪拌されたトナーＴは、現像ローラ９に圧接して回転する弾性ローラ１０によって現像ローラ９表面に供給される。電源Ｓ１より現像バイアスが印加されている現像ローラ９周面に供給されたトナーＴは、現像ローラ９の回転に伴い搬送され、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部で摩擦により電荷を付与されて、現像ローラ９表面に薄層化される。薄層化され電荷が付与されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光ドラム１との当接部（現像部）にて感光ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。その後、感光ドラム１と現像ローラ９の当接部で現像されずに現像ローラ９表面に残存したトナーは、弾性ローラ１０によって剥ぎ取られて現像剤容器８内に戻される。
During the developing operation by the developing
本実施例の現像装置３について更に詳しく説明すると、現像剤容器８の長手方向に延在する開口部には、現像剤担持体としての、感光ドラム１と対向配置された矢印方向（反時計方向）に、回転自在な直径１６ｍｍの現像ローラ９が備えられ、現像剤供給部材としては、現像ローラ９に圧接する回転自在な弾性ローラ１０が備えられ、現像剤層厚規制部材としては、現像ローラ９に当接する、弾性を有する規制ブレード１１が備えられている。そして、現像剤容器８内のトナーＴは、常に攪拌部材１２によって攪拌されている。
The developing
現像ローラ９は、感光ドラム１と当接幅を持って接触し、感光ドラム１の周速（９４．２ｍｍ／ｓ）に対して早めの周速（例えば１２０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転される。
The developing
現像ローラ９の表面は、トナーＴの搬送を良好に行うための適度な凹凸を有しており、本実施例では直径１６ｍｍ、長さ２４０ｍｍ、肉厚４ｍｍのシリコンゴム層上にアクリル・ウレタン系の薄層がコートされて構成されている。
The surface of the developing
現像ローラ９には現像バイアス電源Ｓ１が接続されており、現像動作時には、現像バイアス電源Ｓ１から現像ローラ９に負極性の所定電位の現像バイアスが印加される。
A developing bias power source S1 is connected to the developing
本実施例の現像ローラ９の表面粗さは、算術平均粗さＲａ１．０μｍ、十点平均粗さＲｚ３．６μｍ、最大高さＲｙ４．７μｍとされるが、現像ローラ９としては、抵抗が１０4〜１０6Ω、算術平均粗さＲａが０．３〜５．０μｍ、硬度がアスカーＣ硬度で４０°〜７０°（加重１ｋｇ）に調整されたものが好適に使用される。
The surface roughness of the developing
現像ローラ９の抵抗値の測定は、直径３０ｍｍのアルミローラ（不図示）と現像ローラ９を当接荷重５００ｇＦで長手方向全域に当接させ、このアルミローラを０．５ｒｐｓで回転させる。そして、現像ローラ９に−４００Ｖの直流電圧を印加してアース側に１０ｋΩの抵抗を配置する。そして、この抵抗の両端の電圧を測定し、測定した電圧値から電流値を算出して現像ローラ９の抵抗を算出する。
The resistance value of the developing
又、現像ローラ９の感光ドラム１表面との当接部（現像部）に対し、現像ローラ９の回転方向下流側には、可撓性のシール部材１９が設けられている。シール部材１９は、未現像トナーの現像剤容器８内への通過を許容すると共に、現像剤容器８内のトナーＴが現像ローラ９の感光ドラム１表面との当接部に対し現像ローラ９の回転方向下流側から漏出するのを防止する。
A
弾性ローラ１０は、規制ブレード１１の現像ローラ９との当接部に対して現像ローラ９の回転方向上流側に当接され、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。又、弾性ローラ１０は、発泡骨格状スポンジ構造や、芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ９へのトナーＴの供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施例では、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの弾性ローラ１０を用いた。弾性ローラ１０の現像ローラ９に対する当接幅としては、１〜６ｍｍが有効で、又、現像ローラ９に対してその当接部において相対速度を持たせることが好ましい。本実施例では、現像ローラ９との当接幅を３ｍｍに設定するが、この時の弾性ローラ１０と現像ローラ９の線圧は４０ｇｆ／ｃｍである。
The
弾性ローラ１０の周速として、現像動作時に９０ｍｍ／ｓｅｃとなるように駆動手段（不図示）により所定タイミングで回転駆動する。弾性ローラ１０と現像ローラ９の接触位置において、弾性ローラ１０の回転方向は、現像ローラの回転方向と逆方向である。尚、弾性ローラ１０の表面電位と現像ローラ９の表面電位は、等電位となる。
The
規制ブレード１１は、現像ローラ９の弾性ローラ１０表面との当接部に対し、現像ローラ９の回転方向上流側にて、自由端側の先端近傍が現像ローラ９の外周面に面接触にて弾性を有して当接するよう設けられている。規制ブレード１１は、シリコン、ウレタン等のゴム材料や、バネ弾性を有するＳＵＳ又はリン青銅の金属薄板、更に金属薄板を基体とし、現像ローラ９への当接面側にゴム材料等を接着して構成されている。本実施例では、厚さ０．１ｍｍの板状のリン青銅金属薄板で形成された規制ブレード１１を用いた。又、規制ブレード１１の現像ローラ９に対する当接圧は、２５ｇｆ／ｃｍ（線圧の測定は、摩擦係数が既知の金属薄板を３枚当接部に挿入し、その中央の一枚をばね計りで引き抜いた値から換算した）に設定した。規制ブレード１１の現像ローラ９に対する当接方向としては、現像ローラ９との当接部に対して先端側が現像ローラ９の回転方向上流側に位置する、いわゆるカウンタ方向になっている。
The regulating
現像動作時には、現像剤容器８内のトナーＴは、攪拌部材１２の矢印方向（時計方向）の回転に伴い弾性ローラ１０側に送られる。このトナーＴは、弾性ローラ１０の矢印方向（反時計方向）の回転によって現像ローラ９近傍に搬送される。そして、現像ローラ９と弾性ローラ１０との当接部において、弾性ローラ１０上に担持されているトナーＴは、現像ローラ９と摺擦されることによって摩擦帯電を受け、現像ローラ９上に付着する。
During the developing operation, the toner T in the
そして、現像ローラ９の矢印方向（反時計方向）の回転に伴い、トナーＴが弾性ブレード１１の圧接下に送られ、現像ローラ９上に薄層形成され、感光ドラム１との対向部である現像部へ搬送される。本実施例では、トナーＴの帯電電荷量が、良好な−３０〜−５μＣ／ｇとなるように設定している。
Then, as the developing
この現像部において、現像ローラ９上に薄層形成されたトナーＴが、−３００Ｖの現像バイアスが印加された現像ローラ９によって感光ドラム１上に形成されている静電潜像に付着し、トナー像として現像される。
In this developing unit, the toner T formed as a thin layer on the developing
又、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、弾性ローラ１０との当接部において現像ローラ９表面から剥ぎ取られる。この剥ぎ取られたトナー大部分は、弾性ローラ１０の回転に伴い搬送され、現像剤容器８内のトナーＴと混ざりあい、トナーＴの帯電電荷が分散される。そして、同時に弾性ローラ１０の回転により現像ローラ９上に新たなトナーＴが供給され、上述した現像動作を繰り返す。
The toner that has not contributed to the development on the developing
ここで、本発明においては、現像ローラ９のトナーコート量を調整し、安定してトナーをコートさせ、規制ブレード１１におけるトナー融着を防止している。この現像ローラ９への安定したトナーコートは、小粒径トナーを用いた現像装置においては、上記に説明したように困難である。しかし、更なる高画質化を求めるには、このトナーの小粒化は避けられない。本実施例においても、体積平均粒径Ｄｖが３μｍ以上６μｍ以下の小粒径トナーを用いている。更に、本実施例では、安定したトナーコートが困難な、一成分非磁性トナーを用いている。
Here, in the present invention, the toner coating amount of the developing
次に、本実施例にて使用されている現像剤について、詳しく説明する。 Next, the developer used in this embodiment will be described in detail.
現像剤容器８内に充填されているトナーＴは非磁性一成分現像剤であり、転写性に優れ、且つ転写されずに感光ドラム１上に残存した転写残トナーをクリーニングブレード５によってクリーニングする際に、潤滑性が高いことから感光ドラム１の摩耗の少ないなどの利点を有するトナー、即ち球形状のトナーであり、且つ表面が平滑であるものを用いている。
The toner T filled in the
トナーＴの形状係数として、ＳＦ−１が１００〜１８０であり、ＳＦ−２が１００〜１４０であるものを用いている。尚、このＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いてトナー像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をインターフェイスを介してニコレ社製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行い、数式（１）及び（２）より算出し得られた値を定義している。数式（１）、（２）において、ＡＲＥＡはトナー投影面積、ＭＸＬＮＧは絶対最大長、ＰＥＲＩは周長である。 As the shape factor of the toner T, those having SF-1 of 100 to 180 and SF-2 of 100 to 140 are used. In SF-1 and SF-2, 100 toner images are randomly sampled using Hitachi FE-SEM (S-800), and the image information is analyzed by Nicole via the interface. Analysis is performed by introducing it into the apparatus (Luxex 3), and values obtained from the formulas (1) and (2) are defined. In equations (1) and (2), AREA is the toner projection area, MXLNG is the absolute maximum length, and PERI is the circumference.
ＳＦ−１＝（ＭＸＬＮＧ）2／（ＡＲＥＡ×（π／４）×１００）…（１）
ＳＦ−２＝（ＰＥＲＩ）2／（ＡＲＥＡ×（１／４π）×１００）…（２）
SF-1 = (MXLNG) 2 / (AREA × (π / 4) × 100) (1)
SF-2 = (PERI) 2 / (AREA × (1 / 4π) × 100) (2)
このトナーＴの形状係数ＳＦ−１は球形度合を示し、１００から大きくなるにつれて球形から徐々に不定形となる。又、ＳＦ−２は凹凸度合を示し、１００から大きくなるにつれてトナー表面の凹凸が顕著になる。 The shape factor SF-1 of the toner T indicates the degree of sphericity, and gradually increases from 100 to become indefinite. SF-2 indicates the degree of unevenness, and the unevenness of the toner surface becomes conspicuous as it increases from 100.
トナーＴの製造方法としては、上記形状係数（ＳＦ−１、ＳＦ−２）の範囲内になれば、いわゆる粉砕方法による製造方法の他に、懸濁重合方法を用いて直接トナーを生成する方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い、直接トナーを生成する分散重合方法、又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用いてトナーを製造することも可能である。 As a manufacturing method of the toner T, a method of directly generating toner using a suspension polymerization method in addition to a manufacturing method by a so-called pulverization method as long as it falls within the range of the shape factor (SF-1, SF-2). Or a dispersion polymerization method that directly produces toner using a water-based organic solvent that is soluble in the monomer and insoluble in the obtained polymer, or a soap that produces toner by direct polymerization in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator. It is also possible to produce toner using an emulsion polymerization method typified by a free polymerization method.
本実施例では、トナーＴの形状係数ＳＦー１を１００〜１８０に、ＳＦ−２を１００〜１４０に容易にコントロールでき、比較的容易に粒度分布がシャープで粒径が３〜９μｍの微粒子トナーが得られる常圧下又は加圧下での懸濁重合方法を用い、モノマーとしてスチレンとｎ−ブチルアクリレート、荷電制御剤としてサリチル酸金属化合物、極性レジンとして飽和ポリエステル、更にワックスと着色剤を加え、着色懸濁粒子を製造した。 In this embodiment, the shape factor SF-1 of the toner T can be easily controlled to 100 to 180, and the SF-2 can be easily controlled to 100 to 140. The fine particle toner having a sharp particle size distribution and a particle size of 3 to 9 μm is relatively easy. The suspension polymerization method under normal pressure or under pressure is used, and styrene and n-butyl acrylate as monomers, metal salicylate as a charge control agent, saturated polyester as a polar resin, and wax and colorant are added. Turbid particles were produced.
そして、これに疎水性シリカを１．５重量部外添することによって、上述したような転写性に優れた負極性のトナーＴを製造した。このトナーＴのトナー体積抵抗値としては１０14Ω・ｃｍ以上である。 Then, 1.5 parts by weight of hydrophobic silica was externally added thereto, whereby the negative toner T having excellent transferability as described above was produced. The toner volume resistance value of the toner T is 10 14 Ω · cm or more.
この、トナーＴの体積抵抗値の測定条件は、直径：６ｍｍ、測定電極板面積：０．２８３ｃｍ2、圧力：１５００ｇの錘を用い、圧力：９６．１ｋＰａ、測定時の粉体層厚：０．５〜１．０ｍｍとし、４００Ｖの直流電圧を微小電流計（ＹＨＰ４１４０ｐＡ ＭＥＴＥＲ／ＤＣ ＶＯＬＴＡＧＥ ＳＯＵＲＣＥ）で電流値を測定し、測定した電流値より体積抵抗値（比抵抗）を算出する。 The measurement conditions for the volume resistance value of the toner T are: diameter: 6 mm, measurement electrode plate area: 0.283 cm 2 , pressure: weight of 1500 g, pressure: 96.1 kPa, powder layer thickness at measurement: 0 The current value is measured with a minute current meter (YHP4140pA METER / DC VOLTAGE SOURCE), and a volume resistance value (specific resistance) is calculated from the measured current value.
又、トナー結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、４０〜７０℃であることがよい。Ｔｇが４０℃未満の場合にはトナーの保存安定性や耐久安定性の面から問題が生じやすく、７０℃を超える場合にはトナーの定着点の上昇をもたらす。カラートナーの場合においては、各色トナーの定着時の混色性が低下し、色再現性にやや劣り、ＯＨＰ画像の透明性が低下する。更に、４５〜６５℃であることがより好ましい。 The glass transition temperature (Tg) of the toner binder resin is preferably 40 to 70 ° C. When Tg is less than 40 ° C., problems are likely to occur from the viewpoint of storage stability and durability stability of the toner, and when it exceeds 70 ° C., the fixing point of the toner is increased. In the case of a color toner, the color mixing property at the time of fixing each color toner is lowered, the color reproducibility is slightly inferior, and the transparency of the OHP image is lowered. Furthermore, it is more preferable that it is 45-65 degreeC.
又、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に現れる、トナーに含まれるワックスの最大吸熱ピークは、４５〜７５℃であることが好ましい。ワックスの最大吸熱ピークが４５℃未満の場合、本発明に用いられる樹脂のガラス転移温度よりも低くなるために、高温環境に放置した際にトナー表面に溶け出すため、耐ブロッキング性能が大幅に悪くなる。一方、最大吸熱ピークが７５℃より大きい場合、トナー定着溶融時にワックスが迅速に溶融トナー表面に移行できず、離型性が悪くなるために、高温オフセットが発生し易くなる。更に、５０〜７０℃であることが好ましい。 In the DSC curve measured by a differential scanning calorimeter, the maximum endothermic peak of the wax contained in the toner that appears at the time of temperature rise is preferably 45 to 75 ° C. When the maximum endothermic peak of the wax is lower than 45 ° C., it becomes lower than the glass transition temperature of the resin used in the present invention. Become. On the other hand, when the maximum endothermic peak is higher than 75 ° C., the wax cannot quickly move to the surface of the molten toner at the time of toner fixing and melting, and the releasability is deteriorated, so that high temperature offset is likely to occur. Furthermore, it is preferable that it is 50-70 degreeC.
尚、本発明においてＴｇの測定には、例えばパーキンエルマー社製「ＤＳＣ−７」を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定試料は２〜１０ｍｇ、好ましくは５ｍｇを精密に秤量する。測定試料はアルミニウム製パンを用い対照用に空パンをセットし、測定温度範囲３０〜２００℃の間で、昇温速度１０℃／ｍｉｎで常温常湿下測定を行う。２回目の昇温過程で得られる、温度３０〜２００℃の範囲におけるＤＳＣ曲線をもって解析を行う。ガラス転移温度（Ｔｇ）については、得られたＤＳＣ曲線より中点法で解析を行った値を用いる。 In the present invention, Tg is measured according to ASTM D3418-82 using, for example, “DSC-7” manufactured by Perkin Elmer. The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium. The measurement sample is precisely weighed in an amount of 2 to 10 mg, preferably 5 mg. As the measurement sample, an aluminum pan is used and an empty pan is set for control, and measurement is performed at room temperature and normal humidity at a temperature increase rate of 10 ° C./min within a measurement temperature range of 30 to 200 ° C. The analysis is performed with a DSC curve in the temperature range of 30 to 200 ° C. obtained in the second temperature raising process. As for the glass transition temperature (Tg), a value obtained by analyzing by the midpoint method from the obtained DSC curve is used.
又、ワックスの融点ついては、得られたＤＳＣ曲線の吸熱メインピークの温度値を用いる。 As for the melting point of the wax, the temperature value of the endothermic main peak of the obtained DSC curve is used.
本実施例において製造したトナーを評価するために、フロー式粒子像分析装置（Ｆｌｏｗ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｉｍａｇｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を使用した。具体的には、東亜医用電子社製の測定装置ＦＰＩＡ−１０００を用いた。 In order to evaluate the toner produced in this example, a flow type particle image analyzer (Flow Particle Image Analyzer) was used. Specifically, a measuring device FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics was used.
「ＦＰＩＡ−１０００」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度０．４〜１．０を６１分割したクラスに分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う算出法を用いている。しかしながら、この算出法で算出される平均円形度及び円形度標準偏差の各値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度及び円形度標準偏差の各値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視できる程度であり、本発明においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこのような算出法を用いても良い。 In “FPIA-1000”, after calculating the circularity of each particle, in calculating the average circularity and the circularity standard deviation, the circularity of 0.4 to 1.0 was divided into 61 by the circularity obtained. A calculation method is used in which the average circularity and the circularity standard deviation are calculated using the center value and frequency of the division points. However, each value of the average circularity and the circularity standard deviation calculated by this calculation method, and each value of the average circularity and the circularity standard deviation calculated by the calculation formula that directly uses the circularity of each particle described above, In the present invention, the error of each particle described above is reduced for the reason of handling data such as shortening the calculation time and simplifying the calculation formula. Such a calculation method that is partially changed by using the concept of a calculation formula that directly uses the circularity may be used.
測定は、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として１０-3ｃｍ3の水中に測定範囲（例えば、円相当径０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満）の粒子数が２０個以下の水１０ｍｌ中にノニオン系界面活性剤（好ましくは和光純薬社製コンタミノンＮ）を数滴加え、更に、測定試料を５ｍｇ加え、超音波分散器ＳＴＭ社製ＵＨ−５０で２０ｋＨｚ、５０Ｗ／１０ｃｍ3の条件で５分間分散処理を行い、測定試料の粒子濃度が４０００〜８０００個／１０-3ｃｍ3（測定円相当径範囲の粒子を対象として）の試料分散液を用いて、０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。 The measurement is performed by removing fine dust through a filter, and as a result, in 10 -3 cm 3 of water having a measurement range (for example, an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm) in 10 ml of water having 20 or less particles. Add a few drops of a nonionic surfactant (preferably Contaminone N manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), add 5 mg of the measurement sample, and use a UH-50 manufactured by STM Ultrasonic Disperser at 20 kHz and 50 W / 10 cm 3 . Dispersion treatment was performed for 5 minutes, and a sample dispersion liquid having a measurement sample particle concentration of 4000 to 8000 pieces / 10 −3 cm 3 (targeting particles in the equivalent circle diameter range) was 0.60 μm or more and 159.21 μm. The particle size distribution of particles having an equivalent circle diameter of less than is measured.
測定の概略は、東亜医用電子社（株）発行のＦＰＩＡ−１０００のカタログ（１９９５年６月版）、測定装置の操作マニアルに記載されているが、以下の通りである。 The outline of the measurement is described in the catalog of the FPIA-1000 (June 1995 edition) issued by Toa Medical Electronics Co., Ltd. and the operation manual of the measuring apparatus, and is as follows.
試料分散液は、フラットで扁平な透明フローセル（厚み約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って広がっている）を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとＣＣＤカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために１／３０秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する二次元画像として撮影される。それぞれの粒子の２次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。それぞれの粒子の２次元画像の投影面積及び投影像の周囲長から上記の円形度算出式を用いて各粒子の円形度を算出する。 The sample dispersion is passed through a flat and flat transparent flow cell (thickness: about 200 μm) flow path (spread along the flow direction). The strobe and the CCD camera are mounted on the flow cell so as to be opposite to each other so as to form an optical path that passes through the thickness of the flow cell. While the sample dispersion is flowing, strobe light is irradiated at 1/30 second intervals to obtain an image of the particles flowing through the flow cell, so that each particle has a certain range parallel to the flow cell. Taken as a two-dimensional image. From the area of the two-dimensional image of each particle, the diameter of a circle having the same area is calculated as the equivalent circle diameter. The circularity of each particle is calculated from the projected area of the two-dimensional image of each particle and the perimeter of the projected image using the above circularity calculation formula.
円形度はトナー及びトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。 The circularity is an index of the degree of unevenness of the toner and toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
約１分間で、１２００個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合（個数％）を測定できる。結果（頻度％及び累積％）は、０．０６〜４００μｍの範囲を２２６チャンネル（１オクターブに対し３０チャンネルに分割）に分割して得ることができる。実際の測定では、円相当径が０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の範囲で粒子の測定を行う。 In about 1 minute, the equivalent circle diameter of 1200 or more particles can be measured, and the number based on the equivalent circle diameter distribution and the ratio (number%) of particles having a prescribed equivalent circle diameter can be measured. The results (frequency% and cumulative%) can be obtained by dividing the range of 0.06 to 400 μm into 226 channels (divided into 30 channels per octave). In actual measurement, particles are measured in the range where the equivalent circle diameter is 0.60 μm or more and less than 159.21 μm.
本実施例で用いるトナーは、体積平均粒径Ｄｖが５．８６μｍ、円形度の平均値が０．９８５、Ｄｖ／１０［μｍ］からＤｖ／３［μｍ］までの小さな粒径のトナーが占める体積％Ｎ１が０．０９６５％、Ｄｖ／１０［μｍ］からＤｖ／３［μｍ］までの小さな粒径のトナーが占める個数％Ｎ２が４．５２％である。 The toner used in this embodiment is composed of a toner having a volume average particle diameter Dv of 5.86 μm, an average value of circularity of 0.985, and a small particle diameter from Dv / 10 [μm] to Dv / 3 [μm]. The volume% N1 is 0.0965%, and the number% N2 occupied by the toner having a small particle diameter from Dv / 10 [μm] to Dv / 3 [μm] is 4.52%.
通常、微粒径トナーの量は個数％で表記されているが、本明細書ではＤｖ／１０［μｍ］からＤｖ／３［μｍ］までの小さな粒径のトナーが占める体積％も表記する。これには、以下の三つの理由からである。 Usually, the amount of the toner having a small particle diameter is expressed in number%, but in this specification, the volume% occupied by the toner having a small particle diameter from Dv / 10 [μm] to Dv / 3 [μm] is also described. This is because of the following three reasons.
一つ目は、本発明では、現像ローラ９と規制ブレード１１の当接部下流に溜まる、Ｄｖ／１０からＤｖ／３までの小さな粒径のトナーで構成される層に入ることができるトナーの体積を評価するためである。
First, in the present invention, toner that can enter a layer composed of toner having a small particle diameter from Dv / 10 to Dv / 3, which is collected downstream of the contact portion between the developing
二つ目は、個数％で規定する場合、粒度分布測定前の分散処理の手段（超音波分散器等）や分散時間により、０．６μｍ〜２．０μｍの微小なトナーの個数分布が変化しやすいので、本発明では、体積％を表記する。 Secondly, when specified by the number%, the number distribution of minute toners of 0.6 μm to 2.0 μm changes depending on the dispersion processing means (ultrasonic disperser etc.) and the dispersion time before the particle size distribution measurement. Since it is easy, volume% is described in the present invention.
三つ目は、図３に示すとおり、個数分布次第で、同じ体積％における個数％は変化するため、個数％では、Ｄｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小な粒径のトナーが占める体積％を評価できないためである。 Third, as shown in FIG. 3, the number% in the same volume% varies depending on the number distribution. Therefore, in the number%, the volume% occupied by a toner having a minute particle diameter of Dv / 10 or more and Dv / 3 or less. This is because it cannot be evaluated.
本実施例で用いるトナーは、図４の個数基準粒度分布と体積基準粒度分布に示すように、粒径３μｍ〜８μｍに多く分布している。本実施例に用いられるトナーの体積平均粒径Ｄｖは、３．０μｍ以上９．０μｍ以下が好ましいので、適当なトナーといえる。 As shown in the number-based particle size distribution and the volume-based particle size distribution in FIG. 4, the toner used in this embodiment is distributed in a large particle size range of 3 μm to 8 μm. Since the volume average particle diameter Dv of the toner used in this embodiment is preferably 3.0 μm or more and 9.0 μm or less, it can be said to be a suitable toner.
トナーの体積平均粒径Ｄｖが３μｍ未満だと、静電気的付着力（鏡映力）が大きくなり、現像装置内での、トナー搬送や、現像剤担持体へのトナー供給及び規制が難しくなる。 When the volume average particle diameter Dv of the toner is less than 3 μm, the electrostatic adhesion force (mirroring force) becomes large, and it becomes difficult to carry the toner in the developing device and to supply and regulate the toner to the developer carrier.
又、トナーの体積平均粒径Ｄｖが９μｍより大きいと、高画質画像の出力が難しい。例えば、現在のレーザービームプリンタの標準は６００ｄｐｉであるが、その一画素は、４２．３μｍ×４２．３μｍである。更に高画質を実現できる１２００ｄｐｉの一画素は、２１．２μｍ×２１．２μｍであるが、トナーの体積平均粒径Ｄｖが９μｍより大きいと、一画素を忠実に再現することが難しい。 If the volume average particle diameter Dv of the toner is larger than 9 μm, it is difficult to output a high quality image. For example, the current laser beam printer standard is 600 dpi, but one pixel is 42.3 μm × 42.3 μm. Further, one pixel of 1200 dpi capable of realizing high image quality is 21.2 μm × 21.2 μm. However, if the volume average particle diameter Dv of the toner is larger than 9 μm, it is difficult to faithfully reproduce one pixel.
トナーの体積平均粒径Ｄｖが、３．０μｍ以上６．０μｍ以下の小粒径トナーは、静電気的付着力が大きいため規制ブレード１１に付着しやすく、融着しやすい。従って、トナーの体積平均粒径Ｄｖが、３．０μｍ以上６．０μｍ以下の小粒径トナーは、トナーにかかる機械的負荷を下げなければならないので、本発明を実施した場合の効果は大きい。
A small particle diameter toner having a volume average particle diameter Dv of 3.0 μm or more and 6.0 μm or less is likely to adhere to the
ここで、本実施例では、東亜医用電子社製の測定装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて、トナーの粒度分布、円形度を測定したが、必ずしもこの限りではない。トナー粒子の粒度分布が正確にはかれるならば、どのような装置を用いても良い。 Here, in this embodiment, the particle size distribution and the circularity of the toner were measured using a measuring device FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics, but this is not necessarily the case. Any device may be used as long as the particle size distribution of the toner particles can be accurately measured.
又、トナーを定着する温度を下げ、低消費電力や印刷までの待ち時間の短縮を目的に、低温で定着可能なトナーが開発されている。 In addition, a toner that can be fixed at a low temperature has been developed for the purpose of lowering the toner fixing temperature and reducing power consumption and waiting time until printing.
本実施例では、トナーの結着樹脂は、上記に説明したワックスを含むことによって、トナーの定着性と耐オフセット性を両立できる。 In this embodiment, the toner binder resin contains the wax described above, so that both the toner fixing property and the offset resistance can be achieved.
このような低温定着用トナーは、従来のトナーより軟化しやすく、トナーにかかる機械的負荷を下げなければならないので、本発明を実施した場合の効果が大きい。 Such a low-temperature fixing toner is easier to soften than conventional toners, and the mechanical load on the toner must be reduced. Therefore, the effect of implementing the present invention is great.
又、定着装置７内に、トナーを加熱溶融する部材と、トナーを離型する機構が組み込まれているならば、トナー中にワックスが入っていなくてもよい。例えば、トナーを加熱溶融する部材に、離型剤としてシリコーンオイルを塗布する機構が組み込まれている場合、トナー中にワックスを入れなくてもよい。 If the fixing device 7 includes a member for heating and melting the toner and a mechanism for releasing the toner, the toner may not contain wax. For example, when a mechanism for applying silicone oil as a release agent is incorporated in a member that heats and melts toner, it is not necessary to add wax to the toner.
上記に説明したように、本実施例に用いられるのは、高画質の画像形成を実行するため、トナーの体積平均粒径Ｄｖが３．０μｍ以上９．０μｍ以下の小粒径トナーであり、規制ブレード１１に融着しやすいので、トナーにかかる機械的負荷を下げなければならない。
As described above, the toner used in this embodiment is a small particle size toner having a volume average particle diameter Dv of 3.0 μm or more and 9.0 μm or less in order to execute high-quality image formation. Since it is easy to fuse to the
ここで、現像ローラ９にコートされる単位面積あたりのトナー量ｗ［ｍｇ／ｃｍ2］が大きい方が、トナーにかかる機械的負荷を軽減できることを確認した。そして、トナー量ｗ［ｍｇ／ｃｍ2］を大きくすることには、３つの効果がある。
Here, it was confirmed that the mechanical load on the toner can be reduced when the toner amount w [mg / cm 2 ] per unit area coated on the developing
１つ目は、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、現像ローラ９と規制ブレード１１に同時に接触し、はさまれるトナーが減る効果がある。
First, by increasing the amount of toner w passing through the contact portion between the developing
２つ目は、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、当接部下流側に溜まるＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナー滞留層が粉圧で下流側に押し出され、より圧力変化が小さい領域に滞留させる効果がある。
Second, by increasing the amount of toner w passing through the contact portion between the developing
３つ目は、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、現像ローラ９と規制ブレード１１との当接部を通過するＤｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の微小なトナーＴ１０量が増え、当接部下流側の微小なトナーＴ１０が滞留する層内でのトナーの入れ替わりを促進する効果がある。これにより、当接部下流側の微小トナーＴ１０滞留層に、長時間滞留するトナーが減り、トナー融着の発端となる規制ブレード１１への微小トナーの付着を防止できる。
Third, the toner amount w passing through the contact portion between the developing
このように、現像ローラ９上のトナーコート量ｗを増やすと上記の３つの効果が期待でき、トナーにかかる機械的負荷が小さくなる。
As described above, when the toner coat amount w on the developing
しかし、現像ローラ９上のトナーコート量ｗを増やしすぎると、画像不良が発生する。すなわち、帯電電荷量が小さいトナーが現像剤担持体上に多くコートされ、現像剤担持体とトナーの付着力が弱まり、現像剤担持体からトナーが塊となって剥がれ落ち、画像形成時に像担持体に付着する「ボタ落ち」、画像形成時に静電潜像の非画像部にトナーが付着する「かぶり」が発生しやすい。そこで、上記の画像不良を防止しつつ、トナーにかかる機械的負荷を下げなければならない。
However, when the toner coat amount w on the developing
本実施例では、画像形成時には、充分に摩擦帯電したトナーを現像ローラ９上にコートし、トナーコート量を低めに設定することで画像不良を防止し、非画像形成時には、トナーコート量を高めに設定することでトナーにかかる機械的負荷を下げる。
In this embodiment, a sufficiently frictionally charged toner is coated on the developing
又、本実施例では、上記に説明した図２に示す構成の現像装置において、画像形成時と非画像形成時で、規制ブレード１１の設定を変えず、画像形成時に現像ローラ９に担持された単位面積あたりの現像剤量ｗ１と、非画像形成時に現像ローラ９に担持された単位面積あたりの現像剤量の最大値ｗ２が、ｗ１＜ｗ２を満たす設定としたことに特徴を有する。尚、ここでは、非画像形成時における現像ローラ９のトナーコート量は、下記に説明するように、非画像形成時の全部の時間に亘って一定というわけではないので、非画像形成時に担持する最大のトナー量とする。
Further, in this embodiment, in the developing device having the configuration shown in FIG. 2 described above, the setting of the
こうすることによって、非画像形成時に、「トナー供給力」が増えて且つ「トナー規制力」一定の設定にする。この時、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接圧が一定でトナー供給量が増えると、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層は、粉圧で下流側に押し出される。 By doing so, the “toner supply force” is increased and the “toner regulating force” is set to be constant during non-image formation. At this time, if the contact pressure between the developer layer thickness regulating member and the developer carrying member is constant and the toner supply amount increases, a minute toner retention layer on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulating member and the developer carrying member Is pushed downstream by powder pressure.
そして、「トナー規制力」が一定で「トナー供給力」を元に戻すと、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側に新たな微小トナー滞留層が形成される。即ち、「トナー規制力」一定で「トナー供給力」を増やすシーケンスを実行するたびに、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層のほぼ全体を入れ替えることができる。 When the “toner regulating force” is constant and the “toner supply force” is restored, a new minute toner staying layer is formed on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier. That is, each time a sequence of increasing the “toner supply force” with a constant “toner regulation force” is executed, almost the entire small toner retention layer on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulation member and the developer carrier is replaced. be able to.
これにより、長期間に渡って、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層に、同じトナーが滞留し続けることを防止でき、微小トナーの入れ替わりを促進できる。 As a result, it is possible to prevent the same toner from staying in the minute toner staying layer on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier for a long period of time, thereby facilitating the replacement of the minute toner. it can.
従来例にて説明したように、又、後に比較例にても説明するように、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体との間に電位差を設ける方法では、一時的に現像剤層厚規制部材から引き剥がせても、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の間に電位差を設ける時間がある限り、すぐにトナーが現像剤層厚規制部材に付着して、最終的にはトナー融着・固着が発生する課題がある。よって、ここでは、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の間に電位差を設けて「トナー規制力」を小さくする手段を用いない。又、ブレードの位置設定によって、長期間に渡って、現像ローラにおけるトナーコート量を安定させるためには、高い精度でブレードの位置を設定しなければならず、可動式にするとコストが高くなり、トナーにかかる機械的負荷が大きい。 As described in the conventional example and as described later in the comparative example, in the method of providing a potential difference between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier, the developer layer thickness is temporarily Even if it is peeled off from the regulating member, as long as there is a time to provide a potential difference between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier, the toner immediately adheres to the developer layer thickness regulating member, and finally There is a problem that toner fusing and fixing occur. Therefore, here, a means for reducing the “toner regulating force” by providing a potential difference between the developer layer thickness regulating member and the developer carrying member is not used. Moreover, in order to stabilize the toner coat amount on the developing roller over a long period of time by setting the position of the blade, the position of the blade must be set with high accuracy. The mechanical load on the toner is large.
又、ｗ２（非画像形成時の現像ローラのトナーコート量）をｗ１（画像形成時の現像ローラのトナーコート量）より大きく設定する際に、非画像形成時に、「トナー供給力」一定且つ「トナー規制力」減の設定にした場合、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層内において、微小トナーの入れ替わりを促進する効果は小さい。 Further, when w2 (toner coat amount of the developing roller at the time of non-image formation) is set larger than w1 (toner coat amount of the developing roller at the time of image formation), the “toner supply force” is constant and “ When the “toner regulating force” is set to decrease, the effect of promoting the replacement of the minute toner is small in the minute toner retaining layer on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulating member and the developer carrying member.
よって、本実施例においても、非画像形成時と画像形成時で規制ブレード１１の設定は変えず、規制ブレード１１は固定され、画像形成時も非画像形成時でも規制ブレード１１と現像ローラ９の表面電位は等電位とされる。そして、弾性ローラ１０側で設定を変えていく。そして、弾性ローラ１０の設定を変えることによって、画像形成時の現像ローラ９のトナーコート量ｗ１より非画像形成時の最大トナーコート量ｗ２が大きくなるように制御することとした。こうした構成において、従来例では、ｗ１＞ｗ２であるものが多かった。
Therefore, also in this embodiment, the setting of the
ここで、本発明を実施した場合の効果を確認するために、本実施例の現像装置３を用いて、画像形成時と非画像形成時の設定を変えた時の規制ブレード１１に対する「トナー融着」を評価した。
Here, in order to confirm the effect when the present invention is carried out, the “toner fusion” with respect to the
評価方法は、温度２３．５℃、湿度５０％ＲＨ環境で、５０００枚の画像を出力した後に、トナー融着を評価し、画像出力試験を行う。 As an evaluation method, after outputting 5000 images in a temperature of 23.5 ° C. and a humidity of 50% RH, toner fusion is evaluated and an image output test is performed.
５０００枚出力時には、図５に示すシーケンス制御に従って、１枚ごとに前回転・画像形成・後回転を行う。後回転時の一定時間（本実施例では１ｓ）における現像装置設定をモードＢ、それ以外の時間の現像装置設定をモードＡとする。 When outputting 5000 sheets, pre-rotation, image formation, and post-rotation are performed for each sheet according to the sequence control shown in FIG. The developing device setting for a certain time (1 s in this embodiment) during post-rotation is mode B, and the developing device setting for other times is mode A.
モードＡ時における基本設定は、弾性ローラ１０と現像ローラ９が等電位、弾性ローラ１０と現像ローラ９の線圧が４０ｇｆ／ｃｍ、現像ローラ９の周速は１２０ｍ／ｓ、弾性ローラ１０の周速は９０ｍｍ／ｓ、規制ブレード１１と現像ローラ９が等電位、規制ブレード１１と現像ローラ９の線圧が２５ｇｆ／ｃｍとする。
The basic setting in mode A is that the
ここで、設定項目は、（１）非画像形成時一定時間内（モードＢ時）における現像ローラ９と弾性ローラ１０との電位差：つまり（現像ローラ９の電位）−（弾性ローラ１０の電位）である「電位差［Ｖ］」、（２）規制ブレード１１と現像ローラ９との間にかかる線圧［ｇｆ／ｃｍ］、（３）非画像形成時一定時間内（モードＢ時）における弾性ローラ１０と現像ローラ９との周速比：つまり（弾性ローラ１０の周速）／（現像ローラ９の周速）である「周速比」とした。
Here, the setting items are: (1) Potential difference between the developing
これら（１）、（２）、（３）の設定項目を調整し、下記の設定１〜設定１７の１７種類の設定条件について、画像形成時及び非画像形成時のトナーコート量ｗ１、ｗ２を求め、トナー融着の状態を評価した。
The setting items (1), (2), and (3) are adjusted, and toner coating amounts w1 and w2 at the time of image formation and non-image formation are set for 17 types of setting
尚、画像形成時及び非画像形成時の現像ローラ９のトナーコート量ｗ１、ｗ２としては、５０００枚画像出力後に評価した時の、画像形成時（モードＡ時）の現像ローラ９上のトナーコート量［ｍｇ／ｃｍ2］であるｗ１ｌａｓｔ、非画像形成時一定時間内（モードＢ時）における現像ローラ９上のトナーコート量［ｍｇ／ｃｍ2］であるｗ２ｌａｓｔを求める。
The toner coat amounts w1 and w2 of the developing
ここで、現像ローラ９上のトナーコート量ｗ１ｌａｓｔ、ｗ２ｌａｓｔ［ｍｇ／ｃｍ2］は、単位面積（１ｃｍ2）当たりの重量（ｍｇ）である。現像ローラ９上からトナーを吸引し重量を測定し、又、吸引した面積を測定することで算出できる。
Here, the toner coat amounts w1last and w2last [mg / cm 2 ] on the developing
（１）設定１〜６：上記に説明した構成の現像装置３において、規制ブレード１１の設定を変えず、弾性ローラ１０に電源Ｓ２（図２）を接続し、非画像形成時の一定時間（モードＢ時）に、弾性ローラ１０に印加する電圧を変えた。
(1)
（２）設定７〜１２：規制ブレード１１の設定を変えず、非画像形成時の一定時間（モードＢ時）に、弾性ローラ１０と現像ローラ９の線圧を変えた。
(2) Settings 7 to 12: The linear pressures of the
（３）設定１３〜１７：規制ブレード１１の設定を変えず、非画像形成時の一定時間（モードＢ時）に、弾性ローラ１０の周速を変えた。
(3)
設定１〜設定１２において、これらの評価結果を表１にまとめた。 In setting 1 to setting 12, these evaluation results are summarized in Table 1.
ここで、「トナー融着」の項目では、○は融着無し、△は融着有り（画像に与える影響小）、×は融着有り（画像に与える影響大）とした。又、−はトナーコート不良発生により途中で試験を中止した場合である。 Here, in the “toner fusion” item, “◯” indicates no fusion, “Δ” indicates fusion (small influence on the image), and “×” indicates fusion (large influence on the image). In addition, “−” represents a case where the test was stopped halfway due to the occurrence of a defective toner coat.
（１）まず、表１において、モードＢで現像ローラ１０と弾性ローラ９に電位差を設けた場合について説明する。
(1) First, in Table 1, the case where a potential difference is provided between the developing
現像ローラ９の表面電位の方が弾性ローラ１０の表面電位よりも高く、その電位差が正の、１００Ｖと２００Ｖである設定２、設定３において良好な現像装置が得られた。しかし、４００Vの設定１では、トナーコート不良が発生した。
The developing
設定２及び設定３では、非画像形成時の一定時間内に、弾性ローラ１０から現像ローラ９へ多くのトナー供給がされ、ｗ２＞ｗ１を満たす。
In setting 2 and setting 3, a large amount of toner is supplied from the
ここでは、非画像形成時の一定時間内に、弾性ローラ１０から現像ローラ９へ多くのトナー供給がされることで、現像ローラ９と規制ブレード１１に同時に接触直接はさみ込まれるトナーが減り、トナーにかかる機械的負荷が減る。
Here, since a large amount of toner is supplied from the
反対に、規制ブレード１１と現像ローラ９との電位差が０となった設定４で、トナー融着が発生し始め、規制ブレード１１の表面電位が現像ローラ９より高くなった、設定５及び設定６では、非画像形成時の一定時間内に、弾性ローラ１０から現像ローラ９へのトナー供給が減り、ｗ２＜ｗ１となり、トナー融着が発生し、画像不良が発生した。
On the contrary, in setting 4 where the potential difference between the regulating
この結果から、ｗ２＞ｗ１となるように、即ち、非画像形成時における現像ローラ９におけるトナーコート量が画像形成時より多いことで、現像ローラ１０と弾性ローラ９に電位差を設けることで、トナー融着を回避できることが分かる。
As a result, w2> w1, that is, the toner coat amount on the developing
ここで、ｗ２は非画像形成時の一定時間（モードＢ時）における現像ローラ９上のトナーコート量の最大値である。
Here, w2 is the maximum value of the toner coat amount on the developing
ｗ２＞ｗ１となるとトナー融着を回避できるのは、以下の理由によるものと考えられる。 The reason why toner fusion can be avoided when w2> w1 is considered as follows.
モードＡからモードＢに切り替わると、「トナー規制力」一定で「トナー供給力」が増える。即ち、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接圧が一定でトナー供給量が増えるので、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部で現像ローラ９の回転方向下流側（当接部下流側）の微小トナー滞留層は、粉圧で下流側に押し出される。
When the mode A is switched to the mode B, the “toner supply force” is increased while the “toner regulation force” is constant. That is, since the contact pressure between the regulating
他方、モードＢからモードＡに切り替わり、「トナー規制力」が一定で「トナー供給力」を元に戻すと、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側に新たな微小トナー滞留層が形成される。
On the other hand, when the mode B is switched to the mode A and the “toner regulation force” is constant and the “toner supply force” is restored, a new minute toner staying layer is formed on the downstream side of the contact portion between the
これらの現象により、「トナー規制力」一定で「トナー供給力」を増やしてから元に戻すシーケンスを実行するたびに、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層のほぼ全体を入れ替えることができる。
Due to these phenomena, every time a sequence of returning to the original state after increasing the “toner supply force” with a constant “toner regulation force” is performed, the minute toner staying layer on the downstream side of the contact portion between the
そして、長期間に渡って、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層に、同じトナーが滞留し続けることを防止できる。
Further, it is possible to prevent the same toner from staying in the minute toner staying layer on the downstream side of the contact portion between the regulating
従って、ｗ２をｗ１より大きく設定する際に、非画像形成時の一定時間内に、「トナー供給力」を増やし且つ「トナー規制力」一定の設定にした場合、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層内における、微小トナーの入れ替わりを促進する効果は大きい。
Therefore, when w2 is set to be larger than w1, when the “toner supply force” is increased and the “toner regulation force” is set to be constant within a certain time during non-image formation, the
更に、ここでは、「トナー規制力」を一定にし、「トナー供給力」を増やすのに、現像剤担持体である現像ローラ９と現像剤供給部材である弾性ローラ１０との間の電位差を調整する方法を用いた。このことによって、非画像形成時の一定時間内に、弾性ローラ１０から現像ローラ９へ多くのトナー供給がされることで、現像ローラ９と規制ブレード１１に同時に接触直接はさみ込まれるトナーが減り、トナーにかかる機械的負荷が減った。
Furthermore, here, the potential difference between the developing
（２）次に、表１において、モードＢで現像ローラ９と弾性ローラ１０との間の線圧を変えた場合について説明する。
(2) Next, in Table 1, the case where the linear pressure between the developing
線圧が３０ｇｆ／ｃｍまでの設定７〜９、線圧が６０ｇｆ／ｃｍよりも大きい設定１１、１２においては、トナー融着が発生したり、トナーコート不良が生じていたりしたが、線圧が５０ｇｆ／ｃｍになった設定１０において良好な現像装置が得られた。
In the settings 7 to 9 where the linear pressure is up to 30 gf / cm and the
設定１０では、非画像形成時の一定時間内に、弾性ローラ１０から現像ローラ９へ多くのトナー供給がされ、ｗ２＞ｗ１を満たす。
In setting 10, a large amount of toner is supplied from the
しかし、設定７〜９は、現像ローラ９と弾性ローラ１０の線圧が下がっているため、現像ローラ９と弾性ローラ１０の当接部においてトナーにかかる負荷は小さい。しかし、ｗ２＜ｗ１であり、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層内において、微小トナーが入れ替わらないため、トナー融着が発生する。
However, in the settings 7 to 9, since the linear pressure between the developing
設定１１〜１２は、現像ローラ９と弾性ローラ１０の線圧が上がっているため、現像ローラ９と弾性ローラ１１の当接部において、トナーにかかる負荷は大きい。ｗ２＞ｗ１であり、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層内において、微小トナーが入れ替わるが、トナー融着が発生する。
In the
ここでも、ｗ２＞ｗ１の時、つまり「トナー規制力」を一定にし、「トナー供給力」を増やすことによって、上記に説明したのと同様の効果が得られたが、現像ローラ９と弾性ローラ１０の線圧が上がっているため、現像ローラ９と弾性ローラ１０の当接部において、トナーにかかる負荷は大きい。従って、現像ローラ９への現像剤供給部と現像剤規制部を合わせて考えると、ｗ２をｗ１より大きくする設定としては、弾性ローラ１０と現像ローラ９の線圧つまり当接圧を上げる方法は、（１）のように、弾性ローラ１０にバイアスを印加する方法よりトナー融着に対する効果は小さい。
Again, when w2> w1, that is, by making the “toner regulating force” constant and increasing the “toner supply force”, the same effect as described above was obtained. However, the developing
（３）次に、表１において、モードＢで弾性ローラ１０の周速を変えた場合について説明する。
(3) Next, in Table 1, the case where the peripheral speed of the
弾性ローラ１０の周速を変えることで、現像ローラ９との周速比を変えた設定１３〜１７の場合、周速比が１．００と１．２５である、つまり、ほとんど現像ローラ９と弾性ローラ１０の速度が同じ時に、設定１４及び設定１５において良好な現像装置３が得られた。
In the case of the
ここでも、設定１４及び設定１５では、非画像形成時の一定時間内に、弾性ローラ１０から現像ローラ９へ多くのトナー供給がされ、ｗ２＞ｗ１を満たす。
Again, in the
設定１３は、現像ローラ９と弾性ローラ１０の周速差が下がっているため、現像ローラ９と弾性ローラ１０の当接部において、トナーにかかる負荷は小さい。しかし、ｗ２＜ｗ１であり、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層内において、微小トナーが入れ替わらないため、トナー融着が発生する。
In setting 13, since the difference in the peripheral speed between the developing
設定１５〜１７は、現像ローラ９と弾性ローラ１０の周速差が上がっているため、現像ローラ９と弾性ローラ１０の当接部において、トナーにかかる負荷は大きい。そのため、ｗ２＞ｗ１であるが、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層内において、微小トナーが入れ替わるが、トナー融着が発生する。
In
ここでも、ｗ２＞ｗ１の時、つまり「トナー規制力」を一定にし、「トナー供給力」を増やすことによって、上記に説明したのと同様の効果が得られたが、現像ローラ９と弾性ローラ１０の周速差が大きくなっているため、現像ローラ９と弾性ローラ１０の当接部において、トナーにかかる負荷は大きい。従って、現像ローラ９への現像剤供給部と現像剤規制部を合わせて考えると、ｗ２をｗ１より大きくする設定としては、弾性ローラ１０の周速を上げる方法は、（１）のように、弾性ローラ１０にバイアスを印加する方法よりトナー融着に対する効果は小さい。
Again, when w2> w1, that is, by making the “toner regulating force” constant and increasing the “toner supply force”, the same effect as described above was obtained. However, the developing
比較例
上記に、規制ブレード１１の設定を変えずに、弾性ローラ１０の条件を変えて、非画像形成時における現像ローラ９のトナーコート量を調整したが、比較例として、逆に、弾性ローラ１０の設定を変えずに、規制ブレード１１の設定を変更する例について説明する。
Comparative Example In the above, the toner coating amount of the developing
ここでは、非画像形成時の一定時間（モードＢ時）に、「トナー供給力」一定で「トナー規制力」を変える方法について説明する。ここでは、規制ブレード１１に印加する電圧を変えた例と、規制ブレード１１の位置を変える例について、上記同様の評価を実施した。
Here, a method of changing the “toner regulating force” with a constant “toner supply force” during a fixed time (in mode B) during non-image formation will be described. Here, the same evaluation as described above was performed for an example in which the voltage applied to the
ここで、非画像形成時一定時間内（モードＢ時）において、（現像ローラの直流電圧）−（規制ブレードの直流電圧）をΔＶｄｃ［Ｖ］とした。 Here, within a certain time during non-image formation (mode B), (DC voltage of developing roller) − (DC voltage of regulating blade) was set to ΔVdc [V].
又、非画像形成時一定時間内（モードＢ時）において、現像ローラ９と規制ブレード１１の間に印加される交流電圧のピーク間電圧をＶｐｐ［Ｖ］とした。尚、交流電圧の周波数は２００Ｈｚに設定した。
Further, the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied between the developing
尚、この比較例におけるｗ２も、つまりｗ２ｌａｓｔであり、非画像形成時の一定時間において、規制ブレード１１の電位差やその他の状態を変えることで、トナーコート量が増加した時のトナー量であり、非画像形成時において最大トナーコート量ｗ２となる。一方、ｗ１は、画像形成時においては、現像ローラ９と弾性ローラ１０の状態は同じ状態であるため、コート量も画像形成時は同じ状態を保っていると見なす。
Note that w2 in this comparative example is also w2last, which is the toner amount when the toner coat amount is increased by changing the potential difference of the
又、非画像形成時一定時間内（モードＢ時）における現像ローラ９と規制ブレード１１の線圧を「線圧［ｇｆ／ｃｍ］」とした。
In addition, the linear pressure between the developing
（４）設定２０〜２２：上記に説明した構成の現像装置３において、弾性ローラ１０の設定を変えず、非画像形成時の一定時間（モードＢ時）に、上記Ｖｐｐを０にして上記ΔＶｄｃ［Ｖ］を変えた。
(4) Settings 20 to 22: In the developing
（５）設定２３〜２７：上記に説明した構成の現像装置３において、弾性ローラ１０の設定を変えず、非画像形成時の一定時間（モードＢ時）に、上記Ｖｐｐを２００Ｖにして上記ΔＶｄｃ［Ｖ］を変えた。
(5) Settings 23 to 27: In the developing
（６）設定２８〜３１：弾性ローラ１０の設定を変えず、規制ブレード１１を法線方向に移動し、非画像形成時の一定時間（モードＢ時）に、非画像形成時の一定時間内（モードＢ時）に、規制ブレード１１と弾性ローラ１０との線圧を変えた。図５にブレード移動方向の模式図に示す。
(6) Settings 28 to 31: Without changing the setting of the
設定２０〜設定３１において、これらの評価結果を表２にまとめた。 In setting 20 to setting 31, these evaluation results are summarized in Table 2.
ここで、「トナー融着」の項目では、表１と同様に、○は融着無し、△は融着有り（画像に与える影響小）、×は融着有り（画像に与える影響大）とした。又、−はトナーコート不良発生により途中で試験を中止した場合である。 Here, in the “toner fusion” item, as in Table 1, ○ is no fusion, Δ is fusion (small influence on the image), and x is fusion (large influence on the image). did. In addition, “−” represents a case where the test was stopped halfway due to the occurrence of a toner coat defect.
（４）表２において、モードＢで、Ｖｐｐを０にして、ΔＶｄｃを変化させた場合は、現像ローラ９の直流電圧の方が高く、ΔＶｄｃが２００Ｖである設定２０では、モードＢ時に負極性に帯電した外添剤が規制ブレード１１に付着し、トナー融着が発生した。現像ローラ９の直流電圧の方が低く、ΔＶｄｃが−２００Ｖである設定２２では、モードＢ時に正極性に帯電した外添剤が規制ブレード１１に付着し、トナー融着が発生した。現像ローラ９と規制ブレード１１に印加されるバイアスが同じであるΔＶｄｃが０Ｖである設定２１でも、問題にはならないが、わずかにトナー融着が発生した。よって、これらの設定では、良好な結果が得られなかった。
(4) In Table 2, when Vpp is set to 0 and ΔVdc is changed in mode B, the DC voltage of the developing
（５）Ｖｐｐを２００ＶにしてΔＶｄｃ［Ｖ］を変えた設定２３〜設定２７においては、現像ローラ９と規制ブレード１１の間に交流電圧を重畳したバイアスを印加しても、正極性又は負極性に帯電した粒子が規制ブレード１１に付着しやすく、トナー融着防止の効果は小さい。
(5) In setting 23 to setting 27 in which Vpp is set to 200 V and ΔVdc [V] is changed, even if a bias in which an AC voltage is superimposed between the developing
（６）図６に示すように、規制ブレード１１を現像ローラ９の法線方向外側に移動させ、規制ブレード１１と現像ローラ９との線圧を変えた設定２８及び設定２９のように、規制ブレード１１と現像ローラ９の線圧を下げると、ｗ２＞ｗ１となり、圧力を下げる効果と、現像ローラ９と規制ブレード１１に同時に接触し、直接はさみ込まれるトナーが減る効果で、トナーにかかる機械的負荷は減る。しかし、トナーコート量ｗが増える一方で、ブレード１１と現像ローラ９当接部下流側の微小なトナーが滞留する層にかかる圧力が下がるため、微小なトナーが滞留する層は移動しない。従って、微小なトナーの入れ替わりは少ないので、トナー融着が発生する。
(6) As shown in FIG. 6, the
又、現像ローラ９の当接位置において、図７に示すように規制ブレード１１を接線方向でローラ９回転方向上流側に移動して線圧を２５ｇｆ／ｃｍにした設定３０は、モードＢ時に、ローラ９とブレード１１との接点からローラ９回転方向でブレード先端までの距離ｌ１が長くなるが、モードＡ時より多くのトナーが現像ローラ９と規制ブレード１１の当接部に取り込まれ、ｗ２＞ｗ１となり、トナーにかかる機械的負荷は軽減されるため、トナー融着を緩和させる。
Further, at the contact position of the developing
ここで、規制ブレード１１を接線方向上流側に移動することにより、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層は、当接部中央側即ち圧力が高い領域に移動する。規制ブレード１１が１秒以内で移動する場合、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層には、急激に高い圧力がかかり、下流に流され、新たな微小トナー滞留層が発生する。よって、一時的に微小トナー滞留層内のトナーに大きな機械的負荷がかかり、トナー融着の発生は防止できない。
Here, by moving the
現像ローラの当接位置において、図８に示すように規制ブレード１１を接線方向下流側に移動して線圧を２５ｇｆ／ｃｍとした設定３１は、モードＢ時に、ｌ１が短くなるが、モードＡ時より少ないトナーが現像ローラと規制ブレード１１の当接部に取り込まれる。したがって、ｗ２＜ｗ１となり、トナーにかかる機械的負荷は大きくなる。
In the setting position 31 where the
ここで、規制ブレード１１を接線方向下流側に移動することにより、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層は、当接部から離れた下流側に移動する。すると、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側に、新たな微小トナー滞留層が発生する。モードＢからモードＡに切り替わり、規制ブレード１１が元の位置に移動する時、規制ブレード１１が１秒以内で移動する場合、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層には、急激に高い圧力がかかり、下流に流され、元から存在した微小トナー滞留層がトナーの入れ替わりがないまま、ほぼ元の位置に戻る。この間、一時的に微小トナー滞留層内のトナーに大きな機械的負荷がかかり、トナー融着の発生は防止できない。
Here, by moving the
又、長期間に渡って、現像ローラ９にトナーを均一にコートし、コート量を安定させるためには、高い精度でブレード１１の位置を設定しなければならず、可動式にするとコストが高くなる。
Further, in order to uniformly coat the developing
このように、従来例に説明されるように、ｗ２をｗ１より大きく設定する際に、上記の方法で、非画像形成時に、「トナー供給力」一定にして、且つ、「トナー規制力」を減らす設定にした場合、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層内において、微小トナーの入れ替わりを促進する効果は小さく、トナー融着を防止できないことが明らかとなった。
In this way, as described in the conventional example, when w2 is set larger than w1, the above method is used to keep the “toner supply force” constant and to set the “toner regulating force” during non-image formation. When the setting is reduced, the effect of promoting the replacement of the minute toner is small in the minute toner staying layer on the downstream side of the contact portion between the regulating
以上の説明より、非磁性一成分現像方式の現像装置において、非画像形成時における現像剤担持体上の最大のトナーコート量ｗ２を、画像形成時のトナーコート量ｗ１より高くして、現像剤規制部材と現像剤担持体との当接部におけるトナーの滞留を防ぐことで、そして、それを現像剤供給部材の設定を変えることで、低コストで、トナーにおける機械的負荷を緩和させ、現像剤規制部材へのトナー融着を回避できることが明らかとなった。 As described above, in the developing device of the non-magnetic one-component developing system, the maximum toner coat amount w2 on the developer carrying member at the time of non-image formation is set higher than the toner coat amount w1 at the time of image formation. By preventing the toner from staying at the contact portion between the regulating member and the developer carrier, and changing the setting of the developer supply member, the mechanical load on the toner can be reduced and development can be performed at low cost. It became clear that toner fusion to the agent regulating member can be avoided.
ここで、感光ドラム１と現像ローラ９との位置関係について説明する。図１に示される画像形成装置においては、感光ドラム１と現像ローラ９は、線圧２０ｇｆ／ｃｍで当接されているが、本発明を実施する場合には、５ｇｆ／ｃｍ以上１００ｇｆ／ｃｍ以下が好ましい。特に、１０ｇｆ／ｃｍ以上５０ｇｆ／ｃｍ以下がより好ましい。
Here, the positional relationship between the
５ｇｆ／ｃｍ未満ならば、当接圧が低すぎて感光ドラム１と現像ローラ９の接触状態が不安定になり、トナーの現像量が不安定になる。又、１００ｇｆ／ｃｍより大きい線圧で感光ドラム１と現像ローラ９を当接する場合には、現像部においてトナーにかかる機械的負荷が大きくなり、現像ローラ９や規制ブレード１１に対するトナー融着が発生しやすい。
If it is less than 5 gf / cm, the contact pressure is too low, the contact state between the
現像装置３では、感光ドラム１と現像ローラ９の接触部において、感光ドラム１の回転方向と現像ローラ９の回転方向は同じであり、感光ドラム１の周速ＰＳ１は９４．２ｍｍ／ｓ、現像ローラ９の周速ＰＳ２は１２０ｍｍ／ｓである。従って、｜ＰＳ２−ＰＳ１｜は２５．８ｍｍ／ｓである。本発明を実施する場合には、｜ＰＳ２−ＰＳ１｜≦１００が好ましい。特に、｜ＰＳ２−ＰＳ１｜≦５０がより好ましい。
In the developing
なぜなら、｜ＰＳ２−ＰＳ１｜＞１００の時、感光ドラム１と現像ローラ９の周速差が大きく、感光ドラム１と現像ローラ９が当接している領域をトナーが通過するときに大きなせん断力を受け、トナーにかかる機械的負荷が大きい。従って、現像ローラ９や規制ブレード１１へのトナー融着が発生しやすくなるからである。
This is because when | PS2-PS1 |> 100, the peripheral speed difference between the
ここで、現像ローラ９上のトナーコート量ｗ［ｍｇ／ｃｍ2］には、現像ローラ９と感光ドラム１の周速比Ｒに関連した制限がある。
Here, the toner coat amount w [mg / cm 2 ] on the developing
画像形成時の現像ローラ９上のトナーコート量をｗ１とすると、ｗ１の下限は、現像効率と転写効率を考慮した上で充分な画像濃度のベタ画像を出力できる下限値で決まる。
When the toner coat amount on the developing
即ち、濃度が十分なベタ画像を出力するためには、転写材上で少なくとも０．５［ｍｇ／ｃｍ2］以上のトナー量が必要であるが、ベタ画像出力時の現像効率をＥｄｅｖ、転写効率をＥｔｒ、現像ローラ９と感光ドラム１の周速比をＲすると、数式（３）を満たさなければならない。
That is, in order to output a solid image having a sufficient density, a toner amount of at least 0.5 [mg / cm 2 ] is necessary on the transfer material, but the development efficiency at the time of outputting the solid image is Edev, transfer When the efficiency is Etr and the peripheral speed ratio between the developing
Ｅｄｅｖ×Ｅｔｒ×ｗ１×Ｒ≧０．５ （３） Edev × Etr × w1 × R ≧ 0.5 (3)
この条件を満たす範囲で、現像ローラ９と感光ドラム１の周速差を小さくすることで、トナーにかかる機械的負荷を下げることができる。
By reducing the peripheral speed difference between the developing
尚、本実施例におけるベタ画像出力時の、現像効率は９０％、転写効率は９０％、現像ローラ９と感光ドラム１の周速比は１．２７４であるので、少なくとも現像ローラ９上のトナーコート量ｗは０．４８５ｍｇ／ｃｍ2以上必要である。
In this embodiment, when a solid image is output, the developing efficiency is 90%, the transfer efficiency is 90%, and the peripheral speed ratio between the developing
又、画像形成時の現像ローラ９におけるトナーコート量ｗ１の上限は、画像不良が発生しない値に設定しなければならない。通常、ｗ１が増えると、単位質量当たりのトナー帯電量が小さくなり、電荷量の小さいトナー及び所望の帯電極性と反対のトナーが増える。これに伴い、画像形成時に非画像部にトナーが付着する「かぶり」や、像担持体上のトナーが転写材に転写されない「転写抜け」が発生する。
Further, the upper limit of the toner coat amount w1 on the developing
既述の通り、現像ローラ９上のトナーコート量ｗが大きい方がトナーにかかる機械的負荷が小さい。非画像形成時の現像剤担持体上のトナーコート量をｗ２とすると、ｗ２はできる限り大きい方が好ましい。したがって、ｗ１＜ｗ２とすることが好ましい。ただし、ｗ２にも上限がある。現像装置３を備えた画像形成装置では、現像ローラ９上のトナーコート量ｗが大きくなると、現像ローラ９から感光ドラム１へトナーが付着し、感光ドラム１から、転写ローラ４、中間転写体である中間転写ベルト又は紙搬送ベルト等の転写手段（不図示）にトナーが付着し汚染されることがある。このような汚染が発生すると、転写材Ｐ汚れや、画像形成時に非画像部にトナーが付着する「かぶり」が発生する。そこで、ｗ２の上限として、上記の不良が発生しない値に設定しなければならない。
As described above, the larger the toner coat amount w on the developing
ここで、本実施例では、現像ローラ９上のトナーコート量ｗは、現像ローラ９にトナーを供給する弾性ローラ１０に印加するバイアスを変えることで、調整した。
In this embodiment, the toner coat amount w on the developing
現像ローラ上のトナーコート量ｗを増やし、感光ドラム１と現像ローラ９の周速差を小さくするにしたがって、トナー融着しなくなる。
As the toner coat amount w on the developing roller is increased and the peripheral speed difference between the
これは、現像ローラ９上のトナーコート量ｗを増やすことで、現像ローラ９と規制ブレード１１に同時に接触し、直接はさみ込まれるトナーが減る効果と、感光ドラム１と規制ブレード１１に同時に接触し直接はさみ込まれるトナーが減る効果と、感光ドラム１と現像ローラ１１の周速差を小さくすることで、現像部でトナーが受けるせん断応力が小さくなる効果が複合的に積み重なった結果である。
This is because the toner coat amount w on the developing
このように、感光ドラム１と現像ローラ９の当接部において、トナーにかかる機械的負荷を下げる設定にし、本発明のシーケンス制御を組み合わせるとより効果が大きい。
In this way, the effect is greater when the mechanical load applied to the toner is set to be lowered at the contact portion between the
本実施例では、カラー画像の画像形成方法の詳細について説明していないが、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色（ＣＭＹＫ）の非磁性一成分トナーを用いることが好ましい。この場合は、各色用に４種類の現像装置を用いることが好ましい。上記４色以外に、淡いシアントナー、淡いマゼンタトナー、透明トナー、特色トナー等のトナーを用いても良い。 Although the details of the color image forming method are not described in this embodiment, it is preferable to use non-magnetic one-component toners of four colors (CMYK) of cyan, magenta, yellow, and black. In this case, it is preferable to use four types of developing devices for each color. In addition to the above four colors, toners such as light cyan toner, light magenta toner, transparent toner, and special color toner may be used.
又、現像装置３の配置方法としては、固定式でも、可動式でも良い。ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）４色の現像装置を並べて固定するタンデム方式を用いると、プリントスピードが速くできる。
Further, the arrangement method of the developing
又、ＣＭＹＫ４色の現像装置を回転させる方式を用いると、モノクロ画像を出力する場合には、ブラック現像装置のみ画像形成に用い、カラー画像を出力する場合には、ＣＭＹＫ４色の現像装置を回転して順次中間転写体や転写材にトナーを転写し、画像形成を行う。この方式を用いる場合、カラー現像装置の動作時間、即ち現像ローラ９の回転時間を必要最小限にでき、トナーにかかる機械的負荷を下げることができる。
When a CMYK four-color developing device is rotated, when a monochrome image is output, only the black developing device is used for image formation. When a color image is output, the CMYK four-color developing device is rotated. Then, the toner is sequentially transferred to the intermediate transfer member and the transfer material to form an image. When this method is used, the operation time of the color developing device, that is, the rotation time of the developing
実施例２
実施例１では、非画像形成時において最大となる現像剤担持体のトナーコート量を、画像形成時よりも多くすることで、適正なトナーコートが維持でき、且つトナーに対する機械的なストレスを緩和し、トナー融着を防ぐ方法について説明したが、ここでは、更に、非画像形成時と画像形成時の切り替えタイミングによって実行する方法について説明する。
Example 2
In Example 1, the maximum toner coat amount of the developer carrying member at the time of non-image formation is larger than that at the time of image formation, so that an appropriate toner coat can be maintained and mechanical stress on the toner is alleviated. The method for preventing toner fusion has been described, but here, a method that is executed according to the switching timing between non-image formation and image formation will be described.
実施例１において説明したように、非画像形成時のモードＢにおいて、「トナー規制力」を変えずに、「トナー供給力」を増やして、ｗ２＞ｗ１に設定すると、２つの効果が生まれる。
（一）一つ目は、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の当接部下流側の微小トナー滞留層内において、微小トナーの入れ替わりを促進する効果である。
（二）二つ目は、トナーにかかる機械的負荷を軽減する効果である。
As described in the first embodiment, in mode B during non-image formation, if “toner supply force” is increased and w2> w1 is set without changing “toner regulating force”, two effects are produced.
(1) The first effect is to promote the replacement of minute toner in the minute toner retention layer on the downstream side of the contact portion between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier.
(2) The second effect is to reduce the mechanical load on the toner.
一つ目の効果を得るための、即ち、微小トナー滞留層内のトナーを入れ替えるためには、少なくとも、規制ブレード１１と現像ローラ９の周方向の当接幅をｄ、現像ローラの周速をｖ１とし、非画像形成時において現像ローラ９のトナーコート量が最大値である時間即ちモードＢの切り替わっている時間をｔ１とする時、ｗ１＜ｗ２を満たす現像ローラ９周方向の長さがｖ１×ｔ１となり、ｄ≦ｖ１×ｔ１を満たさなければならない。
In order to obtain the first effect, that is, to replace the toner in the minute toner staying layer, at least the contact width in the circumferential direction between the regulating
従って、ｗ２＞ｗ１を満たすモードＢの時間は、少なくともｄ／ｖ１時間以上継続しなければならない。 Therefore, the mode B time that satisfies w2> w1 must continue for at least d / v1 time.
本実施例では、ｖ１＝１２０ｍｍ／ｓ、ｄ＝１ｍｍであるので、ｗ２＞ｗ１を満たすモードＢは、０．０８３ｓ以上継続しなければならない。 In this embodiment, since v1 = 120 mm / s and d = 1 mm, the mode B satisfying w2> w1 must be continued for 0.083 s or more.
この時、画像形成時に現像ローラ９に担持された単位面積あたりの現像剤量ｗ１と、非画像形成時に現像ローラに担持された単位面積あたりの現像剤量の最大値ｗ２が、ｗ１＜ｗ２を満たす。
At this time, the developer amount w1 per unit area carried on the developing
ｄ＞ｖ１×ｔ１では、微小トナー滞留層を下流側に押し流すために必要な粉圧を十分に確保できない。 When d> v1 × t1, it is not possible to ensure a sufficient powder pressure necessary to push the minute toner staying layer downstream.
より好ましくは、２ｄ≦ｖ１×ｔ１を満たすことが好ましい。 More preferably, it is preferable to satisfy 2d ≦ v1 × t1.
即ち、ｗ２＞ｗ１を満たすモードＢは、２ｄ／ｖ１時間以上継続することが好ましい。 That is, the mode B that satisfies w2> w1 is preferably continued for 2d / v1 hours or more.
又、本例では、非画像形成時も、モードＢ以外のモードＡでは、現像ローラ９におけるトナーコート量は、画像形成時と同じｗ１とされるが、図９に示すとおり、モードＡからモードＢに切り替える際に、ｗ１からｗ２へ変化する時間ｔ２、そしてモードＢからモードＡに切り換える時も、ｗ２からｗ１へ変化する時間ｔ３が存在する。特に、ｗ１からｗ２に変わることで、微小トナー滞留層を下流側に押し流すことができるので、粉圧を十分に確保するために、ｔ１（＝ｔ２＋ｄ／ｖ１）［ｓ］以上の間、モードＢに設定してもよい。
In this example, the toner coat amount on the developing
更に、現像ローラ９の偏心も考慮すると、モードＢに入ってから、現像ローラ９を１周以上回転することが更に好ましい。
Further, considering the eccentricity of the developing
即ち、現像ローラ９の半径をｒ１とすると、２π×ｒ１≦ｖ１×ｔ１、を満たすことが好ましい。つまり、ｔ１≧２π×ｒ１／ｖ１であることが望ましい。
That is, it is preferable that 2π × r1 ≦ v1 × t1 is satisfied, where r1 is the radius of the developing
ただし、長時間、例えば現像ローラ９を１００周以上回転しても、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層内において、微小トナーの入れ替わりを促進する効果は小さい。
However, even if the developing
非画像形成時のモードＢにおいて、できるだけ長時間、「トナー規制力」を変えずに、「トナー供給力」を増やして、ｗ２＞ｗ１に設定すると、トナーにかかる機械的負荷を軽減する効果がある。 In mode B during non-image formation, increasing the “toner supply force” without changing the “toner regulating force” for as long as possible and setting w2> w1 has the effect of reducing the mechanical load on the toner. is there.
従って、非画像形成時には、可能な限り長時間、モードＢに設定して、ｗ２＞ｗ１とすることが好ましい。 Therefore, during non-image formation, it is preferable to set the mode B as long as possible so that w2> w1.
ここで、非画像形成時のモードＢにおいて、ｗ２＞ｗ１となるように設定する際に、モードＢが出力画像に影響が出ないように設定しなければならない。 Here, in the mode B at the time of non-image formation, when setting so that w2> w1, the mode B must be set so as not to affect the output image.
すると、非画像形成時のうちの前回転時、つまり、画像形成が始まる前には、現像ローラ９上のトナーコート量が安定していなければならない。そこで、現像ローラ９の１周分以上前にはモードＢからモードＡに切り替えられていることが好ましい。
Then, the toner coat amount on the developing
そして、図９に示すとおり、モードＡからモードＢに切り替える際に、ｗ１からｗ２へ変化する時間ｔ２、そしてモードＢからモードＡに切り換える時も、ｗ２からｗ１へ変化する時間ｔ３が存在する。 As shown in FIG. 9, when switching from mode A to mode B, there is a time t2 when w1 is changed to w2, and when switching from mode B to mode A is a time t3 when changing from w2 to w1.
よって、前回転時には、少なくとも画像形成直前の、ｔ３＋２πｒ１／ｖ１［ｓ］以上前に、モードＢからモードＡに切り替えられていることが好ましい。 Therefore, at the time of the pre-rotation, it is preferable that the mode B is switched to the mode A at least t3 + 2πr1 / v1 [s] before the image formation.
これにより、少なくとも画像形成直前の、時間２πｒ１／ｖ１の間は、ｗ１＝ｗ２を満たすことができる。これによって、画像形成前に現像ローラ９のトナーコート量を安定させることができる。
Accordingly, w1 = w2 can be satisfied at least during the time 2πr1 / v1 immediately before image formation. As a result, the toner coat amount of the developing
実施例３
ここで、実施例１、２に記載したような現像装置３における各部材の構成を変えた例について説明する。
Example 3
Here, an example in which the configuration of each member in the developing
（Ａ）規制ブレード１１：実施例１、２においては、規制ブレード１１の形状は、平板であるが、この形状に限定するものではない。そして、規制ブレード１１の形状によって、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部の圧力分布及び当接幅が変化する。
(A) Restricting blade 11: In Examples 1 and 2, the shape of the restricting
これにより、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部下流において、Ｄｖ／１０以上からＤｖ／３以下までの小さな粒径のトナーが溜まる層の位置、幅、量が変化する。この小粒径トナーが溜まる層は、トナーコートの安定性や、トナー融着に深く関係する。
As a result, the position, width, and amount of the layer in which the toner having a small particle diameter from Dv / 10 or more to Dv / 3 or less is changed downstream of the contact portion between the regulating
現像装置３においては、規制ブレード１１と現像ローラ９の線圧が３０ｇｆ／ｃｍで、且つ規制ブレード１１と現像ローラ９の当接位置における規制ブレード１１の曲率半径は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
In the developing
この時、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接位置における規制ブレード１１の曲率は、正（凸型）でも負（凹型）でもよい。規制ブレード１１と現像ローラ９の当接位置における規制ブレード１１の曲率半径は０．５ｍｍ未満である時、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部におけるピーク圧が高くなり、トナーにかかる機械的負荷が大きく、トナー融着しやすい。
At this time, the curvature of the
（Ｂ）弾性ローラ１０：又、現像装置３では、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの弾性ローラを用いて、現像ローラ９へのトナーの供給及び未現像トナーの剥ぎ取りをおこなっている。
(B) Elastic roller 10: In the developing
ここで、弾性ローラ１０と現像ローラ１１を当接幅３ｍｍで接触させている。この時の、弾性ローラ１０と現像ローラ９の線圧は４０ｇｆ／ｃｍである。
Here, the
又、弾性ローラ１０芯金の電位と現像ローラ９芯金の電位は、等電位になっている。弾性ローラ１０と現像ローラ９の接触位置において、弾性ローラ１０の回転方向は、現像ローラ９の回転方向と逆である。
Further, the potential of the
本実施例のように、体積平均粒径Ｄｖが３．０μｍ以上６．０μｍ以下の小粒径トナーを用いる場合、もしくは、結着樹脂のガラス転移温度が４０℃以上かつ６５℃以下で、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に現れるワックスの吸熱ピークが４５℃以上かつ７０℃以下である、低温定着トナーを用いる場合には、表１からの結果から、弾性ローラ１０と現像ローラ９の線圧は６０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましい。特に、弾性ローラ１０と現像ローラ９の線圧は４０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましい。
When a small particle diameter toner having a volume average particle diameter Dv of 3.0 μm or more and 6.0 μm or less is used as in this example, or the glass transition temperature of the binder resin is 40 ° C. or more and 65 ° C. or less, In the DSC curve measured by a scanning calorimeter, when using a low-temperature fixing toner in which the endothermic peak of the wax that appears at the time of temperature rise is 45 ° C. or more and 70 ° C. or less, the results from Table 1 indicate that the
弾性ローラ１０と現像ローラ９の線圧は６０ｇｆ／ｃｍより大きい場合、弾性ローラ１０が現像ローラ９から未現像トナーを剥ぎ取ったり、弾性ローラ１０から現像ローラ９へトナーを供給する際に、トナーが激しく摺擦される。そして、トナー表面から外添剤がなくなり、規制ブレード１１に付着しやすくなり、トナー融着が発生する。
When the linear pressure between the
トナー供給方法は、弾性ローラ１０に付着したトナーを現像ローラ９にこすることにより供給する例、弾性ローラ１０芯金と現像ローラ９芯金の間に電位差を設け、電界を使って、弾性ローラ１０から現像ローラ９へトナーを供給する例もある。電界を使って、弾性ローラ１０から現像ローラ９へトナーを供給しても良い。電界によって弾性ローラ１０から現像ローラ９へトナーを供給できるので、強くこすらなくても良い。即ち、弾性ローラ１０芯金と、現像ローラ９芯金の間に電位差を設け、弾性ローラ１０から現像ローラ９へトナーを供給する場合には、弾性ローラ１０と現像ローラ９の線圧は３０ｇｆ／ｃｍ以下、より好ましくは２０ｇｆ／ｃｍに設定することで、トナーに大きな機械的負荷をかけずにすむ。
The toner supply method is an example in which the toner attached to the
更に、トナーにかける機械的負荷を小さくするために、弾性ローラ１０芯金と現像ローラ９芯金の間に電位差を設け、弾性ローラ１０から現像ローラ９へトナーを供給し、弾性ローラ１０と現像ローラ９を非接触にしてもよい。
Further, in order to reduce the mechanical load applied to the toner, a potential difference is provided between the
又、実施例１にて実行したトナーにかかる機械的負荷を下げる方法として、弾性ローラ１０と現像ローラ９の周速差を下げて等速に近づける方法があるが、弾性ローラ１０から現像ローラ９へ充分な量のトナーが供給できて、均一なベタ画像を出力できるならば、弾性ローラ１０と現像ローラ９の周速差を下げることが望ましい。例えば、弾性ローラ１０と現像ローラ９の接触位置において、弾性ローラ１０の回転方向は、現像ローラ９の回転方向と同じであっても良い。
Further, as a method of reducing the mechanical load applied to the toner executed in the first embodiment, there is a method of reducing the peripheral speed difference between the
（Ｃ）現像ローラ９：又、Ｄｖ／１０以上Ｄｖ／３以下の小さな粒径のトナーである、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接位置下流のトナー溜まりは、現像ローラ９の偏心により移動する。
(C) Developing roller 9: Further, the toner reservoir, which is a toner having a small particle diameter of Dv / 10 or more and Dv / 3 or less, downstream of the contact position between the regulating
トナー溜まりの位置により、体積平均粒径がＤｖ±Ｓｖ（標準偏差）付近のトナーが、規制ブレード１１規制部を通過できる量が変化し、現像ローラ９上のトナーコート量ｗは不安定になる。
Depending on the position of the toner reservoir, the amount of toner whose volume average particle diameter is near Dv ± Sv (standard deviation) can pass through the regulating portion of the
例えば、現像ローラ９の偏心が１００μｍになると、現像ローラ９上のトナーコート量ｗが一周する間に±２０％以上変化する。
For example, when the eccentricity of the developing
従って、現像ローラ９周内で、周方向の画像濃度ムラが生じないためには、現像ローラ９の偏心が８０μｍ以下であることが好ましい。特に、現像ローラ９の偏心が６０μｍ以下であることが好ましい。
Therefore, it is preferable that the eccentricity of the developing
実施例４
実施例１〜３では、非磁性一成分トナーを用いて、感光ドラム１と現像ローラ９が接触する現像方式の現像装置３について説明した。
Example 4
In the first to third embodiments, the developing
本実施例では、非磁性一成分トナーを用いて、像担持体である感光ドラム１ａと現像剤担持体である現像ローラ９ａが接触しない現像方式の現像装置３ａの例を挙げる。
In the present embodiment, an example of a developing
尚、本実施例では、実施例１で例示したトナーを用いる。
In this embodiment, the toner exemplified in
図１０は、本実施例の現像装置３ａの模式図を示す。図１０において、公知のプロセスにより形成された静電潜像を保持する静電潜像保持体である像担持体、即ち電子写真感光ドラム（感光ドラム）１ａは、矢印Ｂ方向に回転される。現像剤担持体としての現像ローラ９ａは、非磁性一成分トナーを担持して感光ドラム１ａと順方向である矢印Ａ方向に回転することによって、現像ローラ９ａと感光ドラム１ａとが対向している現像領域Ｄにトナーを搬送する。
FIG. 10 is a schematic diagram of the developing
本実施例の現像装置３ａで用いられる現像ローラ９ａは、基体としての芯金上に被覆された導電性被覆層を有する。
The developing
現像剤容器８ａ内に収容された現像剤Ｔａは、非磁性トナー相互間及び現像ローラ９ａ上の導電性被覆層との摩擦によって、感光ドラム１ａ上の静電潜像を現像することが可能な摩擦帯電電荷を得る。尚、現像容器８ａ内には攪拌翼１２ａが備えられている。
The developer Ta contained in the
現像ローラ９ａ上の現像剤Ｔａの層厚を規制する現像剤層厚規制部材として、ウレタンゴム、シリコーンゴムの如きゴム弾性を有する材料、或いはリン青銅、ステンレス鋼の如き金属弾性を有する材料の弾性板で構成される弾性規制ブレード（規制ブレード）１１ａを使用し、この規制ブレード１１ａを現像ローラ９ａの回転方向と逆方向の向きで圧接させる。現像ローラ９ａに対して、現像剤層を介して規制ブレード１１ａを弾性的に圧接することによって、現像ローラ９ａ上に現像剤の薄層を形成することができる。
As a developer layer thickness regulating member for regulating the layer thickness of the developer Ta on the developing
この様にして現像ローラ９ａ上に形成される現像剤Ｔａの薄層の厚みは、現像領域Ｄにおける現像ローラ９ａと感光ドラム１ａとの間の最小間隙よりも更に薄いものであることが好ましい。
The thickness of the thin layer of the developer Ta formed on the developing
現像剤容器８ａ内で現像ローラ９ａに当接して現像剤を供給する、現像剤供給部材である弾性ローラ１０ａは、弾性規制ブレード１１ａの現像ローラ９ａとの当接部に対して現像ローラ９ａの回転方向上流側に当接され、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。又、弾性ローラ１０ａは、発泡骨格状スポンジ構造や、芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ９ａへのトナーＴの供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施例では、芯金上にポリウレタンフォームを設けた弾性ローラ１０ａを用いた。弾性ローラ１０ａの電位と現像ローラ９ａの電位は、等電位である。
The
現像ローラ９ａに担持された非磁性トナーを有する一成分系現像剤Ｔａを飛翔させる為、現像ローラ９ａにはバイアス手段としての現像バイアス電源Ｓ１ａにより現像バイアス電圧が印加される。この現像バイアス電圧として直流電圧を使用するときには、静電潜像の画像部（現像剤Ｔａが付着して可視化される領域）の電位と背景部の電位との中間の値の電圧を現像ローラ９ａに印加するのが好ましい。現像された画像の濃度を高め、或いは階調性を向上させる為には、現像ローラ９ａに交番バイアス電圧を印加し、現像領域Ｄに向きが交互に反転する振動電界を形成してもよい。この場合には、上記した現像画像部の電位と背景部の電位の中間の値を有する直流電圧成分を重畳した交番バイアス電圧を現像ローラ９ａに印加するのが好ましい。
In order to fly the one-component developer Ta having non-magnetic toner carried on the developing
高電位部と低電位部を有する静電潜像の高電位部にトナーを付着させて可視化する、所謂、正規現像の場合には、静電潜像の極性と逆極性に帯電するトナーを使用する。高電位部と低電位部を有する静電潜像の低電位部にトナーを付着させて可視化する、所謂、反転現像の場合には、静電潜像の極性と同極性に帯電するトナーを使用する。高電位、低電位というのは、絶対値による表現である。これらいずれの場合にも、現像剤Ｔａは少なくとも現像ローラ９ａとの摩擦により帯電する。
In the case of so-called regular development, toner that is charged with the opposite polarity to the polarity of the electrostatic latent image is used for visualization by attaching toner to the high potential portion of the electrostatic latent image having a high potential portion and a low potential portion. To do. In the case of so-called reversal development, a toner that is charged to the same polarity as the polarity of the electrostatic latent image is used for visualization by attaching toner to the low potential portion of the electrostatic latent image having a high potential portion and a low potential portion. To do. High potential and low potential are expressions based on absolute values. In any of these cases, the developer Ta is charged by at least friction with the developing
画像形成時には、感光層及び導電性基体を有する感光ドラム１ａは、矢印方向に動く。非磁性の円筒の現像ローラ９ａは、現像領域Ｄにおいて感光ドラム１ａの表面と同方向に進むように回転する。現像剤容器８ａ内の一成分系現像剤Ｔａは、現像ローラ９ａ上に塗布されて担持され、且つ現像ローラ９ａの表面との摩擦及び／又はトナー同士の摩擦によって、例えば、マイナスの帯電電荷が与えられる。更に、弾性規制ブレード１１ａを現像ローラ９ａを弾性的に押圧するように設け、現像剤層の厚さを薄く且つ均一に規制して、現像領域Ｄにおける感光ドラム１ａと現像ローラ９ａとの間隙よりも薄い現像剤層を形成させる。現像ローラ９ａの回転速度を調整することによって、現像ローラ９ａの表面速度が感光ドラム１ａの表面の速度と実質的に等速、もしくはそれに近い速度となるようにする。現像領域Ｄにおいて、現像ローラ９ａに現像バイアス電圧として、交流バイアス又はパルスバイアスをバイアス印加手段Ｓ１ａにより印加してもよい。この交流バイアスはｆが２００〜４，０００Ｈｚ、Ｖｐｐが５００〜３，０００Ｖであればよい。
At the time of image formation, the
現像領域Ｄにおいて、前記の交流バイアス又はパルスバイアスの如き現像バイアスによって発生する現像電界によって、トナーが現像ローラ９ａから感光ドラム１ａ上の静電潜像に飛翔する。
In the developing region D, toner is ejected from the developing
このように、非磁性一成分トナーを用いて、感光ドラム１ａと現像ローラ９ａが非接触である現像方式を採用した現像装置３ａにおいても、画像形成時と非画像形成時の一定時間内で、規制ブレード１１ａの設定を変えず、画像形成時に現像ローラ９ａに担持された単位面積あたりの現像剤量ｗ１と、非画像形成時に現像ローラ９ａに担持された単位面積あたりの現像剤量の最大値ｗ２が、ｗ１＜ｗ２を満たす現像装置を用いることで、現像装置３ａ内でトナーにかかる機械的負荷を下げることができ、規制ブレード１１ａと現像ローラ９の当接部下流側の微小トナー滞留層内における、微小トナーの入れ替わりを促進することができる。これにより、規制ブレード１１ａにおけるトナー融着・固着を回避できるので、長期間に渡って現像ローラ９ａに安定してトナーをコートすることができる。
In this way, even in the developing
更に、接触現像方式の現像装置よりも、感光ドラムと現像ローラが当接する現像領域において、トナーにかかる機械的負荷を下げることができる。 Furthermore, the mechanical load applied to the toner can be reduced in the developing region where the photosensitive drum and the developing roller are in contact with each other as compared with the contact developing type developing device.
尚、本実施例において、非接触現像法を実施する現像装置の例としては、図１０に示した現像装置３ａに限定されず、攪拌部材を複数個有しても良い。又、この現像装置も、接触型現像装置と同様に、図１に示した構成をはじめとして、様々な構成の画像形成装置に設置可能とできる。
In this embodiment, an example of a developing device that performs the non-contact developing method is not limited to the developing
１、１ａ 感光ドラム（像担持体）
３、３ａ 現像装置
８、８ａ 現像剤容器
９、９ａ 現像ローラ（現像剤担持体）
１０、１０ａ 弾性ローラ（現像剤供給部材）
１１、１１ａ 規制ブレード（現像剤層厚規制部材）
1, 1a Photosensitive drum (image carrier)
3,
10, 10a Elastic roller (developer supply member)
11, 11a regulating blade (developer layer thickness regulating member)
Claims (18)
画像形成時と非画像形成時で、前記現像剤層厚規制部材の設定を変えずに、
画像形成時に前記現像剤担持体に担持された単位面積あたりの現像剤量ｗ１と、非画像形成時に前記現像剤担持体に担持された単位面積あたりの現像剤量の最大値ｗ２が、ｗ１＜ｗ２、の関係を満たすことを特徴とする現像装置。 A developer container containing a non-magnetic one-component developer, which is a developer, a developer carrier that carries the developer, and a developer supply member that supplies the developer in proximity to or in contact with the developer carrier; An electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier, and a developer layer thickness regulating member that forms a developer layer carried on the developer carrier in contact with the developer carrier. In the developing device for visualizing using the developer carried on the developer carrying body,
Without changing the setting of the developer layer thickness regulating member during image formation and non-image formation,
The developer value w1 per unit area carried on the developer carrying member during image formation and the maximum value w2 of the developer amount per unit area carried on the developer carrying member during non-image formation are w1 < A developing device satisfying the relationship w2.
前記現像剤層厚規制部材と前記現像剤担持体の周方向の当接幅をｄ、
前記現像剤担持体の周速をｖ１とし、
非画像形成時における前記現像剤担持体周面に担持する現像剤量が前記ｗ２となる時間をｔ１とする時、
前記ｗ１と前記ｗ２との関係において、ｗ１＜ｗ２を満たす前記現像剤担持体周方向の長さをｖ１×ｔ１としたとき、ｄ≦ｖ１×ｔ１、の関係を満たすように、前記ｔ１を定めることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置。 The developer carrier and the developer supply member are rotating bodies,
The circumferential contact width of the developer layer thickness regulating member and the developer carrier is d,
The peripheral speed of the developer carrier is v1,
When the time when the amount of developer carried on the peripheral surface of the developer carrying member during non-image formation is the w2 is t1,
In the relationship between w1 and w2, when the length in the circumferential direction of the developer carrier that satisfies w1 <w2 is v1 × t1, the t1 is determined so as to satisfy the relationship d ≦ v1 × t1. The developing device according to claim 1, wherein
前記現像剤層厚規制部材と前記現像剤担持体の周方向の当接幅をｄ、
前記現像剤担持体の周速をｖ１とし、
非画像形成時における前記現像剤担持体周面に担持する現像剤量が前記ｗ２となる時間をｔ１とする時、
前記ｗ１と前記ｗ２との関係において、ｗ１＜ｗ２を満たす前記現像剤担持体周方向の長さをｖ１×ｔ１としたとき、２ｄ≦ｖ１×ｔ１、の関係を満たすように、前記ｔ１を定めることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置。 The developer carrier and the developer supply member are rotating bodies,
The circumferential contact width of the developer layer thickness regulating member and the developer carrier is d,
The peripheral speed of the developer carrier is v1,
When the time when the amount of developer carried on the peripheral surface of the developer carrying member during non-image formation is the w2 is t1,
In the relationship between w1 and w2, when the length in the circumferential direction of the developer carrying member satisfying w1 <w2 is v1 × t1, the t1 is determined so as to satisfy the relationship 2d ≦ v1 × t1. The developing device according to claim 1, wherein
前記現像剤層厚規制部材と前記現像剤担持体の周方向の当接幅をｄ、
前記現像剤担持体の周速をｖ１、
非画像形成時における前記現像剤担持体周面に担持する現像剤量が前記ｗ２となる時間をｔ１、
そして前記現像剤担持体の回転半径をｒ１とする時、
前記ｗ１と前記ｗ２との関係において、ｔ１≧２π×ｒ１／ｖ１であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置。 The developer carrier and the developer supply member are rotating bodies,
The circumferential contact width of the developer layer thickness regulating member and the developer carrier is d,
The peripheral speed of the developer carrying member is v1,
The time when the amount of developer carried on the peripheral surface of the developer carrying member during non-image formation is the w2 is t1,
When the radius of rotation of the developer carrier is r1,
The developing device according to claim 1, wherein t1 ≧ 2π × r1 / v1 in the relationship between w1 and w2.
前記現像剤層厚規制部材と前記現像剤担持体の当接幅をｄ、
前記現像剤担持体の周速をｖ１、
そして前記現像剤の回転半径をｒ１とする時、
非画像形成時且つ画像形成開始前において、前記ｗ１と前記ｗ２との関係において、ｗ１＝ｗ２を満たす時間が、（２π×ｒ１／ｖ１）以上であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の現像装置。 The developer carrier and the developer supply member are rotating bodies,
The contact width between the developer layer thickness regulating member and the developer carrier is d,
The peripheral speed of the developer carrying member is v1,
When the rotation radius of the developer is r1,
10. The time of satisfying w1 = w2 in the relationship between w1 and w2 at the time of non-image formation and before the start of image formation is (2π × r1 / v1) or more. The developing device according to any one of the items.
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