JP2008203470A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いて像担持体上に形成した静電潜像を現像手段にて可視化して顕画像とし、その後、この顕画像を記録材上に転写及び定着して永久画像を得る画像形成装置に関する。 In the present invention, an electrostatic latent image formed on an image carrier using an electrophotographic method is visualized by a developing means to form a visible image, and then the visible image is transferred and fixed on a recording material to obtain a permanent image. The present invention relates to an image forming apparatus.
ここで、電子写真方式の画像形成装置としては、例えば複写機、プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザービームプリンタ等)、ファクシミリ装置、及び、ワードプロセッサ等が含まれる。 Here, the electrophotographic image forming apparatus includes, for example, a copying machine, a printer (for example, an LED printer, a laser beam printer, etc.), a facsimile apparatus, and a word processor.
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置においては、電子写真感光体のような像担持体を帯電した後に画像情報に応じて露光して静電潜像を形成し、この静電潜像に応じて現像手段により現像剤を像担持体に供給して現像剤像とする。次いで、この現像剤像を転写手段によって記録材、例えば、記録用紙、OHPシート、布などに転写した後、定着手段によって現像剤像を記録材に定着して記録画像を得ている。 Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, for example, an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member is charged and then exposed according to image information to form an electrostatic latent image. Then, the developer is supplied to the image carrier by the developing means to form a developer image. Next, the developer image is transferred onto a recording material such as a recording paper, an OHP sheet, or a cloth by a transfer unit, and then the developer image is fixed on the recording material by a fixing unit to obtain a recorded image.
例えば、帯電手段として接触帯電装置を使用し、現像手段として非磁性トナーを用いた非磁性一成分接触現像装置を用いた画像形成装置がある。接触現像方式の現像装置は、像担持体と現像剤担持体間にギャップを作り、その間に交番電界を形成してトナーを飛翔させて現像する、所謂、ジャンピング現像方式とは異なり、像担持体と現像剤担持体を接触させて現像を行う。そのため現像工程時に発生する現像剤の飛散が少ない点で優れ、かつ像担持体上の静電潜像に対して忠実に現像剤像を形成できることから近年実用化されてきている。 For example, there is an image forming apparatus using a contact charging device as a charging unit and a non-magnetic one-component contact developing device using a non-magnetic toner as a developing unit. Unlike the so-called jumping development method, a contact developing type developing device creates a gap between an image carrier and a developer carrier, and forms an alternating electric field therebetween to develop toner. The developer is carried in contact with the developer carrier. For this reason, it has been put to practical use in recent years because it is excellent in that the developer scattered during the development process is small and can form a developer image faithfully with respect to the electrostatic latent image on the image carrier.
図4に、接触現像装置を用いた画像形成装置200の一例を示す。
FIG. 4 shows an example of an
本例にて、画像形成装置200は、レーザービームプリンタとされ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、「感光ドラム」という。)1を備えている。そして、感光ドラム1に接触して従動回転する接触帯電装置としての帯電ローラ2に所定の帯電バイアスが印加されることによって、感光ドラム1の表面は一様に帯電される。
In this example, the
次に、感光ドラム1の表面は、レーザービーム等の露光装置3によって画像情報信号に応じた光Lで露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像装置10によって、現像剤Tとしてのトナーが供給され、トナー像として可視像化される。トナーTとしては、転写性に優れた球形のトナーが用いられている。
Next, the surface of the photosensitive drum 1 is exposed with light L corresponding to the image information signal by an exposure device 3 such as a laser beam, and an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is supplied with toner as the developer T by the developing
現像装置10は、現像容器11を備え、現像容器11内に、ローラ型の現像剤担持体である現像ローラ12、ブレード状の規制部材である現像ブレード15、及び、現像剤供給部材であるトナー供給ローラ13を具備している。現像容器11内のトナーは、トナー供給ローラ13の矢印方向の回転に伴い現像ローラ12の表面に供給される。現像ローラ12上のトナーは、現像ローラ12の矢印方向の回転に伴い現像ブレード15と現像ローラ12の当接部分Nに送られて、この部分にてトリボ付与され、適正な量に薄層化される。薄層化されたトナーは、更に現像ローラ12の回転に伴い感光ドラム1との当接部、即ち、現像領域Aに送られ静電潜像に応じて現像される。
The developing
一方、記録材Pが、記録材カセット40から搬送手段を通じて転写ローラ4が配置された転写部に供給される。
On the other hand, the recording material P is supplied from the
感光ドラム1上のトナー像は、転写ローラ4に転写バイアス(電圧)が印加されることで、記録材P上に転写されて、未定着画像が形成される。次いで、記録材Pは、定着装置7に搬送されて、ここで未定着画像の記録材Pへの定着が行われ、その後、排紙トレイ25に搬出されて、画像形成は終了する。
The toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto the recording material P by applying a transfer bias (voltage) to the transfer roller 4 to form an unfixed image. Next, the recording material P is transported to the fixing device 7 where the unfixed image is fixed onto the recording material P, and then transported to the
また、転写時に転写されずに感光ドラム1上に残った転写残トナーは、クリーニング部材としてのクリーニングブレード5を備えたクリーニング装置6に回収される。これにより、感光ドラム1上はクリーニングされ、繰り返し画像形成に供される。
Further, the untransferred toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred at the time of transfer is collected by a cleaning device 6 having a
現像装置10内のトナーは、上記したように、現像ローラ12上にて、トナー供給ローラ13や現像ブレード15と摺擦を受け、更に、現像時において感光ドラム1との間でも摺擦を受ける。このような摺擦が繰り返されることにより、現像容器11内のトナーは、新品状態のトナーと異なった状態となる。
As described above, the toner in the developing
具体的には、トナー表面に外添されたシリカなどの添加剤がトナー粒子自体に埋め込まれたり、或は、遊離したりする。そのため、トナーは、現像剤として求められる流動性、帯電性などの性能が次第に変化してくる。この現象、すなわちトナーの物性変化は、画像形成動作を多数回繰り返すとより顕著になってくる。 Specifically, an additive such as silica externally added to the toner surface is embedded in or released from the toner particles themselves. Therefore, the toner gradually changes in performance such as fluidity and chargeability required as a developer. This phenomenon, that is, the change in toner physical properties, becomes more prominent when the image forming operation is repeated many times.
本発明者らの検討によれば、このように物性変化したトナー(以後、「劣化トナー」という。)は、帯電性、流動性などが低下する。そのために、現像装置内で劣化の少ないトナーと混ざりあった際に、相互のトナーによる凝集を引き起こし、画像上において濃淡ムラやトナーボタ落ち(斑点上にトナー塊が画像上に落下する)が発生する場合があった。 According to the study by the present inventors, the toner whose physical properties have changed in this way (hereinafter referred to as “deteriorated toner”) is reduced in chargeability, fluidity and the like. For this reason, when the toner is mixed with a toner with little deterioration in the developing device, aggregation occurs due to the mutual toner, and uneven density or toner blurring occurs on the image (toner lump falls on the image on the spot). There was a case.
特に、トナー補給方式を用いた画像形成装置の場合においては、補給されるトナーがほとんど劣化していない状態である。そのために、トナーが補給されて補給トナーと劣化トナーが混ざり合うとより凝集し、上記に述べた濃淡ムラやトナーボタ落ちはより顕著に発生し易くなる。 In particular, in the case of an image forming apparatus using a toner replenishing method, the toner to be replenished is in a state that hardly deteriorates. For this reason, when the toner is replenished and the replenished toner and the deteriorated toner are mixed, the toner is more agglomerated, and the above-described density unevenness and toner dropout are more likely to occur.
これらの濃淡ムラやトナーボタ落ちの対策として、トナーへの摺擦による負荷を軽減する方法、及び、トナー自身を物性変化しにくくする方法等が考えられる。しかし、前者はブレードによるトリボ付与やドラムとの接触等基本的な構成に関わるものであり、摺擦による負荷の低減にも限界がある。またトナーとしても必要な物性としての流動性や被トリボ付与性や定着性の確保等を鑑みると限界がある。 As measures against such unevenness in density and toner drop, a method of reducing the load caused by rubbing on the toner, a method of making the toner itself difficult to change physical properties, and the like can be considered. However, the former is related to basic structures such as tribo application by a blade and contact with a drum, and there is a limit in reducing the load caused by rubbing. In addition, the toner has limitations in view of fluidity as necessary physical properties, tribo application property, securing of fixing property, and the like.
このような状況から、これらの濃淡ムラやトナーボタ落ちに対して、別途対策が望まれている。例えば特許文献1に記載の現像装置においては、現像ローラと現像ブレード間に交番電界を形成することが提案されている。この現像装置は、現像ローラと現像ブレード間でトナーを往復運動させてトナーの凝集をほぐし、濃淡ムラやトナーのボタ落ちを防止し、現像ローラのトナーコートを安定させている。
しかしながら、接触現像装置において、上記特許文献1に記載される範囲の交番電界を現像ローラと現像ブレード間に形成しても問題があった。つまり、画像形成動作を多数回繰り返した後のトナーの物性変化が生じた状態では、上記したトナーボタ落ちや濃淡ムラが防ぎきれない場合があった。 However, in the contact developing device, there is a problem even if an alternating electric field in the range described in Patent Document 1 is formed between the developing roller and the developing blade. That is, in the state where the physical properties of the toner have changed after the image forming operation has been repeated many times, the above-described toner drop and density unevenness may not be prevented.
更に、接触現像装置は、現像装置が長時間放置されると、現像ローラと現像ブレードとの当接位置において、現像ローラが現像ブレードの圧力によって局所的に凹み、問題が生じた。つまり、この凹み部分で現像ローラ上のトナーコート量が増え、現像ローラ周期で濃くなるバンディング画像、所謂、「現像ローラセット跡画像」が発生する場合があった。 Furthermore, when the developing device is left for a long time, the contact developing device has a problem in that the developing roller is locally recessed by the pressure of the developing blade at the contact position between the developing roller and the developing blade. That is, in some cases, the toner coat amount on the developing roller increases in the recessed portion, and a banding image that becomes darker with the developing roller cycle, that is, a so-called “developing roller set trace image” may occur.
本発明の目的は、接触現像装置における現像剤担持体上の現像剤のコート状態を均一にして、濃淡ムラやトナーボタ落ち、更には、バンディング画像の発生を抑えることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of uniforming a developer coating state on a developer carrying member in a contact developing device and suppressing occurrence of uneven density, toner blurring, and generation of banding images. For the purpose.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と、
前記像担持体を帯電させるための帯電手段と、
前記帯電手段によって帯電させられた前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成するための露光手段と、
非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、前記非磁性一成分現像剤を前記像担持体へと搬送する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制し、且つ、現像剤を摩擦帯電させるための層厚規制部材と、を具備し、前記像担持体に接触し直流電圧を印加することにより、前記像担持体表面に形成された前記静電潜像に応じて前記非磁性一成分現像剤を前記像担持体に付着させるための現像手段と、
前記層厚規制部材へ直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加するための電圧印加手段と、
を有する画像形成装置において、
前記層厚規制部材は導電性の板状部材で、且つ、少なくとも前記現像剤担持体との接触部分は絶縁体材料で構成されており、
前記層厚規制部材と前記現像剤担持体には同じ直流電圧を印加するとともに、前記層厚規制部材には交流電圧をも印加し、
非画像形成時における前記現像剤担持体の回転中の一部において、前記電圧印加手段によって前記層厚規制部材に印加される交流電圧は、画像形成時に印加される交流電圧とは異なることを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention comprises an image carrier,
Charging means for charging the image carrier;
Exposure means for exposing the surface of the image carrier charged by the charging means to form an electrostatic latent image;
A developer container containing a non-magnetic one-component developer, a rotatable developer carrier for conveying the non-magnetic one-component developer to the image carrier, and a layer thickness of the developer on the developer carrier And a layer thickness regulating member for triboelectrically charging the developer, and the static electricity formed on the surface of the image carrier by applying a DC voltage while contacting the image carrier. Developing means for adhering the non-magnetic one-component developer to the image carrier in accordance with an electrostatic latent image;
Voltage application means for applying a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the layer thickness regulating member;
In an image forming apparatus having
The layer thickness regulating member is a conductive plate-like member, and at least a contact portion with the developer carrier is made of an insulating material,
While applying the same DC voltage to the layer thickness regulating member and the developer carrier, also applying an AC voltage to the layer thickness regulating member,
The AC voltage applied to the layer thickness regulating member by the voltage applying means during a part of the rotation of the developer carrier during non-image formation is different from the AC voltage applied during image formation. An image forming apparatus.
本発明によれば、非画像形成時に現像剤担持体と層厚規制部材との間に画像形成時とは異なる交番電界を形成することによって、現像剤担持体上の現像剤コートを安定させ、濃淡ムラやトナーボタ落ちの発生を防止し、且つ長期放置後に発生するバンディング画像、所謂、「現像ローラセット跡画像」の発生をも防止できる。 According to the present invention, by forming an alternating electric field different from that at the time of image formation between the developer carrier and the layer thickness regulating member during non-image formation, the developer coat on the developer carrier is stabilized, It is possible to prevent the occurrence of density unevenness and toner blurring and to prevent the occurrence of a banding image, that is, a so-called “development roller set trace image” that occurs after being left for a long time.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。ただし、以下に示す実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the following examples are intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. is not. Further, the materials, shapes, etc. of the members once described in the following description are the same as those in the first description unless otherwise described.
実施例1
図1は、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。本実施例においては、黒単色の画像形成を行う画像形成装置について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、複数色の画像形成を行うカラー画像形成装置にも適用できる。また、参照番号に関しては、先に説明した従来例と同等の構成及び機能を持つ部材には同じ参照番号を用いて説明する。
Example 1
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, an image forming apparatus that forms a black monochrome image will be described. However, the present invention is not limited to these embodiments, and is also applicable to a color image forming apparatus that forms a plurality of colors. it can. Further, regarding the reference numbers, members having the same configurations and functions as those of the conventional example described above will be described using the same reference numbers.
本実施例にて、画像形成装置100は、静電潜像が形成される像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム1を備えている。さらに、感光ドラム1上に形成された静電潜像を現像剤Tにて現像する現像装置10を有している。後述するように、本実施例では、現像剤Tとして負帯電性の非磁性一成分現像剤(以下、「トナー」という。)を使用するものとする。
In this embodiment, the
又、現像装置10には、現像剤補給手段30から現像剤(トナー)Tが補給され、現像剤補給手段(以下、「トナーホッパー」という。)30からのトナーの補給は、制御手段(図示せず)にて制御される。
The developing
感光ドラム1は、画像形成装置100のほぼ中心部に配置され、矢印R1方向に回転可能に支持されている。画像形成動作が開始されると、帯電手段としての帯電ローラ2は、感光ドラム1の表面を一様に帯電する。その後、露光手段としてのレーザー照射手段3が、感光ドラム1表面を画像情報に対応したレーザー光により露光を行い、感光ドラム1上に静電潜像を形成する。
The photosensitive drum 1 is disposed substantially at the center of the
本実施例では、感光ドラム1の帯電電荷は負極性である。そして、画像情報に対応した静電潜像は、レーザー照射手段3からのレーザー光による露光によって、負極性の帯電電荷が減衰した部分に形成される。 In this embodiment, the charged charge of the photosensitive drum 1 is negative. Then, the electrostatic latent image corresponding to the image information is formed in a portion where the negative charged charge is attenuated by the exposure with the laser beam from the laser irradiation means 3.
その後、静電潜像は、感光ドラム1の回転に伴って、現像装置10が供給するトナーによって可視化されて、感光ドラム1上にトナー像が形成される。
Thereafter, the electrostatic latent image is visualized by toner supplied by the developing
本実施例では、現像方式は反転現像方式である。そのため、帯電電荷と同極性(負極性)のトナーが、感光ドラム1上の負極性の帯電電荷が減衰した部分(画像部)に付着する。又、トナーは、トナーホッパー30から現像容器11へ補給される。
In this embodiment, the developing method is a reversal developing method. Therefore, toner having the same polarity (negative polarity) as the charged charge adheres to the portion (image portion) on the photosensitive drum 1 where the negative charged charge is attenuated. The toner is supplied from the
一方、カセット40に収容された記録材Pは、給紙ローラ41によって感光ドラム1と転写手段としての転写ローラ4とが当接する転写領域へと、感光ドラム1上のトナー像が転写領域に至るのに同期して搬送される。
On the other hand, the recording material P accommodated in the
そして、感光ドラム1上のトナー像と記録材Pとが転写領域に至ると、転写ローラ4によって転写領域に形成される転写電界により、トナー像が記録材P上に転写される。その後、記録材Pに担持された未定着トナー像は、定着装置7の備える定着手段(ヒートローラ)による加熱、及び、加圧手段による加圧を受けて、記録材P上に永久画像として定着される。 When the toner image on the photosensitive drum 1 and the recording material P reach the transfer region, the toner image is transferred onto the recording material P by the transfer electric field formed in the transfer region by the transfer roller 4. Thereafter, the unfixed toner image carried on the recording material P is fixed on the recording material P as a permanent image by being heated by a fixing means (heat roller) provided in the fixing device 7 and being pressurized by the pressing means. Is done.
又、トナー像の転写を終了した感光ドラム1は、ブレード状のクリーニング部材5を備えるクリーニング装置6によって、感光ドラム1表面に残留する転写残トナーが除去され、続く画像形成動作に備える。
In addition, after the toner image transfer is completed, the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is removed by a cleaning device 6 including a blade-shaped
次に、図2をも参照して、現像装置10及びトナーホッパー30について更に説明する。
Next, the developing
本実施例では、現像装置10は、現像剤Tとしてのトナーを担持搬送し、トナーを像担持体、即ち、感光ドラム1に接触させて静電潜像を現像する現像剤担持体(以下、「現像ローラ」という。)12を有している。即ち、現像装置10は、現像ローラ12を感光ドラム1に当接させ、トナーを感光ドラム1と「接触」させた状態で現像を行う接触現像方式を採用している。
In this embodiment, the developing
また、現像装置10は、現像ローラ12へトナーを供給する現像剤供給手段(以下、「トナー供給ローラ」という。)13を備えている。さらに、トナー供給ローラ13により供給されたトナーを規制して現像ローラ12上にトナーの薄層を形成する現像剤層厚規制手段(以下、「現像ブレード」という。)15を有する。
Further, the developing
トナーホッパー30内には、トナーホッパー30内のトナーをほぐすための攪拌部材31と、トナーホッパー30から現像装置10にトナーを補給するための補給ローラ32が配置されている。現像装置10の光学式残検手段16(発光部16a、受光部16b、光透過窓16c、16d)でトナー量が検知され、検知結果に応じて補給ローラ32から現像装置10に必要なトナー量を適宜補給する。
In the
また、現像剤Tは、負帯電性の非磁性一成分現像剤(トナー)であり、低軟化点物質を内包する内部構造を形成することで、定着装置7における省エネルギー化を図ったものである。トナーの作製方法としては、例えば、特公昭63−10231号公報、特開昭59−53856号公報、特開昭59−61842号公報などに記載の懸濁重合方法による現像剤作製方法を用いることが出来る。 Further, the developer T is a negatively charged non-magnetic one-component developer (toner), and is intended to save energy in the fixing device 7 by forming an internal structure containing a low softening point substance. . As a toner production method, for example, a developer production method by a suspension polymerization method described in JP-B-63-10231, JP-A-59-53856, JP-A-59-61842, or the like is used. I can do it.
本実施例では、トナーとしては、低軟化点物質を外殻樹脂で被覆した、所謂、コア/シェルの内部構造を有し、この構造中のシェル部分を重合法により形成した体積平均粒径6μmの球形トナーを用いている。常温下或は加圧下での懸濁重合方式によれば、粒径が3〜8μmの球形微粒子をシャープな粒度分布で、比較的容易に得られる。そのため、重量比電荷の分布もシャープなものとなり、現像コントラストに応じた一様な現像が行われる。 In this embodiment, the toner has a so-called core / shell internal structure in which a low softening point material is coated with an outer shell resin, and a volume average particle diameter of 6 μm formed by polymerization of the shell portion in this structure. The spherical toner is used. According to the suspension polymerization system at room temperature or under pressure, spherical fine particles having a particle size of 3 to 8 μm can be obtained relatively easily with a sharp particle size distribution. For this reason, the distribution of the weight specific charge becomes sharp, and uniform development according to the development contrast is performed.
また、懸濁重合法以外にも、単量体は可溶で、重合して得られる重合体は不溶であるような水系有機溶剤を用いて直接トナーを生成する分散重合方法により製造したトナーが使用される。更には、水溶性極性重合開始剤の存在下で直接重合してトナーを生成する、ソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法、などを用いて製造したトナーの使用が可能である。 In addition to the suspension polymerization method, a toner produced by a dispersion polymerization method in which a monomer is soluble and a polymer obtained by polymerization is insoluble in an aqueous organic solvent that is directly insoluble is used. used. Furthermore, it is possible to use a toner produced using an emulsion polymerization method typified by a soap-free polymerization method in which a toner is produced by direct polymerization in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator.
次に、本実施例にて現像剤として使用するトナーの形状について説明する。 Next, the shape of the toner used as a developer in this embodiment will be described.
前述したように本実施例において球形のトナーを用いており、具体的には平均円形度は0.950以上のものを用いている。これによって、カブリ特性、転写性が非常に高まる。この理由としては、円形度が非常に高いためにトナー粒子と感光体との接触面積が小さく、鏡像力やファンデルワールス力等に起因するトナー粒子の感光体への付着力が低下するため転写され易いからである。更に加えて、上述のように摩擦帯電付与部材と個々のトナー粒子の摩擦帯電が均一となるため、カブリや画質低下の原因となる帯電量のバラツキが少ないこと、等が挙げられる。また、平均円形度を0.970以上とするとより好ましい。 As described above, spherical toner is used in this embodiment, and specifically, a toner having an average circularity of 0.950 or more is used. As a result, fog characteristics and transferability are greatly enhanced. The reason for this is that the contact area between the toner particles and the photoconductor is small due to the extremely high degree of circularity, and the adhesion of the toner particles to the photoconductor due to mirror image force, van der Waals force, etc. is reduced. It is because it is easy to be done. In addition, as described above, the frictional charge imparting member and the individual toner particles are uniform in frictional charge, so that there is little variation in the amount of charge that causes fogging and a decrease in image quality. The average circularity is more preferably 0.970 or more.
以下、本実施例の平均円形度の測定方法について説明する。 Hereinafter, a method for measuring the average circularity of the present embodiment will be described.
本実施例における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものである。本実施例では東亞医用電子製フロー式粒子像分析装置「FPIA−1000」を用いて測定を行い、3μm以上の円相当径の粒子群について測定された各粒子の円形度(Ci)を下式(1)によりそれぞれ求めた。更に、下記式(2)で示すように、測定された全粒子の円形度(Ci)の総和を全粒子数(m)で除した値を平均円形度(Cmean)と定義する。
円形度(Ci)=粒子数と同じ投影面積を持つ円の周囲長/粒子の投影像の周囲長・・・(1)
The average circularity in this example is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of the particles. In this example, measurement was performed using a flow type particle image analyzer “FPIA-1000” manufactured by Toago Medical Electronics, and the circularity (Ci) of each particle measured for a particle group having a circle-equivalent diameter of 3 μm or more was expressed by the following equation. Each was determined by (1). Furthermore, as shown by the following formula (2), a value obtained by dividing the total sum of the measured circularity (Ci) of all particles by the total number of particles (m) is defined as an average circularity (Cmean).
Circularity (Ci) = perimeter of a circle having the same projected area as the number of particles / perimeter of a projected image of a particle (1)
尚、本実施例で用いている測定装置である「FPIA−1000」は、以下の算出法を用いている。つまり、各粒子の円形度を算出後、平均円形度の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度0.40〜1.00を61分割したクラスに分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度の算出を行う算出法を用いている。 In addition, “FPIA-1000” which is a measuring apparatus used in the present embodiment uses the following calculation method. That is, after calculating the circularity of each particle, in calculating the average circularity, the particles are divided into classes having a circularity of 0.40 to 1.00 divided into 61 according to the obtained circularity, and the central value of the dividing point and A calculation method is used in which the average circularity is calculated using the frequency.
具体的な測定方法としては、界面活性剤を約0.1mg溶解している水10mlに現像剤約5mgを分散させて分散液を調整する。そして、超音波(20kHz、50W)を分散液に5分間照射し、分散液濃度を5000〜2万個/μlとして、前記装置により測定を行い、3μm以上の円相当径の粒子群の平均円形度を求める。 As a specific measuring method, about 5 mg of developer is dispersed in 10 ml of water in which about 0.1 mg of a surfactant is dissolved to prepare a dispersion. Then, ultrasonic waves (20 kHz, 50 W) are irradiated to the dispersion for 5 minutes, the dispersion concentration is set to 5000 to 20,000 / μl, the measurement is performed with the above apparatus, and the average circle of particles having an equivalent circle diameter of 3 μm or more is measured. Find the degree.
本実施例における平均円形度とは、現像剤の凹凸の度合いの指標であり、現像剤が完全な球形の場合1.000を示し、現像剤の表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。 The average circularity in this embodiment is an index of the degree of unevenness of the developer, and is 1.000 when the developer is a perfect sphere, and the average circularity becomes smaller as the developer surface shape becomes more complicated. It becomes.
尚、本測定において3μm以上の円相当径の粒子群についてのみ円形度を測定するのは、次の理由の為である。つまり、3μm未満の円相当径の粒子群にはトナー粒子とは独立して存在する外部添加剤の粒子群も多数含まれるため、その影響によりトナー粒子群についての円形度が正確に見積もれないからである。 In this measurement, the degree of circularity is measured only for a particle group having an equivalent circle diameter of 3 μm or more for the following reason. In other words, since the particle group having an equivalent circle diameter of less than 3 μm includes a large number of external additive particle groups that exist independently of the toner particles, the circularity of the toner particle group cannot be accurately estimated due to the influence thereof. It is.
次に、図2を参照して、現像装置10に配置されている各部材について説明する。
Next, each member arranged in the developing
現像装置10は、現像容器11内にトナーを有している。現像容器11は、現像ローラ12とトナー供給ローラ13と現像ブレード15とが配置されている現像室11Aと、攪拌部材14が配置されている攪拌室11Bと、攪拌室11Bから現像室11Aへトナーが移動するために設けられた開口部11Cと、を有する。ここで、攪拌室11Bは、開口部11Cを挟んで現像室11Aの上方に配置されている。
The developing
また、現像容器11は、感光ドラム1と対向する側の一部に開口部11Dが設けられている。現像ローラ12は、開口部11Dから一部露出し、かつ、矢印R2方向に回転可能なように現像容器11に支持されている。
Further, the developing
現像ローラ12は、導電剤(カーボン等)を分散させた低硬度のゴム材(シリコーン、ウレタン等)或は発泡体、及びその組み合わせにより構成された半導電性弾性体ローラであり、所定の当接圧にて感光ドラム1に当接している。又、開口部11Dには、現像ローラ12の下方からのトナーの飛散を防止するために、吹き出し防止シート9が設けられている。
The developing
攪拌領域の下方には、トナーの供給及び回収を行うトナー供給ローラ13が現像ローラ12に当接するように配置されている。トナー供給ローラ13は弾性発泡体からなる弾性ローラであり、矢印R3方向に回転している。
Below the stirring region, a
現像容器11内のトナーは、攪拌部材14により十分に攪拌され、その後、主に重力による移動により開口部11Cを通過し、トナー供給ローラ13により搬送され、現像ローラ12に供給される。
The toner in the developing
現像ローラ12にはトナーの層厚を規制する規制部材としての現像ブレード15が、圧接して設けられている。現像ブレード15は、厚さ0.1mmの板バネ状の金属薄板の導電層(板状部材)15aに現像ローラ12の当接面側表面に絶縁層75μm、接着層25μmでトータル0.1mmの絶縁層(絶縁体材料)15bを設けた弾性規制部材で構成されている。本実施例では、絶縁層15bは、ネガトナーへの帯電付与を良好に行うために電荷供与性の高いポリアミドエラストマーで形成している。また、現像ローラ12と導電層15b間でのリーク防止の点で所定値以上の抵抗を持つことは勿論であり、体積抵抗として、1010Ω・cm以上とするのが好ましい。
A developing
現像ブレード15の導電層15aに電源21によって直流を重畳した交流電圧(ブレードACバイアス)が印加されている。
An alternating voltage (blade AC bias) in which a direct current is superimposed is applied to the
トナー供給ローラ13によって、現像ローラ12上に供給されたトナーは、現像ブレード15によって層厚を規制され、現像ローラ12上に薄層形成される。この時、現像ローラ12及び現像ブレード15それぞれの表面との摩擦によって、トナーには現像に供するのに十分な電荷が付与される。
The toner supplied onto the developing
その後、現像ローラ12上のトナーの薄層は、現像ローラ12の回転に伴って、感光ドラム1と現像ローラ12とが当接する現像領域(現像ニップ)A(図1参照)へと搬送される。現像ローラ12には電源22から直流電圧が印加されており、感光ドラム1と現像ローラ12との間の現像電界の作用により現像ローラ12上のトナーは感光ドラム1表面の静電潜像に対応してトナー像を形成し、静電潜像を可視化する。
Thereafter, the toner thin layer on the developing
又、現像ローラ12上に塗布され、現像ニップAへと搬送されたものの、現像には寄与せず、現像ローラ12上に更に担持されたままのトナーは、トナー供給ローラ13による摺擦で現像ローラ12上から剥ぎ取られる。その後、剥ぎ取られたトナーの一部は、新たにトナー供給ローラ13上に供給されたトナーと共に再びトナー供給ローラ13によって現像ローラ12上へと供給され、残りは現像容器11内へと戻される。
The toner that is applied on the developing
尚、本実施例では、トナー供給ローラ13は、現像剤供給及び回収手段として2つの機能を兼ねているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、現像剤供給手段と現像剤回収手段とを別個に設けることも可能である。
In this embodiment, the
本実施例における画像形成装置100のプロセススピードは190mm/secであり、これに対する、現像ローラ12の周速は295mm/secである。
In this embodiment, the process speed of the
また、現像装置10は、画像形成装置100に対し着脱可能に構成されており、所定の寿命に達すると交換される。
Further, the developing
次に、本実施例における現像ローラ12と現像ブレード15間に形成する交番電界の印加方法及び作用効果に関して詳述する。
Next, a method and an effect of applying an alternating electric field formed between the developing
現像動作時、即ち、画像形成時において、現像バイアスとして電源(電圧印加手段)22から現像ローラ12にDC成分として−300Vを印加する。これにより、感光ドラム1の露光部の潜像電位部分−100V(非露光部の電位は−600Vとしている)に対して負極性のトナーが付着し、潜像が現像される。
During a developing operation, that is, during image formation, −300 V is applied as a DC component from the power source (voltage applying unit) 22 to the developing
現像ブレード15の導電層15aに印加するブレードバイアスとして電源(電圧印加手段)22から現像ブレード15に、DC成分として現像バイアスと同じ−300Vとし、AC成分としてピーク−ピーク間電圧600V、周波数1500Hzを印加している。
As a blade bias to be applied to the
このような現像バイアスとブレードバイアスを設定することによって、現像ローラ12と現像ブレード15との当接ニップ部Nに侵入してくるトナーに対して、この入口近傍で交番電界の力を与えることができる。その結果、トナーに対して現像ローラ12側と現像ブレード15側との間を往復する運動を起こし、この部分で凝集していたトナーがほぐされて、常に安定した状態で現像ブレード15に規制され現像ローラ12上にトナー薄層が形成される。
By setting such a developing bias and a blade bias, an alternating electric field can be applied to the toner entering the contact nip N between the developing
この結果、画像形成動作を繰り返した後に発生しやすい濃淡ムラとトナーボタ落ちを防止することが可能となる。 As a result, it is possible to prevent shading unevenness and toner drop-off that are likely to occur after repeating the image forming operation.
また、現像装置10が長時間放置されて現像ローラ12が現像ブレード15の押圧によって凹んだときに、現像ローラ周期のバンディングである「現像ローラセット跡画像」が発生する。本発明者らの検討によれば、現像ローラ12と現像ブレード15間の交番電界が、このような「現像ローラセット跡画像」の防止策として有効であることを見出した。
Further, when the developing
すなわち、現像ローラ12と現像ブレード15間の交番電界の電界強度を所定値以上に強くしていくと、現像ローラ12上の凹み部分に担持されるトナー量が他の部分に対して多くなるのを防止できることが判明した。これは、現像ローラ12と現像ブレード15との当接ニップ部に侵入するトナー量に対する交番電界の影響が強まり、凹み部分でのトナー規制が交番電界が無い場合と比較して、大きくなることに起因すると考えられる。
That is, when the electric field strength of the alternating electric field between the developing
その結果、現像ローラ12と現像ブレード15間の交番電界の電界強度を所定値以上とすることで現像ローラセット跡画像は見えなくなるのである。
As a result, by setting the electric field strength of the alternating electric field between the developing
尚、本実施例においては、現像ローラ12と導電層15aに同じDC成分を印加している。これにより、基本的に負極性の、ごく一部が反転極性の電荷をもつトナーが現像ローラ12と現像ブレード15のどちらか一方に偏ることを防止でき、トナーへのほぐし効果が一層得られる。さらに、現像ローラ12や現像ブレード15へのトナーが融着する、所謂、現像ローラ融着や現像ブレード融着といった現象も防止できるので、現像ローラ融着によるカブリや、現像ブレード融着によるスジ画像の発生を防止することができる。
In this embodiment, the same DC component is applied to the developing
以上説明したように、現像ローラ12と現像ブレード15間に所定値以上の強い電界強度の交番電界をかけることによって、濃淡ムラやトナーボタ落ちを防ぎ、さらに現像ローラセット跡画像の発生を抑えることが可能となる。
As described above, by applying an alternating electric field having a strong electric field strength of a predetermined value or more between the developing
しかしながら、本発明者らの検討によると、この交番電界の電界強度を強くし過ぎると逆に弊害が発生することが判明した。 However, according to the study by the present inventors, it has been found that adverse effects occur when the electric field strength of the alternating electric field is increased too much.
一つ目の弊害は、現像ブレード15と現像ローラ12間でのリーク現象である。また二つ目の弊害は、現像ブレード15と現像ローラ12との当接ニップ下流側の現像ブレード15上にトナーが堆積することによるボタ落ちである。
The first adverse effect is a leak phenomenon between the developing
この現像ブレード15上へのトナーの堆積(以下、「トナー溜まり」という。)は、前述したように、現像ローラ12と現像ブレード15との交番電界の電界強度が強すぎる場合に連続プリント動作を行うと発生する。この理由として本発明者らは以下であると考えている。
As described above, toner accumulation on the developing blade 15 (hereinafter referred to as “toner accumulation”) is performed when the alternating electric field strength between the developing
すなわち、交番電界が強い状態において、現像ブレード15の当接ニップ上流側でのトナーの保持力が増している。この状態でその表面にトナーを担持した現像ローラ12の回転が繰り返されると、ニップ部上流に大量に留まったトナーが現像ブレード15の圧接下を押し出されて下流側にまで達する。そして、現像ブレード15の当接ニップ下流側での現像ブレード15上のトナー付着を招き、この付着トナーが徐々に堆積していく。
That is, in a state where the alternating electric field is strong, the toner holding force on the upstream side of the contact nip of the developing
このトナー溜まりがある量に達し、さらに放置等によってトナー電荷が小さくなり現像ブレード15への付着力が低下する。このとき、現像ローラ12の回転開始時に現像ブレード15が振動する。すると、トナーが現像ローラ12に落下し、現像ローラ12の回転によって移動させられて、感光ドラム1上に付着する。その結果、画像形成中においては、紙上にボタ落ちし、非画像形成時においては、転写ローラ4上に転写されて、転写ローラ4から記録材Pである記録用紙の裏側に転写されて紙裏汚れが発生する。
The toner pool reaches a certain amount, and the toner charge is reduced by being left alone, and the adhesion force to the developing
また、このトナー溜まりは、現像ブレード15上に付着している状態でも、現像ローラ12のトナーコートに影響を及ぼし、縦スジ画像を生じさせることがあった。
In addition, the toner pool may affect the toner coat of the developing
そこで、本発明者らは、この弊害の発生を防止しつつ、濃淡ムラやトナーボタ落ち、更には現像ローラセット跡画像の発生を防止できる現像ローラ12と現像ブレード15間の交番電界の電界強度の最適範囲を調べるために画像形成装置100を用いて実験を行った。
Therefore, the present inventors have prevented the occurrence of this adverse effect, while preventing the occurrence of uneven shading, toner drop, and development roller set trace image, and the electric field strength of the alternating electric field between the developing
現像バイアスとして電源22から現像ローラ12にDC成分として−300Vを印加した。
As a developing bias, −300 V was applied as a DC component from the
また、現像ブレード15に印加するブレードバイアス電圧を制御する電圧制御手段50を電源22に付設した。そして、電源22から現像ブレード15にDC成分として−300V、AC成分として周波数を1500Hzに固定し、ピーク−ピーク間電圧(Vpp)を変動させて画像形成動作を連続して10000枚繰り返す実験を行った。
Further, a voltage control means 50 for controlling the blade bias voltage applied to the developing
結果を表1に記す。ピーク−ピーク間電圧(Vpp)に対応する現像ローラ12と現像ブレード15間の電界強度も表1に併記した。表中で、現像ローラセット跡、リーク、トナーボタ落ちに関しては○は発生無し、△は軽微に発生、×は顕著に発生を示している。トナー溜まりに関しては、○は軽微にトナー付着がある程度、△は軽微なボタ落ちが発生する程度のトナー溜まり、×は顕著にボタ落ちが発生する程度のトナー溜まりである。
The results are shown in Table 1. The electric field strength between the developing
表1によると、トナーボタ落ちは、現像ローラセット跡に比べて低いVppでも防止可能であり、Vppで350V以上、電界強度で1.72×106[V/m]以上で良好となった。また現像ローラセット跡はVppで500V以上、電界強度で2.45×106[V/m]で良好となった。 According to Table 1, toner toner drop can be prevented even at a Vpp lower than that of the developing roller set mark, and was good at a Vpp of 350 V or more and an electric field strength of 1.72 × 10 6 [V / m] or more. Further, the development roller set trace was good at Vpp of 500 V or more and the electric field strength of 2.45 × 10 6 [V / m].
一方、Vppが高い側の弊害であるリークに関しては、Vppで1200V以上、電界強度で5.88×106[V/m]以上で発生し、現像ブレード15のニップ下流側での△ランク以下のトナー溜まりは、Vppで500V以上、電界強度で2.45×106[V/m]以上で発生した。
On the other hand, leakage, which is a harmful effect on the higher Vpp side, occurs when Vpp is 1200 V or more and the electric field strength is 5.88 × 10 6 [V / m] or more, and below Δ rank on the downstream side of the developing
これらの表1の結果から、トナーボタ落ちや現像ローラのセット跡を防止しつつ、弊害のリークやトナー溜まりを満足させるVpp、電界強度の値がないことが分かる。 From the results in Table 1, it can be seen that there are no values of Vpp and electric field intensity that satisfy harmful leakage and toner accumulation while preventing toner drop and developing roller setting marks.
そこで、本発明者らは、トナー溜まりの成長メカニズムを調べることでこれらを全て満足する条件を見出した。以下に記す。 Therefore, the present inventors have found conditions that satisfy all of these conditions by examining the growth mechanism of the toner reservoir. Described below.
先ず、本発明者らは、トナー溜まりの発生状況を確認すべく実験を行った。ブレードバイアスとして直流成分を現像バイアスと同じにした。また、交流成分の周波数を1500Hz、Vppとして高いバイアス、すなわち表1においてトナー溜まりが発生した1000V、電界強度で4.90×106[V/m]に固定した。そして、連続プリントした場合のトナー溜まり量の変化を調べた。図3に結果を示す。 First, the inventors conducted an experiment to confirm the occurrence of toner accumulation. The direct current component was made the same as the developing bias as the blade bias. Also, the AC component frequency was fixed at 1500 Hz and Vpp, and a high bias, that is, 1000 V at which toner accumulation occurred in Table 1, and the electric field strength was fixed at 4.90 × 10 6 [V / m]. Then, a change in the amount of accumulated toner in the case of continuous printing was examined. The results are shown in FIG.
連続プリントが長時間に及ぶとトナー溜まりが成長し3分以下であれば、トナー溜まりが成長しないことが分かる。 It can be seen that the toner reservoir grows when continuous printing is performed for a long time, and the toner reservoir does not grow if it is 3 minutes or less.
次に、高いVpp1000Vのまま連続プリントを行うのではなく、紙間で表1においてトナー溜まりによるスジ又はボタ落ちが発生しなかった低いVppの450V、電界強度で2.21×106[V/m]に切り換えて連続プリント動作を行いトナー溜まりの成長度合いを確認した。結果を図3に示す。図3中の□点が20分プリント後のトナー溜まり量である。 Next, continuous printing is not performed with a high Vpp of 1000 V, but a low Vpp of 450 V and an electric field strength of 2.21 × 10 6 [V / m] and a continuous printing operation was performed to check the degree of toner pool growth. The results are shown in FIG. The squares in FIG. 3 represent the amount of toner remaining after printing for 20 minutes.
この結果から高い電界強度で連続的にバイアスを印加するのではなく、断続的に低い電界強度のバイアスに切り換えることによってトナー溜まりの成長が抑制できることが判明した。 From this result, it has been found that the toner pool growth can be suppressed by intermittently switching to a bias with a low electric field strength instead of applying a bias continuously with a high electric field strength.
この結果から、本発明者らは、トナーボタ落ちや現像ローラのセット跡を防止しつつ、弊害のリークやトナー溜まりを満足させる条件を見出した。 From these results, the present inventors have found a condition that satisfies the harmful leakage and toner accumulation while preventing toner drop and developing roller setting marks.
すなわち、画像形成時と非画像形成時でVpp、電界強度の値を変化させるのである。 That is, the values of Vpp and electric field strength are changed during image formation and non-image formation.
画像形成時は、トナーボタ落ち、現像ローラのセット跡、リークの発生を防止できる電界強度とする。つまり、画像形成時の電界強度E1を以下の範囲とする。
2.45×106[V/m]≦E1≦4.90×106[V/m]
At the time of image formation, the electric field strength is set so as to prevent toner drop, development roller setting traces, and leakage. That is, the electric field intensity E1 at the time of image formation is set to the following range.
2.45 × 10 6 [V / m] ≦ E1 ≦ 4.90 × 10 6 [V / m]
そして、次に、非画像形成時にはボタ落ちを発生させずに、トナー溜まりを抑制する電界強度とする。つまり、非画像形成時の電界強度E2を以下の範囲とする。
1.72×106[V/m]≦E2≦2.21×106[V/m]
Next, the electric field strength is set so as to suppress toner accumulation without causing dropout during non-image formation. That is, the electric field intensity E2 during non-image formation is set to the following range.
1.72 × 10 6 [V / m] ≦ E2 ≦ 2.21 × 10 6 [V / m]
次に、本発明者らは、画像形成装置100を用いて画像形成時と紙間の非画像形成時で電界強度E1、E2を上記範囲とし、連続した画像形成動作中に切り換えて、10000枚の画像形成動作を行った。
Next, the inventors set the electric field strengths E1 and E2 in the above range during image formation and non-image formation between sheets using the
その結果、画像としてはトナーボタ落ちや現像ローラのセット跡の発生はなく、更にトナー溜まりの発生をも防止できた。 As a result, the toner image was not dropped and the developing roller was not set, and toner accumulation could be prevented.
これらの現象、即ち、何故高い電界強度でトナー溜まりが成長し、断続的に低い電界強度に切り換えると成長が抑制できるかについて考察する。 Consider these phenomena, that is, why the toner reservoir grows at a high electric field strength and can be suppressed by switching to a low electric field strength intermittently.
現像ローラと現像ブレード間の交番電界の電界強度が大きいほど現像ブレードニップ上流側に留まる保持力が強くなり、小さいほど弱くなると考えられる。交番電界の電界強度が上記E1程度と強い場合には、現像ブレードニップ上流側に留まるトナーが、次第に増加する。現像ブレードニップ上流側に留まったトナーが、一定量を超えると現像ブレードニップ下流側に徐々に押し出されて、そのうちの一部のトナーが現像ブレードニップ下流側の現像ブレード15上に付着していくものと考えられる。
It is considered that the holding force staying on the upstream side of the developing blade nip increases as the electric field strength of the alternating electric field between the developing roller and the developing blade increases, and decreases as it decreases. When the electric field strength of the alternating electric field is as strong as about E1, the amount of toner remaining on the upstream side of the developing blade nip gradually increases. When the toner remaining on the upstream side of the developing blade nip exceeds a certain amount, the toner is gradually pushed downstream to the developing blade nip, and a part of the toner adheres to the developing
一方、交番電界の電界強度を上記E1程度からE2程度に下げることで、現像ブレードニップ上流側に留まる力が弱くなるため、現像ブレードニップ上流側に留まるトナーが少なくなり、結果として現像ブレードニップ下流側のトナー溜まりが解消されるのではないかと考えられる。 On the other hand, by reducing the electric field strength of the alternating electric field from about E1 to about E2, the force staying on the upstream side of the developing blade nip is weakened, so that the amount of toner remaining on the upstream side of the developing blade nip is reduced, resulting in the downstream of the developing blade nip. It is thought that the toner accumulation on the side may be eliminated.
まとめると、以上のように、画像形成時の現像ローラと現像ブレード間の交番電界の電界強度E1を、
2.45×106[V/m]≦E1≦4.90×106[V/m]
とし、非画像形成時の現像ローラと現像ブレード間の交番電界の電界強度E2を、
1.72×106[V/m]≦E2≦2.21×106[V/m]
とする。これによって、トナーボタ落ちによる斑点画像や現像ローラセット跡画像のような画像不良を軽減し、さらに、印刷用紙の裏汚れや縦スジ状画像の発生を抑えることが可能となった。
In summary, as described above, the electric field strength E1 of the alternating electric field between the developing roller and the developing blade during image formation is
2.45 × 10 6 [V / m] ≦ E1 ≦ 4.90 × 10 6 [V / m]
And the electric field strength E2 of the alternating electric field between the developing roller and the developing blade during non-image formation,
1.72 × 10 6 [V / m] ≦ E2 ≦ 2.21 × 10 6 [V / m]
And As a result, it is possible to reduce image defects such as spot images and developing roller set trace images due to toner blurring, and it is possible to suppress the occurrence of stains on the back of printing paper and vertical streak-like images.
また、非画像形成時に毎回低い電界強度に切り換える必要はなく、3分以内に一度電界強度を小さくすることで、トナー溜まり量を少なくすることができ、印刷用紙の裏汚れや縦スジ状の画像の発生を抑えることが可能となった。 In addition, it is not necessary to switch to a low electric field strength every time during non-image formation, and by reducing the electric field strength once within 3 minutes, the amount of accumulated toner can be reduced, and the backside of printing paper and vertical streak-like images can be reduced. It became possible to suppress the occurrence of.
1 感光ドラム(像担持体)
2 帯電ローラ(帯電手段)
3 レーザー照射手段(露光手段)
4 転写ローラ
6 クリーニング装置
7 定着装置
10 現像装置(現像手段)
11 現像容器
12 現像ローラ(現像剤担持体)
13 トナー供給ローラ(現像剤供給手段)
14 攪拌パドル(攪拌部材)
15 現像ブレード(現像剤層厚規制部材)
15a 導電層
15b 絶縁層
16 光学式残検手段
16a 発光部
16b 受光部
16c、16d 光透過窓
21 ブレードバイアス電源(電圧印加手段)
22 現像バイアス電源(電圧印加手段)
30 トナーホッパー(現像剤補給手段)
32 補給ローラ
50 電圧制御手段
100 画像形成装置
1 Photosensitive drum (image carrier)
2 Charging roller (charging means)
3 Laser irradiation means (exposure means)
4 Transfer roller 6 Cleaning device 7
11 Developing
13 Toner supply roller (developer supply means)
14 Stir paddle (stirring member)
15 Development blade (developer layer thickness regulating member)
22 Development bias power supply (voltage application means)
30 toner hopper (developer supply means)
32
Claims (6)
前記像担持体を帯電させるための帯電手段と、
前記帯電手段によって帯電させられた前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成するための露光手段と、
非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、前記非磁性一成分現像剤を前記像担持体へと搬送する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制し、且つ、現像剤を摩擦帯電させるための層厚規制部材と、を具備し、前記像担持体に接触し直流電圧を印加することにより、前記像担持体表面に形成された前記静電潜像に応じて前記非磁性一成分現像剤を前記像担持体に付着させるための現像手段と、
前記層厚規制部材へ直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加するための電圧印加手段と、
を有する画像形成装置において、
前記層厚規制部材は導電性の板状部材で、且つ、少なくとも前記現像剤担持体との接触部分は絶縁体材料で構成されており、
前記層厚規制部材と前記現像剤担持体には同じ直流電圧を印加するとともに、前記層厚規制部材には交流電圧をも印加し、
非画像形成時における前記現像剤担持体の回転中の一部において、前記電圧印加手段によって前記層厚規制部材に印加される交流電圧は、画像形成時に印加される交流電圧とは異なることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
Charging means for charging the image carrier;
Exposure means for exposing the surface of the image carrier charged by the charging means to form an electrostatic latent image;
A developer container containing a non-magnetic one-component developer, a rotatable developer carrier for conveying the non-magnetic one-component developer to the image carrier, and a layer thickness of the developer on the developer carrier And a layer thickness regulating member for triboelectrically charging the developer, and the static electricity formed on the surface of the image carrier by applying a DC voltage while contacting the image carrier. Developing means for adhering the non-magnetic one-component developer to the image carrier in accordance with an electrostatic latent image;
Voltage application means for applying a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the layer thickness regulating member;
In an image forming apparatus having
The layer thickness regulating member is a conductive plate-like member, and at least a contact portion with the developer carrier is made of an insulating material,
While applying the same DC voltage to the layer thickness regulating member and the developer carrier, also applying an AC voltage to the layer thickness regulating member,
The AC voltage applied to the layer thickness regulating member by the voltage applying means during a part of the rotation of the developer carrier during non-image formation is different from the AC voltage applied during image formation. An image forming apparatus.
2.45×106[V/m]≦E1≦4.90×106[V/m]
であり、
且つ、非画像形成時における前記現像剤担持体の回転中の一部において、前記層厚規制部材と前記現像剤担持体との間に形成される交番電界の電界強度E2は、
1.72×106[V/m]≦E2≦2.21×106[V/m]
であることを特徴とする請求項3の画像形成装置。 At the time of image formation, the electric field strength E1 of the alternating electric field formed between the layer thickness regulating member and the developer carrier is
2.45 × 10 6 [V / m] ≦ E1 ≦ 4.90 × 10 6 [V / m]
And
Further, the electric field strength E2 of the alternating electric field formed between the layer thickness regulating member and the developer carrier in a part during rotation of the developer carrier during non-image formation is:
1.72 × 10 6 [V / m] ≦ E2 ≦ 2.21 × 10 6 [V / m]
The image forming apparatus according to claim 3, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007038692A JP2008203470A (en) | 2007-02-19 | 2007-02-19 | Image forming apparatus |
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2007
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