JP2000039763A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2000039763A
JP2000039763A JP10206140A JP20614098A JP2000039763A JP 2000039763 A JP2000039763 A JP 2000039763A JP 10206140 A JP10206140 A JP 10206140A JP 20614098 A JP20614098 A JP 20614098A JP 2000039763 A JP2000039763 A JP 2000039763A
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JP
Japan
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latent image
image
toner
developing roller
carrier
Prior art date
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Pending
Application number
JP10206140A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Matsumoto
純一 松本
Katsuhiro Aoki
勝弘 青木
Takashi Hodoshima
隆 程島
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to US09/321,726 priority patent/US6163669A/en
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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image forming device having such constitution that the suppression of the surface staining of a latent image carrier and a uniform and solid developing characteristic can be established. SOLUTION: This image forming device is constituted so that an image is formed by forming an electrostatic latent image on a latent image carrier which is previously uniformly electrified and whose friction coefficient (μ) of the surface is set to be 0.1<=μ<=0.4 by an optical writing action visualizing the electrostatic latent image by making a developer carrier carrying developer abut on the electrostatic latent image, transferring it on a transfer medium and fixing the transferred image. Then, the friction coefficient (μ') of the developer carrier is set to be larger than that of the latent image carrier and the value (μ') is set to be μ'<0.6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、さらに詳しくは、電子写真プロセスを用いる画像形
成装置での潜像担持体と現像剤担持体との間の現像剤付
着制御のための構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus using an electrophotographic process for controlling developer adhesion between a latent image carrier and a developer carrier. Regarding the configuration.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタや複写機あるいはファクシミリ
装置などの電子写真プロセスを用いる画像形成装置にお
いては、感光体ドラムなどの潜像担持体上に形成された
静電潜像が現像装置から供給されるトナーなどの現像剤
により可視像処理され、その可視像が記録紙などの転写
材に静電転写されて複写物が得られる。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a printer, a copying machine or a facsimile machine, an electrostatic latent image formed on a latent image carrier such as a photosensitive drum is supplied from a developing device. A visible image is processed by a developer such as toner, and the visible image is electrostatically transferred to a transfer material such as recording paper to obtain a copy.

【0003】潜像担持体に対して現像装置からの現像剤
が供給される際には、現像装置に備えられている現像ロ
ーラなどの現像剤供給手段の表面に担持されている現像
剤層、いわゆる、トナー層が潜像担持体の表面に接触し
ており、静電潜像からの静電気力によってトナー層内の
トナーが静電吸引されて静電潜像に付着することにな
る。しかし、実際には、トナー層と潜像担持体との接触
状態等によって生起される非静電気力によって潜像担持
体表面、特に、潜像の静電引力がトナーに作用しない地
肌部にトナーが付着することがあり、潜像担持体の地汚
れの発生が顕著となることがある。
When the developer from the developing device is supplied to the latent image carrier, a developer layer carried on the surface of developer supplying means such as a developing roller provided in the developing device, The so-called toner layer is in contact with the surface of the latent image carrier, and the toner in the toner layer is electrostatically attracted by the electrostatic force from the electrostatic latent image and adheres to the electrostatic latent image. However, in actuality, the non-electrostatic force generated by the contact state between the toner layer and the latent image carrier causes the toner to be applied to the surface of the latent image carrier, particularly, to the background portion where the electrostatic attraction of the latent image does not act on the toner. In some cases, the latent image carrier may adhere to the ground, and the latent image carrier may be significantly contaminated.

【0004】従来では、潜像担持体の画像領域外でのト
ナー濃度を検出して地肌汚れの程度を割り出し、地肌汚
れの程度に応じて潜像担持体の表面に対する潤滑剤の塗
布量を潤滑剤塗布手段の当接圧調整によって供給制御し
て画像転写後に実行されるクリーニング効果を向上させ
る構成(例えば、特開平8−254933号公報)、あ
るいは、一成分系現像剤からなるトナー層を担持してい
る現像材供給手段に有する現像ローラを潜像担持体であ
る感光体に当接させて回転させる際の相対的な線速比を
1.2〜3.0倍とし、特に1.5〜2.5倍とする構
成(例えば、特開平9−73299号公報)が提案され
ている。
Conventionally, the degree of background contamination is detected by detecting the toner density outside the image area of the latent image carrier, and the amount of the lubricant applied to the surface of the latent image carrier is lubricated according to the degree of the background contamination. A configuration in which the supply effect is controlled by adjusting the contact pressure of the agent application means to improve a cleaning effect performed after image transfer (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-254933), or a toner layer composed of a one-component developer is carried. The relative linear velocity ratio when the developing roller included in the developing material supply means is rotated while being in contact with the photosensitive member as the latent image carrier is set to 1.2 to 3.0 times, particularly 1.5 times. A configuration of up to 2.5 times (for example, JP-A-9-73299) has been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】感光体などの潜像担持
体に対する潤滑剤塗布手段の当接圧や潜像担持体と現像
剤供給手段に有する現像ローラとの間の線速比を変更す
る場合には、次のような問題があった。
The contact pressure of the lubricant applying means with respect to a latent image carrier such as a photoreceptor and the linear velocity ratio between the latent image carrier and the developing roller of the developer supplying means are changed. In such a case, there were the following problems.

【0006】潜像担持体と現像剤担持体とがトナー層を
介して当接するので、静電気力もさることながら、非静
電気力により潜像担持体表面にトナーが付着することが
あり、これによって潜像担持体の地肌汚れ、いわゆる地
汚れが悪化することがある。このような状況を回避する
ために、画像形成設定プロセス条件を設定する際、上記
両部材の当接圧若しくは現像剤担持体における対潜像担
持体線速比を増加させることが行われている。しかし、
当接圧を増加させると当接圧を設定する駆動手段に対す
る負担を増加させることから、バンディングといわれる
回転ムラに起因した異常画像が発生し易くなり、また潜
像担持体との相対的な線速比を増加させるとトナー寄り
といわれる画像濃度の不均一な状態が発生しやすい。
Since the latent image carrier and the developer carrier are in contact with each other via the toner layer, the toner may adhere to the surface of the latent image carrier due to non-electrostatic force as well as electrostatic force. Background stain on the image carrier, so-called background stain, may be worsened. In order to avoid such a situation, when setting the image formation setting process conditions, the contact pressure between the two members or the linear speed ratio of the developer carrier to the latent image carrier is increased. . But,
Increasing the contact pressure increases the load on the driving means for setting the contact pressure, so that an abnormal image due to rotational unevenness called banding is likely to occur, and a line relative to the latent image carrier is generated. When the speed ratio is increased, a state in which the image density is non-uniform, which is referred to as a toner shift, tends to occur.

【0007】本発明の目的は、上記従来の画像形成装置
における問題、特に、潜像担持体の地汚れの抑止と均一
なベタ現像特性を確立できる構成を備えた画像形成装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus having a configuration capable of suppressing the problem of the above-described conventional image forming apparatus, in particular, preventing the latent image carrier from becoming dirty and establishing uniform solid development characteristics. is there.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
予め均一帯電し、表面の摩擦係数(μ)が、0.1≦μ
≦0.4に設定された潜像担持体に対して光り書き込み
により静電潜像を形成し、該静電潜像に対して現像剤を
担持した現像剤担持体を当接させて上記静電潜像を可視
像処理し、転写媒体への転写および転写画像の定着を行
って画像を形成する画像形成装置において、上記現像剤
担持体の摩擦係数(μ’)を、上記潜像担持体よりも大
きく、かつ、その値(μ’)が、μ’<0.6とされて
いることを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention,
Uniformly charged beforehand, the surface friction coefficient (μ) is 0.1 ≦ μ
An electrostatic latent image is formed by light writing on the latent image carrier set to ≦ 0.4, and the developer carrier carrying the developer is brought into contact with the electrostatic latent image, and In an image forming apparatus for forming an image by processing an electro-latent image into a visible image, transferring the image to a transfer medium and fixing the transferred image, the friction coefficient (μ ′) of the developer carrier is determined by the latent image carrier. It is characterized by being larger than the body and having a value (μ ′) of μ ′ <0.6.

【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の画
像形成装置において、上記現像剤担持体の表面粗さ(R
Z)が、1<(RZ)<6(μm)に設定されていること
を特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the surface roughness (R
Z ) is set to satisfy 1 <(R Z ) <6 (μm).

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本発明実施例による画像形成装置に
おける像担持体に相当する感光体ドラム1と現像剤供給
手段に相当する現像装置2との関係構成を説明するため
の模式図であり、同図において感光体ドラム1は、直径
が50mmとされた無機および有機感光体が用いられ、
表面の摩擦係数(μ)が、0.1≦μ≦0.4に設定さ
れている。この摩擦係数に関しては、図2に示す実験に
基づく。図2は、オイラーベルト方式による摩擦係数を
求める実験構造を示す模式図であり、同図において感光
体ドラム1の周面の一部に、測定用紙(リコー製PPC
用紙 TYPE6200A4サイズT目)Sを297×
30mmのサイズに裁断し、この測定用紙Sの中央を感
光体ドラム1の周方向で90度(π/2rad.)の範囲に
巻き回す。測定用紙Sの巻き回し方向端部の一方には、
一定重さ(0.98N(100g))の分銅Wを取付
け、他方にはデジタルプッシュプルゲージDSを取付
け、分銅Wが揺れない状態で測定用紙Sを一定速度の条
件で牽引し、感光体ドラム1の表面で測定用紙Sが動き
始めた瞬間でのデジタルプッシュプルゲージDSの値を
測定する。このときの測定値をF(N)とすると、摩擦
係数(μ)は、μ=In(F/0.98)/(π/2)
で求められる。上記実験構造から得られる摩擦係数のう
ちで、トナー層からの圧力によってトナーが感光体ドラ
ム1の表面に擦り込まれた際、擦り込み圧力による摩擦
力によってトナーが付着するのを防止できる摩擦係数
(μ)として次に挙げる範囲の値が地肌汚れを防止でき
る値として得られた。感光体ドラム1の表面に潤滑剤な
どを塗布しない、いわゆる未処理の場合の摩擦係数
(μ)は、0.4〜0.6という結果であるが、経時に
より増加する傾向にある。これに対して潤滑剤を塗布し
た感光体ドラム1の摩擦係数(μ)は、0.1〜0.6
という結果が得られた。このような結果から、感光体ド
ラムの摩擦係数(μ)を0.1〜0.4とすることによ
り、感光体ドラム1の表面で摺擦される際のトナーの付
着、特に静電潜像が形成されている箇所以外の、いわゆ
る、地肌部へのトナー付着が生じないようにすることが
できる。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the relationship between a photosensitive drum 1 corresponding to an image carrier and a developing device 2 corresponding to a developer supply means in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the photosensitive drum 1 is made of an inorganic or organic photosensitive member having a diameter of 50 mm.
The friction coefficient (μ) of the surface is set to 0.1 ≦ μ ≦ 0.4. This coefficient of friction is based on the experiment shown in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing an experimental structure for obtaining a friction coefficient by the Euler belt method. In FIG. 2, measurement paper (Ricoh PPC
Paper TYPE6200A4 size T) S is 297x
The sheet S is cut into a size of 30 mm, and the center of the measurement sheet S is wound in a range of 90 degrees (π / 2 rad.) In the circumferential direction of the photosensitive drum 1. On one end of the measurement sheet S in the winding direction,
A weight W having a constant weight (0.98 N (100 g)) is attached, and a digital push-pull gauge DS is attached to the other side. The measuring paper S is pulled at a constant speed while the weight W is not shaken, and the photosensitive drum is driven. The value of the digital push-pull gauge DS is measured at the moment when the measuring paper S starts to move on the surface of No. 1. If the measured value at this time is F (N), the friction coefficient (μ) is μ = In (F / 0.98) / (π / 2)
Is required. Among the friction coefficients obtained from the above experimental structure, when the toner is rubbed against the surface of the photosensitive drum 1 by the pressure from the toner layer, the friction coefficient (μ) that can prevent the toner from adhering due to the frictional force due to the rubbing pressure. The values in the following ranges were obtained as values that can prevent background contamination. The coefficient of friction (μ) in the case where a lubricant or the like is not applied to the surface of the photoconductor drum 1, that is, when it is untreated, is 0.4 to 0.6, but tends to increase with time. On the other hand, the friction coefficient (μ) of the photosensitive drum 1 coated with the lubricant is 0.1 to 0.6.
The result was obtained. From these results, by setting the coefficient of friction (μ) of the photosensitive drum to 0.1 to 0.4, the toner adhesion when the surface of the photosensitive drum 1 is rubbed, particularly the electrostatic latent image It is possible to prevent the toner from adhering to the so-called background portion other than the portion where the is formed.

【0011】このような表面の摩擦係数は、可視像処理
に用いられるトナーの粒径にもよるが、体積平均粒径が
4〜10μmである場合、感光体ドラムの摩擦係数を低
下させる物質、いわゆる、潤滑剤を塗布することにより
維持される。このための潤滑剤の供給は、所定回数の画
像形成、つまり複写動作毎に直接供給することや潤滑剤
を担持した塗布手段を常時あるいは所定回数の複写動作
毎に感光体ドラム1の表面に当接させることで行われ
る。感光体ドラム1は、周知の帯電手段により予め規定
の表面電位に帯電され、周知の光書き込み手段によって
原稿像あるいは書き込み情報に応じた静電潜像が形成さ
れる。
The friction coefficient of the surface depends on the particle diameter of the toner used for the visible image processing, but when the volume average particle diameter is 4 to 10 μm, the friction coefficient of the photosensitive drum is reduced. This is maintained by applying a so-called lubricant. For this purpose, the lubricant is supplied directly for each predetermined number of image forming operations, i.e., every time a copying operation is performed, or the application means carrying the lubricant is applied to the surface of the photosensitive drum 1 constantly or every predetermined number of copying operations. This is done by contact. The photosensitive drum 1 is charged to a predetermined surface potential in advance by a known charging unit, and an electrostatic latent image corresponding to a document image or written information is formed by a known optical writing unit.

【0012】現像装置2は、現像槽2A内において感光
体ドラム1と対向する現像ローラ2Bと、現像ローラ2
Bに対して一成分系現像剤からなるトナーを供給する供
給ローラ2Cと、現像ローラ2Bに担持されているトナ
ーの層厚を規制する規制ブレード2Dと、アジテータ2
Eとを備えて構成されている。
The developing device 2 includes a developing roller 2B facing the photosensitive drum 1 in a developing tank 2A, and a developing roller 2B.
B, a supply roller 2C for supplying a toner composed of a one-component developer, a regulating blade 2D for regulating the layer thickness of the toner carried on the developing roller 2B, and an agitator 2
E.

【0013】現像装置2に用いられるトナーは、ポリエ
ステル、ポリオール、スチレンアクリルなどの樹脂に帯
電制御剤(CCA)、着色剤を混合し、その周りにシリ
カ、酸化チタン等の物質を外添して構成されている。ト
ナーの平均粒径は、3〜12μmが選択され、本実施例
では、7.5μmが用いられている。この粒径に関して
は、高解像度の要求を満足させると共に小粒径化するこ
とも十分可能である。
The toner used in the developing device 2 is obtained by mixing a charge control agent (CCA) and a colorant with a resin such as polyester, polyol or styrene acryl, and externally adding a substance such as silica or titanium oxide to the surroundings. It is configured. The average particle size of the toner is selected from 3 to 12 μm, and in this embodiment, 7.5 μm is used. As for the particle size, it is possible to satisfy the demand for high resolution and to reduce the particle size.

【0014】現像ローラ2Bは、表面の摩擦係数
(μ’)が感光体ドラム1のそれよりも大きい(μ’)
<0.6に設定されたゴムなどの弾性材料が用いられ、
外径寸法が10〜30mm、本実施例では16mmとさ
れ、表面粗さ(RZ)が1<(RZ)<6(μm)に設定
されて構成され、感光体ドラム1に対して逆方向に速度
差を以て回転するようになっている。感光体ドラム1と
現像ローラ2Bとの摩擦係数の関係は次の理由に基づい
て設定されている。現像ローラ2Bの摩擦係数が感光体
ドラムのそれよりも小さいと現像ローラ2Bのスキャベ
ンジ力が低下し、現像ローラ2Bに感光体ドラム1の地
肌部に付着したトナーが戻らなくなり、この結果とし
て、感光体ドラム1に地肌汚れが発生する。また、現像
ローラ2Bの摩擦係数(μ’)が0.6以上であると、
現像ローラ2Bと感光体ドラム1との接触による回転ト
ルクの増大により回転ムラが発生した場合のバンディン
グが発生し易くなり、これによって、異常画像が発生す
る。このため、現像ローラ2Bの摩擦係数により、上記
したような地肌汚れの発生および異常画像の発生を防止
できることになる。
The developing roller 2B has a surface friction coefficient (μ ′) larger than that of the photosensitive drum 1 (μ ′).
Elastic material such as rubber set to <0.6 is used,
The outer diameter is set to 10 to 30 mm, in this embodiment to 16 mm, and the surface roughness (R Z ) is set to 1 <(R Z ) <6 (μm). It rotates with a speed difference in the direction. The relationship between the friction coefficient between the photosensitive drum 1 and the developing roller 2B is set based on the following reason. If the friction coefficient of the developing roller 2B is smaller than that of the photosensitive drum, the scavenging force of the developing roller 2B decreases, and the toner adhered to the background of the photosensitive drum 1 does not return to the developing roller 2B. Background dirt is generated on the body drum 1. When the friction coefficient (μ ′) of the developing roller 2B is 0.6 or more,
Banding when rotation unevenness occurs due to an increase in rotation torque due to the contact between the developing roller 2B and the photosensitive drum 1 is likely to occur, thereby causing an abnormal image. Therefore, the occurrence of the background stain and the occurrence of the abnormal image as described above can be prevented by the friction coefficient of the developing roller 2B.

【0015】現像ローラ2Bに用いられるゴム材料とし
ては、シリコンゴム、ブタジェンゴム、ニトリル−ブタ
ジェンゴム(NBR)、ヒドリン、エチレン−プロピレ
ン−ジェンゴム(EPDM)等がある。また、現像ロー
ラ2Bの表面には、経時品質を安定化させるためにコー
ト材料により被覆することも可能であり、この場合の材
料としては、シリコン系、テフロン系の材料が用いられ
る。前者の材料はトナーの帯電性が良好であり、後者の
材料は離型性に優れている。さらに、導電性を向上させ
るためにカーボンブラックなどの導電性材料を含有させ
ることも可能であり、コート層の厚さは5〜50μmと
され、この範囲以上で割れ易くなるのが防止されること
が好ましい。
The rubber material used for the developing roller 2B includes silicone rubber, butadiene rubber, nitrile-butadiene rubber (NBR), hydrin, ethylene-propylene-gen rubber (EPDM) and the like. Further, the surface of the developing roller 2B can be coated with a coating material in order to stabilize the quality over time, and in this case, a silicon-based or Teflon-based material is used. The former material has good chargeability of the toner, and the latter material has excellent releasability. Furthermore, it is also possible to contain a conductive material such as carbon black in order to improve conductivity, and the thickness of the coating layer is set to 5 to 50 μm. Is preferred.

【0016】現像ローラ2Bは、感光体ドラム1に対し
てトナー層を介して当接しており、当接させる際には、
コイルバネあるいは板バネ等の加圧手段が用いられ、本
実施例では現像ローラ2Bの硬度(HS)が30°(J
IS−A)である場合に当接圧が3〜16g・f/mm
に設定されている。当接のための加圧手段の数が多いほ
ど現像ローラ2Bと感光体ドラム1との対向面間での当
接ムラが少なくできるので、このような構成を用いるこ
とがベタ画像の濃度均一性を確保するためには好まし
い。上記当接圧の適正範囲の下限を下回ると現像能力が
不均一となり、充分な現像量が得られない。また、上限
を上回ると現像ローラ2Bのスキャベンジ力が増加する
と共に、トナー層が圧縮されて凝縮されることになるの
で、感光体ドラム1に一度現像されたトナーが掻き取ら
れるか凝集したまま現像ローラ2Bに残留することとな
り、ベタ画像のムラといった異常画像が発生しやすくな
る。このように当接圧を適正範囲に設定することによっ
て、異常画像の発生を防止することができる。
The developing roller 2B is in contact with the photosensitive drum 1 via a toner layer.
Pressing means such as a coil spring or a leaf spring is used. In this embodiment, the hardness (HS) of the developing roller 2B is 30 ° (J).
IS-A), the contact pressure is 3 to 16 g · f / mm
Is set to The greater the number of pressing means for contact, the smaller the contact unevenness between the opposing surfaces of the developing roller 2B and the photosensitive drum 1; It is preferable to secure When the contact pressure is below the lower limit of the appropriate range, the developing ability becomes non-uniform, and a sufficient developing amount cannot be obtained. If the upper limit is exceeded, the scavenging force of the developing roller 2B will increase and the toner layer will be compressed and condensed. The residual image is left on the roller 2B, and an abnormal image such as unevenness of a solid image is easily generated. By setting the contact pressure in the appropriate range as described above, occurrence of an abnormal image can be prevented.

【0017】現像装置2に有する供給ローラ2Cは、発
泡ポリウレタンなどの可撓性材料を用いて50〜500
μmの径のセルでトナーを表面に保持しやすい構造とさ
れている。さらに表面硬度が10〜30゜(JIS−
A)と比較的低硬度に設定されて現像ローラ2Bと均一
に当接ができるようにされ、現像ローラ2Bに対する食
い込み量が0.5〜1.5mmに設定されるとともに、
現像ローラ2Bとの間の線速比が0.5〜1.5の範囲
内、本実施例では0.9の線速比に設定されて現像ロー
ラ2Bと同方向(対向面が逆方向に移動する方向)に回
転するようになっている。
The supply roller 2C of the developing device 2 is made of a flexible material such as polyurethane foam, and has a thickness of 50-500.
The cell has a diameter of μm and has a structure that can easily hold the toner on the surface. Further, the surface hardness is 10 to 30 mm (JIS-
A) is set to be relatively low in hardness, so that it can uniformly contact the developing roller 2B, and the amount of biting into the developing roller 2B is set to 0.5 to 1.5 mm.
The linear velocity ratio between the developing roller 2B and the developing roller 2B is set in the range of 0.5 to 1.5, and in this embodiment, the linear velocity ratio is set to 0.9. (The direction of movement).

【0018】上記食い込み量は、本実施例の場合、現像
装置2での現像可能なユニット有効幅がA4判サイズの
転写用紙をの縦方向送りの際の幅に相当する240mm
を対象とした場合の必要トルクである、1.5〜2.5
kg・fcmが得られる値とされている。なお、この食
い込み量および前述した線速比は、現像装置2の駆動系
に有するモータやギヤヘッドの特性さらにはトナーの帯
電特性や供給性に依存する関係上、さらに広い範囲で最
適条件を設定することも可能である。
In the case of the present embodiment, the effective width of the unit that can be developed by the developing device 2 is 240 mm, which corresponds to the width of the A4 size transfer paper when it is fed in the vertical direction.
1.5 to 2.5, which is the required torque for
kg · fcm is obtained. The biting amount and the above-described linear speed ratio are set to optimal conditions in a wider range because of the dependence on the characteristics of the motor and gear head in the drive system of the developing device 2 and the charging characteristics and supply of the toner. It is also possible.

【0019】供給ローラ2Cの表面に担持あるいは内部
に存在するトナーは、現像ローラ2Bとの接触点で互い
に反対方向の力を受けながら両部材間にはさまれた際の
摩擦帯電で誘起される負の帯電電荷により、および現像
ローラ2Bの表面粗さによる搬送効果によって現像ロー
ラ2Bの表面に保持されるようになる。供給ローラ2C
から現像ローラ2Bに転移した時点のトナー層は均一な
厚さではなく、過剰に付着した状態(1〜3mg/cm
2)にあり、後述する規制ブレード2Dによって厚さを
均一化される。なお、上記供給ローラ2Cは、現像ロー
ラ2Bと逆方向の回転(対向面が同じ方向に移動する方
向)とすることも可能である。
The toner carried or present on the surface of the supply roller 2C is induced by frictional charging when it is sandwiched between the two members while receiving forces in opposite directions at the point of contact with the developing roller 2B. The toner is held on the surface of the developing roller 2B by the negative charge and by the transport effect due to the surface roughness of the developing roller 2B. Supply roller 2C
The toner layer at the time when the toner layer is transferred to the developing roller 2B is not of a uniform thickness, but is in an excessively attached state (1 to 3 mg / cm
2 ) The thickness is made uniform by the regulating blade 2D described later. The supply roller 2C can be rotated in a direction opposite to that of the developing roller 2B (a direction in which the facing surface moves in the same direction).

【0020】規制ブレード2Dは、現像槽2Aによって
支持されている基端から延長された先端が現像ローラ2
Bの回転方向に対して下流側に指向した状態で先端より
も基端寄りが現像ローラ2Bの周面に接触する腹当て接
触状態とされた、板厚が0.1〜0.15(mm)に設
定されているSUS304などの金属製ブレードで構成
されている。なお、規制ブレード2Dは、現像ローラ2
Bに対する当接状態を上記と逆の関係とすることも可能
である。上記材質に代えて1〜2mm程度の厚さを有す
るポリウレタンゴムなどのゴム材料やシリコン樹脂、帯
電特性を逆極性とするフッ素系(例えば、ETFE,P
TFE、PVdF)樹脂などの比較的硬度の高い樹脂材
料が使用可能である。金属以外でもカーボンブラックな
どを混ぜ込むことにより低抵抗化可能であるので、バイ
アス電源を接続して現像ローラ2Bとの間に電界を形成
するようにすることも可能である。
The regulating blade 2D has a distal end extending from a base end supported by the developing tank 2A and a developing roller 2D.
In a state of being directed downstream with respect to the rotation direction of B, the base end is brought into contact with the peripheral surface of the developing roller 2B closer to the base end than the front end, and the plate thickness is 0.1 to 0.15 (mm). ) Set with a metal blade such as SUS304. Note that the regulating blade 2D is
It is also possible to make the contact state with B reverse to the above. Instead of the above materials, a rubber material such as polyurethane rubber having a thickness of about 1 to 2 mm, a silicone resin, or a fluorine-based material having a reverse charging characteristic (for example, ETFE, P
A resin material having relatively high hardness such as TFE, PVdF) resin can be used. Since resistance can be reduced by mixing carbon black or the like other than metal, it is also possible to connect a bias power supply to form an electric field with the developing roller 2B.

【0021】基端から先端に至る自由端長は10〜15
mmとされ、現像ローラ2Bとの当接圧が5〜250
(g・f/cm)に設定されている。自由端長が上記範
囲の上限を越えると、現像装置2のサイズが大型化して
しまうことでコンパクトに収納することができなくな
り、逆に下限を下回ると、現像ローラ2B表面と接触す
るときに振動を生じやすくなり、可視画像上に横方向の
段々ムラなどの異常画像が発生しやすくなる。当接圧に
関しては、上限を越えると現像ローラ2B上のトナー付
着量が減少し、かつトナー帯電量が増加しすぎることに
なるので、トナーの転移不足による現像量の減少によっ
て画像濃度が低下する。これとは逆に下限を下回ると、
トナー薄層が均一に形成されずにトナーの固まりが規制
ブレード2Dを通過してしまうこともあり、画像品質が
著しく低下する。本実施例では、現像ローラ2Bの硬度
が30゜(JIS−A)のもので板厚として0.1mm
のSUSが用いられ、当接圧が60(g・f/cm)を
選択されて現像ローラ2B上でのトナー付着量を目標値
に設定できるようになっている。規制ブレード2Dは、
現像ローラ2Bとの対向位置での接線方向に対して10
〜45゜の傾きで先端が当接した状態で現像ローラ2B
の回転方向下流側に向けて配置されている。これによ
り、規制ブレード2Dにより現像ローラ2B上に担持さ
れている過剰なトナーは掻き取られ、目標となる現像ロ
ーラ2Bでのトナー付着量である単位面積当たり0.4
〜0.8mg/cm2程度の均一な厚みを持つ薄層が形
成され、トナーの帯電量も−5〜−30μC/gに設定
されて感光体ドラム1の静電潜像に供給される。
The free end length from the base end to the front end is 10 to 15
mm, and the contact pressure with the developing roller 2B is 5 to 250 mm.
(G · f / cm). If the free end length exceeds the upper limit of the above range, the size of the developing device 2 becomes large, so that the developing device 2 cannot be housed compactly. Conversely, if the free end length falls below the lower limit, the developing device 2 vibrates when it comes into contact with the surface of the developing roller 2B. Is likely to occur, and an abnormal image such as horizontal unevenness is likely to be generated on the visible image. When the contact pressure exceeds the upper limit, the toner adhesion amount on the developing roller 2B decreases, and the toner charge amount increases too much. Therefore, the image density decreases due to the decrease in the development amount due to insufficient transfer of the toner. . Conversely, if it falls below the lower limit,
In some cases, the toner thin layer is not formed uniformly, and the toner mass may pass through the regulating blade 2D, so that the image quality is significantly reduced. In this embodiment, the developing roller 2B has a hardness of 30 mm (JIS-A) and a thickness of 0.1 mm.
Is used, and the contact pressure is set to 60 (g · f / cm), so that the amount of toner adhering on the developing roller 2B can be set to a target value. The regulating blade 2D is
10 to the tangential direction at the position facing the developing roller 2B
Developing roller 2B with the tip abutting at an inclination of ~ 45 °
Are arranged toward the downstream side in the rotation direction of the. As a result, the excess toner carried on the developing roller 2B by the regulating blade 2D is scraped off, and the target toner adhesion amount on the developing roller 2B, which is 0.4
A thin layer having a uniform thickness of about 0.8 mg / cm 2 is formed, and the charge amount of the toner is set to -5 to -30 μC / g and supplied to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1.

【0022】本実施例は以上のような構成であるから、
感光体ドラム1に対して光り書き込みにより形成された
静電潜像が現像装置2からのトナー供給により可視像処
理される。現像装置2では、アジテータ2Eにより攪拌
されたトナーが供給ローラ2Cに向け搬送されて供給ロ
ーラ2Cにより担持される。供給ローラ2Cに担持され
ているトナーは、供給ローラ2Cが現像ローラ2Bと当
接しながら回転する際の摩擦帯電により誘起される静電
気力および現像ローラ2Bの表面粗さによって現像ロー
ラ2Bの表面に担持されてトナー層となる。トナー層
は、規制ブレード2Dによって層厚を規制されることに
より、単位面積当たり0.4〜0.8mg/cm2程度
の均一な厚みを持つ薄層とされ、トナーの帯電量も−5
〜−30μC/gに設定されて感光体ドラム1の静電潜
像に供給される。
Since the present embodiment has the above configuration,
An electrostatic latent image formed by light writing on the photosensitive drum 1 is subjected to visible image processing by toner supply from the developing device 2. In the developing device 2, the toner agitated by the agitator 2E is conveyed toward the supply roller 2C and is carried by the supply roller 2C. The toner carried on the supply roller 2C is carried on the surface of the developing roller 2B by the electrostatic force induced by frictional charging when the supply roller 2C rotates while abutting on the developing roller 2B and the surface roughness of the developing roller 2B. As a result, a toner layer is formed. The toner layer is formed into a thin layer having a uniform thickness of about 0.4 to 0.8 mg / cm 2 per unit area by regulating the layer thickness by the regulating blade 2D, and the toner charge amount is also -5.
-30 μC / g is supplied to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1.

【0023】感光体ドラム1に対してトナーを供給する
現像ローラ2Bは、上述したように、その表面の摩擦係
数(μ’)が感光体ドラム1のそれよりも大きく、
(μ’)<0.6の関係に設定されているので、現像ロ
ーラ2B側へのトナーの戻りを確実にして感光体ドラム
1の地肌汚れを解消すると共に、バンディングの発生を
抑えて異常画像の発生を防止することができる。
As described above, the developing roller 2B for supplying toner to the photosensitive drum 1 has a friction coefficient (μ ′) on its surface larger than that of the photosensitive drum 1,
(Μ ′) <0.6, so that toner is reliably returned to the developing roller 2B side to eliminate background contamination of the photosensitive drum 1, and that occurrence of banding is suppressed to suppress an abnormal image. Can be prevented from occurring.

【0024】感光体ドラム1と現像ローラ2Bとの間の
摩擦係数は、現像ローラ2Bの表面粗さに影響されて変
化するので、本発明では、上記摩擦係数を維持するため
に、以下の関係を設定している。本実施例では、現像ロ
ーラ2Bの表面粗さ(RZ)の範囲を1<RZ<6(μ
m)としている。表面粗さ(RZ)が1μm以下である
場合には、表面の摩擦係数が低下し、感光体ドラム1の
摩擦係数以下になる虞があり、前述した地肌汚れが顕著
となる。また表面粗さ(RZ)が微小であると、トナー
の搬送力が低下し、目標とするトナーの付着量を確保す
ることができなくなる。一方、表面粗さ(RZ)が6μ
m以上の場合には、トナーが現像ローラ2Bの表面に埋
没してしまい、均一なトナー薄層が形成されず、異常画
像の発生原因となる。さらに摩擦係数が増大し、バンデ
ィングの発生が顕著となり異常画像が発生しやすくな
る。従って、上記適正範囲に表面粗さを収めることによ
り異常画像の発生を防止することができる。
Since the coefficient of friction between the photosensitive drum 1 and the developing roller 2B changes depending on the surface roughness of the developing roller 2B, the following relation is maintained in the present invention in order to maintain the above-mentioned coefficient of friction. Is set. In the present embodiment, the range of the surface roughness (R Z ) of the developing roller 2B is set to 1 <R Z <6 (μ
m). When the surface roughness (R Z ) is 1 μm or less, the friction coefficient of the surface may be reduced to become less than the friction coefficient of the photosensitive drum 1, and the above-mentioned background stain becomes remarkable. Further, when the surface roughness (R Z ) is very small, the toner conveying force is reduced, and it becomes impossible to secure a target toner adhesion amount. On the other hand, the surface roughness (R Z ) is 6μ.
If it is more than m, the toner will be buried in the surface of the developing roller 2B, and a uniform thin toner layer will not be formed, which may cause an abnormal image. Further, the friction coefficient is increased, and banding is remarkably generated, and an abnormal image is easily generated. Therefore, generation of an abnormal image can be prevented by keeping the surface roughness within the appropriate range.

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、現像剤担
持体の表面摩擦係数を潜像担持体のそれよりも大きく、
かつ、その摩擦係数(μ’)を、μ’<0.6とするこ
とにより、潜像担持体の地肌部に転移した現像剤を現像
剤担持体のスキャベンジ力を有効に作用させて回収する
ことができるので、潜像担持体の地肌汚れを効果的に防
止することが可能になる。しかも、上記摩擦係数の範囲
設定により、摩擦係数の増大による潜像担持体と現像剤
担持体との接触時に発生する回転トルクの増大を抑えて
回転ムラによるバンディングによる異常画像の発生を未
然に防止することも可能になる。
According to the first aspect of the present invention, the surface friction coefficient of the developer carrier is larger than that of the latent image carrier,
Further, by setting the friction coefficient (μ ′) to μ ′ <0.6, the developer transferred to the background portion of the latent image carrier is recovered by effectively using the scavenging force of the developer carrier. Therefore, it is possible to effectively prevent background contamination of the latent image carrier. Moreover, by setting the range of the above-mentioned friction coefficient, it is possible to suppress an increase in the rotational torque generated at the time of contact between the latent image carrier and the developer carrier due to an increase in the friction coefficient, thereby preventing occurrence of an abnormal image due to banding due to uneven rotation. It is also possible to do.

【0026】請求項2記載の発明によれば、現像剤担持
体の表面粗さ(RZ)1<RZ<6とすることにより、潜
像担持体の地肌部に転移した現像剤の回収性を低下させ
ないようにして潜像担持体の地肌汚れを良好に防止でき
ると共に、摩擦係数が増大した場合のバンディングの発
生を未然に防止して異常画像の発生を良好に防止するこ
とが可能になる。
According to the second aspect of the present invention, the developer transferred to the background of the latent image carrier is recovered by setting the surface roughness (R Z ) of the developer carrier to 1 <R Z <6. Surface contamination of the latent image carrier can be satisfactorily prevented without lowering the image quality, and banding can be prevented from occurring when the friction coefficient increases, thereby preventing abnormal images from occurring. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例による画像形成装置における要
部構成である潜像担持体と現像剤供給手段との関係を説
明するための模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a relationship between a latent image carrier and a developer supply unit, which are main components of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した画像形成装置に用いられる潜像担
持体の摩擦係数を求める実験構造を説明するための模式
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an experimental structure for obtaining a friction coefficient of a latent image carrier used in the image forming apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 潜像担持体である感光体ドラム 2 現像剤供給手段である現像装置 2B 現像剤担持体である現像ローラ REFERENCE SIGNS LIST 1 photosensitive drum as latent image carrier 2 developing device as developer supply means 2B developing roller as developer carrier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 程島 隆 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H027 EA04 2H035 CB01 CD13 2H068 FA11 FC08 2H077 AC04 AD02 AD06 AD13 AD17 BA03 EA14 EA15 FA01 FA12 FA22 FA25 FA26  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Hojima 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. (reference) 2H027 EA04 2H035 CB01 CD13 2H068 FA11 FC08 2H077 AC04 AD02 AD06 AD13 AD17 BA03 EA14 EA15 FA01 FA12 FA22 FA25 FA26

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】予め均一帯電し、表面の摩擦係数(μ)
が、0.1≦μ≦0.4に設定された潜像担持体に対し
て光り書き込みにより静電潜像を形成し、該静電潜像に
対して現像剤を担持した現像剤担持体を当接させて上記
静電潜像を可視像処理し、転写媒体への転写および転写
画像の定着を行って画像を形成する画像形成装置におい
て、 上記現像剤担持体の摩擦係数(μ’)を、上記潜像担持
体よりも大きく、かつ、その値(μ’)が、μ’<0.
6とされていることを特徴とする画像形成装置。
1. Uniform charging in advance, friction coefficient (μ) of surface
Develops an electrostatic latent image by light writing on a latent image carrier set to 0.1 ≦ μ ≦ 0.4, and carries a developer on the electrostatic latent image. In an image forming apparatus that forms an image by performing a visible image process on the electrostatic latent image and transferring the image to a transfer medium and fixing the transferred image, wherein the friction coefficient (μ ′ ) Is larger than the latent image carrier, and the value (μ ′) is μ ′ <0.
6. An image forming apparatus, comprising:
【請求項2】請求項1記載の画像形成装置において、 上記現像剤担持体の表面粗さ(RZ)が、1<(RZ)<
6(μm)に設定されていることを特徴とする画像形成
装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the surface roughness (R Z ) of the developer carrier is 1 <(R Z ) <
An image forming apparatus characterized by being set to 6 (μm).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000305289A (en) * 1999-02-16 2000-11-02 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photoreceptor, image forming method and device using same
JP2011059505A (en) * 2009-09-11 2011-03-24 Oki Data Corp Developing device and image forming apparatus

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