JP2001092248A - Developing machine and nonmagnetic one-component developing method - Google Patents

Developing machine and nonmagnetic one-component developing method

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JP2001092248A
JP2001092248A JP27042299A JP27042299A JP2001092248A JP 2001092248 A JP2001092248 A JP 2001092248A JP 27042299 A JP27042299 A JP 27042299A JP 27042299 A JP27042299 A JP 27042299A JP 2001092248 A JP2001092248 A JP 2001092248A
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developing roller
developing
doctor blade
roller
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哲也 安部
Masafumi Nakahara
雅文 中原
Kenji Kihira
顕治 紀平
Yuichiro Iegaki
雄一郎 家垣
Takeo Hirono
武男 広野
Mitsugi Oishi
貢 大石
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Casio Computer Co Ltd
Casio Electronics Co Ltd
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Casio Computer Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing machine and a nonmagnetic one-component developing method, in which unwanted toner is not stuck to a developing roller or a doctor blade. SOLUTION: A doctor blade 45 is formed so that the bend angle of its edge is an acute acute, and a bend radius R thereof satisfies 0.25 mm<R<0.45 mm and is arranged at the angle of 0 deg. to 90 deg., desirably, 15 deg. to 20 deg. to the tangent of its abutting part on a developing roller 25. The bias voltage applied to the doctor blade 45 from a bias power source 49 is changed to a low bias voltage under high humidity and to high bias voltage under low humidity. Thus, toner clogging is eliminated, regardless of ambient humidity and a uniform and thin toner layer is always formed between the doctor blade 45 and the developing roller 25, so that a good quality image which is uniformly electrified and has neither fogging nor blurring.

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、現像ローラやドク
ターブレードに、不要なトナーが付着しない現像装置及
び非磁性一成分現像方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device and a non-magnetic one-component developing method in which unnecessary toner does not adhere to a developing roller or a doctor blade.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電子写真方式の画像形成装置
がある。通常この画像形成装置には感光体への静電潜像
の形成、その静電潜像のトナー像化(現像)、及びその
トナー像を用紙へ転写する位置まで搬送するという一連
の画像形成処理を行う画像形成ユニットが組み込まれて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an electrophotographic image forming apparatus. Normally, this image forming apparatus includes a series of image forming processes of forming an electrostatic latent image on a photoconductor, forming the electrostatic latent image into a toner image (developing), and transporting the toner image to a position where the toner image is transferred to a sheet. The image forming unit for performing the above is incorporated.

【0003】図8は、そのような画像形成ユニットの主
要部を示す側断面図である。同図に示す現像ユニット1
は、感光体ドラム2と、この感光体ドラム2に圧接する
現像ローラ3と、この現像ローラ3を下部側面の開口部
に回転可能に支持するトナー容器4を備え、トナー容器
4の内部には、トナー5と、このトナー5に埋没するよ
うにして配置される撹拌器6、供給ローラ7、ドクター
ブレード8、掬いシート9等が配設されている。上記の
感光体ドラム2、現像ローラ3及び供給ローラ7は夫々
図の矢印で示す方向に回転する。
FIG. 8 is a side sectional view showing a main part of such an image forming unit. Developing unit 1 shown in FIG.
Includes a photosensitive drum 2, a developing roller 3 that is in pressure contact with the photosensitive drum 2, and a toner container 4 that rotatably supports the developing roller 3 in an opening on a lower side surface. , Toner 5, and a stirrer 6, a supply roller 7, a doctor blade 8, a scooping sheet 9, and the like, which are disposed so as to be buried in the toner 5. The photosensitive drum 2, the developing roller 3 and the supply roller 7 rotate in the directions indicated by arrows in FIG.

【0004】感光体ドラム2は、導電性の金属ローラの
表面に光導電性部材を一様に被着して成り、その光導電
性部材から成る周面に静電潜像を形成されて回転する。
現像ローラ3は、例えば金属の芯金のまわりに半導電性
のウレタンゴムを被着して成り、芯金にバイアス電圧を
印加され、表面にトナー5を担持・搬送して感光体ドラ
ム2上の静電潜像をトナー像化(現像)する。撹拌器6
はトナー容器4内のトナー5を固結しないように撹拌す
る。
The photoreceptor drum 2 is formed by uniformly applying a photoconductive member on the surface of a conductive metal roller, and an electrostatic latent image is formed on a peripheral surface formed of the photoconductive member to rotate the photoconductive member. I do.
The developing roller 3 is formed, for example, by applying a semiconductive urethane rubber around a metal core, a bias voltage is applied to the core, and the toner 5 is carried and conveyed on the surface to form the toner on the photosensitive drum 2. Is formed (developed) into a toner image. Stirrer 6
Is stirred so that the toner 5 in the toner container 4 is not solidified.

【0005】供給ローラ7も、金属の芯金のまわりに半
導電性のウレタンゴムを被着して成り、表面のウレタン
ゴム層が現像ローラ3に圧接するように配置され、現像
ローラ3上のトナー5を一旦掻き落とすと共に上記の撹
拌器6によって撹拌された新鮮なトナー5を現像ローラ
3に供給する。トナー規制部材であるドクターブレード
8は、バネ性を有するステンレス製の板金の先端を90
度よりも大きな鈍角に折り曲げて形成され、その折曲げ
部が現像ローラ3に当接するように配置されて上記鈍角
に折り曲げられた先端によりトナー5をドクターブレー
ド8と現像ローラ3間に誘導し、現像ローラ3上に付着
するトナー5を所定の厚さに薄層化すると共にトナー5
に適宜の摩擦電荷を与えている。掬いシート9は、トナ
ー容器4内のトナー5の漏れを防止すると共に現像ロー
ラ3上に残留するトナー5がトナー容器4内に入ること
を許容するように構成されている。
[0005] The supply roller 7 is also formed by coating a semiconductive urethane rubber around a metal core, and is arranged so that the urethane rubber layer on the surface is pressed against the developing roller 3. The toner 5 is once scraped off, and the fresh toner 5 stirred by the stirrer 6 is supplied to the developing roller 3. The doctor blade 8 serving as a toner regulating member is provided with a tip of a stainless steel plate having a spring property.
The toner 5 is guided between the doctor blade 8 and the developing roller 3 by the tip bent at an obtuse angle that is bent at an obtuse angle larger than the degree, and is disposed so that the bent portion is in contact with the developing roller 3. The toner 5 attached to the developing roller 3 is thinned to a predetermined thickness and the toner 5
Is given an appropriate triboelectric charge. The scooping sheet 9 is configured to prevent the leakage of the toner 5 in the toner container 4 and to allow the toner 5 remaining on the developing roller 3 to enter the toner container 4.

【0006】特には図示しないが上記の現像ローラ3の
芯金にはマイナスのバイアス電圧が印加されており、他
方のドクターブレード8にもマイナスのバイアス電圧が
印加されている。従来は、供給ローラ7によるトナー5
の供給力不足を補うために、ドクターブレード8のマイ
ナス・バイアス電圧を現像ローラ3のマイナス・バイア
ス電圧よりもかなり高くして、両者間に形成される電界
の現像ローラ3側を相対的にプラス極性にし、弱マイナ
ス極性に帯電しているトナー5を現像ローラ3に引き寄
せるようにしている。これにより、トナー5は、多くの
部分は図の矢印Aに示すようにドクターブレード8から
トナー容器4内へ逃げ、他の部分は上記の電界により現
像ローラ3に引き寄せられて現像ローラ3の表面に密着
して搬送され、感光体ドラム2周面上の静電潜像の画像
部分に転写される。
Although not particularly shown, a negative bias voltage is applied to the core of the developing roller 3, and a negative bias voltage is also applied to the other doctor blade 8. Conventionally, the toner 5
The negative bias voltage of the doctor blade 8 is considerably higher than the negative bias voltage of the developing roller 3 so as to compensate for the insufficient supply power of The toner 5 charged to a weak polarity is attracted to the developing roller 3. As a result, most of the toner 5 escapes from the doctor blade 8 into the toner container 4 as shown by the arrow A in the figure, and the other portion is attracted to the developing roller 3 by the electric field and the surface of the developing roller 3 And is transferred to the image portion of the electrostatic latent image on the peripheral surface of the photosensitive drum 2.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の構成
において、トナー5に十分な電荷を与えて地かぶり(非
画像部分つまり白地部分に付くトナー汚れ)の無い高品
位の画像を得るためには、ドクターブレード8をかなり
大きな圧力で現像ローラ3に圧接させてトナー5の層厚
を一定に規制し且つトナーを摩擦帯電させる必要があっ
た。
By the way, in the above configuration, it is necessary to provide a sufficient charge to the toner 5 to obtain a high-quality image free from background fogging (toner stain on a non-image portion, ie, a white background portion). In addition, it is necessary to press the doctor blade 8 against the developing roller 3 with a considerably large pressure to regulate the layer thickness of the toner 5 to a constant value and frictionally charge the toner.

【0008】ところが、そのように現像ローラ3上のト
ナー5に大きな圧力を加えると、その圧力と、摩擦で発
生する熱とにより、トナー5の樹脂分(非磁性一成分ト
ナーには流動性を良くするため疎水性樹脂であるシリカ
が外添されている)が溶融して凝集し、それらが現像ロ
ーラ3のスポンジ体の表層面に埋め込まれ、あるいはド
クターブレード8の先端に固着する状態が発生する。
However, when a large pressure is applied to the toner 5 on the developing roller 3 as described above, the pressure and the heat generated by the friction cause the resin component of the toner 5 (the non-magnetic one-component toner has a fluidity). (Silica, which is a hydrophobic resin, is externally added for the sake of improvement.) Melt and agglomerate, and these are embedded in the surface layer of the sponge body of the developing roller 3 or fixed to the tip of the doctor blade 8. I do.

【0009】このように凝集トナーが現像ローラ3の表
層面に埋め込まれたりドクターブレード8の先端に固着
すると、現像ローラ3上に均一なトナー層を形成するこ
とが出来なくなり、このため感光体ドラム2上の静電潜
像を正しく現像することが出来ず、画像形成に支障をき
たすという問題が発生した。
When the aggregated toner is embedded in the surface layer of the developing roller 3 or adheres to the tip of the doctor blade 8, a uniform toner layer cannot be formed on the developing roller 3, so that the photosensitive drum 2, the electrostatic latent image could not be developed correctly, which hindered image formation.

【0010】また、上述したように供給ローラ7のトナ
ー供給力を補強するため、ドクターブレード8と現像ロ
ーラ3の間に比較的大きな電位差を形成するようにして
いるが、他方ではこの大きな電位差によるドクターブレ
ード8から現像ローラ3への電界が、トナー5とドクタ
ーブレード8との間に反発力を形成し、ドクターブレー
ド8によるトナーへの摩擦帯電を阻害する要因となって
いた。
As described above, a relatively large potential difference is formed between the doctor blade 8 and the developing roller 3 in order to reinforce the toner supply force of the supply roller 7. The electric field from the doctor blade 8 to the developing roller 3 forms a repulsive force between the toner 5 and the doctor blade 8, which is a factor that hinders the triboelectric charging of the toner by the doctor blade 8.

【0011】また、環境の相対湿度が高くなると、トナ
ー5が水分を吸収して帯電性が低下する。このため低電
荷のトナーや逆極性のトナーが増加して、これらのトナ
ーが静電潜像の電位に関係なく、あるいは逆らって、感
光体ドラム2に付着する。つまり白印字のところにトナ
ーが転写される前述した地かぶりの現象がここでも発生
して画像品質を低下させるという問題が発生した。
When the relative humidity of the environment increases, the toner 5 absorbs moisture and the chargeability decreases. As a result, the amount of low-charge toner and toner of the opposite polarity increases, and these toners adhere to the photosensitive drum 2 regardless of the potential of the electrostatic latent image or against it. In other words, the above-described background fogging phenomenon in which the toner is transferred to the white print occurs here again, causing a problem of deteriorating the image quality.

【0012】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
現像ローラやドクターブレードに、不要なトナーが付着
しない現像装置及び非磁性一成分現像方法を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances,
An object of the present invention is to provide a developing device and a non-magnetic one-component developing method in which unnecessary toner does not adhere to a developing roller or a doctor blade.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】先ず、請求項1記載の発
明の現像装置は、少なくともトナーを担持・搬送するた
めのトナー担持体と該トナー担持体上のトナーの厚さを
規制するためのトナー層規制部材とからなる現像装置で
あって、該トナー層規制部材は、先端を上記トナー担持
体の回転方向に対して逆方向に向けて当接させて配置さ
れ、上記先端の曲げ角度は鋭角であり、且つ曲げ半径R
が0.25mm<R<0.45mmであるように構成さ
れる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a developing device for controlling at least a toner carrier for carrying and conveying toner and a thickness of the toner on the toner carrier. A developing device comprising a toner layer regulating member, wherein the toner layer regulating member is disposed with its tip abutting in a direction opposite to the rotation direction of the toner carrier, and the bending angle of the tip is Acute angle and bending radius R
Is set such that 0.25 mm <R <0.45 mm.

【0014】上記トナー層規制部材は、例えば請求項2
記載のように、上記トナー担持体への当接部において上
記トナー担持体の周面に形成される接線に対し0°〜9
0°好ましくは15°〜20°の角度で配置される。
[0014] The toner layer regulating member is preferably, for example,
As described, the tangent line formed on the peripheral surface of the toner carrier at the contact portion with the toner carrier is 0 ° to 9 °.
It is arranged at an angle of 0 °, preferably 15 ° to 20 °.

【0015】そして、例えば請求項3記載のように、上
記トナー担持体及び上記トナー層規制部材は夫々所定の
電圧を印加され、該電圧により上記トナー担持体と上記
トナー層規制部材の間に形成される電界が、正常に現像
される極性に帯電したトナーに力を及ぼさないか、又は
上記トナー担持体から上記トナーを引き剥がす方向に働
くように構成される。
A predetermined voltage is applied to the toner carrier and the toner layer regulating member, respectively, and a voltage is formed between the toner carrier and the toner layer regulating member by the voltage. The applied electric field does not exert a force on the charged toner having the polarity to be normally developed, or acts in a direction of peeling the toner from the toner carrier.

【0016】また、上記トナー層規制部材に印加される
電圧は、例えば請求項4記載のように、環境湿度に応じ
て変化するように設定される。次に、請求項5記載の発
明の現像装置は、非磁性一成分現像方式により静電潜像
担持体上の静電潜像を現像する現像部の下流において現
像ローラ上に接する掬いシートを配置してなる現像装置
であって、上記掬いシートは、弾性を有する材質の薄板
部材から成り、上記現像ローラ上に現像に寄与せず残留
したトナーを物理的に剥離すべく、格子状の桟で仕切ら
れた開口部を有し且つ上記桟の一部または全部が上記現
像ローラの長手方向と斜めに交差して接するように配置
されて構成される。
The voltage applied to the toner layer regulating member is set so as to change according to the environmental humidity. Next, in the developing device according to the fifth aspect of the present invention, a scooping sheet that is in contact with a developing roller is disposed downstream of a developing unit that develops an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier by a non-magnetic one-component developing method. The scooping sheet is a thin plate member made of an elastic material, and is provided with a grid-shaped crossbar to physically remove toner remaining on the developing roller without contributing to development. It has a partitioned opening, and is arranged and arranged so that a part or all of the crosspiece obliquely intersects the longitudinal direction of the developing roller and is in contact therewith.

【0017】上記掬いシートは、例えば請求項6記載の
ように、上記現像ローラ上に残る不良電位を除去すべ
く、所定の電圧を印加されるように構成され、また、例
えば請求項7記載のように、上記開口部の開口率を75
%以上に形成され且つ上記開口部を仕切る上記桟と上記
現像ローラの長手方向とが斜めに交差する角度を15°
〜45°にして配置される。そして、例えば請求項8記
載のように、上記所定の電圧を相対湿度により可変して
印加する可変電圧印加手段を更に備え、該可変電圧印加
手段は、上記相対湿度が30%以下になったとき上記所
定の電圧を接地電圧により近づけるように可変するよう
に構成される。
The scooping sheet is configured to be applied with a predetermined voltage in order to remove a defective potential remaining on the developing roller, for example, as set forth in claim 6. As described above, the opening ratio of the opening is 75
%, And the angle at which the longitudinal direction of the developing roller obliquely intersects the crosspiece that partitions the opening and is 15 °.
4545 °. Further, for example, as in claim 8, further comprising a variable voltage applying means for variably applying the predetermined voltage according to the relative humidity, wherein the variable voltage applying means is provided when the relative humidity becomes 30% or less. The predetermined voltage is varied so as to be closer to the ground voltage.

【0018】更に、請求項9記載の発明の非磁性一成分
現像方法は、トナーに疎水性シリカを0.5重量%〜2
重量%外添した非磁性トナーを使用する非磁性一成分現
像方法であって、上記トナーは、粒径5μm以下のトナ
ーの重量分布を4%以下、好ましくは3%以下とし、且
つCV値を27以下、好ましくは24以下として構成さ
れる。
Further, in the non-magnetic one-component developing method according to the ninth aspect of the present invention, the toner contains 0.5% by weight of hydrophobic silica to 2% by weight.
A non-magnetic one-component developing method using a non-magnetic toner externally added by weight%, wherein the toner has a particle size of 5 μm or less, a weight distribution of 4% or less, preferably 3% or less, and a CV value of 27 or less, preferably 24 or less.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1は、一実施の形態におけ
る現像装置としての現像器を装着したカラー画像形成装
置の内部構成を模式的に示す側断面図である。先ず、同
図を用いて全体構成を説明する。同図に示すように、こ
のカラー画像形成装置(本体装置)10は、その後面
(図の左方)に開閉トレー11を備え、下部には本体装
置前方(図の右方)から着脱自在な用紙カセット12を
備えている。用紙カセット12には多枚数の用紙が載置
・収容されている。また、本体装置10の上面に上蓋1
3を備えている。上蓋13の前部側方には図では見えな
いが電源スイッチ、液晶表示装置、複数の入力キー等が
配設されている。上蓋13は、その後部が本体装置10
の後部上面とともに排紙トレー14を形成している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side cross-sectional view schematically illustrating an internal configuration of a color image forming apparatus equipped with a developing device as a developing device according to an embodiment. First, the overall configuration will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus (main body apparatus) 10 includes an opening / closing tray 11 on a rear surface (left side in the figure) and a detachable lower part from the front side (right side in the figure) of the main body apparatus. A paper cassette 12 is provided. A large number of sheets are placed and stored in the sheet cassette 12. In addition, the upper cover 1
3 is provided. A power switch, a liquid crystal display device, a plurality of input keys, and the like are arranged on the front side of the upper lid 13 although not shown in the drawing. The rear part of the upper lid 13 is
A discharge tray 14 is formed together with the rear upper surface.

【0020】本体装置10の内部には、略中央に、偏平
なループ状の用紙搬送ベルト(以下、単にベルトとい
う)15が前後に延在して配置され、そのループの水平
方向の両端部を駆動ローラ16と従動ローラ17に保持
されている。このベルト15は、駆動ローラ16により
駆動され、図の矢印Rで示す反時計回り方向に循環移動
する。このベルト15の上循環部に、静電潜像担持体と
しての4個の感光体ドラム18(18a、18b、18
c、18d)が用紙搬送方向(図の右から左方向)に多
段式に並設されている。
A flat loop-shaped paper transport belt (hereinafter simply referred to as a belt) 15 is disposed substantially in the center of the main body device 10 so as to extend in the front-rear direction. It is held by a driving roller 16 and a driven roller 17. The belt 15 is driven by a driving roller 16 and circulates in a counterclockwise direction indicated by an arrow R in the figure. Four photosensitive drums 18 (18a, 18b, 18) serving as electrostatic latent image carriers are provided on the upper circulating portion of the belt 15.
c, 18d) are juxtaposed in a multi-stage manner in the sheet transport direction (from right to left in the figure).

【0021】これらの感光体ドラム18を夫々取り囲む
ようにして(以下、代表的に感光体ドラム18dの周囲
装置についてのみ符号を付して示す)、クリーナ21、
初期化帯電ブラシ22、書込ヘッド23、及び現像器2
4が配置されている。また、特には図示していないが接
触型の転写器が、ベルト15を介して感光体ドラム18
に圧接して転写部を形成している。
Each of the photosensitive drums 18 is encircled (typically, only the peripheral devices around the photosensitive drum 18d are denoted by reference numerals),
Initializing charging brush 22, writing head 23, and developing device 2
4 are arranged. Although not shown, a contact-type transfer unit is connected to the photosensitive drum 18 via the belt 15.
To form a transfer portion.

【0022】現像器24は、その下部開口部に回転可能
に支持するトナー担持体としての現像ローラ25を感光
体ドラム18周面に当接させて現像部を形成している。
書込ヘッド23は、上蓋13の裏面に支持部材26を介
して配設されており、上蓋13の開閉に伴われて円弧状
の軌跡を描いて昇降し、上蓋13の閉成により降下して
初期化帯電ブラシ22と現像ローラ25との間に位置決
めされて記録部を形成している。
The developing unit 24 has a developing unit formed by bringing a developing roller 25 as a toner carrier rotatably supported in a lower opening thereof into contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 18.
The write head 23 is disposed on the back surface of the upper lid 13 via a support member 26, moves up and down in a circular locus as the upper lid 13 opens and closes, and descends when the upper lid 13 is closed. The recording section is formed by being positioned between the initialization charging brush 22 and the developing roller 25.

【0023】ベルト15の上循環部の上流側端部には、
吸着ローラ27が、ベルト15を介して従動ローラ17
に圧接し、ここに用紙搬入部を形成している。吸着ロー
ラ27は、用紙搬入部に搬入されてくる用紙に吸着バイ
アスを印加しながらベルト15に押圧して、ベルト15
に用紙を静電的に吸着させる。
At the upstream end of the upper circulation portion of the belt 15,
The suction roller 27 is driven by the driven roller 17 via the belt 15.
To form a paper carrying portion. The suction roller 27 presses the paper conveyed to the paper conveyance unit against the belt 15 while applying a suction bias to the paper, and applies the belt 15.
Paper is electrostatically attracted to the paper.

【0024】上記用紙搬送方向最上流の感光体ドラム1
8aに対応する現像器24から最下流の感光体ドラム1
8dに対応する現像器24まで、各現像器24には、減
法混色の三原色であるM(マゼンタ)、C(シアン)、
Y(イエロー)の各色トナー及び文字や画像の黒色部の
印字に専用されるBk(ブラック)トナーが夫々収容さ
れている。
The photosensitive drum 1 at the uppermost stream in the paper transport direction.
8a, the photosensitive drum 1 at the most downstream position from the developing device 24
Up to the developing device 24 corresponding to 8d, each developing device 24 has M (magenta), C (cyan), and three subtractive primary colors.
Each toner of Y (yellow) and Bk (black) toner dedicated to printing of a black portion of a character or an image are stored.

【0025】ベルト15より更に搬送方向上流側(図の
右方)には、待機ローラ対28、それから下方に給紙案
内路29が配置され、その給紙案内路29の下端部には
給送ローラ対31が配設されている。給送ローラ対31
の上流(下方)に、前述した用紙カセット12の給紙端
が位置している。用紙カセット12の給紙端上方に給紙
コロ32が配設されている。給紙コロ32は一回転毎
に、用紙カセット12に収容されている最上部の用紙一
枚を取り出して給送ローラ対31へ給紙する。
On the further upstream side (right side in the drawing) of the belt 15 in the transport direction, a standby roller pair 28 is disposed, and a paper feed guide path 29 is disposed below the standby roller pair 28. A roller pair 31 is provided. Feeding roller pair 31
The paper feed end of the paper cassette 12 described above is located upstream (below). A paper feed roller 32 is disposed above a paper feed end of the paper cassette 12. The paper feed roller 32 takes out one uppermost sheet stored in the paper cassette 12 and feeds it to the feed roller pair 31 every one rotation.

【0026】一方、ベルト15よりも用紙搬送方向下流
(図の左方)には、定着器33、排紙ローラ対34、切
り換えレバー35が設けられる。定着器33は、断熱性
の匡体内に組み付けられた圧接ローラ、定着ローラ、発
熱ローラ、用紙分離爪、周面清掃器、オイル塗布部材、
サーミスタ等から構成され、用紙上に転写されたトナー
像を紙面に熱定着させる。
On the other hand, a fixing device 33, a pair of paper discharge rollers 34, and a switching lever 35 are provided downstream of the belt 15 in the paper transport direction (left side in the drawing). The fixing device 33 includes a pressure contact roller, a fixing roller, a heating roller, a paper separating claw, a peripheral surface cleaner, an oil applying member,
It is composed of a thermistor or the like, and heat-fixes the toner image transferred on the paper to the paper surface.

【0027】切り換えレバー35は、同図に示すように
下の位置にあるときは、上方の排出路36及び排紙ロー
ラ対37を介して排紙トレー14へ排出するよう用紙を
案内する。一方、上に回動しているときは、本体装置後
面に開成される開閉トレー11へ用紙を案内する。
When the switching lever 35 is at the lower position as shown in the figure, it guides the paper to be discharged to the paper discharge tray 14 via the upper discharge path 36 and the paper discharge roller pair 37. On the other hand, when rotating upward, the sheet is guided to the opening / closing tray 11 opened on the rear surface of the main unit.

【0028】ベルト15と用紙カセット12の間には回
路基板を装着可能な電装部38が配設され、その回路基
板には複数の電子部品からなる制御装置が搭載されてい
る。制御装置は、特には図示しないが、コントローラ部
とエンジン部からなり、コントローラ部はCPU(中央
演算処理装置)、ROM(読出し専用メモリ)、EEP
ROM(再書込み可能な読出し用メモリ)、フレームメ
モリ、イメージデータ転送回路等を備えて、ホストコン
ピュータ等から入力される印刷データを解析し、印字用
データを作成してエンジン部に転送する。
An electrical unit 38 on which a circuit board can be mounted is provided between the belt 15 and the paper cassette 12, and a control device including a plurality of electronic components is mounted on the circuit board. Although not specifically shown, the control device includes a controller unit and an engine unit, and the controller unit includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), an EEP
It includes a ROM (rewritable read memory), a frame memory, an image data transfer circuit, and the like, analyzes print data input from a host computer or the like, creates print data, and transfers the print data to the engine unit.

【0029】エンジン部は、CPUやROM等を備え、
入力側にはコントローラ部からのデータや指令信号、温
度センサの出力、用紙検知センサの出力等が入力し、出
力側には不図示のモータを駆動するモータドライバ、そ
のモータの駆動を各部に伝達する駆動系を切り替えるク
ラッチドライバ、書込ヘッド23を上記印字用データに
基づいて駆動する印字ドライバ、初期化帯電ブラシ2
2、現像ローラ25、転写器、吸着ローラ27、後述す
る供給ローラ、ドクターブレード、掬いシート等に所定
のバイアス電圧を供給するバイアス電源ドライバ等が接
続されている。エンジン部はコントローラ部からのデー
タや指令信号、温度センサの出力、用紙検知センサの出
力等に基づいて各部を駆動制御する。
The engine unit includes a CPU, a ROM, and the like.
On the input side, data and command signals from the controller unit, the output of the temperature sensor, the output of the paper detection sensor, etc. are input, and on the output side, a motor driver that drives a motor (not shown), and the drive of the motor is transmitted to each unit. Driver for switching the driving system to be performed, a print driver for driving the write head 23 based on the print data, an initialization charging brush 2
2. A bias power supply driver for supplying a predetermined bias voltage to a developing roller 25, a transfer device, a suction roller 27, a supply roller described later, a doctor blade, a scooping sheet, and the like are connected. The engine unit controls the driving of each unit based on data and command signals from the controller unit, the output of the temperature sensor, the output of the sheet detection sensor, and the like.

【0030】以下、このカラー画像形成装置10の基本
的な動作を説明する。先ず、電源が投入され、使用する
用紙の紙質、枚数、印字モード、その他の指定がキー入
力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力さ
れると、不図示の駆動機構により給紙コロ32が一回転
して、用紙カセット12に載置収容されている用紙を給
送ローラ対31を介して待機ローラ対28へ給送する。
待機ローラ対28は回転を一時停止して、一対のローラ
で形成される挟持部に用紙先端を当接させた状態で搬送
タイミングを待機する。
Hereinafter, a basic operation of the color image forming apparatus 10 will be described. First, when the power is turned on and the paper quality, the number of sheets to be used, the print mode, and other designations are input as a key input or a signal from a host device to be connected, the feed roller 32 is driven by a drive mechanism (not shown). By rotating, the paper loaded in the paper cassette 12 is fed to the standby roller pair 28 via the feed roller pair 31.
The standby roller pair 28 temporarily stops rotating, and waits for the transport timing in a state where the leading end of the sheet is brought into contact with the holding portion formed by the pair of rollers.

【0031】続いて、駆動ローラ16が反時計回り方向
に回転し、従動ローラ17が従動して同じく反時計回り
方向に回転する。これによりベルト15は、上循環部が
4個の感光体ドラム18に当接して全体が図の矢印Bで
示すように反時計回り方向へ循環移動する。
Subsequently, the driving roller 16 rotates in the counterclockwise direction, and the driven roller 17 is driven to rotate in the same counterclockwise direction. As a result, the upper circulating portion of the belt 15 abuts on the four photosensitive drums 18 and circulates in the counterclockwise direction as a whole as shown by the arrow B in the figure.

【0032】これと共に各現像器24及び感光体ドラム
18が印字タイミングに合わせて順次駆動される。感光
体ドラム18は時計回り方向に回転し、初期化帯電ブラ
シ22は、感光体ドラム18周面に一様な高マイナス電
荷を付与し、書込ヘッド23は、その感光体ドラム18
周面を画像信号に応じて露光する。これにより、上記初
期化による高マイナス電位部と、露光により電位の減衰
した低マイナス電位部からなる静電潜像が形成される。
現像器24の現像ローラ25は、その静電潜像の低電位
部にトナーを転移させて感光体ドラム18周面上にトナ
ー像を形成(反転現像)する。
At the same time, the developing units 24 and the photosensitive drum 18 are sequentially driven in accordance with the printing timing. The photosensitive drum 18 rotates clockwise, the initialization charging brush 22 applies a uniform high negative charge to the peripheral surface of the photosensitive drum 18, and the writing head 23 controls the photosensitive drum 18.
The peripheral surface is exposed according to the image signal. As a result, an electrostatic latent image composed of the high negative potential portion due to the initialization and the low negative potential portion whose potential has been attenuated by exposure is formed.
The developing roller 25 of the developing device 24 transfers the toner to the low potential portion of the electrostatic latent image to form a toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 18 (reversal development).

【0033】最上流の感光体ドラム18a周面上のトナ
ー像の先端が、ベルト15との対向部に回転搬送されて
くるタイミングで、その対向部に用紙の印字開始位置が
一致するように、待機ローラ対28が回転を開始して用
紙を用紙搬入部へ給送する。従動ローラ17と吸着ロー
ラ27は、給送された用紙をベルト15と共に挟持して
搬送する。用紙は、ベルト15に吸着され、感光体ドラ
ム18aと転写器により形成されている最初の転写部へ
搬送される。
At the timing when the leading end of the toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 18a at the most upstream position is rotated and conveyed to the portion facing the belt 15, the printing start position of the paper coincides with the facing portion. The standby roller pair 28 starts rotating and feeds the sheet to the sheet carry-in section. The driven roller 17 and the suction roller 27 hold and transport the fed sheet together with the belt 15. The sheet is attracted to the belt 15 and is conveyed to the first transfer section formed by the photosensitive drum 18a and the transfer device.

【0034】転写器は、転写バイアス電源から出力され
る転写電流をベルト15を介して用紙に印加する。この
転写器から印加される転写電流により感光体ドラム18
a上のM(マゼンタ)のトナー像が用紙に転写される。
続いて、感光体ドラム18bと転写器により形成されて
いる上流から2番目の転写部においてC(シアン)のト
ナー像が転写され、更に感光体ドラム18cと転写器に
より形成されている上流から3番目の転写部でY(イエ
ロー)のトナー像が転写される。そして、感光体ドラム
18dと転写器により形成されている最下流の転写部で
Bk(ブラック)のトナー像が順次転写される。
The transfer unit applies a transfer current output from a transfer bias power supply to the sheet via the belt 15. The transfer current applied from the transfer device causes the photosensitive drum 18
The M (magenta) toner image on a is transferred to the sheet.
Subsequently, the C (cyan) toner image is transferred at the second transfer portion from the upstream formed by the photoconductor drum 18b and the transfer device, and is further transferred from the upstream formed by the photoconductor drum 18c and the transfer device. The Y (yellow) toner image is transferred at the second transfer portion. Then, a Bk (black) toner image is sequentially transferred at a most downstream transfer portion formed by the photosensitive drum 18d and the transfer device.

【0035】このようにして、4色のトナー像を転写さ
れた用紙は、ベルト15から分離して定着器33に搬入
される。定着器33は、トナー像を用紙に熱定着させ
る。この画像定着後、用紙は、排紙ローラ対34によっ
て後面の開閉トレー11上にトナー像を上にして、又は
上部の排紙トレー14上にトナー像を下にして排出され
る。
The sheet on which the four color toner images have been transferred in this manner is separated from the belt 15 and carried into the fixing device 33. The fixing device 33 thermally fixes the toner image on the paper. After the image is fixed, the sheet is discharged by the discharge roller pair 34 with the toner image facing up on the opening / closing tray 11 on the rear surface or the toner image facing down on the upper discharge tray 14.

【0036】このように動作する本実施の形態における
カラー画像形成装置10において、上記の現像器24に
は、感光体ドラム18上に安定したトナー画像を形成す
るための特別の工夫が凝らされている。以下、これにつ
いて説明する。
In the color image forming apparatus 10 according to the present embodiment, which operates as described above, the developing device 24 is specially designed to form a stable toner image on the photosensitive drum 18. I have. Hereinafter, this will be described.

【0037】図2は、上記現像器24の主要部を模式的
に示す側断面図である。現像器24は、同図に示すよう
に、上述した感光体ドラム18、クリーナ21、初期化
帯電ブラシ22等が組み付けられ、書込ヘッド嵌入溝1
9が形成されているドラムユニット39と共に画像形成
ユニット40を形成している。
FIG. 2 is a side sectional view schematically showing a main part of the developing unit 24. As shown in the drawing, the developing device 24 is assembled with the above-described photosensitive drum 18, the cleaner 21, the initialization charging brush 22, and the like.
The image forming unit 40 is formed together with the drum unit 39 on which the image forming unit 9 is formed.

【0038】同図に示す現像器24は、上記特別の工夫
の凝らされた細部の構造を除いては基本的な構成は図8
に示した現像ユニット1の構成と略同様である。すなわ
ち現像器24は、トナーホッパを兼ねる匡体41を備
え、その匡体41の下部開口に上述した現像ローラ25
を回転可能に保持し、匡体41の内部には、非磁性一成
分のトナー42を収容し、このトナー42に埋没するよ
うに配設された撹拌部材43を備えている。
The basic configuration of the developing unit 24 shown in FIG. 8 is the same as that of the developing unit 24 shown in FIG.
Is substantially the same as the configuration of the developing unit 1 shown in FIG. That is, the developing device 24 includes a housing 41 also serving as a toner hopper, and the developing roller 25 described above is provided at a lower opening of the housing 41.
Is rotatably held, and a housing 41 is provided with a stirring member 43 that accommodates a nonmagnetic one-component toner 42 and is disposed so as to be buried in the toner 42.

【0039】また、最下部にスポンジ体から成る供給ロ
ーラ44が現像ローラ25に圧接して配置されている。
現像ローラ25には、上記の圧接部よりも回転方向(図
の反時計回り方向)下流側に圧接してトナー層規制部材
としての板バネ状のドクターブレード45が配設され、
更に下部周面に当接して導電性の掬いシート46が配設
されている。
A supply roller 44 formed of a sponge body is disposed at the lowermost portion in pressure contact with the developing roller 25.
The developing roller 25 is provided with a leaf spring-shaped doctor blade 45 as a toner layer regulating member that is pressed against the downstream side in the rotation direction (counterclockwise direction in the drawing) from the pressing portion.
Further, a conductive scooping sheet 46 is disposed in contact with the lower peripheral surface.

【0040】ここで、本発明を成すに当り、前述の従来
技術の問題点を解明するために行った発明者による実験
と、その結果について考察した点について以下に述べ
る。一般に、トナー42の摩擦帯電量は、図8で説明し
たように、現像時に生じる不具合となる非画像部分への
付着現象(感光体かぶりといい、用紙面に形成された画
像では地かぶりとなる。以下、単に「かぶり」という)
と密接な関係を有しており、帯電量の少ないトナー42
ほどかぶりを発生させ易いことは前述した。ところが、
トナー42の摩擦帯電量は、湿度にも影響され易いこと
が実験の結果判明した。
The following is a description of experiments conducted by the inventor for elucidating the above-mentioned problems of the prior art, and points obtained by examining the results thereof, in forming the present invention. Generally, the amount of frictional charge of the toner 42 is, as described with reference to FIG. 8, an adhesion phenomenon to a non-image portion which is a problem that occurs during development (called a photoreceptor fog, and a fog on an image formed on the paper surface causes a background fog). (Hereinafter simply referred to as "cover")
Has a close relationship with the toner 42 having a small charge amount.
As described above, fogging is easily generated. However,
Experiments have shown that the triboelectric charge of the toner 42 is easily affected by humidity.

【0041】具体的には、トナー42に含まれる水分量
が全体の0.8%以上になると帯電量が下がり、かぶり
が目立つ。より具体的に言えば、供給ローラ44の芯金
に「−500V」、ドクターブレード45に「−500
V」及び現像ローラ25の芯金に「−250V」のバイ
アス電圧を印加した現像器24に、マイナス帯電性の非
磁性一成分のトナー42を投入して印字を行うと、低湿
の環境及び常湿の環境では画像濃度が適切でかぶりも無
い良好な結果が得られる。しかし、高湿の環境下ではか
ぶりが生じる。
Specifically, when the amount of water contained in the toner 42 is 0.8% or more of the whole, the charge amount is reduced, and fog is noticeable. More specifically, “−500 V” is applied to the core of the supply roller 44 and “−500 V” is applied to the doctor blade 45.
V and the core of the developing roller 25 to which a bias voltage of -250 V is applied, the non-magnetic one-component toner 42 is charged into the developing device 24 to perform printing. In a humid environment, good results are obtained with an appropriate image density and no fogging. However, fogging occurs in a high humidity environment.

【0042】そこで、種々実験を繰り返してみると、ド
クターブレード45のバイアス電圧を現像ローラ25の
バイアス電圧に近づけると、かぶりが無くなり良好な結
果が得られることが判明した。例えば、ドクターブレー
ド45へのバイアス電圧を現像ローラ25へ印加するバ
イアス電圧と同じ「−250V」にするとかぶりは殆ど
発生しない。
Therefore, when various experiments were repeated, it was found that when the bias voltage of the doctor blade 45 was close to the bias voltage of the developing roller 25, fogging disappeared and good results were obtained. For example, when the bias voltage applied to the doctor blade 45 is set to the same “−250 V” as the bias voltage applied to the developing roller 25, fog hardly occurs.

【0043】そして、ドクターブレード45のバイアス
電圧を「−300V」、「−350V」、・・・・と徐
々に上げていくと、上げるに従ってかぶりが発生し且つ
かぶりの程度が大きくなることが判明した。
When the bias voltage of the doctor blade 45 was gradually increased to "-300 V", "-350 V",..., It was found that fogging occurred and the degree of fogging increased as the bias voltage was increased. did.

【0044】ここで、ドクターブレード近傍のトナーの
動きを観察すると、印加するバイアス電圧を高電圧にす
ると、ドクターブレードと現像ローラの接点でのトナー
の動きは著しく悪くなる。つまり、ドクターブレードの
印加バイアスが高電圧であると、現像ローラとドクター
ブレード間の電界が強くなり、トナーが現像ローラに押
しつけられるようになる。その結果、ドクターブレード
を通過するトナーは圧縮されて高密度の状態で通過す
る。つまり、トナー密度が高いためにドクターブレード
を通過するときに生じるドクターブレードとトナー間の
摩擦帯電が不十分になるトナーが発生する。この結果、
かぶりが発生する。
Here, when observing the movement of the toner near the doctor blade, when the applied bias voltage is set to a high voltage, the movement of the toner at the contact point between the doctor blade and the developing roller is remarkably deteriorated. That is, when the applied bias of the doctor blade is a high voltage, the electric field between the developing roller and the doctor blade becomes strong, and the toner is pressed against the developing roller. As a result, the toner passing through the doctor blade is compressed and passes at a high density. In other words, toner having a high toner density and insufficient frictional charging between the doctor blade and the toner, which is generated when the toner passes through the doctor blade, is generated. As a result,
Fogging occurs.

【0045】これとは逆に、ドクターブレードのバイア
ス電圧を下げていくと、トナーの動きがよくなって、ド
クターブレードによりトナーが跳ね返されるようにな
る。つまり、ドクターブレードの印加バイアスが低電圧
であると、ドクターブレードを通過するトナー密度が低
下し摩擦帯電が充分なされるため、かぶりが減少する。
このことから、高湿下で発生するかぶりの問題はドクタ
ーブレードのバイアス電圧を下げることで、ある程度解
消できることが判明する。
Conversely, when the bias voltage of the doctor blade is reduced, the movement of the toner is improved, and the toner is rebounded by the doctor blade. In other words, when the applied bias of the doctor blade is low, the density of the toner passing through the doctor blade is reduced and the frictional charging is sufficient, so that the fog is reduced.
From this, it is clear that the problem of fogging generated under high humidity can be solved to some extent by lowering the bias voltage of the doctor blade.

【0046】ところが、ドクターブレード45に現像ロ
ーラ25のバイアス電圧と同じ「−250V」のバイア
ス電圧を印加して低湿環境下で連続印字を行ったとこ
ろ、印字枚数が進むにつれてベタ画像の後半部分がかす
れる、つまりトナー42の供給不足という問題が発生し
た。この問題は、低湿環境下で著しく、高湿環境下では
さほど著しくはない。
However, when the same bias voltage of -250 V as the bias voltage of the developing roller 25 was applied to the doctor blade 45 and continuous printing was performed in a low humidity environment, the latter half of the solid image was printed as the number of prints increased. The problem of blurring, that is, insufficient supply of the toner 42, has occurred. This problem is significant in a low humidity environment and not so much in a high humidity environment.

【0047】これは、ドクターブレード45のバイアス
電圧を現像ローラ25のバイアス電圧と同じにしたた
め、ドクターブレード45との当接部での現像ローラ2
5へのトナー42の付着力が弱まり、このためトナー4
2の現像ローラ25への付着量が、供給ローラ44によ
る現像ローラ25への供給力による付着量とドクターブ
レード45先端部の物理的誘導による付着量に限定され
るためと考えられる。
This is because the bias voltage of the doctor blade 45 is set to be the same as the bias voltage of the developing roller 25, so that the developing roller 2
5, the adhesion of the toner 42 to the toner 4 is weakened.
This is considered to be because the amount of adhesion of the second to the developing roller 25 is limited to the amount of adhesion due to the supply force of the supply roller 44 to the developing roller 25 and the amount of adhesion due to physical guidance of the tip of the doctor blade 45.

【0048】そして、高湿下でトナー供給不足が起きな
いのは、現像ローラ25及び供給ローラ44の表層部が
ともにウレタン層で構成されているため、高湿度によっ
て電気抵抗が低下し、このため、現像ローラ25と供給
ローラ44間に存在するトナー42に対し、供給ローラ
44から反撥し現像ローラ25側へ引かれる強い電界が
働き、供給ローラ44から現像ローラ25へのトナー4
2の供給量が比較的多くなるためであると考えられる。
The reason that the toner supply is not insufficient under the high humidity is that the electric resistance is lowered due to the high humidity because the surface layers of the developing roller 25 and the supply roller 44 are both made of the urethane layer. A strong electric field which is repelled from the supply roller 44 and drawn toward the development roller 25 acts on the toner 42 existing between the development roller 25 and the supply roller 44, and the toner 4 from the supply roller 44 to the development roller 25 is actuated.
It is considered that this is because the supply amount of No. 2 becomes relatively large.

【0049】一方、低湿下でトナー供給不足が生じるの
は、低湿度では現像ローラ25と供給ローラ44の双方
ともに電気抵抗が高くなるため、両者間にあるトナー4
2への電界が弱くなり、供給ローラ44から現像ローラ
25へのトナー42の供給量が少なくなるためと考えら
れる。
On the other hand, the reason why the toner supply is insufficient under low humidity is that the electric resistance of both the developing roller 25 and the supply roller 44 becomes high at low humidity, so that the toner
It is considered that the electric field to the second roller 2 is weakened, and the supply amount of the toner 42 from the supply roller 44 to the developing roller 25 is reduced.

【0050】したがって、低湿下では、ドクターブレー
ド45による充分なトナー42の供給が不可欠となるか
ら、従来のように、ドクターブレード45のバイアス電
圧を一定の高圧に設定すると、高湿度でかぶりが発生す
ることは前述した。このように、ベタ画像にかすれが生
じないようにすることと、かぶりが発生しないようにす
ることとは、両立しないものである。
Therefore, in a low humidity condition, it is essential to supply a sufficient amount of the toner 42 by the doctor blade 45. Therefore, if the bias voltage of the doctor blade 45 is set to a constant high pressure as in the prior art, fogging occurs at a high humidity. Doing was mentioned above. As described above, preventing blurring of a solid image and preventing fogging from occurring are incompatible.

【0051】また、現像では、上述した「かぶり」や
「かすれ」とは異なるゴースト画像といわれる現象が発
生することが知られている。ゴースト画像は、印字デー
タとは異なる画像のようなものが現像される現象である
が、感光体ドラムは初期化帯電ブラシで電位を一様に初
期化されるので、ゴースト画像の原因は感光体ドラムで
はない。これは、一般には、現像ローラ上の現像に寄与
しなかった、つまり非画像形成部分に対応したトナー
に、現像履歴が残っているからであることが既に知られ
ている。
In development, it is known that a phenomenon called a ghost image different from the above-mentioned “fog” or “blurring” occurs. The ghost image is a phenomenon in which an image different from the print data is developed, but the potential of the photoconductor drum is uniformly initialized by the initialization charging brush. Not a drum. It is already known that this is generally because the toner on the developing roller did not contribute to the development, that is, the development history remains in the toner corresponding to the non-image forming portion.

【0052】したがって、現像ローラには、現像によっ
て使用されたトナーの失われた空域に、周囲の非現像部
分に対応する現像されずに残っているトナーと同一密度
の且つ同一帯電量のトナーを次回の現像までに補充する
ことが必要である。
Therefore, in the developing roller, the toner having the same density and the same charge amount as the toner remaining undeveloped corresponding to the surrounding non-developed portion is placed in the empty area where the toner used in the development is lost. It is necessary to replenish by the next development.

【0053】このような補充は容易なことではないの
で、従来は、供給ローラが現像ローラ周面を摺擦するこ
とによって現像ローラ上の現像に寄与しなかったトナー
を一旦100%除去した上で、その100%除去した後
に供給ローラ上の新鮮なトナーを供給する、すなわち、
供給ローラが現像ローラ周面を摺擦することによって残
留トナーと新鮮なトナーとを現像ローラ上で交換すると
いうものである。
Since such replenishment is not easy, conventionally, the supply roller rubs the peripheral surface of the developing roller to remove 100% of the toner that has not contributed to the development on the developing roller. Supply fresh toner on the supply roller after 100% removal thereof, ie,
The supply roller rubs the peripheral surface of the developing roller to exchange the residual toner and the fresh toner on the developing roller.

【0054】しかし、ゴースト画像は、やはり発生す
る。これは、現像ローラ上の現像に寄与しなかった残留
トナーと現像ローラ表面との吸着力が、時々刻々と変化
する現像ローラ上のトナーの帯電量、流動性などにより
影響を受けるため、単に供給ローラの物理的摺擦力だけ
で全ての環境にわたり現像ローラ上の現像に寄与しない
残留トナーを100%除去することができず、このため
ゴースト画像を解消し得ないのだと考えられる。
However, a ghost image still occurs. This is because the attraction force between the residual toner not contributing to the development on the developing roller and the surface of the developing roller is affected by the charge amount and the fluidity of the toner on the developing roller which change from moment to moment. It is considered that 100% of the residual toner not contributing to the development on the developing roller cannot be removed over the entire environment only by the physical rubbing force of the roller, so that the ghost image cannot be eliminated.

【0055】ところで、トナーが現像された部分の現像
ローラ上にはトナーの帯電電荷と反対の電荷が残留して
いるために、現像ローラ上の全てのトナーを完全に新鮮
なトナーと入れ替えたとしても、上記の残留反対電荷に
より前回現像部分の電界と現像されなかった部分の電界
とが異なるために、現像部分のトナー量が現像されなか
った部分のトナー量と異なってしまうことからくる電界
履歴が生じる。そして、これによってもゴースト画像が
発生する。つまり、いずれにしても、ゴースト画像の完
全な解消は困難である。
By the way, since a charge opposite to the charge of the toner remains on the developing roller in the portion where the toner is developed, it is assumed that all the toner on the developing roller is completely replaced with fresh toner. Also, since the electric field of the previously developed portion and the electric field of the undeveloped portion are different due to the above-mentioned residual opposite charge, the electric field history is obtained because the toner amount in the developed portion is different from the toner amount in the non-developed portion. Occurs. This also produces a ghost image. That is, in any case, it is difficult to completely eliminate the ghost image.

【0056】この問題を解決するために、掬いシートに
バイアス電圧をかけて現像ローラ上のトナーの帯電電荷
を除去する方法が知られている。しかし、この構成で電
界履歴が改善されるとしても、このように現像ローラ上
からトナーの帯電電荷を除去すると、トナーの帯電量が
低下しているためにトナー層の形成か不安定になると共
に形成されるトナー層も薄くなるという結果を引き起こ
す。また、次の現像が特に高印字率の現像であるような
場合には、トナーの充分な供給が追いつかないため現像
ローラ上に帯電量の落ちたトナー層を残す必要がある。
結局、この残ったトナー層の上に、供給ローラによって
更に重ねてトナーが供給されることになる。
In order to solve this problem, a method is known in which a bias voltage is applied to the scooping sheet to remove the charge of the toner on the developing roller. However, even if the electric field history is improved by this configuration, when the charge of the toner is removed from the developing roller, the formation of the toner layer becomes unstable due to a decrease in the charge amount of the toner. The result is that the formed toner layer also becomes thin. Further, in the case where the next development is a development with a particularly high printing rate, it is necessary to leave a toner layer with a reduced charge amount on the developing roller because a sufficient supply of toner cannot keep up.
As a result, the toner is further supplied on the remaining toner layer by the supply roller.

【0057】また高湿下でトナーの帯電性の減少が見ら
れる場合では、掬いイシートからの電圧印加による除電
効果が発揮されないときがある。つまり、現像ローラ上
に残った未現像トナー層の帯電性が落ちていることによ
り、掬いイシートからの電圧印加によっても厚いトナー
層が残り、これに供給ローラからトナーが供給されると
通常より厚いトナー層がドクターブレードを通過する。
そして、この場合もトナー層が厚い、つまりトナーが帯
電しきれないことによるかぶりが発生する。
In the case where the chargeability of the toner is reduced under high humidity, there is a case where the effect of removing electricity by applying a voltage from the scooping sheet cannot be exhibited. In other words, since the chargeability of the undeveloped toner layer remaining on the developing roller is reduced, a thick toner layer remains even when voltage is applied from the scooping sheet, and the toner is thicker than usual when toner is supplied from the supply roller. The toner layer passes through the doctor blade.
Also in this case, fogging occurs because the toner layer is thick, that is, the toner cannot be completely charged.

【0058】また、従来のような現像器で印字動作を継
続して行くと、ベタ画像の印字で時として画像進行方向
に沿ってスジ状の画像欠損が発生する場合がある。普通
紙上では地が白なので画像中に白い筋状の模様となり、
OHP用紙上では地が透明なので画像が白抜けとなる。
この白い筋の発生し易い状況を調査すると、以下の条
件で発生することが判明した。現像器中のトナー残量
が少なくなったとき、OHP用紙印字モード(普通紙
印字モードより処理速度が6割程度遅い)で印字した場
合(印字に使用する用紙は普通紙でもOHP用紙でもO
HP用紙印字モードでは白筋が発生し易い)、及び、
高温・高湿の環境下での印字の場合、である。
Further, if the printing operation is continued by the conventional developing device, a streak-like image defect may sometimes occur along the image traveling direction in printing a solid image. Since the ground is white on plain paper, it becomes a white streak pattern in the image,
Since the ground is transparent on OHP paper, the image becomes white.
Investigation of the situation where this white streak is likely to occur revealed that it occurs under the following conditions. When the remaining amount of toner in the developing device is low, printing is performed in the OHP paper printing mode (processing speed is about 60% slower than that of the plain paper printing mode).
White streaks are likely to occur in HP paper print mode), and
This is the case when printing in a high-temperature, high-humidity environment.

【0059】また、白筋の発生原因を調査すると、白筋
が発生した箇所に対応した部分のドクターブレードと現
像ローラとの当接部分、つまりドクターブレード先端の
曲がり部分(稜線部分)と現像ローラとの間に、0.1
mmから0.3mmの凝集物が挟まっており、この凝集
物がドクターブレードを通過するトナーの流れを妨げて
いることが発見された。
When the cause of the white streak was investigated, it was found that the contact portion between the doctor blade and the developing roller corresponding to the portion where the white streak occurred, that is, the bent portion (ridge portion) of the tip of the doctor blade and the developing roller Between 0.1 and
It has been discovered that agglomerates of between 0.3 mm and 0.3 mm are interposed and that these aggregates hinder the flow of toner through the doctor blade.

【0060】そして、その凝集物の在るところはトナー
が現像ローラ上に搬送されないか又は搬送量が極めて少
ない状態となり、感光体ドラム上の静電潜像を現像しな
いために白筋上の画像欠陥となることが判明した。
Then, where the agglomerates are present, the toner is not transported to the developing roller or the transport amount is extremely small. Since the electrostatic latent image on the photosensitive drum is not developed, the image on the white streak is not developed. It turned out to be a defect.

【0061】上記の凝集物は当初からドクターブレード
に固着しているわけではない。上蓋13の開閉、あるい
は画像形成ユニット40の取り出し・再装着等の振動で
容易にドクターブレードと現像ローラ間より抜け出し
て、形成画像の白筋が消滅する場合もある。これは、い
わばドクターブレードと現像ローラ間に引っ掛かって詰
まっているトナー詰まり現象の状態といえる。
The above-mentioned aggregates are not always fixed to the doctor blade from the beginning. Vibration such as opening and closing of the upper cover 13 or removal and reattachment of the image forming unit 40 may easily cause the toner to slip out of the space between the doctor blade and the developing roller, causing the white streak of the formed image to disappear. This can be said to be a state of toner clogging which is caught and clogged between the doctor blade and the developing roller.

【0062】この凝集物の内容を調べた結果、大部分が
トナーに外添してある疎水性シリカの巨大凝集体であ
り、そのシリカ凝集体間の隙間を埋める形で微小トナー
が入り込んで付着し、更に巨大化していることが判明し
た。
As a result of examining the contents of the aggregates, most of the aggregates were large aggregates of hydrophobic silica externally added to the toner, and the fine toner entered and adhered so as to fill the gaps between the silica aggregates. And it turned out to be even larger.

【0063】また、上記の凝集物は、当初よりトナー中
に含まれているわけではなく、例えば図8の矢印Aで示
すように、トナーが現像器内を、撹拌器、供給ローラ、
現像ローラ、ドクターブレード、撹拌器と、循環して移
動して行くうちに形成されて行くことが判明した。
The above-mentioned aggregate is not always contained in the toner from the beginning. For example, as shown by an arrow A in FIG.
It was found that it was formed as the developer roller, doctor blade, and agitator were circulated and moved.

【0064】この理由としては、トナーが上記各部材よ
り受ける物理的負荷によって、トナー表面に付着するシ
リカが一部脱離し、それらがトナーの微粉の一部と組み
合わさることにより凝集し更に巨大粒子化するからであ
ると考えられる。
The reason for this is that, due to the physical load applied to the toner from the above-described members, a part of the silica adhering to the toner surface is detached, and they are aggregated by being combined with a part of the fine powder of the toner to form a large particle. It is thought that it becomes.

【0065】先述した、トナー詰まり現象の発生する条
件というのは、何れも現像ローラ上のトナー層形成が薄
くなる条件であり、このことからも、トナー詰まり現象
は、離脱シリカと微粉トナーの凝集体が多く存在する状
況下で且つ現像ローラ上のトナー層が薄くなるときに、
シリカ・トナー微粉凝集体がドクターブレードと現像ロ
ーラ間に詰まることにより発生していると判明する。
The above-described conditions under which the toner clogging phenomenon occurs are all conditions under which the formation of the toner layer on the developing roller becomes thin. From this, it is understood that the toner clogging phenomenon is caused by the coagulation of the separated silica and the fine powder toner. When there are many aggregates and the toner layer on the developing roller becomes thin,
It is clear that silica-toner fine powder aggregates are generated due to clogging between the doctor blade and the developing roller.

【0066】以上の実験と考察に基づいて、本発明にお
いては、前述の課題を解決すべく、均一なトナー層を形
成すると共にトナーへの適切な帯電量を維持すること
で、かぶりが無く、高品位な画像を得るとともに、現像
器内のトナーが無くなるまでの間、トナーがドクターブ
レードに固着することなく、均一なトナー層を維持でき
るように、図2に示す画像形成ユニット40の現像器2
4を構成する。
Based on the above experiments and considerations, in the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, by forming a uniform toner layer and maintaining an appropriate charge amount on the toner, fog is prevented. In order to obtain a high-quality image and to maintain a uniform toner layer without toner sticking to the doctor blade until the toner in the developing device runs out, the developing device of the image forming unit 40 shown in FIG. 2
4 is constituted.

【0067】以下にその現像器24の本発明に関る各部
の構成を詳述する。図3は、図2に示した現像器24の
本発明に関る主要部のみを拡大して示す図である。図3
に示すように、現像ローラ25には感光体ドラム18上
の静電潜像を現像するために、バイアス電源47の現像
バイアス電圧「−250V」が印加されており、また供
給ローラ44にはトナー42を現像ローラ25へ供給す
るために、他のバイアス電源48から供給バイアス電圧
「−500V」が印加されている。現像ローラ25によ
り担持・搬送されるトナー42は、ドクターブレード4
5により層厚を規制され且つ摩擦帯電される。
Hereinafter, the structure of each part of the developing device 24 according to the present invention will be described in detail. FIG. 3 is an enlarged view showing only a main part of the developing device 24 shown in FIG. 2 according to the present invention. FIG.
As shown in FIG. 3, a developing bias voltage “−250 V” of a bias power supply 47 is applied to the developing roller 25 to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 18, and the toner is supplied to the supply roller 44. In order to supply 42 to the developing roller 25, a supply bias voltage “−500 V” is applied from another bias power supply 48. The toner 42 carried and conveyed by the developing roller 25 is
5, the layer thickness is regulated and triboelectrically charged.

【0068】図4は、現像器24の現像ローラ25にト
ナー42が供給される原理を模式的に示す図である。同
図に示すように、ドクターブレード45に可変バイアス
電源49から印加されたバイアス電圧と現像ローラ25
に定圧バイアス電源47から印加されたバイアス電圧に
よって、ドクターブレード45と現像ローラ25の間に
は図の矢印で示すように電界Cが発生し、現像ローラ2
5により搬送されたトナー42は負の電荷を持つため、
この電界Cにより矢印Dの方向に力を受けることにな
る。
FIG. 4 is a view schematically showing the principle of supplying the toner 42 to the developing roller 25 of the developing device 24. As shown in the figure, the bias voltage applied to the doctor blade 45 from the variable bias power supply 49 and the developing roller 25
The electric field C is generated between the doctor blade 45 and the developing roller 25 by the bias voltage applied from the constant pressure bias power supply 47 as shown by an arrow in FIG.
Since the toner 42 transported by 5 has a negative charge,
The electric field C receives a force in the direction of arrow D.

【0069】上記の電界Cの働く方向は、現像ローラ2
5に印加したバイアス電圧aとドクターブレードに印加
したバイアス電圧bにより決まり、現像ローラ25に印
加したバイアス電圧が「−250V」のとき、ドクター
ブレードに印加するバイアス電圧がそれよりも低いとき
(仮に「−500V」とする)、図の矢印で示す電界C
の方向になり、トナー42の受ける力の方向は同図に示
すように矢印Dの方向となる。
The direction in which the electric field C works depends on the direction of the developing roller 2.
5 is determined by the bias voltage a applied to the doctor blade 5 and the bias voltage b applied to the doctor blade. When the bias voltage applied to the developing roller 25 is “−250 V”, when the bias voltage applied to the doctor blade is lower than that (tentatively, "-500V"), the electric field C indicated by the arrow in the figure.
, And the direction of the force received by the toner 42 is the direction of the arrow D as shown in FIG.

【0070】この場合、現像ローラにより搬送されたト
ナー42はドクターブレード45と現像ローラ25の間
に入り込む力を受けることになり、トナー層としては厚
い方向になるとともに、ドクターブレード45と現像ロ
ーラ25を通過する際の摩擦帯電の機会は減少するた
め、トナー帯電量は平均的に低くなる。そして、その結
果として、かぶりの多い画像となる。
In this case, the toner 42 conveyed by the developing roller receives a force that enters between the doctor blade 45 and the developing roller 25, and the toner layer becomes thicker, and the doctor blade 45 and the developing roller 25 Since the chance of frictional charging when passing through the toner decreases, the toner charge amount decreases on average. As a result, an image having a lot of fog is obtained.

【0071】逆にドクターブレード45に印加するバイ
アス電圧が現像ローラのバイアス電圧よりも高いとき
(仮に0Vとする)、電界は図の矢印で示す電界Cと逆
の方向となり、現像ローラ25により搬送されドクター
ブレード45との当接部に到達したトナー42は、図の
矢印Dとは反対方向の現像ローラ25から引き剥がされ
る力を受けるため、トナー層は薄くなるとともに、トナ
ー帯電量が平均的に高くなる。そして、その結果とし
て、かぶりは少ないが、トナー層が薄いために画像濃度
が低くなったり、トナー帯電量が高くなり過ぎてトナー
の動きが悪くなるため、連続してトナーの均一な層を形
成できなくなり、ベタ画像を印字したときに画像の後端
まで均一なベタ画像を形成できない、いわゆるベタ追従
性の不良な画像となってしまう。
Conversely, when the bias voltage applied to the doctor blade 45 is higher than the bias voltage of the developing roller (assuming it is 0 V), the electric field is in the opposite direction to the electric field C shown by the arrow in FIG. Then, the toner 42 that has reached the contact portion with the doctor blade 45 receives a force to be peeled off from the developing roller 25 in the direction opposite to the arrow D in the drawing, so that the toner layer becomes thinner and the toner charge amount becomes average. Become higher. As a result, although the fog is small, the image density is low due to the thin toner layer, or the toner charge is too high, and the toner movement is poor, so that a uniform toner layer is continuously formed. Therefore, when a solid image is printed, a uniform solid image cannot be formed up to the rear end of the image.

【0072】これらの結果から、現像ローラ25に搬送
されたトナー42のドクターブレード45に規制される
際の動きは、現像ローラ25に印加されたバイアス電圧
とドクターブレード45に印加されたバイアス電圧の
差、すなわち、電界の向きと大きさによって制御される
ことが分かる。
From these results, the movement of the toner 42 conveyed to the developing roller 25 when regulated by the doctor blade 45 depends on the bias voltage applied to the developing roller 25 and the bias voltage applied to the doctor blade 45. It can be seen that the difference is controlled by the direction and the magnitude of the electric field.

【0073】本実施の形態において、ドクターブレード
45のバイアス電圧を可変として、種々実験している。
例えば、分圧抵抗はがそれぞれ1MΩとなるように、ド
クターブレード45とバイアス電源49の間に100M
Ωの抵抗を挿入可能なように構成する。先ず、上記の1
00MΩの抵抗の挿入が無い状態では、現像ローラ25
の芯金とドクターブレード45間の抵抗は環境の湿度に
よって大きく変動し、30℃80%の環境下に十分間に
放置した場合は20MΩ程度まで低下する。また25℃
50%の環境に放置した場合は1GΩ程度になり、5℃
10%では8GΩ程度まで上昇する。
In the present embodiment, various experiments are performed with the bias voltage of the doctor blade 45 being variable.
For example, a voltage of 100M is applied between the doctor blade 45 and the bias power supply 49 so that the voltage dividing resistors are 1 MΩ respectively.
It is configured so that a resistance of Ω can be inserted. First, 1
When no resistance of 00 MΩ is inserted, the developing roller 25
The resistance between the core metal and the doctor blade 45 greatly varies depending on the humidity of the environment, and drops to about 20 MΩ when left sufficiently in an environment of 30 ° C. and 80%. 25 ℃
If left in a 50% environment, it will be about 1GΩ and 5 ℃
At 10%, it rises to about 8 GΩ.

【0074】この状態で上記の100MΩの抵抗をつな
ぐと各環境下でのドクターブレード45のバイアス電圧
は30℃80%で「−290V」、25℃50%で「−
480V」、5℃10%で「−497V」程度になり、
高湿下では低いバイアス電圧、高湿下では高いバイアス
電圧を形成することができる。これを纏めると、高湿時
には0V(フロート)に近い方向へ変化させ、低湿時に
は高い(絶対値が)バイアス電圧または現像ローラ25
のバイアス電圧に近いバイアス電圧を印加できれば良い
ことになる。
In this state, when the resistance of 100 MΩ is connected, the bias voltage of the doctor blade 45 under each environment is “−290 V” at 80% at 30 ° C., and “−290 V” at 50% at 25 ° C.
480V ”, at about 5 ℃ 10%“ -497V ”
A low bias voltage can be formed under high humidity, and a high bias voltage can be formed under high humidity. In summary, when the humidity is high, the voltage is changed to a direction close to 0 V (float), and when the humidity is low, the bias voltage or the developing roller 25 (absolute value) is high.
It suffices if a bias voltage close to the above bias voltage can be applied.

【0075】すなわち、図3及び図4に示す本実施の形
態におけるドクターブレード45のバイアス電源49
は、環境湿度に応じて上記のようなバイアス電圧の変更
が可能なように構成されている。
That is, the bias power supply 49 of the doctor blade 45 in this embodiment shown in FIGS.
Is configured such that the bias voltage can be changed as described above according to the environmental humidity.

【0076】この結果、高湿下でのかぶりがなく、低湿
下でのベタ画像の追従性の良好な画像を得ることができ
る。また、更に、現像ローラ25に搬送されたトナー4
2の層厚の規制に関しては、ドクターブレード45の先
端の曲げ角度および曲げRが大きな影響を及ぼすことが
判明した。図8に示したように、現像ローラにより搬送
されたトナーはドクターブレードで規制され、矢印Aで
示したように一部が削り取られ、ドクターブレードをす
り抜けて通過したトナーのみが均一なトナー層となって
現像に寄与することになる。このとき、ドクターブレー
ド先端の曲げ角度が従来のように90°より大きい、つ
まり鈍角であると、トナーの圧力でドクターブレードを
押し上げようとする力が働き、均一なトナー層を形成す
ることができない。
As a result, it is possible to obtain an image having no fogging under high humidity and a good followability of a solid image under low humidity. Further, the toner 4 conveyed to the developing roller 25
Regarding the regulation of the layer thickness of No. 2, it was found that the bending angle and the bending radius of the distal end of the doctor blade 45 had a great influence. As shown in FIG. 8, the toner conveyed by the developing roller is regulated by the doctor blade, and a part of the toner is cut off as shown by an arrow A, and only the toner that has passed through the doctor blade passes through the uniform toner layer. This contributes to development. At this time, if the bending angle of the distal end of the doctor blade is larger than 90 ° as in the related art, that is, an obtuse angle, a force for pushing up the doctor blade by the pressure of the toner acts, and a uniform toner layer cannot be formed. .

【0077】図5(a),(b) は、本実施の形態における、
ドクターブレード先端の形状及び現像ローラへの配置状
態を示す図である。本例は、上記のようにドクターブレ
ード先端の曲げ角度が90度よりも大きな鈍角である場
合の不具合を考慮して、ドクターブレード45の先端の
曲げ角度θを90°よりも小さな鋭角にする。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show the structure of this embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a shape of a distal end of a doctor blade and an arrangement state on a developing roller. In the present embodiment, the bending angle θ of the distal end of the doctor blade 45 is set to an acute angle smaller than 90 ° in consideration of the problem that the bending angle of the distal end of the doctor blade is an obtuse angle larger than 90 degrees as described above.

【0078】また、ドクターブレード45先端の曲げR
が小さい場合は、トナー層を規制しやすいが、ドクター
ブレード45と現像ローラ25の間に入り込むトナー4
2に負荷がかかり過ぎ、連続使用時にトナーの固着等の
問題を起こすから、このような不具合が起きないような
曲げRを種々試作して実地に使用して検討した結果、ト
ナーの固着を引き起こさないための、ドクターブレード
45の先端の曲げRは、0.25mm以上であった。
The bending R at the tip of the doctor blade 45
Is small, it is easy to regulate the toner layer, but the toner 4 entering between the doctor blade 45 and the developing roller 25 is easy to regulate.
2 is excessively loaded, and causes problems such as toner sticking during continuous use. As a result of studying various types of bending R that do not cause such problems and using them in practice, toner sticking was caused. The bending R at the tip of the doctor blade 45 was 0.25 mm or more.

【0079】しかし、逆にドクターブレード45先端の
曲げRが余りに大きいと、ドクターブレード45のトナ
ー規制力が極端に低下し、トナーの均一な薄層を形成す
ることができなくなることが判明した。種々の形状を試
作して実地に観察してみると、この先端の曲げRの上限
は0.45mmであった。
However, when the bending R at the tip of the doctor blade 45 is too large, it has been found that the toner regulating force of the doctor blade 45 is extremely reduced, and a uniform thin layer of toner cannot be formed. When various shapes were prototyped and observed in practice, the upper limit of the bending R at the tip was 0.45 mm.

【0080】また、上記の形状において、ドクターブレ
ード45は、現像ローラ25への当接部において、種々
配置角度を変えて実験した結果、上記当接部において現
像ローラ25の周面に形成される接線に対し0°〜90
°好ましくは15°〜20°の角度で配置すると、より
一層トナーの均一な薄層を形成することができることが
判明した。
In the above-described configuration, the doctor blade 45 was formed on the peripheral surface of the developing roller 25 at the contact portion with the developing roller 25 as a result of an experiment in which the arrangement angle was changed at the contact portion with the developing roller 25. 0 ° to 90 with respect to tangent
It has been found that a more uniform thin layer of toner can be formed by arranging at an angle of preferably 15 to 20 degrees.

【0081】これに基づいて、図3〜図5に示すドクタ
ーブレード45は、先端の曲げRを0.25mm〜0.
45mmに形成され、現像ローラ25への当接部におけ
る配置角度を、当接部における現像ローラ25の周面に
形成される接線に対し15°〜20°の角度で配置され
ている。
Based on this, the doctor blade 45 shown in FIGS. 3 to 5 has a tip bending radius R of 0.25 mm to 0.2 mm.
It is arranged at an angle of 15 ° to 20 ° with respect to a tangent line formed on the peripheral surface of the developing roller 25 at the abutting portion.

【0082】図6(a) は、掬いシート46の一部拡大斜
視図であり、同図(b) は、そのやや縮尺して示す平面図
であり、同図(c) は、同図(b) の丸Eで示す部分の拡大
図である。同図(a) に示すように、掬いシート46は、
台46aと板46bにより構成されている。板46b
は、同図(c) に示すように、厚み0.1mmSUS30
4CSP材の薄板に、エッチング処理を施して角度αで
傾く斜め格子状の多数の開口部51を設けてある。開口
部51を形成している周囲の幅dmmの桟は、現像ロー
ラ25の長手方向(図2及び図3では紙面垂直方向)と
斜めに交差して接するように配置される。上記の開口部
51の、現像ローラ25の長手方向に沿った幅は1.3
mmである。
FIG. 6 (a) is a partially enlarged perspective view of the scooping sheet 46, FIG. 6 (b) is a plan view showing a slightly reduced scale, and FIG. It is an enlarged view of the part shown by the circle E of b). As shown in FIG.
It is composed of a table 46a and a plate 46b. Board 46b
Is a SUS30 having a thickness of 0.1 mm as shown in FIG.
A thin plate of the 4CSP material is provided with a large number of oblique lattice-shaped openings 51 which are subjected to an etching process and inclined at an angle α. The peripheral crosspiece having a width of dmm forming the opening 51 is disposed so as to obliquely cross and contact the longitudinal direction of the developing roller 25 (in FIGS. 2 and 3, the direction perpendicular to the paper surface). The width of the opening 51 along the longitudinal direction of the developing roller 25 is 1.3.
mm.

【0083】この掬いシート46の上記開口部51を構
成する桟により、現像ローラ25上の現像されずに残留
したトナー42は、現像ローラ25より物理的に剥離さ
れ、開口部51を通過して供給ローラ44側に移動す
る。これにより、現像ローラ25上の残留トナーは全て
除去される。すなわち、この後、現像ローラ25には新
鮮トナーのみが付着することになる。
The toner 42 remaining on the developing roller 25 without being developed is physically separated from the developing roller 25 by the crosspiece constituting the opening 51 of the scooping sheet 46, and passes through the opening 51. It moves to the supply roller 44 side. Thus, all the residual toner on the developing roller 25 is removed. That is, after that, only the fresh toner adheres to the developing roller 25.

【0084】この構成において、開口部51の現像ロー
ラ25の長手方向と斜めに交差する傾き角度αは、開口
部の開口率の変化なく且つ板46bの弾性強度を保つよ
うに変化させたところ、現像ローラ25上のトナー除去
効果に差が観察された。
In this configuration, the inclination angle α of the opening 51 obliquely intersecting the longitudinal direction of the developing roller 25 is changed so that the opening ratio of the opening does not change and the elastic strength of the plate 46b is maintained. A difference was observed in the toner removing effect on the developing roller 25.

【0085】図7(a) は、掬いシート46の開口部51
の傾き角度αと、トナー除去効果との関係を示す図表で
ある。同図(a) に示すように、角度αが0°であると印
字結果としてムラ画像が発生し、そのその印字画像の目
視によるゴーストの程度の評価は「×」である。角度α
を、15°、30°及び45°と徐々に大きくしていく
と、ムラ画像が現れなくなり、ゴーストの程度の評価は
「○」である。しかし、それよりも更に角度αを大きく
して60°にすると、再びムラ画像が現れて、ゴースト
の程度の評価は「×」である。
FIG. 7A shows an opening 51 of the scooping sheet 46.
6 is a table showing the relationship between the inclination angle α of the image and the toner removal effect. As shown in FIG. 7A, when the angle α is 0 °, a non-uniform image is generated as a printing result, and the evaluation of the degree of ghost by visual observation of the printed image is “x”. Angle α
Is gradually increased to 15 °, 30 °, and 45 °, the uneven image disappears, and the evaluation of the degree of ghost is “○”. However, when the angle α is further increased to 60 °, a non-uniform image appears again, and the evaluation of the degree of ghost is “x”.

【0086】これは、現像ローラ25上の現像された部
分と現像されなかった部分のトナー42の帯電量と流動
性が異なることから、開口部51と現像ローラ25との
接し方によって、トナーの除去率が変化し、これがゴー
スト現象に関係してくるものと考察される。上記実験の
結果に基づいて、本実施の形態においては、掬いシート
46の開口部51の傾き角度αを15°〜45°に設定
して構成している。
This is because the charged amount and the fluidity of the toner 42 in the developed portion and the undeveloped portion on the developing roller 25 are different. It is considered that the removal rate changes and this is related to the ghost phenomenon. In the present embodiment, the inclination angle α of the opening 51 of the scooping sheet 46 is set to 15 ° to 45 ° based on the results of the above experiment.

【0087】図7(b) は、掬いシート46の開口部51
の開口率と、トナー除去効果との関係を示す図表であ
る。本例では開口ピッチ及び桟の角度αを一定にして、
桟の幅のみを変化させて開口率を変えた数種類の板46
bを用意し、これを交互に台46aに取り付けて、ゴー
スト画像の発生を観察した。すると、この場合も、同図
(b) に示すように、トナーの除去率に変化が見られ、開
口率93%、86%、79%、と徐々に開口率を下げて
いっても、79%までは、ゴースト現象が発生せず目視
上の評価は「○」である。そして、77%で評価は
「△」であり、70%では評価が「×」である。
FIG. 7B shows an opening 51 of the scooping sheet 46.
4 is a table showing the relationship between the opening ratio of the toner and the toner removing effect. In this example, the opening pitch and the angle α of the beam are kept constant,
Several types of plates 46 with different aperture ratios by changing only the width of the crosspiece
b was prepared and alternately attached to the table 46a, and the occurrence of a ghost image was observed. Then, in this case, too,
As shown in (b), the toner removal rate changed, and even if the aperture ratio was gradually reduced to 93%, 86%, and 79%, the ghost phenomenon occurred up to 79%. The evaluation was visually evaluated as “せ”. The evaluation is “評 価” at 77%, and “x” at 70%.

【0088】これは、開口率を低下させると、現像ロー
ラ25上の現像されなかったトナー42が物理的に剥離
され難くなる上に、トナー42が開口部51を通って供
給ローラ側に移動し難くなるためであると考察される。
This is because when the aperture ratio is reduced, the undeveloped toner 42 on the developing roller 25 is hardly peeled off, and the toner 42 moves to the supply roller side through the opening 51. It is considered to be difficult.

【0089】したがって、開口部51を形成し、その開
口部15を現像ローラ25の長手方向と斜めに交差させ
るようにした構成において、現像ローラ25表面と接す
る桟と現像ローラ25の長手方向との角度は15°〜4
5°、開口部51の開口率は75%以上が好ましいとい
うことができる。
Therefore, in the configuration in which the opening 51 is formed and the opening 15 obliquely intersects with the longitudinal direction of the developing roller 25, the crossing between the beam contacting the surface of the developing roller 25 and the longitudinal direction of the developing roller 25 is performed. Angle is 15 ° -4
It can be said that 5 ° and the opening ratio of the opening 51 is preferably 75% or more.

【0090】ところで、掬いシート46には、図3に示
すように、掬いシートバイアス電源52から、掬いバイ
アス電圧VS が印加されている。本例では通常「−15
0V」が印加されており、これにより、現像ローラ25
上に残るカウンタチャージを除去するようにしている。
しかしながら、相対湿度が30%RH以下の場合にはし
ばしば、現像ローラ上のカウンタチャージ及び前述のト
ナー現像履歴によるゴースト現象が原因となるゴースト
画像が観察されることが判明した。
The scooping sheet 46 is supplied with a scooping bias voltage VS from a scooping sheet bias power source 52 as shown in FIG. In this example, normally “−15
0V "is applied to the developing roller 25.
The counter charge remaining on the top is removed.
However, it has been found that when the relative humidity is 30% RH or less, a ghost image caused by the ghost phenomenon due to the counter charge on the developing roller and the above-described toner development history is often observed.

【0091】これは、低湿条件下で、より現像ローラ上
のトナーがチャージアップするために、現像ローラ上の
カウンタチャージが増加するとともに現像ローラ上のト
ナーの鏡像力が増すために、現像ローラ上より剥離し難
くなるためであると考えられる。
This is because the toner on the developing roller is more charged up under low humidity conditions, so that the counter charge on the developing roller is increased and the mirror image power of the toner on the developing roller is increased. It is considered that this is because it is more difficult to peel off.

【0092】この場合は、掬いバイアス電圧VS を「−
460V」、更には「−50V」に下げることにより、
現像ローラと掬いシート間の電位差が大きくなり、現像
ローラ上のカウンタチャージの除電効果が高まるととも
に、掬いシートと現像ローラとの吸引力が強化され、前
述の桟による物理的トナー剥離力が高まりゴースト画像
を解消することができる。
In this case, the scooping bias voltage VS is set to "-
460V ", and further down to" -50V "
The potential difference between the developing roller and the scooping sheet is increased, the effect of eliminating the charge of the counter charge on the developing roller is enhanced, and the suction force between the scooping sheet and the developing roller is strengthened, and the physical toner peeling force by the above-mentioned crosspiece is increased, and ghost Images can be eliminated.

【0093】以上のようにして、現像ローラ上のトナー
は剥離され、開口部を通過して供給ローラ側へ還流さ
れ、且つ現像ローラ上のカウンタチャージは除電され、
現像ローラは全面にわたり、物理的にも電荷的にもクリ
ーンになった状態で新鮮なトナーの供給を受け、均一な
トナー層を形成する。これにより、ゴースト画像は解消
する。
As described above, the toner on the developing roller is peeled off, returned to the supply roller side through the opening, and the counter charge on the developing roller is discharged.
The developing roller receives a supply of fresh toner in a state where it is physically and electrically clean, and forms a uniform toner layer. Thereby, the ghost image is eliminated.

【0094】尚、現像に寄与せずに現像器に戻るトナー
に関しては、上述のような掬いシートが効果的である
が、それとは別に、特には図示しないが、補助ドクター
を掬いシートと供給ローラの間に設けるのも効果的であ
る。
The scooping sheet described above is effective for the toner returning to the developing device without contributing to the development. Apart from that, although not particularly shown, the auxiliary doctor is connected to the scooping sheet and the supply roller. It is also effective to provide them between them.

【0095】図7(c) は、カラー画像形成装置10の試
験稼動により観察された現像器24におけるトナー詰ま
り現象の発生の有無を調べた図表である。この試験稼動
では、後述する構成のトナーを収容した現像器24を図
1に示すタンデム型のカラー画像形成装置10に装着
し、気温28°、相対湿度80%の雰囲気の中で連続印
字を行い、トナー未使用時の初期段階からトナーが無く
なるまでのトナー詰まり現象の発生の有無を調べてい
る。この例では、トナーは現像器24内に280g充填
され、A4判の用紙に印字率5%にて印字し、トナーが
無くなるまでおよそ6500枚の印字を得た。
FIG. 7 (c) is a table for examining whether or not the toner clogging phenomenon has occurred in the developing device 24 observed during the test operation of the color image forming apparatus 10. In this test operation, a developing device 24 containing a toner having a configuration described later is mounted on the tandem-type color image forming apparatus 10 shown in FIG. 1, and continuous printing is performed in an atmosphere at a temperature of 28 ° and a relative humidity of 80%. Then, it is examined whether or not a toner clogging phenomenon has occurred from the initial stage when the toner is not used until the toner runs out. In this example, 280 g of the toner was filled in the developing device 24, printing was performed on A4 size paper at a printing rate of 5%, and approximately 6,500 prints were obtained until the toner was exhausted.

【0096】トナー詰まりの判定は、4600枚おきに
普通紙とOHP用紙に全ベタ黒を数枚印字し目視にて白
筋(トナー詰まり)の有無を確認すると共に現像ローラ
上のトナー層をセロハンテープで剥離して搬送不良(ト
ナー詰まり)の有無を目視確認したものである。
[0096] The determination of toner clogging is carried out by printing several solid black sheets on plain paper and OHP paper every 4600 sheets, visually checking for white streaks (toner clogging), and cleaning the toner layer on the developing roller with cellophane. This was visually confirmed by peeling off with a tape to check for transport failure (toner clogging).

【0097】使用されたサンプルトナーはビスフェノー
ル誘導体等のジオール、多価アルコール類とマレイン酸
等のジカルボン酸、トリカルボン酸類を組成とした一般
にトナーに用いられるポリエステル樹脂に着色剤として
カーボンブラック、負帯電制御剤として有機金属錯体、
定着離型剤として低分子ポリプロピレンを混連したもの
を、ジェットミルで粉砕し任意の粒度分布になるように
分級し、流動化、帯電性向上剤として疎水化処理したシ
リカ微粒子をミキサーにより外添処理したものである。
各トナーサンプルともに平均粒径は重量平均で8.5μ
mになるように調整してある。粒径および粒度分布はコ
ールターカウンタTA−II型(コールターカウンタ社
製)にて求めた体積重量分布、粒径を示す。CV値は以
下の式にて計算した。
The sample toner used was a polyester resin generally used in toners containing a diol such as a bisphenol derivative, a polyhydric alcohol and a dicarboxylic acid such as maleic acid, or a tricarboxylic acid. Carbon black was used as a coloring agent, and negative charge control was performed. Organometallic complexes as agents,
A mixture of low-molecular-weight polypropylene as a fixing release agent is pulverized by a jet mill, classified into an arbitrary particle size distribution, and externally added with hydrophobic fine particles of silica as a fluidizing and charge improving agent using a mixer. It has been processed.
The average particle size of each toner sample is 8.5 μm in weight average.
m. The particle size and the particle size distribution indicate a volume weight distribution and a particle size obtained with a Coulter Counter TA-II (manufactured by Coulter Counter Co.). The CV value was calculated by the following equation.

【0098】CV値=(トナー分布の標準偏差÷トナー
の平均粒径)×100 また、外添した疎水化シリカは平均粒径40nmの比較
的大きめの粒径のものと平均粒径8nmの小粒径のもの
2種で外添量は各々トナーに対して1.4重量%、0.
5重量%になるように処理した。
CV value = (standard deviation of toner distribution / average particle diameter of toner) × 100 The externally added hydrophobic silica has a relatively large particle diameter of 40 nm and a small particle of 8 nm in average particle diameter. The two particles having the same particle size have an external additive amount of 1.4% by weight and a toner amount of 0.1%, respectively.
The treatment was performed so as to be 5% by weight.

【0099】同図(c) に示す実験No.1〜5は、体積
%で5μm以下のトナー微粉が4%以下、およびCV値
が25以下になっており、いずれの場合も白筋現象は発
生しなかった。
The experiment No. shown in FIG. In Nos. 1 to 5, the toner fine powder having a volume percentage of 5 μm or less was 4% or less, and the CV value was 25 or less. In any case, the white streak phenomenon did not occur.

【0100】これに対して実験No.6及び10は、体
積%で5μm以下のトナー微粉が5%以上、およびCV
値が28以上になっており、いずれの場合も印字460
0枚頃より激しい白筋現象が発生した。
On the other hand, in Experiment No. 6 and 10 are 5% or more of toner fine powder having a volume percentage of 5 μm or less, and CV
The value is 28 or more.
Intense white streak phenomenon occurred around 0 sheets.

【0101】また、実験No.7〜9では体積%で5μ
m以下のトナー微粉は4%以下であるがCV値はいずれ
も28以上になっており、いずれの場合も現像器内のト
ナーが少なくなる5000枚〜6000枚から1本〜数
本の白筋現象が発生した。
Also, in Experiment No. 5 ~ 7% by volume for 7 ~ 9
m is 4% or less, but the CV value is 28 or more in any case. In any case, the toner in the developing device is reduced from 5,000 to 6,000 sheets, and one to several white lines are formed. A phenomenon has occurred.

【0102】以上の結果を総合すると、トナー微粉が4
%以下で且つCV値が25以下であるときのみ白筋現象
が発生しなかったことが判明する。この理由としては、
トナーの微粉を可及的に除くことにより、トナー詰まり
の原因となる巨大凝集体の構成要素であるシリカの凝集
体とトナー微粒子のうちのトナー微粒子を除去すること
になり、これにより、本実施の形態における現像器の例
のように、比較的印字を経ないうちに発生するトナー詰
まりを防止することができると考えられる。
When the above results are combined, the toner fine powder is 4
% And the CV value was 25 or less, it was found that the white streak phenomenon did not occur. This is because
By removing the fine powder of the toner as much as possible, the aggregate of silica, which is a component of the huge aggregate that causes the toner clogging, and the toner fine particles of the toner fine particles are removed. It is considered that the clogging of the toner that occurs relatively before printing can be prevented as in the example of the developing device in the embodiment.

【0103】また、CV値を低く抑えるということは、
粒度分布をシャープにする、つまり粗粉側をカットする
ということである。一般に非磁性一成分現像の場合は現
像される際には中位粒径より現像され、印字を経るに従
って微粉側と粗粉側が現像器内に残されて行き、結果的
に平均粒径が大きいほうへシフトして行く。微粉側を前
述のように規制したとしても粗粉側の割合が多い場合
は、現像器内の平均粒径は残トナーが少なくなるにつれ
て急激に大径化する。大径化が起こることによりトナー
の流動性が上がり、単位体積当たりの帯電量は減少す
る。従って、トナー間のすべりが増し静電吸着力による
トナーと現像ローラ間に働く力が減少することによりド
クターブレードを通過するトナーは少なくなりドクター
ブレードと現像ローラ間の間隙が狭くなる。従って、ト
ナー詰まりの原因となる巨大凝集体がドクターブレード
と現像ローラ間に引っ掛かり易くなるために粗粉側の割
合が多くなるとトナー詰まりが発生すると考えられる。
To keep the CV value low,
This means sharpening the particle size distribution, that is, cutting the coarse powder side. Generally, in the case of non-magnetic one-component development, the toner is developed from a medium particle size when developed, and the fine powder side and the coarse powder side are left in the developing device as the printing proceeds, resulting in a large average particle diameter. Shift toward Even if the fine powder side is regulated as described above, when the ratio of the coarse powder side is large, the average particle diameter in the developing device rapidly increases as the residual toner decreases. As the diameter increases, the fluidity of the toner increases, and the charge amount per unit volume decreases. Accordingly, the slip between the toner increases and the force acting between the toner and the developing roller due to the electrostatic attraction force decreases, so that the amount of toner passing through the doctor blade decreases and the gap between the doctor blade and the developing roller narrows. Therefore, it is considered that a large aggregate that causes toner clogging is likely to be caught between the doctor blade and the developing roller. Therefore, it is considered that toner clogging occurs when the proportion on the coarse powder side increases.

【0104】以上の理由から、トナーの粒度分布の微粉
側およびCV値を、トナー微粉が4%以下で且つCV値
が25以下であるように規制することでトナー詰まりは
解消される。
For the above reasons, toner clogging is eliminated by regulating the fine powder side and the CV value of the toner particle size distribution so that the toner fine powder is 4% or less and the CV value is 25 or less.

【0105】最後に供給ローラの経時的な供給量低下に
関する構成を述べる。本例では図3に示すように、現像
ローラ25と供給ローラ44との接触面の上方に小径ロ
ーラ53を配設する。小径ローラ53は、直径3mmの
金属棒からなり、これを、現像ローラ25と供給ローラ
44に直接接しないよう、1mm程度の隙間を持たせた
上で、現像ローラ25と供給ローラ44間に形成される
谷間に配置する。金属棒の両端に直径5mm程度の部分
を設けて、金属棒が現像ローラ25と供給ローラ44か
らの摩擦駆動を受けて回転するように軸位置を固定す
る。これで、供給ローラ44から現像ローラ25へのト
ナーの供給性が向上し、画像かすれのない画像形成がで
きる。
Lastly, a configuration relating to a decrease in the supply amount of the supply roller over time will be described. In this example, as shown in FIG. 3, a small-diameter roller 53 is disposed above a contact surface between the developing roller 25 and the supply roller 44. The small-diameter roller 53 is formed of a metal rod having a diameter of 3 mm. The small-diameter roller 53 is formed between the developing roller 25 and the supply roller 44 with a gap of about 1 mm so as not to directly contact the development roller 25 and the supply roller 44. To be placed in the valley. A portion having a diameter of about 5 mm is provided at both ends of the metal rod, and the shaft position is fixed so that the metal rod rotates by receiving frictional driving from the developing roller 25 and the supply roller 44. As a result, the supply of the toner from the supply roller 44 to the developing roller 25 is improved, and an image without blurring can be formed.

【0106】尚、現像器内部に湿度センサを設け、湿度
70%で6時間、また80%で2時間を不図示の検出回
路で検知した後、あらかじめ上記の設定をした比較・演
算回路を経由して、バイアス制御回路によってドクター
ブレードのバイアス電圧をフロートにすることによって
高湿環境時におけるカブリの少ない良好な画質を得るよ
うにすることもできる。
A humidity sensor is provided inside the developing device, and after detecting 6 hours at a humidity of 70% and 2 hours at 80% by a detection circuit (not shown), the humidity sensor passes through a comparison / arithmetic circuit previously set as described above. Then, the bias voltage of the doctor blade is floated by the bias control circuit, so that good image quality with less fog in a high humidity environment can be obtained.

【0107】また、湿度センサを現像器内部に設置する
のではなく、画像形成装置本体に設置されている湿度セ
ンサの検出値に基づいてドクターブレードのバイアス電
圧の切り替えを行ってもよい。
Instead of installing the humidity sensor inside the developing device, the bias voltage of the doctor blade may be switched based on the detection value of the humidity sensor installed in the image forming apparatus main body.

【0108】また、環境湿度と時間の経過でドクターブ
レードのバイアス電圧を切り替えるのではなく、時間の
経過を測定することなく環境の湿度のみで直ちにドクタ
ーブレードのバイアス電圧を切り替えるようにしてもよ
い。
Further, instead of switching the bias voltage of the doctor blade according to the environmental humidity and the passage of time, the bias voltage of the doctor blade may be switched immediately only by the environmental humidity without measuring the passage of time.

【0109】[0109]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ドクターブレード先端の曲げ角度を鋭角にし且つ
曲げ半径Rを0.25mm<R<0.45mmに形成す
るので、無用のトナーがドクターブレードと現像ローラ
間に入り込んで必要以上に厚いトナー層を形成すること
がなく、これにより、均一な薄い層厚のトナーが形成で
きて帯電にムラがなく、したがって、かぶりやかすれの
無い良質の画像を形成することができる。
As described above in detail, according to the present invention, the bending angle of the tip of the doctor blade is made acute and the bending radius R is formed to be 0.25 mm <R <0.45 mm, so that unnecessary toner is used. Does not penetrate between the doctor blade and the developing roller to form an unnecessarily thick toner layer, thereby forming a toner having a uniform and thin layer thickness, and there is no uneven charging, and therefore, no fogging or blurring High quality images can be formed.

【0110】また、ドクターブレードを現像ローラとの
当接部の接線に対して0°〜90°好ましくは15°〜
20°の角度で配置するので、同様に無用のトナーがド
クターブレードと現像ローラ間に入り込んで必要以上に
厚いトナー層を形成することがなく、これにより、均一
な薄い層厚のトナーが形成できて帯電にムラがなく、し
たがって、かぶりやかすれの無い良質の画像を形成する
ことができる。
Further, the doctor blade is placed between 0 ° and 90 °, preferably between 15 ° and 90 ° with respect to the tangent line of the contact portion with the developing roller.
Since the toner is arranged at an angle of 20 °, similarly, unnecessary toner does not enter between the doctor blade and the developing roller to form an unnecessarily thick toner layer, so that a toner having a uniform thin layer thickness can be formed. As a result, there is no uneven charging, and therefore, a high-quality image free from fogging and blurring can be formed.

【0111】また、ドクターブレードのバイアス電圧を
環境湿度に応じて変化させるので、含水分量が0.8%
以上のトナーでも十分な帯電量を与えることができ、環
境湿度の変化に関わりなく、かぶりやかすれの少ない良
質の画像を形成することが可能となる。
Also, since the bias voltage of the doctor blade is changed in accordance with the environmental humidity, the water content is 0.8%.
Even with the above-mentioned toner, a sufficient charge amount can be given, and a high-quality image with little fogging and blurring can be formed regardless of changes in environmental humidity.

【0112】また、掬いシートに細かな多数の開口部を
斜めに形成して現像ローラ周面に摺接するように設ける
ので、現像に関与せず現像ローラ上に残留しているトナ
ーを容易にほぼ全量供給ローラ側に回収することがで
き、これにより、現像ローラの全面に新鮮なトナーを再
補給することが可能となり、現像履歴に左右されない良
質の画像を形成することが可能となる。
Further, since a large number of fine openings are formed obliquely on the scooping sheet and provided so as to be in sliding contact with the peripheral surface of the developing roller, toner remaining on the developing roller without being involved in the development can be almost easily removed. The entire amount can be collected on the supply roller side, so that fresh toner can be replenished to the entire surface of the developing roller, and a high-quality image that is not affected by the development history can be formed.

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

【図1】一実施の形態における現像装置(現像器)を装
着したカラー画像形成装置の内部構成を模式的に示す側
断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an internal configuration of a color image forming apparatus to which a developing device (developing device) according to an embodiment is mounted.

【図2】現像器の主要部を模式的に示す側断面図であ
る。
FIG. 2 is a side sectional view schematically showing a main part of the developing device.

【図3】現像器の本発明に関る主要部のみを拡大して示
す図である。
FIG. 3 is an enlarged view showing only a main part of the developing device according to the present invention.

【図4】現像器の現像ローラにトナーが供給される原理
を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a principle of supplying toner to a developing roller of a developing device.

【図5】(a),(b) は一実施の形態におけるドクターブレ
ード先端の形状及び現像ローラへの配置状態を示す図で
ある。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a shape of a distal end of a doctor blade and an arrangement state on a developing roller in an embodiment.

【図6】(a) は掬いシートの一部拡大斜視図、(b) はそ
のやや縮尺して示す平面図、(c) は(b) の丸Eで示す部
分の拡大図である。
6A is a partially enlarged perspective view of a scooping sheet, FIG. 6B is a plan view showing a slightly reduced scale, and FIG. 6C is an enlarged view of a portion indicated by a circle E in FIG.

【図7】(a) は掬いシートの開口部の傾き角度αとトナ
ー除去効果との関係を示す図表、(b) は掬いシートの開
口部の開口率とトナー除去効果との関係を示す図表、
(c) はカラー画像形成装置の試験稼動により観察された
現像器におけるトナー詰まり現象の発生の有無を調べた
図表である。
7A is a chart showing the relationship between the inclination angle α of the opening of the scooping sheet and the toner removing effect, and FIG. 7B is a chart showing the relationship between the opening ratio of the opening of the scooping sheet and the toner removing effect. ,
FIG. 3C is a table for examining whether or not a toner clogging phenomenon has occurred in the developing device observed during the test operation of the color image forming apparatus.

【図8】従来の画像形成ユニットの主要部を示す側断面
図である。
FIG. 8 is a side sectional view showing a main part of a conventional image forming unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 現像ユニット 2 感光体ドラム 3 現像ローラ 4 トナー容器 5 トナー 6 撹拌器 7 供給ローラ 8 ドクターブレード 9 掬いシート 10 カラー画像形成装置(本体装置) 11 開閉トレー 12 用紙カセット 13 上蓋 14 排紙トレー 15 ベルト(用紙搬送ベルト) 16 駆動ローラ 17 従動ローラ 18(18a、18b、18c、18d) 感光体ドラ
ム 19 書込ヘッド嵌入溝 21 クリーナ 22 初期化帯電ブラシ 23 書込ヘッド 24 現像器 25 現像ローラ 26 支持部材 27 吸着ローラ 28 待機ローラ対 29 給紙案内路 31 給送ローラ対 32 給紙コロ 33 定着器 34 排紙ローラ対 35 切り換えレバー 36 排出路 37 排紙ローラ対 38 電装部 39 ドラムユニット 40 画像形成ユニット 41 匡体 42 非磁性一成分トナー 43 撹拌部材 44 供給ローラ 45 ドクターブレード 45−1 先端の曲げ部 46 掬いシート 47、48、49、52 バイアス電源 51 開口部 53 小径ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing unit 2 Photoreceptor drum 3 Developing roller 4 Toner container 5 Toner 6 Stirrer 7 Supply roller 8 Doctor blade 9 Scooping sheet 10 Color image forming apparatus (Main body device) 11 Openable tray 12 Paper cassette 13 Top cover 14 Discharge tray 15 Belt (Paper Conveying Belt) 16 Drive Roller 17 Follower Roller 18 (18a, 18b, 18c, 18d) Photoconductor Drum 19 Write Head Insertion Groove 21 Cleaner 22 Initializing Charging Brush 23 Write Head 24 Developing Device 25 Developing Roller 26 Supporting Member 27 suction roller 28 standby roller pair 29 paper feed guide path 31 feed roller pair 32 paper feed roller 33 fixing unit 34 paper discharge roller pair 35 switching lever 36 discharge path 37 paper discharge roller pair 38 electrical unit 39 drum unit 40 image forming unit 41 Case 42 Non-magnetic one Component toner 43 Stirring member 44 Supply roller 45 Doctor blade 45-1 Bent end 46 Scooping sheet 47, 48, 49, 52 Bias power supply 51 Opening 53 Small diameter roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 雅文 東京都東大和市桜が丘2丁目229 番地 カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者 紀平 顕治 東京都東大和市桜が丘2丁目229 番地 カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者 家垣 雄一郎 東京都東大和市桜が丘2丁目229 番地 カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者 広野 武男 東京都東大和市桜が丘2丁目229 番地 カシオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者 大石 貢 東京都東大和市桜が丘2丁目229 番地 カシオ計算機株式会社東京事業所内 Fターム(参考) 2H005 AA08 CB13 EA05 EA07 FA07 2H027 DA11 DA14 DC03 EB04 ED09 2H077 AC04 AD06 AD13 AD23 AD35 AE03 EA14 GA13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masafumi Nakahara 2-229 Sakuragaoka, Higashiyamato-shi, Tokyo Casio Computer Co., Ltd. Tokyo Office (72) Inventor Kenji Kihira 2-229 Sakuragaoka, Higashiyamato-shi, Tokyo Casio Computer Inside the Tokyo Office (72) Inventor Yuichiro Iegaki 2-229 Sakuragaoka, Higashiyamato-shi, Tokyo Casio Computer Co., Ltd. (72) Takeo Hirono 2-229 Sakuragaoka, Higashiyamato-shi, Tokyo Casio Computer Co., Ltd. Mitsui Oishi 2-72, Sakuragaoka, Higashiyamato-shi, Tokyo Casio Computer Co., Ltd. Tokyo Office F-term (reference) 2H005 AA08 CB13 EA05 EA07 FA07 2H027 DA11 DA14 DC03 EB04 ED09 2H077 AC04 AD06 AD13 AD23 AD35 AE03 EA14 GA13

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともトナーを担持・搬送するため
のトナー担持体と該トナー担持体上のトナーの厚さを規
制するためのトナー層規制部材とからなる現像装置であ
って、 該トナー層規制部材は、先端を前記トナー担持体の回転
方向に対して逆方向に向けて当接させて配置され、前記
先端の曲げ角度は鋭角であり、且つ曲げ半径Rが0.2
5mm<R<0.45mmであることを特徴とする現像
装置。
1. A developing device comprising at least a toner carrier for carrying and transporting toner and a toner layer regulating member for regulating the thickness of toner on the toner carrier, wherein the toner layer regulating member is provided. The member is disposed with its tip abutting in a direction opposite to the rotation direction of the toner carrier, the tip has a sharp bend angle, and a bend radius R of 0.2.
A developing device, wherein 5 mm <R <0.45 mm.
【請求項2】 前記トナー層規制部材は、前記トナー担
持体への当接部において前記トナー担持体の周面に形成
される接線に対し0°〜90°好ましくは15°〜20
°の角度で配置されることを特徴とする請求項1記載の
現像装置。
2. The toner layer regulating member according to claim 1, wherein the contact portion with the toner carrier is 0 ° to 90 °, preferably 15 ° to 20 ° with respect to a tangent line formed on a peripheral surface of the toner carrier.
The developing device according to claim 1, wherein the developing device is arranged at an angle of °.
【請求項3】 前記トナー担持体及び前記トナー層規制
部材は夫々所定の電圧を印加され、該電圧により前記ト
ナー担持体と前記トナー層規制部材の間に形成される電
界が、正常に現像される極性に帯電したトナーに力を及
ぼさないか、又は前記トナー担持体から前記トナーを引
き剥がす方向に働くようにしたことを特徴とする請求項
1又は2記載の現像装置。
3. A predetermined voltage is applied to each of the toner carrier and the toner layer regulating member, and an electric field formed between the toner carrier and the toner layer regulating member is normally developed by the voltage. 3. The developing device according to claim 1, wherein a force is not exerted on the toner charged to a certain polarity, or the toner acts in a direction in which the toner is peeled off from the toner carrier.
【請求項4】 前記トナー層規制部材に印加される電圧
は、環境湿度に応じて変化するように設定されることを
特徴とする請求項3記載の現像装置。
4. The developing device according to claim 3, wherein the voltage applied to the toner layer regulating member is set so as to change according to environmental humidity.
【請求項5】 非磁性一成分現像方式により静電潜像担
持体上の静電潜像を現像する現像部の下流において現像
ローラ上に接する掬いシートを配置してなる現像装置で
あって、 前記掬いシートは、弾性を有する材質の薄板部材から成
り、前記現像ローラ上に現像に寄与せず残留したトナー
を物理的に剥離すべく、格子状の桟で仕切られた開口部
を有し且つ前記桟の一部または全部が前記現像ローラの
長手方向と斜めに交差して接するように配置されること
を特徴とする現像装置。
5. A developing device comprising a scooping sheet arranged in contact with a developing roller downstream of a developing unit for developing an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier by a non-magnetic one-component developing method, The scooping sheet is made of a thin plate member having elasticity, and has an opening partitioned by a grid-like bar to physically remove toner remaining on the developing roller without contributing to development, and A developing device, wherein a part or the whole of the crosspiece is disposed so as to obliquely cross and contact a longitudinal direction of the developing roller.
【請求項6】 前記掬いシートは、前記現像ローラ上に
残る不良電位を除去すべく、所定の電圧を印加されるよ
うに構成されることを特徴とする請求項5記載の現像装
置。
6. The developing device according to claim 5, wherein a predetermined voltage is applied to the scooping sheet to remove a defective potential remaining on the developing roller.
【請求項7】 前記掬いシートは、前記開口部の開口率
を75%以上に形成され且つ前記開口部を仕切る前記桟
と前記現像ローラの長手方向とが斜めに交差する角度を
15°〜45°にして配置されることを特徴とする請求
項5又は6記載の前記現像装置。
7. The scooping sheet, wherein the opening ratio of the opening is formed to be 75% or more, and the angle at which the cross section that partitions the opening and the longitudinal direction of the developing roller obliquely intersects is 15 ° to 45 °. The developing device according to claim 5, wherein the developing device is arranged at an angle.
【請求項8】 前記所定の電圧を相対湿度により可変し
て印加する可変電圧印加手段を更に備え、該可変電圧印
加手段は、前記相対湿度が30%以下になったとき前記
所定の電圧を接地電圧により近づけるように可変するこ
とを特徴とする請求項6記載の現像装置。
8. The apparatus according to claim 1, further comprising variable voltage applying means for applying said predetermined voltage variably according to relative humidity, wherein said variable voltage applying means grounds said predetermined voltage when said relative humidity becomes 30% or less. 7. The developing device according to claim 6, wherein the developing device is varied so as to approach the voltage.
【請求項9】 トナーに疎水性シリカを0.5重量%〜
2重量%外添した非磁性トナーを使用する非磁性一成分
現像方法であって、 前記トナーは、粒径5μm以下のトナーの重量分布を4
%以下、好ましくは3%以下とし、且つCV値を27以
下、好ましくは24以下として構成されることを特徴と
する非磁性一成分現像方法。
9. A toner containing 0.5% by weight of hydrophobic silica.
A non-magnetic one-component developing method using a 2% by weight externally added non-magnetic toner, wherein the toner has a weight distribution of toner having a particle size of 5 μm or less.
%, Preferably 3% or less, and a CV value of 27 or less, preferably 24 or less.
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