JPH11119547A - Developing device, process cartridge and image forming device - Google Patents
Developing device, process cartridge and image forming deviceInfo
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- JPH11119547A JPH11119547A JP29330597A JP29330597A JPH11119547A JP H11119547 A JPH11119547 A JP H11119547A JP 29330597 A JP29330597 A JP 29330597A JP 29330597 A JP29330597 A JP 29330597A JP H11119547 A JPH11119547 A JP H11119547A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真複
写機、電子写真プリンター等の画像形成装置、該画像形
成装置に具備される現像装置および前記画像形成装置に
着脱自在な少なくとも前記現像装置を含むプロセスカー
トリッジに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine and an electrophotographic printer, a developing device provided in the image forming apparatus, and at least the developing device detachably mounted on the image forming apparatus. And a process cartridge containing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置により
トナー像として可視化することを行っている。2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image formed on an image carrier is visualized as a toner image by a developing device.
【0003】このような現像装置の一つとして、乾式一
成分現像装置が種々提案されまた実用化されている。し
かし、いずれの現像装置でも現像剤担持体上に一成分現
像剤であるトナーの薄層を形成するのは困難である。As one of such developing devices, various dry one-component developing devices have been proposed and put into practical use. However, it is difficult for any developing device to form a thin layer of toner, which is a one-component developer, on a developer carrier.
【0004】しかるに、画像の解像力、鮮明度等の向上
が求められている現在、トナーの薄層形成方法およびそ
の装置に関する開発は必須となっておりまたこれに対し
ていくつかの方策が提案されている。However, at present, there is a demand for improvements in image resolution, sharpness, and the like, and development of a method and an apparatus for forming a thin layer of toner is indispensable, and several measures have been proposed. ing.
【0005】例えば、特開昭54−43038号公報に
て開示されているように、現像剤担持体である現像スリ
ーブに金属、ゴム等の材料からなる規制部材としての弾
性ブレードを当接させ、この弾性ブレードと現像スリー
ブとの当接部の間にトナーを通過させて規制することに
より、現像スリーブ上にトナーの薄層を形成し、かつ当
接部での摩擦でトナーに十分なトリボを付与させるもの
である。For example, as disclosed in JP-A-54-43038, an elastic blade as a regulating member made of a material such as metal or rubber is brought into contact with a developing sleeve as a developer carrying member, By restricting the toner by passing it between the contact portions of the elastic blade and the developing sleeve, a thin layer of the toner is formed on the developing sleeve, and sufficient tribo is applied to the toner by friction at the contact portions. It is to be provided.
【0006】この場合、上記弾性ブレードにより非磁性
トナーを規制するときには、現像スリーブ上にトナーを
供給するトナー供給部材が別途必要になる。これは、磁
性トナーの場合には現像スリーブ内の磁石の磁力により
現像スリーブ上にトナーを供給できるが、非磁性トナー
の場合にはトナーの供給が行えないためである。In this case, when the non-magnetic toner is regulated by the elastic blade, a toner supply member for supplying the toner onto the developing sleeve is separately required. This is because in the case of magnetic toner, toner can be supplied onto the developing sleeve by the magnetic force of the magnet in the developing sleeve, but in the case of non-magnetic toner, toner cannot be supplied.
【0007】そこで、図15に示すような現像装置50
が提案された。この従来の現像装置50では、一成分現
像剤として非磁性トナー53を収容した現像容器54内
に弾性ブレード51よりも現像スリーブ52の回転方向
上流側の位置で現像スリーブ52に当接するポリウレタ
ンフォーム、スポンジ等からなる発泡体、あるいはファ
ーブラシを用いた弾性ローラ55を設け、矢印D方向に
回転させることにより現像スリーブ52上にトナー53
を供給している。Therefore, a developing device 50 as shown in FIG.
Was proposed. In this conventional developing device 50, a polyurethane foam that comes into contact with the developing sleeve 52 at a position upstream of the elastic blade 51 in the rotation direction of the developing sleeve 52 in a developing container 54 containing a non-magnetic toner 53 as a one-component developer, An elastic roller 55 using a foam made of a sponge or the like or a fur brush is provided.
Has been supplied.
【0008】この現像スリーブ52上に供給されたトナ
ー53は、現像スリーブ52の回転に伴い弾性ブレード
51と現像スリーブ52の当接部に送られて薄層化さ
れ、像担持体である感光体1上の静電潜像の現像に供さ
れる。そして、現像スリーブ52上の現像に消費されず
に残存したトナー53は弾性ローラ55により剥ぎ取ら
れ、かつ上述したように弾性ローラ55により新たなト
ナー53が現像スリーブ52に供給され上述作用を繰り
返す。またこの際、現像スリーブ52として金属材料の
ものを用いた場合には、弾性ブレード51として金属薄
板製のものは現像スリーブの磨耗の点で好ましくなく、
良好なトナー薄層を得るためにはウレタン、シリコン等
のゴム材料を用いる必要がある。The toner 53 supplied onto the developing sleeve 52 is sent to the contact portion between the elastic blade 51 and the developing sleeve 52 with the rotation of the developing sleeve 52 to be thinned, and the photosensitive member as an image carrier is formed. 1 for developing the electrostatic latent image. Then, the toner 53 remaining without being consumed in the development on the developing sleeve 52 is peeled off by the elastic roller 55, and new toner 53 is supplied to the developing sleeve 52 by the elastic roller 55 as described above, and the above-described operation is repeated. . At this time, when a metal material is used as the developing sleeve 52, a thin metal plate as the elastic blade 51 is not preferable in terms of abrasion of the developing sleeve.
In order to obtain a good toner thin layer, it is necessary to use a rubber material such as urethane or silicon.
【0009】このような構成をとることによって、非磁
性トナーの現像スリーブ上への薄層形成を良好に行える
ようになった。図16は図15の現像装置50を感光体
1の方向から見た図であり、説明の都合上現像スリーブ
52を不図示とし、弾性ブレード51の現像スリーブ5
2に対する当接ニップを斜線で示してある。By adopting such a constitution, a thin layer of non-magnetic toner can be formed on the developing sleeve. FIG. 16 is a view of the developing device 50 of FIG. 15 viewed from the direction of the photoconductor 1. For convenience of explanation, the developing sleeve 52 is not shown, and the developing sleeve 5 of the elastic blade 51 is not shown.
The abutment nip for No. 2 is shaded.
【0010】図16に示したように、現像スリーブ52
の両端部と現像容器54開口部の間隙に羊毛フェルト、
テフロンパイル等繊維材料やポリウレタンフォーム、ス
ポンジゴム等の材料からなる端部シール部材57を設
け、現像容器54と現像スリーブ52の長手方向両端部
間からのトナーの漏れ出しを防止し、さらに図16に示
したように弾性ブレード51両端部を現像スリーブ52
と端部シール部材57間に挾持させることによって(す
なわち端部シール部材57によって弾性ブレード51の
現像スリーブ52当接部の裏面側から方向に押さえ付け
ることによって)現像ブレード51の両端部からのトナ
ーの漏れを防止している。[0010] As shown in FIG.
Wool felt in the gap between both ends of the
An end seal member 57 made of a fiber material such as a Teflon pile or a material such as polyurethane foam or sponge rubber is provided to prevent leakage of toner from between the longitudinal ends of the developing container 54 and the developing sleeve 52. As shown in FIG.
And between the end seal member 57 (i.e., by pressing the elastic blade 51 in the direction from the back side of the contact portion of the elastic blade 51 with the developing sleeve 52) by the end seal member 57. To prevent leaks.
【0011】しかし、この従来の構成では、シール性を
確保するために所定値以上の圧力で端部シール部材57
を現像スリーブ52に圧接する必要があり、現像スリー
ブ52と端部シール部材57間に挾持された弾性ブレー
ド51がその両端部の現像スリーブ52とのニップ部か
ら先端部にわたって現像スリーブ52周面に沿うがごと
く変形してしまう。However, in this conventional configuration, in order to ensure the sealing performance, the end sealing member 57 is pressed at a pressure equal to or higher than a predetermined value.
Must be pressed against the developing sleeve 52, and the elastic blade 51 sandwiched between the developing sleeve 52 and the end seal member 57 is provided on the peripheral surface of the developing sleeve 52 from the nip portion of the developing sleeve 52 at both ends to the front end. It is deformed along the way.
【0012】その結果、弾性ブレード51両端部の長手
方向内側が浮き上がり気味になり、この部分の現像スリ
ーブ52上に形成される現像剤層が他の部分に比べて過
大になり、それ故トナー53の帯電が低下し結果的に現
像スリーブ52長手方向で帯電が不均一になり、現像動
作時に現像スリーブ52に現像バイアスとして電圧を印
加した際に現像スリーブ52両端部から感光体1へトナ
ー53がカブリとして転移したり、現像スリーブ52上
のトナーの帯電電荷量の不均一による画像濃度ムラが発
生する問題が生じた。As a result, the inside of the elastic blade 51 at both ends in the longitudinal direction tends to rise, and the developer layer formed on the developing sleeve 52 in this portion becomes excessively large as compared with other portions, and therefore the toner 53 As a result, the charging becomes uneven in the longitudinal direction of the developing sleeve 52, and when a voltage is applied as a developing bias to the developing sleeve 52 during the developing operation, the toner 53 is applied to the photosensitive member 1 from both ends of the developing sleeve 52. There is a problem that the image is transferred as fog and that image density unevenness occurs due to uneven charge amount of toner on the developing sleeve 52.
【0013】そこで上記問題に対処するため、弾性ブレ
ードの両端部に斜めカットを設けることがなされてい
る。図17に示すように弾性ブレード58の現像スリー
ブ52との当接ニップ部の現像スリーブ回転方向最下流
点から弾性ブレード58の先端までの距離を、弾性ブレ
ード58長手方向両端近傍部で側端部に向かって連続的
に短くし、かつ少なくても弾性ブレード58側端部にお
ける先端部は当接ニップ内にあるように形成している。
このため、弾性ブレード58両端部の長手方向内側が浮
き上がり気味になり、またこの部分の現像スリーブ52
上に形成される現像剤層が他の部分に比べて過大になっ
たとしても、当接ニップが小さく、かつエッジ当接ぎみ
になるため、現像スリーブ52および弾性ブレード58
両端部におけるトナー漏れを防止しつつ、現像スリーブ
52上に非磁性トナーの薄層を良好に形成することがで
き、像担持体としての感光体1上の静電潜像を良好に現
像することが可能となった。Therefore, in order to cope with the above problem, an oblique cut is provided at both ends of the elastic blade. As shown in FIG. 17, the distance from the most downstream point in the developing sleeve rotation direction of the nip portion of the elastic blade 58 in contact with the developing sleeve 52 to the tip of the elastic blade 58 is set to the side end portion in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the elastic blade 58. , And at least the tip at the end on the elastic blade 58 side is formed in the contact nip.
For this reason, the inside of the elastic blade 58 at both ends in the longitudinal direction tends to rise, and the developing sleeve 52 at this portion also tends to rise.
Even if the developer layer formed thereon is excessively large as compared with the other portions, the developing sleeve 52 and the elastic blade 58 are formed because the contact nip is small and the edge comes into contact with the edge.
A thin layer of non-magnetic toner can be satisfactorily formed on the developing sleeve 52 while preventing toner leakage at both ends, so that an electrostatic latent image on the photoreceptor 1 as an image carrier can be favorably developed. Became possible.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像装置を用いて現像動作を多数回繰り返すと、動
作環境の変動に伴いトナーの帯電電荷量が変動する。特
に高温高湿環境下における現像動作の繰り返しはトナー
の帯電電荷量を大きく低下させ、現像時に感光体へトナ
ーがカブリとして転移したり、トナーの飛散等が発生す
る。However, when the developing operation is repeated many times using the above-mentioned conventional developing device, the charge amount of the toner fluctuates with the fluctuation of the operating environment. In particular, the repetition of the developing operation in a high-temperature and high-humidity environment greatly reduces the charge amount of the toner, and the toner is transferred to the photoconductor as fog during the development, and the toner is scattered.
【0015】従って、本発明の目的は、現像剤担持体の
長手方向において、現像剤の帯電電荷量を均一かつ高く
維持し環境変動に影響されない現像装置、該現像装置を
備えた画像形成装置、および少なくとも前記現像装置を
有し前記画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッ
ジを提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device which maintains the charge amount of a developer uniform and high in the longitudinal direction of the developer carrier and is not affected by environmental fluctuations, an image forming apparatus provided with the developing device, Another object of the present invention is to provide a process cartridge having at least the developing device and detachable from the image forming apparatus.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に
て達成される。要約すれば、本発明は、現像剤を収容す
る現像容器と、前記現像容器の開口部に延在し回動する
現像剤担持体とを有する現像装置において、現像部上流
側の前記現像剤担持体上に圧接弾性部材を設け、前記圧
接弾性部材によって前記現像剤担持体上の現像剤に対し
放電開始電圧以上でかつ前記現像剤と同極性のバイアス
を印加することを特徴とする現像装置である。The above object is achieved by a developing device, a process cartridge and an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention relates to a developing device having a developer container for storing a developer and a developer carrier extending and rotating at an opening of the developer container, wherein the developer carrier on the upstream side of the developing unit is provided. A developing device comprising: a pressing elastic member provided on a body; and a bias having a polarity equal to or higher than a discharge start voltage and being applied to the developer on the developer carrier by the pressing elastic member. is there.
【0017】本発明による他の態様によれば、現像剤を
収容する現像容器と、前記現像容器の開口部に延在し回
動する現像剤担持体とを有する少なくとも現像装置を一
体として画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロ
セスカートリッジにおいて、前記現像装置は、現像部上
流側の前記現像剤担持体上に圧接弾性部材を設け、前記
圧接弾性部材によって前記現像剤担持体上の現像剤に対
し放電開始電圧以上でかつ前記現像剤と同極性のバイア
スを印加することを特徴とするプロセスカートリッジが
提供される。According to another aspect of the present invention, at least a developing device having a developing container for storing a developer and a developer carrier extending at an opening of the developing container and rotating is integrally formed to form an image. In the process cartridge detachably mounted on the apparatus main body, the developing device includes a pressing elastic member provided on the developer carrier on the upstream side of a developing unit, and the developer on the developer carrier is provided by the pressing elastic member. A bias that is equal to or higher than the discharge starting voltage and has the same polarity as the developer.
【0018】さらに本発明による他の態様によれば、潜
像が形成される像担持体と、少なくとも現像剤を収容す
る現像容器および前記現像容器の開口部に延在し回動す
る現像剤担持体を有する現像装置とを有する画像形成装
置において、前記現像装置は、現像部上流側の前記現像
剤担持体上に圧接弾性部材を設け、前記圧接弾性部材に
よって前記現像剤担持体上の現像剤に対し放電開始電圧
以上でかつ前記現像剤と同極性のバイアスを印加するこ
とを特徴とする画像形成装置が提供される。According to still another aspect of the present invention, there is provided an image carrier on which a latent image is formed, a developer container accommodating at least the developer, and a developer carrier extending at the opening of the developer container and rotating. And a developing device having a developing unit, wherein the developing device is provided with a pressing elastic member on the developer carrying member on the upstream side of a developing unit, and the developer on the developer carrying member is provided by the pressing elastic member. A bias having a voltage equal to or higher than a discharge starting voltage and having the same polarity as that of the developer is provided.
【0019】上記各本発明において、前記現像剤担持体
に対し現像剤を介して近接または当接した規制部材を有
することが好ましい。前記規制部材は前記圧接弾性部材
の前記現像剤担持体の回転方向上流側にあることが好ま
しい。前記規制部材の前記現像剤担持体との当接部に対
し前記現像剤担持体の回転方向上流側に当接して設けら
れた回転可能な弾性ローラを有することが好ましい。前
記圧接弾性部材はローラ形状であることが好ましい。前
記圧接弾性部材は前記現像剤担持体に対し従動または同
周速であることが好ましい。前記圧接弾性部材は前記現
像剤担持体上の現像剤担持部と現像剤非担持部の双方に
配置されていることが好ましい。In each of the above-mentioned present inventions, it is preferable that the image forming apparatus has a regulating member which comes close to or in contact with the developer carrying member via a developer. It is preferable that the regulating member is located on the upstream side of the pressing elastic member in the rotation direction of the developer carrier. It is preferable that the regulating member has a rotatable elastic roller provided in contact with an abutting portion of the developer carrier with respect to the developer carrier. It is preferable that the pressing elastic member has a roller shape. It is preferable that the press-contact elastic member is driven or has the same peripheral speed as the developer carrier. It is preferable that the pressure-contact elastic member is disposed on both the developer carrying portion and the developer non-bearing portion on the developer carrying member.
【0020】前記現像剤は非磁性一成分現像剤であるこ
とが好ましい。別の態様によれば、前記現像剤は負帯電
性磁性一成分現像剤であり、前記現像剤担持体はスリー
ブとその内部に固定された磁界発生手段とを有すること
が好ましい。前記現像剤はその形状係数SF−1が10
0〜180であり、形状係数SF−2が100〜140
であることが好ましい。The developer is preferably a non-magnetic one-component developer. According to another aspect, it is preferable that the developer is a negatively chargeable magnetic one-component developer, and the developer carrier has a sleeve and a magnetic field generating means fixed inside the sleeve. The developer has a shape factor SF-1 of 10
0 to 180, and the shape factor SF-2 is 100 to 140
It is preferred that
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置、プ
ロセスカートリッジおよび画像形成装置を図面に則して
更に詳しく説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a developing device, a process cartridge and an image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
【0022】実施例1 以下に本発明の実施例1を図1から図10に基づいて説
明する。Embodiment 1 Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0023】図1に示す本実施例の画像形成装置におい
て、像担持体としての感光ドラム1は、矢印A方向に回
転し、感光ドラム1を帯電処理するための帯電装置2に
よって一様に帯電され、感光ドラム1に静電潜像を書き
込む露光手段であるレーザ光3により、その表面に静電
潜像が形成される。In the image forming apparatus of this embodiment shown in FIG. 1, a photosensitive drum 1 as an image carrier rotates in a direction of an arrow A, and is uniformly charged by a charging device 2 for charging the photosensitive drum 1. Then, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1 by the laser beam 3 serving as an exposure unit for writing the electrostatic latent image.
【0024】この静電潜像を感光ドラム1に対して近接
配置され、プロセスカートリッジとして、画像形成装置
本体に対し着脱可能である現像装置4によって現像し、
トナー像として可視化する。なお、本実施例では露光部
にトナー像を形成するいわゆる反転現像を行っている。This electrostatic latent image is developed by a developing device 4 which is disposed close to the photosensitive drum 1 and is detachable from the image forming apparatus main body as a process cartridge.
Visualize as a toner image. In this embodiment, so-called reversal development for forming a toner image on an exposed portion is performed.
【0025】可視化された感光ドラム1上のトナー像
は、転写ローラ9によって記録媒体である紙13に転写
され、転写されずに感光ドラム1上に残存した転写残ト
ナーはクリーニングブレード10により掻き取られ廃ト
ナー容器11に収納され、クリーニングされた感光ドラ
ム1は上述作用を繰り返し画像形成を行う。The visualized toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the recording medium paper 13 by the transfer roller 9, and the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred is scraped off by the cleaning blade 10. The photosensitive drum 1 stored and cleaned in the waste toner container 11 repeats the above operation to form an image.
【0026】一方トナー像を転写された紙13は定着装
置12により定着処理され、装置外に排紙されプリント
動作を終了する。On the other hand, the paper 13 onto which the toner image has been transferred is subjected to a fixing process by the fixing device 12, discharged outside the device, and the printing operation is completed.
【0027】本実施例の現像装置4について図2に基づ
いてさらに説明する。The developing device 4 of this embodiment will be further described with reference to FIG.
【0028】図2において、現像装置4は、一成分現像
剤として非磁性トナー8を収容した現像容器14と、現
像容器14内の長手方向に延在する開口部に位置し感光
ドラム1と対向設置された現像剤担持体としての現像ス
リーブ5とを備え、感光ドラム1上の静電潜像を現像し
て可視化するようになっている。Referring to FIG. 2, a developing device 4 includes a developing container 14 containing a non-magnetic toner 8 as a one-component developer and an opening extending in the longitudinal direction of the developing container 14 and facing the photosensitive drum 1. A developing sleeve 5 is provided as a developer carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed and visualized.
【0029】現像スリーブ5は、上記開口部にて図に示
す右略半周面を現像容器14内に突入し、左略半周面を
現像容器14外に露出して横設されている。この現像容
器14外へ露出した面は、現像装置4の図中左方に位置
する感光ドラム1にわずかな微小間隔を有して対向して
いる。The developing sleeve 5 is provided laterally with the substantially right half circumferential surface shown in the drawing protruding into the developing container 14 at the opening, and the substantially left half circumferential surface exposed outside the developing container 14. The surface exposed to the outside of the developing container 14 faces the photosensitive drum 1 located on the left side of the developing device 4 in FIG.
【0030】現像スリーブ5は矢印B方向に回転駆動さ
れ、またその表面は、トナー8との摺擦確率を高くし、
かつ、トナー8の搬送を良好に行うための適度な凹凸を
有している。本実施例の現像スリーブ5は、直径16m
mのアルミニウム製スリーブ表面にガラスビーズ(#6
00)による定形ブラスト処理を施し、表面粗さRzが
約3μmとしたものを用い、感光ドラム1との間隙が3
00μmになるように対向し、感光ドラム1の周速50
mm/sに対して若干早めた周速80mm/sで回転さ
せている。The developing sleeve 5 is driven to rotate in the direction of arrow B. The surface of the developing sleeve 5 increases the probability of rubbing with the toner 8,
In addition, the toner 8 has appropriate irregularities for excellent conveyance of the toner 8. The developing sleeve 5 of this embodiment has a diameter of 16 m.
glass beads (# 6)
00), the surface roughness Rz of which is about 3 μm, and the gap with the photosensitive drum 1 is 3 mm.
And the peripheral speed of the photosensitive drum 1 is 50 μm.
It is rotated at a peripheral speed of 80 mm / s, which is slightly faster than mm / s.
【0031】この現像スリーブ5両端部からのトナー漏
れを防止するために、端部シール部材19が現像容器開
口部に設けられ、現像スリーブ5の両端部をシールして
いる。In order to prevent the toner from leaking from both ends of the developing sleeve 5, end sealing members 19 are provided at the openings of the developing container to seal both ends of the developing sleeve 5.
【0032】現像スリーブ5の上方位置には、ウレタ
ン、シリコン等のゴム材料か、バネ弾性を有するSUS
またはリン青銅の金属薄板を基体とし、現像スリーブ5
への当接面側にゴム材料を接着したもの等からなる規制
部材としての弾性ブレード7が、ブレード支持板金15
に支持され、自由端側の先端近傍を現像スリーブ5の外
周面に面接触にて当接するように設けられており、その
当接方向としては、当接部に対して先端側が現像スリー
ブ5の回転方向上流側に位置するいわゆるカウンター方
向になっている。A rubber material such as urethane or silicon or a SUS having spring elasticity is provided above the developing sleeve 5.
Alternatively, using a phosphor bronze metal sheet as a base,
The elastic blade 7 as a regulating member made of a rubber material adhered to the contact surface side of the
And is provided so that the vicinity of the tip on the free end side abuts on the outer peripheral surface of the developing sleeve 5 by surface contact. It is a so-called counter direction located upstream in the rotation direction.
【0033】本実施例の弾性ブレード7は、厚さ1.0
mmの板状のウレタンゴムをブレード支持板金15に接
着した構成になっており、現像スリーブ5に対する当接
圧は、23〜35g/cm(線圧の測定は、摩擦係数が
既知の金属薄板を3枚当接部に挿入し、中央の1枚をば
ねばかりで引き抜いた値から換算した。)に設定した。The elastic blade 7 of this embodiment has a thickness of 1.0
mm plate-shaped urethane rubber is adhered to the blade supporting metal plate 15. The contact pressure against the developing sleeve 5 is 23 to 35 g / cm (the linear pressure is measured by using a thin metal plate having a known friction coefficient. Three sheets were inserted into the abutting portion, and one in the center was converted from the value obtained by pulling out with a spring only.)
【0034】弾性ローラ6は、弾性ブレード7の現像ス
リーブ5表面との当接部に対し現像スリーブ5の回転方
向上流側に当接され、かつ回転可能に支持されている。
この構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や芯金上に
レーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構
造のものが、現像スリーブ5へのトナー8の供給および
未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましく、本実施例に
おいては、芯金6a上にポリウレタンフォームを設けた
直径12mmの弾性ローラ6を用いた。この弾性ローラ
6の現像スリーブ5に対する当接幅としては、1〜8m
mが有効で、また現像スリーブ5に対してその当接部に
おいて相対速度を持たせることが好ましく、本実施例に
おいては、当接幅を3mmに設定し、弾性ローラ6の周
速として現像動作時に50mm/s(現像スリーブ5と
の相対速度は130mm/s)となるように不図示の駆
動手段により所定タイミングで回転駆動させた。The elastic roller 6 is in contact with the contact portion of the elastic blade 7 with the surface of the developing sleeve 5 on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve 5 and is rotatably supported.
As this structure, a foamed skeleton sponge structure or a fur brush structure in which fibers such as rayon and nylon are planted on a cored bar are used in terms of supplying the toner 8 to the developing sleeve 5 and removing undeveloped toner. Preferably, in the present embodiment, an elastic roller 6 having a diameter of 12 mm in which a polyurethane foam is provided on a cored bar 6a is used. The contact width of the elastic roller 6 with the developing sleeve 5 is 1 to 8 m.
m is effective, and it is preferable to provide a relative speed to the developing sleeve 5 at the contact portion thereof. In this embodiment, the contact width is set to 3 mm, and the developing operation is performed as the peripheral speed of the elastic roller 6. Occasionally, it was driven to rotate at a predetermined timing by driving means (not shown) so as to be 50 mm / s (the relative speed with respect to the developing sleeve 5 was 130 mm / s).
【0035】図3は図2の現像装置4を感光体1方向か
ら見た図であり、説明の都合上現像スリーブ5を不図示
としている。FIG. 3 is a view of the developing device 4 of FIG. 2 viewed from the direction of the photoconductor 1, and the developing sleeve 5 is not shown for convenience of explanation.
【0036】弾性ブレード7は、図3に示したように、
図中斜線部で示した現像スリーブ5との当接ニップから
弾性ブレード7先端までの距離が通常の現像領域から弾
性ブレード7両端部に向かうにしたがって連続的に短く
なるように構成され、さらにその両端部での弾性ブレー
ド7の先端位置は上記当接ニップ内にあるように構成さ
れている。つまり、現像スリーブ5上に形成されるトナ
ー層厚は、当接ニップの現像スリーブ5回転方向上流側
の点から先端までの距離に影響され、この距離が長いほ
ど現像スリーブ5上に形成されるトナー層が厚く、短く
なるとトナー層が薄くなるのは従来から知られており、
本実施例においては通常の現像領域におけるこの距離に
比べ弾性ローラ6の長手方向における未当接部分に対応
する現像スリーブ周面に当接する領域によりこの距離を
短くすることで当前記領域のトナーへの規制力を高めて
いる。The elastic blade 7 is, as shown in FIG.
The distance from the contact nip with the developing sleeve 5 to the tip of the elastic blade 7 indicated by the hatched portion in the drawing is configured to be continuously shortened from the normal developing region to both ends of the elastic blade 7. The tip positions of the elastic blades 7 at both ends are configured to be within the contact nip. That is, the thickness of the toner layer formed on the developing sleeve 5 is affected by the distance from the point of the contact nip on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve 5 to the tip, and the longer this distance is, the more the toner layer is formed on the developing sleeve 5. It is conventionally known that the toner layer becomes thinner as the toner layer becomes thicker and shorter,
In this embodiment, compared to this distance in the normal development area, the distance is shortened by the area in contact with the peripheral surface of the developing sleeve corresponding to the non-contact portion in the longitudinal direction of the elastic roller 6, so that the toner in this area is reduced. Is increasing its regulatory power.
【0037】トナー8は、非磁性一成分現像剤であり、
前述したように転写性にすぐれ、かつ転写されずに感光
ドラム1上に残存した転写残トナーをブレード、ファー
ブラシ等のクリーニング手段にクリーニングする際に潤
滑性が高いことから感光ドラム1の磨耗の少ないなどの
利点を有するトナー、すなわちトナーとして球形であり
かつ表面が平滑であるものを用いている。具体的にはト
ナー体積抵抗値としては1014Ωであり、測定条件は測
定電極板面積0.238cm2 、直径6mm、圧力:1
500gの錘を用い、980/cm2 の圧力(96.1
kPa)、測定時粉体層厚:0.5〜1.0mm、40
0Vの直流電圧を印加微小電流計(YHP4140pA
METER/DC VOLTAGE SOUCE)で
電流量を測定し、抵抗値より体積抵抗値(比抵抗)を算
出する。The toner 8 is a non-magnetic one-component developer,
As described above, when the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred is excellent in lubricity when cleaning the same with a cleaning means such as a blade or a fur brush, the wear of the photosensitive drum 1 is reduced. A toner having advantages such as a small amount, that is, a toner having a spherical shape and a smooth surface is used. Specifically, the toner volume resistance value is 10 14 Ω, and the measurement conditions are a measurement electrode plate area of 0.238 cm 2 , a diameter of 6 mm, and a pressure of 1: 1.
Using a 500 g weight, a pressure of 980 / cm 2 (96.1
kPa), powder layer thickness during measurement: 0.5 to 1.0 mm, 40
0V DC voltage applied micro ammeter (YHP4140pA
The amount of current is measured with a METER / DC VOLTAGE SOURCE, and a volume resistance value (specific resistance) is calculated from the resistance value.
【0038】形状係数として、SF−1が100〜18
0であり、SF−2が100〜140であるものを用い
ている。このSF−1、SF−2は、日立製作所FE−
SEM(S−800)を用いトナー像を無作為に100
個サンプリングし、その画像上方をインターフェースを
介してニコレ社製画像解析装置(Luzex3)に導入
し解析を行い下式より算出し得られた値を定義してい
る。As a shape factor, SF-1 is 100 to 18
0 and SF-2 of 100 to 140 is used. These SF-1 and SF-2 are Hitachi FE-
Using a SEM (S-800), a toner image was randomly
The sample is sampled, the upper part of the image is introduced into an image analyzer (Luzex3) manufactured by Nicole via an interface, analyzed, and the value obtained by the following equation is defined.
【0039】 SF−1=(MXLNG)2 /AREA×π/4×10
0 SF−2=(PERI)2 /AREA×π/4×100 (AREA:トナー投影面積、MXLNG:絶対最大
長、PERI:周長) このトナーの形状係数SF−1は球形度合を示し、10
0から大きくなるにつれて球形から除々に不定形とな
る。SF−2は凹凸度合を示し、100から大きくなる
につれてトナー表面の凹凸が顕著になる。SF-1 = (MXLNG) 2 / AREA × π / 4 × 10
0 SF-2 = (PERI) 2 / AREA × π / 4 × 100 (AREA: toner projected area, MXLNG: absolute maximum length, PERI: peripheral length) The shape factor SF-1 of the toner indicates a spherical degree, and
As the value increases from 0, the shape gradually changes from a spherical shape to an irregular shape. SF-2 indicates the degree of unevenness. As the value increases from 100, the unevenness of the toner surface becomes more remarkable.
【0040】トナーの製造方法としては、上記形状係数
の範囲内になればいわゆる粉砕方法による製造方法の他
に、特開昭36−102231号公報、特開昭59−5
3856号公報に述べられている懸濁重合方法を用いて
直接トナーを生成する方法や、単量体には可溶で得られ
る重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成
する分散重合方法または水溶性極性重合開始剤存在下で
直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代
表される乳化重合方法等を用いて製造することが可能で
ある。As for the method of producing the toner, if the shape factor falls within the range of the above-mentioned shape factor, in addition to the production method by the so-called pulverization method, JP-A-36-102231 and JP-A-59-5
No. 3856, a method of directly producing a toner using a suspension polymerization method, and a method of dispersion polymerization in which a toner is directly produced by using an aqueous organic solvent in which a polymer obtained is soluble and insoluble in a monomer. It can be produced by a method or an emulsion polymerization method typified by a soap-free polymerization method of directly polymerizing in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator to form a toner.
【0041】本実施例においては、トナーの形状係数S
F−1を100〜180に、SF−2を100〜140
に容易にコントロールでき、比較的容易に流度分布がシ
ャープで4〜8μm粒径の微粒子トナーが得られる常圧
下での、または加圧下での懸濁重合方法を用い、モノマ
ーとしてスチレンとn−ブチルアクリレート、荷電制御
剤としてサリチル酸金属化合物、極性レジンとして飽和
ポリエステル、さらに着色剤を加え、重量平均粒径7μ
mの着色懸濁粒子を製造した。In this embodiment, the shape factor S of the toner
F-1 is 100 to 180, SF-2 is 100 to 140
The suspension polymerization method under normal pressure or under pressure can be easily controlled, and a fine particle toner having a sharp flow distribution and a particle size of 4 to 8 μm can be obtained relatively easily. Styrene and n- Butyl acrylate, a salicylic acid metal compound as a charge control agent, a saturated polyester as a polar resin, and a colorant were added, and the weight average particle size was 7 μm.
m of colored suspended particles were produced.
【0042】そして、これに疎水性シリカを1.5wt
%外添することによって、前述したような転写性に優
れ、感光ドラム1のクリーニング時における磨耗の少な
い負極性のトナー8を製造した。Then, 1.5 wt.
%, The toner 8 having excellent transferability as described above and having a small amount of abrasion during cleaning of the photosensitive drum 1 was produced.
【0043】以上のような現像装置4において、現像動
作時に、再度図2に示すように、現像容器14内のトナ
ー8は、攪拌部材16の矢印C方向の回転に伴い弾性ロ
ーラ6方向に送られる。In the developing device 4 as described above, during the developing operation, as shown in FIG. 2 again, the toner 8 in the developing container 14 is fed in the direction of the elastic roller 6 with the rotation of the stirring member 16 in the direction of arrow C. Can be
【0044】つぎにこのトナー8は弾性ローラ6が矢印
D方向に回転することにより、現像スリーブ5近傍に運
ばれる。弾性ローラ6上に担持されているトナー8は、
現像スリーブ5と弾性ローラ6との当接部において、現
像スリーブ5と摺擦されることによって、摩擦帯電を受
け、現像スリーブ5上に付着する。Next, the toner 8 is carried to the vicinity of the developing sleeve 5 by the rotation of the elastic roller 6 in the direction of arrow D. The toner 8 carried on the elastic roller 6 is
At a contact portion between the developing sleeve 5 and the elastic roller 6, the toner is rubbed with the developing sleeve 5, thereby receiving a triboelectric charge and attaching to the developing sleeve 5.
【0045】その後、トナー8は、現像スリーブ5の矢
印B方向の回転に伴い、弾性ブレード7の圧接下に送ら
れ、ここで適正なトリボ(摩擦帯電量)を受けるととも
に現像スリーブ5上に薄層形成される。本実施例におい
て良好な帯電電荷量として−60〜−20μC/g、良
好なトナーコート量として0.4〜1.0mg/cm
2 、トナー層厚で10〜20μmが得られるように設定
している。Thereafter, as the developing sleeve 5 rotates in the direction of arrow B, the toner 8 is sent under pressure of the elastic blade 7, receives an appropriate tribo (amount of triboelectric charge), and becomes thin on the developing sleeve 5. A layer is formed. In the present embodiment, a good charge amount of −60 to −20 μC / g and a good toner coat amount of 0.4 to 1.0 mg / cm
2. The thickness of the toner layer is set to be 10 to 20 μm.
【0046】しかしながら、トナー8は高温高湿環境下
において繰り返し現像を行うと帯電電荷量が低下してし
まう。However, if the toner 8 is repeatedly developed in a high-temperature, high-humidity environment, the charge amount of the toner 8 decreases.
【0047】そこで本実施例では、上述したトナー8の
帯電電荷量低下を防ぐために現像スリーブ5上に形成さ
れる現像剤層全域に圧接弾性部材であるトナー帯電ロー
ラ20を圧接し、かつ放電により帯電することとした。
トナー帯電ローラ20はNBR製のゴムローラであり、
押圧部材21に取り付けられている。そしてこの押圧部
材21によるトナー帯電ローラ20の現像スリーブ5へ
の当接荷重は100〜200gFに設定した。トナー帯
電ローラ20の当接により、現像スリーブ5上の現像剤
層は細密充填され均一コートされる。弾性ブレード7と
トナー帯電ローラ20の長手位置関係は、図3に示すよ
うにトナー帯電ローラ20が現像スリーブ5上の弾性ブ
レード7当接全域を確実に覆うことができるように配置
されるのが好ましい。Therefore, in this embodiment, in order to prevent the charge amount of the toner 8 from decreasing, the toner charging roller 20 as a pressure contact elastic member is pressed against the entire developer layer formed on the developing sleeve 5 and discharged. It was electrified.
The toner charging roller 20 is a rubber roller made of NBR,
It is attached to the pressing member 21. The contact load of the toner charging roller 20 against the developing sleeve 5 by the pressing member 21 was set to 100 to 200 gF. By the contact of the toner charging roller 20, the developer layer on the developing sleeve 5 is finely filled and uniformly coated. The longitudinal positional relationship between the elastic blade 7 and the toner charging roller 20 is preferably such that the toner charging roller 20 can cover the entire area of the developing sleeve 5 in contact with the elastic blade 7 as shown in FIG. preferable.
【0048】なお、本実施例では、弾性ブレード7でト
ナー8を規制した後、トナー帯電ローラ20でトナー8
を帯電しているが、トナー帯電ローラ20が弾性ブレー
ド7の役割を兼ねてもよい。In this embodiment, after the toner 8 is regulated by the elastic blade 7, the toner 8 is regulated by the toner charging roller 20.
However, the toner charging roller 20 may also serve as the elastic blade 7.
【0049】また、トナー帯電ローラ20の現像スリー
ブ5上の長手位置関係は、図4に示すように現像スリー
ブ5上で非トナーコート部、トナーコート部双方に当接
されている。これは、トナー帯電ローラ20は、トナー
コート部のみの当接ではトナーの流動性が高いため、ス
リップし、安定した従動回転が得られず、そのため非ト
ナーコート部への当接が必須なためである。The longitudinal positional relationship of the toner charging roller 20 on the developing sleeve 5 is such that the toner charging roller 20 is in contact with both the non-toner coated portion and the toner coated portion on the developing sleeve 5 as shown in FIG. This is because the toner charging roller 20 slips due to the high fluidity of the toner when the toner coating roller 20 is in contact only with the toner coat portion, and cannot be stably driven. Therefore, it is necessary to contact the non-toner coat portion. It is.
【0050】またトナー帯電ローラ20の駆動について
は、現像スリーブ5との間は従動または同周速が必須で
あり、トナー帯電ローラ20、現像スリーブ5間に周速
差が生じるとトナーコートが不均一になり、現像時に感
光体1へトナーがカブリとして転移したり、トナーの飛
散や漏れの原因になる。The driving of the toner charging roller 20 is required to be driven or at the same peripheral speed between the toner charging roller 20 and the developing sleeve 5. This causes the toner to transfer to the photosensitive member 1 as fog during development, and causes scattering or leakage of the toner.
【0051】トナー帯電ローラ20のバイアスは、電源
18(図2参照)によって現像スリーブ5と感光ドラム
1の両者間に印加された直流を重畳した交流電圧(現像
AC電圧)を分岐し、図5に示すような等価回路により
印加している。The bias of the toner charging roller 20 branches an AC voltage (development AC voltage) obtained by superimposing a DC applied between the developing sleeve 5 and the photosensitive drum 1 by the power source 18 (see FIG. 2). Are applied by an equivalent circuit as shown in FIG.
【0052】また現像スリーブ5とトナー帯電ローラ2
0のバイアスの波形は図6に示す通りであり、トナー引
き戻しバイアス印加時に現像スリーブ5とトナー帯電ロ
ーラ20の電位差が生じるように図5中のコンデンサC
1、C2の容量を調整している。以上により、現像スリ
ーブ5上のトナー8はトナー帯電ローラ20より電荷付
与を受ける。電荷付与の方法としては、放電を用いてい
る。The developing sleeve 5 and the toner charging roller 2
The waveform of the bias of 0 is as shown in FIG. 6, and the capacitor C in FIG. 5 is designed so that a potential difference between the developing sleeve 5 and the toner charging roller 20 occurs when the toner pullback bias is applied.
1. The capacity of C2 is adjusted. As described above, the toner 8 on the developing sleeve 5 receives the charge from the toner charging roller 20. Discharge is used as a method for applying charges.
【0053】本実施例において、現像スリーブ5に印加
されるバイアスは直流電圧:Vdc=−300VにA
C:矩形波Vpp=2200V、f=2200Hzを重
畳したものである。トナー帯電ローラ20に印加される
バイアスはVdc=−900VにAC:矩形波Vpp=
1000V、f=2200Hzを重畳したものである。
なお、現像スリーブ5に印加されるバイアスとトナー帯
電ローラ20に印加されるバイアスの位相差はない。In this embodiment, the bias applied to the developing sleeve 5 is a direct current voltage: Vdc = -300 V
C: A rectangular wave with Vpp = 2200 V and f = 2200 Hz superimposed. The bias applied to the toner charging roller 20 is Vdc = −900 V AC: square wave Vpp =
1000 V, f = 2200 Hz are superimposed.
There is no phase difference between the bias applied to the developing sleeve 5 and the bias applied to the toner charging roller 20.
【0054】ここでトナー帯電ローラ20による電荷付
与方法について以下に述べる。Here, a method for applying a charge by the toner charging roller 20 will be described below.
【0055】図7に示すとおり、トナー帯電ローラ20
の抵抗が106 Ωである場合、トナー表面電位は実線に
示すような挙動を示す。トナー表面電位は印加電圧0V
においても−20V表面電位をもつ。これは弾性ブレー
ド7で摩擦帯電を受けたためである。この摩擦帯電によ
る表面電位を除外すると図7中点線に示すようにトナー
との放電開始電圧は−600Vから傾き1で立ち上がっ
て、感光体に対するDC放電帯電と同様な挙動を示す。As shown in FIG. 7, the toner charging roller 20
Is 10 6 Ω, the toner surface potential behaves as shown by the solid line. Toner surface potential is applied voltage 0V
Also has a surface potential of -20V. This is because the elastic blade 7 was subjected to triboelectric charging. Excluding the surface potential due to the triboelectric charging, the discharge start voltage with the toner rises from -600 V at an inclination of 1 as shown by the dotted line in FIG. 7, and exhibits the same behavior as the DC discharge charging on the photoconductor.
【0056】トナー帯電ローラ20とトナー8の放電開
始電圧は、下記の式(1)、(2)の交点で決まる。す
なわち、 Vb=312+6.2g ・・・ (1) Vg=g(Va−Vc)/{(Lt/Kt)+g} ・・・ (2) 上式にて、 g:空隙距離 Vb:g>8μmの時のパッシェンの法則の近似式 Vg:トナー帯電ローラ、トナー層表面の空隙間電圧 Va:トナー帯電ローラ印加電圧 Vb:トナー層表面電位 Lt:トナー層厚み Kt:トナー層比誘電率 である。The discharge start voltage of the toner charging roller 20 and the toner 8 is determined by the intersection of the following equations (1) and (2). That is, Vb = 312 + 6.2g (1) Vg = g (Va−Vc) / {(Lt / Kt) + g} (2) In the above equation, g: gap distance Vb: g> 8 μm Approximate expression of Paschen's law at the time of Vg: Air gap voltage on toner charging roller and toner layer surface Va: Voltage applied to toner charging roller Vb: Toner layer surface potential Lt: Toner layer thickness Kt: Toner layer relative permittivity
【0057】本実施例で使用しているトナー8は粒度分
布に優れ、形状が球形であるため、トナー層中のトナー
と空気の割合が一定であり式(2)中Kt(トナー層比
誘電率)が安定し、安定な放電による電荷付与が行われ
る。Since the toner 8 used in this embodiment has an excellent particle size distribution and a spherical shape, the ratio of toner to air in the toner layer is constant, and Kt (toner layer relative dielectric constant) in the formula (2) Rate) is stable, and charge is provided by stable discharge.
【0058】トナーの電荷付与には他の方法として注入
帯電がある。この場合、トナー帯電ローラ印加電圧とト
ナー表面電位は図8に示したような挙動になる。図8
中、実線(太)は最も理想的な注入帯電の挙動であり、
印加電圧0Vより1の傾きで立ち上がっている。注入帯
電において傾きが1を越えることはない。実線(細)お
よび点線は、注入帯電性が落ちた場合の挙動である。As another method for imparting charge to the toner, there is injection charging. In this case, the voltage applied to the toner charging roller and the toner surface potential behave as shown in FIG. FIG.
The middle and solid lines (thick) show the most ideal injection charging behavior.
It rises at an inclination of 1 from an applied voltage of 0V. The slope does not exceed 1 in the injection charging. The solid line (thin) and the dotted line show the behavior when the injection charging property is lowered.
【0059】以上の結果から、本実施例における電荷付
与の方法は放電を用いていると考えられる。From the above results, it is considered that the method of applying electric charge in this embodiment uses discharge.
【0060】なお上記実験結果は、トナー帯電ローラ2
0の長手全域がトナーコート部に当接した場合であり、
実際はトナーコート部、非トナーコート部の両方に当接
するため、トナー帯電ローラ20の抵抗が106 Ωであ
る場合、非トナーコート部からの電流が流れ込み、トナ
ー帯電ローラ20とトナーコート部間の電圧は放電開始
電圧を満たさない。そこでトナー放電可能な抵抗範囲を
調べた。その結果、下記の表1に示すように、107 Ω
以下の場合、トナー放電可能なトナー帯電ローラ20と
トナーコート部間の電圧が得られず、1012Ω以上の場
合は現像バイアスからトナー帯電ローラ20のバイアス
を得る本実施例のような構成では放電開始電圧が大きす
ぎ適当ではない。したがって、トナー帯電ローラ20の
抵抗の範囲は108 〜1011Ωである。但し、非トナー
コート部上でトナー帯電ローラ20が当接する部分に誘
電層を有する場合、または現像スリーブ全体の抵抗が高
い場合には、トナー帯電ローラ20の抵抗の適正範囲の
下限値が広がることは言うまでもない。Note that the above experimental results show that the toner charging roller 2
0 is the case where the entire area of the length 0 is in contact with the toner coat portion,
Actually, since both the toner-coated portion and the non-toner-coated portion are in contact with each other, if the resistance of the toner charging roller 20 is 10 6 Ω, a current flows from the non-toner-coated portion and the toner The voltage does not satisfy the firing voltage. Then, the resistance range in which the toner can be discharged was examined. As a result, as shown in Table 1 below, 10 7 Ω
In the following case, the voltage between the toner charging roller 20 capable of discharging toner and the toner coat portion cannot be obtained, and when the voltage is 10 12 Ω or more, the bias of the toner charging roller 20 is obtained from the developing bias in the configuration as in this embodiment. The firing voltage is too high and is not suitable. Therefore, the range of the resistance of the toner charging roller 20 is 10 8 to 10 11 Ω. However, when the toner charging roller 20 has a dielectric layer on the non-toner coated portion where the toner charging roller 20 contacts, or when the resistance of the entire developing sleeve is high, the lower limit value of the appropriate range of the resistance of the toner charging roller 20 may be increased. Needless to say.
【0061】[0061]
【表1】 [Table 1]
【0062】上記抵抗の測定法はつぎの通りである。す
なわち、図9に示すように、直径16mmのアルミロー
ラ22とトナー帯電ローラ20を当接荷重170gFで
当接させ、直径16mmのアルミローラ22を2rps
で回転させる。つぎにトナー帯電ローラ20にV1=4
00Vの直流電圧を印加する。アース側に10MΩの抵
抗を配置し、その両端の電圧V2を測定し、電流を算出
し、トナー帯電ローラ20の抵抗を算出する。The method for measuring the resistance is as follows. That is, as shown in FIG. 9, the aluminum roller 22 having a diameter of 16 mm and the toner charging roller 20 are brought into contact with each other with a contact load of 170 gF, and the aluminum roller 22 having a diameter of 16 mm is rotated at 2 rps.
Rotate with. Next, V1 = 4 is applied to the toner charging roller 20.
A DC voltage of 00V is applied. A resistance of 10 MΩ is arranged on the ground side, the voltage V2 across the two ends is measured, the current is calculated, and the resistance of the toner charging roller 20 is calculated.
【0063】トナー帯電ローラ20と現像スリーブ5上
のトナー8中の帯電電荷量の低下したトナーとの放電開
始電圧は1200V以上である。したがって、トナー引
き戻しバイアス印加時の現像スリーブ5とトナー帯電ロ
ーラ20の電位差は1200V以上、かつ放電後のトナ
ー8の帯電電荷量が低温低湿環境下(トナーの帯電電荷
量が最も高くなる環境)と同じ帯電電荷量になるように
図5中のコンデンサC1、C2の容量を調整している。
そこで本実施例では、図10に示すように、環境、耐久
におけるトナー帯電電荷量の差がなくなる1500Vに
トナー帯電ローラ印加電圧を設定している。なお、上記
条件下において低温低湿環境下でトナー帯電ローラ20
に電圧を印加してもトナー層の表面電位が高いため、放
電開始電圧を満たさず放電は行われない。したがって、
高温高湿、低温低湿の両環境下でのトナー8の帯電電荷
量はほぼ等しくなる。The discharge starting voltage between the toner charging roller 20 and the toner having a reduced charge amount in the toner 8 on the developing sleeve 5 is 1200 V or more. Therefore, the potential difference between the developing sleeve 5 and the toner charging roller 20 when the toner pull-back bias is applied is 1200 V or more, and the charge amount of the toner 8 after discharging is in a low-temperature and low-humidity environment (an environment where the charge amount of the toner is the highest). The capacitances of the capacitors C1 and C2 in FIG. 5 are adjusted so as to have the same charge amount.
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the voltage applied to the toner charging roller is set to 1500 V at which there is no difference in the amount of toner charge between environment and durability. Note that under the above conditions, the toner charging roller 20 is kept under a low temperature and low humidity environment.
Even if a voltage is applied, the surface potential of the toner layer is high, so that the discharge starting voltage is not satisfied and no discharge is performed. Therefore,
Under both high-temperature, high-humidity, and low-temperature, low-humidity environments, the charge amount of the toner 8 becomes substantially equal.
【0064】トナー帯電ローラ20による帯電付与を受
けた後、現像スリーブ5上に薄層形成されたトナー層
は、一様に感光ドラム1との対向部である現像部へ搬送
される。After being charged by the toner charging roller 20, the thin toner layer formed on the developing sleeve 5 is uniformly conveyed to a developing section which is a portion facing the photosensitive drum 1.
【0065】この現像部において、現像スリーブ5上に
薄層形成されたトナー層は、図2に示すように、電源1
8によって現像スリーブ5と感光ドラム1の両者間に印
加された直流を重畳した交流電圧(現像ACバイアス)
によって、感光ドラム1上の静電潜像にトナー像として
現像される。In this developing section, the thin toner layer formed on the developing sleeve 5 is, as shown in FIG.
8, an AC voltage (developing AC bias) in which a direct current applied between both the developing sleeve 5 and the photosensitive drum 1 is superimposed.
Thus, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed as a toner image.
【0066】現像部において消費されなかった未現像ト
ナーは、現像スリーブ5の回転とともに現像スリーブ5
の下部より回収される。この回収部分には可撓性のシー
トからなるシール部材17が設けられ、未現像トナーの
現像容器14内への通過を許容するともに、現像容器1
4内のトナー8が現像スリーブ5の下部から漏出するの
を防止する。Undeveloped toner that has not been consumed in the developing section is transferred to the developing sleeve 5 as the developing sleeve 5 rotates.
Collected from the bottom of A seal member 17 made of a flexible sheet is provided at the collection portion to allow the undeveloped toner to pass into the developing container 14 and to allow the developing container 1
4 prevents the toner 8 inside the developing sleeve 4 from leaking from the lower part of the developing sleeve 5.
【0067】この回収された現像スリーブ5上の未現像
トナーは、弾性ローラ6と現像スリーブ5との当接部に
おいて、現像スリーブ5表面から剥ぎとられる。この剥
ぎとられたトナーの大部分は、弾性ローラ6の回転に伴
い搬送されて現像容器14内のトナー8と混じりあい、
トナー8の帯電電荷が分散される。同時に弾性ローラ6
の回転により現像スリーブ5上に新たなトナーが供給さ
れ前述の作用を繰り返す。The collected undeveloped toner on the developing sleeve 5 is peeled off from the surface of the developing sleeve 5 at the contact portion between the elastic roller 6 and the developing sleeve 5. Most of the peeled toner is conveyed with the rotation of the elastic roller 6 and mixed with the toner 8 in the developing container 14.
The charge of the toner 8 is dispersed. At the same time elastic roller 6
With the rotation of, new toner is supplied onto the developing sleeve 5, and the above operation is repeated.
【0068】上述したようにトナー帯電ローラ20を設
ける構成にすることにより、トナー8が弾性ブレード7
通過後、トナー帯電ローラ20による電荷付与が行われ
トナー8の帯電電荷量を高く維持できる。よって、現像
スリーブ長手方向において、トナーの帯電電荷量を均一
かつ高く維持し環境変動に影響されない現像装置を提供
できるとともに、現像スリーブ上のトナー薄層形成を安
定して良好に形成することが可能となる。By providing the toner charging roller 20 as described above, the toner 8
After the passage, the charge is applied by the toner charging roller 20, and the charge amount of the toner 8 can be kept high. Therefore, in the longitudinal direction of the developing sleeve, it is possible to provide a developing device which maintains the charge amount of the toner uniform and high and is not affected by environmental fluctuations, and stably and favorably forms a thin toner layer on the developing sleeve. Becomes
【0069】なお、本実施例においては本発明を画像形
成装置本体に着脱可能な現像装置からなるプロセスカー
トリッジに適用した場合について説明したが、画像形成
装置本体内に固定され、トナーのみを補給するような構
成の現像装置に適用してもよい。また、少なくとも上記
現像装置を備え、必要に応じ感光ドラム、クリーニング
ブレード、廃トナー収容容器、帯電装置の全てを、ある
いはいくつかを一体で形成し画像形成装置本体に対し着
脱可能なプロセスカートリッジに適用してもよい。In this embodiment, a case has been described in which the present invention is applied to a process cartridge comprising a developing device detachably mountable on the image forming apparatus main body. However, the present invention is fixed in the image forming apparatus main body and supplies only toner. The present invention may be applied to a developing device having such a configuration. Further, the present invention is applied to a process cartridge including at least the developing device and optionally forming all or some of the photosensitive drum, the cleaning blade, the waste toner container, and the charging device, and detachably attached to the image forming apparatus main body. May be.
【0070】実施例2 以下に本発明の実施例2について図11及び図12に基
づいて説明する。図11に示すように、本実施例の現像
装置24は実施例1における規制部材としての弾性ブレ
ード7を省略し、一方、実施例1と同様に、図1に示し
た画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ
としたものである。Embodiment 2 Hereinafter, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 11, the developing device 24 of this embodiment omits the elastic blade 7 as the regulating member in the first embodiment, and attaches and detaches the same to the image forming apparatus main body shown in FIG. This is a flexible process cartridge.
【0071】現像装置24において、現像動作時に、現
像容器214内のトナー28は、攪拌部材216の矢印
C方向の回転に伴い弾性ローラ26方向に送られる。In the developing device 24, during the developing operation, the toner 28 in the developing container 214 is sent toward the elastic roller 26 with the rotation of the stirring member 216 in the direction of arrow C.
【0072】つぎにこのトナー28は弾性ローラ26が
矢印D方向に回転することにより、現像スリーブ25近
傍に運ばれる。弾性ローラ26上に担持されているトナ
ー28は、現像スリーブ25と弾性ローラ26との当接
部において、現像スリーブ25と摺擦されることによっ
て若干の摩擦帯電を受け、現像スリーブ25上に薄層形
成される。本実施例において、良好なトナーコート量と
して0.4〜1.0mg/cm2 、トナー層厚で10〜
20μm、帯電電荷量として−20〜−10μC/gが
得られるように設定している。Next, the toner 28 is carried to the vicinity of the developing sleeve 25 by the rotation of the elastic roller 26 in the direction of arrow D. The toner 28 carried on the elastic roller 26 is slightly frictionally charged by being rubbed with the developing sleeve 25 at a contact portion between the developing sleeve 25 and the elastic roller 26, and the toner 28 is thinned on the developing sleeve 25. A layer is formed. In this embodiment, a good toner coating amount is 0.4 to 1.0 mg / cm 2 , and a toner layer thickness is 10 to 10 mg / cm 2 .
It is set so that 20 μm and a charge amount of −20 to −10 μC / g can be obtained.
【0073】その後、現像スリーブ25の矢印B方向の
回転に伴い、トナー帯電ローラ220と現像スリーブ2
6の当接部に搬送される。Thereafter, with the rotation of the developing sleeve 25 in the direction of arrow B, the toner charging roller 220 and the developing sleeve 2 are rotated.
6 is transferred to the contact portion.
【0074】上述したトナー28の帯電電荷量を均一か
つ高く維持するため、現像スリーブ25上に形成される
現像剤層全域にトナー帯電ローラ220を当接し、放電
により帯電する。In order to maintain the charge amount of the toner 28 uniform and high, the toner charging roller 220 is brought into contact with the entire area of the developer layer formed on the developing sleeve 25 and is charged by discharging.
【0075】トナー帯電ローラ220と現像スリーブ2
5上のトナー28間の電圧は、図12に示すように15
00Vに設定すると環境、耐久におけるトナー帯電電荷
量の差がなくなる。したがって、トナー引き戻しバイア
ス印加時の現像スリーブ25とトナー帯電ローラ220
の電位差は1500Vになるように前出の図5中のコン
デンサC1、C2の容量を調整している。その後、現像
スリーブ25上に薄層形成されたトナー層は、一様に感
光ドラム1との対向部である現像部へ搬送される。The toner charging roller 220 and the developing sleeve 2
5, the voltage between the toners 28 is 15 as shown in FIG.
When the voltage is set to 00 V, there is no difference in the amount of charged toner in the environment and durability. Therefore, when the toner pull-back bias is applied, the developing sleeve 25 and the toner charging roller 220
The capacitances of the capacitors C1 and C2 in FIG. 5 are adjusted so that the potential difference becomes 1500 V. Thereafter, the thin toner layer formed on the developing sleeve 25 is uniformly conveyed to a developing unit which is a portion facing the photosensitive drum 1.
【0076】上述したようにトナー帯電ローラ220を
設けることにより、トナー28が弾性ローラ2通過後、
トナー帯電ローラ220による電荷付与が行われトナー
28の帯電電荷量を高く維持できる。よって、現像スリ
ーブ長手方向において、トナーの帯電電荷量を均一かつ
高く維持し環境変動に影響されない現像装置を提供でき
るとともに、現像スリーブ上のトナー薄層形成を安定し
て良好に形成しうることが可能となる。By providing the toner charging roller 220 as described above, after the toner 28 passes through the elastic roller 2,
The charge is applied by the toner charging roller 220, and the charge amount of the toner 28 can be kept high. Therefore, in the longitudinal direction of the developing sleeve, it is possible to provide a developing device that maintains the charge amount of the toner uniform and high and is not affected by environmental fluctuations, and can stably and satisfactorily form a thin toner layer on the developing sleeve. It becomes possible.
【0077】なお、本実施例においても、本発明を画像
形成装置本体に着脱可能な現像装置からなるプロセスカ
ートリッジに適用した場合について説明したが、本発明
を画像形成装置本体内に固定され、トナーのみを補給す
るような構成の現像装置に適用してもよい。また、少な
くとも上記現像装置を備え、必要に応じ感光ドラム、ク
リーニングブレード、廃トナー収容容器、帯電装置の全
てを、あるいはいくつかを一体で形成し画像形成装置本
体に対し着脱可能なプロセスカートリッジに適用しても
よい。In this embodiment, the case where the present invention is applied to a process cartridge including a developing device which is detachable from the image forming apparatus main body has been described. The present invention may be applied to a developing device configured to replenish only the developer. Further, the present invention is applied to a process cartridge including at least the developing device and optionally forming all or some of the photosensitive drum, the cleaning blade, the waste toner container, and the charging device, and detachably attached to the image forming apparatus main body. May be.
【0078】実施例3 以下に本発明の実施例3を図13および図14により説
明する。本実施例は実施例1において磁性一成分現像剤
を使用したものであり、現像装置34について図13に
基づいて説明する。Embodiment 3 Hereinafter, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a magnetic one-component developer is used in the first embodiment, and a developing device 34 will be described with reference to FIG.
【0079】本実施例の現像装置34は、一成分現像剤
として磁性トナー38を収容した現像容器314と、現
像容器314内の長手方向に延在する開口部に位置し感
光ドラム1と対向設置された現像スリーブ35とを備
え、感光ドラム1上の静電潜像を現像して可視化するよ
うになっている。The developing device 34 of this embodiment is provided at a developing container 314 containing a magnetic toner 38 as a one-component developer and at an opening extending in the longitudinal direction in the developing container 314 so as to face the photosensitive drum 1. Developing sleeve 35 is provided, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed and visualized.
【0080】現像スリーブ35は、上記実施例と同様
に、開口部にて図に示す右略半周面を現像容器314内
に突入し、左略半周面を現像容器314外に露出して横
設されている。この現像容器314外へ露出した面は、
現像装置34の図中左方に位置する感光ドラム1に微小
間隔を有して対向している。Similar to the above embodiment, the developing sleeve 35 has a substantially right half circumferential surface shown in the drawing protruding into the developing container 314 at the opening, and a left substantially half circumferential surface exposed to the outside of the developing container 314 to be laterally provided. Have been. The surface exposed outside the developing container 314 is
It faces the photosensitive drum 1 located at the left side of the developing device 34 in FIG.
【0081】現像スリーブ35は矢印B方向に回転駆動
され、その内部には4つの磁極N1、N2、S1、S2
を備えたマグネットロール322が取り付けられてい
る。また、現像スリーブ35の周面には弾性ブレード3
7およびトナー帯電ローラ320が実施例1と同様に当
接され、さらに、現像スリーブ35の長手方向両端部に
も実施例1と同様に端部シール部材319が配設されて
いる。The developing sleeve 35 is driven to rotate in the direction of arrow B, and has four magnetic poles N1, N2, S1, S2 inside.
Is attached. The elastic blade 3 is provided on the peripheral surface of the developing sleeve 35.
7 and the toner charging roller 320 are brought into contact with each other in the same manner as in the first embodiment. Further, end sealing members 319 are provided at both ends in the longitudinal direction of the developing sleeve 35 as in the first embodiment.
【0082】前出の図1において、感光ドラム1は帯電
装置2により帯電電位Vd=−600Vに均一帯電され
る。次いで、画像信号に従いレーザー3で露光されて、
露光部の電位が画像部電位V1=−100Vになり、露
光部をトナーが付着する画像部とした静電潜像が形成さ
れる。この感光ドラム1に形成された静電潜像は、図1
3に示した現像装置34によって現像される。In FIG. 1, the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a charging potential Vd = −600 V by the charging device 2. Next, it is exposed by the laser 3 according to the image signal,
The potential of the exposed portion becomes the image portion potential V1 = -100 V, and an electrostatic latent image is formed in which the exposed portion is an image portion to which toner adheres. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is shown in FIG.
3 is developed by the developing device 34 shown in FIG.
【0083】本実施例のトナー38は、実施例1、2の
非磁性一成分トナーと異なり、負帯電磁性一成分トナー
を用いる。結着樹脂としてスチレン系共重合体100重
量部に、磁性体粒子100重量部、負荷電制御剤2部、
ワックス3部を加熱された2軸エクストルーダで溶融混
練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、分級
した後、ハイブリタイゼーション法により球形化する。
平均粒径として5.0μmの分級粉を得る。次いで平均
粒径5.0μmの分級品に疎水性シリカ微粉体1.0重
量部を添加し、現像剤を得た。本実施例のトナー38
は、重量平均粒径が3.5〜7.0μmの範囲で、抵抗
と形状は実施例1と同様のものを用いる。The toner 38 of this embodiment is different from the non-magnetic one-component toners of the first and second embodiments in that a negatively charged magnetic one-component toner is used. 100 parts by weight of a styrene copolymer as a binder resin, 100 parts by weight of magnetic particles, 2 parts of a negative charge control agent,
Three parts of the wax are melt-kneaded with a heated twin-screw extruder, and the cooled kneaded material is roughly pulverized with a hammer mill, classified, and then sphered by a hybridization method.
A classified powder having an average particle size of 5.0 μm is obtained. Subsequently, 1.0 part by weight of hydrophobic silica fine powder was added to the classified product having an average particle size of 5.0 μm to obtain a developer. Toner 38 of this embodiment
Has a weight-average particle diameter in the range of 3.5 to 7.0 μm, and has the same resistance and shape as those in Example 1.
【0084】現像容器314内のトナー38は、攪拌部
材316で現像スリーブ35付近に送られた後、マグネ
ットロール322の形成する磁界作用で現像スリーブ3
5に供給されて、現像スリーブ35の回転とともに搬送
される。その後、弾性ブレード37との当接部でトリボ
付与と層厚規制を受けて現像領域へ搬送される。スリー
ブ上のトナーコート量は0.8〜2.0mg/cm2 、
トナー層厚で10〜20μm、トナーの帯電電荷量は−
5〜−10μC/gが付与される。After the toner 38 in the developing container 314 is sent to the vicinity of the developing sleeve 35 by the stirring member 316, the developing sleeve 3 is driven by the magnetic field generated by the magnet roll 322.
5 and is conveyed with the rotation of the developing sleeve 35. Thereafter, the toner is conveyed to the developing area under the application of a tribo at the contact portion with the elastic blade 37 and the regulation of the layer thickness. The toner coat amount on the sleeve is 0.8 to 2.0 mg / cm 2 ,
The toner layer thickness is 10 to 20 μm, and the toner charge amount is −
5-10 C / g is applied.
【0085】現像スリーブ35は、直径16.0mmの
非磁性のアルミスリーブであり、その表面を導電性粒子
を含有する樹脂層でコートした表面粗さRa=1.0μ
mのスリーブである。現像スリーブ35を対ドラムの1
00〜140%の周速で回転する。The developing sleeve 35 is a non-magnetic aluminum sleeve having a diameter of 16.0 mm, the surface of which is coated with a resin layer containing conductive particles.
m sleeve. Develop sleeve 35 to drum 1
It rotates at a peripheral speed of 00 to 140%.
【0086】現像スリーブ35内にはマグネットロール
322を固定配置する。マグネットロール322の一つ
の磁極S1を感光体1と対向して配置して、その磁極S
1のスリーブ表面上での径方向磁束密度のピーク値を7
50〜950Gにする。現像領域でトナーの穂を形成す
るとともにカブリトナーをスリーブ方向に引き戻す。A magnet roll 322 is fixedly arranged in the developing sleeve 35. One magnetic pole S1 of the magnet roll 322 is disposed so as to face the photoconductor 1, and the magnetic pole S1
The peak value of the magnetic flux density in the radial direction on the surface of
50-950G. A fog toner is formed in the developing area, and the fog toner is pulled back in the sleeve direction.
【0087】現像スリーブ35には直流に交流を重畳し
た交互電圧を電源318から印加して感光体1との間に
現像電界を形成し、その電界に従って静電潜像の現像を
行う。現像スリーブ35には、直流電圧:Vdc=−5
00VにAC:矩形波Vpp=1600V、f=180
0Hzを重畳した現像バイアス318を印加する。現像
スリーブ35と感光体1は最近接位置で300μmのギ
ャップを保って対向され、反転現像が行われる。An alternating voltage obtained by superimposing a direct current and an alternating current is applied to the developing sleeve 35 from a power source 318 to form a developing electric field between the photosensitive member 1 and the electrostatic latent image is developed in accordance with the electric field. A DC voltage: Vdc = −5 is applied to the developing sleeve 35.
AC to 00V: square wave Vpp = 1600V, f = 180
A developing bias 318 superimposed with 0 Hz is applied. The developing sleeve 35 and the photoconductor 1 are opposed to each other with a gap of 300 μm at the closest position, and reversal development is performed.
【0088】しかしながら、トナー38は高温高湿環境
下において繰り返し現像を行うとの帯電電荷量が低下し
てしまう。However, when the toner 38 is repeatedly developed in a high-temperature and high-humidity environment, the charge amount of the toner 38 decreases.
【0089】そこで上述したトナー38の帯電電荷量低
下を防ぐために、現像スリーブ35上に形成される現像
剤層全域にトナー帯電ローラ320は当接し、放電によ
り帯電する。In order to prevent the charge amount of the toner 38 from decreasing, the toner charging roller 320 contacts the entire area of the developer layer formed on the developing sleeve 35 and is charged by discharging.
【0090】トナー帯電ローラ320と現像スリーブ3
5上のトナー38間の電圧は、図14に示すように、1
500Vに設定すると環境、耐久におけるトナー帯電電
荷量の差がなくなる。したがって、トナー引き戻しバイ
アス印加時の現像スリーブ35とトナー帯電ローラ32
0の電位差は1500Vになるように前出図5中のコン
デンサC1、C2の容量を調整している。Toner charging roller 320 and developing sleeve 3
5, the voltage between the toners 38 on the
When the voltage is set to 500 V, there is no difference in toner charge amount between environment and durability. Therefore, when the toner pull-back bias is applied, the developing sleeve 35 and the toner charging roller 32
The capacitances of the capacitors C1 and C2 in FIG. 5 are adjusted so that the potential difference of 0 becomes 1500 V.
【0091】その後、現像スリーブ35上に薄層形成さ
れたトナー層は、一様に感光ドラム1との対向部である
現像部へ搬送される。Thereafter, the thin toner layer formed on the developing sleeve 35 is uniformly conveyed to a developing section which is a section facing the photosensitive drum 1.
【0092】上述したようにトナー帯電ローラ320を
設ける構成にすることにより、トナー38が弾性ブレー
ド37通過後、トナー帯電ローラ320による電荷付与
が行われトナー38の帯電電荷量を高く維持できる。よ
って、現像スリーブ長手方向において、トナーの帯電電
荷量を均一かつ高く維持し環境変動に影響されない現像
装置を提供できるとともに、現像スリーブ上のトナー薄
層形成を安定して良好に形成しうることが可能となる。By providing the toner charging roller 320 as described above, after the toner 38 has passed through the elastic blade 37, charge is applied by the toner charging roller 320, so that the charge amount of the toner 38 can be maintained high. Therefore, in the longitudinal direction of the developing sleeve, it is possible to provide a developing device that maintains the charge amount of the toner uniform and high and is not affected by environmental fluctuations, and can stably and satisfactorily form a thin toner layer on the developing sleeve. It becomes possible.
【0093】なお、本実施例においては、本発明を画像
形成装置本体に着脱可能な現像装置からなるプロセスカ
ートリッジに適用した場合について説明したが、画像形
成装置本体内に固定され、トナーのみを補給するような
構成の現像装置に適用することもでき、また、上記現像
装置と感光ドラム、クリーニングブレード、廃トナー収
容容器、帯電装置を一体で形成し画像形成装置本体に対
し着脱可能なプロセスカートリッジに適用してもよい。In this embodiment, the case where the present invention is applied to a process cartridge comprising a developing device detachable from the image forming apparatus main body has been described. However, the present invention is fixed in the image forming apparatus main body and only toner is supplied. The developing device can be applied to a process cartridge which is integrally formed with the developing device, the photosensitive drum, the cleaning blade, the waste toner container, and the charging device, and is detachable from the image forming apparatus main body. May be applied.
【0094】[0094]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、圧接弾性部材によって現像剤担持体上の現像
剤に対し放電開始電圧以上でかつ前記現像剤と同極性の
バイアスを印加することにより、前記現像剤担持体の長
手方向において、トナーの帯電電荷量を均一かつ高く維
持し環境変動に影響されない現像装置、該現像装置を備
え、良好な画像を得ることのできる画像形成装置、およ
び少なくとも前記現像装置を有し前記画像形成装置に着
脱自在とし、取り扱いに優れたプロセスカートリッジを
提供することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, a bias having a voltage equal to or higher than the discharge starting voltage and having the same polarity as the developer is applied to the developer on the developer carrier by the press-contact elastic member. By doing so, in the longitudinal direction of the developer carrying member, a developing device that maintains the charge amount of the toner uniform and high and is not affected by environmental fluctuations, and an image forming apparatus including the developing device and capable of obtaining a good image , And at least the developing device, which can be detachably attached to the image forming apparatus, to provide a process cartridge excellent in handling.
【図1】実施例1の現像装置を用いた画像形成装置の概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using a developing device according to a first embodiment.
【図2】実施例1の現像装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a developing device according to a first exemplary embodiment.
【図3】実施例1の現像装置を感光体方向から見た、現
像スリーブを不図示とした図である。FIG. 3 is a view of the developing device of the first embodiment viewed from a photoconductor direction, with a developing sleeve not shown.
【図4】実施例1の現像装置を感光体方向から見た、現
像スリーブを図示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a developing sleeve when the developing device of the first embodiment is viewed from a photoconductor direction.
【図5】実施例1の現像装置内の等価回路である。FIG. 5 is an equivalent circuit in the developing device according to the first exemplary embodiment.
【図6】実施例1のバイアス波形図である。FIG. 6 is a bias waveform diagram according to the first embodiment.
【図7】106 Ωローラにおけるトナー放電特性を示す
グラフである。FIG. 7 is a graph showing toner discharge characteristics of a 10 6 Ω roller.
【図8】注入帯電の場合のトナー帯電特性を示すグラフ
である。FIG. 8 is a graph showing toner charging characteristics in the case of injection charging.
【図9】ローラ抵抗測定法を説明するための概略図であ
る。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a roller resistance measuring method.
【図10】実施例1のトナー帯電ローラと現像スリーブ
上トナー帯電電荷量の関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the toner charging roller of Example 1 and the toner charge amount on the developing sleeve.
【図11】実施例2の現像装置を示す概略構成図であ
る。FIG. 11 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device according to a second embodiment.
【図12】実施例2のトナー帯電ローラと現像スリーブ
上トナー帯電電荷量の関係を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a relationship between a toner charging roller of Example 2 and a charge amount of toner on a developing sleeve.
【図13】実施例3の現像装置を示す概略構成図であ
る。FIG. 13 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device according to a third embodiment.
【図14】実施例3のトナー帯電ローラと現像スリーブ
上トナー帯電電荷量の関係を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the relationship between the toner charging roller of Example 3 and the amount of charge on the developing sleeve.
【図15】従来の非磁性一成分現像装置を示す概略構成
図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing a conventional non-magnetic one-component developing device.
【図16】図15の現像装置を感光体方向から見た図で
ある。FIG. 16 is a view of the developing device of FIG. 15 as viewed from a photoconductor direction.
【図17】従来の現像装置の他の例を示す感光体方向か
ら見た図である。FIG. 17 is a view showing another example of the conventional developing device as viewed from the photoconductor direction.
1 感光ドラム(像担持体) 2 帯電装置 4、24、34 現像装置 5、25、35 現像スリーブ(現像剤担持体) 6、26 弾性ローラ 7、37 弾性ブレード(規制部材) 8、28、38 トナー(現像剤) 14、214、314 現像容器 20 トナー帯電ローラ(圧接弾性部
材)Reference Signs List 1 photosensitive drum (image carrier) 2 charging device 4, 24, 34 developing device 5, 25, 35 developing sleeve (developer carrier) 6, 26 elastic roller 7, 37 elastic blade (regulating member) 8, 28, 38 Toner (developer) 14, 214, 314 Developing container 20 Toner charging roller (pressing elastic member)
Claims (30)
容器の開口部に延在し回動する現像剤担持体とを有する
現像装置において、現像部上流側の前記現像剤担持体上
に圧接弾性部材を設け、前記圧接弾性部材によって前記
現像剤担持体上の現像剤に対し放電開始電圧以上でかつ
前記現像剤と同極性のバイアスを印加することを特徴と
する現像装置。1. A developing device comprising: a developer container for storing a developer; and a developer carrier extending and rotating at an opening of the developer container, wherein the developer carrier is provided on the developer carrier upstream of a developing unit. A developing device comprising: a press-contact elastic member, wherein the press-contact elastic member applies a bias having a voltage equal to or higher than a discharge starting voltage and having the same polarity as the developer to the developer on the developer carrier.
近接または当接した規制部材を有することを特徴とする
請求項1の現像装置。2. The developing device according to claim 1, further comprising a regulating member that comes into contact with or contacts the developer carrying member via a developer.
現像剤担持体回転方向上流側にあることを特徴とする請
求項2の現像装置。3. The developing device according to claim 2, wherein said regulating member is located upstream of said pressing elastic member in a direction of rotation of said developer carrier.
接部に対し前記現像剤担持体の回転方向上流側に当接し
て設けられた回転可能な弾性ローラを有することを特徴
とする請求項2または3の現像装置。4. A rotatable elastic roller provided in contact with an abutting portion of the regulating member with the developer carrying member on an upstream side in a rotational direction of the developer carrying member. The developing device according to claim 2.
とを特徴とする請求項1から4のいずれかの項に記載の
現像装置。5. The developing device according to claim 1, wherein the pressing elastic member has a roller shape.
対し従動または同周速であることを特徴とする請求項1
から5のいずれかの項に記載の現像装置。6. The apparatus according to claim 1, wherein the pressure contact elastic member is driven or has the same peripheral speed as the developer carrier.
6. The developing device according to any one of items 1 to 5.
の現像剤担持部と現像剤非担持部の双方に配置されてい
ることを特徴とする請求項1から6のいずれかの項に記
載の現像装置。7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pressure contact elastic member is disposed on both a developer carrying portion and a developer non-bearing portion on the developer carrying member. The developing device as described in the above.
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかの項に記載
の現像装置。8. The developing device according to claim 1, wherein the developer is a non-magnetic one-component developer.
であり、前記現像剤担持体はスリーブとその内部に固定
された磁界発生手段とを有することを特徴とする請求項
1から7のいずれかの項に記載の現像装置。9. The developer according to claim 1, wherein the developer is a negatively chargeable magnetic one-component developer, and the developer carrier has a sleeve and a magnetic field generating means fixed inside the sleeve. The developing device according to any one of the above items.
100〜180であり、形状係数SF−2が100〜1
40であることを特徴とする請求項8または9の現像装
置。10. The developer has a shape factor SF-1 of 100 to 180, and a shape factor SF-2 of 100 to 1
The developing device according to claim 8, wherein the number is 40.
像容器の開口部に延在し回動する現像剤担持体とを有す
る少なくとも現像装置を一体として画像形成装置本体に
着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、 前記現像装置は、現像部上流側の前記現像剤担持体上に
圧接弾性部材を設け、前記圧接弾性部材によって前記現
像剤担持体上の現像剤に対し放電開始電圧以上でかつ前
記現像剤と同極性のバイアスを印加することを特徴とす
るプロセスカートリッジ。11. An image forming apparatus main body, wherein at least a developing device having a developer container for storing a developer and a developer carrier extending to an opening of the developer container and rotating is integrally mounted on the image forming apparatus main body. In the process cartridge, the developing device is provided with a pressing elastic member on the developer carrier on the upstream side of a developing section, and the pressing elastic member causes the developer on the developer carrier to have a discharge start voltage or more and A process cartridge to which a bias having the same polarity as that of the developer is applied.
て近接または当接した規制部材を有することを特徴とす
る請求項11のプロセスカートリッジ。12. The process cartridge according to claim 11, further comprising a regulating member that comes into contact with or contacts the developer carrying member via a developer.
記現像剤担持体回転方向上流側にあることを特徴とする
請求項12のプロセスカートリッジ。13. The process cartridge according to claim 12, wherein said regulating member is located upstream of said pressing elastic member in the direction of rotation of said developer carrier.
当接部に対し前記現像剤担持体の回転方向上流側に当接
して設けられた回転可能な弾性ローラを有することを特
徴とする請求項12または13のプロセスカートリッ
ジ。14. A rotatable elastic roller provided so as to abut on a portion of the regulating member that abuts the developer carrier on the upstream side in the rotation direction of the developer carrier. The process cartridge according to claim 12.
ことを特徴とする請求項11から14のいずれかの項に
記載のプロセスカートリッジ。15. The process cartridge according to claim 11, wherein the pressing elastic member has a roller shape.
に対し従動または同周速であることを特徴とする請求項
11から15のいずれかの項に記載のプロセスカートリ
ッジ。16. The process cartridge according to claim 11, wherein the pressing elastic member is driven or has the same peripheral speed as the developer carrier.
上の現像剤担持部と現像剤非担持部の双方に配置されて
いることを特徴とする請求項11から16のいずれかの
項に記載のプロセスカートリッジ。17. The image forming apparatus according to claim 11, wherein the press-contact elastic member is disposed on both a developer carrying portion and a developer non-bearing portion on the developer carrying member. The process cartridge as described.
ることを特徴とする請求項11から17のいずれかの項
に記載のプロセスカートリッジ。18. The process cartridge according to claim 11, wherein said developer is a non-magnetic one-component developer.
剤であり、前記現像剤担持体はスリーブとその内部に固
定された磁界発生手段とを有することを特徴とする請求
項11から17のいずれかの項に記載のプロセスカート
リッジ。19. The developer according to claim 11, wherein the developer is a negatively chargeable magnetic one-component developer, and the developer carrier has a sleeve and a magnetic field generating means fixed inside the sleeve. The process cartridge according to any one of the above items.
100〜180であり、形状係数SF−2が100〜1
40であることを特徴とする請求項18または19のプ
ロセスカートリッジ。20. The developer has a shape factor SF-1 of 100 to 180 and a shape factor SF-2 of 100 to 1.
The process cartridge according to claim 18, wherein the number of the cartridges is 40.
とも現像剤を収容する現像容器および前記現像容器の開
口部に延在し回動する現像剤担持体を有する現像装置と
を有する画像形成装置において、 前記現像装置は、現像部上流側の前記現像剤担持体上に
圧接弾性部材を設け、前記圧接弾性部材によって前記現
像剤担持体上の現像剤に対し放電開始電圧以上でかつ前
記現像剤と同極性のバイアスを印加することを特徴とす
る画像形成装置。21. An image having an image carrier on which a latent image is formed, and a developing device having at least a developing container for housing a developer and a rotating developer carrier extending to an opening of the developing container. In the forming apparatus, the developing device is provided with a press-contact elastic member on the developer carrier on the upstream side of a developing unit, and the press-contact elastic member causes the developer on the developer carrier to have a discharge start voltage or higher and An image forming apparatus, wherein a bias having the same polarity as that of a developer is applied.
て近接または当接した規制部材を有することを特徴とす
る請求項21の画像形成装置。22. The image forming apparatus according to claim 21, further comprising a regulating member that approaches or abuts on the developer carrying member via a developer.
記現像剤担持体の回転方向上流側にあることを特徴とす
る請求項22の画像形成装置。23. The image forming apparatus according to claim 22, wherein the regulating member is located on the upstream side in the rotation direction of the developer carrier that is elastically pressed.
当接部に対し前記現像剤担持体の回転方向上流側に当接
して設けられた回転可能な弾性ローラを有することを特
徴とする請求項22または23の画像形成装置。24. The image forming apparatus according to claim 20, further comprising a rotatable elastic roller provided so as to abut on a portion of said regulating member abutting on said developer carrier at a position upstream of said developer carrier in the rotational direction. The image forming apparatus according to claim 22.
ことを特徴とする請求項21から24のいずれかの項に
記載の画像形成装置。25. The image forming apparatus according to claim 21, wherein the pressing elastic member has a roller shape.
に対し従動または同周速であることを特徴とする請求項
21から25のいずれかの項に記載の画像形成装置。26. The image forming apparatus according to claim 21, wherein the pressing elastic member is driven or has the same peripheral speed as the developer carrier.
上の現像剤担持部と現像剤非担持部の双方に配置されて
いることを特徴とする請求項21から26のいずれかの
項に記載の画像形成装置。27. The image forming apparatus according to claim 21, wherein the press-contact elastic member is arranged on both a developer carrying portion and a developer non-bearing portion on the developer carrying member. The image forming apparatus as described in the above.
ることを特徴とする請求項21から27のいずれかの項
に記載の画像形成装置。28. The image forming apparatus according to claim 21, wherein said developer is a non-magnetic one-component developer.
剤であり、前記現像剤担持体はスリーブとその内部に固
定された磁界発生手段とを有することを特徴とする請求
項21から27のいずれかの項に記載の画像形成装置。29. The developer according to claim 21, wherein said developer is a negatively chargeable magnetic one-component developer, and said developer carrier has a sleeve and magnetic field generating means fixed inside said sleeve. The image forming apparatus according to any one of the above items.
100〜180であり、形状係数SF−2が100〜1
40であることを特徴とする請求項28または29の画
像形成装置。30. The developer has a shape factor SF-1 of 100 to 180, and a shape factor SF-2 of 100 to 1
30. The image forming apparatus according to claim 28, wherein the number is 40.
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