JP4845636B2 - Developing device, cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いる画像形成装置、この画像形成装置にて用いられる現像装置及びカートリッジに関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system or an electrostatic recording system, and a developing device and a cartridge used in the image forming apparatus.
従来、例えば、電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である電子写真感光体（以下「感光体」という）上に静電像（潜像）が形成され、この静電像が現像剤で現像される。そして、現像された画像は最終的に転写材に転写されて、画像形成装置から出力される。感光体上の静電像を現像する現像装置には、現像剤として実質的にトナー粒子のみから成る一成分現像剤を用いる一成分現像方式がある。又、一成分現像方式には、現像剤として磁性体を含有する磁性一成分現像剤を用いる磁性一成分現像方式と、磁性体を含まない非磁性一成分現像剤を用いる非磁性一成分現像方式とがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic image (latent image) is formed on an electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a “photosensitive member”) that is an image carrier. Developed with The developed image is finally transferred to a transfer material and output from the image forming apparatus. A developing device that develops an electrostatic image on a photoreceptor includes a one-component developing system that uses a one-component developer that is substantially composed only of toner particles as a developer. In addition, the one-component development method includes a magnetic one-component development method using a magnetic one-component developer containing a magnetic material as a developer, and a non-magnetic one-component development method using a non-magnetic one-component developer not containing a magnetic material. There is.
磁性一成分現像方式について更に説明すれば、この方式には更に、現像剤担持体と感光体とを非接触として現像を行う方式と、現像剤担持体を感光体に接触させて現像を行う方式とがある。例えば、磁性一成分非接触現像方式の現像装置（例えば、特許文献１、２参照）は、磁性一成分現像剤を用い、一般に、現像剤担持体として、磁界発生手段であるマグネットを内包した現像スリーブを有する。この現像スリーブを所定の微小間隙をおいて感光体に対向させる。そして、この現像スリーブに現像剤を担持して感光体との対向部に搬送し、上記間隙を飛翔する現像剤により、感光体上の静電像を現像する。
The magnetic one-component development system will be further described. This system further includes a system in which development is performed with the developer carrier and the photosensitive member being in non-contact, and a system in which development is performed by bringing the developer carrier into contact with the photosensitive body. There is. For example, a magnetic one-component non-contact developing system developing device (see, for example,
現像装置内の現像剤は、機械的攪拌機構や重力により現像スリーブに向けて搬送されると共に、マグネットによる所定の磁力を受けて現像スリーブに供給される。そして、現像剤規制手段（以下「規制手段」という）により現像スリーブ上に所定の現像剤層が形成され、現像に用いられる。規制手段は、一般的に、現像スリーブに接触するブレード形状の現像剤規制部材（以下「規制部材」という）を有する。マグネットにより現像剤に働く力は、現像剤の搬送のみでなく、現像部においても積極的に使用される。この力は、現像部においては、現像剤が非画像部に移行してカブリなどの画像不良が発生するのを防止する。つまり、現像時に現像剤は現像スリーブに内包されたマグネットに向かう磁力を受けているからである。 The developer in the developing device is conveyed toward the developing sleeve by a mechanical stirring mechanism or gravity, and is supplied to the developing sleeve under a predetermined magnetic force by a magnet. A predetermined developer layer is formed on the developing sleeve by the developer regulating means (hereinafter referred to as “regulating means”) and used for development. The regulating means generally has a blade-shaped developer regulating member (hereinafter referred to as “regulating member”) in contact with the developing sleeve. The force acting on the developer by the magnet is positively used not only in the conveyance of the developer but also in the developing unit. This force prevents the developer from moving to the non-image portion and causing image defects such as fogging in the developing portion. That is, at the time of development, the developer receives a magnetic force directed to the magnet contained in the developing sleeve.
又、現像剤の飛翔には、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳したバイアスが使用される。ＤＣバイアス電圧は、感光体の画像部電位と非画像部電位との間の値に調整される。更に、ＡＣ電圧を重畳し、ある時は画像部電位を超える電圧を印加すると共に、ある時には非画像部電位より低い電圧を印加する。これにより、画像部及び非画像部に対して現像剤が往復運動し、この現像剤で画像部が現像される。 In addition, a bias obtained by superimposing an AC bias on a DC bias is used for flying the developer. The DC bias voltage is adjusted to a value between the image portion potential and the non-image portion potential of the photoreceptor. Furthermore, an AC voltage is superimposed, and in some cases, a voltage exceeding the image portion potential is applied, and in other cases, a voltage lower than the non-image portion potential is applied. As a result, the developer reciprocates with respect to the image portion and the non-image portion, and the image portion is developed with the developer.
このため、磁性一成分非接触現像方式の現像装置では、現像スリーブ上の現像剤の帯電性としては、比較的、高い電荷量は要求されない。又、ブレード形状（板状形状）の規制部材として、現像スリーブに対する当接の安定性を考えて、当接圧が低めのゴム板を用いることが提案されている。 For this reason, in a magnetic one-component non-contact developing type developing device, a relatively high charge amount is not required as the chargeability of the developer on the developing sleeve. Further, it has been proposed to use a rubber plate having a low contact pressure as a blade-shaped (plate-shaped) regulating member in consideration of the stability of contact with the developing sleeve.
このように、特に、磁性一成分非接触現像方式の現像装置は、現像スリーブに当接するものが規制部材のみであると共に、比較的、その当接圧自体が低いため、現像剤の劣化を著しく抑制でき、長期的に安定した現像方式であるとして知られる。 In this way, in particular, in the developing device of the magnetic one-component non-contact developing system, only the regulating member is in contact with the developing sleeve and the contact pressure itself is relatively low, so that the developer is remarkably deteriorated. It is known as a development system that can be suppressed and stable over the long term.
一方、現像剤として非磁性一成分現像剤を用いる現像装置では、現像剤担持体としての現像ローラに現像剤を供給するために、現像ローラを摺察するように現像装置に具備された供給ローラを用いることが知られている（例えば、特許文献３参照）。現像ローラに供給された現像剤は、現像ローラに接触する規制部材によって規制される。
例えば、現像スリーブとブレード形状の規制部材である規制ブレードとを用いる場合には、規制ブレードを片持ち支持し、規制ブレードの現像スリーブとの対向部の腹面を現像スリーブへ当接させる。これにより、現像剤の所望の帯電量が得られるように設定される。 For example, when using a developing sleeve and a regulating blade that is a blade-shaped regulating member, the regulating blade is cantilevered and the abdominal surface of the regulating blade facing the developing sleeve is brought into contact with the developing sleeve. Accordingly, the developer is set so as to obtain a desired charge amount.
このような規制ブレードの支持方法の場合、規制ブレードと現像スリーブとが当接するニップ部（当接ニップ）の圧力分布（当接圧分布）は、放物線状の当接圧分布となる。即ち、当接ニップの中央で当接圧が最大となり、それよりも現像スリーブの表面移動方向（回転方向）の上流及び下流になるに従って当接圧が弱くなる。 In the case of such a method of supporting the regulating blade, the pressure distribution (contact pressure distribution) of the nip portion (contact nip) where the regulating blade and the developing sleeve come into contact is a parabolic contact pressure distribution. That is, the contact pressure becomes maximum at the center of the contact nip, and the contact pressure becomes weaker as it becomes upstream and downstream of the surface movement direction (rotation direction) of the developing sleeve.
放物線状の当接圧分布を有する規制部材の場合、所謂、現像スリーブへの押し込み量が増加すると、当接圧の最大値は現像スリーブへの押し込み量に比例して増加する。ここで、現像スリーブへの押し込み量とは、現像スリーブの取り付け前の規制部材の設定位置と、現像スリーブの取り付け後の現像スリーブの表面との間の仮想距離のことである。 In the case of a regulating member having a parabolic contact pressure distribution, when the so-called pushing amount into the developing sleeve increases, the maximum value of the contacting pressure increases in proportion to the pushing amount into the developing sleeve. Here, the pushing amount into the developing sleeve is a virtual distance between the setting position of the regulating member before the developing sleeve is attached and the surface of the developing sleeve after the developing sleeve is attached.
ここで、印字枚数増加時に、出力画像の履歴や環境変動によるクリープ変形等の影響により、規制部材の長手方向で押し込み量に差が生じる。特に、例えば、カートリッジをセットした直後には画像に表れない程度ではあるが、現像装置に規制部材を取り付ける時に当接設定が異なっていた場合、印字枚数が増加すると、規制部材の長手方向で押し込み量に変化が生じ易い。長手方向で規制部材が受けるストレスが異なるため、よりクリープ変形の度合いに差が生じ易いためである。 Here, when the number of printed sheets increases, there is a difference in the pushing amount in the longitudinal direction of the regulating member due to the influence of the history of the output image and the creep deformation due to the environmental fluctuation. In particular, for example, if the contact setting is different when the regulating member is attached to the developing device, but it does not appear in the image immediately after the cartridge is set, if the number of printed sheets increases, the regulating member is pushed in the longitudinal direction. The amount tends to change. This is because the stress that the restricting member receives in the longitudinal direction is different, so that a difference in the degree of creep deformation is more likely to occur.
従って、現像スリーブへの押し込み量に対して当接圧の最大値が比例する場合、経時的に所望の当接圧を規制部材の長手方向に渡って安定して維持することが困難となり易い。その結果、印字枚数増加時に、出力画像の履歴や環境変動等の影響を受け、均一な画像中に、規制部材の長手方向に沿う方向での濃度ムラ（以下「長手濃度ムラ」ともいう）が生じることがあった。 Therefore, when the maximum value of the contact pressure is proportional to the amount of pushing into the developing sleeve, it is difficult to stably maintain the desired contact pressure over the longitudinal direction of the regulating member over time. As a result, when the number of printed sheets is increased, density unevenness in the direction along the longitudinal direction of the regulating member (hereinafter also referred to as “longitudinal density unevenness”) is affected by the history of the output image, environmental fluctuations, and the like. It sometimes occurred.
又、このような規制部材を用いる場合には、小型化を図る時には、現像スリーブへの押し込み量に対し、当接圧の最大値の変動量が大きくなるため、経時的に所定の当接圧を維持することがより困難となる。 In addition, when such a regulating member is used, when the size is reduced, the variation amount of the maximum value of the contact pressure becomes larger with respect to the push amount to the developing sleeve. Is more difficult to maintain.
更に、このような規制部材を用いる場合には、ゴースト画像不良を生じ易くなることがある。ゴースト画像とは、現像スリーブの前周回に現像したトナー像の履歴が次周回以降に、均一な中間調画像中に現像スリーブ周期の位相差をもって濃度ムラとして現れる現象である。つまり、ゴースト画像不良を生じるということは、現像後に現像スリーブ上に残ったトナー（現像残りトナー）であって、剥ぎ取られずに現像スリーブ上に留まるトナーがあるということを意味する。 Furthermore, when such a regulating member is used, a ghost image defect may easily occur. The ghost image is a phenomenon in which the history of the toner image developed in the previous round of the developing sleeve appears as density unevenness with a phase difference of the developing sleeve period in a uniform halftone image after the next round. That is, the occurrence of a ghost image defect means that there is toner that remains on the developing sleeve (development residual toner) after development and remains on the developing sleeve without being peeled off.
例えば、上記特許文献３で提案されているような、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）を現像ローラに供給するために、現像ローラを摺察するように現像装置に具備された供給ローラを用いることが知られている。このような供給ローラは、現像履歴を生じさせないように、トナーの供給と同時に現像残りトナーを剥ぎ取る。その結果、このような現像装置を用いる場合、現像履歴の影響を受け難いため、ゴーストが発生し難い。
For example, in order to supply a non-magnetic one-component developer (non-magnetic toner) to the developing roller as proposed in
一方、磁力によりトナーを現像スリーブに供給する系においては、上記供給ローラのような剥ぎ取り作用を得ることは難しく、ゴーストが発生し易い。 On the other hand, in a system in which toner is supplied to the developing sleeve by magnetic force, it is difficult to obtain a peeling action as in the case of the supply roller, and a ghost is likely to occur.
従って、本発明の目的は、ゴースト、濃度ムラなどの画像不具合を抑制可能な現像装置、カートリッジ及び画像形成装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device, a cartridge, and an image forming apparatus capable of suppressing image defects such as ghost and density unevenness.
上記目的は本発明に係る現像装置、カートリッジ及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、磁性一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に設けられ前記磁性一成分現像剤を前記現像剤担持体に引き寄せる磁界を発生する磁界発生手段と、前記現像剤担持体上の前記磁性一成分現像剤を規制する現像剤規制手段と、を有し、前記現像剤担持体に担持した前記磁性一成分現像剤で静電像を現像する現像装置において、前記現像剤規制手段は、前記現像剤担持体に当接してニップ部を形成する可撓性の規制部材と、前記規制部材が前記現像剤担持体に当接するように前記規制部材を保持する保持部材と、を備え、前記現像剤規制手段は、前記規制部材を前記現像剤担持体に押圧して、前記ニップ部における前記現像剤担持体の表面移動方向の当接圧分布において極大値が２つ存在するように前記規制部材を変形させるように構成されており、前記規制部材は、前記現像剤担持体に当接する第１当接部と、前記保持部材に当接する第２当接部と、を有し、前記規制部材が前記第１当接部で前記現像剤担持体に当接すること及び／又は前記第２当接部で前記保持部材に当接することにより発生する弾性力により、前記規制部材は前記保持部材に支持され、前記磁界発生手段が発生する磁界の磁束密度分布において、前記ニップ部に最も近接する磁束密度のピーク位置は、前記ニップ部の外に存在することを特徴とする現像装置である。 The above object is achieved by the developing device, cartridge and image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention generates a developer carrying member carrying a magnetic one-component developer, and a magnetic field provided inside the developer carrying member and attracting the magnetic one-component developer to the developer carrying member. A magnetic field generating means and a developer regulating means for regulating the magnetic one-component developer on the developer carrying member, and an electrostatic image is formed by the magnetic one-component developer carried on the developer carrying member. In the developing device for developing, the developer restricting means includes a flexible restricting member that abuts the developer carrying member to form a nip portion, and the restricting member abuts the developer carrying member. A holding member that holds a restricting member, wherein the developer restricting means presses the restricting member against the developer carrying member, and a contact pressure in a surface moving direction of the developer carrying member at the nip portion. There are two local maxima in the distribution Wherein being configured to deform the restricting member, the regulating member includes a first contact portion abutting on the developer carrier, and a second contact portion which abuts on the holding member, The restriction member is held by the elastic force generated by the contact of the restriction member with the developer carrier at the first contact portion and / or the contact with the holding member at the second contact portion. In the magnetic flux density distribution of the magnetic field generated by the magnetic field generating means supported by the member, the peak position of the magnetic flux density closest to the nip portion exists outside the nip portion. .
本発明の他の態様によると、転写材に画像を形成して出力する画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、少なくとも上記本発明の現像装置を有することを特徴とするカートリッジが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a cartridge that is detachable from an image forming apparatus that forms and outputs an image on a transfer material, and includes at least the developing device of the present invention. .
本発明の他の態様によると、転写材に画像を形成して出力する画像形成装置であって、少なくとも上記本発明の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming and outputting an image on a transfer material, the image forming apparatus including at least the developing device of the present invention.
本発明によれば、ゴースト、濃度ムラなどの画像不具合を抑制可能である。 According to the present invention, image defects such as ghost and density unevenness can be suppressed.
以下、本発明に係る現像装置、カートリッジ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, a developing device, a cartridge, and an image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
実施例１
［画像形成装置構成］
先ず、本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面を示す。この画像形成装置１００は、転写式電子写真プロセスを利用したレーザープリンタである。
Example 1
[Image forming apparatus configuration]
First, the overall configuration and operation of an image forming apparatus provided with a developing device according to the present invention will be described. FIG. 1 shows a schematic cross section of an
画像形成装置１００は、像担持体（被現像体）として、本実施例では直径２４ｍｍの、回転ドラム型の負極性のＯＰＣ感光体（以下「感光ドラム」という）１を有する。感光ドラム１は、図示矢印の時計方向に周速度（表面移動速度）８５ｍｍ／ｓｅｃの一定速度をもって回転駆動される。本実施例の画像形成装置１００では、感光ドラム１の周速度は、プロセススピード（印字速度）に相当する。
The
感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の帯電手段としての帯電ローラ２が設けられている。帯電ローラ２は、導電性の弾性ローラであり、芯金２ａと、この芯金２ａ上に形成された導電性弾性層２ｂとを有して構成される。帯電ローラ２は、感光ドラム１に所定の押圧力で圧接されている。これにより、帯電ローラ２と感光ドラム１との間に、帯電部（帯電ニップ）ｃが形成されている。本実施例では、帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。
Around the
帯電ローラ２には、帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源Ｓ１が接続されている。本実施例では、帯電電源Ｓ１から、帯電ローラ２と感光ドラム１との間の接触部に放電開始電圧以上の直流電圧を印加する。具体的には、帯電バイアスとして−６００Ｖの直流電圧に、Ｖｐｐが１．４ｋＶ、周波数が１．３ｋＨｚの交流電圧を重畳したバイアスを印加して、感光ドラム１の表面を−６００Ｖの帯電電位（暗部電位）に一様に接触帯電させる。
The charging
又、感光ドラム１の周囲には、レーザダイオード・ポリゴンミラー等を含むレーザービームスキャナ（露光装置）３が設けられている。レーザービームスキャナ３は、目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光Ｌを出力し、該レーザ光Ｌで回転する感光ドラム１の一様帯電面を走査露光する。感光ドラム１の一様帯電処理面をレーザ光Ｌで全面露光した場合に、感光ドラム１の表面の電位が−１５０Ｖになるように、レーザーパワーが調整されている。このレーザー光Ｌでの走査露光により、回転する感光ドラム１の表面に目的の画像情報に対応した静電像（潜像）が形成される。
A laser beam scanner (exposure device) 3 including a laser diode and a polygon mirror is provided around the
又、感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１に形成された静電像を現像するための現像装置（現像器）４Ａが設けられている。図１に示す現像装置４Ａは、後述する具体例１の規制手段４３を用いたものである。詳しくは後述するが、現像装置４Ａは、現像剤収容部としての現像容器４５内に、現像剤として磁性一成分現像剤、即ち、トナー（磁性トナー）ｔを収容している。トナーｔは、所定の摩擦帯電電荷を帯びる。そして、現像剤担持体（現像部材）としての現像スリーブ４１と感光ドラム１との間に印加される現像バイアスにより、現像スリーブ４１と感光ドラム１とが対向する現像領域ａにおいて、感光ドラム１上の静電潜像を顕像化する。現像バイアスは、現像スリーブ４１に接続された、現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源Ｓ２により印加される。
Further, around the
又、感光ドラム１の周囲には、転写手段としての中抵抗の転写ローラ６が設けられている。転写ローラ６は、感光ドラム１に所定の当接圧にて圧接し、転写部（転写ニップ）ｂを形成する。この転写ニップｂに給紙部から所定のタイミングで被記録体としての転写材Ｐが供給される。又、転写ローラ６に、転写バイアス印加手段としての転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム１側のトナー像が、転写ニップｂに供給された転写材Ｐの表面に順次に転写されていく。
Further, around the
本実施例で使用した転写ローラ６は、芯金６ａと、この芯金６ａ上に形成された中抵抗発泡層６ｂとを有する、ローラ抵抗値５×１０8Ωのものである。そして、＋２．０ｋＶの転写バイアス電圧を芯金６ａに印加して転写を行なった。転写ニップｂに導入された転写材Ｐは、転写ニップｂにて感光ドラム１と転写ローラ６とで挟持搬送される。そして、その転写材Ｐの表面側に、感光ドラム１の表面に形成されて担持されているトナー像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。
The transfer roller 6 used in this example has a
転写ニップｂに供給されて、感光ドラム１側のトナー像の転写を受けた転写材Ｐは、感光ドラム１の表面から分離されて、本実施例では熱定着方式とされる定着装置７に導入される。トナー像の定着を受けて画像形成物（プリントコピー）として装置外へ排出される。
The transfer material P that has been supplied to the transfer nip b and has received the transfer of the toner image on the
更に、感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニング装置８が設けられている。クリーニング装置８は、感光ドラム１上に残留したトナー（転写残トナー）をクリーニングブレード８ａで掻き落として、廃トナー容器８ｂに回収する。こうしてクリーニングされた感光ドラム１は、再度、帯電ローラ２により帯電され、繰り返して画像形成に用いられる。
Further, a
本実施例では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４Ａ、クリーニング装置８は一体的にカートリッジ化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ９Ａを構成している。プロセスカートリッジは、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての現像装置、帯電手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。本発明に従うプロセスカートリッジは、少なくとも感光体と現像装置とを有する。但し、本発明に従う、画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジは、プロセスカートリッジに限定されるものではなく、少なくとも現像装置が画像形成装置本体に対して着脱可能とされていればよい。例えば、現像装置が単独で画像形成装置に対して着脱可能なカートリッジ（現像カートリッジ）とされていてもよい。
In this embodiment, the
［現像装置構成］
次に、本実施例の現像装置について更に詳しく説明する。
[Developer configuration]
Next, the developing device of this embodiment will be described in more detail.
本実施例では、現像剤担持体としての現像スリーブ４１に、導電性樹脂をコートした金属スリーブを用いた。現像スリーブ４１は、図示矢印の反時計方向に回転駆動される。即ち、本実施例では、感光ドラム１と現像スリーブ４１とは、対向部において表面が互いに順方向に移動するような方向に回転する。現像スリーブ４１の内部には、少なくともトナーｔを現像スリーブ４１に引き寄せる磁界を発生する磁界発生手段として、所定の磁極配置を持った固定のマグネットロール４２が設けられている。具体的には、マグネットロール４２は、現像スリーブ４１上の各場所における磁力を発生するための固定磁石である。本実施例では、図２に示すように、マグネットロール４２は、現像極Ｓａ、搬送極Ｎａ、供給極Ｓｂ、捕集極Ｎｂの各場所にピーク密度を有する。尚、Ｎ、Ｓは、それぞれ磁石のＮ極、Ｓ極を表す。
In this embodiment, a metal sleeve coated with a conductive resin is used for the developing
本明細書における磁束密度の測定は、ベル社製のガウスメータのシリーズ９９００、プローブＡ−９９−１５３を用いて行った。同ガウスメータは、ガウスメータ本体に接続された棒状のアキシャルプローブを有する。現像スリーブを水平に固定し、内部のマグネットロールは回転自在に取付ける。この現像スリーブに対し若干の間隔を開けて水平姿勢のプローブを直角に配置し、現像スリーブの中心とプローブの中心が略同一水平面上に位置するようにして固定し、その状態で磁束密度を測定する。マグネットロールは現像スリーブと略同心の円筒体であり、現像スリーブとマグネットロールとの間の間隔はどこでも等しいと考えてよい。従って、マグネットロールを回転させながら、現像スリーブの表面位置及び表面位置における法線方向の磁束密度を測定することにより、現像スリーブの周方向について全ての位置で測定したものに代えることができる。得られた周方向の磁束密度データより各位置のピーク強度を求め、Ｂｒとした。そして、そのＢｒの大きさを極座標で示している。 The measurement of the magnetic flux density in this specification was carried out using a Gauss meter series 9900, probe A-99-153 manufactured by Bell. The Gauss meter has a rod-shaped axial probe connected to the Gauss meter body. The developing sleeve is fixed horizontally, and the internal magnet roll is mounted rotatably. Place the probe in a horizontal position at a right angle with a slight gap to the developing sleeve, and fix it so that the center of the developing sleeve and the center of the probe are located on substantially the same horizontal plane, and measure the magnetic flux density in that state. To do. The magnet roll is a cylindrical body substantially concentric with the developing sleeve, and the interval between the developing sleeve and the magnet roll may be considered to be equal everywhere. Therefore, by measuring the surface position of the developing sleeve and the magnetic flux density in the normal direction at the surface position while rotating the magnet roll, it is possible to replace those measured at all positions in the circumferential direction of the developing sleeve. From the obtained magnetic flux density data in the circumferential direction, the peak intensity at each position was obtained and set as Br. The size of Br is indicated by polar coordinates.
角度θの原点は、供給極Ｓｂの法線方向の磁束密度のピーク値の位置とする。本実施例では、特に、現像極Ｓａの法線方向の磁束密度のピーク位置は、感光ドラム１と現像スリーブ４１とが対向する現像領域ａ内に位置する。そして、図２に示すように、隣接する磁極の法線方向の磁束密度のピーク位置同士は、現像スリーブ４１の周方向に沿って概ね９０°異なる。尚、角度θの正の方向は、現像スリーブ４１の表面移動方向（回転方向）において原点から下流方向（即ち、Ｓｂ→Ｎａ→Ｓａ→Ｎｂ→Ｓｂ）とした。
The origin of the angle θ is the position of the peak value of the magnetic flux density in the normal direction of the supply pole Sb. In this embodiment, in particular, the peak position of the magnetic flux density in the normal direction of the developing pole Sa is located in the developing area a where the
磁性一成分現像剤であるトナー（磁性トナー）ｔは、結着樹脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し混練、粉砕、分級の各工程を経て作製し、流動化剤などを外添剤として添加されたものである。磁性体粒子は、結着樹脂と同重量処方し、十分な磁力による搬送を可能な磁性粒子を作製した。又、トナーの平均粒径（Ｄ４）は８μｍであった。 A toner (magnetic toner) t, which is a magnetic one-component developer, is prepared by mixing a binder resin, magnetic particles, and a charge control agent, and kneading, pulverizing, and classifying the toner. As added. The magnetic particles were formulated in the same weight as the binder resin, and magnetic particles capable of being conveyed by a sufficient magnetic force were produced. The average particle diameter (D4) of the toner was 8 μm.
トナーｔは、マグネットロール４２による磁気力を受けながら現像スリーブ４１上を搬送される過程において、規制手段４３で層厚規制（現像剤量規制）及び電荷付与を受ける。又、現像装置４Ａは、現像容器４５内のトナーｔの循環を行い、順次、現像スリーブ４１の周辺の磁力到達範囲内にトナーｔを搬送する攪拌部材４４を現像容器４５内に有する。規制手段４３の詳細は、後述の具体例及び比較例にて述べる。
The toner t is subjected to layer thickness regulation (developer amount regulation) and charge application by the regulating means 43 in the process of being conveyed on the developing
現像スリーブ４１にコートされたトナーｔは、現像スリーブ４１の回転により、感光ドラム１と現像スリーブ４１との対向部である現像部（現像領域）ａに搬送される。ここで、現像スリーブ４１は、感光ドラム１に対して最近接位置で３００μｍの間隔αをもって設置されている。又、現像スリーブ４１には、現像バイアス印加電源Ｓ２より、現像バイアス電圧（ＤＣ電圧値：−４５０Ｖ、ＡＣ電圧値：Ｖｐｐ１．８ｋＶ、１．６ｋＨｚ、矩形波）が印加される。
The toner t coated on the developing
現像スリーブ４１は、感光ドラム１に対し１．２倍の周速度で駆動される。これにより、感光ドラム１側の静電像がトナーｔにより反転現像される。ここで、現像スリーブ４１の感光ドラム１に対する周速度は１．２倍としたが、現像スリーブ４１の感光ドラム１に対する周速度は、これに限定されるものではない。好ましくは、現像スリーブ４１の周速度は、感光ドラム１の周速度の１．０〜２．０倍であり、このような現像スリーブ４１の周速度であれば、本実施例の効果を十分得ることができる。
The developing
又、現像スリーブ４１内のマグネットロール４２には、現像部ａの付近に磁極が設けられており、本実施例においては、現像スリーブ４１の表面での磁力を８００Ｇにする。これにより、電位設定で制御できないような、不適当な電荷を持ったトナーｔが誤って感光ドラム１の帯電電位（非画像部電位Ｖｄ）部に飛翔することを抑えることができる。
Further, the
ここで、前述のように、規制手段が備える規制部材として従来一般的に用いられている、片持ちのブレード形状の規制部材を用いた場合には、ゴースト、規制部材の長手方向に沿う方向の濃度ムラ（長手濃度ムラ）が発生し易い。 Here, as described above, when a cantilever blade-shaped regulating member, which is conventionally used as a regulating member provided in the regulating means, is used, the direction of the ghost in the direction along the longitudinal direction of the regulating member Density unevenness (longitudinal density unevenness) is likely to occur.
本発明の目的の一つは、ゴースト、長手濃度ムラなどの規制部材の不具合に起因する画像不具合を抑制可能とすることである。又、本発明に従って構成される規制部材は、現像剤担持体上の現像剤を規制し、コートするために従来一般的に用いられる片持ちのブレード形状の規制部材に比べ、簡易に小型化可能であり、安定してトナーコート層を形成可能である点でも有利である。 One of the objects of the present invention is to make it possible to suppress image defects caused by defects in the regulating member such as ghosts and longitudinal density unevenness. Further, the regulating member configured according to the present invention can be easily reduced in size as compared with a cantilever blade-shaped regulating member generally used for regulating and coating the developer on the developer carrying member. This is also advantageous in that the toner coat layer can be stably formed.
本実施例では、磁性一成分非接触現像方式の現像装置において、規制手段は、可撓性の規制部材を具備し、規制部材は、規制部材が該現像剤担持体と当接してニップ部を形成するようにする。そして、現像剤担持体の表面移動方向の当接圧分布に、当接圧の極大値が複数存在するようにする。又、磁界発生手段によって発生する磁界の磁束密度分布において、ニップ部に最も近接する磁束密度のピーク位置が、ニップ部外に存在するようにする。 In this embodiment, in the developing device of the magnetic one-component non-contact developing system, the restricting means includes a flexible restricting member, and the restricting member is in contact with the developer carrying member so that the nip portion is formed. To form. Then, a plurality of maximum contact pressure values are present in the contact pressure distribution in the direction of surface movement of the developer carrier. Further, in the magnetic flux density distribution of the magnetic field generated by the magnetic field generating means, the peak position of the magnetic flux density that is closest to the nip portion is present outside the nip portion.
以下、本発明に従う具体例、及び本発明との対比のための比較例を参照して、規制手段について更に詳しく説明する。 Hereinafter, the regulating means will be described in more detail with reference to specific examples according to the present invention and comparative examples for comparison with the present invention.
［具体例及び比較例］
（具体例１）
規制部材：Ｕ字シート部材、当接圧：２ピーク、最近接磁極：ニップ下流
図３は、本具体例の規制手段４３の概略断面構成を示す。図３（ａ）は、規制手段４３が備えるＵ字形状に保持された規制部材４３ａを現像スリーブ４１に当接させる前の状態を示している。又、図３（ｂ）は、規制部材４３ａを現像スリーブ４１に所定の押し込み量で当接させた時の状態を示している。
[Specific examples and comparative examples]
(Specific example 1)
Restricting member: U-shaped sheet member, contact pressure: 2 peaks, nearest magnetic pole: nip downstream FIG. 3 shows a schematic cross-sectional configuration of the restricting means 43 of this example. FIG. 3A shows a state before the regulating
図３（ａ）に示すように、本具体例の規制手段４３は、規制部材としての可撓性シート部材４３ａと、規制部材保持部材としての可撓性シート保持部材４３ｂとを有する。
As shown in FIG. 3A, the restriction means 43 of this specific example includes a
ここで、可撓性シート部材４３ａは、長手方向に渡って、短手方向が湾曲するように折り曲げられることにより、Ｕ字形状を形成する。本実施例では、可撓性シート部材４３ａは、現像スリーブ４１の表面移動方向に沿う方向に湾曲させられており、該湾曲方向と直交する方向と現像スリーブ４１の長手方向とは実質的に平行である。つまり、規制手段４３は、全体の長手方向が現像スリーブ４１の長手方向と実質的に平行になるように設けられている。
Here, the
図３（ｂ）に示すように、Ｕ字形状に湾曲された可撓性シート部材４３ａは、現像スリーブ４１に向かって凸形状とされた短手方向略中央部分４３ａ１の外側面に、現像スリーブ４１と当接する第１当接部Ａ１、Ａ２を有する。この可撓性シート部材４３ａの略中央部分４３ａ１の外側面は、可撓性シート保持部材４３ｂの現像スリーブ４１と対向する側に形成された凹部４３ｂ１から露出している。そして、可撓性シート部材４３ａの短手方向の両端部４３ａ２、４３ａ２が、可撓性シート保持部材４３ｂの凹部４３ｂ１内に取り付けられる。
As shown in FIG. 3B, the
このとき、可撓性シート部材４３ａには、長手方向に沿って曲げられた姿勢から戻ろうとする復元力Ｆ−１が働く。そのため、可撓性シート部材４３ａの短手方向両端部近傍の外側面である、現像スリーブ４１の表面移動方向上流側及び下流側の第２当接部Ｂ１、Ｂ２が、それぞれ可撓性シート保持部材４３ｂの凹部４３ｂ１の内面の支持部ｈ１、ｈ２に加圧当接する。これにより、可撓性シート部材４３ａは、接着や他の部品による支持がなくても、凹形状の可撓性シート保持部材４３ｂに安定に支持される。尚、可撓性シート保持部材４３ｂは、可撓性シート部材４３ｂの弾性力によっては実質的に変形しないように、プラスチック、金属等の適宜任意の材料で作製することができる。
At this time, the restoring force F-1 which tries to return from the attitude | position bent along the longitudinal direction acts on the
ただし、本具体例においては、簡易な取り付けを可能とするため、上述のように可撓性シート部材４３ａを可撓性シート保持部材４３ｂに接着していないが、上記支持部ｈ１、ｈ２に対する第２当接部Ｂ１、Ｂ２のうち、両方又は一方を接着してもよい。又、接着の代わりに適宜任意の固定手段を用いることもできる。この場合も、本具体例と同様の効果を発揮することができる。
However, in this specific example, in order to enable simple attachment, the
本具体例では、可撓性シート部材４３ａとして、硬度がＪＩＳ−Ａで７０°のウレタンゴムを用いた。又、本具体例では、可撓性シート部材４３ａは、肉厚が０．４ｍｍ、短手方向の長さが１２．５ｍｍのシート材である。又、可撓性シート部材４３ａの長手方向長さは、現像スリーブ４１の長手方向長さとほぼ同等とされている。そして、この可撓性シート部材４３ａを、幅Ｗ（図４参照）が５．０ｍｍの可撓性シート保持部材４３ｂの凹部４３ｂ１で受けることにより、Ｕ字形状を形成している。
In this specific example, as the
本具体例においては、可撓性シート部材４３ａを構成する可撓性材料（可撓性部材）としてウレタンゴムを用いたが、この他、シリコーンゴム、ＮＢＲ等のその他の弾性体、好ましくはゴム弾性体を用いても同様の効果を得ることができる。
In this specific example, urethane rubber is used as the flexible material (flexible member) constituting the
本具体例では、可撓性シート部材４３ａと現像スリーブ４１との当接条件は、押し込み量を０．８ｍｍにすることで、当接圧が２０ＫＰａになるように設定した。尚、押し込み量は、可撓性シート部材４３ａの先端位置と現像スリーブ４１の表面との仮想のオーバーラップ量である。
In this specific example, the contact condition between the
ここで、現像スリーブ４１と可撓性シート部材４３ａとの接触領域であるニップ部（当接ニップ）ｎ内の圧力分布（当接圧分布）を図５に示す。図５に示すように、本具体例では、２つの当接圧極大値を有する当接圧分布が形成されている。即ち、該当接圧分布は、現像スリーブ４１の表面移動方向上流と下流に当接圧の極大値を有し、その中間において当接圧の低い領域を有する。
Here, the pressure distribution (contact pressure distribution) in the nip portion (contact nip) n, which is the contact region between the developing
本明細書において、当接圧分布の測定は、次のようにして行った。ひずみゲージを利用することで、当接圧の変化を電気信号として検出した。具体的には、共和電業製のひずみゲージ「ＫＦＧ−０２−１２０」を、現像スリーブと同一直径の中空アクリルローラーに設けた穴に貼り付ける。このとき、ひずみゲージの樹脂ベース部分の先端を、アクリルローラーの表面から０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲ではみ出るように貼り付ける。又、ひずみゲージのリード線をアクリルローラーの中空部分から端部へ出すことにより、ローラを回転可能にした。ひずみゲージを貼り付けたアクリルローラーを規制部材に当接させて回転させると、ひずみゲージの樹脂ベース部分の先端が規制部材から受ける当接圧により変形する。これにより、当接圧の変化をひずみゲージ自身のひずみ量の変化として、電気信号で検出することができる。このとき、電気信号のノイズを減らすため、規制部材以外の現像スリーブと当接する部材は取り除いている。上記電気信号の検出には共和電業製の「ＰＣＤ−３００Ａ」を使用した。 In this specification, the measurement of the contact pressure distribution was performed as follows. A change in contact pressure was detected as an electrical signal by using a strain gauge. Specifically, a strain gauge “KFG-02-120” manufactured by Kyowa Denki is attached to a hole provided in a hollow acrylic roller having the same diameter as the developing sleeve. At this time, the tip of the resin base portion of the strain gauge is pasted so as to protrude from the surface of the acrylic roller in the range of 0.1 mm to 0.3 mm. Moreover, the roller was made rotatable by taking out the lead wire of the strain gauge from the hollow portion of the acrylic roller to the end. When the acrylic roller with the strain gauge attached is brought into contact with the regulating member and rotated, the tip of the resin base portion of the strain gauge is deformed by the contact pressure received from the regulating member. Thereby, the change of contact pressure can be detected by an electrical signal as the change of the strain amount of the strain gauge itself. At this time, in order to reduce electric signal noise, members other than the regulating member that contact the developing sleeve are removed. For the detection of the electric signal, “PCD-300A” manufactured by Kyowa Dengyo was used.
尚、当接ニップｎは、現像スリーブの表面移動方向において、上流側の規制部材と現像スリーブとの接触開始位置から、下流側の接触終了位置までの領域を言うものとする。当接圧の極大値が複数ある場合には、上記接触開始位置から接触終了位置までの接触ニップｎ内において、規制部材と現像スリーブとが接触しない領域があってもよい。 The contact nip n refers to a region from the contact start position between the upstream regulating member and the development sleeve to the downstream contact end position in the surface movement direction of the development sleeve. When there are a plurality of maximum values of the contact pressure, there may be a region where the regulating member and the developing sleeve do not contact in the contact nip n from the contact start position to the contact end position.
そして、本明細書において、規制部材と現像スリーブとの接触領域である当接ニップｎの全体としての当接圧（絶対値）は、次のようにして測定したものである。当接圧の測定方法は、薄膜のシート形状の圧力センサー（例えば、プレスケール；富士写真フイルム社製等）を用いるのが一般的であるが、本実施例においては当接圧が低く、一般的な圧力センサーでは測定が難しかった。そのため、本実施例では、当接圧の測定は、次のようにして行った。厚さ２０μｍのＳＵＳ３０４鋼帯のＨ材を三枚重ねにして、規制部材と現像スリーブとの当接部に挿入し、当接面の接線方向に中央の薄板をバネ秤で引き抜き、そのときの引き抜き力を測定する。こうすることで、この圧力測定治具に既知の負荷をかけた場合の引き抜き圧測定による校正値と当接幅とから求めた。 In the present specification, the contact pressure (absolute value) as a whole of the contact nip n, which is the contact area between the regulating member and the developing sleeve, is measured as follows. As a method for measuring the contact pressure, it is common to use a thin-film sheet-shaped pressure sensor (for example, prescale; manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). However, in this embodiment, the contact pressure is low, Measurement with a typical pressure sensor was difficult. Therefore, in this example, the contact pressure was measured as follows. Three H materials of SUS304 steel strip with a thickness of 20 μm are stacked, inserted into the contact portion between the regulating member and the developing sleeve, and the central thin plate is pulled out with a spring balance in the tangential direction of the contact surface. Measure the pulling force. By doing so, the pressure measurement jig was obtained from the calibration value by the drawing pressure measurement and the contact width when a known load was applied.
ここで、本具体例の当接ニップｎ内の当接圧分布において当接圧ピークが複数形成される理由を説明する。 Here, the reason why a plurality of contact pressure peaks are formed in the contact pressure distribution in the contact nip n of this specific example will be described.
図３（ａ）に示すように、現像スリーブ４１をＵ字形状に支持された可撓性シート部材４３ａに対して押し込むと、可撓性シート部材４３ａはＵ字形状の中央部に形成された中空部（中空状態）Ｚを持つ弾性部で現像スリーブ４１と当接する。可撓性シート部材４３ａの短手方向略中央部分４３ａ１の外側面が、現像スリーブ４１と当接する。このとき、可撓性シート部材４３ａが変形することで弾性力が生じ、現像スリーブ４１上のトナー量を規制するための当接圧を確保することができる。つまり、図３（ａ）に示すように、このとき可撓性シート部材４３ａは、点Ｐ２において、現像スリーブ４１からの加圧力Ｆ−２を受ける。
As shown in FIG. 3A, when the developing
可撓性シート部材４３ａが点Ｐ２で現像スリーブ４１から押し込まれることにより、可撓性シート部材４３ａは、その短手方向の端面Ｐ１、Ｐ１側が、Ｕ字形状に曲げられた姿勢から戻ろうとする復元力と同じ方向に広がろうとする。しかし、この可撓性シート部材４３ａの広がろうとする方向の変形は、可撓性シート保持部材４３ｂの凹部４３ｂ１の内面の支持部ｈ１、ｈ２に規制される。
When the
このように可撓性シート部材４３ａは、現像スリーブ４１に当接する第１当接部と、支持部ｈ１、ｈ２に当接する第２当接部と、を有する。可撓性シート部材４３ａが第１当接部で現像スリーブ４１に当接すること及び／又は第２当接部で支持部ｈ１、ｈ２に当接することにより発生する弾性力により、可撓性シート部材４３ａは、支持部ｈ１、ｈ２にて保持部材４３ｂによって支持される。
As described above, the
ここで、図４（ａ）に示すように、可撓性シート部材４３ａがＵ字形状に保持された状態における円弧形状部分を切り出して考察する。円弧形状部分は、概ね破線（及び、図４（ｂ）、（ｃ）の一点鎖線）で示す枠から外側へはみ出ることは無い。この理由は、可撓性シート保持部材４３ｂが可撓性シート部材４３ａの両端部４３ａ２、４３ａ２の広がりを規制しているためである。この破線、一点鎖線で示す枠の幅Ｗは、おおよそ可撓性シート保持部４３ｂの凹部４３ｂ１の溝幅であり、一定値である。又、枠の高さＨは、図４（ｂ）、（ｃ）にて一点鎖線で示すように、現像スリーブ４１の押し込み量が増加するに従い減少する。これに対して、切り出された可撓性シート部材４３ａの円弧形状部分の長さは、一点鎖線で示す枠サイズの変化に関わらず、一定に保たれなければならない。
Here, as shown in FIG. 4A, an arc-shaped portion in a state where the
図４（ｂ）に示すように、現像スリーブ４１の押し込み量が小さい場合、現像スリーブ４１により押し込まれた可撓性シート部材４３ａは、斜線部の空間Ｓに変形して逃げることで、円弧形状部分の長さを一定に保つことができる。
As shown in FIG. 4B, when the pushing amount of the developing
次に、図４（ｃ）に示すように、現像スリーブ４１の押し込み量が所定量を超えた場合、斜線部の空間Ｓが狭まるため、現像スリーブ４１により押し込まれた可撓性シート部材４３ａは空間Ｓに変形して逃げることができない。そのため、可撓性シート部材４３ａは、円弧形状部分の中央部分において、上記中空部分Ｚに向かって変形することで、円弧形状部分の長さを一定に保つ。このとき、可撓性シート部材４３ａの円弧形状部分には、支持部ｈ１、ｈ２から受ける反力により圧縮荷重が作用する。この圧縮荷重が、可撓性シート部材４３ａの円弧部分の中央において座屈が起こる限界荷重を超える。そして、可撓性シート部材４３ａは、座屈が生じた状態で現像スリーブ４１と当接する。
Next, as shown in FIG. 4C, when the pushing amount of the developing
これにより、図３（ｂ）に示すように、現像スリーブ４１と可撓性シート部材４３ａとの当接ニップｎにおいて、現像スリーブ４１の表面移動方向上流部には接点領域Ａ１、中央には当接圧が低く、たるみＶの生じた領域Ａ３、下流部には接点領域Ａ２が存在する。通常、当接ニップｎ内において、領域Ａ３の可撓性シート部材４３ａが現像スリーブ４１に接触していない空間Ｃが、可撓性シート部材４３ａと現像スリーブ４１との間に形成される。尚、領域Ａ３において、可撓性シート部材４３ａと現像スリーブ４１が、第２当接部として接点領域Ａ１、Ａ２よりも低い当接圧で当接する場合があってもよい。そして、このような構成の規制手段４３においては、図５に示すように、２つの極大値を有する当接ニップｎの当接圧分布が形成される。即ち、該当接圧分布は、現像スリーブ４１の表面移動方向において当接ニップｎの上流と下流に当接圧の極大値を有し、当接ニップｎの中央部では当接圧の低い領域を有する。
As a result, as shown in FIG. 3B, in the contact nip n between the developing
又、本具体例においては、図２に示すマグネットロール４２の磁束密度分布との関係で言えば、可撓性シート部材４３ａは、θ＝６５〜８３度の当接ニップｎにおいて現像スリーブ４１に当接している。即ち、現像スリーブ４１と可撓性シート部材４３ａとの当接ニップｎ外に最近接磁極のピーク位置が設定されている。又、現像スリーブ４１の表面移動方向において、現像スリーブ４１と可撓性シート部材４３ａとの当接ニップｎの下流に最近接磁極のピークが位置する。
Further, in this specific example, the
（具体例２）
規制部材：Ｕ字シート部材、当接圧：２ピーク、最近接磁極：ニップ上流
本具体例は、基本的には、具体例１に準ずるが、図２に示すマグネットロール４２の磁束密度分布との関係で言えば、現像スリーブ４１と可撓性シート部材４３ａとがθ＝１２〜３０度の当接ニップｎで当接することが異なる。従って、本具体例では、具体例１と同様に、最近接磁極が当接ニップｎ外に設定されているが、現像スリーブ４１の表面移動方向において、現像スリーブ４１と可撓性シート部材４３ａとの当接ニップｎの上流に最近接磁極のピーク位置が存在する。
(Specific example 2)
Restricting member: U-shaped sheet member, contact pressure: 2 peaks, nearest magnetic pole: nip upstream This specific example basically conforms to Specific Example 1, but the magnetic flux density distribution of the
（具体例３）
規制部材：チューブ部材、当接圧：２ピーク、最近接磁極：ニップ下流
図６は、本具体例の規制手段４３の概略断面構成を示す。本具体例の規制手段４３は、規制部材としての無端形状である可撓性チューブ部材４３ｃと、現像スリーブ４１と対向する凹部４３ｂ１を有した規制部材保持部材としての可撓性チューブ保持部材４３ｂとで構成される。
(Specific example 3)
Restricting member: tube member, contact pressure: 2 peaks, nearest magnetic pole: nip downstream FIG. 6 shows a schematic cross-sectional configuration of the restricting means 43 of this example. The restricting means 43 of this specific example includes an endless
可撓性チューブ部材４３ｃは、可撓性チューブ保持部材４３ｂの凹部４３ｂ１内に圧入される。管状部材である可撓性チューブ部材４３ｃの軸線方向と現像スリーブ４１の長手方向とは実質的に平行である。つまり、規制手段４３は、全体の長手方向が現像スリーブ４１の長手方向と実質的に平行になるように設けられている。
The
可撓性チューブ部材４３ｃは、現像スリーブ４１に向かって凹部４３ｂ１から露出された外周面に、現像スリーブ４１と当接する第１当接部Ａ１、Ａ２を有する。そして、凹部４３ｂ１内において、第２当接部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が、それぞれ可撓性チューブ保持部材４３ｂの凹部４３ｂ１の内面の支持部ｈ１、ｈ２、ｈ３に加圧当接する。第２当接部Ｂ１、Ｂ２は、それぞれ可撓性チューブ部材４３ｃの現像スリーブ４１の表面移動方向上流側、下流側の外周面である。又、第２当接部Ｂ３は、可撓性チューブ部材４３ｃの中央の中空部Ｚを介して現像スリーブ４１側とは反対側の外周面である。
The
可撓性チューブ部材４３ｃは、接着や他の部品による支持がなくても、凹形状の可撓性チューブ保持部材４３ｃに安定に支持される。ただし、接着等の適宜任意の固定手段を用いて可撓性チューブ部材４３ｃを可撓性チューブ保持部材４３ｂに固定してもよい。
The
本具体例では、可撓性チューブ部材４３ｃとして、外径が５ｍｍ、肉厚が０．５ｍｍ、硬度がＪＩＳ−Ａで６０°のシリコーンゴムで形成された筒状体を用いた。そして、この可撓性チューブ部材４３ｃを、幅Ｗが５．２ｍｍの可撓性チューブ保持部材４３ｂの凹部４３ｂ１で受けている。
In this specific example, a cylindrical body made of silicone rubber having an outer diameter of 5 mm, a wall thickness of 0.5 mm, and a hardness of JIS-A of 60 ° was used as the
可撓性チューブ部材４３ｃを構成する可撓性材料（可撓性部材）としては、シリコーンゴムの他、ウレタンゴム、ＮＢＲ等の弾性体、好ましくはゴム弾性体を用いても同様の効果を得ることができる。
As the flexible material (flexible member) constituting the
本具体例では、可撓性チューブ部材４３ｃと現像スリーブ４１との当接条件は、押し込み量を０．８ｍｍにすることで、当接圧が２０ＫＰａになるように設定した。尚、押し込み量は、可撓性チューブ部材４３ｃの先端位置と現像スリーブ４１の表面との仮想のオーバーラップ量である。
In this specific example, the contact condition between the
このときの現像スリーブ４１と可撓性チューブ部材４３ｃとが当接する当接ニップｎ内の圧力分布（当接圧分布）としては、具体例１と同様に、２つの当接圧極大値を有する当接圧分布が形成される。即ち、該当接圧分布は、現像スリーブ４１の表面移動方向上流と下流に当接圧の極大値を有し、その中間において当接圧の低い領域を有する。
At this time, the pressure distribution (contact pressure distribution) in the contact nip n where the developing
又、本具体例においては、可撓性チューブ部材４３ｃと現像スリーブ４１との当接位置は、具体例１と同様に設定した。即ち、図２に示すマグネットロール４２の磁束密度分布との関係で言えば、可撓性チューブ部材４３ｃは、θ＝６５〜８３度の当接ニップｎにおいて現像スリーブ４１に当接している。即ち、現像スリーブ４１と可撓性チューブ部材４３ｃとの当接ニップｎ外に最近接磁極のピーク位置が設定されている。又、現像スリーブ４１の表面移動方向において、現像スリーブ４１と可撓性チューブ部材４３ｃとの当接ニップｎの下流に最近接磁極のピークが位置する。
In this specific example, the contact position between the
（比較例１）
規制部材：Ｕ字シート部材、当接圧：２ピーク、最近接磁極：ニップ内
本比較例は、基本的には、具体例１に準ずるが、現像スリーブ４１と可撓性シート部材４３ａとがθ＝８０〜９８度の当接ニップｎで当接することが異なる。従って、本比較例では、磁極が当接ニップｎ内に設定されている。
(Comparative Example 1)
Regulating member: U-shaped sheet member, contact pressure: 2 peaks, nearest magnetic pole: in nip This comparative example is basically the same as the specific example 1, but the developing
（比較例２）
規制部材：Ｕ字シート部材、当接圧：１ピーク、最近接磁極：ニップ下流
図１１は、本比較例の規制手段４３の概略断面構成を示す。本比較例の規制手段４３は、基本的に具体例１記載の規制手段に準ずるが、可撓性シート部材４３ａに対する現像スリーブ４１の押し込み量を０．３ｍｍとしている。この押し込み量の設定では、具体例１と同じシートを用いたのでは、現像スリーブ４１上のトナーを十分に薄層化するための当接圧が得られない。そのため、本比較例においては、可撓性シート部材４３ａとして、具体例１よりも厚い肉厚のシートを使用することにより、適正な当接圧を確保した。本比較例では、具体例１と同様に、当接圧は２０ＫＰａとなるように設定した。
(Comparative Example 2)
Restricting member: U-shaped sheet member, contact pressure: 1 peak, nearest magnetic pole: nip downstream FIG. 11 shows a schematic cross-sectional configuration of the restricting means 43 of this comparative example. The restriction means 43 of this comparative example basically conforms to the restriction means described in the first specific example, but the pushing amount of the developing
具体的には、本比較例では、可撓性シート部材４３ａとして、肉厚が１．０ｍｍ、硬度がＪＩＳ−Ａで７０°のウレタンゴムを用いた。又、この可撓性シート部材４３ａの短手方向の長さは１２．５ｍｍであり、幅Ｗが５．０ｍｍの可撓性シート保持部材４３ｂの凹部４３ｂ１で受けて、Ｕ字形状を形成している。
Specifically, in this comparative example, as the
本比較例の可撓性シート部材４３ａは、具体例１よりもシート肉厚が厚いため、弾性力が高い。そのため、Ｕ字形状に保持された可撓性シート部材４３ａは、その湾曲面の曲率が現像スリーブ４１と当接していない状態とほとんど変わらない状態で、現像スリーブ４１の表面に当接する。この場合、可撓性シート部材４３ａの座屈は生じないため、現像スリーブ４１との当接ニップｎにおける当接圧分布としては、現像スリーブ４１の表面移動方向において当接ニップｎの中央部の当接圧を最大とする、極大値が１つの当接圧分布が形成される。
Since the
又、本比較例では、可撓性シート部材４３ａと現像スリーブ４１との当接位置（現像スリーブ４１の表面移動方向における当接ニップｎの中央位置）は、図２に示すマグネットロール４２の磁束密度分布との関係で言えばθ＝７０度である。
In this comparative example, the contact position between the
（比較例３）
規制部材：ブレード形状
図１２は、本比較例の規制手段４３を備えた現像装置４Ｂを用いる画像形成装置２００の概略断面構成を示す。図１２中、図１に示す画像形成装置１００のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
(Comparative Example 3)
Restricting Member: Blade Shape FIG. 12 shows a schematic cross-sectional configuration of an
本比較例では、現像容器４５に固定された支持板金４６に、規制部材としてのブレード形状（板状形状）の規制ブレード４３ｄが片持ちで支持されている。規制ブレード４３ｄは、ウレタンゴムなどの弾性体によって好適に作製することができる。そして、規制ブレード４３ｄの現像スリーブ４１との対向部の腹面が現像スリーブ４１に対して当接されている。
In this comparative example, a blade-shaped (plate-shaped) regulating
本比較例においては、厚さが１．２ｍｍの鉄板を支持板金４６として使用し、厚みが０．９ｍｍのウレタンゴム板を規制ブレード４３ｄとして、支持板金４６に接着している。ウレタンゴム板の片持ち支持部から現像スリーブ４１との当接部までの距離、所謂、自由長さは６．５ｍｍであり、現像スリーブ４１のウレタンゴムに対する押し込み量は３．１ｍｍである。本比較例では、具体例１と同様に、当接圧は２０ＫＰａとなるように設定した。
In this comparative example, an iron plate having a thickness of 1.2 mm is used as the
又、このような構成において、規制ブレード４３ｄと現像スリーブ４１との当接部における当接圧分布としては、現像スリーブ４１の表面移動方向において当接ニップｎの中央部の当接圧を最大とする、極大値が１つの当接圧分布が形成される。
In such a configuration, the contact pressure distribution at the contact portion between the regulating
又、本比較例では、規制ブレード４３ｄと現像スリーブ４１との当接位置（現像スリーブ４１の表面移動方向における当接ニップｎの中央位置）は、図２に示すマグネットロール４２の磁束密度分布との関係で言えばθ＝７０度である。
Further, in this comparative example, the contact position between the regulating
（比較例４）
規制部材：板金＋Ｕ字張りシート（ニップ幅大）
図１３は、本比較例の規制手段４３の概略断面構成を示す。本比較例の規制手段４３は、規制部材としての可撓性シート部材４３ａと、規制部材保持部材としての可撓性シート保持部材４３ｅとを有する。本比較例と具体例１とを比較すると、本比較例では、可撓性シート部材４３ａをＵ字形状に保持する際に、可撓性シート部材４３ａの短手方向両端部４３ａ２、４３ａ２の側面を支持していない点で具体例１とは異なる。可撓性シート部材４３ａは、短手方向の両端部４３ａ２、４３ａ２の端面Ｐ１、Ｐ１を可撓性シート保持部材４３ｅに接着することで保持される。可撓性シート部材４３ａ自体は、具体例１と同様のものである。可撓性シート保持部材４３ｅとしては、板状形状部材を用いた。
(Comparative Example 4)
Restriction member: Sheet metal + U-shaped sheet (large nip width)
FIG. 13 shows a schematic cross-sectional configuration of the regulating means 43 of this comparative example. The restriction means 43 of this comparative example has a
図１３（ａ）は、Ｕ字形状に支持された可撓性シート部材４３ａに対して現像スリーブ４１を押し込んでいない時の状態を示している。又、図１３（ｂ）は、Ｕ字形状に支持された可撓性シート部材４３ａに対して現像スリーブ４１を押し込んだ時の状態を示している。
FIG. 13A shows a state when the developing
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、可撓性シート部材４３ａはＵ字形状の中央部に形成された中空部（中空状態）Ｚを持つ弾性部で現像スリーブ４１と当接し、加圧力Ｆ−２を受ける。この構成では、可撓性シート保持部材４３ｅは可撓性シート部材４３ａの両側面を規制しないため、現像スリーブ４１の押し込み量を増加しても、可撓性シート部材４３ａは加圧力Ｆ−２に垂直な方向に広がることができる。そのため、この構成において、例えば、具体例１と同じ現像スリーブ４１の押し込み量設定にしても、可撓性シート部材４３ａの座屈は生じ難い。そして、現像スリーブ４１との当接ニップｎにおける当接圧分布としては、現像スリーブ４１の表面移動方向において当接ニップｎの中央部の当接圧を最大とする、極大値が１つの当接圧分布が形成される。本比較例では、具体例１と同様に、当接圧は２０ＫＰａとなるように設定した。
As shown in FIGS. 13A and 13B, the
又、本比較例では、可撓性シート部材４３ａと現像スリーブ４１との当接位置（現像スリーブ４１の表面移動方向における当接ニップｎの中央位置）は、図２に示すマグネットロール４２の磁束密度分布との関係で言えばθ＝７０度である。
In this comparative example, the contact position between the
尚、本比較例に類似の構成として、特開平１１−２６５１１５号公報に開示されている現像装置がある。 Incidentally, as a configuration similar to this comparative example, there is a developing device disclosed in JP-A-11-265115.
（比較例５）
規制部材：複数ブレード
図１４は、本比較例の規制手段４３の概略断面構成を示す。本比較例の規制手段４３は、第１、第２の規制部材として、リン青銅板等の薄板状弾性部材を片持ちで支持し、その現像スリーブ４１との対向部の腹面を現像スリーブ４１に対して当接する第１の金属ブレード４３ｇと、第２の金属ブレード４３ｈとを有する。第２の金属ブレード４３ｈは、現像スリーブ４１の表面移動方向において第１の金属ブレード４３ｇの下流側に配置されている。このように、本比較例の規制手段４３は、第１、第２の規制部材が現像スリーブ４１に２箇所で当接する構成である。
(Comparative Example 5)
Restricting Member: Plural Blades FIG. 14 shows a schematic cross-sectional configuration of the restricting means 43 of this comparative example. The regulating means 43 of this comparative example supports a thin plate-like elastic member such as a phosphor bronze plate as a first and second regulating member in a cantilever manner, and the abdominal surface of the portion facing the developing
本比較例では、第１の金属ブレード４３ｇと第２の金属ブレード４３ｈのそれぞれの現像スリーブ４１との当接部において、現像スリーブ４１の表面移動方向において当接ニップｎの中央部に極大値が１つ形成される当接圧分布を有する。本比較例では、規制手段４３の全体としては、現像スリーブ４１の表面移動方向に対して当接圧の極大値を２つ有する当接圧分布となる。第１、第２の金属ブレード４３ｇ、４３ｈのそれぞれについて、当接圧は２０ＫＰａとなるように設定した。
In this comparative example, at the contact portion of each of the first metal blade 43g and the
更に、本比較例では、第１、第２の金属ブレード４３ｇ、４３ｈと現像スリーブ４１との当接位置は、図２に示すマグネットロール４２の磁束密度分布との関係で言えば、第１の金属ブレード４３ｇがθ＝−３０度、第２の金属ブレード４３ｈがθ＝６８度である。その当接位置とは、それぞれ当接ニップｎの現像スリーブ４１の表面移動方向の中央位置である。
Furthermore, in the present comparative example, the contact position between the first and
尚、本比較例に類似の構成として、特開平６−９５４８４号公報に開示されている現像装置がある。 Incidentally, as a configuration similar to this comparative example, there is a developing device disclosed in JP-A-6-95484.
（比較例６）
規制部材：複数ブレード、エッジ当て
図１５は、本比較例の規制手段４３の概略断面構成を示す。本比較例の規制手段４３は、規制部材として金属ブレード４３ｉを有する。特に、本比較例では、現像スリーブ４１と当接する金属ブレード４３ｉが、当接部において、弧状の凹部Ｋを有している。そして、現像スリーブ４１の半径をｒ、凹部Ｋの曲率半径をＲとしたとき、０＜Ｒ≦ｒの関係を満足する構成である。このとき、金属ブレード４３ｉの弧状の凹部Ｋにおけるエッジ部が２箇所、現像スリーブ４１に当接する。
(Comparative Example 6)
Restricting member: plural blades, edge contact FIG. 15 shows a schematic cross-sectional configuration of the restricting means 43 of this comparative example. The restriction means 43 of this comparative example has a metal blade 43i as a restriction member. In particular, in this comparative example, the metal blade 43 i that contacts the developing
このような構成では、現像スリーブ４１と金属ブレード４３ｉの当接ニップｎは、次のような各領域を有する。現像スリーブ４１の表面移動方向において当接ニップｎの上流部における第１のエッジ当接部４３ｉ１と、当接ニップｎの中央部において現像スリーブ４１と接触しない領域（即ち凹部Ｋ）と、当接ニップｎの下流部における第２のエッジ当接部４３ｉ２とである。
In such a configuration, the contact nip n between the developing
そして、本比較例における当接ニップｎの当接圧分布は、当接ニップｎの中央に当接圧の発生しない領域が存在し、第１のエッジ当接部と第２のエッジ当接部とにおいて急峻なピーク当接圧を有する、極大値を２つ有する当接圧分布となる。金属ブレード４３ｉの当接圧は全体で２０ＫＰａとなるように設定した。 The contact pressure distribution of the contact nip n in this comparative example has a region where no contact pressure is generated at the center of the contact nip n, and the first edge contact portion and the second edge contact portion. In this case, the contact pressure distribution has a steep peak contact pressure and two maximum values. The contact pressure of the metal blade 43i was set to be 20 KPa as a whole.
更に、本比較例では、第１、第２のエッジ当接部４３ｉ１、４３ｉ２と現像スリーブ４１との当接位置は、図２に示すマグネットロール４２の磁束密度分布との関係で言えば、第１のエッジ当接部がθ＝６８、第２のエッジ当接部がθ＝７３度である。
Further, in this comparative example, the contact position between the first and second edge contact portions 43i1 and 43i2 and the developing
尚、本比較例に類似の構成として、特開平６−９５４８４号公報に開示されている現像装置がある。 Incidentally, as a configuration similar to this comparative example, there is a developing device disclosed in JP-A-6-95484.
（具体例４）
規制部材：Ｕ字シート部材、端面固定、Ｕ字張りシート、当接圧：２ピーク（既形成）、最近接磁極：ニップ下流
図７は、本具体例の規制手段４３の概略断面構成を示す。本具体例の規制手段４３は、比較例４のものに類似しているが、以下の点が異なる。即ち、本具体例では、可撓性シート部材４３ｆとして、予めたるみ部Ｖが形成された状態のウレタンシートを用いた。
(Specific example 4)
Restricting member: U-shaped sheet member, end face fixing, U-shaped tension sheet, contact pressure: 2 peaks (pre-formed), nearest magnetic pole: nip downstream FIG. 7 shows a schematic cross-sectional configuration of the restricting means 43 of this example. . The restricting means 43 of this specific example is similar to that of the comparative example 4 except for the following points. That is, in this specific example, a urethane sheet in which the slack portion V is formed in advance is used as the
具体的なシート作製方法の一例として、シート成型後、直径０．５ｍｍのワイヤーを押し付けた状態のまま、エージング及び乾燥を行うことにより、たるみ部を形成する方法が挙げられる。 As an example of a specific sheet manufacturing method, there is a method of forming a slack portion by performing aging and drying while pressing a wire having a diameter of 0.5 mm after sheet forming.
本具体例においては、たるみ部Ｖを予め１つ形成した例であるが、たるみ部Ｖを予め複数形成した可撓性部材を用いても、本具体例と同等の効果を有する。 In this specific example, one slack portion V is formed in advance. However, even if a flexible member in which a plurality of slack portions V are formed in advance is used, the same effect as in this specific example is obtained.
本具体例では、可撓性シート部材４３ｆと現像スリーブ４１との当接条件は、押し込み量を０．８ｍｍにすることで、当接圧が２０ＫＰａになるように設定した。このときの現像スリーブ４１と可撓性シート部材４３ｆとが当接する当接ニップｎ内の圧力分布（当接圧分布）としては、具体例１と同様に、２つの当接圧極大値を有する当接圧分布が形成される。即ち、該当接圧分布は、現像スリーブ４１の表面移動方向上流と下流に当接圧の極大値を有し、その中間において当接圧の低い領域を有する。又、本具体例においては、可撓性シート部材４３ｆと現像スリーブ４１との当接位置は、具体例１と同様に設定した。即ち、図２に示すマグネットロール４２の磁束密度分布との関係で言えば、可撓性チューブ部材４３ｃは、θ＝６５〜８３度の当接ニップｎにおいて現像スリーブ４１に当接している。即ち、現像スリーブ４１と可撓性チューブ部材４３ｃとの当接ニップｎ外に最近接磁極のピーク位置が設定されている。又、現像スリーブ４１の表面移動方向において、現像スリーブ４１と可撓性シート部材４３ｆとの当接ニップｎの下流に最近接磁極のピークが位置する。
In this specific example, the contact condition between the
［具体例及び比較例における画像評価方法］
以上説明した具体例１〜４、比較例１〜６の規制手段４３を備えた現像装置を用いる画像形成装置において、画像評価試験を行った。以下、画像評価方法について説明する。
[Image Evaluation Method in Specific Examples and Comparative Examples]
An image evaluation test was performed in the image forming apparatus using the developing device provided with the regulating means 43 of the specific examples 1 to 4 and the comparative examples 1 to 6 described above. Hereinafter, an image evaluation method will be described.
（ａ−１）初期のネガゴースト
転写材Ｐの画像形成領域の全面に最高濃度レベルの黒画像を印字する全面ベタ黒画像を出力し、マクベス社製濃度計ＲＤ−１２５５により光学反射濃度を測定する。具体的には、画像先端部（現像スリーブ４１の回転１周目）の濃度を５点測定し平均を算出し、又現像スリーブ４１の回転２周目以降の濃度を５点測定し平均を算出した後、両者の濃度差Δを求めて以下の基準により評価を行う。
○：濃度差Δが０．３未満
×：濃度差Δが０．３以上
(A-1) Initial negative ghost An entire solid black image for printing a black image at the highest density level is output on the entire surface of the image forming area of the transfer material P, and an optical reflection density is measured by a Macbeth densitometer RD-1255. To do. Specifically, the density at the leading edge of the image (the first rotation of the developing sleeve 41) is measured at five points to calculate the average, and the density at the second and subsequent rotations of the developing
○: Density difference Δ is less than 0.3 ×: Density difference Δ is 0.3 or more
濃度差Δが０．３未満であるが軽微のネガゴーストが認められる場合の評価結果は△とした。濃度評価は、プロセスカートリッジを画像形成装置本体にセットした直後、１００枚印字後、８時間放置後に行った。印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を連続的に印字して行った。 The evaluation result was Δ when the density difference Δ was less than 0.3 but a slight negative ghost was observed. Density evaluation was performed immediately after setting the process cartridge in the main body of the image forming apparatus, printing 100 sheets, and leaving it for 8 hours. The print test was performed by continuously printing a horizontal line recorded image with an image ratio of 5%.
（ａ−２）初期のネガゴースト発生要因
ネガゴーストとは、ベタ黒画像を印字したときに、感光ドラム１の表面移動方向（回転方向）に対応する方向において現像スリーブ４１の１周長分のみの濃度が高く、現像スリーブ４１の２周長分以降、濃度が低下する画像不良である。つまり、本実施例においては、転写材Ｐの搬送方向に対して、転写材Ｐの先端（現像スリーブ４１の１周長）のベタ黒画像の濃度が高く、それ以降のベタ黒画像の濃度が低下する画像不良である。プロセスカートリッジをセットした直後の印字枚数が少ない場合（以下、単に「初期」という）、現像容器４５内のトナーは、現像に必要とされる電荷をほとんど有していない。なぜなら、プロセスカートリッジ９が長時間放置された状態であり、現像容器４５内のトナー量も多く、トナーに電荷を付与する工程が全く行われない状態であるためである。
(A-2) Initial Negative Ghost Occurrence Factors Negative ghost refers to only one circumference of the developing
しかしながら、ベタ黒画像印字中の現像スリーブ４１の１周長分だけは、濃度が高く、適正な電荷を有したトナー層を形成することができる。その理由は、トナーを消費しない状態で、現像スリーブ４１上のトナー量の規制部を数回通過した後に、現像スリーブ４１上にトナーコート層が形成されているためである。ここで、トナーを消費しない状態で、トナーが規制部を数回通過可能な理由は、非印字時間中に現像スリーブ４１が回転するためである。このため、現像容器４５内のトナーの帯電量が低い場合においても、或いはトナーへの帯電付与性が低い場合においても、摩擦帯電の機会が増加するため、十分な電荷量をえることができる。
However, a toner layer having a high density and an appropriate charge can be formed for only one circumference of the developing
一方、ベタ黒画像中の現像スリーブ４１の２周長分以降は、濃度の低下を生じる。次に、その理由について説明する。つまり、前周において、現像領域でトナーが消費される。更に、現像スリーブ４１上に電荷付与がほとんど行われていない電荷量が低い現像容器４５内のトナーを現像スリーブ４１に新たに供給後、規制部を１回だけ通過する。その結果、電荷付与がほとんど行われていない電荷量が低いトナーは、十分な電荷量を得られないため、現像効率が低下する。
On the other hand, after the circumference of the developing
つまり、現像スリーブ４１の１周長分に対応するトナーコート層に比べ、２周長分以降のトナー電荷量が低く、適正な電荷量を得られない、即ち、現像効率の低下により、ベタ黒画像中に濃度差が生じるものと考えられる。
That is, compared to the toner coat layer corresponding to one circumference of the developing
（ｂ−１）印字枚数増加時のポジゴースト
現像スリーブ４１への現像剤の供給及び剥ぎ取り性を、現像ゴーストにより評価した。現像スリーブ４１の周速度とプロセススピードを考慮して、現像スリーブ４１の回転周期で現れるポジゴースト画像を評価した。具体的には、転写材Ｐの先端で５ｍｍ四方、２５ｍｍ四方のベタ黒のパッチ画像を印字した中間調画像中の、現像スリーブ４１の回転周期の１周目に現れる濃度差を目視で認識できる場合には、ゴーストによる画像不良があるものと判断した。各例のプリンタにおいて６００ｄｐｉレーザービームスキャナを使用して画像記録を行った。本評価において、中間調画像とは、主走査方向の１ラインを記録し、その後４ラインを非記録とする縞模様を意味し、全体として中間調の濃度を表現している。
(B-1) Positive ghost when the number of printed sheets is increased The supply of the developer to the developing
ここでは、その画像評価を以下の基準で行った。
×：中間調画像中に、現像スリーブ１周分以降、両方のパッチにおいて中間調画像中に濃度差が認識される。
△：中間調画像中に、現像スリーブ１周分のみ、一方のパッチにおいて中間調画像中に濃度差が認識される。
○：中間調画像中に現像スリーブ１周分のみ、何れかのパッチにおいて、中間調画像中に濃度差が認識されないがガサツキが認識される。
◎：何れのパッチにおいても濃度差及びガサツキが認識されない。
Here, the image evaluation was performed according to the following criteria.
X: In the halftone image, after one round of the developing sleeve, the density difference is recognized in the halftone image in both patches.
Δ: The density difference is recognized in the halftone image in one patch only for one rotation of the developing sleeve in the halftone image.
◯: For one patch only in one half of the developing sleeve in the halftone image, the density difference is not recognized in the halftone image in any patch, but the roughness is recognized.
A: Density difference and roughness are not recognized in any patch.
評価は、４０００枚の印字テスト後に行った。印字テストは、画像比率（印字率）５％の横線の記録画像を連続的に印字して行った。 The evaluation was performed after a 4000-sheet printing test. The printing test was performed by continuously printing a horizontal line recorded image having an image ratio (printing rate) of 5%.
（ｂ−２）印字枚数増加時のポジゴースト発生要因
ポジゴーストとは、ベタ黒画像のような高印字率のパッチ画像を印字直後に中間調画像を印字した時に、パッチ画像を印字しなかった部分に対応する中間調画像濃度に比べ、パッチ画像を印字した部分に対応する中間調画像濃度が高くなる画像不良である。つまり、現像の履歴により、中間調画像中に濃度差が生じる画像不良であり、非常に悪いときには、現像スリーブ４１の回転周期で、何周もパッチ状の濃度差が発生することがある。
(B-2) Cause of generation of positive ghost when the number of prints increases The positive ghost is a patch image not printed when a halftone image is printed immediately after printing a patch image with a high printing rate such as a solid black image. This is an image defect in which the halftone image density corresponding to the portion on which the patch image is printed becomes higher than the halftone image density corresponding to the portion. That is, an image defect in which a density difference occurs in a halftone image due to the development history, and when it is very bad, a patch-like density difference may occur many times during the rotation cycle of the developing
ここで、印字枚数増加時のポジゴーストの発生メカニズムについて説明する。 Here, a mechanism for generating a positive ghost when the number of printed sheets is increased will be described.
非印字中の現像スリーブ４１上のトナーコート層と、印字直後に現像容器４５内のトナーを現像スリーブ４１に新たに供給した後の現像スリーブ４１上のトナーコート層とにおいて、トナーの帯電量が異なると、ポジゴーストが生じる。以下、より具体的に説明する。
In the toner coat layer on the developing
中間調画像を形成する過程としては、中間調画像に対応する感光ドラム１の表面電位と現像スリーブ４１の表面電位との差が少なくなるように、電荷（帯電付与されたトナー）が移動する。つまり、電荷を有したトナーの移動により、静電的な非平衡状態から平衡状態へと変化することで、中間調画像を形成する。
In the process of forming the halftone image, the charge (charged toner) moves so that the difference between the surface potential of the
従って、非印字中と印字直後のトナーコート層のトナーの電荷量に差があると、静電的な平衡状態に近づく過程でのトナーの移動量に差が生じる。その結果、中間調画像中の濃度差として画像上に現れる。 Therefore, if there is a difference in the charge amount of toner in the toner coat layer during non-printing and immediately after printing, a difference occurs in the amount of toner movement in the process of approaching an electrostatic equilibrium state. As a result, it appears on the image as a density difference in the halftone image.
非印字中においては、現像スリーブ４１上にトナーが消費されない状態にあるため、現像スリーブ４１の表面に予めコートされているトナーが留まり易い。その結果、規制部を数回通過し、摩擦帯電回数が増加するため、過剰な電荷量を有したトナーが生成され易くなる。過剰な電荷量を有したトナーが増加すると、少ないトナー量で、静電的な平衡状態へ近づく。つまり、中間調濃度が低下する。
During non-printing, since the toner is not consumed on the developing
一方、印字直後の現像スリーブ４１の表面のトナーコート層においては、過剰な電荷量を有したトナー量が減少する。なぜなら、現像容器４５内から現像スリーブ４１に新たに供給されたトナーを規制部で摩擦帯電する機会が１度だけであるからである。つまり、過剰な電荷量を有したトナー量が少ないため、中間調画像に対応する感光ドラム１の表面電位と現像スリーブ４１の表面の電位差とを静電的な平衡状態へ近づけるための電荷の移動量を補償するには、より多くのトナーを移動させる必要がある。その結果、中間調画像中の濃度が高くなる。
On the other hand, in the toner coat layer on the surface of the developing
又、印字枚数が増加するとポジゴーストがより悪化し易くなる。通常、消費され易いトナーの粒径は、平均粒径を中心とする。その結果、印字枚数が増加すると、初めの平均粒径分布よりブロードな粒径分布が生成され易い。粒径に対するトナーの帯電量依存としては、小さい粒径であるほど電荷量が増加する傾向にあることが知られている。粒径が小さいトナーほど接触回数が多いためであると考えられる。 Further, when the number of printed sheets increases, the positive ghost is more likely to deteriorate. Normally, the particle size of toner that is easily consumed is centered on the average particle size. As a result, when the number of printed sheets increases, a broader particle size distribution is likely to be generated than the initial average particle size distribution. It is known that the charge amount dependence of the toner on the particle size tends to increase the charge amount as the particle size becomes smaller. This is probably because the smaller the particle size, the greater the number of contacts.
つまり、印字枚数増加時においては、トナーの粒径分布がブロード化する。このようにブロード化すると、より小さい粒径のトナーは、過剰な電荷を有し易くなる。加えて、過剰に帯電したトナー、即ち、過剰な帯電量を有したトナーは、現像スリーブ４１との鏡映力が大きくなり、より現像スリーブ４１の表面に留まり易くなる。その結果、非印字中の現像スリーブ４１上には、粒経が小さく、過剰な電荷量を有したトナーが留まり易くなり、中間調画像の濃度低下が生じる。
That is, when the number of printed sheets increases, the toner particle size distribution becomes broader. When broadened in this manner, a toner having a smaller particle diameter tends to have an excessive charge. In addition, an excessively charged toner, that is, a toner having an excessive charge amount has a large mirror power with the developing
従って、ポジゴーストを抑制するためには、現像残りトナーと、現像容器４５内のトナーとが適宜入替わることで、現像スリーブ４１上に特定のトナーが留まることを抑制し、規制部での過剰な電荷量を有するトナーの増加を防止することが重要である。或いは、過剰な電荷量のトナーが発生しても、現像残りトナーを剥ぎ取ることが重要である。
Therefore, in order to suppress the positive ghost, the toner remaining in the development and the toner in the developing
例えば、前述のように、特許文献１で提案されているような、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）を現像ローラに供給するために、現像ローラを摺察するように現像装置に具備された供給ローラを用いることが知られている。このような供給ローラは、現像履歴を生じさせないように、トナーの供給と同時に現像残りトナーを剥ぎ取る。その結果、このような現像装置を用いる場合、トナーの帯電極性が経時的或いは環境変動で変化しても、トナーの入替わり性が保持されるため、ポジゴーストが発生し難い。
For example, as described above, in order to supply a non-magnetic one-component developer (non-magnetic toner) to the developing roller as proposed in
一方、特に、規制部材以外に現像スリーブ４１を摺擦する部材がなく、現像スリーブ４１へのトナー供給を磁力により行う現像装置では、供給ローラのように物理的に現像残りトナーを剥ぎ取り作用を得ることは難しく、印字枚数増加時にポジゴーストが発生し易い。
On the other hand, in particular, there is no member that slides on the developing
（ｃ）印字枚数増加時の長手濃度ムラ
印字枚数増加時の長手濃度ムラに関する画像評価は、全面にベタ黒画像を印字する全面ベタ黒画像を出力し、長手方向（レーザー主走査方向）に渡る帯状の濃度ムラの有無を目視により評価した。尚、該長手方向は、感光ドラム１、現像スリーブ４１、規制手段４３などの長手方向であって、転写材Ｐの搬送方向と直交する方向である。
×：帯状濃度ムラが５本以上認識される。
△：帯状濃度ムラが２本以上、５本未満認識される。
○：帯状濃度ムラが１本以下認識される。
(C) Longitudinal density unevenness when the number of printed sheets is increased Image evaluation regarding the longitudinal density unevenness when the number of printed sheets is increased is to output a full black image that prints a solid black image on the entire surface, and extends in the longitudinal direction (laser main scanning direction). The presence or absence of strip-shaped density unevenness was visually evaluated. The longitudinal direction is the longitudinal direction of the
X: Five or more strip-shaped density irregularities are recognized.
Δ: Two or more strip-shaped density irregularities are recognized.
○: One or less strip-shaped density irregularities are recognized.
長手濃度ムラの評価は、４０００枚の印字テスト後に行った。印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を連続的に印字して行った。 The longitudinal density unevenness was evaluated after a 4000 sheet printing test. The print test was performed by continuously printing a horizontal line recorded image with an image ratio of 5%.
［画像評価結果］
各具体例及び比較例の評価結果を表１に示す。以下、表１に示す画像評価結果を参照して本実施例の効果について更に詳しく説明する。
[Image evaluation results]
Table 1 shows the evaluation results of each specific example and comparative example. Hereinafter, the effects of the present embodiment will be described in more detail with reference to the image evaluation results shown in Table 1.
（１）ブレード形状の規制部材に対する本実施例の優位性について
板状のシートを片持ち支持するブレード形状の規制部材を用いる比較例３では、印字枚数増加時に、ポジゴーストを生じる。現像スリーブ４１上のトナーの規制回数が１度であるため、トナーへの帯電付与性が低い。同様に、規制回数が１度であるために、現像履歴の影響を受け易い。その結果、初期のネガゴースト及び印字枚数増加時のポジゴーストが発生し易い。
(1) Advantage of this embodiment over blade-shaped regulating member In Comparative Example 3 using a blade-shaped regulating member that cantilever-supports a plate-like sheet, a positive ghost occurs when the number of printed sheets increases. Since the number of times the toner is regulated on the developing
又、比較例３では、印字枚数増加時の長手濃度ムラが発生し易い。当接圧が線形的に変化するため、当接圧変動を生じ易い。その結果、長手で印字率が異なる画像を印字すると、当接圧が長手方向で不均一になり、長手濃度ムラが発生する。 In Comparative Example 3, uneven longitudinal density tends to occur when the number of printed sheets increases. Since the contact pressure changes linearly, the contact pressure fluctuation is likely to occur. As a result, when printing images with different print ratios in the longitudinal direction, the contact pressure becomes non-uniform in the longitudinal direction, and longitudinal density unevenness occurs.
一方、本実施例においては、初期ポジゴースト、印字枚数増加時のポジゴースト、長手濃度ムラの発生を著しく抑制することができる。 On the other hand, in this embodiment, the occurrence of initial positive ghost, positive ghost when the number of printed sheets increases, and longitudinal density unevenness can be remarkably suppressed.
（２）各評価項目毎における本実施例の優位性について
以下、本実施例の優位性を示すために、各評価項目ごとに更に詳細に説明する。
(2) Superiority of the present example for each evaluation item Hereinafter, in order to show the superiority of the present example, each evaluation item will be described in more detail.
（２−１）印字枚数増加時の長手濃度ムラ評価について
印字枚数増加時の長手ムラを抑制する効果について、具体例１〜４と比較例１〜６とを比較する。この印字枚数増加時の長手ムラを抑制する効果は、具体例１、２において特に良好であった。以下、本実施例において印字枚数増加時の長手ムラを抑制することができる理由について説明する。
(2-1) Evaluation of longitudinal density unevenness when the number of printed sheets is increased Specific examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 are compared for the effect of suppressing longitudinal unevenness when the number of printed sheets is increased. The effect of suppressing longitudinal unevenness when the number of printed sheets was increased was particularly good in Examples 1 and 2. Hereinafter, the reason why the longitudinal unevenness when the number of printed sheets is increased in this embodiment can be suppressed will be described.
具体例１、２では、当接ニップ内の当接圧分布は、当接圧の極大値を２つ有する。図９（ａ）は、現像スリーブ４１の押し込み量の増加に対する可撓性シート部材４３ａの変形状態の推移を示している。図９（ａ）の実線、一点鎖線、破線の順に現像スリーブ４１の押し込み量が増加する。
In specific examples 1 and 2, the contact pressure distribution in the contact nip has two maximum values of the contact pressure. FIG. 9A shows the transition of the deformation state of the
先ず、実線で示すように現像スリーブ４１の押し込み量が小さい場合は、現像スリーブ４１の表面移動方向における当接ニップの中央部において当接圧が最大値となる。次に、現像スリーブ４１の押し込み量が増加して、図９（ａ）の一点鎖線で示す変形状態になった場合、現像スリーブ４１の表面移動方向における当接ニップの中央部にはたるみ部Ｖが生じる。そして、当接圧の極大値の位置は、現像スリーブ４１の表面移動方向おいて、当接ニップの中央部から上流側及び下流側へと移動する。更に、現像スリーブ押し込み量が増加して、図９（ａ）の破線で示す変形状態になった場合、当接圧の極大値の位置は更に、現像スリーブの表面移動方向において上流側及び下流側へと移動する。
First, as shown by the solid line, when the pushing amount of the developing
図９（ｂ）は、現像スリーブ４１と規制部材（ここでは、可撓性シート部材４３ａ）との重なり量を示している。図９（ｂ）の実線、一点鎖線、破線は、図９（ａ）の実線、一点鎖線、破線のそれぞれの状態の時の重なり量に対応している。一点鎖線のものだけは、図９（ａ）と同様に、規制部材が変形した状態も併せて示す。図９（ｂ）から、一定の曲率を有する円弧を重ね合わせると、その重なり量は当接部の中央において最大となり、上流側及び下流側へと移動すると徐々に小さくなることが分かる。
FIG. 9B shows the amount of overlap between the developing
しかしながら、具体例１、２においては、本来当接圧が最大となる当接ニップの中央部においてたるみ部Ｖが生じて、当接圧が低くなる。更に、図９（ａ）に示すように、中央部に代わって当接圧が極大値となる位置は、重なり量の小さくなる上流側及び下流側へと移動する。 However, in the specific examples 1 and 2, the slack portion V is generated in the central portion of the contact nip where the contact pressure originally becomes the maximum, and the contact pressure is lowered. Further, as shown in FIG. 9A, the position where the contact pressure reaches the maximum value instead of the central portion moves to the upstream side and the downstream side where the overlapping amount becomes small.
そのため、図９（ａ）中の一点鎖線及び破線の変形状態の場合、図９（ｂ）中の矢印の長さで表す重なり量の変化は小さい。その結果、現像スリーブ４１の押し込み量の増加に比例して当接圧の最大値が変化せず、ほぼ所定の値を維持することができる。
For this reason, in the case of the deformed state of the one-dot chain line and the broken line in FIG. 9A, the change in the overlap amount represented by the length of the arrow in FIG. As a result, the maximum value of the contact pressure does not change in proportion to the increase in the pushing amount of the developing
従って、規制部材の長手方向で押し込み量が変化しても、所定圧を安定して維持できるため、印字枚数増加時の長手濃度ムラを著しく抑制することができる。 Therefore, even if the pressing amount changes in the longitudinal direction of the regulating member, the predetermined pressure can be stably maintained, so that uneven longitudinal density when the number of printed sheets increases can be remarkably suppressed.
具体的には、印字枚数増加時に出力画像の履歴や環境変動による規制部材のクリープ変形等により、押し込み量が変化し易い。特に、例えば、カートリッジをセットした直後には画像に表れない程度ではあるが、現像装置に規制部材を取り付ける時に当接圧設定が異なっていた場合、印字枚数が増加すると、規制部材の長手方向での押し込み量に差を生じ易い。長手方向で規制部材が受けるストレスが異なるため、よりクリープ変形の度合いに差が生じ易いためである。それにも拘わらず、具体例１、２においては、現像スリーブ４１の押し込み量の増加に対して当接圧の最大値が変化し難い領域が存在するため、所望の当接圧を維持することができる。その結果、具体例１、２では、印字枚数増加時においても長手濃度ムラを著しく抑制することができる。
Specifically, when the number of printed sheets increases, the push-in amount is likely to change due to the output image history or the creep deformation of the regulating member due to environmental fluctuations. In particular, for example, if the contact pressure setting is different when the regulating member is attached to the developing device, it may not appear in the image immediately after the cartridge is set. It is easy to make a difference in the amount of pushing. This is because the stress that the restricting member receives in the longitudinal direction is different, so that a difference in the degree of creep deformation is more likely to occur. Nevertheless, in specific examples 1 and 2, there is a region where the maximum value of the contact pressure hardly changes with an increase in the pushing amount of the developing
又、小型化時において、現像スリーブ４１の径が小さくなり、現像スリーブ４１の曲率半径が小さくなる場合には、上述の重なり量が小さくなる。その結果、具体例１、２によれば、小型化時においても、所定の当接圧を維持できる点で優れている。
Further, when the diameter of the developing
又、具体例１、２では、現像スリーブ４１と規制部材との間の当接ニップ外にマグネットロール４２の最近接磁極を有することで、たるみ部Ｖでの渦を巻くようなスムーズなトナー滞留を生じさせることができる。これにより、著しいトナー劣化を抑制することができる。
Further, in specific examples 1 and 2, since the closest magnetic pole of the
更に、具体例１、２では、規制部材として可撓性の部材を用いているため、トナー滞留に伴うたるみ部Ｖでの局所的なトナーへのストレスの増加を緩和することができる。そのため、著しいトナー劣化を抑制することができ、印字枚数増加時の長手濃度ムラを著しく抑制することができる。 Furthermore, in specific examples 1 and 2, since a flexible member is used as the regulating member, it is possible to mitigate an increase in local stress on the toner in the slack portion V due to toner retention. Therefore, significant toner deterioration can be suppressed, and longitudinal density unevenness when the number of printed sheets increases can be remarkably suppressed.
一方、比較例２〜４では、印字枚数増加時の長手濃度ムラが発生する。比較例２〜４は、当接ニップ内の当接圧分布は、当接圧の極大値を１つ有する。現像スリーブ４１の押し込み量に対して当接圧の最大値は、それぞれの構成によるバネ定数によって傾きは異なるが、線形的に増加すると考えられる（図８参照）。その結果、長手方向に渡って所定の当接圧を経時的に安定して維持することが難しく、印字枚数増加時に長手濃度ムラを発生するものと考えられる。
On the other hand, in Comparative Examples 2 to 4, longitudinal density unevenness occurs when the number of printed sheets increases. In Comparative Examples 2 to 4, the contact pressure distribution in the contact nip has one maximum value of the contact pressure. The maximum value of the contact pressure with respect to the pushing amount of the developing
又、比較例２〜４では、小型化時には、現像スリーブ４１への押し込み量に対し、当接圧の最大値の変動量が大きくなるため、所定の当接圧を経時的に安定して維持することがより難しくなる。そのため、より顕著に長手濃度ムラが発生し易くなる。
In Comparative Examples 2 to 4, when the size is reduced, the variation amount of the maximum value of the contact pressure with respect to the push amount to the developing
次に、比較例５、６では、当接圧分布が極大値を２つ有するにも拘わらず、印字枚数増加時の長手濃度ムラが発生する。比較例５は、比較例３の規制部材が複数になった例である。しかしながら、それぞれの規制部材は、比較例３の規制部材と同等の振る舞いをする。即ち、現像スリーブ４１の押し込み量に対して、それぞれの規制部材の当接圧の最大値は、線形的に増加する。その結果、印字枚数増加時の長手濃度ムラが発生するものと考えられる。
Next, in Comparative Examples 5 and 6, although the contact pressure distribution has two maximum values, longitudinal density unevenness occurs when the number of printed sheets increases. The comparative example 5 is an example in which the restriction member of the comparative example 3 becomes plural. However, each regulating member behaves in the same manner as the regulating member of Comparative Example 3. In other words, the maximum value of the contact pressure of each regulating member increases linearly with respect to the pushing amount of the developing
比較例６においては、規制部材が剛体であるために、比較例３と同様、現像スリーブ４１の押し込み量に対して、当接圧の最大値は、線形的に増加する。更に、当接ニップ中の凹部Ｋにおいて局所的に増加するトナーへの圧力を分散することができないため、著しいトナー劣化が生じ易い。その結果、印字枚数増加時の長手濃度ムラが発生するものと考えられる。
In Comparative Example 6, since the restricting member is a rigid body, the maximum value of the contact pressure linearly increases with respect to the pushing amount of the developing
又、比較例５、比較例６も、比較例２〜４と同様に、小型化時に所定圧を経時的に安定して維持することが困難なため、著しく長手濃度ムラが発生する。 Further, in Comparative Examples 5 and 6, as in Comparative Examples 2 to 4, since it is difficult to stably maintain a predetermined pressure with time when downsizing, longitudinal density unevenness occurs remarkably.
次に、比較例１の印字枚数増加時の長手濃度ムラ評価は、具体例１、２に比べて、やや悪目である。その理由としては、マグネットロール４２の磁束密度のピークが当接ニップ内に位置するため、トナー劣化が促進することが考えられる。具体的には、当接ニップ内の圧力分布における当接圧の２つの極大値間のたるみ部Ｖにおいて、トナーがスムーズに滞留することを妨げるため、トナー劣化が生じ易くなる。その結果、経時変化や現像履歴により、規制部材の長手方向でのトナーの劣化度合に差が生じるため、印字枚数増加時の長手濃度ムラが悪化するものと考えられる。
Next, the longitudinal density unevenness evaluation when the number of printed sheets is increased in Comparative Example 1 is slightly worse than those in Specific Examples 1 and 2. The reason is considered that the toner deterioration is promoted because the peak of the magnetic flux density of the
次に、具体例３の印字枚数増加時の長手濃度ムラ評価は、具体例１、２に比べて、やや悪目である。この理由について説明する。具体例３は、規制部材として無端形状の可撓性チューブを用いている。具体例１、２のように規制部材としてシート形状部材を用いている場合、現像履歴を伴う規制部材の長手方向における当接圧の変動は、それぞれのシートの短手方向の両端が独立に変動可能であるため緩和することができる。一方、無端形状の可撓性チューブにおいては、シート形状のものほど、自由度が高くない。又、ねじれ等も発生し易く、規制部材の長手方向で、当接圧の変動が生じ易い。その結果、具体例３は、具体例１、２に比べて、経時的安定性が低く、印字枚数増加時の長手濃度ムラが軽微に発生しするものと考えられる。 Next, the longitudinal density unevenness evaluation at the time of increasing the number of printed sheets of the specific example 3 is slightly worse than the specific examples 1 and 2. The reason for this will be described. Specific Example 3 uses an endless flexible tube as the regulating member. When a sheet-shaped member is used as the restricting member as in specific examples 1 and 2, the variation in the contact pressure in the longitudinal direction of the restricting member with development history varies independently at both ends in the short direction of each sheet. It can be mitigated because it is possible. On the other hand, an endless flexible tube is not as flexible as a sheet. Further, twisting or the like is likely to occur, and the contact pressure is likely to vary in the longitudinal direction of the regulating member. As a result, it is considered that the specific example 3 is less stable over time than the specific examples 1 and 2, and the longitudinal density unevenness when the number of printed sheets increases slightly occurs.
最後に、具体例４の印字枚数増加時の長手濃度ムラ評価は、具体例１、２に比べて、やや悪目である。この理由について説明する。具体例４は、規制部材としてのシート形状部材は、予めたるみ部Ｂを形成した状態で現像スリーブ４１に当接させている。そのため、具体例１、２ほど、経時的な当接の安定性が高くない。その結果、印字枚数増加時の長手ムラが軽微に発生するものと考えられる。
Finally, the longitudinal density unevenness evaluation when the number of printed sheets of Example 4 is increased is slightly worse than that of Examples 1 and 2. The reason for this will be described. In the fourth specific example, the sheet-shaped member as the regulating member is brought into contact with the developing
以上説明したように、本実施例によれば、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布に当接圧の極大値が複数ある。これにより、現像スリーブ４１への押し込み量が変化しても最大当接圧が変化しない領域が存在するため、規制部材の所望の当接圧を安定して維持することができる。上述のように、具体的には、印字枚数増加時に出力画像の履歴や環境変動による規制部材のクリープ変形等により、規制部材の長手方向での押し込み量が変化し易い。このように、規制部材の長手方向で現像スリーブ４１への押し込み量が変化し易くなるような場合であっても、本実施例によれば、現像スリーブ４１への押し込み量に対して最大の当接圧が変化し難い。そのため、長手濃度ムラを著しく抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, there are a plurality of maximum values of the contact pressure in the pressure distribution in the contact nip where the developing
又、本実施例によれば、小型化時においても、現像スリーブ４１への押し込み量の変化が大きくなるにも拘わらず、当接圧の最大値の変動量が小さい。そのため、所望の当接圧を維持することができ、長手濃度ムラを著しく抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, even when the size is reduced, the variation amount of the maximum value of the contact pressure is small although the change of the pushing amount into the developing
又、本実施例によれば、現像スリーブ４１と規制部材との当接ニップに最も近接するマグネットロール４２の磁束密度のピーク位置が、該当接ニップ外に存在する。そのため、当接圧の極大値間のたるみ部Ｖでの渦を巻くようなトナー滞留を生じさせることができる。これにより、著しいトナー劣化を抑制することができ、著しく長手濃度ムラを抑制することができる。
According to this embodiment, the peak position of the magnetic flux density of the
更に、規制部材として可撓性部材を用いることで、たるみ部Ｖでのトナー滞留に伴うトナーへの局所的なストレスの増加を緩和することができる。そのため、著しくトナー劣化を抑制でき、著しく長手濃度ムラを抑制することができる。 Furthermore, by using a flexible member as the restricting member, it is possible to mitigate an increase in local stress on the toner due to toner retention in the slack portion V. Therefore, toner deterioration can be remarkably suppressed, and longitudinal density unevenness can be remarkably suppressed.
（２−２）初期ネガゴーストと印字枚数増加時のポジゴーストの評価について
初期ネガゴーストと印字枚数増加時のポジゴーストを抑制する効果について、具体例１〜３と比較例１〜６とを比較する。この初期ネガゴーストと印字枚数増加時のポジゴーストを抑制する効果は、具体例１において特に良好であった。以下、本実施例において、初期ネガゴーストと耐久枚数増加時のポジゴーストを共に良好に抑制し得る理由について説明する。
(2-2) Evaluation of the initial negative ghost and the positive ghost when the number of printed sheets is increased As for the effect of suppressing the initial negative ghost and the positive ghost when the number of printed sheets is increased, specific examples 1 to 3 and comparative examples 1 to 6 are compared To do. The effect of suppressing the initial negative ghost and the positive ghost when the number of printed sheets is increased was particularly good in the specific example 1. Hereinafter, the reason why both the initial negative ghost and the positive ghost when the number of durable sheets is increased can be satisfactorily suppressed in this embodiment will be described.
先ず、初期ネガゴーストについて説明する。初期ネガゴーストの発生メカニズムについては前述した通りである。 First, the initial negative ghost will be described. The generation mechanism of the initial negative ghost is as described above.
本実施例においては、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布は、当接圧の極大値を２つ有している。そのため、現像容器４５内から現像スリーブ４１へ新たなトナーを供給した後、規制部においてトナーが電荷を付与される機会が２回となる。その結果、初期の帯電量が低いトナーであっても、適正な電荷を付与することができる。更に、本実施例においては、当接ニップの幅そのものが広がるため、より電荷付与性に優れていると考えられる。
In this embodiment, the pressure distribution in the contact nip where the developing
このように本実施例においては、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布は当接圧の極大値を２つ有し、広い当接ニップ幅を有しているために、トナーへの電荷付与性が高い。従って、初期の帯電量の低いトナーが供給され易い状況であっても、適正な電荷付与を与えることができ、初期のネガゴーストを著しく抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the pressure distribution in the contact nip where the developing
即ち、本実施例によれば、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布に当接圧の極大値が複数あることにより、摩擦帯電回数が増え、電荷付与性が向上する。そのため、カートリッジをセットした後の印字枚数が少ない状態などの初期状態、即ち、現像容器４５内での帯電量の低いトナーが非常に多い状態においても、所定の帯電量をトナーに付与することができる。従って、著しく初期のネガゴーストを抑制することができる。
That is, according to the present embodiment, since there are a plurality of contact pressure maximum values in the pressure distribution in the contact nip where the developing
次に、印字枚数増加時のポジゴーストについて説明する。印字枚数増加時のポジゴーストの発生メカニズムについては前述した通りである。 Next, a positive ghost when the number of printed sheets is increased will be described. The generation mechanism of positive ghost when the number of printed sheets is increased is as described above.
本実施例、特に、具体例１においては、印字枚数の増加時においても、ポジゴーストの発生がなく良好であった。この理由について説明する。 In this example, particularly in Example 1, even when the number of printed sheets was increased, there was no generation of positive ghost, which was good. The reason for this will be described.
先ず、本実施例、特に、具体例１においては、ネガゴーストの抑制時と同様に、帯電付与性に優れている。そのため、安定して適正な電荷付与をトナーに行うことができる。 First, in this example, particularly in Example 1, the charge imparting property is excellent as in the case of suppressing negative ghosts. Therefore, it is possible to stably and appropriately charge the toner.
又、具体例１においては、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布は当接圧の極大値を２つ有している。その結果、トナーには規制力が２回作用し、当接圧の極大値の直前に渦を巻くようにトナー滞留が発生する。先ず、現像スリーブ４１の表面移動方向上流の極大値による規制部では、トナーの取り込み形状が広く、現像容器４５内から新たに供給されたトナーと現像残りトナーとが渦を巻くことで、入れ替わり性が向上する。又、現像スリーブ４１の表面移動方向下流の極大値による規制部では、上流の規制部により量が規制されており、少ない量のトナーを規制することが予測される。従って、過剰に帯電したトナーが強固に現像スリーブ４１と付着していても、極大値直前のトナーの渦により、剥ぎ取ることができる。その結果、現像スリーブの表面移動方向上流の極大値による規制部でのトナーの入れ替わり性及び現像スリーブ下流の極大値による規制部での剥ぎ取り性が向上する。
In the first specific example, the pressure distribution in the abutting nip where the developing
又、上流の極大値による規制部を通過したトナーは、下流の極大値による規制部に達する。その際に、下流の極大値による規制部において規制され、通過できなかったトナーが２つの極大値間のたるみ部Ｖで循環するように、トナーの滞留が発生すると考えられる。その結果、帯電量の弱いトナーの通過を防止できるものと考えられる。 Further, the toner that has passed through the restriction portion with the upstream maximum value reaches the restriction portion with the downstream maximum value. At this time, it is considered that the toner stays so that the toner that is restricted by the restriction portion by the downstream maximum value and cannot pass through circulates in the slack portion V between the two maximum values. As a result, it is considered that the toner with a weak charge amount can be prevented from passing.
現像スリーブ４１にコートされたトナーの電荷分布を図１０に示す。図１０は、横軸に単位重量当たりの電荷量、縦軸に計測した全トナー数に対する個数分布を示している。尚、該電荷分布の測定は、ホソカワミクロン製Ｅ−ＳＰＡＲＴ ＡＮＡＬＹＲＥＲ ＥＳＴ−ＩＩを用いて行った。具体例１においては、原因は必ずしも明確ではないが、現像スリーブ４１にコートされたトナー層の電荷分布において、過剰に電荷付与されたトナーの発生が抑制されていることが確認された。つまり、本実施例、特に、具体例１の規制部材は、電荷付与が十分に行われていない状態や過剰に電荷付与が行われた状態のトナーコート層の形成を著しく抑制しているものと考えられる。その結果、トナーの適正な帯電量を均一に得ることができ、ポジゴーストを著しく抑制することができる。
The charge distribution of the toner coated on the developing
このように、本実施例、特に、具体例１においては、現像履歴に拘わらず、経時変化や環境変動により過剰に電荷量を有したトナーが生成され易い状態が生じた場合でもトナーの入替わり性及び剥ぎ取り性が良好である。加えて、トナーに対する適正な電荷付与を均一に行うことができるため、著しくポジゴーストを抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, particularly in the first specific example, the toner is replaced even when a state in which a toner having an excessive charge amount is likely to be generated due to a change with time or an environmental change regardless of the development history. And peelability are good. In addition, since appropriate charge can be uniformly applied to the toner, positive ghost can be remarkably suppressed.
一方、比較例３は、初期のネガゴースト、印字枚数増加時のポジゴーストともに悪い。比較例３においては、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布は、当接圧の極大値を１つ有する。従って、トナーを摩擦帯電する機会が１回である。そのため、初期の帯電量の低いトナーへ、適正な電荷を付与することが難しく、初期のネガゴーストが悪化する。更に、規制力が働く機会も１回であり、トナーの入替わりを行う機会が１回だけであると考えられる。そのため、剥ぎ取り性が悪い。又、当接ニップの直前のトナーの取り込み形状も狭いため、当接ニップに供給されたトナーと当接ニップに既にあるトナーとの入れ替わり性が悪い。その結果、印字枚数増加時に、現像スリーブ４１の表面上に過剰に電荷が付与されたトナーが留まる。そのため、ポジゴーストが悪化するものと考えられる。
On the other hand, Comparative Example 3 is poor in both the initial negative ghost and the positive ghost when the number of printed sheets is increased. In Comparative Example 3, the pressure distribution in the contact nip where the developing
次に、比較例５は、帯電付与性を向上するために比較例３と同様の規制部材を２つ具備した構成である。そのため、帯電付与性が向上し、初期のネガゴーストは良化する。しかしながら、印字枚数増加時のポジゴーストは比較例３と同様に悪い。比較例５について、現像スリーブ４１上のトナーコート層中の電荷分布を測定したところ、過剰に電荷付与されたトナーが検出された（図１０）。つまり、比較例５では、帯電機会が２回と増加したために、帯電付与性が向上するものの、過剰な帯電量を有するトナーを生成し易くなったものと考えられる。その結果、現像履歴の影響を受け易くなり、ポジゴーストが発生したものと考えられる。
Next, Comparative Example 5 is configured to include two restriction members similar to Comparative Example 3 in order to improve the charge imparting property. Therefore, the charge imparting property is improved and the initial negative ghost is improved. However, the positive ghost when the number of printed sheets is increased is as bad as in Comparative Example 3. In Comparative Example 5, when the charge distribution in the toner coat layer on the developing
このように、比較例５においては、本実施例のような、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布が備える当接圧の２つの極大値間のたるみ部Ｖによる、渦を巻くようなトナー滞留の効果が得られない。そのため、均一な帯電付与を得ることができないものと考えられる。
As described above, in the comparative example 5, the slack portion V between the two maximum values of the contact pressure included in the pressure distribution in the contact nip where the developing
更に、比較例６の画像評価結果から、本実施例における上記たるみ部Ｖの効果が明確となる。つまり、比較例６では、剛体の規制部材が用いられており、又現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布は、当接圧の極大値を２つ有するように設定されている。斯かる構成によれば、本実施例、特に、具体例１と同様に、帯電付与性が向上するため、初期のネガゴーストは良化する。しかしながら、２つの極大値間に当接圧の弱い空間があるにも拘わらず、印字枚数増加時にポジゴーストが発生する。その理由は、次のように考えられる。
Further, from the image evaluation result of Comparative Example 6, the effect of the slack portion V in the present embodiment becomes clear. That is, in Comparative Example 6, a rigid regulating member is used, and the pressure distribution in the abutting nip where the developing
比較例６では、具体例１と同様に当接圧の２つの極大値間に当接圧の低い空間があるため、均一な帯電付与性を得ることができると考えられる。しかしながら、比較例６においては、当接圧の弱い空間内においてトナー量の変動が生じると、剛体の規制部材を用いているため、空間内の局所的な圧力増加を引き起こす。そして、印字枚数が増加すると、トナーにかかるストレスが著しく高くなり、トナー劣化が促進される。その結果、帯電量が大きく異なるトナーが生成され、トナーの電荷分布は広がるものと考えられる。トナーの電荷分布を測定すると、過剰に電荷付与されたトナーや十分な電荷を得られないトナーがコートされていることが確認された。そのため、印字枚数増加時のポジゴーストが悪化するものと考えられる。 In Comparative Example 6, since there is a space with a low contact pressure between the two maximum values of the contact pressure as in Specific Example 1, it is considered that uniform charge imparting properties can be obtained. However, in Comparative Example 6, if the amount of toner varies in a space where the contact pressure is weak, a rigid regulating member is used, which causes a local increase in pressure in the space. When the number of printed sheets increases, the stress applied to the toner becomes remarkably high, and toner deterioration is promoted. As a result, it is considered that toners having greatly different charge amounts are generated, and the charge distribution of the toner is widened. When the charge distribution of the toner was measured, it was confirmed that the toner was coated with an excessively charged toner or a toner that could not obtain a sufficient charge. For this reason, it is considered that the positive ghost when the number of printed sheets increases is deteriorated.
一方、本実施例、特に、具体例１においては、印字枚数増加時においてもポジゴーストは良好である。その理由は、本実施例においては、規制部材として可撓性部材を用いるためであると考えられる。つまり、本実施例、特に、具体例１においても、当接圧の２つの極大値間のたるみ部Ｖにおいて、比較例６と同様に、トナー量の変動が生じる。しかしながら、具体例１においては、規制部材に可撓性部材を用いており、局所的に圧力が増加しても、シートが変形することで、圧力の分散を促すことができるものと考えられる。その結果、局所的なトナーへのストレスの増大、及びポジゴーストの発生を著しく抑制することができる。 On the other hand, in the present embodiment, particularly in the first specific example, the positive ghost is good even when the number of printed sheets is increased. The reason for this is considered to be that a flexible member is used as the restricting member in this embodiment. That is, also in the present embodiment, particularly in the first specific example, the toner amount varies in the sag portion V between the two maximum values of the contact pressure, as in the sixth comparative example. However, in the first specific example, a flexible member is used as the regulating member, and it is considered that even if the pressure increases locally, the sheet is deformed to promote the pressure dispersion. As a result, it is possible to remarkably suppress the increase in local stress on the toner and the occurrence of positive ghost.
現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布に当接圧の極大値が複数あることによる効果は、具体例１と比較例２、４とを比較することにより明確となる。
The effect of having a plurality of maximum values of the contact pressure in the pressure distribution in the contact nip where the developing
つまり、比較例２においては、初期のネガゴーストでは、軽微の画像不良であった。比較例２では、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布における当接圧の極大値は１つであり、トナーの帯電回数は１回である。そのため、比較例２は、具体例１に比べて帯電付与性が若干劣る。その結果、軽微のネガゴーストが発生するものと考えられる。更に、比較例２では、トナーに規制力が働く機会が１度であるため、入替わり性が低下する。加えて、比較例２では、当接圧の２つの極大値間のたるみ部Ｖがなく、均一な帯電付与性を得ることができない。そのため、耐久枚数増加時のポジゴーストが発生するものと考えられる。
That is, in Comparative Example 2, the initial negative ghost had a slight image defect. In Comparative Example 2, the maximum value of the contact pressure in the pressure distribution in the contact nip where the developing
比較例４は、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布における当接圧の極大値は１つであるが、ニップ幅が広くなるように設定されている。その結果、帯電付与性が向上するため、初期のネガゴーストが良好となる。しかしながら、比較例４では、トナーの規制力は比較例２とほぼ同等であり、たるみ部Ｖも有していないため、入替わり性及び均一帯電付与性が、具体例１に比べて著しく劣る。その結果、印字枚数増加時のポジゴーストが悪化するものと考えられる。
In Comparative Example 4, the maximum value of the contact pressure in the pressure distribution in the contact nip where the developing
次に、マグネットロール４２の磁極位置と、現像スリーブ４１に対する規制部材の当接位置との関係について、具体例１、２と比較例１とを比較することにより説明する。
Next, the relationship between the magnetic pole position of the
比較例１では、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ中に、マグネットロール４２の磁束密度のピークが位置する。比較例１では、初期のネガゴーストは良好であるが、印字枚数増加時のポジゴーストは悪化する。その理由は次のように考えられる。
In Comparative Example 1, the peak of the magnetic flux density of the
比較例１は、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布に当接圧の極大値が２つあり、たるみ部Ｖが生じる。しかしながら、当接ニップ内にマグネットロール４２の磁束密度のピークが存在すると、たるみ部Ｖでトナーは磁気的に現像スリーブ４１の方向に引き付けられ易くなる。そのため、たるみ部Ｖでの渦を巻くようなスムーズなトナーの滞留を維持することが難しくなるものと考えられる。従って、当接ニップにおいてトナーへの著しいストレスが生じて、トナーの劣化が促進され易くなる。その結果、印字枚数増加時に著しくポジゴーストが発生するものと考えられる。
In Comparative Example 1, there are two maximum values of the contact pressure in the pressure distribution in the contact nip where the developing
一方、具体例１及び具体例２においては、当接ニップ外にマグネットロール４２の磁束密度のピークが存在する。そのため、上述のような著しいトナー劣化が生じないものと考えられる。その結果、印字枚数増加時のポジゴーストの発生を抑制することができる。
On the other hand, in Specific Example 1 and Specific Example 2, the magnetic flux density peak of the
ここで、具体例２は、具体例１と比べて、初期のネガゴーストが軽微に悪化する。この理由は、現像スリーブ４１の表面移動方向において、最も近接したマグネットロール４２の磁束密度のピークが当接ニップの上流に位置するためであると考えられる。具体的には、当接ニップの上流近傍に磁束密度のピークが存在すると、現像スリーブ４１に供給されるトナー量が過剰になる。そのため、具体例２では、帯電付与性は具体例１と同等の能力であったとしても、トナーの１つ１つに与える電荷量が減少する。結果的に、具体例２では、帯電付与性が低下することになるため、初期のネガゴーストが軽微に発生するものと考えられる。一方、具体例１においては、当接ニップの下流近傍に磁束密度のピークが存在するため、上述のような現像スリーブ４１への過剰なトナー供給を抑制することができる。更に、具体例１では、トナーの磁気的な拘束力が規制部で著しく強くならないため、規制部材による規制力の低下を生じない。その結果、トナーコート量の変動を抑え、且つ、高帯電付与性により、初期のネガゴーストを抑制することができる。
Here, in the specific example 2, the initial negative ghost is slightly deteriorated compared to the specific example 1. The reason for this is considered that the peak of the magnetic flux density of the
又、具体例１は、具体例２に比べて、印字枚数増加時のポジゴーストが著しく良好である。その理由は、具体例１においてはトナー劣化が少ないためであると考えられる。つまり、具体例１では、当接ニップの下流にマグネットロール４２の磁束密度のピークが位置する。ここで、印字枚数増加に伴い、当接ニップ内の圧力変化が生じる。その際に、当接ニップ内の当接圧の２つの極大値間のたるみ部Ｖでの急激な圧力変化が起きることがある。しかしながら、具体例１においては、マグネットロール４２の磁束密度のピークが当接ニップの出口、即ち、当接ニップの下流に位置し、当接ニップの下流方向へ磁力が働くため、トナーは規制部を通過し易くなる。その結果、当接ニップ内の圧力増加を抑制することができる。即ち、当接ニップ内でのトナーストレスを軽減することができ、印字枚数増加時におけるトナー劣化、及びポジゴースト画像不良を著しく抑制することができる。
Further, the specific example 1 has a significantly better positive ghost when the number of printed sheets is increased than the specific example 2. The reason is considered to be because in Example 1, there is little toner deterioration. That is, in the specific example 1, the magnetic flux density peak of the
このように、本実施例においては、マグネットロール４２の磁束密度のピークが当接ニップ外に位置する。そのため、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布における当接圧の２つの極大値間のたるみ部Ｖでのトナーの滞留をスムーズに行うことができる。これにより、トナーに対する帯電付与性の向上、トナーに対する均一帯電付与性の向上を図ることができる。
Thus, in this embodiment, the peak of the magnetic flux density of the
又、本実施例では、上述のような渦を巻くようなスムーズなトナーの滞留をたるみ部Ｖに生じさせることにより、著しいトナー劣化を防止することができるため、印字枚数増加時のポジゴーストを抑制することができる。 Further, in this embodiment, since the toner stays in the slack portion V such that the above-described vortex is smoothly wound, the toner can be prevented from remarkably deteriorating. Can be suppressed.
又、当接ニップ外にマグネットロール４２の磁束密度のピークが位置することに加えて、該磁束密度のピーク位置が現像スリーブの表面移動方向において当接ニップの下流に位置することが好ましい。これにより、当接ニップ内における急激なトナーへのストレスの発生を著しく軽減し、印字枚数増加時のポジゴーストを著しく抑制することができる。
In addition to the fact that the peak of the magnetic flux density of the
次に、可撓性の規制部材としてのシート部材と無端形状のチューブ状部材との違いについて、具体例１と具体例３とを比較することで説明する。 Next, the difference between the sheet member as the flexible regulating member and the endless tubular member will be described by comparing the first specific example and the third specific example.
具体例３は、無端形状のチューブ状部材を用いたこと以外は、具体例１と同様の構成である。具体例３では、印字枚数増加時のポジゴーストが具体例１に比べて若干劣る。この理由は、具体例３が、具体例１に比べてトナー劣化がやや促進し易いか、或いはトナーへの均一な帯電付与性がやや低いためであると考えられる。つまり、具体例３は、規制部材が無端形状であるため、たるみ部Ｖで圧力が高くなった際に、具体例１のような規制部材が有端形状である場合に比べて、可撓性部材である規制部材の撓む方向が制限される。即ち、具体例３は、具体例１ほどたるみ部Ｖのトナーの滞留による均一帯電付与性を得ることができないか、或いはたるみ部Ｖのトナー量が変動した時の局所的な圧力増加を防止する効果が具体例１よりも低下する。その結果、トナー劣化が促進するか、或いはトナーへの均一な帯電付与性が低下することにより、軽微なポジゴーストが発生するものと考えられる。 Specific Example 3 has the same configuration as Specific Example 1 except that an endless tubular member is used. In specific example 3, the positive ghost when the number of printed sheets is increased is slightly inferior to that of specific example 1. The reason for this is considered that the specific example 3 is somewhat easier to promote the toner deterioration than the specific example 1, or the uniform charge imparting property to the toner is slightly low. That is, in the specific example 3, since the restriction member has an endless shape, when the pressure is increased in the slack portion V, the restriction member is more flexible than the case where the restriction member in the specific example 1 has an end shape. The direction in which the regulating member, which is a member, is bent is limited. That is, the specific example 3 cannot obtain the uniform charge imparting property due to the retention of the toner in the slack portion V as in the specific example 1, or the local pressure increase when the toner amount in the slack portion V fluctuates is prevented. The effect is lower than in Example 1. As a result, it is considered that a slight positive ghost is generated by promoting the toner deterioration or reducing the uniform charge imparting property to the toner.
次に、規制部材の保持方法、及び当接ニップ内の圧力分布における当接圧の極大値の形成方法の違いについて、具体例１と具体例４とを比較することで説明する。 Next, the difference between the method for holding the regulating member and the method for forming the maximum value of the contact pressure in the pressure distribution in the contact nip will be described by comparing the first specific example and the fourth specific example.
具体例４は、具体例１に比べて、印字枚数増加時のポジゴーストがやや悪い。この理由は、たるみ部Ｖの変形が初期状態でほぼ固定されているためであるためであると考えられる。つまり、具体例４では、シート状の可撓性部材に予め形状を記憶させ、現像スリーブ４１と当接しない状態で、たるみ部Ｖを形成させている。そのため、初期においては、具体例１と同様の効果が得られる。しかしながら、印字枚数増加時において、たるみ部Ｖの局所的圧力増加が不定期に生じるため、常時圧力の分散を行うことが困難となる。その結果、具体例４では、具体例１よりも、印字枚数増加時のポジゴーストの抑制効果がやや劣るものと考えられる。一方、具体例１では、シート状の規制部材を座屈させることで、たるみ部Ｖを形成している。そのため、たるみ部Ｖの変形が経時的に保持される。その結果、印字枚数増加時における、不定期なたるみ部Ｖの局所的圧力増加に常時対応して、圧力の分散を行うことができる。したがって、具体例１では、著しく印字枚数増加時のトナー劣化及びポジゴーストを抑制することができる。
Specific example 4 is slightly worse in positive ghost when the number of printed sheets is increased than in specific example 1. This is considered to be because the deformation of the slack portion V is substantially fixed in the initial state. That is, in the specific example 4, the shape is stored in advance in the sheet-like flexible member, and the slack portion V is formed in a state where the sheet does not contact the developing
ところで、小型化時には、現像スリーブに対する規制部材の当接の安定性の低下に伴い、トナーコート状態（帯電量、トナー層厚等）が不安定になり易い。これに対し、本実施例によれば、印字枚数増加時の長手濃度ムラ抑制のメカニズムについても述べたように、小型化時においても高い当接安定性を有する。その結果、小型化時においても、経時的に安定してゴーストを抑制することができる。 By the way, at the time of downsizing, the toner coat state (charge amount, toner layer thickness, etc.) tends to become unstable as the stability of the contact of the regulating member with the developing sleeve decreases. On the other hand, according to the present embodiment, as described for the mechanism for suppressing the longitudinal density unevenness when the number of printed sheets is increased, the contact stability is high even when the size is reduced. As a result, ghost can be suppressed stably over time even when downsized.
以上説明したように、本実施例によれば、現像スリーブ１２と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布に、当接圧の極大値が複数あることにより、トナーの摩擦帯電回数が増え、トナーに対する電荷付与性が向上する。そのため、カートリッジをセットした後の印字枚数が少ない状態、即ち、現像容器４５内に帯電量の低いトナーが非常に多い状態においても、所定の帯電量をトナーに付与することができる。そのため、著しく初期のネガゴーストを抑制することができる。
As described above, according to this embodiment, the number of frictional charging times of the toner can be reduced because there are a plurality of maximum contact pressure values in the pressure distribution in the contact nip where the developing
又、現像スリーブ４１と規制部材とが当接する当接ニップ内の圧力分布に、当接圧の極大値が複数あることにより、トナーに対して規制力が働く回数が増加する。これにより、トナーの入れ替わり性及び剥ぎ取り性が向上する。特に、現像スリーブ４１の表面移動方向において上流の極大値による規制部では、トナーの取り込み形状が大きいため、現像容器４５から新たに供給されたトナーと現像残りトナーの入れ替わり性が向上する。現像スリーブ４１の表面移動方向に対して下流の極大値による規制部では、予めトナー量が規制された状態で規制力を与えることができる。そのため、過剰な帯電量を有したトナーが現像スリーブ４１の表面に強固に付着していても、これを剥ぎ取ることができる。
Further, since there are a plurality of maximum values of the contact pressure in the pressure distribution in the contact nip where the developing
又、当接ニップ内の圧力分布における当接圧の極大値間のたるみ部Ｖ、及び現像スリーブ４１の表面移動方向において下流の極大値による規制力により、渦を巻くようなスムーズなトナーの滞留が発生する。このため、トナーに対して、適正な電荷付与を均一に行うことができる。つまり、過剰に帯電したトナーや帯電量が不十分なトナーの生成を著しく抑制することができる。
Further, the toner stays smoothly like a vortex due to the slack portion V between the maximum values of the contact pressure in the pressure distribution in the contact nip and the regulating force due to the maximum value downstream in the surface movement direction of the developing
又、規制部材として可撓性部材を用いることにより、当接ニップ内のたるみ部Ｖにおけるトナー量が変動した時の局所的な圧力増加を防止することができる。 Further, by using a flexible member as the restricting member, it is possible to prevent a local pressure increase when the toner amount in the slack portion V in the contact nip fluctuates.
又、当接ニップ外にマグネットロール４２の磁極を有することで、たるみ部Ｖでの渦を巻くようなトナー滞留をスムーズに行うことができるため、著しくトナー劣化を防止することができる。その結果、トナー劣化によるトナーの電荷分布のブロード化、即ち、過剰な電荷量を有したトナー及び帯電量が不十分なトナーの生成を著しく抑制することができる。
Further, by having the magnetic pole of the
従って、本実施例によれば、印字枚数増加時のポジゴーストを著しく抑制することができる。 Therefore, according to this embodiment, it is possible to remarkably suppress the positive ghost when the number of printed sheets is increased.
又、当接ニップ内のたるみ部Ｖのトナー量が変動した時の局所的な圧力増加を著しく抑制するためには、マグネットロール４２の磁極位置は、次のように設定することがより好ましい。即ち、現像スリーブ４２の表面移動方向において、当接ニップ外であって、且つ、当接ニップの下流に磁束密度のピークが位置するように設定することがより好ましい。
In order to remarkably suppress a local pressure increase when the amount of toner in the slack portion V in the contact nip fluctuates, it is more preferable to set the magnetic pole position of the
又、規制部材として有端形状のシート形状部材を用いることがより好ましい。これは、斯かる規制部材は、撓む方向が制限され難いため、当接ニップ内のたるみ部Ｖのトナー量が変動した時の局所的な圧力増加を著しく抑制することができるか、或いは均一帯電付与性を得ることができるためである。 Further, it is more preferable to use an end-shaped sheet-shaped member as the regulating member. This is because such a restricting member is unlikely to be restricted in the direction in which it is bent, so that it is possible to remarkably suppress a local increase in pressure when the amount of toner in the slack portion V in the contact nip fluctuates, or to be uniform. This is because charge imparting properties can be obtained.
更に、当接ニップの不定期な圧力増加を防止するためには、シート状の規制部材を座屈を利用して、たるみ部Ｖを形成することがより好ましい。 Furthermore, in order to prevent an irregular increase in pressure at the contact nip, it is more preferable to form the slack portion V by using buckling of the sheet-like regulating member.
以上のような効果により、本実施例によれば、初期ネガゴースト及び印字枚数増加時のポジゴーストを著しく抑制することができる。 Due to the effects as described above, according to the present embodiment, the initial negative ghost and the positive ghost when the number of printed sheets increases can be remarkably suppressed.
つまり、本実施例によれば、初期の現像容器４５内のトナー帯電量が低い状態でのネガゴースト、及び過剰な電荷量発生、或いは、トナー帯電量分布がブロード化した際の印字枚数増加時のポジゴーストを抑制することができる。従って、本実施例によれば、現像履歴を反映したゴースト画像を経時的に抑制することができる。
That is, according to the present embodiment, the negative ghost in the initial state in which the toner charge amount in the developing
特に、本実施例によれば、トナーコート状態及び当接状態が不安定となり易い小型化時においても、上述のような効果を得ることができる。 In particular, according to the present embodiment, the above-described effects can be obtained even when the toner coating state and the contact state are likely to be unstable and the size is reduced.
尚、上述の実施例では、現像装置は、特に、現像剤担持体と像担持体とを非接触とした状態で現像を行う磁性一成分非接触現像方式の現像装置であるものとして説明した。前述のように、現像剤担持体を摺擦する部材が実質的に規制部材のみである、磁性一成分非接触現像方式の現像装置において、本発明は極めて好適に作用する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、磁性一成分現像剤を用い、現像剤担持体を像担持体に接触させて現像を行う方式の現像装置にも適用することができ、上記同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiments, the developing device is described as being a magnetic one-component non-contact developing type developing device that performs development in a state where the developer carrier and the image carrier are not in contact with each other. As described above, the present invention works extremely favorably in a magnetic one-component non-contact developing type developing apparatus in which the member that slides on the developer carrying member is substantially only the regulating member. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to a developing device using a magnetic one-component developer and performing development by bringing a developer carrier into contact with an image carrier. Similar effects can be obtained.
１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ
３ 露光装置
４Ａ、４Ｂ 現像装置
６ 転写ローラ
７ 定着装置
８ クリーニング装置
９Ａ プロセスカートリッジ（電子写真カートリッジ）
４１ 現像スリーブ（現像剤担持体）
４２ マグネットロール（磁界発生手段）
４３ 現像剤規制手段
４３ａ 可撓性シート部材（規制部材）
４３ｂ 可撓性シート保持部材（規制部材保持部材）
ｈ１、ｈ２ 支持部
ｎ 当接ニップ（ニップ部）
Ｐ 転写材
1 Photosensitive drum (image carrier)
2 Charging
41 Development sleeve (developer carrier)
42 Magnet roll (magnetic field generating means)
43 Developer regulating means 43a Flexible sheet member (regulating member)
43b Flexible sheet holding member (regulating member holding member)
h1, h2 Support part n Contact nip (nip part)
P transfer material
Claims (7)
前記現像剤規制手段は、前記現像剤担持体に当接してニップ部を形成する可撓性の規制部材と、前記規制部材が前記現像剤担持体に当接するように前記規制部材を保持する保持部材と、を備え、
前記現像剤規制手段は、前記規制部材を前記現像剤担持体に押圧して、前記ニップ部における前記現像剤担持体の表面移動方向の当接圧分布において極大値が２つ存在するように前記規制部材を変形させるように構成されており、
前記規制部材は、前記現像剤担持体に当接する第１当接部と、前記保持部材に当接する第２当接部と、を有し、前記規制部材が前記第１当接部で前記現像剤担持体に当接すること及び／又は前記第２当接部で前記保持部材に当接することにより発生する弾性力により、前記規制部材は前記保持部材に支持され、
前記磁界発生手段が発生する磁界の磁束密度分布において、前記ニップ部に最も近接する磁束密度のピーク位置は、前記ニップ部の外に存在することを特徴とする現像装置。 A developer carrying member carrying a magnetic one-component developer; a magnetic field generating means provided inside the developer carrying member for generating a magnetic field for attracting the magnetic one-component developer to the developer carrying member; and the developer A developer regulating means for regulating the magnetic one-component developer on the carrier, and developing the electrostatic image with the magnetic one-component developer carried on the developer carrier,
The developer regulating means includes a flexible regulating member that abuts on the developer carrying member to form a nip portion, and a holding member that holds the regulating member so that the regulating member abuts on the developer carrying member. A member, and
The developer regulating means presses the regulating member against the developer carrying member so that there are two maximum values in the contact pressure distribution in the surface movement direction of the developer carrying member at the nip portion. It is configured to deform the restricting member,
The restricting member has a first abutting portion that abuts on the developer carrying member and a second abutting portion that abuts on the holding member, and the restricting member is the first abutting portion and the developing member The regulating member is supported by the holding member by the elastic force generated by coming into contact with the agent carrier and / or coming into contact with the holding member at the second contact portion,
2. A developing device according to claim 1, wherein in the magnetic flux density distribution of the magnetic field generated by the magnetic field generating means, the peak position of the magnetic flux density closest to the nip portion exists outside the nip portion.
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