JP2007086448A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置、及びそこに使用される現像装置に関する。特に、キャリヤとトナーとからなる二成分現像剤を使用し、現像ローラ上にトナーのみを保持させて静電潜像を現像するようにした現像装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a composite machine using the electrophotographic system, and a developing device used therefor. In particular, the present invention relates to a developing apparatus and an image forming apparatus that use a two-component developer composed of a carrier and toner and develop an electrostatic latent image by holding only the toner on the developing roller.
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置における現像方式としては、従来より、キャリヤとトナーを用いた二成分現像方式、キャリヤを使用しない一成分現像方式等があり、最近では、キャリヤを用いてトナーを帯電させる二成分現像剤を使用し、現像ローラ上に帯電されたトナーのみを保持させて静電潜像を現像するようにした、いわゆるハイブリッド現像方式なども用いられている。 Conventional development methods for image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, and their combined machines using electrophotographic methods are two-component development methods that use a carrier and toner, and one-component development methods that do not use a carrier. In recent years, so-called hybrid development has been developed in which a two-component developer that charges toner using a carrier is used and only the charged toner is held on the developing roller to develop an electrostatic latent image. A method is also used.
二成分現像方式は、キャリヤによるトナーの帯電性に優れ、長寿命化が可能である反面、現像装置が大きく複雑になることや、キャリヤの耐久性によって画質に変化が生ずる等の欠点があった。 The two-component development method is excellent in toner chargeability by the carrier and can extend the life, but has disadvantages such as a large development device and a change in image quality due to the durability of the carrier. .
一方、一成分現像方式は、現像装置がコンパクトになり、ドット再現性にも優れているが、現像ローラ、補給ローラの耐久性が概して低く、定期的に現像装置を交換するため消耗品価格が高価になるといった欠点があった。 On the other hand, the one-component development method has a compact development device and excellent dot reproducibility, but the durability of the development roller and replenishment roller is generally low, and the cost of consumables changes because the development device is regularly replaced. There was a drawback of becoming expensive.
こうした双方の現像方式の特徴を生かすべく、磁性キャリヤを用いて非磁性トナーを帯電させる二成分現像剤を使用し、感光体上に形成した静電潜像を現像するための現像ローラ上には帯電されたトナーのみを保持するようにした、ハイブリッド現像方式が登場してきた。このハイブリッド現像方式は、特に高速の画像形成が可能で、長寿命が図れる現像方式として注目されてきている。 In order to take advantage of both of these development methods, a two-component developer that charges a non-magnetic toner using a magnetic carrier is used, and a developing roller for developing an electrostatic latent image formed on a photoreceptor is used. Hybrid development systems have been introduced that only hold charged toner. This hybrid development method has been attracting attention as a development method that enables high-speed image formation and has a long life.
しかしながら、ハイブリッド現像方式においては上記のような効果を有する一方、次のような問題も出てきた。 However, while the hybrid development system has the above-described effects, the following problems have also arisen.
（１）現像性の高い粗粉トナーが選択的に現像されやすく、連続印刷を行った場合、帯電性の高い微粉トナーが消費されず、現像ローラ上に残存するという選択現像が起こり、その結果画像濃度の低下が生ずる傾向がある。 (1) Coarse powder toner with high developability is easily selectively developed, and when continuous printing is performed, selective development occurs in which fine powder toner with high chargeability is not consumed and remains on the developing roller. There is a tendency for image density to decrease.
特に、高濃度画像を連続して印字した場合など、トナーの需要に対する供給のバランスが悪く、そのため消費されにくい微粉トナーが増え、キャリヤ表面を汚染したり、現像ローラへの微粉付着、帯電量低下によるトナー飛散など現像機能が低下し、画像濃度ムラなどの画像不均一性が起こりやすく、現像装置小型化の課題であった。 In particular, when high-density images are printed continuously, the supply balance with respect to the demand for toner is poor, so the amount of fine toner that is difficult to consume increases, contaminates the carrier surface, adheres to fine particles on the developing roller, and reduces the charge amount. As a result, the developing function such as toner scattering is reduced, and image non-uniformity such as uneven image density tends to occur, which is a problem of downsizing the developing device.
（２）トナーの帯電制御が複雑で、感光体に高い表面電位と大きな現像電界を印加する必要があり、そのため現像ローラ上にトナーの消費領域と非消費領域が生じ、結果として前の現像画像の一部が次の現像時に残像（ゴースト）として現れる現象が発生しやすくなる。 (2) Toner charge control is complicated, and it is necessary to apply a high surface potential and a large developing electric field to the photosensitive member. As a result, a toner consumption area and a non-consumption area are generated on the developing roller. The phenomenon that a part of the image appears as an afterimage (ghost) at the next development is likely to occur.
こういった問題は、概略的にいえば、上述のハイブリッド現像方式では、現像ローラ上に微粉トナーを主とする現像残トナーが生ずる一方、その現像残トナーの効果的なリフレッシュが困難であることに起因している。 Generally speaking, these problems are caused by the above-described hybrid development method, in which a development residual toner mainly composed of fine powder toner is generated on the development roller, but it is difficult to effectively refresh the development residual toner. Due to
本来、現像ローラ上の残存トナーは、トナーの供給ローラから新たなトナー供給を受ける際に、供給ローラの磁気ブラシにより掻き取られ、かつ磁気ブラシの新しいトナーがそれに置き換わる形で、供給されるべきものである。 Originally, the residual toner on the developing roller should be supplied in such a way that when a new toner supply is received from the toner supply roller, it is scraped off by the magnetic brush of the supply roller, and the new toner of the magnetic brush is replaced with it. Is.
従って、例えば、この磁気ブラシによる残存トナーの掻き取り効率を向上して上記の問題を改善するために、現像バイアスの交流成分や現像ローラと供給ローラのギャップを調整し、磁気ブラシを現像ローラに十分に接触させるとともに、現像ローラと供給ローラをカウンター方向で回転させるなど、現像ローラへのトナー供給／回収の条件制御が試みられてきた。 Therefore, for example, in order to improve the above-mentioned problem by improving the scraping efficiency of residual toner by this magnetic brush, the AC component of the developing bias and the gap between the developing roller and the supply roller are adjusted, and the magnetic brush is used as the developing roller. Attempts have been made to control the conditions for supplying / recovering toner to the developing roller, for example, rotating the developing roller and the supplying roller in a counter direction while making sufficient contact.
また特に、前の画像形成と次の画像形成の間の期間を利用して、トナー回収に有利な条件制御を行う対策も取られてきた（例えば、特許文献１参照）。 Further, in particular, measures have been taken to control conditions that are advantageous for toner collection using a period between the previous image formation and the next image formation (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１では、現像ローラと供給ローラとの間の第１のバイアス電位を、現像ローラと感光体との間の第２のバイアス電位とは独立させ、かつ現像時と非現像時とで切り換え可能にすることにより、現像時には供給ローラ側から現像ローラ側へトナーを転移させ、非現像時には、逆に供給ローラ側へトナーが回収されるようにする技術が提案されている。
In
しかしながら、現像ローラ上の残存トナーの大半は、現像時間外に磁気ブラシによって回収されるものの、トナー中の比較的多量の微粉が強固に現像ローラ表面に付着した場合など、連続印刷時の短い画像形成間では微粉を回収できず、現像ローラ上に残ってしまい、上述したような画像欠損やトナー飛散の原因となることがあった。 However, although most of the residual toner on the developing roller is collected by the magnetic brush outside the development time, a short image during continuous printing such as when a relatively large amount of fine powder in the toner adheres firmly to the developing roller surface. During the formation, the fine powder cannot be collected and remains on the developing roller, which may cause the above-described image loss or toner scattering.
これらの残存トナー対策として、トナーを現像ローラから除去するための別の手段を設ける方法が様々に検討されている（例えば、特許文献２参照）。 As measures against these residual toners, various methods for providing another means for removing the toner from the developing roller have been studied (for example, see Patent Document 2).
特許文献２では、電界などを利用して剥離するのではなく、物理的な剥離手段を用いる技術が提案されている。すなわち金属プレートや弾性ゴムブレードなどのスクレーパを、現像ローラの現像領域より下流側に当接し、配置することで現像残トナーの除去を行っている。これにより供給ローラより均一に新たなトナーを供給し、現像ローラ上のトナーをリフレッシュできるという。
しかしながら、これらの剥離手段を用いる技術では、いずれも現像ローラ上の残存トナーを除去することに主眼がおかれている。用いる手段が電界であれ、スクレーパなどの剥離手段であれ、効率的に現像ローラをクリーニングするには、現像ローラに付着したトナーを剥離するだけでなく、回収しなければならない。 However, all of the techniques using these peeling means focus on removing residual toner on the developing roller. Whether the means used is an electric field or a peeling means such as a scraper, in order to efficiently clean the developing roller, not only the toner attached to the developing roller but also the toner must be collected.
剥離部材などを用いてトナー剥離を行ってもトナー回収手段を設けていないと、すなわち単に剥離するだけで効率的に現像剤中へ回収して再利用しなければ十分な効果を得られない。しかし、別途回収手段を設けることは、装置を複雑化、大型化させてしまう。 Even if the toner is peeled off using a peeling member or the like, a sufficient effect cannot be obtained unless the toner collecting means is provided, that is, by simply peeling off the toner and efficiently recovering it into the developer. However, providing separate collecting means complicates and enlarges the apparatus.
現像ローラ上の残存トナーを除去しながら回収し、効率的に新たなトナーを供給する技術が求められている。
上記のように、ハイブリッド方式の現像装置において、現像ローラに残存付着する微粉トナーの除去、回収には様々な課題があり、安定して良好な現像画像を得ることが困難であった。 As described above, in the hybrid developing device, there are various problems in removing and collecting the fine toner remaining on the developing roller, and it is difficult to stably obtain a good developed image.
本発明の目的は、これらの課題を解決し、二成分現像剤を用いて現像剤担持体としての供給ローラに形成された磁気ブラシにより、帯電されたトナーをトナー担持体としての現像ローラに移し、現像ローラ上にトナー薄層を形成して担持させ、静電潜像担持体としての感光体との間に形成された電界により、感光体上の潜像を現像する、いわゆるハイブリッド方式の現像装置において、現像後、現像ローラに残存したトナーをより効率的に回収し、かつ新たなトナーに置き換えることにより、現像ローラ上に残存した微粉トナーに起因する濃度低下などの現像性能低下や、また前の現像画像の一部が次の現像時に残像（ゴースト）として現れる現象の発生などを、長期的に安定して抑制することができる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 solve these problems and transfer charged toner to a developing roller as a toner carrier by a magnetic brush formed on a supply roller as a developer carrier using a two-component developer. A so-called hybrid development in which a toner thin layer is formed and carried on a developing roller, and the latent image on the photosensitive member is developed by an electric field formed between the photosensitive member and the electrostatic latent image carrier. In the apparatus, after developing, the toner remaining on the developing roller is more efficiently collected and replaced with new toner, thereby reducing development performance such as density reduction caused by fine toner remaining on the developing roller, or Provided are a developing device and an image forming apparatus capable of stably suppressing the occurrence of a phenomenon in which a part of a previously developed image appears as a residual image (ghost) at the time of next development for a long period of time. It is when.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の特徴を有するものである。 The present invention has the following features in order to solve the above problems.
（１） 静電潜像担持体に対向して配設され、その表面にトナーを担持搬送し、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像するトナー担持体と、前記トナー担持体に対向して配設され、その表面にトナーとキャリヤからなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを前記トナー担持体に摺擦させて、前記トナー担持体上のトナーを回収するとともに、前記トナー担持体へ新たなトナーを転移させる現像剤担持体とを備えた現像装置において、前記現像剤担持体上の磁気ブラシが前記トナー担持体を摺擦し、前記トナー担持体上にトナーを供給及び回収する領域において、前記トナー担持体上のトナーを剥離する剥離部材を有することを特徴とする現像装置。 (1) a toner carrier that is disposed opposite to the electrostatic latent image carrier, carries toner on its surface, and develops the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier; A magnetic brush composed of toner and a carrier is formed on the surface of the toner carrier, and the toner is rubbed against the toner carrier to collect the toner on the toner carrier. And a developing device comprising a developer carrier for transferring new toner to the toner carrier, and a magnetic brush on the developer carrier rubs the toner carrier, and on the toner carrier. A developing device comprising a peeling member for peeling off the toner on the toner carrying member in a region where toner is supplied and collected.
（２） 前記トナー担持体上のトナーを剥離する前記剥離部材は、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との対向位置より前記トナー担持体回転方向上流側の位置に前記トナー担持体に対向して設けられることを特徴とする（１）に記載の現像装置。 (2) The peeling member for peeling off the toner on the toner carrier is opposed to the toner carrier at a position upstream of the developer carrier and the toner carrier in the rotational direction of the toner carrier. The developing device according to (1), wherein the developing device is provided.
（３） 前記トナー担持体上のトナーを剥離する前記剥離部材は、前記トナー担持体の回転方向に交わる方向に延びた糸状の剥離部材であることを特徴とする（１）または（２）に記載の現像装置。 (3) According to (1) or (2), the peeling member that peels off the toner on the toner carrier is a thread-like peeling member extending in a direction intersecting with the rotation direction of the toner carrier. The developing device described.
（４） 前記トナー担持体上のトナーを剥離する前記糸状の剥離部材は、その線径が前記現像剤担持体と前記トナー担持体との最近接距離の１０％以上４０％以下であることを特徴とする（３）に記載の現像装置。 (4) The thread-like peeling member that peels off the toner on the toner carrier has a wire diameter of 10% to 40% of the closest distance between the developer carrier and the toner carrier. The developing device according to (3), which is characterized.
（５） 静電潜像担持体上から転写されたトナー像を定着することによって記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。 (5) An image forming apparatus that forms an image on a recording material by fixing a toner image transferred from an electrostatic latent image carrier, and is described in any one of (1) to (4) An image forming apparatus comprising the developing device.
本発明によれば、
二成分現像剤を用いて現像剤担持体としての供給ローラに形成された磁気ブラシにより、帯電されたトナーをトナー担持体としての現像ローラに移し、現像ローラ上にトナー薄層を形成して担持させ、静電潜像担持体としての感光体との間に形成された電界により、感光体上の潜像を現像する方式の現像装置において、現像ローラを供給ローラ上の磁気ブラシが摺擦し、現像ローラ上の現像残トナーの回収と、新たなトナーの供給を行っている領域内に、剥離部材を適切に配置することにより、現像ローラ上の現像残トナーを剥離部材で剥離するとともに、摺擦している磁気ブラシで効率的に回収し、新たなトナーに置き換えることが可能になり、現像ローラ上の微粉トナーの蓄積を防止し、新たなトナーへの置き換えを促進することで、現像ローラ上に残存した微粉トナーに起因する濃度低下などの現像性能低下や、また前の現像画像の一部が次の現像時に残像（ゴースト）として現れる現象の発生などを、長期的に安定して抑制することができる現像装置及び画像形成装置を提供することができる。
According to the present invention,
With a magnetic brush formed on a supply roller as a developer carrier using a two-component developer, the charged toner is transferred to a development roller as a toner carrier, and a thin toner layer is formed on the development roller and carried. In a developing device that develops a latent image on the photosensitive member by an electric field formed between the photosensitive member and the electrostatic latent image carrier, the magnetic brush on the supply roller rubs the developing roller. In addition, by separating the developing residual toner on the developing roller with the peeling member by appropriately arranging the peeling member in the region where the development residual toner on the developing roller is collected and the new toner is supplied, It can be efficiently collected with a rubbing magnetic brush and replaced with new toner. Accumulation of fine toner on the developing roller is prevented and replacement with new toner is promoted. Long-term stable development performance degradation such as density reduction due to fine powder toner remaining on the roller, and occurrence of a phenomenon in which a part of the previous developed image appears as an afterimage (ghost) during the next development A developing device and an image forming apparatus that can be suppressed can be provided.
本発明に係る現像装置及び画像形成装置の実施形態の例を、図を参照して説明する。 Exemplary embodiments of a developing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
（画像形成部の構成と動作）
まず本実施形態に係る現像装置を用いた画像形成装置の構成例を、電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタ（以下、単にプリンタと称する）を例にして説明する。
(Configuration and operation of image forming unit)
First, a configuration example of an image forming apparatus using the developing device according to the present embodiment will be described by taking a laser beam printer (hereinafter simply referred to as a printer) using an electrophotographic process as an example.
図１は、本実施形態に係る現像装置の一例を構成要素として含むプリンタの、画像形成部分の概略構成を示す構成図である。図１を用いて、プリンタの画像形成部分とそこでの現像装置の働きについて説明する。 FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of an image forming portion of a printer including an example of a developing device according to the present embodiment as a component. The image forming portion of the printer and the operation of the developing device there will be described with reference to FIG.
図１に示すように、プリンタの画像形成部分は以下のような構成要素からなる。 As shown in FIG. 1, the image forming portion of the printer includes the following components.
１１は、静電潜像担持体としての感光体ドラムである。感光体ドラム１１は、その表面に静電潜像を形成し、静電潜像はトナーで現像される。感光体ドラム１１は、例えば、アルミニウムなどを略円筒状に形成した導電性のドラム基体の外周面側に、ＯＰＣ感光層が形成されて構成されており、図示しない所定の駆動装置によって、矢印Ａ方向に所定のプロセス速度（周速度）で回転駆動するようになっている。
１２は帯電器であり、感光体ドラム１１の表面を所定の電位に帯電させる。帯電器１２は、ローラ状、シート状、またはブレード状など、任意の形状を有し、感光体ドラム１１に対向して配設され、接触あるいは非接触の任意の方法で感光体ドラム１１表面を帯電させる。
A
１３は露光部であり、帯電器１２により所定の電位に均一帯電させられた感光体ドラム１１の部分に、レーザービームを照射して静電潜像を形成する。目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応したレーザービームの走査露光により、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
An
１４は現像装置である。現像装置１４は、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像をトナーで現像し、顕像化する。現像装置１４は、ハイブリッド方式の現像装置であり、その詳細構成と機能動作については後述する。
１５は転写ローラであり、現像装置１４により顕像化された感光体ドラム１１上のトナー像を所定の転写材１９に転写する。転写ローラ１５は感光体ドラム１１に対向して配設され、両者の間には転写ニップ部が形成されており、転写電圧が印加される。図示しない給紙手段を介して所定のタイミングで、転写材１９が転写ニップ部に供給され、感光体ドラム１１上のトナー像が転写材１９に転写される。
A
１６は定着部である。転写ニップ部でトナー像を転写された転写材１９は、感光体ドラム１１から分離されて定着部１６に搬送され、定着部１６は、転写ローラ１５で転写された転写材１９上のトナー像を定着する。
１７は転写残トナーを除去するクリーナブレードである。転写ニップ部での転写後に、感光体ドラム１１の表面に残留した転写残トナーは、クリーナブレード１７の配設位置へと搬送され、感光体ドラム１１に当接されたクリーナブレード１７によって回収される。これにより感光体ドラムは、再び画像形成可能な状態となる。
（現像装置の構成）
次に、同じく図１を参照して、本実施の形態における現像装置の構成について説明する。現像装置はハイブリッド方式の現像装置である。
(Configuration of developing device)
Next, the configuration of the developing device in the present embodiment will be described with reference to FIG. The developing device is a hybrid developing device.
現像装置１４は、感光体ドラム１１に対向して開口する現像器ハウジング２０と、その内部に位置する以下の構成要素とからなる。現像器ハウジング２０は、トナーとキャリヤからなる二成分現像剤を内蔵している。
The developing
２１はトナー担持体として機能する現像ローラである。現像ローラ２１は、その表面にトナーを担持搬送し、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像する。
A developing
現像ローラ２１は、アルミニウムなどの金属基材の表面にアルマイト処理やフェノール、アクリルなどの樹脂、またはセラミックなどをコーティングした絶縁性表面を有している。なお、現像ローラ２１表面は、完全な絶縁層ではなく、ある程度の導電性を有した半導電性材料や導電性を有する金属であってもよい。
The developing
現像ローラ２１は、感光体ドラム１１に対して、所定の間隔（例えば、１００μｍ〜２５０μｍ）を介して離間配置され、感光体ドラム１１との対向部において感光体ドラム１１と同方向（ｗｉｔｈ方向；矢印Ｂ方向）に、感光体の周速度に対して１．０〜２．５倍の周速度で回転するようになっている。
The developing
２２は現像剤担持体として機能する供給ローラである。供給ローラ２２は、その表面にトナーとキャリヤからなる磁気ブラシを形成し、現像ローラ２１に摺擦させて、現像ローラ２１上のトナーを回収するとともに、新たなトナーを転移させる。
A
供給ローラ２２は、現像ローラ２１に対向して、感光体ドラム１１と反対側に、０．４から０．６ｍｍの間隔を置いて配設されている。
The
図２には、供給ローラ２２の内部構成を示す。図２を参照すると、供給ローラ２２は、回転可能に配置されたスリーブ２２ａと、このスリーブ内部に固定配置された複数の磁性部材２２ｂとからなる。複数の磁性部材２２ｂにより、供給ローラ２２はスリーブ２２ａ上に複数の磁極（Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｎ３）を形成し、またＮ１−Ｎ３極間では反発磁界を形成するようになっている。
FIG. 2 shows an internal configuration of the
スリーブ２２ａは、矢印Ｃ方向に回転駆動し、同じく矢印Ｃ方向に現像剤２６を搬送する。非磁性トナーと磁性キャリヤからなる現像剤２６は、上記複数の磁極により、スリーブ２２ａ上で磁気ブラシを形成しながら搬送される。
The
２５は規制板である。規制板２５は、Ｎ１極近傍にスリーブ２２ａと所定の間隔をもって配設され、供給ローラ２２とともに搬送される磁気ブラシを形成した現像剤２６を最適な量に均一化する。
２４は剥離部材であり、現像ローラに当接し、現像ローラ上の残存トナーを剥離する。剥離部材２４は、スチールなどの導電性、あるいはナイロン、ポリエチレンなどの絶縁性の材料からなり、任意の断面形状を有する糸状の部材である。
剥離部材２４は、現像ローラ２１と供給ローラ２２とが対向する位置より現像ローラ２１回転方向（矢印Ｂ方向）の上流側、現像ローラ２１を供給ローラ２２上の磁気ブラシが摺擦し、現像ローラ２１へのトナーの供給及び回収を行っている領域内に、現像ローラ２１の軸方向に沿って、一定の張力で、現像ローラ２１表面に軽度に接触して配置されている。
The peeling
２３は撹拌ローラである。撹拌ローラ２３は、トナー（負極性）とキャリヤからなる現像剤２６を混合撹拌し、供給ローラ２２に供給する。
３１と３２はそれぞれ、現像ローラ２１に交流バイアス電圧Ｖａｃ（例えば、周波数２〜３ｋＨｚ、ピーク間電圧１６００Ｖ、現像位相デューティ２０〜５０％）を印加する交流バイアス電源と、同じく現像ローラ２１に直流バイアス電圧Ｖｄｃ（例えば−３００Ｖ）を印加する直流バイアス電源である。
３６は供給ローラ２２に直流バイアス電圧Ｖｓ（例えば−４００Ｖ）を印加する直流バイアス電源である。現像ローラ２１に対する直流バイアス電圧は、供給ローラ２２に対する直流バイアス電圧よりも小さく設定されている。
A DC bias
これらのバイアス電圧の関係は、トナーの移動に関わってくる。トナーが負極性であることから、各構成要素間のトナーの移動しやすい方向は次のようになると推定される。 The relationship between these bias voltages is related to toner movement. Since the toner has a negative polarity, it is estimated that the direction in which the toner easily moves between the constituent elements is as follows.
（１）現像ローラ２１と供給ローラ２２
４１（直流成分は４２）と４６であるから、現像ローラ側にトナー移動しやすい。
(1) Developing
Since 41 (DC component is 42) and 46, toner easily moves to the developing roller side.
（２）現像ローラ２１と感光体ドラム１１
感光体ドラム１１の画像部−１５０Ｖでは、感光体ドラム１１側、非画像部−５５０Ｖでは現像ローラ２１側にトナー移動しやすい。
(2) Developing
The toner easily moves to the
（現像装置の動作）
次に図１及び図２を用いて、現像装置１４の動作について説明する。
(Developer operation)
Next, the operation of the developing
現像器ハウジング２０内の現像剤２６は、撹拌ローラ２３によって混合撹拌されながら、供給ローラ２２のスリーブ２２ａ表面側へと搬送される。搬送されてきた現像剤中のキャリヤとスリーブ２２ａの磁極Ｎ１との間に働く磁力によって、現像剤２６はスリーブ２２ａ表面、すなわち供給ローラ２２表面に付着する。
The
供給ローラ２２表面に付着した現像剤２６は、供給ローラ２２のスリーブ２２ａの回転と、磁極Ｎ１と磁極Ｓ１の間に働く磁力とにより、スリーブ２２ａの回転方向（矢印Ｃ方向）に移動しつつ、現像ローラ２１と対向する位置に配設された規制板２５によってその現像剤の搬送量を規制され、現像ローラ２１と対向する磁極Ｎ２近傍まで搬送される。
The
搬送されてきた供給ローラ２２上の現像剤２６は、磁極Ｎ２の磁力を受けて磁気ブラシとなり、現像ローラ２１の表面に接触し、両ローラの回転とともに磁気ブラシが現像ローラ２１表面を摺擦する。
The
しかも、供給ローラ２２と現像ローラ２１にそれぞれ印加されたバイアス電圧（Ｖｓ及びＶａｃ＋Ｖｄｃ）によって、供給ローラ２２から現像ローラ２１に向かう電界が形成されているので、供給ローラ２２上に形成された磁気ブラシ中のトナーは、現像ローラ２１側に移動し、現像ローラ２１の表面に付着して、一定の厚さのトナー層を形成する。
Moreover, since the electric field from the
このとき、トナーの移動の大部分は、供給ローラ２２と現像ローラ２１が最近接する位置よりも、現像ローラ２１回転方向上流側で行われる。
At this time, most of the movement of the toner is performed on the upstream side in the rotation direction of the developing
また現像ローラ２１の表面に付着したトナーは、現像ローラ２１の回転に伴って感光体ドラム１１と対向する現像領域へと搬送される。
In addition, the toner adhering to the surface of the developing
この現像領域において、現像ローラ２１には直流バイアスに交流バイアスが重畳された現像バイアス電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）が印加されているため、現像ローラ２１と感光体ドラム１１との間に形成される振動電界によって、トナーは感光体ドラム側へと移動して、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像する。
In this developing region, a developing bias voltage (Vac + Vdc) in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied to the developing
この現像位置において、現像ローラ２１の表面に付着したトナーは、感光体ドラム側へと移動するトナーと現像ローラ２１上に残存するトナーとに別れる。これらのうち現像ローラ２１上に残存したトナーは、現像ローラ２１の回転に伴って、再び供給ローラ２２側へと搬送される。
At this developing position, the toner adhering to the surface of the developing
現像ローラ２１の回転とともに供給ローラ２２との対向位置まで搬送されてきた現像残トナーは、対向位置に達する手前で、現像ローラ２１に当接するように張り渡された剥離部材２４にせき止められることになる。
The undeveloped toner that has been transported to the position facing the
図２に示すように、剥離部材２４は、供給ローラ２２の磁気ブラシが現像ローラ２１を摺擦している領域４１内で、供給ローラ２２の軸を中心として角度α、現像ローラ２１の上流側に位置している。
As shown in FIG. 2, the peeling
前述したように、トナーの移動の大部分は、供給ローラ２２と現像ローラ２１が最近接する位置よりも、現像ローラ２１の回転方向上流側で行われる。従って、剥離部材２４によってせき止められ、剥離されたトナーは、磁気ブラシの摺擦力と、供給ローラ２２と現像ローラ２１に印加されるバイアスの電位差によって、速やかに供給ローラ２２側に回収される。
As described above, most of the movement of the toner is performed on the upstream side in the rotation direction of the developing
このように、現像ローラ２１を供給ローラ２２上の磁気ブラシが摺擦し、現像ローラ２１へのトナーの供給及び回収を行っている領域内に剥離部材２４を設け、現像残トナーの薄層を強制的に剥離し、かつ、即座に磁気ブラシの摺擦にさらすことで、現像ローラ２１表面に強固に付着した微粉トナーを十分に除去するとともに、新たなトナーへの置き換えを促進することができる。
As described above, the developing
その後、現像ローラ２１に新たなトナーを供給し、且つ現像残トナーを回収した供給ローラ２２上の現像剤２６は、スリーブ２２ａの回転に伴って磁極Ｎ３近傍まで搬送され、さらに磁極Ｎ１方向へと移動しようとする。しかし、スリーブ２２ａ上のこの領域では反発磁界が形成されているために、現像剤２６は移動することができず、供給ローラ２２表面から剥離されて撹拌ローラ２３へと戻される。
Thereafter, the
撹拌ローラ２３には、図示しないトナーホッパーから新しいトナーが供給されており、この供給された新しいトナーと供給ローラ２２から剥離された現像剤２６とが、撹拌ローラ２３において撹拌され、所定のトナー濃度となる現像剤が再び形成される。その後、この現像剤は、撹拌ローラ２３によって再び供給ローラ２２に供給される。
New toner is supplied to the stirring
上述のように、本実施の形態では、従来の磁気ブラシの摺擦力と電界による供給ローラ２２での回収に対して、さらに磁気ブラシが摺擦する領域内の適切な位置に剥離部材２４を設けているので、現像残トナーの回収性が高まり、濃度低下やゴーストなどの現像履歴の発生を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the peeling
さらに、剥離部材２４を供給ローラ２２と現像ローラ２１間のトナーの供給／回収領域に設けたので装置の小型化を図ることができ、またトナー飛散の発生も抑制することができる。すなわち、剥離電極２４をトナー供給／回収領域内に配設することで、トナーの回収性を高めるとともに、トナーの付着、回収に関わる種々の問題を防止することができる。
〔実施例１〕
図１及び図２に示す構成の現像装置を用いて、実際に連続印刷を行い、現像ローラ上の残存トナーの特性の変化を評価した。また印刷された画像のゴーストや濃度低下などの発生状況を評価した。
Further, since the peeling
[Example 1]
Using the developing device having the configuration shown in FIGS. 1 and 2, continuous printing was actually performed, and changes in the characteristics of the residual toner on the developing roller were evaluated. In addition, the occurrence of ghosts and density reduction in printed images was evaluated.
使用した現像装置の設定条件は、以下の通りである。 The setting conditions of the used developing device are as follows.
現像ローラについては、アルミニウム基体に陽極酸化膜表層（１０μｍ）を設けたローラを使用した。現像ローラ径はφ１８ｍｍで、対向する感光体ドラムとのギャップは１５０μｍに設定した。現像ローラの回転方向は、感光体ドラムとの近接部において感光体ドラムと同方向（図１矢印Ａ、Ｂ参照）で、その周速度は１５０ｍｍ／ｓとした。 As the developing roller, a roller provided with an anodized film surface layer (10 μm) on an aluminum substrate was used. The diameter of the developing roller was 18 mm, and the gap with the opposing photosensitive drum was set to 150 μm. The rotation direction of the developing roller was the same direction as the photosensitive drum in the vicinity of the photosensitive drum (see arrows A and B in FIG. 1), and the peripheral speed was 150 mm / s.
現像ローラに印加する現像バイアスは、直流バイアス電圧Ｖｄｃを−３００Ｖとし、周波数２ｋＨｚの交流バイアス電圧Ｖａｃ（ピーク間電圧１６００Ｖ、現像位相のデューティ３５％）を重畳して印加した。 The developing bias applied to the developing roller was a DC bias voltage Vdc of −300 V, and an AC bias voltage Vac having a frequency of 2 kHz (peak-to-peak voltage of 1600 V, development phase duty of 35%) was superimposed and applied.
供給ローラについては、アルミニウムのスリーブを使用し、表面に８μｍＲｚのブラスト処理をした。内部の固定磁極は図２の配置構成である。供給ローラ径はφ１８ｍｍで、対向する現像ローラとのギャップは４５０μｍに設定した。供給ローラ、すなわちスリーブの回転方向は、現像ローラとの近接部において現像ローラと逆方向（図１矢印Ｂ、Ｃ参照）で、その周速度は２２０ｍｍ／ｓとした。 For the supply roller, an aluminum sleeve was used, and the surface was blasted to 8 μmRz. The internal fixed magnetic pole has the arrangement shown in FIG. The diameter of the supply roller was φ18 mm, and the gap with the opposing developing roller was set to 450 μm. The rotation direction of the supply roller, that is, the sleeve was the opposite direction to the developing roller (see arrows B and C in FIG. 1) in the vicinity of the developing roller, and the peripheral speed was 220 mm / s.
現像ローラとの対向位置、すなわちトナー供給／回収位置は、Ｎ２極と一致するように配設し、供給ローラ上の現像剤量が１４０ｇ／ｍ2となるように規制板の設定を行った。 The position facing the developing roller, that is, the toner supply / collection position was arranged so as to coincide with the N2 pole, and the regulating plate was set so that the developer amount on the supply roller was 140 g / m 2 .
供給ローラに印加するバイアス電圧Ｖｓは、−４００Ｖの直流バイアス電圧とした。 The bias voltage Vs applied to the supply roller was a DC bias voltage of −400V.
剥離部材については、ナイロン製の剥離部材を用いて、線径をφ５０μｍから２００μｍまで、５０μｍ刻みの４通りに設定した。設定位置は、図２に示す角度αが＋３度（上流側へ３度）となるように設定した。 Regarding the peeling member, a nylon peeling member was used, and the wire diameter was set in four ways from 50 μm to 200 μm in increments of 50 μm. The setting position was set so that the angle α shown in FIG. 2 was +3 degrees (3 degrees upstream).
感光体ドラムと現像剤の設定条件は、以下の通りである。 The setting conditions of the photosensitive drum and the developer are as follows.
感光体ドラムについては、ドラム径φ３０ｍｍのＯＰＣ感光体を使用した。感光体の周束度は１００ｍｍ／ｓであり、感光体の表面電位が、非画像形成部で−５５０Ｖ、画像形成部で−１５０Ｖとなるように帯電、露光条件を合わせて設定した。 As the photosensitive drum, an OPC photosensitive member having a drum diameter of 30 mm was used. The peripheral density of the photoconductor was 100 mm / s, and the charging and exposure conditions were set so that the surface potential of the photoconductor was −550 V in the non-image forming portion and −150 V in the image forming portion.
現像剤については、二成分現像剤であり、体積平均粒径６．３μｍの負極性重合トナーと、体積平均粒径３３μｍのシリコーン樹脂コートしたフェライトキャリヤを用いた。 As the developer, a two-component developer, a negative polarity polymerized toner having a volume average particle diameter of 6.3 μm and a ferrite carrier coated with a silicone resin having a volume average particle diameter of 33 μm were used.
上記の条件設定で、画像濃度比率２％の画像を１０００枚印刷し、その初期と１０００枚後の現像ローラ上の残存トナー層をサンプルし、トナー帯電量とトナー粒径を測定した。また、そのときの出力画像に対して、画像ゴーストの発生状況と濃度低下を目視評価した。 Under the above condition settings, 1000 images with an image density ratio of 2% were printed, the residual toner layer on the developing roller at the initial stage and after 1000 sheets was sampled, and the toner charge amount and toner particle size were measured. In addition, with respect to the output image at that time, the occurrence state of image ghost and the decrease in density were visually evaluated.
上述したように実施例１は、剥離部材の線径が４通りの条件（実施例１−１〜１−４）で実施した。また、比較例１として、剥離部材を設けない条件でも実施した。 As described above, Example 1 was performed under the four conditions (Examples 1-1 to 1-4) of the peeling member. Moreover, it implemented also on the conditions which do not provide a peeling member as the comparative example 1. FIG.
実施例１−１から実施例１−４までの結果を表１に示す。比較例１の結果も合わせて表１に示す。 The results from Example 1-1 to Example 1-4 are shown in Table 1. The results of Comparative Example 1 are also shown in Table 1.
表１において、線径は剥離部材の線径であり、角度αは現像ローラと供給ローラの対向位置からみて剥離部材の位置（図２参照）であり、＋が現像ローラ上流側、−が同下流側である。 In Table 1, the wire diameter is the wire diameter of the peeling member, the angle α is the position of the peeling member (see FIG. 2) when viewed from the position where the developing roller and the supply roller face each other, + is the upstream side of the developing roller, and − is the same. It is downstream.
荷電変化は初期と比べて、１０００枚印刷後にどのくらい現像ローラ上のトナーの帯電量が増加したかを示す。すべての実施例、比較例で帯電量は増加の方向にあるが、これは前述したように微粉トナーの増加に起因するものであり、増加が大きいほど濃度低下、ゴースト発生が起こりやすくなる。 The change in charge indicates how much the charge amount of the toner on the developing roller has increased after printing 1000 sheets compared to the initial state. In all of the examples and comparative examples, the charge amount tends to increase, but as described above, this is due to the increase in fine toner, and the larger the increase, the easier the decrease in density and ghosting occur.
粒径変化も同じく、初期と比べて、１０００枚印刷後にどのくらい現像ローラ上のトナーの平均粒径が減少したかを示す。これもすべての実施例、比較例で平均粒径は減少の方向であり、微粉トナーの増加を裏付けている。 Similarly, the change in particle size indicates how much the average particle size of the toner on the developing roller has decreased after printing 1000 sheets compared to the initial value. This also shows that the average particle diameter is decreasing in all Examples and Comparative Examples, which supports the increase in fine toner.
画像の評価におけるゴーストは、図３のような画像を用いて評価した。図３は、ゴーストの評価のために用いた画像が良好に再現されている場合とゴーストが発生している場合を示す図である。 Ghosts in image evaluation were evaluated using an image as shown in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a case where an image used for ghost evaluation is reproduced well and a case where a ghost is generated.
図３において、５０ａはゴーストが発生せず良好に再現された画像である。５１は濃度測定用に設けられた最高濃度の領域である。周囲は最小濃度、すなわちトナーの付着しない白領域である。５２は薄いグレイの領域であり、画像形成時には５１の最高濃度領域より後で現像されることになる。
In FIG. 3,
５０ｂはゴーストが発生した場合の例である。５１の最高濃度の領域は、特に問題ない。しかし５２のグレイの領域には、５３の白抜けした領域が発生している。これがゴーストである。その発生は、以下のようなプロセスによる。 50b is an example when a ghost occurs. The region with the highest density of 51 is not particularly problematic. However, 53 white areas are generated in 52 gray areas. This is a ghost. The occurrence is due to the following process.
画像形成時には５１の領域が先行して現像される。すなわち５１に相当する感光体上の領域は、周囲の領域と比べてトナーが多く現像される。これを現像ローラの側から見れば、一部分だけ特に多量にトナーを消費することになる。すなわち現像ローラ上でトナー付着量のバランスが崩れた状態が発生する。 During image formation, 51 areas are developed in advance. That is, the area on the photoreceptor corresponding to 51 is developed with a larger amount of toner than the surrounding area. If this is seen from the developing roller side, a part of the toner is consumed in a particularly large amount. That is, a state where the balance of the toner adhesion amount is lost on the developing roller occurs.
現像ローラが回転して、次に感光体を現像するまでに、現像剤のリフレッシュが十分にできればよいが、残存トナーの不均一な状態が次に現像するときに残っていれば、５０ｂにおけるグレイ領域５２のようなトナー付着の少ない目立ちやすい領域では、現像されるトナー量のバランスのずれが図のように残像（ゴースト）として現れてくる。
It is sufficient that the developer is sufficiently refreshed until the developing roller rotates and the next development of the photosensitive member. However, if a non-uniform state of the remaining toner remains at the next development, the gray in 50b In an area where toner adhesion is small and noticeable, such as the
ゴースト発生の評価は、図３に示したような画像で１０００枚印刷後の画像を目視して発生の有無を評価した。ゴーストの発生なしが○、僅かにゴーストが発生したと認められるが許容範囲内であれば△、明らかにゴーストが発生したと認められれば×とした。濃度低下も同様に、目視を基本として○△×で評価した。 For the evaluation of the occurrence of ghost, the presence or absence of occurrence was evaluated by visually observing an image after printing 1000 sheets with the image as shown in FIG. It was recognized that no ghost was generated, ◯, a slight ghost was generated, but Δ if it was within the allowable range, and X if it was clearly recognized that a ghost was generated. Similarly, the decrease in density was evaluated by ◯ Δ × based on visual observation.
表１の評価結果を見れば、実施例ではすべてゴースト発生、濃度低下ともに○、すなわち良好である。しかし、比較例ではすべて×である。 As can be seen from the evaluation results in Table 1, in the examples, both ghost generation and density reduction are good, that is, good. However, all the comparative examples are X.
比較例１のように剥離部材を設けていないと、荷電変化や粒径変化が大きく、すなわち現像ローラ表面上の残存トナーが磁気ブラシの摺擦と電界だけでは十分に回収しきれずに、結果としてゴーストの発生、濃度低下が見られる。
〔実施例２〕
実施例２では、実施例１から、現像ローラと供給ローラの間隔を６００μｍに変更した現像装置を用いた。他の条件は実施例１と同様である。また、剥離部材の線径は、５０μｍから２５０μｍの５通りに設定した。
If the peeling member is not provided as in Comparative Example 1, the charge change and the particle size change are large, that is, the residual toner on the surface of the developing roller cannot be sufficiently collected only by the rubbing of the magnetic brush and the electric field. Generation of ghost and decrease in density are observed.
[Example 2]
In Example 2, the developing device in which the distance between the developing roller and the supply roller was changed to 600 μm from Example 1 was used. Other conditions are the same as in the first embodiment. Moreover, the wire diameter of the peeling member was set to 5 types from 50 μm to 250 μm.
上記の条件設定で、実施例１と同様に、画像濃度比率２％の画像を１０００枚印刷し、その初期と１０００枚後のトナー帯電量とトナー粒径を測定し、またそのときの出力画像に対して、画像ゴーストの発生状況と濃度低下を目視評価した。 Under the above condition settings, as in Example 1, 1000 images with an image density ratio of 2% were printed, the toner charge amount and toner particle size after the initial and 1000 sheets were measured, and the output image at that time On the other hand, the occurrence of image ghost and the decrease in density were visually evaluated.
上述したように実施例２は、剥離部材の線径が５通りの条件（実施例２−１〜２−５）で実施した。 As described above, Example 2 was carried out under the five conditions (Examples 2-1 to 2-5) of the peeling member.
実施例２−１〜２−５についての結果を表２に示す。 Table 2 shows the results for Examples 2-1 to 2-5.
表２において、実施例１と同様に、線径は剥離部材の線径であり、角度αは現像ローラと供給ローラの対向位置からみて剥離部材の位置（図２参照）であり、＋が現像ローラ上流側、−が同下流側である。 In Table 2, as in Example 1, the wire diameter is the wire diameter of the peeling member, the angle α is the position of the peeling member (see FIG. 2) when viewed from the opposing position of the developing roller and the supply roller, and + is the developing The upstream side of the roller and-are the downstream side.
また、すべての実施例で、実施例１と同様に、荷電変化が帯電量増加の方向にあり、粒径変化も同じく平均粒径減少の方向にある。 In all the examples, as in Example 1, the charge change is in the direction of increasing the charge amount, and the particle size change is also in the direction of decreasing the average particle size.
出力画像の評価、すなわちゴースト、濃度低下の発生の評価方法についても実施例１と同じである。 The evaluation method of the output image, that is, the evaluation method of occurrence of ghost and density reduction is the same as that in the first embodiment.
表２の評価結果を見れば、実施例はすべて、ゴースト発生、濃度低下ともに○、すなわち良好である。
〔実施例３〕
実施例３では、実施例１と同様に、現像ローラと供給ローラの間隔を４５０μｍに設定した現像装置を用いた。他の条件は実施例１と同様である。また、剥離部材の線径は、１００μｍに固定し、位置は図２の角度αを−６度から＋６度まで３度刻みで５通りに設定した。
As can be seen from the evaluation results in Table 2, in all examples, both ghost generation and density reduction are good, that is, good.
Example 3
In Example 3, as in Example 1, a developing device in which the distance between the developing roller and the supply roller was set to 450 μm was used. Other conditions are the same as in the first embodiment. Moreover, the wire diameter of the peeling member was fixed to 100 μm, and the position α was set in five ways in steps of 3 degrees from −6 degrees to +6 degrees in FIG.
上記の条件設定で、実施例１及び２と同様に、画像濃度比率２％の画像を１０００枚印刷し、その初期と１０００枚後のトナー帯電量とトナー粒径を測定し、またそのときの出力画像に対して、画像ゴーストの発生状況と濃度低下を目視評価した。 Under the above condition settings, as in Examples 1 and 2, 1000 images with an image density ratio of 2% were printed, and the toner charge amount and toner particle size after the initial and 1000 sheets were measured. The output image was visually evaluated for image ghosting and density reduction.
上述したように実施例は、剥離部材の線径が５通りの条件（実施例３−１〜３−５）で実施した。 As above-mentioned, the Example was implemented on the conditions (Example 3-1 to 3-5) of five types of wire diameters of a peeling member.
実施例３−１〜３−５についての結果を表３に示す。 The results for Examples 3-1 to 3-5 are shown in Table 3.
表３において、実施例１と同様に、線径は剥離部材の線径であり、角度αは現像ローラと供給ローラの対向位置からみて剥離部材の位置（図２参照）であり、＋が現像ローラ上流側、−が同下流側である。 In Table 3, as in Example 1, the wire diameter is the wire diameter of the peeling member, the angle α is the position of the peeling member (see FIG. 2) when viewed from the opposing position of the developing roller and the supply roller, and + is the developing The upstream side of the roller,-is the downstream side.
また、すべての実施例で、実施例１と同様に、荷電変化が帯電量増加の方向にあり、粒径変化も同じく平均粒径減少の方向にある。 In all the examples, as in Example 1, the charge change is in the direction of increasing the charge amount, and the particle size change is also in the direction of decreasing the average particle size.
出力画像の評価、すなわちゴースト、濃度低下の発生の評価方法についても実施例１と同じである。 The evaluation method of the output image, that is, the evaluation method of occurrence of ghost and density reduction is the same as that in the first embodiment.
表３の評価結果を見れば、実施例３はすべて、ゴースト発生、濃度低下ともに○、もしくは△である。 As can be seen from the evaluation results in Table 3, in Example 3, both the occurrence of ghost and the decrease in density are ○ or Δ.
但し、剥離部材の位置（図２参照）についていうと、角度αが＋、すなわち剥離部材の位置が現像ローラ上流側の場合は、評価○であるに対して、角度αが−、すなわち位置が下流側の場合は濃度低下が△である。 However, regarding the position of the peeling member (see FIG. 2), when the angle α is +, that is, when the position of the peeling member is on the upstream side of the developing roller, the evaluation is ○, whereas the angle α is −, that is, the position is In the case of the downstream side, the decrease in density is Δ.
これは、下流側に剥離部材があると、既に新たに供給されたトナーまで剥離されてしまう可能性があり、現像ローラ上のトナー薄層の均一性が損なわれ、濃度ムラが生ずることが起こりやすいからである。 This is because if there is a peeling member on the downstream side, the toner already supplied may be peeled off, and the uniformity of the toner thin layer on the developing roller may be impaired, resulting in density unevenness. It is easy.
また前述のように、剥離部材の位置は、現像ローラ上流側といっても磁気ブラシが現像ローラを摺擦する範囲内であることが必要である。 As described above, the position of the peeling member needs to be within the range in which the magnetic brush slides on the developing roller even if it is on the upstream side of the developing roller.
従って、剥離部材の位置に関しては、磁気ブラシが現像ローラを摺擦し、現像ローラ上にトナーを供給／回収する領域において、供給ローラと現像ローラの対向位置より現像ローラ回転方向上流側の位置に設けられることが望ましい。 Accordingly, with respect to the position of the peeling member, in the region where the magnetic brush rubs the developing roller and supplies / recovers toner on the developing roller, it is positioned upstream of the position where the supply roller and the developing roller face each other in the developing roller rotation direction. It is desirable to be provided.
また、実施例１と実施例２の結果を合わせて考えれば、すべて良好な評価結果が得られているものの、以下に述べるように、線径が大きくなりすぎても、小さくなりすぎても、画像品質以外の問題が生じやすくなり、従って、剥離部材の線径は現像ローラと供給ローラとの最近接距離の１０％以上４０％以下であることが望ましい。 Also, considering the results of Example 1 and Example 2 together, all good evaluation results have been obtained, but as described below, even if the wire diameter is too large or too small, Problems other than image quality are likely to occur, and therefore, the wire diameter of the peeling member is desirably 10% or more and 40% or less of the closest distance between the developing roller and the supply roller.
すなわち、実施例１では現像ローラと供給ローラのギャップが４５０μｍであるから、実施例１−４の線径２００μｍは、そのギャップの４０％を超えているが、線径が大きくなりすぎても、現像ローラと供給ローラのギャップを狭めてしまうことになり、磁気ブラシの通過を妨げてつまりが発生してしまうことがあった。 That is, in Example 1, since the gap between the developing roller and the supply roller is 450 μm, the wire diameter of 200 μm in Example 1-4 exceeds 40% of the gap, but even if the wire diameter becomes too large, As a result, the gap between the developing roller and the supply roller is narrowed, and the clogging may occur due to the passage of the magnetic brush.
また実施例２では現像ローラと供給ローラのギャップが６００μｍであるから、実施例２−５の線径２５０μｍが４０％を超えており、同じく詰まりの発生が見られた。また実施例２−１のように線径を５０μｍ以下に設定した場合には、上記ギャップの１０％未満であり、画像品質上は問題ないものの、設定自体が困難であり、例えば摩耗による断線など、剥離部材の耐久性などの確保の面からの対処が必要となった。 In Example 2, since the gap between the developing roller and the supply roller is 600 μm, the wire diameter of 250 μm in Example 2-5 exceeds 40%, and the occurrence of clogging was also observed. Further, when the wire diameter is set to 50 μm or less as in Example 2-1, it is less than 10% of the gap and there is no problem in image quality, but setting is difficult, for example, disconnection due to wear, etc. Therefore, it has become necessary to take measures to ensure the durability of the peeling member.
以上述べてきたような実施形態例により、ハイブリッド方式の現像装置において、現像ローラを供給ローラ上の磁気ブラシが摺擦し、現像ローラ上の現像残トナーの回収と、新たなトナーの供給を行っている領域内に、剥離部材を適切に配置することにより、現像ローラ上の現像残トナーを剥離部材で剥離するとともに、摺擦している磁気ブラシで効率的に回収し、新たなトナーに置き換えることが可能になり、現像ローラ上の微粉トナーの蓄積を防止し、新たなトナーへの置き換えを促進することで、現像ローラ上に残存した微粉トナーに起因する濃度低下などの現像性能低下や、また前の現像画像の一部が次の現像時に残像（ゴースト）として現れる現象の発生などを、長期的に安定して抑制することができる現像装置及び画像形成装置を提供することができる。 According to the embodiments described above, in the hybrid type developing device, the magnetic brush on the supply roller slides on the development roller to collect the development residual toner on the development roller and supply new toner. By properly placing the release member in the area, the development residual toner on the developing roller is peeled off by the release member, and efficiently collected by the rubbing magnetic brush and replaced with new toner. It is possible to prevent the accumulation of fine toner on the developing roller and promote replacement with new toner, thereby reducing development performance such as density reduction caused by fine toner remaining on the developing roller, Further, a developing device and an image forming apparatus that can stably suppress the occurrence of a phenomenon in which a part of the previous developed image appears as an afterimage (ghost) during the next development in the long term It is possible to provide.
なお、上述の実施形態例は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 In addition, the above-mentioned embodiment example is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電器
１３ 露光部
１４ 現像装置
１５ 転写ローラ
１６ 定着部
１７ クリーナブレード
１９ 転写材
２０ 現像器ハウジング
２１ 現像ローラ
２２ 供給ローラ
２４ 剥離部材
２５ 規制板
２６ 現像剤
３１ 交流電源（現像ローラ用）
３２ 直流電源（現像ローラ用）
３６ 直流電源（供給ローラ用）
５０ａ ゴースト発生なし画像
５０ｂ ゴースト発生あり画像
５１ 最大濃度領域
５２ グレイ領域
５３ ゴースト発生領域
DESCRIPTION OF
32 DC power supply (for developing roller)
36 DC power supply (for supply roller)
50a Image without
Claims (5)
前記トナー担持体に対向して配設され、その表面にトナーとキャリヤからなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを前記トナー担持体に摺擦させて、前記トナー担持体上のトナーを回収するとともに、前記トナー担持体へ新たなトナーを転移させる現像剤担持体とを備えた現像装置において、
前記現像剤担持体上の磁気ブラシが前記トナー担持体を摺擦し、前記トナー担持体上にトナーを供給及び回収する領域において、前記トナー担持体上のトナーを剥離する剥離部材を有することを特徴とする現像装置。 A toner carrier disposed opposite to the electrostatic latent image carrier, carrying and transporting toner on the surface thereof, and developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier;
A magnetic brush composed of toner and a carrier is formed on the surface of the toner carrier, and the toner is rubbed against the toner carrier to collect the toner on the toner carrier. And a developing device comprising a developer carrier for transferring new toner to the toner carrier,
A magnetic brush on the developer carrying member having a peeling member that rubs the toner carrying member and peels off the toner on the toner carrying member in a region where the toner is supplied and collected on the toner carrying member; A developing device.
前記現像剤担持体と前記トナー担持体との対向位置より前記トナー担持体回転方向上流側の位置に前記トナー担持体に対向して設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 The peeling member for peeling the toner on the toner carrier is
2. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is provided opposite to the toner carrier at a position upstream of a rotation position of the toner carrier from a position where the developer carrier and the toner carrier are opposed to each other.
前記トナー担持体の回転方向に交わる方向に延びた糸状の剥離部材である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。 The peeling member for peeling the toner on the toner carrier is
3. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is a thread-like peeling member extending in a direction intersecting with a rotation direction of the toner carrier.
その線径が前記現像剤担持体と前記トナー担持体との最近接距離の１０％以上４０％以下である
ことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。 The thread-like peeling member for peeling the toner on the toner carrier is
4. The developing device according to claim 3, wherein the wire diameter is 10% to 40% of the closest distance between the developer carrying member and the toner carrying member.
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a recording material by fixing a toner image transferred from an electrostatic latent image carrier,
An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011081351A (en) * | 2009-09-10 | 2011-04-21 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
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-
2005
- 2005-09-22 JP JP2005275433A patent/JP2007086448A/en active Pending
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