JP2000155468A - Image forming device, developing device and process cartridge - Google Patents

Image forming device, developing device and process cartridge

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JP2000155468A
JP2000155468A JP34490598A JP34490598A JP2000155468A JP 2000155468 A JP2000155468 A JP 2000155468A JP 34490598 A JP34490598 A JP 34490598A JP 34490598 A JP34490598 A JP 34490598A JP 2000155468 A JP2000155468 A JP 2000155468A
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JP
Japan
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developer
image
carrier
component developer
image forming
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JP34490598A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Nonomura
真 野々村
Yukihiro Ozeki
行弘 大関
Katsuhiro Sakaizawa
勝弘 境澤
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image forming device, a developing device and a process cartridge constituted so that an excellent image can be formed extending over a long term by preventing one-component developer mechanically damaged and/or deteriorated in accordance with an image forming action from being left and stored in the developing device and preventing a member such as a developer carrier and a developer layer thickness regulation means from being deteriorated. SOLUTION: The image forming device, the developing device and the process cartridge are provided with the developer carrier 11 carrying and feeding the one- component developer, bringing it into contact with an image carrier 101 and developing an electrostatic latent image formed on the carrier 101, a developer supply means 13 supplying the one-component developer to the carrier 11 and a developer recovery means 13 recovering the one-component developer existing on the carrier 11 after making into contact with the carrier 101 from the carrier 11. Then, a developer reservoir T in which the one-component developer recovered from the carrier 11 by the recovery means 13 can be housed is formed. By preferentially using the one-component developer housed in the reservoir T, the electrostatic latent image formed on the carrier 101 is developed.

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、例えば電子写真方
式或は静電記録方式を用いて像担持体上に形成した静電
潜像を現像装置を用いて可視化して顕画像を形成し、そ
の後この顕画像を記録材上に転写及び定着して永久画像
を得る画像形成装置、斯かる画像形成装置にて用いられ
る現像装置及びプロセスカートリッジに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for visualizing an electrostatic latent image formed on an image carrier using an electrophotographic system or an electrostatic recording system using a developing device to form a visible image. Thereafter, the present invention relates to an image forming apparatus for transferring and fixing the visible image on a recording material to obtain a permanent image, a developing device and a process cartridge used in the image forming apparatus.

【0002】ここで、電子写真方式の画像形成装置とし
ては、例えば複写機、プリンタ(例えば、LEDプリン
タ、レーザービームプリンタ等)、ファクシミリ装置、
及び、ワードプロセッサ等が含まれる。
Here, as an electrophotographic image forming apparatus, for example, a copying machine, a printer (for example, an LED printer, a laser beam printer, etc.), a facsimile machine,
And a word processor.

【0003】又、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像剤担持体又はクリーニング手段と電子写真感光
体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを
画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである
か、又は帯電手段、現像剤担持体、クリーニング手段の
少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリ
ッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものであ
るか、更に少なくとも現像剤担持体と電子写真感光体と
を一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱
可能とするものをいう。
A process cartridge is a cartridge in which a charging means, a developer carrier or a cleaning means and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge, and this cartridge is made detachable from an image forming apparatus main body. Or at least one of a charging unit, a developer carrying member, and a cleaning unit and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed as a cartridge so that the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. This means that the electrophotographic photosensitive member and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge so as to be detachable from the image forming apparatus main body.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来、例えば電子写真方式を用いる画像
形成装置は、例えば、図10に示す概略構成を有する。
即ち、従来、画像形成装置の概略中心部には、像担持体
としての例えばドラム状とされる電子写真感光体(以
下、単に「感光体」と呼ぶ。)、即ち、感光ドラム10
1が矢印方向に回転可能に支持されていおり、画像形成
動作が開始すると、感光ドラム101の表面を帯電手段
108が一様に帯電させ、その後この表面に、露光手段
としての例えばLED102が画像情報に対応した露光
を行い、該表面に静電潜像が形成する。この静電潜像は
その後、現像装置103によって感光ドラム101に供
給される現像剤により可視化され、所謂、トナー像が形
成する。次いでこのトナー像は、転写手段としての例え
ば転写ローラ104によって感光ドラム101と転写ロ
ーラ104との間に形成される転写電界により静電的に
記録材P上に転写される。その後、記録材P上の未定着
トナー像は定着装置105によって熱及び圧力によって
記録材P上に永久定着される。
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus using, for example, an electrophotographic system has, for example, a schematic configuration shown in FIG.
That is, in the related art, in a substantially central portion of an image forming apparatus, for example, a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter, simply referred to as a “photosensitive member”) as an image carrier, that is, a photosensitive drum 10
When the image forming operation is started, the charging unit 108 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 101, and then, for example, the LED 102 as an exposure unit And an electrostatic latent image is formed on the surface. Thereafter, the electrostatic latent image is visualized by the developer supplied to the photosensitive drum 101 by the developing device 103 to form a so-called toner image. Next, the toner image is electrostatically transferred onto the recording material P by a transfer electric field formed between the photosensitive drum 101 and the transfer roller 104 by, for example, a transfer roller 104 as a transfer unit. Thereafter, the unfixed toner image on the recording material P is permanently fixed on the recording material P by the fixing device 105 by heat and pressure.

【0005】又、トナー像の転写を終了した感光ドラム
101の表面に残留する転写残トナーなどは、例えば、
ブレード状のクリーニング部材を備えるクリーニング装
置109により除去され、感光ドラム101は引き続き
画像形成を行える状態となる。
The transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 101 after the completion of the transfer of the toner image is, for example,
The photosensitive drum 101 is removed by the cleaning device 109 having the blade-shaped cleaning member, and is ready for image formation.

【0006】上記従来の画像形成装置にて用いられる現
像装置103について更に説明する。
The developing device 103 used in the conventional image forming apparatus will be further described.

【0007】従来、現像装置103には、現像剤を感光
ドラム101へと搬送するために、弾性体からなる現像
剤担持体を用い、これを感光ドラム101の表面に当接
させて静電潜像の現像を行うものが知られている。図1
1は、そのような従来の現像装置103の一例の概略構
成を示す。
Conventionally, the developing device 103 uses a developer carrier made of an elastic material to transport the developer to the photosensitive drum 101, and this is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 101 to form an electrostatic latent image. Those which perform image development are known. FIG.
1 shows a schematic configuration of an example of such a conventional developing device 103.

【0008】図11の現像装置103は、現像剤として
一成分現像剤を用いるものであり、特に、非磁性一成分
現像剤を用いる。尚、以下、特に言及しない場合には、
非磁性一成分現像剤を単に「トナー」と呼ぶ。
The developing device 103 shown in FIG. 11 uses a one-component developer as a developer, and particularly uses a non-magnetic one-component developer. In the following, unless otherwise specified,
The non-magnetic one-component developer is simply called “toner”.

【0009】現像装置103において、現像容器16に
はトナーが収容されている。又、現像容器16は、感光
ドラム101と対向する側の一部が開口しており、この
開口部から一部露出するようにして、現像剤担持体とし
ての現像ローラ11が矢印方向に回転可能に支持されて
いる。現像ローラ11は弾性体にて形成され、感光ドラ
ム101に当接している。
In the developing device 103, the developing container 16 contains toner. The developing container 16 has an opening on a part facing the photosensitive drum 101, and the developing roller 11 as a developer carrier is rotatable in the direction of the arrow so as to be partially exposed from the opening. It is supported by. The developing roller 11 is formed of an elastic body and is in contact with the photosensitive drum 101.

【0010】現像容器16の開口部と反対側の奥部に
は、現像剤を攪拌及び搬送する手段である攪拌パドル1
4が、矢印方向に回転可能に設けられており、トナーを
攪拌すると共に現像ローラ11と後述の供給ローラ13
とが当接部近傍の領域(領域R)へとトナーを搬送して
いる。
A stirring paddle 1, which is a means for stirring and transporting the developer, is provided at the back of the developing container 16 opposite to the opening.
4 is provided rotatably in the direction of the arrow, agitating the toner, developing roller 11 and supply roller 13 to be described later.
Are conveying the toner to a region (region R) near the contact portion.

【0011】現像剤供給及び回収手段としての供給ロー
ラ13は、弾性体にて形成され、現像ローラ11に当接
回転するように設けられる。攪拌パドル14によって搬
送されたトナーは、供給ローラ13の矢印方向の回転に
伴って、領域Rにおいて一度密な状態となることで均一
化される。その後、互いにカウンター回転にて当接する
現像ローラ11と供給ローラ13との摺擦に伴い、トナ
ーには摩擦により電荷が付与される。ここで、カウンタ
ー回転とは、対向面(摺擦面)が互いに逆方向に進行す
る回転をいう。
A supply roller 13 as a developer supply and recovery means is formed of an elastic body, and is provided so as to rotate in contact with the development roller 11. The toner conveyed by the stirring paddle 14 becomes uniform once in a region R in a dense state with the rotation of the supply roller 13 in the direction of the arrow. After that, as the developing roller 11 and the supply roller 13 come into contact with each other by the counter rotation, the toner is charged by friction. Here, the counter rotation refers to rotation in which opposing surfaces (sliding surfaces) advance in opposite directions.

【0012】現像ローラ11と供給ローラ13との摺擦
域にて電荷を付与されたトナーは、この帯電電荷により
鏡映力を受けて現像ローラ11上へと供給される。更
に、現像容器16には、現像剤層厚規制部材としてのブ
レード12が現像ローラ11に押圧して設けられてお
り、現像ローラ11上のトナーは、現像ローラ11の回
転に伴ってブレード12との当接域を通り抜けることで
層厚を規制されて現像ローラ11上に薄層状に塗布され
る。又、トナーは、この時の現像ローラ11及びブレー
ド12との摩擦によって現像に十分な電荷を付与され
る。
The toner charged in the rubbing area between the developing roller 11 and the supply roller 13 is supplied to the developing roller 11 by receiving a mirror force due to the charged charge. Further, the developing container 16 is provided with a blade 12 as a developer layer thickness regulating member pressed against the developing roller 11, and the toner on the developing roller 11 is brought into contact with the blade 12 as the developing roller 11 rotates. Is applied to the developing roller 11 in a thin layer shape by regulating the layer thickness. In addition, the toner is provided with a sufficient charge for development by friction with the developing roller 11 and the blade 12 at this time.

【0013】その後、トナーは、現像ローラ11の回転
に伴って、感光ドラム101と現像ローラ11とが当接
する現像領域(現像ニップ)Nへと搬送される。一方、
感光ドラム101と現像ローラ11との間には、電源
(図示せず)から現像ローラ11へ電圧が印加され、感
光ドラム101との間に現像電界が形成される。従っ
て、現像ローラ11上のトナーは、この現像電界の作用
によって感光ドラム101上の静電潜像に転移し、感光
ドラム101上には、トナー像が形成する。このとき、
図11に示すように、例えば感光ドラム101表面に現
像ローラ11が当接回転する方式を採用する現像装置の
場合、潜像に選択的に付着しトナー像を形成するトナ
ー、即ち現像に寄与するトナーのみならず、現像ローラ
11上に担持されたトナーは感光ドラム101との摺擦
を受けることになる。このような状態を、本明細書では
トナー(現像剤)を感光ドラム101上に「接触」させ
た状態という。
Thereafter, the toner is conveyed to a developing area (developing nip) N where the photosensitive drum 101 and the developing roller 11 are in contact with the rotation of the developing roller 11. on the other hand,
A voltage is applied to the developing roller 11 from a power supply (not shown) between the photosensitive drum 101 and the developing roller 11, and a developing electric field is formed between the photosensitive drum 101 and the developing roller. Accordingly, the toner on the developing roller 11 is transferred to an electrostatic latent image on the photosensitive drum 101 by the action of the developing electric field, and a toner image is formed on the photosensitive drum 101. At this time,
As shown in FIG. 11, for example, in the case of a developing device that employs a method in which the developing roller 11 abuts and rotates on the surface of the photosensitive drum 101, toner that selectively adheres to a latent image to form a toner image, that is, contributes to development. Not only the toner but also the toner carried on the developing roller 11 is rubbed against the photosensitive drum 101. Such a state is referred to herein as a state in which the toner (developer) is brought into “contact” on the photosensitive drum 101.

【0014】現像ローラ11上に塗布されて現像ニップ
Nへと担持搬送されたトナーの内、現像に寄与せずに現
像ローラ11上に残留したトナーは、供給ローラ(現像
剤供給及び剥ぎ取り手段)13による摺擦で現像ローラ
11上から剥ぎ取られ、その一部は新たに供給ローラ1
3に供給されたトナーと共に、再び供給ローラ13によ
って現像ローラ11上へと供給され、残りは現像容器1
6内へと戻される。
Of the toner applied on the developing roller 11 and carried and transported to the developing nip N, the toner remaining on the developing roller 11 without contributing to the development is supplied to a supply roller (developer supply and peeling means). ) 13 to remove from the developing roller 11 by rubbing, a part of which is newly
The toner is supplied to the developing roller 11 again by the supply roller 13 together with the toner supplied to
It is returned to 6.

【0015】以上のような一連の動作によって、従来の
画像形成装置は画像を形成する。
The conventional image forming apparatus forms an image by a series of operations as described above.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
上記従来の画像形成装置のように、トナーを像担持体に
接触させた状態で現像を行う構成を有する画像形成装置
では、以下のような問題点がある。
However, in an image forming apparatus such as the above-described conventional image forming apparatus having a configuration in which development is performed while toner is in contact with an image carrier, the following problems arise. There is.

【0017】即ち、トナーは現像容器16から搬送され
る順に、供給ローラ13と現像ローラ11との間の摺
擦、ブレード12と現像ブレード12との間でトナーの
層厚を規制される際の摺擦、及び感光ドラム101と現
像ローラ11との間で現像の際の摺擦をそれぞれ受けて
現像に供される。更に、現像に寄与しなかったトナー
は、現像ローラ11から剥ぎ取られて現像容器16に回
収されるために、供給ローラ13による摺擦を再び受け
る。
That is, the toner is rubbed between the supply roller 13 and the developing roller 11 in the order in which the toner is conveyed from the developing container 16, and the toner layer thickness between the blade 12 and the developing blade 12 is regulated. The rubbing and the rubbing between the photosensitive drum 101 and the developing roller 11 during the development are respectively received and provided for the development. Further, the toner that has not contributed to the development is peeled off from the developing roller 11 and collected in the developing container 16, so that the toner is rubbed again by the supply roller 13.

【0018】このように、画像形成動作に伴うこれら一
連の動作は、いずれもトナーと部材との接触を伴うもの
であり、このような接触の度にトナーは負荷を繰り返し
受ける。このような負荷により、現像容器16内のトナ
ーの一部或は全部が損傷を受けて現像ローラ11及びブ
レード12に付着し、それぞれの摺擦域において部材と
接触する際に生じる摩擦熱によって、現像ローラ11及
びブレード12表面上に融着する。このようにトナーが
現像ローラ11及びブレード12に融着することで、こ
れら部材の性能が劣化してしまう。
As described above, all of these series of operations associated with the image forming operation involve contact between the toner and the member, and the toner is repeatedly subjected to a load at each such contact. Due to such a load, a part or all of the toner in the developing container 16 is damaged and adheres to the developing roller 11 and the blade 12, and the frictional heat generated when the toner comes into contact with the members in the respective rubbing areas causes It fuses on the surface of the developing roller 11 and the blade 12. The fusion of the toner to the developing roller 11 and the blade 12 in this manner deteriorates the performance of these members.

【0019】従って、従来のような概略構成をとる画像
形成装置においては、例えばプロセススピード100m
m/sec(感光ドラム101の周速度に相当)程度
で、A4サイズの画像形成を10,000枚程度行った
段階で、現像ローラ11及びブレード12といった部材
の交換が必要となる場合があった。
Therefore, in an image forming apparatus having a schematic configuration as in the prior art, for example, a process speed of 100 m
When about 10,000 sheets of A4 size image were formed at about m / sec (corresponding to the peripheral speed of the photosensitive drum 101), it was sometimes necessary to replace members such as the developing roller 11 and the blade 12. .

【0020】即ち、上記のように現像ローラ11及びブ
レード12の表面にトナーが融着してしまうと、新たに
現像ローラ11上に供給されるトナーと、現像ローラ1
1及びブレード12との間での摩擦帯電が阻害され、ト
ナーに対して現像に十分な帯電電荷を付与することがで
きなくなる。その結果、形成画像の濃度低下、非画像部
のかぶり、及び画像形成装置内へのトナー飛散などを生
じ、良好な画像形成が行えなくなる。
That is, when the toner is fused to the surfaces of the developing roller 11 and the blade 12 as described above, the toner newly supplied onto the developing roller 11 and the developing roller 1
1 and the blade 12 are hindered from being triboelectrically charged, and it becomes impossible to impart a sufficient charge to the toner for development. As a result, the density of the formed image is reduced, the fogging of the non-image portion, the toner is scattered in the image forming apparatus, and the like, and good image formation cannot be performed.

【0021】又、トナーの融着による現像ローラ11及
びブレード12などの部材の劣化には、昨今の現像剤の
技術的進歩も関係している。即ち、近年、高画質化への
要請に答えるべく、現像剤の小粒径化が進んでいる。こ
れには、各種重合法を用いたトナー製造法により粒度分
布が狭く、且つ微小な球形状粒子が容易に入手可能とな
ったことが挙げられる。更に、省エネルギーの観点か
ら、所謂、「オンデマンドプリンティング(on demand
printing)」の要請に答えるべく、トナーの低融点化、
低軟化点化も著しく進んでいる。
Further, deterioration of members such as the developing roller 11 and the blade 12 due to fusion of the toner is related to recent technical development of the developer. That is, in recent years, the particle size of the developer has been reduced in order to respond to a demand for higher image quality. This includes the fact that fine spherical particles having a narrow particle size distribution and a narrow particle size distribution can be easily obtained by toner production methods using various polymerization methods. Furthermore, from the viewpoint of energy saving, so-called “on demand printing (on demand)
printing) ”, to lower the melting point of toner.
The softening point has also been remarkably reduced.

【0022】このような技術的進歩に伴い、トナー一粒
子当たりの熱容量は急激に減少し、わずかな熱負荷によ
っても容易に融解するようになってきた。そのため、現
像ローラ11及びブレード12へのトナー融着による、
これらの性能劣化が顕著に現れるようになってきた。
With such technical progress, the heat capacity per toner particle has sharply decreased, and the toner has easily melted even with a slight heat load. Therefore, toner fusion to the developing roller 11 and the blade 12
These performance degradations have come to be noticeable.

【0023】従って、高プロセススピード化に伴って、
トナーが画像形成動作を通して各部材と摺擦する際に生
じる摩擦熱が増加したり、又、装置の長寿命化に伴っ
て、現像ローラ11及びブレード12に融着するトナー
の絶対量が増加する場合には、現像ローラ11及びブレ
ード12の性能劣化が著しくなるので、良好な画像を長
期に亙って維持することが難しい。よって、高プロセス
スピード化及び長寿命化を図ることが難しいという問題
がある。
Therefore, as the process speed increases,
The frictional heat generated when the toner rubs with each member during the image forming operation increases, and the absolute amount of toner fused to the developing roller 11 and the blade 12 increases with the life of the apparatus. In such a case, the performance of the developing roller 11 and the blade 12 is significantly deteriorated, so that it is difficult to maintain a good image for a long period of time. Therefore, there is a problem that it is difficult to achieve high process speed and long life.

【0024】このように現像容器16内のトナーの一部
が、画像形成動作に伴う負荷により機械的な損傷(熱に
よる融解及び融着など)を受ける。しかし、この機械的
な損傷を受けなかったトナーについても、画像形成動作
を通して各摺擦域にて負荷を受け、トナー表面に外添さ
れたシリカなどの添加剤がトナー粒子自体に埋め込まれ
たり、或は遊離したりすることによって、トナーは現像
剤として求められる流動性、帯電性などの性能が次第に
劣化してくる。
As described above, a part of the toner in the developing container 16 is mechanically damaged (such as melting and fusing by heat) due to a load associated with the image forming operation. However, even for the toner that has not been mechanically damaged, a load is applied in each rubbing region through the image forming operation, and additives such as silica externally added to the toner surface are embedded in the toner particles themselves, Due to the release or separation, the performance of the toner, such as fluidity and chargeability, required as a developer gradually deteriorates.

【0025】本発明者らの検討によれば、このように劣
化したトナーは、帯電性、流動性などが低下することに
より、劣化していないトナーに比べて現像に供され難い
ため、現像容器16内に残り易い。その結果、繰り返し
各部材との接触による負荷を受けて、現像ローラ11及
びブレード12の性能劣化の原因となるトナー融着を引
き起こしやすい、ということが分かった。
According to the studies made by the present inventors, the deteriorated toner is less likely to be used for development than the undegraded toner due to a decrease in chargeability and fluidity. 16 easily remains. As a result, it has been found that the toner is likely to be fused due to the load caused by the repeated contact with each member, which causes the performance of the developing roller 11 and the blade 12 to deteriorate.

【0026】特に、クリーニング装置109を備えてい
ない、所謂、クリーナレス構成を有する簡易な構成の画
像形成装置においては、上述のような問題が顕著に現れ
る。即ち、クリーナレス構成は、例えば感光ドラム10
1(像担持体)上のトナー像を転写した後の転写残トナ
ー(トナー像の履歴)を、感光ドラム101と現像ロー
ラ11(現像剤担持体)との当接部において現像装置1
03内に回収し、回収したトナーを再利用するものであ
る。このとき、像担持体上から回収されるトナーの多く
は損傷、劣化を生じており、従って、これらを現像容器
内に回収することによって、現像装置内に損傷或は劣化
したトナーの絶対量が増加する。
In particular, in an image forming apparatus having a simple configuration having a so-called cleaner-less configuration without the cleaning device 109, the above-described problem becomes remarkable. That is, the cleanerless configuration is, for example, the photosensitive drum 10
Transfer residual toner (history of the toner image) after transferring the toner image on the image bearing member 1 (image carrier) is transferred to the developing device 1 at a contact portion between the photosensitive drum 101 and the developing roller 11 (developer carrier).
03, and the collected toner is reused. At this time, most of the toner collected from the image carrier has been damaged or deteriorated. Therefore, by collecting them in the developing container, the absolute amount of the damaged or deteriorated toner in the developing device is reduced. To increase.

【0027】又、現像剤として、内部構造を有するトナ
ーを使用する場合、画像形成装置の耐久動作に伴って、
現像剤担持体及び現像剤層厚規制部材の著しい性能劣化
が生じることがある。
In the case where a toner having an internal structure is used as a developer, the durability of the image forming apparatus is increased with the use of the toner.
The performance of the developer carrier and the developer layer thickness regulating member may be significantly deteriorated.

【0028】ここで、内部構造を有するトナーとは、例
えば、内部に異なる組成の内包物を有したコア/シェル
構造や、トナー表層に異なる材質層を設けた多層構造を
有するトナーのことを指す。このような構造を有するト
ナーは、各構造毎に機能分離を行うことができるため、
所望の現像剤特性を持たせ易く、各種重合法などにより
得ることができる。
Here, the toner having an internal structure refers to, for example, a toner having a core / shell structure having inclusions of different compositions inside, or a multilayer structure having different material layers on the toner surface layer. . Since the toner having such a structure can perform the function separation for each structure,
It is easy to have desired developer properties and can be obtained by various polymerization methods.

【0029】本発明者らの検討によれば、このような内
部構造を有するトナーは、前述の負荷による損傷をうけ
て一度その構造が損なわれてしまうと、トナー自体の剛
性が失われて、簡単に融着するようになるため、現像ロ
ーラ11及びブレード12の著しい性能劣化を引き起こ
すことが分かった。
According to the study of the present inventors, the toner having such an internal structure loses its rigidity once the structure is damaged by the above-mentioned load and the structure is impaired. It has been found that the fusing easily causes a significant deterioration in the performance of the developing roller 11 and the blade 12.

【0030】従って、本発明の目的は、画像形成を通し
て各摺擦域にて負荷を受け、機械的損傷及び/又は劣化
が生じた一成分現像剤が現像装置内に残留し、蓄積する
のを防止して現像剤担持体、現像剤層厚規制手段といっ
た部材の劣化を防止し、長期に亙り良好な画像を形成す
ることが可能な画像形成装置、現像装置及びプロセスカ
ートリッジを提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to prevent a one-component developer having undergone mechanical damage and / or deterioration from remaining and accumulating in a developing device under a load in each rubbing area during image formation. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus, a developing device, and a process cartridge capable of preventing deterioration of a member such as a developer carrier and a developer layer thickness regulating unit and forming a good image over a long period of time. .

【0031】本発明の他の目的は、小粒径化や、低融点
及び低軟化点化がなされた一成分現像剤、及び内部構造
を有する一成分現像剤を使用する場合にも、機械的損傷
及び/又は劣化の生じた一成分現像剤が現像装置内に蓄
積するのを防止することができ、高画質化、省エネルギ
ー化を図り且つ長期に亙り良好な画像を形成することが
可能な画像形成装置、現像装置及びプロセスカートリッ
ジを提供することである。
Another object of the present invention is to provide a one-component developer having a reduced particle diameter, a low melting point and a low softening point, and a mechanical component even when a one-component developer having an internal structure is used. An image capable of preventing the damaged and / or deteriorated one-component developer from accumulating in the developing device, achieving high image quality, saving energy, and forming a good image over a long period of time. An object of the present invention is to provide a forming device, a developing device, and a process cartridge.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静
電潜像を現像して顕画像とする現像装置とを備え、前記
現像装置は、一成分現像剤を担持搬送し、前記一成分現
像剤を前記像担持体に接触させて前記像担持体上の静電
潜像を現像するための現像剤担持体と、前記現像剤担持
体へと前記一成分現像剤を供給するための現像剤供給手
段と、前記像担持体との接触を経て前記現像剤担持体上
に存在する前記一成分現像剤を前記現像剤担持体上から
回収するための現像剤回収手段と、を有する画像形成装
置において、前記現像剤回収手段によって前記現像剤担
持体から回収された前記一成分現像剤を収容することが
可能な現像剤溜まりを形成し、前記現像剤溜まり内に収
容された前記一成分現像剤を優先的に使用して前記像担
持体上の前記静電潜像を現像することを特徴とする画像
形成装置である。
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides:
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a developing device that develops the electrostatic latent image on the image carrier to form a visible image, wherein the developing device carries and conveys a one-component developer. Supplying the one-component developer to the developer carrier for contacting the one-component developer with the image carrier to develop an electrostatic latent image on the image carrier; and supplying the one-component developer to the developer carrier. Developer supply means for performing, and a developer recovery means for recovering the one-component developer present on the developer carrier through contact with the image carrier from the developer carrier, Forming a developer pool capable of storing the one-component developer recovered from the developer carrier by the developer recovery unit, and housed in the developer pool. The one-component developer is preferentially used to form the electrostatic image on the image carrier. An image forming apparatus characterized by developing the image.

【0033】本発明の他の態様によると、像担持体上の
静電潜像を現像して顕画像とするために、一成分現像剤
を担持搬送し、前記一成分現像剤を前記像担持体に接触
させて前記像担持体上の静電潜像を現像するための現像
剤担持体と、前記現像剤担持体へと前記一成分現像剤を
供給するための現像剤供給手段と、前記像担持体との接
触を経て前記現像剤担持体上に存在する前記一成分現像
剤を前記現像剤担持体上から回収するための現像剤回収
手段と、を有する現像装置において、前記現像剤回収手
段によって前記現像剤担持体から回収された前記一成分
現像剤を収容することが可能な現像剤溜まりを形成し、
前記現像剤溜まり内に収容された前記一成分現像剤を優
先的に使用して前記像担持体上の前記静電潜像を現像す
ることを特徴とする現像装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, in order to develop an electrostatic latent image on an image carrier into a visible image, a one-component developer is carried and conveyed, and the one-component developer is transferred to the image carrier. A developer carrier for developing an electrostatic latent image on the image carrier in contact with a body, a developer supply unit for supplying the one-component developer to the developer carrier, A developer collecting means for collecting the one-component developer present on the developer carrier through contact with an image carrier from the developer carrier. Forming a developer pool capable of containing the one-component developer recovered from the developer carrier by means;
A developing device is provided, wherein the electrostatic latent image on the image carrier is developed by preferentially using the one-component developer contained in the developer reservoir.

【0034】本発明の他の態様によると、画像形成装置
本体に着脱可能であり、像担持体としての電子写真感光
体と、少なくとも、一成分現像剤を担持搬送し、前記一
成分現像剤を前記電子写真感光体に接触させて前記電子
写真感光体上の静電潜像を現像するための現像剤担持体
を含む前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、
前記現像剤担持体へと前記一成分現像剤を供給するため
の現像剤供給手段と、前記電子写真感光体との接触を経
て前記現像剤担持体上に存在する前記一成分現像剤を前
記現像剤担持体上から回収するための現像剤回収手段
と、を有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像
剤回収手段によって前記現像剤担持体から回収された前
記一成分現像剤を収容することが可能な現像剤溜まりを
形成し、前記現像剤溜まり内に収容された前記一成分現
像剤を優先的に使用して前記電子写真感光体上の前記静
電潜像を現像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, an electrophotographic photosensitive member that is detachably attached to the image forming apparatus main body, carries and transports at least a one-component developer, and transfers the one-component developer. Processing means acting on the electrophotographic photoreceptor including a developer carrier for developing an electrostatic latent image on the electrophotographic photoreceptor in contact with the electrophotographic photoreceptor;
Developing means for supplying the one-component developer to the developer carrier, and developing the one-component developer present on the developer carrier through contact with the electrophotographic photosensitive member; Developer collecting means for collecting from the developer carrier, a developer capable of containing the one-component developer collected from the developer carrier by the developer collecting means. A process cartridge for forming a reservoir and developing the electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member by preferentially using the one-component developer contained in the developer reservoir; Is done.

【0035】本発明の他の態様によると、プロセスカー
トリッジを着脱可能であって、記録材に画像を形成する
画像形成装置において、(a)像担持体としての電子写
真感光体と、少なくとも、一成分現像剤を担持搬送し、
前記一成分現像剤を前記電子写真感光体に接触させて前
記電子写真感光体上の静電潜像を現像するための現像剤
担持体を含む前記電子写真感光体に作用するプロセス手
段と、前記現像剤担持体へと前記一成分現像剤を供給す
るための現像剤供給手段と、前記電子写真感光体との接
触を経て前記現像剤担持体上に存在する前記一成分現像
剤を前記現像剤担持体上から回収するための現像剤回収
手段と、を有しており、前記現像剤回収手段によって前
記現像剤担持体から回収された前記一成分現像剤を収容
することが可能な現像剤溜まりを形成し、前記現像剤溜
まり内に収容された前記一成分現像剤を優先的に使用し
て前記電子写真感光体上の前記静電潜像を現像するプロ
セスカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着する
ための装着手段と、(b)前記記録材を搬送する搬送手
段と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供さ
れる。
According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus in which a process cartridge is detachable and which forms an image on a recording material, comprising: (a) an electrophotographic photosensitive member as an image carrier; Carrying and transporting the component developer,
A process unit acting on the electrophotographic photosensitive member including a developer carrier for contacting the one-component developer with the electrophotographic photosensitive member to develop an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member; A developer supply unit for supplying the one-component developer to a developer carrier, and the one-component developer present on the developer carrier through contact with the electrophotographic photoreceptor; Developer collecting means for collecting the developer from the carrier, and a developer reservoir capable of containing the one-component developer collected from the developer carrier by the developer collecting means. And a process cartridge for developing the electrostatic latent image on the electrophotographic photoreceptor by preferentially using the one-component developer contained in the developer reservoir is detachably attached to the apparatus main body. And mounting means for (B) the image forming apparatus characterized by having a conveying means for conveying the recording material is provided.

【0036】上記各本発明の一実施態様によると、前記
一成分現像剤を収容する現像剤収容手段を設け、前記現
像剤収容手段内の前記一成分現像剤を、前記現像剤収容
手段とは区画される前記現像剤溜まりへと補給する。
According to one embodiment of the present invention, a developer accommodating means for accommodating the one-component developer is provided, and the one-component developer in the developer accommodating means is provided with the developer accommodating means. The developer is supplied to the partitioned developer pool.

【0037】上記各本発明の他の実施態様によると、前
記現像剤溜まり内に前記現像剤溜まり内の前記一成分現
像剤の量を検知するための現像剤量検知手段を更に備
え、前記現像剤量検知手段の現像剤量検知に基づき前記
現像剤溜まり内の前記一成分現像剤の量を予め設定され
る一定値以下に維持するようにして、前記現像剤収容手
段から前記現像剤溜まりへと前記一成分現像剤を補給す
る。好ましくは、前記現像剤量検知手段は、圧電振動子
センサ、歪みゲージ、加圧導電性シートなどを含む検出
素子から選択される。又、その一実施態様によると、前
記現像剤溜まりへの前記一成分現像剤の補給量は可変制
御され、好ましくは、前記可変制御とされる前記一成分
現像剤の補給量制御は、多段階又は連続的に可変とされ
る。又、他の実施態様によると、前記現像剤溜まりへの
前記一成分現像剤の補給量は、PID制御、フィードバ
ック制御、フィードフォワード制御、ファジー制御、P
WM制御を含む制御方法又はこれらの組み合わせによる
制御によって制御される。
According to another embodiment of the present invention, the developer reservoir further includes a developer amount detecting means for detecting an amount of the one-component developer in the developer reservoir. The amount of the one-component developer in the developer reservoir is maintained at a predetermined value or less based on the developer amount detection of the developer amount detector. And the one-component developer. Preferably, the developer amount detecting means is selected from a detecting element including a piezoelectric vibrator sensor, a strain gauge, a pressurized conductive sheet and the like. According to one embodiment, the replenishment amount of the one-component developer to the developer reservoir is variably controlled. Preferably, the replenishment amount control of the one-component developer which is variably controlled is performed in multiple steps. Alternatively, it is continuously variable. According to another embodiment, the replenishment amount of the one-component developer to the developer pool is determined by PID control, feedback control, feed forward control, fuzzy control, P
The control is performed by a control method including WM control or control by a combination of these.

【0038】上記各本発明の他の実施態様によると、前
記現像剤担持体は前記像担持体に当接する。
According to each of the other embodiments of the present invention, the developer carrier contacts the image carrier.

【0039】又、上記各本発明の他の実施態様による
と、転写後に前記像担持体上に残留する転写残トナー
を、前記像担持体と前記現像剤担持体との当接部におい
て前記現像剤溜まり内に回収して再利用する。
According to another embodiment of the present invention, the transfer residual toner remaining on the image carrier after the transfer is transferred to the developing portion at the contact portion between the image carrier and the developer carrier. Collect in the reservoir and reuse.

【0040】更に、上記各本発明の好ましい実施態様に
よると、前記一成分現像剤は、形状係数SF−1が10
0〜140、形状係数SF−2が100〜120であり
実質的に球形状である。又、他の実施態様によると、前
記一成分現像剤の一部又は全体が重合方法により作製さ
れる。又、他の実施態様によると、前記一成分現像剤の
一部又は全部が低軟化点物質にて形成され、前記低軟化
点物質の融点が40℃以上、90℃以下である。更に他
の実施態様によると、前記一成分現像剤の一部又は全部
が内部構造を有する。
Further, according to each of the preferred embodiments of the present invention, the one-component developer has a shape factor SF-1 of 10%.
0 to 140, and the shape factor SF-2 is 100 to 120, which is substantially spherical. According to another embodiment, a part or the whole of the one-component developer is prepared by a polymerization method. According to another embodiment, a part or all of the one-component developer is formed of a low softening point substance, and the melting point of the low softening point substance is 40 ° C. or more and 90 ° C. or less. According to yet another embodiment, some or all of the one-component developer has an internal structure.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0042】実施例1 図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構
成を示す。本実施例において、本発明は、黒単色の画像
形成を行う電子写真複写機にて具現化されているが、本
発明はこれに限定されるものではない。
Embodiment 1 FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. In the present embodiment, the present invention is embodied in an electrophotographic copying machine for forming a black monochrome image, but the present invention is not limited to this.

【0043】本実施例の複写機は、その概略中心部に、
像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感
光ドラム101を、矢印方向に回転可能に支持してい
る。画像形成動作が開始すると、感光ドラム101の表
面を帯電手段108が一様に帯電させる。その後、この
感光ドラム101表面に、露光手段としてのLED10
2が画像情報に対応した露光を行い、感光ドラム101
上に静電潜像が形成する。本実施例によると、感光ドラ
ム101の帯電電荷は負極性であり、LED102の露
光によってこの負極性の帯電電荷が減衰した部分が画像
部を形成する。
The copying machine of the present embodiment has
A drum-shaped electrophotographic photosensitive member as an image carrier, that is, a photosensitive drum 101 is supported rotatably in the arrow direction. When the image forming operation starts, the charging means 108 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 101. Thereafter, an LED 10 as an exposure unit is provided on the surface of the photosensitive drum 101.
2 performs exposure corresponding to the image information, and the photosensitive drum 101
An electrostatic latent image is formed thereon. According to this embodiment, the charge on the photosensitive drum 101 is negative, and the portion where the charge on the negative electrode is attenuated by the exposure of the LED 102 forms an image portion.

【0044】静電潜像はその後、感光ドラム101の回
転に伴って、現像装置103が供給する現像剤により可
視化されて、感光ドラム101上に所謂トナー像が形成
する。本実施例では現像は反転現像にて行い、帯電電荷
と同極性(負極性)の現像剤が、感光ドラム101上の
負極性帯電が減衰した画像部に付着する。又、現像装置
103へは、現像剤収容手段としてのホッパー106か
ら現像剤が補給される。
Thereafter, the electrostatic latent image is visualized by the developer supplied from the developing device 103 as the photosensitive drum 101 rotates, so that a so-called toner image is formed on the photosensitive drum 101. In the present embodiment, the development is performed by reversal development, and a developer having the same polarity (negative polarity) as the charged charge adheres to the image portion on the photosensitive drum 101 where the negatively charged charge is attenuated. Further, the developer is supplied to the developing device 103 from a hopper 106 as a developer accommodating unit.

【0045】一方、カセット111に収容された記録材
Pは、給紙ローラ112によって画像形成装置内に送り
込まれ、感光ドラム101と転写手段としての転写ロー
ラ104とが当接する転写領域へと、感光ドラム101
上のトナー像が転写領域に至るのに同期して搬送されて
くる。
On the other hand, the recording material P accommodated in the cassette 111 is fed into the image forming apparatus by the paper feed roller 112, and is transferred to a transfer area where the photosensitive drum 101 and the transfer roller 104 as transfer means come into contact. Drum 101
The upper toner image is conveyed in synchronization with reaching the transfer area.

【0046】こうして、感光ドラム101上のトナー像
と記録材Pとが転写領域に至ると、転写ローラ104に
よって転写領域に形成される転写電界の作用で、トナー
像が記録材P上に転写される。その後、未定着トナー像
を担持した記録材Pは定着装置105の備える定着手段
(ヒートローラ)105aによる加熱、及び加圧手段1
05bによる加圧を受けて、未定着トナー像は記録材P
上に定着され、永久画像が形成する。
Thus, when the toner image on the photosensitive drum 101 and the recording material P reach the transfer area, the toner image is transferred onto the recording material P by the action of the transfer electric field formed in the transfer area by the transfer roller 104. You. After that, the recording material P carrying the unfixed toner image is heated by a fixing unit (heat roller) 105 a provided in the fixing device 105, and pressed by the pressing unit 1.
05b, the unfixed toner image becomes the recording material P
Fixed thereon to form a permanent image.

【0047】又、トナー像の転写を終了した感光ドラム
101は、ブレード状のクリーニング手段を備えるクリ
ーニング装置109によって感光ドラム101表面に残
留する転写残トナーの除去を受けて、続く画像形成動作
に備える。
After the transfer of the toner image has been completed, the photosensitive drum 101 is subjected to removal of transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 101 by a cleaning device 109 having blade-shaped cleaning means, and is ready for a subsequent image forming operation. .

【0048】次に、本実施例の複写機に備えられる現像
装置103について更に説明する。図2は、本発明に従
う現像装置103の一実施例の概略構成とその近傍を示
す。
Next, the developing device 103 provided in the copying machine of this embodiment will be further described. FIG. 2 shows a schematic configuration of an embodiment of the developing device 103 according to the present invention and the vicinity thereof.

【0049】本実施例によると、現像装置103は、現
像剤担持体としての現像ローラ11を感光ドラム101
に当接させ、現像剤を感光ドラム101と「接触」させ
た状態で現像を行う構成を有する。
According to the present embodiment, the developing device 103 includes the developing roller 11 serving as a developer carrier and the photosensitive drum 101.
, And the developing is performed in a state where the developer is in “contact” with the photosensitive drum 101.

【0050】又、本実施例にて用いられる現像剤は、負
帯電性の非磁性一成分現像剤(トナー)である。トナー
は、樹脂、低軟化点物質を含む離型剤、着色剤、荷電制
御剤などを加圧ニーダーやエクストルーダー、又は、メ
ディア分散機を用いて均一に分散させた後、機械的或は
ジェット気流下でターゲットに衝突させて所望の粒径に
微粉砕し、更に分級工程を経て所望の粒度分布へと揃え
るという各工程を含む、所謂、粉砕方式によるトナー製
造方法によって製造された市販のトナーである(粉砕ト
ナー)。このトナーの体積平均粒径は8μmであり、帯
電性及び流動性などの特性改善のために、シリカなどの
添加剤を外添している。添加剤は、これに限定されるも
のではなく、シリカ同様の機能を有するものであれば、
別種の添加剤で代替可能である。
The developer used in this embodiment is a negatively chargeable non-magnetic one-component developer (toner). After uniformly dispersing a resin, a release agent containing a low softening point substance, a colorant, and a charge control agent using a pressure kneader, extruder, or media disperser, the toner is mechanically or jetted. A commercially available toner produced by a so-called pulverizing method for producing a toner, comprising the steps of finely pulverizing to a desired particle size by colliding with a target under a stream of air, and further adjusting the particle size to a desired particle size distribution through a classification process. (Crushed toner). The volume average particle diameter of this toner is 8 μm, and additives such as silica are externally added for improving characteristics such as chargeability and fluidity. The additive is not limited to this, as long as it has a function similar to silica,
It can be replaced by another kind of additive.

【0051】現像装置103において、現像容器16
は、感光ドラム101と対向する側の一部が開口してお
り、この開口部から一部露出するように現像剤担持体と
しての現像ローラ11が矢印方向に回転可能に現像容器
16に支持されている。現像ローラ11は弾性体を含み
所定の当接圧にて感光ドラム1に当接している。又、現
像容器16の開口部には、現像ローラ11の下部からの
トナーの飛散を防止するために、吹き出し防止シート1
5が設けられている。
In the developing device 103, the developing container 16
The developing roller 11 as a developer carrier is supported by the developing container 16 so as to be rotatable in the direction of the arrow so that a part thereof on the side facing the photosensitive drum 101 is open. ing. The developing roller 11 includes an elastic body and is in contact with the photosensitive drum 1 at a predetermined contact pressure. The opening of the developing container 16 is provided with a blowing prevention sheet 1 in order to prevent toner from scattering from the lower portion of the developing roller 11.
5 are provided.

【0052】現像容器16の開口部と反対側の奥部に現
像剤攪拌及び搬送手段としての攪拌パドル14が矢印方
向に回転可能に設けられ、現像容器16内のトナーを攪
拌すると共に現像ローラ11と後述の供給ローラ13と
の当接部近傍の領域(領域R)へとトナーを搬送してい
る。
An agitating paddle 14 as a developer agitating and conveying means is provided rotatably in the direction indicated by an arrow at the back of the developing container 16 on the opposite side to the opening. The toner is conveyed to a region (region R) near a contact portion with the supply roller 13 described below.

【0053】現像剤供給及び回収手段としての供給ロー
ラ13は弾性体を含む弾性ローラであり、現像ローラ1
1に当接して配置される。領域Rへ搬送されたトナー
は、供給ローラ13の矢印方向の回転に伴い、この領域
Rにおいて一度密な状態となることで均一化される。そ
の後、互いにカウンター回転し、且つ、当接する現像ロ
ーラ11と供給ローラ13との摺擦に伴う摩擦帯電によ
り、トナーに電荷が付与される。ここで、カウンター回
転とは、対向面(摺擦面)が互いに逆方向に進行する回
転を謂う。
The supply roller 13 as a developer supply and recovery means is an elastic roller including an elastic body.
1 and are arranged in contact with each other. The toner conveyed to the region R is made uniform in the region R once in a dense state as the supply roller 13 rotates in the direction of the arrow. Thereafter, charge is applied to the toner by frictional charging caused by the rubbing between the developing roller 11 and the supply roller 13 that are counter-rotated and abut on each other. Here, the counter rotation is a rotation in which opposing surfaces (sliding surfaces) advance in opposite directions.

【0054】このようにして、電荷を付与された現像剤
は、帯電電荷によって現像ローラ11からの鏡映力を受
けて現像ローラ11上へと供給される。又、現像容器1
6には、現像ローラ11に加圧するように現像剤層圧規
制部材としてのブレード12が設けられており、現像ロ
ーラ11上に供給されたトナーは、このブレード12に
よって層厚を規制され、且つ、塗布されて現像ローラ1
1上にトナーの薄層が形成する。更に、このときの現像
ローラ11及びブレード12それぞれの表面との摩擦に
よって、トナーには現像に供するのに十分な電荷が付与
される。
The charged developer is supplied to the developing roller 11 by receiving the reflection force from the developing roller 11 by the charged electric charge. Also, developing container 1
6, a blade 12 as a developer layer pressure regulating member is provided so as to press the developing roller 11, and the layer thickness of the toner supplied on the developing roller 11 is regulated by the blade 12, and Developed roller 1
1 forms a thin layer of toner. Further, at this time, due to the friction between the surfaces of the developing roller 11 and the blade 12, a sufficient charge is applied to the toner for developing.

【0055】その後、現像ローラ11上のトナーの薄層
は、現像ローラ11の回転に伴って、感光ドラム101
と現像ローラ11とが当接する現像領域(現像ニップ)
Nへと搬送され、トナーは感光ドラム101に接触した
状態で現像に供される。即ち、感光ドラム101と現像
ローラ11との間に現像電界が形成されるように、電源
(図示せず)が接続されており、この現像電界の作用に
より現像ローラ11上のトナーは感光ドラム101上の
静電潜像に転移し、感光ドラム101上には、所謂、ト
ナー像が形成して静電潜像が可視化する。
Thereafter, the thin layer of toner on the developing roller 11 is transferred to the photosensitive drum 101 by the rotation of the developing roller 11.
Area (developing nip) where the roller and the developing roller 11 contact each other
The toner is conveyed to N, and the toner is provided for development while in contact with the photosensitive drum 101. That is, a power supply (not shown) is connected so that a developing electric field is formed between the photosensitive drum 101 and the developing roller 11, and the toner on the developing roller 11 is moved by the action of the developing electric field. The image is transferred to the upper electrostatic latent image, and a so-called toner image is formed on the photosensitive drum 101, and the electrostatic latent image is visualized.

【0056】又、現像ローラ11上に塗布され、現像ニ
ップNへと担持搬送されたが、現像には寄与せず、現像
ローラ11上に更に担持されたままのトナーは、供給ロ
ーラ13による摺擦で現像ローラ11上から剥ぎ取ら
れ、その一部は新たに供給ローラ13上に供給されたト
ナーと共に再び供給ローラ13によって現像ローラ11
上へと供給され、残りは現像容器16内へと戻される。
尚、本実施例では、供給ローラ13は現像剤供給及び回
収手段として2つの機能を兼ねているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、現像剤供給手段と現像剤回
収手段とを別個に設けることも可能である。
The toner applied to the developing roller 11 and carried and carried to the developing nip N does not contribute to the development, and the toner still carried on the developing roller 11 is slid by the supply roller 13. The developing roller 11 is peeled off from the developing roller 11 by rubbing, and a part thereof is again supplied by the supplying roller 13 together with the toner newly supplied onto the supplying roller 13.
It is supplied upward, and the rest is returned into the developing container 16.
In the present embodiment, the supply roller 13 has two functions as a developer supply and recovery unit. However, the present invention is not limited to this, and the developer supply unit and the developer recovery unit may be combined. It is also possible to provide them separately.

【0057】本実施例の複写機のプロセススピード、即
ち、感光ドラム101の周速は150mm/secであ
り、これに対する現像ローラ11の周速は225mm/
secである。
The process speed of the copying machine of this embodiment, that is, the peripheral speed of the photosensitive drum 101 is 150 mm / sec, while the peripheral speed of the developing roller 11 is 225 mm / sec.
sec.

【0058】ここで、現像ローラ11は、カーボンなど
の導電剤を分散させた体積抵抗率が102 Ωcm〜10
10Ωcmのシリコーン、ウレタンなどの低硬度のゴム材
或は発泡体、及びその組み合わせにより構成された外径
20mmの半導電性弾性体ローラである。現像ローラ1
1には、その硬度がJIS−A硬度で30度〜45度、
好ましくはJIS−A硬度で30度〜40度の範囲内で
あるものを用い、特に、発泡体にて構成される現像ロー
ラ11を用いる場合は、AskerC硬度で40度以下
の柔らかいものを用いる。又、現像ローラ11の表面
は、トナーに対する電荷付与性と、トナーの搬送性を両
立できるように、所定の表面粗さを有している。本実施
例では、現像ローラ11の表面粗さは、JIS B 0
601において定義される十点平均粗さRzが5μm〜
10μm、及び最大高さRmaxが15μm以下とした
ものである。尚、表面粗さの測定には、表面粗さ試験器
「SE−30H」(株式会社小坂研究所製)を用いた。
Here, the developing roller 11 has a volume resistivity of 10 2 Ωcm to 10 Ωcm in which a conductive agent such as carbon is dispersed.
It is a semiconductive elastic roller having an outer diameter of 20 mm and made of a low-hardness rubber material or foam such as silicone or urethane of 10 Ωcm or a combination thereof. Developing roller 1
1, the hardness is 30-45 degrees in JIS-A hardness,
Preferably, a roller having a JIS-A hardness in the range of 30 to 40 degrees is used. In particular, when the developing roller 11 made of a foam is used, a soft roller having an AskerC hardness of 40 degrees or less is used. In addition, the surface of the developing roller 11 has a predetermined surface roughness so as to achieve both the charge imparting property to the toner and the toner transport property. In this embodiment, the surface roughness of the developing roller 11 is JIS B 0
601 has a 10-point average roughness Rz of 5 μm to
10 μm and the maximum height Rmax is 15 μm or less. The surface roughness was measured using a surface roughness tester “SE-30H” (manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.).

【0059】又、本実施例では、供給ローラ13には、
外径16mmの絶縁性スポンジローラを用いた。又、ブ
レード12はL字形状を有するSUSで作製される板ば
ねであり、図2にて理解されるように、L字形状のエッ
ジ部において現像ローラ11と当接する。現像剤層厚規
制部材の材料及び形状は本実施例のブレード12に限定
されるものではなく、現像ローラ11との当接状態が本
実施例と同様に再現されるものであれば、別種の材料及
び形状のものと代替可能である。
In this embodiment, the supply roller 13 includes
An insulating sponge roller having an outer diameter of 16 mm was used. The blade 12 is a leaf spring made of SUS having an L-shape, and as shown in FIG. 2, comes into contact with the developing roller 11 at the edge of the L-shape. The material and shape of the developer layer thickness regulating member are not limited to the blade 12 of the present embodiment, but may be of any other type as long as the contact state with the developing roller 11 is reproduced in the same manner as in the present embodiment. It can be replaced with materials and shapes.

【0060】本実施例において、現像装置103の現像
容器16内は、現像ローラ11から回収されるトナーを
収容するための現像剤溜まりTを形成する。
In this embodiment, a developer reservoir T for containing the toner collected from the developing roller 11 is formed in the developing container 16 of the developing device 103.

【0061】又、現像容器16内には、現像剤量検知手
段としての検知素子17が設けられ、これが現像容器1
6内、即ち現像剤溜まりTに存在するトナー量を検知し
ている。検知素子17の検出したトナー量に応じ、後述
するシーケンスに基づく動作によって、現像剤収容手段
としてのホッパー106から随時トナーが現像容器16
内に補給される。ホッパー106は、収容器21とトナ
ーの攪拌及び現像装置103へのトナーの補給を実行す
る現像剤補給手段22を含む構成とされる。
A detecting element 17 is provided in the developing container 16 as a developer amount detecting means.
6, that is, the amount of toner present in the developer pool T is detected. In accordance with the amount of toner detected by the detecting element 17, the toner is supplied from the hopper 106 as a developer accommodating unit to the developing container 16 at any time by an operation based on a sequence described later.
Will be replenished within. The hopper 106 is configured to include the container 21 and a developer replenishing unit 22 that performs agitation of the toner and replenishment of the toner to the developing device 103.

【0062】本実施例では、現像剤量検知手段としての
検出素子17は、圧電振動子センサ17とされ、現像容
器16内壁面の上部(17a)及び中間部(17b)に
設けられており、且つ信号処理回路(図示せず)に接続
されている。尚、検出素子17は圧電振動子に限定され
るものではなく、現像剤溜まりTに一定量のトナーが存
在するか否かの識別が可能な別種の素子、例えば歪みゲ
ージ、加圧導電性シートなどを用いた任意の検出素子な
どで代替することが可能である。又、検出素子に限ら
ず、現像剤の量を検知可能な任意の手段とし得る。
In this embodiment, the detecting element 17 as the developer amount detecting means is a piezoelectric vibrator sensor 17 and is provided at the upper part (17a) and the intermediate part (17b) of the inner wall surface of the developing container 16. Further, it is connected to a signal processing circuit (not shown). The detecting element 17 is not limited to the piezoelectric vibrator, but may be another type of element capable of identifying whether a certain amount of toner is present in the developer pool T, for example, a strain gauge, a pressurized conductive sheet. It is possible to substitute an arbitrary detection element or the like using such a method. Further, it is not limited to the detection element, but may be any means capable of detecting the amount of the developer.

【0063】本実施例によれば、画像形成動作に伴う一
連の摺擦により負荷を受け、且つ現像に寄与せず現像容
器16内、即ち現像剤溜まりTに回収されたトナーを優
先的に消費し、現像剤溜まりT内のトナー量が減少して
から、随時ホッパー106からトナーが補給される。こ
こで、負荷を受けたトナーの消費効率を高めるという観
点から、現像剤溜まりTに収容可能なトナー量は、極力
少なくし、且つ画像形成に支障を生じない最低限度の量
にすることが望ましく、本実施例では、一面ソリッドの
A4サイズの画像、所謂、ベタ画像を50枚形成するの
に必要な量になっている。
According to the present embodiment, a load is received by a series of rubbing accompanying the image forming operation, and the toner collected in the developing container 16, that is, the developer pool T, is preferentially consumed without contributing to the development. Then, after the amount of toner in the developer pool T decreases, toner is supplied from the hopper 106 as needed. Here, from the viewpoint of increasing the consumption efficiency of the loaded toner, it is desirable to minimize the amount of toner that can be stored in the developer pool T and to the minimum amount that does not hinder image formation. In this embodiment, the amount is required to form 50 single-sided solid A4 size images, so-called solid images.

【0064】次に、トナー量の検出及びトナーの補給動
作について更に詳しく説明する。
Next, the operation of detecting the amount of toner and supplying toner will be described in more detail.

【0065】現像剤溜まりTにおけるトナー量の検出
は、画像形成に伴う一連の装置動作中に行われる。本実
施例にて圧電振動子とされる検出素子17は、内蔵する
基準となる振動子と検出部に面する振動子の振動との位
相差を検出することで、現像剤の有無を識別する。即
ち、トナーが所定量ある場合には、検出部まで満ちたト
ナーによって、このトナーに面する振動子は振動を阻害
され、基準となる振動子の振動とは位相差を生じる。こ
れに対して、トナーが所定量を下回る場合には、検出面
に面した振動子は、基準となる振動子と同位相で振動す
る。この位相差を信号処理回路(図示せず)にて検知し
てトナーの有無を識別し、トナーの存在を検知した場合
にはOFF、トナーの非存在を検知した場合にはONを
演算回路(図示せず)に出力する。以下の説明にて、O
N、OFFの後のカッコ内の0又は1は、デジタル信号
を示す。
The detection of the amount of toner in the developer pool T is performed during a series of operation of the apparatus during image formation. In the present embodiment, the detection element 17 which is a piezoelectric vibrator detects the presence or absence of the developer by detecting the phase difference between the built-in reference vibrator and the vibration of the vibrator facing the detection unit. . That is, when there is a predetermined amount of toner, the vibrator facing the toner is inhibited from vibrating by the toner filled up to the detection unit, and a phase difference is generated from the vibration of the reference vibrator. On the other hand, when the amount of toner falls below a predetermined amount, the vibrator facing the detection surface vibrates in the same phase as the reference vibrator. This phase difference is detected by a signal processing circuit (not shown) to discriminate the presence or absence of the toner. When the presence of toner is detected, the phase difference is turned off, and when the absence of toner is detected, the operation circuit is turned on. (Not shown). In the following description, O
N or 0 or 1 in parentheses after OFF indicates a digital signal.

【0066】本実施例では、現像剤補給手段22は、一
定量のトナー補給を行う通常補給モードと、まとまった
量の現像剤補給を行う急速補給モードの2段階の補給動
作モードがあり、現像剤溜まりT内の上部に設けられた
検出素子17aと、中間部に設けられた検出素子17b
によりトナー量を検出することによってこの2段階の補
給モードを制御する。以下に、現像剤補給手段22の動
作について説明する。
In the present embodiment, the developer replenishing means 22 has a two-stage replenishing operation mode of a normal replenishing mode for replenishing a fixed amount of toner and a rapid replenishing mode for replenishing a large amount of developer. A detecting element 17a provided at an upper part in the agent reservoir T and a detecting element 17b provided at an intermediate part
The two-stage replenishment mode is controlled by detecting the amount of toner. Hereinafter, the operation of the developer supply means 22 will be described.

【0067】即ち、現像剤補給手段22は図3に示すシ
ーケンスに従って動作する。検出素子17aの出力X
と、検出素子17bの出力Yは、演算回路(図示せず)
に入力されてデジタル信号処理され、X及びYが同時に
ONの場合には急速補給信号N1にON(1)、又、X
がONで且つYがOFFの場合には通常補給信号N2に
ON(1)、更にその他の出力X、Yの組み合わせにお
いては、急速補給信号N1及び通常補給信号N2の両方
ともにOFF(0)をそれぞれ入力し、それぞれの場合
に応じて、急速補給信号N1のON(1)、通常補給信
号N2のON(1)が現像剤補給手段22に出力され
る。
That is, the developer supply means 22 operates according to the sequence shown in FIG. Output X of detection element 17a
And the output Y of the detection element 17b is calculated by an arithmetic circuit (not shown).
, And is subjected to digital signal processing. When X and Y are ON at the same time, the rapid replenishment signal N1 is turned ON (1).
Is ON and Y is OFF, the normal replenishment signal N2 is ON (1), and for other combinations of outputs X and Y, both the rapid replenishment signal N1 and the normal replenishment signal N2 are OFF (0). Each of them is inputted, and the ON (1) of the quick replenishment signal N1 and the ON (1) of the normal replenishment signal N2 are outputted to the developer replenishing means 22 according to each case.

【0068】現像剤補給手段22に急速補給信号N1の
ON(1)信号が入力されると、現像剤補給手段22は
急速補給モード動作を開始し、通常補給モード動作より
も多くのトナーが一度に補給される。この動作は、急速
補給信号N1にOFF(0)が入力されるまで続けられ
る。
When the ON (1) signal of the rapid replenishment signal N1 is input to the developer replenishment means 22, the developer replenishment means 22 starts the rapid replenishment mode operation, and once more toner is discharged than in the normal replenishment mode operation. Will be replenished. This operation is continued until OFF (0) is input to the quick supply signal N1.

【0069】又、図3にて理解されるように、通常補給
信号N2のON(1)信号が入力された場合には、これ
を積分回路(図示せず)によって積分した値Sが、予め
設定した規定値Stに至った時点で通常補給モードの動
作が開始され、一定量のトナーが補給される。尚、積分
値Sは、トナー補給が開始される毎にリセットされて積
分値Sは0となる。
As understood from FIG. 3, when the ON (1) signal of the normal replenishment signal N2 is inputted, a value S obtained by integrating this signal by an integrating circuit (not shown) is obtained in advance. When the set specified value St is reached, the operation in the normal supply mode is started, and a fixed amount of toner is supplied. The integral value S is reset every time toner supply is started, and the integral value S becomes zero.

【0070】尚、本実施例では上記シーケンスに従って
現像剤溜まりTにトナーの補給が行われるが、本発明は
これに限定されるものではなく、上記以外にも、PID
制御、フィードバック制御、フィードフォワード制御、
ファジー制御、PWM制御など、或はこれらの組み合わ
せによりトナー補給量の制御を行うことが可能である。
In this embodiment, the toner is supplied to the developer pool T in accordance with the above sequence. However, the present invention is not limited to this.
Control, feedback control, feed forward control,
The toner supply amount can be controlled by fuzzy control, PWM control, or the like, or a combination thereof.

【0071】更に、本実施例では現像剤補給手段22に
よるトナー補給を、その補給量にて、補給無し、通常補
給、急速補給の3段階に可変としているが、更に多段階
或は連続的に可変とすることも可能でる。
Further, in this embodiment, the toner replenishment by the developer replenishing means 22 is variable in three stages of no replenishment, normal replenishment, and rapid replenishment depending on the replenishment amount. It can be variable.

【0072】本実施例の画像形成装置にてA4サイズの
記録材Pに20000枚程度の画像形成を行う耐久動作
を行った後に、現像ローラ11及びブレード12などの
性能を検討した結果、その性能の劣化は許容範囲であ
り、耐久動作中にも良好な画像形成を行うことができる
ことを確認した。
After performing a durable operation of forming about 20,000 images on an A4 size recording material P in the image forming apparatus of this embodiment, the performance of the developing roller 11 and the blade 12 was examined. The deterioration was within an allowable range, and it was confirmed that a good image could be formed even during the durable operation.

【0073】このように、本発明によれば、供給ローラ
13によって現像ローラ11上から回収されるトナーを
収容するために、収容可能なトナー量が画像形成に支障
を生じない最低限度の量である現像剤溜まりTを設け、
又、現像剤溜まりT内のトナー減少量を補う量のみのト
ナーを随時補給するので、画像形成に伴い負荷を受けて
再び現像剤溜まりTに回収されたトナーを効率よく優先
的に消費することができる。又、トナー補給量を可変制
御としたことで、単位時間当たりのトナー消費量が増加
する高プロセススピードでの動作においても、現像剤溜
まりT内のトナー量を一定に維持することが可能となっ
た。
As described above, according to the present invention, since the toner collected from the developing roller 11 by the supply roller 13 is stored, the amount of toner that can be stored is the minimum amount that does not hinder image formation. A certain developer pool T is provided,
Further, since only the amount of toner that compensates for the reduced amount of toner in the developer pool T is replenished at any time, the toner collected in the developer pool T under load due to image formation is efficiently and preferentially consumed again. Can be. Further, since the toner replenishment amount is variably controlled, the amount of toner in the developer pool T can be kept constant even in an operation at a high process speed in which the amount of toner consumption per unit time increases. Was.

【0074】実施例2 本実施例の画像形成装置は、実施例1と同一構成及び同
一動作にて画像形成を行う複写機であり、用いる現像剤
のみが異なる。
Embodiment 2 The image forming apparatus of this embodiment is a copying machine that forms an image with the same configuration and the same operation as Embodiment 1, and differs only in the developer used.

【0075】本実施例の画像形成装置にて用いられる現
像剤は、低軟化点物質を内包する内部構造を形成するこ
とで、省エネルギー化を図ったもので、特公昭63−1
0231号公報、特開昭59−53856号公報、特開
昭59−61842号公報などに記載の懸濁重合方式に
よる現像剤製造方法を用いた体積平均粒径6μmの負帯
電性の非磁性一成分現像剤(トナー)を使用するもので
ある。このトナーは、低軟化点物質を外殻樹脂で被覆し
た、所謂、コア/シェルの内部構造を有し、この構造中
のシェル部分を重合法により形成するものである。
The developer used in the image forming apparatus of this embodiment is designed to save energy by forming an internal structure containing a material having a low softening point.
No. 0231, JP-A-59-53856, JP-A-59-61842, and the like. A component developer (toner) is used. This toner has a so-called core / shell internal structure in which a material having a low softening point is coated with an outer shell resin, and a shell portion in this structure is formed by a polymerization method.

【0076】本実施例では、低軟化点物質はトナー中に
5〜30重量%添加され、ASTMD3418−8に準
拠して測定される主体極大ピーク値が40〜90℃であ
る化合物を用いる。そのような化合物は、具体的には、
パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッ
シャートロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂
肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体、或はこれ
らのグラフト/ブロック化合物などが利用できる。
In this embodiment, a compound having a low softening point added to a toner in an amount of 5 to 30% by weight and having a main peak value of 40 to 90 ° C. measured according to ASTM D3418-8 is used. Such compounds are specifically:
Paraffin wax, polyolefin wax, Fischer-Tropsch wax, amide wax, higher fatty acid, ester wax and derivatives thereof, or graft / block compounds thereof can be used.

【0077】上記極大ピーク値が40℃未満であると低
軟化点物質の自己凝集力が弱くなり、結果として記録材
Pへの定着時の高温オフセット性が弱くなり好ましくな
い。一方、極大ピーク値が90℃を越えると、定着に必
要となる温度が高くなり、多くの熱エネルギーを必要と
するため好ましくない。
If the maximum peak value is less than 40 ° C., the self-cohesive force of the low softening point substance becomes weak, and as a result, the high-temperature offset property at the time of fixing to the recording material P becomes unfavorably weak. On the other hand, if the maximum peak value exceeds 90 ° C., the temperature required for fixing increases, and a large amount of heat energy is required, which is not preferable.

【0078】尚、本実施例において、極大ピーク値の測
定には、パーキンエレマー社製DSC−7を用いる。装
置検出部の温度補正にはインジウムと亜鉛の融点を用
い、熱量の補正については、インジウムの融解熱を用い
る。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に
空パンをセットして、昇温速度10℃/minの条件下
で測定したものを用いている。
In this example, DSC-7 manufactured by Perkin Elemer Co., Ltd. is used for measuring the maximum peak value. For the temperature correction of the device detection unit, the melting points of indium and zinc are used, and for the correction of the calorific value, the heat of fusion of indium is used. As the sample, an aluminum pan was used, and an empty pan was set as a control, and the measurement was performed at a temperature rising rate of 10 ° C./min.

【0079】常温下或は加圧下での懸濁重合方式によれ
ば、粒径が3〜8μの球形微粒子をシャープな粒度分布
で、比較的容易に得られるため、重量比電荷の分布もシ
ャープなものとなり、現像コントラストに応じた一様な
現像が行われることになる。
According to the suspension polymerization method at normal temperature or under pressure, spherical fine particles having a particle size of 3 to 8 μm can be obtained relatively easily with a sharp particle size distribution. Thus, uniform development according to the development contrast is performed.

【0080】尚、懸濁重合法以外にも、単量体は可溶
で、重合して得られる重合体は不溶であるような水系有
機溶剤を用いて直接トナーを生成する分散重合方法、又
は水溶性極性重合開始剤の存在下で直接重合してトナー
を生成する、ソープフリー重合方法に代表される乳化重
合方法、などを用いて製造したトナーの使用が可能であ
る。
In addition to the suspension polymerization method, a dispersion polymerization method of directly producing a toner using an aqueous organic solvent in which the monomer is soluble and the polymer obtained by polymerization is insoluble, or It is possible to use a toner produced by an emulsion polymerization method typified by a soap-free polymerization method in which a toner is produced by directly polymerizing in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator.

【0081】又、本実施例において、上記のトナーに
は、帯電性及び流動性などの特性改善のために、シリカ
などの添加剤を外添しているが、同様の機能を有するも
のであれば別種の添加剤、例えば、酸化アルミニウム、
酸化スズ、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化マ
グネシウムなどの金属酸化物、窒化ケイ素などの窒化
物、炭化ケイ素などの炭化物及びカーボンブラック、グ
ラファイトなどの炭素同素体、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、炭酸カルシウムなどの金属塩、及び脂肪酸金属
塩などで代替可能である。
In the present embodiment, an additive such as silica is externally added to the above-mentioned toner in order to improve characteristics such as chargeability and fluidity. Other additives, such as aluminum oxide,
Metal oxides such as tin oxide, strontium titanate, zinc oxide, and magnesium oxide; nitrides such as silicon nitride; carbides such as silicon carbide; carbon allotropes such as carbon black and graphite; calcium sulfate, barium sulfate, and calcium carbonate Metal salts and fatty acid metal salts can be substituted.

【0082】前述したように、コア/シェル構造を含
む、内部構造を有するトナーは、画像形成動作に伴う負
荷によってその構造が破壊された場合には、トナーの剛
性が失われて、現像ローラ11及びブレード12などに
融着し易くなる。しかし、図1に示す本発明に従う複写
機に本実施例のトナーを使用し、プロセススピード15
0mm/secにて、A4サイズの画像形成を1000
0枚程度の耐久動作を行った後に、現像ローラ11及び
ブレード12などの性能を検討した結果、その性能の劣
化は許容範囲であり、耐久動作中にも良好な画像形成を
行うことができることを確認した。
As described above, when the toner having the internal structure including the core / shell structure is destroyed by the load accompanying the image forming operation, the rigidity of the toner is lost and the developing roller 11 And it becomes easy to fuse to the blade 12 and the like. However, when the toner of the present embodiment is used in the copying machine according to the present invention shown in FIG.
A4 size image formation at 0 mm / sec
After performing the durable operation of about 0 sheets, the performance of the developing roller 11 and the blade 12 was examined. confirmed.

【0083】以上、本発明によれば、画像形成に伴う負
荷を受けて機械的損傷及び/又は劣化を生じたトナーを
効率よく優先的に消費することができるので、この機械
的損傷及び/又は劣化を生じ易い内部構造を有するトナ
ーを好適に用いることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently and preferentially consume toner that has undergone mechanical damage and / or deterioration under the load associated with image formation. A toner having an internal structure that easily deteriorates can be suitably used.

【0084】実施例3 図4は本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略構
成を示す。本実施例によると、画像形成装置は、黒単色
の画像形成を行うレーザービームプリンタとされる。
Embodiment 3 FIG. 4 shows a schematic configuration of another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. According to this embodiment, the image forming apparatus is a laser beam printer that forms an image of a single black color.

【0085】本実施例のレーザービームプリンタは、像
担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光
ドラム101を回転可能に備え、ローラ状とされる帯電
手段108がこの感光ドラム101の表面を一様に帯電
し、その後この表面をレーザー露光系113が発光する
レーザー光Lが露光することによって、画像情報に従う
静電潜像が形成する。
The laser beam printer of this embodiment is provided with a drum-shaped electrophotographic photosensitive member as an image carrier, that is, a photosensitive drum 101 rotatably, and a roller-shaped charging means 108 is provided on the photosensitive drum 101. The surface is uniformly charged, and then the surface is exposed to laser light L emitted by the laser exposure system 113, thereby forming an electrostatic latent image according to the image information.

【0086】その後の画像形成プロセスは実施例1の複
写機ほぼ同様であり、感光ドラム101状の静電潜像
は、感光ドラム101と現像装置103とが当接する現
像領域(現像ニップ)Nにて供給される現像剤によって
可視化されて、所謂、トナー像が感光ドラム101上に
形成する。感光ドラム101上のトナー像は、その後感
光ドラム101と転写手段としての転写ローラ104と
の間に形成される転写電界の作用下に、カセット111
から給紙ローラ112によって送り出され、更に記録材
の搬送手段114によって搬送されてきた記録材P上に
転写される。
The subsequent image forming process is almost the same as that of the copying machine of the first embodiment. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 101 is placed in a developing area (developing nip) N where the photosensitive drum 101 and the developing device 103 are in contact with each other. A so-called toner image is formed on the photosensitive drum 101 by being visualized by the supplied developer. The toner image on the photosensitive drum 101 is then transferred to the cassette 111 under the action of a transfer electric field formed between the photosensitive drum 101 and a transfer roller 104 as a transfer unit.
Is transferred by a paper feed roller 112 and further transferred onto the recording material P transported by a recording material transporting unit 114.

【0087】次いで、記録材P上の未定着トナー像は定
着装置105にて熱及び圧力により永久定着される。
又、転写終了後の感光ドラム101上に残留する転写残
トナーなどは、ブレード状のクリーニング手段を有する
クリーニング装置109によって除去され、感光ドラム
101は繰り返し画像形成に供される。
Next, the unfixed toner image on the recording material P is permanently fixed in the fixing device 105 by heat and pressure.
In addition, the transfer residual toner and the like remaining on the photosensitive drum 101 after the transfer is removed by a cleaning device 109 having a blade-shaped cleaning unit, and the photosensitive drum 101 is repeatedly used for image formation.

【0088】本実施例のレーザービームプリンタにおい
て、感光ドラム101、帯電手段108、クリーニング
装置109及び現像装置103は、枠体115によって
一体的にカートリッジ化され、画像形成装置本体に設け
られる装着手段116を介して画像形成装置本体に対し
て着脱自在であるプロセスカートリッジ107とされ
る。
In the laser beam printer of this embodiment, the photosensitive drum 101, the charging means 108, the cleaning device 109, and the developing device 103 are integrally formed into a cartridge by the frame 115, and the mounting means 116 provided in the main body of the image forming apparatus. The process cartridge 107 is detachable from the main body of the image forming apparatus through the process cartridge 107.

【0089】次に、本実施例のレーザービームプリンタ
にて用いられる現像装置103について更に説明する。
図5は、本発明に従うプロセスカートリッジ107の一
実施例の概略構成とその近傍を示す。
Next, the developing device 103 used in the laser beam printer of this embodiment will be further described.
FIG. 5 shows a schematic configuration of an embodiment of the process cartridge 107 according to the present invention and the vicinity thereof.

【0090】本実施例のプロセスカートリッジ107が
備える現像装置103は、実施例1及び実施例2と同
様、現像剤担持体としての現像ローラ11が感光ドラム
101に当接し、現像剤を感光ドラム101と接触させ
た状態で現像を行う。
In the developing device 103 provided in the process cartridge 107 of this embodiment, as in the first and second embodiments, the developing roller 11 as a developer carrier comes into contact with the photosensitive drum 101, and the developer is transferred to the photosensitive drum 101. Is developed in a state of contact with the substrate.

【0091】本実施例の現像装置103は、現像剤とし
て非磁性一成分現像剤(トナー)を用いる。又、現像装
置103には、トナーを用いて感光ドラム101上の静
電潜像を反転現像する現像剤溜まりTとしての現像部1
03aと、現像剤収容手段としての現像剤収容部106
とに区画されている。即ち、実施例1における現像装置
103と、現像剤収容手段としてのホッパー106とが
一体に形成された態様である。
The developing device 103 of this embodiment uses a non-magnetic one-component developer (toner) as a developer. The developing device 103 includes a developing unit 1 serving as a developer pool T for reversibly developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 101 using toner.
03a and a developer accommodating section 106 as a developer accommodating means.
It is divided into and. That is, this embodiment is an embodiment in which the developing device 103 in the first embodiment and the hopper 106 as the developer accommodating unit are integrally formed.

【0092】ここで、本実施例にて現像剤として使用す
るトナーは、その形状係数SF−1が100〜140、
形状係数SF−2が100〜120の範囲にある実質的
に球状形状であるトナーを用いる。斯かる球状トナー
は、懸濁重合方式によるトナー製造方法を用いた体積平
均粒径7μmの負帯電性非磁性トナーであるが、その他
公知の粉砕法によって製造されたトナーに対して加熱処
理を施して製造されたトナー、特公昭56−13945
号公報に記載のディスク又は化流体ノズルを用いて溶融
混合物を空気中に霧化して球状トナーを得る方法、或は
斯界にて周知であるその他の各種重合方法などを用いて
製造されたトナーを用いることも可能である。
Here, the toner used as the developer in the present embodiment has a shape factor SF-1 of 100 to 140,
A substantially spherical toner having a shape factor SF-2 in the range of 100 to 120 is used. Such a spherical toner is a negatively chargeable non-magnetic toner having a volume average particle diameter of 7 μm using a toner production method based on a suspension polymerization method, and is subjected to heat treatment for a toner produced by other known pulverization methods. Toner manufactured by Tokubo Sho 56-13945
JP-A-2005-122, a method for obtaining a spherical toner by atomizing a molten mixture into the air using a disk or a fluidized fluid nozzle, or a toner manufactured using various other polymerization methods well known in the art. It is also possible to use.

【0093】尚、本明細書にて、形状係数SF−1及び
SF−2とは、日立製作所製FE−SEM(S−80
0)を用いてトナー像を100個無作為にサンプリング
し、その画像情報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)に入力して解析を行
い、以下の式より算出して得られた値と定義する。即
ち、 SF−1=(MXLNG)2 /AREA×π/4×10
0 SF−2=(PERI)2 /AREA×1/(4π)×
100 ここで、図9にて理解されるように、AREAとはトナ
ー投影面積であり、MXLNGは投影像の絶対最大長、
又PERIは投影像の周長を意味する。
In this specification, the shape factors SF-1 and SF-2 are FE-SEM (S-80) manufactured by Hitachi, Ltd.
0), 100 toner images are randomly sampled, and the image information is input to an image analyzer (Luzex3) manufactured by Nicole via an interface, analyzed, and calculated by the following equation. Value. That is, SF-1 = (MXLNG) 2 / AREA × π / 4 × 10
0 SF-2 = (PERI) 2 / AREA × 1 / (4π) ×
Here, as understood from FIG. 9, AREA is the toner projection area, MXLNG is the absolute maximum length of the projected image,
PERI means the circumference of the projected image.

【0094】形状係数SF−1は球形度合いを示し、こ
れが140より大きいと球形から除々に離れ不定形とな
る。一方、形状係数SF−2は凹凸度合いを示し、これ
が120より大きいと表面の凹凸が顕著となる。
The shape factor SF-1 indicates the degree of sphere, and if it is larger than 140, it gradually departs from sphere and becomes irregular. On the other hand, the shape factor SF-2 indicates the degree of unevenness, and if it is larger than 120, the unevenness on the surface becomes remarkable.

【0095】本実施例では、トナーには更に帯電性及び
流動性などの特性改善のために、酸化チタンなどの添加
剤を外添しているが、同様の機能を有するものであれ
ば、別種の添加剤で代替可能である。
In this embodiment, an additive such as titanium oxide is externally added to the toner in order to improve the characteristics such as chargeability and fluidity. It can be replaced by the additive.

【0096】本実施例の現像装置103の動作は、実施
例1及び実施例2の画像形成装置が備える現像装置10
3の動作と概略同様とされる。
The operation of the developing device 103 according to this embodiment is the same as that of the developing device 10 provided in the image forming apparatus according to the first and second embodiments.
3 is substantially the same as the operation of FIG.

【0097】即ち、図5にて、感光ドラム101と対向
する現像装置103の開口部には、外径が16mmの弾
性体にて構成される現像剤担持体としての現像ローラ1
1が矢印方向に回転可能に設けられ、現像ローラ11に
当接する供給ローラ13が現像ローラ11の回転に対し
てカウンター方向に回転することによってトナーを現像
ローラ11上に供給する。次いで現像ローラ11上のト
ナーは、現像剤層厚規制手段としてのブレード12と現
像ローラ11との当接域を通り抜ける間に摩擦帯電によ
り電化を付与され、引き続き現像ローラ11の回転に伴
って感光ドラム101と現像ローラ11が当接する現像
領域(現像ニップ)Nに至る。現像領域Nには、現像電
界が電源(図示せず)によ形成されており、この現像電
界の作用により、現像ローラ11上のトナーが感光ドラ
ム101上の静電潜像に転移することでトナー像が形成
する。
That is, in FIG. 5, a developing roller 1 as a developer carrying member having an outer diameter of 16 mm is provided at an opening of the developing device 103 facing the photosensitive drum 101.
1 is provided rotatably in the direction of the arrow, and supplies toner onto the developing roller 11 by rotating the supply roller 13 in contact with the developing roller 11 in the counter direction with respect to the rotation of the developing roller 11. Next, the toner on the developing roller 11 is electrified by frictional charging while passing through a contact area between the blade 12 and the developing roller 11 as a developer layer thickness regulating means. The developing region (developing nip) N where the drum 101 and the developing roller 11 contact each other is reached. In the developing region N, a developing electric field is formed by a power supply (not shown), and the toner on the developing roller 11 is transferred to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 101 by the action of the developing electric field. A toner image is formed.

【0098】又、現像装置103の開口部には、現像ロ
ーラ11の下部からのトナー飛散を防止する吹き出し防
止シート15が設けられており、現像領域Nにおいて現
像に寄与せずに現像ローラ上に残留したトナーは、再び
シート15を通過して、供給ローラ13によって摺擦さ
れることで現像ローラ11上から剥ぎ取られて、現像剤
溜まりT内に回収される。
Further, at the opening of the developing device 103, a blowout prevention sheet 15 for preventing toner scattering from a lower portion of the developing roller 11 is provided. The remaining toner passes through the sheet 15 again, is rubbed by the supply roller 13, is peeled off from the developing roller 11, and is collected in the developer pool T.

【0099】尚、上記より理解されるように、本実施例
においても、供給ローラ13は、現像剤供給手段と現像
剤回収手段を兼ねている。
As can be understood from the above description, also in the present embodiment, the supply roller 13 serves as a developer supply unit and a developer collection unit.

【0100】このように、現像部103a内部のスペー
スの全てが、現像剤溜まりTとして、実施例1にて説明
したものと同様の機能を有し、現像剤収容部106と現
像剤溜まりTとは隔壁Wによって区画されており、トナ
ーは隔壁Wに設けられた開口部Hを通じて現像剤収容部
106から現像剤溜まりTにのみ一方向に補給されるよ
うにされる。従って、現像剤溜まりT内の現像剤は現像
剤収容部106に戻ることはなく、現像剤収容部106
内のトナーは、一方的に消費される。
As described above, all of the space inside the developing section 103a has the same function as that described in Embodiment 1 as the developer pool T, and the developer accommodating section 106 and the developer pool T Are partitioned by a partition W, and the toner is supplied in one direction only from the developer accommodating portion 106 to the developer reservoir T through an opening H provided in the partition W. Therefore, the developer in the developer reservoir T does not return to the developer storage unit 106, and the developer storage unit 106
Is unilaterally consumed.

【0101】ここで、現像剤収容部106には、現像剤
を攪拌及び搬送する手段としての攪拌パドル14が矢印
方向に回転可能に設けられており、現像剤溜まりT内に
設けられた現像剤量検知手段としての検知素子17の検
知結果に基づいて駆動され、トナーを攪拌すると共に現
像剤溜まりTへと搬送する。即ち、本実施例では、攪拌
パドルが実施例一で説明した、現像剤補給手段22を兼
ねる。
Here, a stirring paddle 14 as means for stirring and transporting the developer is provided in the developer accommodating section 106 so as to be rotatable in the direction of the arrow, and the developer provided in the developer reservoir T is provided. It is driven based on the detection result of the detection element 17 as an amount detection unit, and agitates the toner and conveys it to the developer pool T. That is, in this embodiment, the stirring paddle also serves as the developer replenishing means 22 described in the first embodiment.

【0102】本実施例においても、負荷を受けて再び回
収されたトナーを効率良く利用するために、現像剤溜ま
りTに収容可能な現像剤量は、画像形成に支障を生じな
い最低限度の量となっており、本実施例では、一面ソリ
ッドのA4サイズの画像を30枚形成するのに必要なト
ナー消費量に相当する量を収容できるようにされる。
又、現像剤溜まりTに設けられる、現像剤量検知手段と
しての検知素子17は、本実施例では加圧導電性シート
とされる。
Also in this embodiment, in order to efficiently use the toner collected again under the load, the amount of developer that can be stored in the developer pool T is the minimum amount that does not hinder image formation. In this embodiment, an amount corresponding to the amount of toner consumption required for forming 30 one-sided solid A4 size images can be accommodated.
In the present embodiment, the detecting element 17 provided in the developer reservoir T as a developer amount detecting means is a pressurized conductive sheet.

【0103】尚、本実施例のレーザービームプリンタの
プロセススピード(感光ドラム101の周速に相当)は
120mm/secであり、又これに対する現像ローラ
11の周速は200mm/secである。
The process speed (corresponding to the peripheral speed of the photosensitive drum 101) of the laser beam printer of this embodiment is 120 mm / sec, and the peripheral speed of the developing roller 11 is 200 mm / sec.

【0104】次に、本実施例によるトナー補給の制御を
詳しく説明する。
Next, the control of toner supply according to this embodiment will be described in detail.

【0105】現像剤溜まりT内のトナー量の検出は、上
述の一連の画像形成動作中に行われる。検出素子17と
しての加圧導電性シートは、内部の導電エラストマーが
加圧によって弾性変形し、その接触抵抗が変動すること
を利用した圧センサである。即ち、トナーが所定量ある
場合には、検出部まで満ちたトナーによりこの加圧導電
性シートが加圧されているが、現像剤量が所定量を下回
った場合には、このシートへの圧力はなくなるため、抵
抗が変動する。この抵抗の変動を処理回路(図示せず)
によりデジタル的に処理し、トナーが所定量存在する場
合にはOFF(0)を、又、所定量存在しない場合には
ON(1)のそれぞれの補給信号を出力する。
The detection of the amount of toner in the developer pool T is performed during the above-described series of image forming operations. The pressurized conductive sheet as the detection element 17 is a pressure sensor utilizing the fact that the conductive elastomer inside is elastically deformed by pressurization and the contact resistance fluctuates. That is, when there is a predetermined amount of toner, the pressurized conductive sheet is pressurized by the toner filled up to the detection unit. However, when the amount of developer falls below the predetermined amount, the pressure on this sheet is reduced. , The resistance fluctuates. This resistance fluctuation is processed by a processing circuit (not shown).
And a replenishment signal of OFF (0) is output when the predetermined amount of toner is present, and ON (1) when the predetermined amount is not present.

【0106】現像剤収容部106から現像剤溜まりTへ
のトナーの補給は、上述の検出素子17が出力するON
/OFF補給信号に基づいて制御され、攪拌パドル14
が動作することで実行される。即ち、図6に示すよう
に、検出素子が補給信号のOFF(0)を出力している
場合には、攪拌パドル14の動作は停止し、トナーの補
給は行われない。一方、補給信号のON(1)が出力さ
れている場合には、攪拌パドル14は所定速度を持って
回転動作し、一定量のトナーを現像部103aへ供給す
る。従って、現像剤溜まりT内のトナー減少量を補う量
のみが随時補給される。
To supply the toner from the developer container 106 to the developer pool T, the detection element 17 outputs ON.
/ OFF is controlled based on the replenishment signal, and the stirring paddle 14 is controlled.
Is executed by the operation. That is, as shown in FIG. 6, when the detection element outputs the replenishment signal OFF (0), the operation of the stirring paddle 14 is stopped, and the toner is not replenished. On the other hand, when ON (1) of the replenishment signal is output, the stirring paddle 14 rotates at a predetermined speed and supplies a fixed amount of toner to the developing unit 103a. Therefore, only the amount that compensates for the amount of toner reduction in the developer pool T is supplied at any time.

【0107】このように、本発明は画像形成装置本体に
対して着脱可能なプロセスカートリッジにも適用可能で
あり、実施例1及び2と同様に、負荷を受けたトナーを
優先的に消費して現像ローラ11及びブレード12とい
った部材の長寿命化を図る、などの効果を有すると共
に、画像形成装置のメンテナンスを使用者自身で行うこ
とが可能となり、操作性を向上することが可能となっ
た。
As described above, the present invention is also applicable to a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body, and similarly to the first and second embodiments, preferentially consumes the loaded toner. This has the effect of prolonging the life of members such as the developing roller 11 and the blade 12, and allows the user to perform maintenance of the image forming apparatus by himself, thereby improving operability.

【0108】更に、本実施例では、レーザービームプリ
ンタをプロセススピード120mm/secでの駆動に
て、A4サイズの画像形成を20000枚程の耐久動作
を行い、耐久後の現像ローラ11及びブレード12とい
った部材の性能、及び画像の評価を行った。又、本発明
の作用効果を明確にするために、比較例として、本実施
例と同様の重合方法により製造し、表1に示すように形
状係数SF−1及びSF−2が異なるトナーを使用した
場合について同様の耐久動作を行い、同様の評価を行っ
た。即ち、比較例Aは形状係数SF−2にて示されるト
ナー表面の凹凸の度合いが実施例と比較して大きい。
又、比較例Bは、形状係数SF−1にて示されるトナー
の球形度合いが実施例と比較して小さく不定形である。
結果を表2に示す。
Further, in the present embodiment, the laser beam printer is driven at a process speed of 120 mm / sec to perform an endurance operation of about 20,000 sheets of A4 size image formation. The performance of the member and the evaluation of the image were performed. Further, in order to clarify the operation and effect of the present invention, as a comparative example, a toner produced by the same polymerization method as in this example and having different shape factors SF-1 and SF-2 as shown in Table 1 was used. The same durable operation was performed in the case of performing the same, and the same evaluation was performed. That is, in Comparative Example A, the degree of unevenness of the toner surface indicated by the shape factor SF-2 is larger than that in the example.
Further, in Comparative Example B, the spherical degree of the toner indicated by the shape factor SF-1 is smaller than that of Example and is irregular.
Table 2 shows the results.

【0109】尚、現像ローラ11及びブレード12の性
能劣化が許容範囲である場合には○、許容範囲外である
場合にはNGと表示する。
When the performance deterioration of the developing roller 11 and the blade 12 is within the allowable range, the mark is indicated by “○”.

【0110】[0110]

【表1】 [Table 1]

【0111】[0111]

【表2】 [Table 2]

【0112】表2の結果から理解されるように、画像形
成に伴う負荷を受け難い、剛性の高い形状を有する球形
トナーを現像剤として用いることにより、トナーの損傷
自体が低減されるために、画像の劣化、及び現像ローラ
11、ブレード12の性能の劣化を防止する本発明の効
果を更に有効とすることが可能となる。
As can be understood from the results shown in Table 2, the use of a spherical toner having a rigid shape, which is hardly subjected to the load associated with image formation, as a developer reduces toner damage itself. The effect of the present invention for preventing the deterioration of the image and the performance of the developing roller 11 and the blade 12 can be further enhanced.

【0113】実施例4 図7は、本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略
構成を示す。本実施例によると、画像形成装置はクリー
ナレスのレーザービームプリンタとされる。即ち、転写
終了後の感光ドラム1の表面に残留する転写残トナーな
どを除去するためのクリーニング装置を特別には設けな
い。
Embodiment 4 FIG. 7 shows a schematic configuration of another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. According to this embodiment, the image forming apparatus is a cleaner-less laser beam printer. That is, no special cleaning device is provided for removing transfer residual toner and the like remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer is completed.

【0114】又、本実施例では、感光ドラム101、帯
電手段108及び現像装置103が枠体115によって
一体的にカートリッジ化され、画像形成装置本体に設け
られた装着手段116を介して画像形成装置本体に対し
て着脱自在であるプロセスカートリッジとされる。
Further, in this embodiment, the photosensitive drum 101, the charging means 108 and the developing device 103 are integrally formed into a cartridge by the frame 115, and the image forming apparatus is mounted via the mounting means 116 provided in the main body of the image forming apparatus. The process cartridge is detachable from the main body.

【0115】図8は本発明に従うプロセスカートリッジ
の他の実施例の概略構成とその近傍を示す。
FIG. 8 shows a schematic structure of another embodiment of the process cartridge according to the present invention and the vicinity thereof.

【0116】本実施例のレーザービームプリンタにおい
て、帯電手段108は、感光ドラム101を対接地電圧
−650Vに帯電し、レーザー露光系102は、露光に
より対接地電圧−150Vの電位を有する静電潜像を感
光ドラム101上に形成する。この静電潜像は、現像装
置103の有する現像ローラ11上に塗布されたトナー
と接触した状態で現像されてトナー像となる。感光ドラ
ム101と現像ローラ11との間には現像電界が形成さ
れておいり、このときの現像ローラ11の対接地電圧
は、−350Vである。従って、これらの電位差が形成
する現像電界の作用下で、現像ローラ上に塗布されたト
ナーが感光ドラム上に保持された静電潜像に転移するこ
とで現像が行われる。
In the laser beam printer of this embodiment, the charging means 108 charges the photosensitive drum 101 to a ground voltage of -650 V, and the laser exposure system 102 exposes the electrostatic latent image having a potential of -150 V to the ground voltage. An image is formed on the photosensitive drum 101. This electrostatic latent image is developed in a state in which the electrostatic latent image is in contact with the toner applied on the developing roller 11 of the developing device 103 to become a toner image. A developing electric field is formed between the photosensitive drum 101 and the developing roller 11, and the ground voltage of the developing roller 11 at this time is -350V. Therefore, under the action of the developing electric field formed by these potential differences, the toner applied on the developing roller is transferred to the electrostatic latent image held on the photosensitive drum, thereby performing the development.

【0117】本実施例ではプロセススピード、即ち感光
ドラムの周速は、150mm/secであり、これに対
する現像ローラ11の周速は200mm/secであ
る。
In this embodiment, the process speed, that is, the peripheral speed of the photosensitive drum is 150 mm / sec, and the peripheral speed of the developing roller 11 is 200 mm / sec.

【0118】その後、感光ドラム101上のトナー像
は、転写ローラ104と感光ドラム101との間に形成
される転写電界の作用により静電的に記録材P上に転写
され、次いで、記録材P上の未定着トナー像は、定着装
置105にて熱及び圧力によって永久定着される。
Thereafter, the toner image on the photosensitive drum 101 is electrostatically transferred onto the recording material P by the action of a transfer electric field formed between the transfer roller 104 and the photosensitive drum 101. The upper unfixed toner image is permanently fixed by the fixing device 105 by heat and pressure.

【0119】図8から理解されるように、本実施例のプ
ロセスカートリッジが備える現像装置103は、実施例
3の現像装置103と同様の構成とされ、又、現像剤も
実施例3と同様のものを用いた。
As can be understood from FIG. 8, the developing device 103 provided in the process cartridge of this embodiment has the same configuration as that of the developing device 103 of the third embodiment, and the developer is the same as that of the third embodiment. Was used.

【0120】本実施例では、感光ドラム101上に残留
する先の画像形成の履歴、所謂、転写残トナーを、現像
ローラ11と感光ドラム101との摺擦による機械的な
作用、及び現像電界による電気的な作用により、感光ド
ラム101の表面から現像ローラ11上へと回収する。
In this embodiment, the history of the previous image formation remaining on the photosensitive drum 101, that is, the so-called untransferred toner is removed by the mechanical action due to the rubbing of the developing roller 11 and the photosensitive drum 101 and the developing electric field. The toner is collected from the surface of the photosensitive drum 101 onto the developing roller 11 by an electric action.

【0121】即ち、本実施例のレーザービームプリンタ
において、感光ドラム101上に形成されたトナー像が
記録材P上へと転写される際の転写効率は85〜95%
程度と一般的であり、転写されなかった転写残トナーが
履歴として感光ドラム101上に残る。従って、続く画
像形成において、この転写残トナーが現像ローラ11と
感光ドラム101との当接部に再び到達する。
That is, in the laser beam printer of the present embodiment, the transfer efficiency when the toner image formed on the photosensitive drum 101 is transferred onto the recording material P is 85 to 95%.
Generally, the transfer residual toner that has not been transferred remains on the photosensitive drum 101 as a history. Therefore, in the subsequent image formation, the transfer residual toner reaches the contact portion between the developing roller 11 and the photosensitive drum 101 again.

【0122】本実施例によると、転写残トナーは、再び
現像ローラ11との当接部に至るまでの間に通過する帯
電手段108によって感光ドラム101の表面と同極性
の負極性に帯電される。従って、露光によって形成され
る静電潜像の画像部に付着しているトナーは引き続き感
光ドラム101上に担持され続けて、現像ローラ11と
の当接部にて新たに供給されるトナーと共にトナー像を
形成する。一方、非画像部に付着している転写残トナー
は、現像ローラ11と感光ドラム101との間に形成す
る現像電界により、現像ローラ11上に回収される。
又、同時に感光ドラム101と現像ローラ11との接触
部において、現像ローラ11は感光ドラム101の周速
に対して早い周速にて当接回転しているので、摺擦によ
る機械的な掻き取りによっても転写残トナーを現像ロー
ラ11上に回収する。
According to the present embodiment, the transfer residual toner is charged to the negative polarity of the same polarity as the surface of the photosensitive drum 101 by the charging means 108 which passes before reaching the contact portion with the developing roller 11 again. . Therefore, the toner adhered to the image portion of the electrostatic latent image formed by the exposure continues to be carried on the photosensitive drum 101, and the toner is supplied together with the toner newly supplied at the contact portion with the developing roller 11. Form an image. On the other hand, the transfer residual toner adhering to the non-image portion is collected on the developing roller 11 by a developing electric field formed between the developing roller 11 and the photosensitive drum 101.
At the same time, at the contact portion between the photosensitive drum 101 and the developing roller 11, the developing roller 11 is rotated at a higher peripheral speed than the peripheral speed of the photosensitive drum 101, so that the mechanical scraping by the rubbing is performed. The transfer residual toner is also collected on the developing roller 11.

【0123】更に、現像ローラ11上に回収された転写
残トナー及び現像ローラ11上に供給されたが、現像に
寄与しなかったトナーは、供給ローラ13の摺擦により
現像ローラ11上から剥ぎ取られて現像部103a内、
即ち、現像剤溜まりT内に収容される。
Further, the transfer residual toner collected on the developing roller 11 and the toner supplied to the developing roller 11 but not contributing to the development are peeled off from the developing roller 11 by the rubbing of the supply roller 13. In the developing section 103a,
That is, the developer is stored in the developer pool T.

【0124】本実施例においても実施例3と同様に、現
像剤量検知手段としての検出素子17のトナー量の検出
結果に基づいて、現像剤補給手段を兼ねる攪拌パドル1
4が、現像剤収容部106から現像剤溜まりTへとトナ
ーを、減少量のトナーを補う量のみを随時補給する。
In this embodiment, similarly to the third embodiment, the stirring paddle 1 serving also as the developer replenishing means is based on the detection result of the toner amount by the detecting element 17 as the developer amount detecting means.
4 replenishes the toner from the developer accommodating portion 106 to the developer pool T at any time only with an amount that supplements the reduced amount of toner.

【0125】本実施例のレーザービームプリンタを、プ
ロセススピード120mm/secでの駆動にて、A4
サイズの画像形成を10000枚程度の耐久動作を行
い、現像ローラ11及びブレード12といった部材の劣
化を評価したところ、劣化は許容範囲であり、耐久動作
中の画像も良好であった。
By driving the laser beam printer of this embodiment at a process speed of 120 mm / sec, the A4
When an image of the size was subjected to a durable operation of about 10000 sheets and deterioration of members such as the developing roller 11 and the blade 12 was evaluated, the deterioration was within an allowable range, and the image during the durable operation was good.

【0126】このように、本発明によれば、クリーナレ
スの画像形成装置において、画像形成に伴い機械的損傷
及び/又は劣化を受けたトナーを多く含む転写残トナー
を再利用する場合にも、このように負荷を受けたトナー
を効率よく優先的に消費することができるので、現像ロ
ーラ11及びブレード12といった部材の劣化を長期に
亙り防止することが可能となった。
As described above, according to the present invention, in a cleanerless image forming apparatus, even when the transfer residual toner containing a large amount of toner that has been mechanically damaged and / or deteriorated during image formation is reused, Since the loaded toner can be efficiently and preferentially consumed, deterioration of members such as the developing roller 11 and the blade 12 can be prevented for a long time.

【0127】尚、実施例3及び実施例4において、例え
ば現像剤量検知手段を実施例1と同様にしてトナーの補
給量を可変制御することで、トナー消費量が増加する高
プロセススピードでの画像形成動作に対応することも可
能であり、又、実施例1にて記載した他の制御方法を採
用することも可能である。
In the third and fourth embodiments, for example, the amount of toner supplied is variably controlled by the developer amount detecting means in the same manner as in the first embodiment, so that the toner consumption is increased at a high process speed. It is possible to cope with the image forming operation, and it is also possible to adopt another control method described in the first embodiment.

【0128】又、上記実施例1〜4において、いずれも
現像剤として非磁性一成分トナーを用いるものとして説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、磁
性一成分トナーを用いる場合にも同様の効果が得られ
る。
Further, in each of Examples 1 to 4, the description has been made assuming that a non-magnetic one-component toner is used as a developer. However, the present invention is not limited to this. A similar effect can be obtained.

【0129】更に、上記実施例1〜4において、供給ロ
ーラ13は現像剤供給手段と現像剤回収手段とを兼ねる
ものとして説明したが、それぞれの機能を分離して別個
の部材を設けることも可能である。
Further, in the first to fourth embodiments, the supply roller 13 has been described as serving both as a developer supply unit and a developer collection unit. However, separate members may be provided by separating their functions. It is.

【0130】[0130]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
静電潜像が形成される像担持体と、像担持体上の静電潜
像を現像して顕画像とする現像装置とを備え、現像装置
は、一成分現像剤を担持搬送し、一成分現像剤を像担持
体に接触させて像担持体上の静電潜像を現像するための
現像剤担持体と、現像剤担持体へと一成分現像剤を供給
するための現像剤供給手段と、像担持体との接触を経て
現像剤担持体上に存在する一成分現像剤を現像剤担持体
上から回収するための現像剤回収手段と、を有する画像
形成装置において、現像剤回収手段によって現像剤担持
体から回収された一成分現像剤を収容することが可能な
現像剤溜まりを形成し、現像剤溜まり内に収容された一
成分現像剤を優先的に使用して像担持体上の静電潜像を
現像する構成とされるので、画像形成に伴い負荷を受け
て再び現像剤溜まりに回収された一成分現像剤を効率よ
く優先的に消費することが可能となった。
As described above, according to the present invention,
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed; and a developing device that develops the electrostatic latent image on the image carrier to produce a visible image. A developer carrier for contacting the component developer with the image carrier to develop an electrostatic latent image on the image carrier, and a developer supply unit for supplying a one-component developer to the developer carrier And a developer collecting means for collecting a one-component developer present on the developer carrier through contact with the image carrier from the developer carrier. Forming a developer pool capable of containing the one-component developer recovered from the developer carrier, and preferentially using the one-component developer contained in the developer reservoir on the image carrier. The electrostatic latent image of the developer is developed, so that the developer is stored again due to the load The recovered single component developer becomes efficient preferentially can be consumed.

【0131】従って、本発明の画像形成装置、又斯かる
画像形成装置にて用いられる現像装置、及び画像形成装
置に対して着脱自在とされるプロセスカートリッジによ
れば、画像形成に伴い負荷を受けて機械的損傷及び/又
は劣化が生じた一成分現像剤が現像装置内に残留、蓄積
するのを防止して現像剤担持体、現像剤層厚規制手段と
いった部材の劣化を防止し、長期に亙り良好な画像を形
成することが可能となった。
Therefore, according to the image forming apparatus of the present invention, the developing device used in the image forming apparatus, and the process cartridge detachably attached to the image forming apparatus, a load is imposed upon the image forming. To prevent the one-component developer, which has been mechanically damaged and / or degraded, from remaining and accumulating in the developing device, thereby preventing the deterioration of members such as the developer carrier and the developer layer thickness regulating means for a long time. Thus, a good image can be formed.

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

【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構
成を示す。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に従う現像装置とその近傍の一実施例を
示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a developing device according to the present invention and its vicinity.

【図3】本発明に従うトナー補給制御の一実施例を説明
するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment of toner supply control according to the present invention.

【図4】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す
概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【図5】本発明に従うプロセスカートリッジとその近傍
の一実施例を示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a process cartridge according to the present invention and its vicinity.

【図6】本発明に従うトナー補給制御の他の実施例を説
明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining another embodiment of the toner supply control according to the present invention.

【図7】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す
概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【図8】本発明に従うプロセスカートリッジとその近傍
の他の実施例を示す概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the process cartridge according to the present invention and its vicinity.

【図9】形状係数SF−1及びSF−2を説明するため
の図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining shape factors SF-1 and SF-2.

【図10】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional image forming apparatus.

【図11】従来の現像装置とその近傍の一例を示す概略
構成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional developing device and its vicinity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 現像ローラ(現像剤担持体) 12 ブレード(現像剤層厚規制部材) 13 供給ローラ(現像剤供給及び回収手段) 14 攪拌パドル 17 検知素子(現像剤量検知手段) 22 現像剤補給手段 101 感光ドラム(電子写真感光体、像担持
体) 102 LED(露光手段) 103 現像装置 104 転写ローラ(転写手段) 105 定着装置 106 現像剤収容手段(ホッパー、現像剤現像
剤収容部) 107 プロセスカートリッジ 108 帯電手段 109 クリーニング装置 T 現像剤溜まり
Reference Signs List 11 developing roller (developer carrier) 12 blade (developer layer thickness regulating member) 13 supply roller (developer supply and recovery means) 14 stirring paddle 17 detecting element (developer amount detecting means) 22 developer replenishing means 101 photosensitive Drum (electrophotographic photoreceptor, image carrier) 102 LED (exposure unit) 103 developing device 104 transfer roller (transfer unit) 105 fixing device 106 developer storing unit (hopper, developer developer storing unit) 107 process cartridge 108 charging Means 109 Cleaning Device T Developer Pool

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 境澤 勝弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H005 AA06 AA11 AA15 AB06 CA14 DA07 EA03 FA07 2H027 DA01 DD02 DE03 EA06 HB13 HB15 2H077 AA15 AB03 AC16 AD06 AD13 AD23 AD31 AE03 BA08 BA09 CA12 DA15 DA42 DA75 DA78 DB10 EA14 EA15 FA01 FA25 FA27 GA04  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Katsuhiro Sakaizawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H005 AA06 AA11 AA15 AB06 CA14 DA07 EA03 FA07 2H027 DA01 DD02 DE03 EA06 HB13 HB15 2H077 AA15 AB03 AC16 AD06 AD13 AD23 AD31 AE03 BA08 BA09 CA12 DA15 DA42 DA75 DA78 DB10 EA14 EA15 FA01 FA25 FA27 GA04

Claims (56)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電潜像が形成される像担持体と、前記
像担持体上の静電潜像を現像して顕画像とする現像装置
とを備え、前記現像装置は、一成分現像剤を担持搬送
し、前記一成分現像剤を前記像担持体に接触させて前記
像担持体上の静電潜像を現像するための現像剤担持体
と、前記現像剤担持体へと前記一成分現像剤を供給する
ための現像剤供給手段と、前記像担持体との接触を経て
前記現像剤担持体上に存在する前記一成分現像剤を前記
現像剤担持体上から回収するための現像剤回収手段と、
を有する画像形成装置において、前記現像剤回収手段に
よって前記現像剤担持体から回収された前記一成分現像
剤を収容することが可能な現像剤溜まりを形成し、前記
現像剤溜まり内に収容された前記一成分現像剤を優先的
に使用して前記像担持体上の前記静電潜像を現像するこ
とを特徴とする画像形成装置。
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a developing device that develops the electrostatic latent image on the image carrier into a visible image, wherein the developing device is a one-component developing device. A developer carrying member for carrying and transporting the developer and bringing the one-component developer into contact with the image carrying member to develop an electrostatic latent image on the image carrying member; A developer supply unit for supplying a component developer, and a developing device for collecting the one-component developer present on the developer carrier through the contact with the image carrier from the developer carrier. Agent recovery means;
Forming a developer pool capable of storing the one-component developer recovered from the developer carrier by the developer recovery unit, and housed in the developer pool. An image forming apparatus, wherein the electrostatic latent image on the image carrier is developed by preferentially using the one-component developer.
【請求項2】 前記一成分現像剤を収容する現像剤収容
手段を設け、前記現像剤収容手段内の前記一成分現像剤
を、前記現像剤収容手段とは区画される前記現像剤溜ま
りへと補給することを特徴とする請求項1の画像形成装
置。
2. A developer accommodating means for accommodating the one-component developer, wherein the one-component developer in the developer accommodating means is transferred to the developer reservoir separated from the developer accommodating means. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein replenishment is performed.
【請求項3】 前記現像剤溜まり内に前記現像剤溜まり
内の前記一成分現像剤の量を検知するための現像剤量検
知手段を更に備え、前記現像剤量検知手段の現像剤量検
知に基づき前記現像剤溜まり内の前記一成分現像剤の量
を予め設定される一定値以下に維持するようにして、前
記現像剤収容手段から前記現像剤溜まりへと前記一成分
現像剤を補給することを特徴とする請求項2の画像形成
装置。
3. The apparatus according to claim 1, further comprising: a developer amount detecting unit for detecting an amount of the one-component developer in the developer reservoir in the developer reservoir, wherein the developer amount detecting unit detects the amount of the developer. Supplying the one-component developer from the developer accommodating means to the developer reservoir so as to maintain the amount of the one-component developer in the developer reservoir based on a predetermined value or less. The image forming apparatus according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記現像剤量検知手段は、圧電振動子セ
ンサ、歪みゲージ、加圧導電性シートなどを含む検出素
子から選択されることを特徴とする請求項3の画像形成
装置。
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein said developer amount detecting means is selected from a detecting element including a piezoelectric vibrator sensor, a strain gauge, a pressurized conductive sheet and the like.
【請求項5】 前記現像剤溜まりへの前記一成分現像剤
の補給量は、可変制御されることを特徴とする請求項
2、3又は4の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the replenishment amount of the one-component developer to the developer pool is variably controlled.
【請求項6】 前記可変制御とされる前記一成分現像剤
の補給量制御は、多段階又は連続的に可変とされること
を特徴とする請求項5の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the variable amount control of the supply amount of the one-component developer is variable in multiple steps or continuously.
【請求項7】 前記現像剤溜まりへの前記一成分現像剤
の補給量は、PID制御、フィードバック制御、フィー
ドフォワード制御、ファジー制御、PWM制御を含む制
御方法又はこれらの組み合わせによる制御によって制御
されることを特徴とする請求項2、3又は4の画像形成
装置。
7. A replenishing amount of the one-component developer to the developer reservoir is controlled by a control method including PID control, feedback control, feedforward control, fuzzy control, PWM control, or control by a combination thereof. The image forming apparatus according to claim 2, 3 or 4, wherein:
【請求項8】 前記現像剤担持体は前記像担持体に当接
することを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記
載の画像形成装置。
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said developer bearing member is in contact with said image bearing member.
【請求項9】 転写後に前記像担持体上に残留する転写
残トナーを、前記像担持体と前記現像剤担持体との当接
部において前記現像剤溜まり内に回収して再利用するこ
とを特徴とする請求項1〜8のいずれかの項に記載の画
像形成装置。
9. The method according to claim 1, wherein the transfer residual toner remaining on the image carrier after the transfer is collected in the developer reservoir at a contact portion between the image carrier and the developer carrier and reused. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein:
【請求項10】 前記一成分現像剤は、形状係数SF−
1が100〜140、形状係数SF−2が100〜12
0であり実質的に球形状であることを特徴とする請求項
1〜9のいずれかの項に記載の画像形成装置。
10. The one-component developer has a shape factor SF-
1 is 100 to 140, shape factor SF-2 is 100 to 12
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has a substantially spherical shape.
【請求項11】 前記一成分現像剤の一部又は全体が重
合方法により作製されることを特徴とする請求項1〜1
0のいずれかの項に記載の画像形成装置。
11. The method according to claim 1, wherein a part or the whole of the one-component developer is produced by a polymerization method.
0. The image forming apparatus according to claim 1, wherein
【請求項12】 前記一成分現像剤の一部又は全部が低
軟化点物質にて形成され、前記低軟化点物質の融点が4
0℃以上、90℃以下であることを特徴とする請求項1
〜11の画像形成装置。
12. A part or all of the one-component developer is formed of a low softening point substance, and the melting point of the low softening point substance is 4%.
The temperature is between 0 ° C and 90 ° C.
To 11 image forming apparatuses.
【請求項13】 前記一成分現像剤の一部又は全部が内
部構造を有することを特徴とする請求項1〜12の画像
形成装置。
13. An image forming apparatus according to claim 1, wherein a part or all of said one-component developer has an internal structure.
【請求項14】 像担持体上の静電潜像を現像して顕画
像とするために、一成分現像剤を担持搬送し、前記一成
分現像剤を前記像担持体に接触させて前記像担持体上の
静電潜像を現像するための現像剤担持体と、前記現像剤
担持体へと前記一成分現像剤を供給するための現像剤供
給手段と、前記像担持体との接触を経て前記現像剤担持
体上に存在する前記一成分現像剤を前記現像剤担持体上
から回収するための現像剤回収手段と、を有する現像装
置において、前記現像剤回収手段によって前記現像剤担
持体から回収された前記一成分現像剤を収容することが
可能な現像剤溜まりを形成し、前記現像剤溜まり内に収
容された前記一成分現像剤を優先的に使用して前記像担
持体上の前記静電潜像を現像することを特徴とする現像
装置。
14. A method for developing a latent image by developing an electrostatic latent image on an image carrier, carrying and transporting a one-component developer and bringing the one-component developer into contact with the image carrier to form the image. A developer carrier for developing the electrostatic latent image on the carrier, a developer supply unit for supplying the one-component developer to the developer carrier, and contacting the image carrier. A developer collecting means for collecting the one-component developer present on the developer carrier through the developer carrier via the developer carrier. Forming a developer reservoir capable of containing the one-component developer recovered from the developer carrier, and preferentially using the one-component developer contained in the developer reservoir on the image carrier. A developing device for developing the electrostatic latent image.
【請求項15】 前記一成分現像剤を収容する現像剤収
容手段を設け、前記現像剤収容手段内の前記一成分現像
剤を、前記現像剤収容手段とは区画される前記現像剤溜
まりへと補給することを特徴とする請求項14の現像装
置。
15. A developer accommodating means for accommodating the one-component developer, wherein the one-component developer in the developer accommodating means is transferred to the developer reservoir partitioned from the developer accommodating means. 15. The developing device according to claim 14, wherein replenishment is performed.
【請求項16】 前記現像剤溜まり内に前記現像剤溜ま
り内の前記一成分現像剤の量を検知するための現像剤量
検知手段を更に備え、前記現像剤量検知手段の現像剤量
検知に基づき前記現像剤溜まり内の前記一成分現像剤の
量を予め設定される一定値以下に維持するようにして、
前記現像剤収容手段から前記現像剤溜まりへと前記一成
分現像剤を補給することを特徴とする請求項15の現像
装置。
16. A developer amount detecting means for detecting an amount of the one-component developer in the developer reservoir in the developer reservoir, wherein the developer amount detecting means detects the amount of the developer. In order to maintain the amount of the one-component developer in the developer pool based on a predetermined value or less,
The developing device according to claim 15, wherein the one-component developer is supplied from the developer storage unit to the developer pool.
【請求項17】 前記現像剤量検知手段は、圧電振動子
センサ、歪みゲージ、加圧導電性シートなどを含む検出
素子から選択されることを特徴とする請求項16の現像
装置。
17. The developing apparatus according to claim 16, wherein said developer amount detecting means is selected from a detecting element including a piezoelectric vibrator sensor, a strain gauge, a pressurized conductive sheet, and the like.
【請求項18】 前記現像剤溜まりへの前記一成分現像
剤の補給量は、可変制御されることを特徴とする請求項
15、16又は17の現像装置。
18. The developing device according to claim 15, wherein a replenishing amount of said one-component developer to said developer pool is variably controlled.
【請求項19】 前記可変制御とされる前記一成分現像
剤の補給量制御は、多段階又は連続的に可変とされるこ
とを特徴とする請求項18の現像装置。
19. The developing apparatus according to claim 18, wherein the variable amount control of the supply amount of the one-component developer is variable in multiple steps or continuously.
【請求項20】 前記現像剤溜まりへの前記一成分現像
剤の補給量は、PID制御、フィードバック制御、フィ
ードフォワード制御、ファジー制御、PWM制御を含む
制御方法又はこれらの組み合わせによる制御によって制
御されることを特徴とする請求項15、16又は17の
現像装置。
20. A replenishing amount of the one-component developer to the developer pool is controlled by a control method including PID control, feedback control, feedforward control, fuzzy control, PWM control, or control by a combination thereof. The developing device according to claim 15, 16 or 17, wherein
【請求項21】 前記現像剤担持体は前記像担持体に当
接することを特徴とする請求項14〜20のいずれかの
項に記載の現像装置。
21. The developing device according to claim 14, wherein said developer carrier comes into contact with said image carrier.
【請求項22】 像担持体上に形成した顕画像を記録材
上に転写した後に前記像担持体上に残留する転写残トナ
ーを、前記像担持体と前記現像剤担持体との当接部にお
いて前記現像剤溜まり内に回収して再利用することを特
徴とする請求項14〜21のいずれかの項に記載の現像
装置。
22. A transfer portion of a transfer residual toner remaining on the image carrier after transferring a visible image formed on the image carrier onto a recording material, the contact portion between the image carrier and the developer carrier. 22. The developing device according to claim 14, wherein the developer is collected in the developer reservoir and reused.
【請求項23】 前記一成分現像剤は、形状係数SF−
1が100〜140、形状係数SF−2が100〜12
0であり実質的に球形状であることを特徴とする請求項
14〜22のいずれかの項に記載の現像装置。
23. The one-component developer has a shape factor SF-
1 is 100 to 140, shape factor SF-2 is 100 to 12
23. The developing device according to claim 14, wherein the developing device is substantially spherical.
【請求項24】 前記一成分現像剤の一部又は全体が重
合方法により作製されることを特徴とする請求項14〜
23のいずれかの項に記載の現像装置。
24. The method according to claim 14, wherein a part or the whole of the one-component developer is produced by a polymerization method.
24. The developing device according to any one of 23.
【請求項25】 前記一成分現像剤の一部又は全部が低
軟化点物質にて形成され、前記低軟化点物質の融点が4
0℃以上、90℃以下であることを特徴とする請求項1
4〜24のいずれかの項に記載の現像装置。
25. A part or all of the one-component developer is formed of a low softening point substance, and the melting point of the low softening point substance is 4%.
The temperature is between 0 ° C and 90 ° C.
The developing device according to any one of Items 4 to 24.
【請求項26】 前記一成分現像剤の一部又は全部が内
部構造を有することを特徴とする請求項14〜25のい
ずれかの項に記載の現像装置。
26. The developing device according to claim 14, wherein a part or all of the one-component developer has an internal structure.
【請求項27】 画像形成装置本体に着脱可能であり、
像担持体としての電子写真感光体と、少なくとも、一成
分現像剤を担持搬送し、前記一成分現像剤を前記電子写
真感光体に接触させて前記電子写真感光体上の静電潜像
を現像するための現像剤担持体を含む前記電子写真感光
体に作用するプロセス手段と、前記現像剤担持体へと前
記一成分現像剤を供給するための現像剤供給手段と、前
記電子写真感光体との接触を経て前記現像剤担持体上に
存在する前記一成分現像剤を前記現像剤担持体上から回
収するための現像剤回収手段と、を有するプロセスカー
トリッジにおいて、前記現像剤回収手段によって前記現
像剤担持体から回収された前記一成分現像剤を収容する
ことが可能な現像剤溜まりを形成し、前記現像剤溜まり
内に収容された前記一成分現像剤を優先的に使用して前
記電子写真感光体上の前記静電潜像を現像することを特
徴とするプロセスカートリッジ。
27. The image forming apparatus is detachable from a main body of the image forming apparatus.
An electrophotographic photosensitive member as an image carrier and at least a one-component developer are carried and transported, and the one-component developer is brought into contact with the electrophotographic photosensitive member to develop an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member. A process unit acting on the electrophotographic photoreceptor including a developer carrier for performing, a developer supply unit for supplying the one-component developer to the developer carrier, and the electrophotographic photoreceptor. A developer collecting means for collecting the one-component developer present on the developer carrying member from the developer carrying member through contact with the developer carrying member. Forming a developer pool capable of storing the one-component developer recovered from the developer carrier, and preferentially using the one-component developer stored in the developer pool to generate the electrophotographic image. Photoconductor A process cartridge, wherein the developing of the electrostatic latent image.
【請求項28】 前記一成分現像剤を収容する現像剤収
容手段を設け、前記現像剤収容手段内の前記一成分現像
剤を、前記現像剤収容手段とは区画される前記現像剤溜
まりへと補給することを特徴とする請求項27のプロセ
スカートリッジ。
28. A developer accommodating means for accommodating the one-component developer, wherein the one-component developer in the developer accommodating means is transferred to the developer reservoir partitioned from the developer accommodating means. 28. The process cartridge according to claim 27, wherein replenishment is performed.
【請求項29】 前記現像剤溜まり内に前記現像剤溜ま
り内の前記一成分現像剤の量を検知するための現像剤量
検知手段を更に備え、前記現像剤量検知手段の現像剤量
検知に基づき前記現像剤溜まり内の前記一成分現像剤の
量を予め設定される一定値以下に維持するようにして、
前記現像剤収容手段から前記現像剤溜まりへと前記一成
分現像剤を補給することを特徴とする請求項28のプロ
セスカートリッジ。
29. The apparatus according to claim 29, further comprising: a developer amount detecting unit for detecting an amount of said one-component developer in said developer reservoir in said developer reservoir, wherein said developer amount detecting unit detects said developer amount. In order to maintain the amount of the one-component developer in the developer pool based on a predetermined value or less,
29. The process cartridge according to claim 28, wherein the one-component developer is supplied from the developer accommodating unit to the developer reservoir.
【請求項30】 前記現像剤量検知手段は、圧電振動子
センサ、歪みゲージ、加圧導電性シートなどを含む検出
素子から選択されることを特徴とする請求項29のプロ
セスカートリッジ。
30. The process cartridge according to claim 29, wherein said developer amount detecting means is selected from a detecting element including a piezoelectric vibrator sensor, a strain gauge, a pressurized conductive sheet and the like.
【請求項31】 前記現像剤溜まりへの前記一成分現像
剤の補給量は、可変制御されることを特徴とする請求項
28、29又は30のプロセスカートリッジ。
31. The process cartridge according to claim 28, wherein the replenishment amount of the one-component developer to the developer reservoir is variably controlled.
【請求項32】 前記可変制御とされる前記一成分現像
剤の補給量制御は、多段階又は連続的に可変とされるこ
とを特徴とする請求項31のプロセスカートリッジ。
32. The process cartridge according to claim 31, wherein the variable amount control of the supply amount of the one-component developer is variable in multiple steps or continuously.
【請求項33】 前記現像剤溜まりへの前記一成分現像
剤の補給量は、PID制御、フィードバック制御、フィ
ードフォワード制御、ファジー制御、PWM制御を含む
制御方法又はこれらの組み合わせによる制御によって制
御されることを特徴とする請求項28、29又は30の
プロセスカートリッジ。
33. A replenishment amount of the one-component developer to the developer reservoir is controlled by a control method including PID control, feedback control, feedforward control, fuzzy control, PWM control, or control by a combination thereof. 31. The process cartridge according to claim 28, 29, or 30, wherein:
【請求項34】 前記現像剤担持体は、前記電子写真感
光体に当接することを特徴とする請求項27〜33のい
ずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
34. The process cartridge according to claim 27, wherein the developer carrier contacts the electrophotographic photosensitive member.
【請求項35】 転写後に前記電子写真感光体上に残留
する転写残トナーを、前記電子写真感光体と前記現像剤
担持体との当接部において前記現像剤溜まり内に回収し
て再利用することを特徴とする請求項27〜34のいず
れかの項に記載のプロセスカートリッジ。
35. A transfer residual toner remaining on the electrophotographic photosensitive member after the transfer is recovered and reused in the developer reservoir at a contact portion between the electrophotographic photosensitive member and the developer carrier. The process cartridge according to any one of claims 27 to 34, wherein:
【請求項36】 前記一成分現像剤は、形状係数SF−
1が100〜140、形状係数SF−2が100〜12
0であり実質的に球形状であることを特徴とする請求項
27〜35のいずれかの項に記載のプロセスカートリッ
ジ。
36. The one-component developer has a shape factor SF-
1 is 100 to 140, shape factor SF-2 is 100 to 12
The process cartridge according to any one of claims 27 to 35, wherein the process cartridge is 0 and has a substantially spherical shape.
【請求項37】 前記一成分現像剤の一部又は全体が重
合方法により作製されることを特徴とする請求項27〜
36のいずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
37. A method according to claim 27, wherein a part or the whole of said one-component developer is produced by a polymerization method.
36. The process cartridge according to any one of the items 36.
【請求項38】 前記一成分現像剤の一部又は全部が低
軟化点物質にて形成され、前記低軟化点物質の融点が4
0℃以上、90℃以下であることを特徴とする請求項2
7〜37のいずれかの項に記載のプロセスカートリッ
ジ。
38. A part or all of the one-component developer is formed of a low softening point substance, and the melting point of the low softening point substance is 4%.
3. The temperature is not lower than 0 ° C. and not higher than 90 ° C.
38. The process cartridge according to any one of items 7 to 37.
【請求項39】 前記一成分現像剤の一部又は全部が内
部構造を有することを特徴とする請求項27〜38のい
ずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
39. The process cartridge according to claim 27, wherein a part or all of the one-component developer has an internal structure.
【請求項40】 前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての前記現像剤担持体、帯電手段又は
クリーニング手段と前記電子写真感光体とを一体的にカ
ートリッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能と
するものであることを特徴とする請求項27〜39のい
ずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
40. The process cartridge is configured such that the developer carrier, the charging unit or the cleaning unit as the process unit, and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge, and is detachably mountable to an image forming apparatus main body. The process cartridge according to any one of claims 27 to 39, wherein:
【請求項41】 前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての前記現像剤担持体、帯電手段及び
クリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカート
リッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能とする
ものであることを特徴とする請求項27〜39のいずれ
かの項に記載のプロセスカートリッジ。
41. The process cartridge is such that the developer carrying member as the process means, the charging means, the cleaning means, and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge and can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. The process cartridge according to any one of claims 27 to 39, wherein:
【請求項42】 プロセスカートリッジを着脱可能であ
って、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
(a)像担持体としての電子写真感光体と、少なくと
も、一成分現像剤を担持搬送し、前記一成分現像剤を前
記電子写真感光体に接触させて前記電子写真感光体上の
静電潜像を現像するための現像剤担持体を含む前記電子
写真感光体に作用するプロセス手段と、前記現像剤担持
体へと前記一成分現像剤を供給するための現像剤供給手
段と、前記電子写真感光体との接触を経て前記現像剤担
持体上に存在する前記一成分現像剤を前記現像剤担持体
上から回収するための現像剤回収手段と、を有してお
り、前記現像剤回収手段によって前記現像剤担持体から
回収された前記一成分現像剤を収容することが可能な現
像剤溜まりを形成し、前記現像剤溜まり内に収容された
前記一成分現像剤を優先的に使用して前記電子写真感光
体上の前記静電潜像を現像するプロセスカートリッジを
装置本体に取り外し可能に装着するための装着手段と、
(b)前記記録材を搬送する搬送手段と、を有すること
を特徴とする画像形成装置。
42. An image forming apparatus in which a process cartridge is detachable and which forms an image on a recording material,
(A) An electrophotographic photosensitive member as an image carrier, and at least a one-component developer are carried and transported, and the one-component developer is brought into contact with the electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member. Processing means for acting on the electrophotographic photoreceptor including a developer carrier for developing an image, developer supply means for supplying the one-component developer to the developer carrier, and the electrophotography Developer collecting means for collecting the one-component developer present on the developer carrier through contact with a photoreceptor from the developer carrier, and the developer collecting means Forming a developer reservoir capable of containing the one-component developer recovered from the developer carrier, and preferentially using the one-component developer contained in the developer reservoir. The electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member And mounting means for mounting detachably a process cartridge that image to the apparatus main body,
(B) an image forming apparatus, comprising: a conveying unit configured to convey the recording material.
【請求項43】 前記一成分現像剤を収容する現像剤収
容手段を備え、前記現像剤収容手段内の前記一成分現像
剤を、前記現像剤収容手段とは区画される前記現像剤溜
まりへと補給することを特徴とする請求項42の画像形
成装置。
43. A developer accommodating means for accommodating the one-component developer, wherein the one-component developer in the developer accommodating means is transferred to the developer reservoir partitioned from the developer accommodating means. The image forming apparatus according to claim 42, wherein replenishment is performed.
【請求項44】 前記現像剤溜まり内に前記現像剤溜ま
り内の前記一成分現像剤の量を検知するための現像剤量
検知手段を更に備え、前記現像剤量検知手段の現像剤量
検知に基づき前記現像剤溜まり内の前記一成分現像剤の
量を予め設定される一定値以下に維持するようにして、
前記現像剤収容手段から前記現像剤溜まりへと前記一成
分現像剤を補給することを特徴とする請求項43の画像
形成装置。
44. The apparatus according to claim 44, further comprising: a developer amount detector for detecting an amount of said one-component developer in said developer reservoir in said developer reservoir, wherein said developer amount detector detects developer amount. In order to maintain the amount of the one-component developer in the developer pool based on a predetermined value or less,
44. The image forming apparatus according to claim 43, wherein the one-component developer is supplied from the developer accommodating unit to the developer reservoir.
【請求項45】 前記現像剤量検知手段は、圧電振動子
センサ、歪みゲージ、加圧導電性シートなどを含む検出
素子から選択されることを特徴とする請求項44の画像
形成装置。
45. The image forming apparatus according to claim 44, wherein said developer amount detecting means is selected from a detecting element including a piezoelectric vibrator sensor, a strain gauge, a pressurized conductive sheet and the like.
【請求項46】 前記現像剤溜まりへの前記一成分現像
剤の補給量は、可変制御されることを特徴とする請求項
43、44又は45の画像形成装置。
46. The image forming apparatus according to claim 43, wherein an amount of the one-component developer supplied to the developer reservoir is variably controlled.
【請求項47】 前記可変制御とされる前記一成分現像
剤の補給量制御は、多段階又は連続的に可変とされるこ
とを特徴とする請求項46の画像形成装置。
47. The image forming apparatus according to claim 46, wherein the variable amount control of the replenishment amount of the one-component developer is variable in multiple stages or continuously.
【請求項48】 前記現像剤溜まりへの前記一成分現像
剤の補給量は、PID制御、フィードバック制御、フィ
ードフォワード制御、ファジー制御、PWM制御を含む
制御方法又はこれらの組み合わせによる制御によって制
御されることを特徴とする請求項43、44又は45の
画像形成装置。
48. The replenishment amount of the one-component developer to the developer reservoir is controlled by a control method including PID control, feedback control, feedforward control, fuzzy control, PWM control, or control by a combination thereof. 46. The image forming apparatus according to claim 43, wherein the image forming apparatus comprises:
【請求項49】 前記現像剤担持体は、前記電子写真感
光体に当接することを特徴とする請求項42〜48のい
ずれかの項に記載の画像形成装置。
49. The image forming apparatus according to claim 42, wherein the developer carrier contacts the electrophotographic photosensitive member.
【請求項50】 転写後に前記電子写真感光体上に残留
する転写残トナーを、前記電子写真感光体と前記現像剤
担持体との当接部において前記現像剤溜まり内に回収し
て再利用することを特徴とする請求項42〜49のいず
れかの項に記載の画像形成装置。
50. A transfer residual toner remaining on the electrophotographic photosensitive member after transfer is collected in the developer reservoir at a contact portion between the electrophotographic photosensitive member and the developer carrying member and is reused. The image forming apparatus according to any one of claims 42 to 49, wherein:
【請求項51】 前記一成分現像剤は、形状係数SF−
1が100〜140、形状係数SF−2が100〜12
0であり実質的に球形状であることを特徴とする請求項
42〜50のいずれかの項に記載の画像形成装置。
51. The one-component developer, wherein the shape factor SF-
1 is 100 to 140, shape factor SF-2 is 100 to 12
The image forming apparatus according to any one of claims 42 to 50, wherein the image forming apparatus has a substantially spherical shape.
【請求項52】 前記一成分現像剤の一部又は全体が重
合方法により作製されることを特徴とする請求項42〜
51のいずれかの項に記載の画像形成装置。
52. The method according to claim 42, wherein a part or the whole of the one-component developer is produced by a polymerization method.
51. The image forming apparatus according to any one of items 51.
【請求項53】 前記一成分現像剤の一部又は全部が低
軟化点物質にて形成され、前記低軟化点物質の融点が4
0℃以上、90℃以下であることを特徴とする請求項4
2〜52のいずれかの項に記載の画像形成装置。
53. A part or all of the one-component developer is formed of a low softening point substance, and the melting point of the low softening point substance is 4%.
The temperature is not lower than 0 ° C and not higher than 90 ° C.
The image forming apparatus according to any one of Items 2 to 52.
【請求項54】 前記一成分現像剤の一部又は全部が内
部構造を有することを特徴とする請求項42〜53のい
ずれかの項に記載の画像形成装置。
54. The image forming apparatus according to claim 42, wherein a part or all of the one-component developer has an internal structure.
【請求項55】 前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての前記現像剤担持体、帯電手段又は
クリーニング手段と前記電子写真感光体とを一体的にカ
ートリッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能と
するものであることを特徴とする請求項42〜54のい
ずれかの項に記載の画像形成装置。
55. The process cartridge is configured such that the developer carrying member as a process unit, a charging unit or a cleaning unit, and the electrophotographic photoreceptor are integrally formed into a cartridge, and is detachably mountable to an image forming apparatus main body. The image forming apparatus according to any one of claims 42 to 54, wherein:
【請求項56】 前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての前記現像剤担持体、帯電手段及び
クリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカート
リッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能とする
ものであることを特徴とする請求項42〜54のいずれ
かの項に記載の画像形成装置。
56. The process cartridge, wherein the developer carrier as a process unit, a charging unit, a cleaning unit, and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge and can be attached to and detached from an image forming apparatus main body. The image forming apparatus according to any one of claims 42 to 54, wherein:
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