JP2007286399A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2007286399A JP2006114288A JP2006114288A JP2007286399A JP 2007286399 A JP2007286399 A JP 2007286399A JP 2006114288 A JP2006114288 A JP 2006114288A JP 2006114288 A JP2006114288 A JP 2006114288A JP 2007286399 A JP2007286399 A JP 2007286399A
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知之 井村
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device which can smoothly supply toner to a developing roller and collecting toner remaining on a developing roller without being consumed while suppressing deterioration of the toner, and an image forming apparatus that can smoothly supply toner for developing an electrostatic latent image for the development while suppressing its deterioration and can, therefore, form an excellent image for a long period. <P>SOLUTION: The developing device D has a developing roller 1 which conveys toner T to a development area Da opposed to a photoreceptor 10, a supply roller 2 which supplies the toner to the roller 1, and a roller 6' for preliminary charging disposed in contact with the roller 2. A peripheral surface of the roller 6' moves in a contact nip part N2 for the roller 2 in the same direction with a peripheral surface of the roller 2 with a speed difference, (for example, no speed difference) smaller than the peripheral speed of the roller 2, from the peripheral surface of the roller 2. The image forming apparatus is equipped with the developing device D. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置、具体例としては電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置及び画像形成装置に搭載する現像装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, develops the electrostatic latent image to form a toner image, and transfers the toner image to a transfer target. For example, the present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile machine, a multifunction machine combining two or more of these, and a developing device mounted on the image forming apparatus.

電子写真方式等の画像形成装置では、一般的には、表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置或いは静電記録装置などで形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置により現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を転写装置にて被転写体に転写する画像形成処理を実施する。   In an image forming apparatus such as an electrophotographic method, generally, the surface of an electrostatic latent image carrier that is driven so that the surface moves is charged by a charging device, and an image exposure device or electrostatic device is charged in the charged area. An electrostatic latent image corresponding to an image to be formed by a recording device or the like is formed, the electrostatic latent image is developed by a developing device to form a visible toner image, and the visible toner image is transferred by a transfer device. An image forming process for transferring to the body is performed.

かかる画像形成装置は、モノクロ画像形成装置と2色以上のトナーを用いて画像形成できるカラー画像形成装置(代表的なものはフルカラー画像形成装置)に大別できる。
モノクロ画像形成装置では、一般的には、静電潜像担持体上に形成されるトナー像は、転写装置により直接、被転写体である記録媒体上に転写され、定着される。
Such image forming apparatuses can be roughly classified into a monochrome image forming apparatus and a color image forming apparatus (typically, a full color image forming apparatus) capable of forming an image using two or more colors of toner.
In a monochrome image forming apparatus, generally, a toner image formed on an electrostatic latent image carrier is directly transferred and fixed onto a recording medium as a transfer target by a transfer device.

カラー画像形成装置としては、所謂4サイクル型カラー画像形成装置やタンデム型カラー画像形成装置等が知られている。
4サイクル型カラー画像形成装置は、感光体のような静電潜像担持体表面を帯電させ、その帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成する。かかるトナー像形成においては、互いに異なる色のトナーを収容した複数の現像装置を順次用いて、順次異なる色のトナー像を該静電潜像担持体上に形成できる。さらに、該静電潜像担持体上に形成されるトナー像を、1次転写装置を用いて順次、重ねて中間転写部材上に1次転写し、かくして形成される中間転写部材上の多重トナー像を2次転写装置で記録媒体に2次転写し、定着させて、カラー画像を得ることができる。
Known color image forming apparatuses include so-called four-cycle color image forming apparatuses and tandem color image forming apparatuses.
A four-cycle type color image forming apparatus charges a surface of an electrostatic latent image carrier such as a photoreceptor, forms an electrostatic latent image by subjecting the charged area to image exposure, and develops the electrostatic latent image into a developing device. To develop a toner image. In such toner image formation, toner images of different colors can be sequentially formed on the electrostatic latent image carrier by sequentially using a plurality of developing devices containing toners of different colors. Further, the toner images formed on the electrostatic latent image carrier are sequentially superposed on the intermediate transfer member by using a primary transfer device, and transferred onto the intermediate transfer member, thereby forming the multiple toner on the intermediate transfer member thus formed. The image can be secondarily transferred to a recording medium with a secondary transfer device and fixed to obtain a color image.

タンデム型のカラー画像形成装置では、感光体のような静電潜像担持体、その表面を帯電させる帯電装置、画像露光装置、静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置等を含む画像形成部が、トナーの色に応じて複数、中間転写部材に沿って順次配置されており、各画像形成部において像担持体上に形成されるトナー像は、1次転写装置により中間転写部材に重ねて1次転写され、該中間転写部材上の多重トナー像が2次転写装置により記録媒体に2次転写され、定着される。中間転写部材は被転写体の一種と言える。   In a tandem type color image forming apparatus, an electrostatic latent image carrier such as a photoreceptor, a charging device for charging the surface thereof, an image exposure device, and a developing device for developing an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier A plurality of image forming units including a plurality of image forming units are sequentially arranged along the intermediate transfer member according to the color of the toner, and a toner image formed on the image carrier in each image forming unit is obtained by a primary transfer device. The toner image is primary-transferred over the intermediate transfer member, and the multiple toner images on the intermediate transfer member are secondarily transferred and fixed on the recording medium by the secondary transfer device. The intermediate transfer member can be said to be a kind of transfer target.

モノクロ画像形成装置であれ、カラー画像形成装置であれ、採用される現像装置には種々のタイプのものがあるが、その中に、周面上にトナーを担持して静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラを備えた現像装置がある。   There are various types of developing devices, whether monochrome image forming devices or color image forming devices. Among them, a toner is carried on the peripheral surface and an electrostatic latent image carrier is used. There is a developing device that includes a developing roller that conveys the electrostatic latent image to a developing region that develops the toner and a supply roller that supplies toner to the developing roller.

このタイプの現像装置の1例を図4を参照して説明する。
図4に示す従来例現像装置は、現像剤としてトナーを主成分とする1成分現像剤を用いる所謂1成分現像装置である。図示例では回転駆動されるドラム型感光体である静電潜像担持体10に臨む現像ローラ1と、現像ローラ1に接触配置されたトナー供給ローラ2と、現像ローラ1に当接されたトナー規制部材3(それには限定されないが本例ではブレードタイプの部材)を含んでいる。
An example of this type of developing device will be described with reference to FIG.
The conventional developing device shown in FIG. 4 is a so-called one-component developing device using a one-component developer containing toner as a main component as a developer. In the illustrated example, the developing roller 1 facing the electrostatic latent image carrier 10 which is a drum-type photosensitive member that is driven to rotate, the toner supply roller 2 disposed in contact with the developing roller 1, and the toner in contact with the developing roller 1 The restricting member 3 is included (but not limited to a blade-type member in this example).

現像ローラ1及び供給ローラ2は現像装置ケース5に回転可能に支持されており、図示省略のモータで回転駆動可能である。トナー規制部材3は現像装置ケースに支持されている。現像装置ケース5内には、本例では負帯電性のトナーTが収容されている。ケース5の現像ローラ1上部に臨む部分はシール部材4で閉じられている。   The developing roller 1 and the supply roller 2 are rotatably supported by the developing device case 5 and can be driven to rotate by a motor (not shown). The toner regulating member 3 is supported by the developing device case. In this example, negatively chargeable toner T is accommodated in the developing device case 5. A portion of the case 5 that faces the upper portion of the developing roller 1 is closed by a seal member 4.

図示の例では、現像ローラ1は感光体10に対し僅かな現像ギャップDg(例えば150μm)をおいて対向しており、感光体10とは反対方向に回転駆動される。供給ローラ2は現像ローラ1と同方向に回転駆動される。換言すれば、供給ローラ2は現像ローラ1との接触ニップ部N1において、供給ローラ周面が現像ローラ周面とは反対方向に移動するように所謂カウンタ回転する。   In the illustrated example, the developing roller 1 faces the photosensitive member 10 with a slight developing gap Dg (for example, 150 μm), and is driven to rotate in the opposite direction to the photosensitive member 10. The supply roller 2 is driven to rotate in the same direction as the developing roller 1. In other words, the supply roller 2 rotates so-called counter at the contact nip portion N1 with the developing roller 1 so that the peripheral surface of the supply roller moves in the direction opposite to the peripheral surface of the developing roller.

トナー規制部材3は、現像ローラ1と供給ローラ2との相互接触ニップ部N1より現像ローラ周面移動方向において下流側位置で現像ローラ1に当接している。トナー規制部材3は、現像ローラ1の周面に担持されて現像ローラ1と感光体10とが対向する現像領域Daへ搬送されるトナーの量を規制してトナー薄層を形成するとともにトナーTを摩擦帯電させる。   The toner regulating member 3 is in contact with the developing roller 1 at a position downstream from the mutual contact nip N1 between the developing roller 1 and the supply roller 2 in the developing roller circumferential surface moving direction. The toner regulating member 3 is carried on the peripheral surface of the developing roller 1 and regulates the amount of toner conveyed to the developing area Da where the developing roller 1 and the photosensitive member 10 face each other to form a thin toner layer and the toner T Is triboelectrically charged.

図示例では、現像ローラ1はその周面を含む層が弾性を有しており、供給ローラ2はその周面を含む層が発泡材料で形成されていて、現像ローラ1に対し押し込み量δ=1mmで圧接されている。トナー規制部材3は本例ではステンレススチールからなり、約20N/mの力で現像ローラ1に当接されている。   In the illustrated example, the layer including the peripheral surface of the developing roller 1 has elasticity, and the layer including the peripheral surface of the supply roller 2 is formed of a foamed material. It is press-contacted at 1 mm. The toner regulating member 3 is made of stainless steel in this example, and is in contact with the developing roller 1 with a force of about 20 N / m.

現像ローラ1には現像バイアス電源PW1が接続されている。現像バイアス電源PW1は図示例ではAC電源Pacと直流電源Pdcとからなっており、現像ローラ1上のトナーに感光体10上の静電潜像へ向かう静電気力を付与する電界をローラ1及び感光体10間に形成する。本例では、電源PW1から現像ローラ1に、ピークツーピーク電圧Vpp=1320〔V〕、直流電圧Vdc=−320〔V〕、デューティ35%(マイナス側)、周波数2kHzの矩形波現像バイアスが印加される。   A developing bias power supply PW1 is connected to the developing roller 1. In the illustrated example, the developing bias power source PW1 includes an AC power source Pac and a DC power source Pdc. An electric field that applies an electrostatic force toward the electrostatic latent image on the photosensitive member 10 to the toner on the developing roller 1 is applied to the roller 1 and the photosensitive member. Form between the bodies 10. In this example, a rectangular wave developing bias having a peak-to-peak voltage Vpp = 1320 [V], a DC voltage Vdc = −320 [V], a duty 35% (minus side), and a frequency of 2 kHz is applied to the developing roller 1 from the power source PW1. Is done.

現像ローラ1と供給ローラ2との間には、バイアス直流電源PW2及びPW2’にて、トナーTを現像ローラ1側へ向かわせる約100〔V〕の直流電位差が形成され、この電位差によりトナーTが供給ローラ2から現像ローラ1へ転写される。   Between the developing roller 1 and the supply roller 2, a DC potential difference of about 100 [V] is formed by the bias DC power sources PW2 and PW2 ′ to direct the toner T toward the developing roller 1 side. Is transferred from the supply roller 2 to the developing roller 1.

トナー規制部材3と現像ローラ1との間には電源PW2により、トナーTを現像ローラ1側へ向かわせる約50〔V〕の直流電位差が形成される。   A direct current potential difference of about 50 [V] is formed between the toner regulating member 3 and the developing roller 1 by the power source PW2 to direct the toner T toward the developing roller 1 side.

以上説明した図4の現像装置によると、現像装置ケース5内のトナーTは供給ローラ2により、現像ローラ1へ供給され、両ローラ2、1間の前記直流電位差によりローラ2からローラ1へ転写され、このようにして供給されたトナーTは現像ローラ1の周面上に担持されて現像領域Daへ向け搬送され、その途中で、トナー規制部材3によりトナー量が規制され、所定厚さのトナー薄層とされ、また、トナー規制部材3下の通過により摩擦帯電され、現像領域Daへ到来する。現像領域Daでは、既述の現像バイアスの作用で現像ギャップDgを往復運動しながら感光体10上の静電潜像の現像に供される。   According to the developing device of FIG. 4 described above, the toner T in the developing device case 5 is supplied to the developing roller 1 by the supply roller 2 and transferred from the roller 2 to the roller 1 by the DC potential difference between the rollers 2 and 1. The toner T thus supplied is carried on the peripheral surface of the developing roller 1 and conveyed toward the developing area Da. In the middle of the toner T, the toner amount is regulated by the toner regulating member 3 and has a predetermined thickness. The toner is a thin toner layer, and is triboelectrically charged by passing under the toner regulating member 3 and arrives at the development area Da. In the development area Da, the electrostatic latent image on the photoconductor 10 is developed while reciprocating the development gap Dg by the action of the development bias described above.

なお、感光体10は負帯電性の感光体であり、静電潜像形成に先立つて図示省略の帯電装置により−450〔V〕程度に帯電され、その帯電域に図示省略の画像露光装置による画像露光により静電潜像が形成される。画像露光部分の電位は−50〔V〕〜−70〔V〕程度となる。   The photosensitive member 10 is a negatively charged photosensitive member, and is charged to about −450 [V] by a charging device (not shown) prior to forming an electrostatic latent image, and the charging region is charged by an image exposure device (not shown). An electrostatic latent image is formed by image exposure. The potential of the image exposure portion is about −50 [V] to −70 [V].

消費されずに現像ローラ1上に残留したトナーTは、該ローラの回転とともに現像装置ケース5内へ戻り、供給ローラ2に擦られて現像ローラ1からケース5内への回収作用を受ける。   The toner T remaining on the developing roller 1 without being consumed returns to the developing device case 5 as the roller rotates, and is rubbed by the supply roller 2 to be collected from the developing roller 1 into the case 5.

図4の現像装置の動作は以上のとおりであるが、実際には次の問題がある。
消費されずに現像ローラ1上に残留したトナーTは、上記のように現像装置ケース5内へ戻り、供給ローラ2に擦られて現像ローラ1からケース5内への回収作用を受けるのであるが、供給ローラ2と現像ローラ1との間には供給ローラ2から現像ローラ1へ円滑にトナーを供給するための電位差が形成されている。従って、現像装置ケース5内へ戻ってきた残留トナーを供給ローラ2で現像ローラ1から回収することが困難となる。また、回収できなかったトナーは再びそのまま現像領域Daへ搬送されるため、所謂残留トナーによるメモリが発生したり、トナーが劣化しやくなったりして画像品質の低下を招く。
The operation of the developing device of FIG. 4 is as described above, but actually has the following problems.
The toner T remaining on the developing roller 1 without being consumed returns to the developing device case 5 as described above, and is rubbed by the supply roller 2 to be collected from the developing roller 1 into the case 5. A potential difference for smoothly supplying toner from the supply roller 2 to the development roller 1 is formed between the supply roller 2 and the development roller 1. Therefore, it becomes difficult to collect the residual toner that has returned to the developing device case 5 from the developing roller 1 by the supply roller 2. Further, since the toner that could not be collected is again conveyed to the development area Da as it is, a memory due to so-called residual toner is generated or the toner is likely to deteriorate, leading to a decrease in image quality.

かといって、残留トナーの回収を容易にするために、供給ローラ2と現像ローラ1間の電位差を小さく設定すると、供給ローラ2から現像ローラ1へのトナー供給が円滑に行われなくなる。トナー供給とトナー回収の双方を満足できる程度になし得るように両ローラ1、2間の電位差を設定することは実際には困難である。   However, if the potential difference between the supply roller 2 and the developing roller 1 is set small in order to facilitate the collection of residual toner, the toner supply from the supply roller 2 to the developing roller 1 cannot be performed smoothly. It is actually difficult to set the potential difference between the rollers 1 and 2 so that both toner supply and toner recovery can be satisfied.

そこで、この問題を解決すべく図5に例示するような現像装置が提案されている。
図5に示す現像装置は、図4の現像装置において現像ローラ1と供給ローラ2間の電位差を無しにするか、小さく設定して(図5では電位差無しにしている)、供給ローラ2を、ローラ1、2相互の接触ニップ部N1より供給ローラ周面移動方向において上流側位置で、トナー予備荷電用部材であるトナー摩擦帯電用の部材に接触させるものである。図6の例では、かかる摩擦帯電用部材として現像装置ケース5の一部51が採用されている。
In order to solve this problem, a developing device as illustrated in FIG. 5 has been proposed.
The developing device shown in FIG. 5 eliminates the potential difference between the developing roller 1 and the supply roller 2 in the developing device of FIG. 4 or sets it small (no potential difference in FIG. 5). It is brought into contact with a toner friction charging member, which is a toner preliminary charging member, at a position upstream of the contact nip portion N1 between the rollers 1 and 2 in the moving direction of the supply roller circumferential surface. In the example of FIG. 6, a part 51 of the developing device case 5 is adopted as the friction charging member.

その他の点は図4に示す現像装置と同構成であり、図4の現像装置と同じ部品、部分には図4と同じ参照符号を付してある。
図5に示すタイプの現像装置は、例えば特開平8−314278号公報に記載されている。
The other points are the same as those of the developing apparatus shown in FIG. 4, and the same parts and portions as those of the developing apparatus of FIG.
A developing device of the type shown in FIG. 5 is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-314278.

また、従来例ではないが本発明者の研究によると、図6に示す現像装置のように、図4の現像装置において現像ローラ1と供給ローラ2間の電位差を無しにするか、小さく設定して(図6では電位差無しにしている)、供給ローラ2にトナー予備荷電用のローラ6を接触回転させることも考えられる。予備荷電用ローラ6は、供給ローラ2上のトナーを摩擦帯電させるために、供給ローラ2と同方向に回転駆動する。換言すれば、予備荷電用ローラ6は供給ローラ2との接触ニップ部N2において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面とは反対方向に移動するように所謂カウンタ回転させる。
その他の点は図4に示す現像装置と同構成であり、図4の現像装置と同じ部品、部分には図4と同じ参照符号を付してある。
Further, although not a conventional example, according to the research of the present inventor, the potential difference between the developing roller 1 and the supply roller 2 is eliminated or set small in the developing device of FIG. 4 as in the developing device shown in FIG. (There is no potential difference in FIG. 6), and it is also conceivable to rotate the roller 6 for pre-charging the toner in contact with the supply roller 2. The preliminary charging roller 6 is rotationally driven in the same direction as the supply roller 2 in order to frictionally charge the toner on the supply roller 2. In other words, the preliminary charging roller 6 rotates at a so-called counter rotation so that the peripheral surface of the preliminary charging roller moves in the opposite direction to the peripheral surface of the supply roller at the contact nip portion N2 with the supply roller 2.
The other points are the same as those of the developing apparatus shown in FIG. 4, and the same parts and portions as those of the developing apparatus of FIG.

図5や図6に示す現像装置によると、供給ローラ2上のトナーは、トナー荷電用部材で予め摩擦帯電により荷電されるので、供給ローラ2と現像ローラ1間の転写用電位差が無いか、小さく設定されていても、円滑に供給ローラ2から現像ローラ1へ供給され、また、消費されずに戻ってくる残留トナーを供給ローラ2で現像ローラ1から回収し易くなる。   According to the developing device shown in FIGS. 5 and 6, the toner on the supply roller 2 is preliminarily charged by friction charging with the toner charging member, so that there is no transfer potential difference between the supply roller 2 and the development roller 1. Even if it is set to a small value, residual toner that is smoothly supplied from the supply roller 2 to the developing roller 1 and returns without being consumed is easily collected from the developing roller 1 by the supply roller 2.

特開平8−314278号公報JP-A-8-314278

しかしながら、図5に示すタイプの現像装置によると、供給ローラ2上のトナーは、静止するトナー摩擦帯電用部材(図5の例においては現像装置ケース5の一部51)により略供給ローラ周速相当の大きい速さで接触しつつ擦られ、図6に示すタイプの現像装置によると、供給ローラ2上のトナーは、供給ローラ2の周面速さに予備荷電用ローラ6の周面速さを加えた大きい速さでローラ6に接触しつつ擦られるので、トナーが劣化しやすい。   However, according to the developing device of the type shown in FIG. 5, the toner on the supply roller 2 is substantially fed by the peripheral speed of the supply roller due to a stationary toner friction charging member (part 51 of the developing device case 5 in the example of FIG. 5). According to the developing device of the type shown in FIG. 6, the toner on the supply roller 2 has a peripheral surface speed of the precharging roller 6 in addition to the peripheral surface speed of the supply roller 2. The toner is easily deteriorated because it is rubbed while contacting the roller 6 at a high speed including

そこで本発明は、静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置にして、周面上にトナーを担持して該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、該供給ローラに接触配置されたトナー予備荷電用の接触部材とを有する現像装置であって、トナーの劣化を抑制しつつ、供給ローラから現像ローラへのトナー供給及び現像に消費されず現像ローラ上に残留するトナーの供給ローラによる回収を円滑に行える現像装置を提供することを第1の課題とする。   Accordingly, the present invention provides a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier to form a toner image, and carries the toner on a peripheral surface to form the electrostatic latent image carrier. A developing device having a developing roller for conveying the upper electrostatic latent image to a developing region for developing, a supply roller for supplying toner to the developing roller, and a contact member for pre-charging toner disposed in contact with the supply roller An object of the present invention is to provide a developing device capable of smoothly collecting toner remaining on the developing roller by the supply roller without being consumed in toner supply and development from the supply roller to the developing roller while suppressing deterioration of the toner. Let it be the first problem.

また本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、静電潜像の現像に供するトナーをその劣化を抑制しつつ、円滑に現像に供することができ、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを第2の課題とする。   The present invention also relates to an image forming apparatus for forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, developing the electrostatic latent image to form a toner image, and transferring the toner image to a transfer target. A second problem is to provide an image forming apparatus capable of smoothly developing a toner used for developing an electrostatic latent image while suppressing its deterioration and capable of forming a good image for a long period of time. And

本発明は前記第1の課題を解決するため、 静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置であって、周面上にトナーを担持して該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、該供給ローラに接触配置されたトナー予備荷電用の接触部材とを有する現像装置であり、該接触部材は予備荷電用ローラであり、該供給ローラとの接触ニップ部において、該予備荷電用ローラ周面が該供給ローラ周面と同方向に、且つ、該供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動する現像装置を提供する。   In order to solve the first problem, the present invention is a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier to form a toner image, and carries the toner on the peripheral surface. A developing roller for transporting the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier to a developing area for developing, a supply roller for supplying toner to the developing roller, and a toner precharge disposed in contact with the supply roller The contact member is a preliminary charging roller, and the peripheral surface of the preliminary charging roller is in the same direction as the peripheral surface of the supply roller at the contact nip with the supply roller. And a developing device that moves relative to the peripheral surface of the supply roller at a speed difference smaller than the peripheral speed of the supply roller.

本発明に係る現像装置によると、予備荷電用ローラが供給ローラに接触配置されており、供給ローラによって現像ローラへ供給されるトナーは予め予備荷電用ローラ及び供給ローラ間において摩擦帯電するので、供給ローラと現像ローラ間のトナー転移電位差を無しにしたり、小さく設定しても、供給ローラから現像ローラへのトナー供給は可能となる。   According to the developing device of the present invention, the preliminary charging roller is disposed in contact with the supply roller, and the toner supplied to the development roller by the supply roller is preliminarily frictionally charged between the preliminary charging roller and the supply roller. Even if the toner transfer potential difference between the roller and the developing roller is eliminated or set small, the toner can be supplied from the supply roller to the developing roller.

また、このように供給ローラから現像ローラへのトナー供給にあたり、供給ローラと現像ローラ間のトナー転移電位差を無しにしたり、小さく設定しても、現像ローラヘのトナー供給に実用上支障はないので、そのように該電位差を無しにしたり、小さく設定しておくことができ、そうすることで、現像に消費されずに現像ローラに担持されたまま現像領域から現像装置内へ戻ってくる残留トナーを供給ローラで現像ローラ上から円滑に回収することができ、ひいては、残留トナー回収不良があれば発生する残留トナーによるメモリの発生及び残留トナーがそのまま再度現像に供されることによるトナーの劣化が抑制される。   Further, in the toner supply from the supply roller to the developing roller in this way, even if the toner transfer potential difference between the supply roller and the developing roller is eliminated or set to a small value, there is no practical problem in the toner supply to the developing roller. In this way, the potential difference can be eliminated or set to be small, and by doing so, residual toner that returns from the developing area to the developing device while being carried on the developing roller without being consumed by the development can be obtained. The supply roller can smoothly collect the toner from the developing roller. As a result, if there is a residual toner collection failure, the memory generated by the residual toner and the deterioration of the toner due to the residual toner being used again for development are suppressed. Is done.

また、予備荷電用ローラは、供給ローラとの接触ニップ部において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に、且つ、該供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動するように回されるので、前記図5の現像装置におけるように、供給ローラ上のトナーが、静止するトナー摩擦帯電用部材(図5参照)により略供給ローラ周速相当の大きい速さで接触しつつ擦られたり、図6の現像装置におけるように、供給ローラ上のトナーが、供給ローラ周面速さにカウンタ回転する予備荷電用ローラ周面速さを加えた大きい速さで予備荷電用ローラに接触しつつ擦られたりする場合と比べると、より小さい速さのもとで摺擦されるだけであるから、それだけトナーの劣化が抑制される。
かくしてそれだけ長期にわたり良好なトナー画像を形成できる。
The preliminary charging roller has a peripheral surface of the preliminary charging roller in the same direction as the peripheral surface of the supply roller at a contact nip portion with the supply roller, and smaller than the peripheral speed of the supply roller with respect to the peripheral surface of the supply roller. Since the toner is rotated so as to move at a speed difference, as in the developing device of FIG. 5, the toner on the supply roller is substantially equivalent to the peripheral speed of the supply roller by the stationary toner friction charging member (see FIG. 5). As shown in the developing device of FIG. 6, the toner on the supply roller has a large speed obtained by adding the peripheral surface speed of the pre-charging roller rotating counter to the peripheral surface speed of the supply roller as in the developing device of FIG. As compared with the case of rubbing while being in contact with the pre-charging roller, the toner is only rubbed at a lower speed, so that the deterioration of the toner is suppressed accordingly.
Thus, a good toner image can be formed over such a long period.

本発明に係る現像装置において、「予備荷電用ローラ周面が、供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動する」における該「小さい速度差」には、速度差が実質上無い場合、換言すれば、予備荷電ローラ周速が供給ローラ周速と等しい場合も含まれる。このような場合でも、トナーが両ローラ間の接触ニップ部に入り込み出てくるまでの間に摩擦帯電が可能である。   In the developing device according to the present invention, the "small speed difference" in "the peripheral surface of the precharging roller moves with a speed difference smaller than the peripheral speed of the supply roller relative to the peripheral surface of the supply roller" includes a speed difference. In the case where there is substantially no, in other words, the case where the peripheral speed of the preliminary charging roller is equal to the peripheral speed of the supply roller is also included. Even in such a case, triboelectric charging is possible before the toner enters and exits the contact nip portion between both rollers.

このように「予備荷電用ローラ周面が、供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動する」設定とする場合、より確実にトナーを予備荷電するために、予備荷電用ローラと供給ローラ間に該供給ローラによって搬送されるトナーを該トナーの正規帯電極性に帯電させるための電位差を形成するバイアス電源を設けてもよい。かかるバイアス電源による予備荷電ローラからの電荷注入により、より確実にトナーを予備荷電することができる。特に、本発明に係る現像装置を搭載する画像形成装置におけるプロセス速度(画像形成速度)が大きい場合には、このようなバイアス電源を設けることが望ましい。   As described above, when the setting is made so that “the peripheral surface of the preliminary charging roller moves with a speed difference smaller than the peripheral speed of the supply roller relative to the peripheral surface of the supply roller”, the preliminary charging is performed in order to more reliably precharge the toner. A bias power source for forming a potential difference for charging the toner conveyed by the supply roller to the normal charging polarity of the toner may be provided between the supply roller and the supply roller. The toner can be precharged more reliably by the charge injection from the precharge roller by the bias power source. In particular, when the process speed (image forming speed) in an image forming apparatus equipped with the developing device according to the present invention is high, it is desirable to provide such a bias power source.

また、本発明に係る現像装置のように、予備荷電用ローラと供給ローラとの接触ニップ部において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に移動する場合、該接触ニップ部でのトナー粉圧が、供給ローラを図5のように静止部材に接触させたり、図6のようにカウンタ回転の荷電ローラに接触させる場合と比べると低下するので、接触ニップ部でのトナー粉圧を向上させ、それにより供給ローラ上に保持されるトナー量を確保するために、現像装置にトナーを、予備荷電用ローラと供給ローラとの接触ニップ部及び該供給ローラが埋没する程度に収容するようにしてもよい。特に、本発明に係る現像装置を搭載する画像形成装置におけるプロセス速度(画像形成速度)が大きい場合には、このように十分なトナーが収容されていることが望ましい。   Further, as in the developing device according to the present invention, when the peripheral surface of the preliminary charging roller moves in the same direction as the peripheral surface of the supply roller in the contact nip portion of the preliminary charging roller and the supply roller, Therefore, the toner powder pressure at the contact nip is lower than that when the supply roller is brought into contact with the stationary member as shown in FIG. 5 or when the supply roller is brought into contact with the counter rotating charge roller as shown in FIG. In order to secure the amount of toner held on the supply roller, the toner is accommodated in the developing device to the extent that the supply roller is buried and the contact nip portion between the pre-charging roller and the supply roller. You may do it. In particular, when the process speed (image forming speed) in an image forming apparatus equipped with the developing device according to the present invention is high, it is desirable that sufficient toner is contained in this way.

前記の「予備荷電用ローラと供給ローラ間に該供給ローラによって搬送されるトナーを該トナーの正規帯電極性に帯電させるための電位差を形成するバイアス電源」と、今説明した「トナーが前記予備荷電用ローラと供給ローラとの接触ニップ部及び該供給ローラを埋没させるように収容されている」ことの双方を採用してもよい。   The above-mentioned “bias power source for forming a potential difference for charging the toner conveyed by the supply roller between the pre-charging roller and the supply roller to the normal charging polarity of the toner”, and “the toner is the pre-charging” described above. Both of the contact nip portion between the supply roller and the supply roller and “the supply roller is accommodated so as to be buried” may be employed.

本発明は前記第2の課題を解決するため、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であり、静電潜像を現像してトナー像を形成するための現像装置を1又は2以上備えており、該現像装置のうち少なくとも一つが、本発明に係る現像装置である画像形成装置を提供する。   In order to solve the second problem, the present invention forms an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, develops the electrostatic latent image to form a toner image, and transfers the toner image. An image forming apparatus that transfers to a body, and includes one or more developing devices for developing a latent electrostatic image to form a toner image, at least one of which is a developing device according to the present invention. An image forming apparatus is provided.

本発明に係る画像形成装置は、搭載されている少なくとも一つの現像装置が本発明に係る現像装置であるから、それだけ静電潜像の現像に供するトナーをその劣化を抑制しつつ、円滑に現像に供することができ、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる。   In the image forming apparatus according to the present invention, since at least one developing device mounted thereon is the developing device according to the present invention, the toner used for developing the electrostatic latent image can be developed smoothly while suppressing deterioration thereof. Therefore, a good image can be formed over a long period of time.

本発明に係る画像形成装置はモノクロ画像を形成するものでも、既述の4サイクル型カラー画像形成装置、タンデム型カラー画像形成装置等のカラー画像形成装置でもよい。モノクロ画像形成装置の場合は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像は、通常、直接、被転写体である記録媒体に転写され、定着される。カラー画像形成装置では、一般的には、静電潜像担持体に形成されたトナー像は、一旦、中間の被転写体である中間転写体に転写され、中間転写体から最終的な被転写体である記録媒体に転写され、定着される。   The image forming apparatus according to the present invention may form a monochrome image, or may be a color image forming apparatus such as the aforementioned 4-cycle color image forming apparatus or tandem color image forming apparatus. In the case of a monochrome image forming apparatus, the toner image formed on the electrostatic latent image carrier is usually directly transferred to a recording medium as a transfer target and fixed. In a color image forming apparatus, generally, a toner image formed on an electrostatic latent image carrier is once transferred to an intermediate transfer body, which is an intermediate transfer body, and finally transferred from the intermediate transfer body. It is transferred and fixed to a recording medium as a body.

以上説明したように本発明によると、静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置にして、周面上にトナーを担持して該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、該供給ローラに接触配置されたトナー予備荷電用の接触部材とを有する現像装置であって、トナーの劣化を抑制しつつ、供給ローラから現像ローラへのトナー供給及び現像に消費されず現像ローラ上に残留するトナーの供給ローラによる回収を円滑に行える現像装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier is developed to form a toner image. A developing roller for conveying the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier to a developing region for developing, a supply roller for supplying toner to the developing roller, and a contact member for pre-charging toner disposed in contact with the supply roller A developing device that can smoothly collect toner from the supply roller to the developing roller and collect toner remaining on the developing roller by the supply roller while suppressing toner deterioration. Can be provided.

また本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、静電潜像の現像に供するトナーをその劣化を抑制しつつ、円滑に現像に供することができ、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。   The present invention also relates to an image forming apparatus for forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, developing the electrostatic latent image to form a toner image, and transferring the toner image to a transfer target. Thus, it is possible to provide an image forming apparatus capable of smoothly developing a toner used for developing an electrostatic latent image while suppressing its deterioration and capable of forming a good image for a long period of time.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係るモノクロ画像形成装置例の概略構成を示す図である。
図1に示す画像形成装置は、静電潜像担持体としてドラム型の回転駆動される感光体10を備えている。感光体10は本例では負帯電性の感光体である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a monochrome image forming apparatus according to the present invention.
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a drum-type rotationally driven photoreceptor 10 as an electrostatic latent image carrier. The photoconductor 10 is a negatively chargeable photoconductor in this example.

感光体10の周囲には、帯電装置20、画像露光装置30、現像装置D、転写装置40、クリーニング装置50及びイレーサ60がこの順序で配置されている。転写装置40は本例では転写ローラ401を用いて感光体上トナー像を記録媒体Sに転写するものである。   Around the photosensitive member 10, a charging device 20, an image exposure device 30, a developing device D, a transfer device 40, a cleaning device 50, and an eraser 60 are arranged in this order. In this example, the transfer device 40 transfers the toner image on the photosensitive member to the recording medium S using a transfer roller 401.

記録媒体Sの搬送方向において転写ローラ401の上流側にはタイミングローラ対70が設けられており、さらにその上流側には図示省略の記録媒体供給部が設けられている。 転写ローラ401の下流側には、トナー像を記録媒体Sに定着させる定着装置80が設けられており、さらにその下流側には図示省略の記録媒体排出トレイが設けられている。   A timing roller pair 70 is provided on the upstream side of the transfer roller 401 in the conveyance direction of the recording medium S, and a recording medium supply unit (not shown) is further provided on the upstream side. A fixing device 80 for fixing the toner image to the recording medium S is provided on the downstream side of the transfer roller 401, and a recording medium discharge tray (not shown) is provided on the downstream side thereof.

図1の画像形成装置によると、次のようにして画像形成される。
回転駆動される感光体10の表面が帯電装置20により所定電位に帯電(本例では、−450〔V〕)され、その帯電域に画像露光装置30から原稿画像に応じた画像露光が施され、それにより原稿画像に対応した静電潜像が形成される。感光体10の露光部分の帯電電位は本例では−50〔V〕〜−70〔V〕程度に低下する。
According to the image forming apparatus of FIG. 1, an image is formed as follows.
The surface of the rotationally driven photoconductor 10 is charged to a predetermined potential (in this example, −450 [V]) by the charging device 20, and image exposure according to the document image is performed from the image exposure device 30 to the charged area. Thereby, an electrostatic latent image corresponding to the document image is formed. In this example, the charged potential of the exposed portion of the photoreceptor 10 is reduced to about −50 [V] to −70 [V].

この静電潜像は、現像装置Dにより負帯電性トナーTを用いて反転現像され、可視トナー像となる。一方、図示省略の記録媒体供給部から記録媒体Sがタイミングローラ対70へ供給される。タイミングローラ対70は、感光体10上のトナー像が転写ローラ401へ到来するタイミングで記録媒体Sを感光体10と転写ローラ401との間へ送り込む。   This electrostatic latent image is reversely developed using the negatively chargeable toner T by the developing device D to become a visible toner image. On the other hand, the recording medium S is supplied to the timing roller pair 70 from a recording medium supply unit (not shown). The timing roller pair 70 feeds the recording medium S between the photoreceptor 10 and the transfer roller 401 at a timing when the toner image on the photoreceptor 10 arrives at the transfer roller 401.

かくして転写装置40の作用でトナー像が記録媒体Sに転写される。この記録媒体Sはひきつづき定着装置80へ搬送され、そこでトナー像が定着され、その後記録媒体排出トレイに排出される。
転写後感光体10上に残留するトナーはクリーニング装置50により除去清掃され、残留電荷はイレーサ60により消去され、次の画像形成に備えられる。
Thus, the toner image is transferred to the recording medium S by the action of the transfer device 40. This recording medium S is subsequently conveyed to the fixing device 80, where the toner image is fixed, and then discharged to the recording medium discharge tray.
The toner remaining on the photoconductor 10 after the transfer is removed and cleaned by the cleaning device 50, and the residual charge is erased by the eraser 60 to prepare for the next image formation.

ここで現像装置Dについてさらに説明する。
現像装置Dは、図6の現像装置において、予備荷電用ローラ6に代えて予備荷電用ローラ6’を採用したものである。それ以外の点は、図6に示す現像装置と実質上同構成である。図6の現像装置と同じ部品、部分等には同じ参照符号を付してある。
Here, the developing device D will be further described.
The developing device D employs a precharging roller 6 ′ in place of the precharging roller 6 in the developing device of FIG. The other points are substantially the same as those of the developing device shown in FIG. The same parts and portions as those of the developing device in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.

すなわち、図1において、1は現像ローラ、2は現像ローラ1に負帯電性トナーTを供給する供給ローラ、3は現像ローラ1に当接配置されたトナー規制部材、4はシール部材、5は現像装置ケースである。現像ローラ1は、感光体10に対し僅かな現像ギャップDg(本例では150μm)をおいて対向している。感光体10上の静電潜像の現像にあたっては、現像ローラ1は感光体10とは反対方向に回転駆動され、供給ローラ2は現像ローラ1と同方向に回転される。   That is, in FIG. 1, 1 is a developing roller, 2 is a supply roller for supplying negatively chargeable toner T to the developing roller 1, 3 is a toner regulating member arranged in contact with the developing roller 1, 4 is a seal member, This is a developing device case. The developing roller 1 faces the photoreceptor 10 with a slight developing gap Dg (150 μm in this example). In developing the electrostatic latent image on the photoconductor 10, the developing roller 1 is driven to rotate in the direction opposite to the photoconductor 10, and the supply roller 2 is rotated in the same direction as the developing roller 1.

現像ローラ1は、交流電源Pac及び直流電源Pdcを含む現像バイアス電源PW1から現像バイアスを印加されて現像ローラ1周面上に担持したトナーを感光体10上の静電潜像の現像に供する。   The developing roller 1 applies a developing bias from a developing bias power source PW1 including an AC power source Pac and a DC power source Pdc, and uses the toner carried on the circumferential surface of the developing roller 1 for developing an electrostatic latent image on the photoreceptor 10.

このときの現像バイアスは、既述のとおり、ピークツーピーク電圧Vpp=1320〔V〕、直流電圧Vdc=−320〔V〕、デューティ35%(マイナス側)、周波数2kHzの矩形波バイアスである。この現像バイアスのもとで、トナーTは現像ギャップDgを往復動しつつ静電潜像を現像する。   As described above, the developing bias at this time is a rectangular wave bias having a peak-to-peak voltage Vpp = 1320 [V], a DC voltage Vdc = −320 [V], a duty 35% (minus side), and a frequency of 2 kHz. Under this developing bias, the toner T develops the electrostatic latent image while reciprocating the developing gap Dg.

また、現像ローラ1とトナー規制部材3との間にはバイアス電源PW2により、トナーTを現像ローラ1側へ向かわせる約50〔V〕の直流電位差が形成される。
現像ローラ1と供給ローラ2間には電位差がない。
In addition, a DC potential difference of about 50 [V] is formed between the developing roller 1 and the toner regulating member 3 by the bias power source PW2 to direct the toner T toward the developing roller 1 side.
There is no potential difference between the developing roller 1 and the supply roller 2.

しかし、図6の現像装置と異なり、予備荷電用ローラ6’は、供給ローラ2との接触ニップ部N2において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に、且つ、供給ローラ周面に対し供給ローラの周速より小さい速度差で移動するように回される。
ここでは、予備荷電用ローラ6’は供給ローラ2と同じ周速で回転するように、供給ローラ2に従動回転する。
However, unlike the developing device of FIG. 6, the preliminary charging roller 6 ′ has a peripheral surface of the preliminary charging roller in the same direction as the peripheral surface of the supply roller at the contact nip portion N <b> 2 with the supply roller 2. It is rotated so as to move at a speed difference smaller than the peripheral speed of the supply roller with respect to the surface.
Here, the preliminary charging roller 6 ′ is driven and rotated by the supply roller 2 so as to rotate at the same peripheral speed as the supply roller 2.

この現像装置Dによると、予備荷電用ローラ6’が供給ローラ2に接触配置されており、供給ローラ2によって現像ローラ1へ供給されるトナーTは予め予備荷電用ローラ6’及び供給ローラ2間において摩擦帯電するので、供給ローラ2と現像ローラ1間のトナー転移電位差が無いけれども、供給ローラ2から現像ローラ1へトナーが円滑に供給される。   According to this developing device D, the preliminary charging roller 6 ′ is disposed in contact with the supply roller 2, and the toner T supplied to the development roller 1 by the supply roller 2 is previously between the preliminary charging roller 6 ′ and the supply roller 2. In this case, the toner is smoothly supplied from the supply roller 2 to the developing roller 1 although there is no toner transfer potential difference between the supply roller 2 and the developing roller 1.

また、このように供給ローラ2と現像ローラ1間のトナー転移電位差が無いように設定されているので、現像に消費されずに現像ローラ1に担持されたまま現像領域Daから現像装置D内へ戻ってくる残留トナーを供給ローラ2で現像ローラ1から円滑に回収することができ、ひいては、残留トナー回収不良があれば発生する残留トナーによるメモリの発生及び残留トナーがそのまま再度現像に供されることによるトナーの劣化が抑制される。   Further, since the toner transfer potential difference between the supply roller 2 and the developing roller 1 is set as described above, the developing region Da is not consumed for the development and is carried on the developing roller 1 to the developing device D. The returning residual toner can be smoothly recovered from the developing roller 1 by the supply roller 2, and as a result, if there is a residual toner recovery failure, memory is generated due to the residual toner and the residual toner is directly used for development again. Therefore, deterioration of the toner due to this is suppressed.

また、予備荷電ローラ6’によるトナーTの摩擦帯電においては、予備荷電用ローラ6’は供給ローラ2と同じ周速で回転するので、該ローラ6’の部分でのトナーの劣化がそれだけ抑制される。
かくしてそれだけ長期にわたり良好なトナー画像を形成できる。
Further, in the frictional charging of the toner T by the preliminary charging roller 6 ′, the preliminary charging roller 6 ′ rotates at the same peripheral speed as the supply roller 2, so that the deterioration of the toner at the roller 6 ′ portion is suppressed accordingly. The
Thus, a good toner image can be formed over such a long period.

図2は本発明に係る現像装置の他の例を示している。図2に示す現像装置D’は、図1に示す現像装置Dにおいて、予備荷電用ローラ6’にバイアス直流電源PW3からバイアスを印加できるようにしたもので、このバアイアス電源PW3により、予備荷電用ローラ6’と供給ローラ2間に、供給ローラ2によって搬送されるトナーTを該トナーの正規帯電極性(本例では負)に帯電させるための直流電位差を形成することができ、該直流電位差により、供給ローラ2によって現像ローラ1に供給されるトナーをより確実に予備帯電させることができる。   FIG. 2 shows another example of the developing device according to the present invention. The developing device D ′ shown in FIG. 2 is configured so that a bias can be applied to the preliminary charging roller 6 ′ from the bias DC power source PW3 in the developing device D shown in FIG. A DC potential difference for charging the toner T conveyed by the supply roller 2 to the normal charging polarity (negative in this example) of the toner can be formed between the roller 6 ′ and the supply roller 2. The toner supplied to the developing roller 1 by the supply roller 2 can be precharged more reliably.

かかるバイアス電源PW3による直流電位差としては、それには限定されないが例えば100〔V〕程度を挙げることができる。
画像形成装置のプロセス速度(画像形成速度)が大きい場合には、このように予備荷電用ローラ6’と供給ローラ2間に電位差を設けることが望ましい。
図2に示す現像装置D’における他の点は、図1に示す現像装置Dと実質上同じであり、図1に示す現像装置Dにおける部分、部品と実質上同じ部品、部分には図1と同じ参照符号を付してある。
The direct current potential difference by the bias power source PW3 is not limited to this, but can be about 100 [V], for example.
When the process speed (image forming speed) of the image forming apparatus is high, it is desirable to provide a potential difference between the preliminary charging roller 6 ′ and the supply roller 2 in this way.
The other points in the developing device D ′ shown in FIG. 2 are substantially the same as those of the developing device D shown in FIG. 1, and the parts and parts of the developing device D shown in FIG. The same reference numerals are attached.

図3は本発明に係る現像装置の他の例を示している。図3に示す現像装置D”は、図2に示す現像装置D’において、現像装置ケース5内に収容するトナーの量を、該トナーの上面位置Tpが供給ローラ2より高い位置にくるように設定し、予備荷電用ローラ6’及び供給ローラ2の接触ニップ部N2並びに供給ローラ2が共にトナーに没するように設定したものである。   FIG. 3 shows another example of the developing device according to the present invention. The developing device D ″ shown in FIG. 3 is the same as the developing device D ′ shown in FIG. 2, so that the amount of toner stored in the developing device case 5 is such that the upper surface position Tp of the toner is higher than the supply roller 2. The preliminary charging roller 6 ′, the contact nip portion N 2 of the supply roller 2, and the supply roller 2 are both set to be immersed in the toner.

図1、図2の現像装置D、D’では、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に移動するので、現像装置ケース5内のトナー量が少なすぎると、ローラ6’とローラ2の接触ニップ部N2においてトナー粉圧が低下し、供給ローラ2が保持するトナー量が少なくなることがある。しかし、図3の現像装置D”のように、トナー量をその上面位置Tpが供給ローラ2より高い位置にくるように設定することで、接触ニップ部N2においてトナー粉圧を向上させることができ、それにより、供給ローラ2で保持されるトナー量を多くすることができる。
図1の現像装置D’においても、現像装置ケース5内トナー量をその上面が供給ローラ2より上にくるように設定してもよい。
In the developing devices D and D ′ shown in FIGS. 1 and 2, since the preliminary charging roller peripheral surface moves in the same direction as the supply roller peripheral surface, if the amount of toner in the developing device case 5 is too small, the roller 6 ′ The toner powder pressure at the contact nip portion N2 of the roller 2 may decrease, and the amount of toner held by the supply roller 2 may decrease. However, the toner powder pressure at the contact nip portion N2 can be improved by setting the toner amount so that the upper surface position Tp is higher than the supply roller 2 as in the developing device D ″ in FIG. Thereby, the amount of toner held by the supply roller 2 can be increased.
Also in the developing device D ′ of FIG. 1, the toner amount in the developing device case 5 may be set so that the upper surface thereof is above the supply roller 2.

画像形成装置のプロセス速度(画像形成速度)が大きい場合には、このようなトナー量を採用することが望ましい。
図3に示す現像装置D”における他の点は、図2に示す現像装置D’と実質上同じであり、図2に示す現像装置D’における部分、部品と実質上同じ部品、部分には図2と同じ参照符号を付してある。
When the process speed (image forming speed) of the image forming apparatus is high, it is desirable to use such a toner amount.
Other points in the developing device D ″ shown in FIG. 3 are substantially the same as those of the developing device D ′ shown in FIG. 2, and there are substantially the same parts and parts as those in the developing device D ′ shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG.

次に、本発明の効果を確認するために行った実験例を比較実験例ととともに以下の表にまとめて示す。
以下の表で、実験例1は図1の現像装置Dによる実験例、実験例2は図1の現像装置Dにおいてプロセス速度を大きくした場合の実験例、実験例3は図3の現像装置D”による実験例であり、比較実験例1、2、3はそれぞれ図4、図5、図6に示す現像装置による実験例である。
Next, experimental examples performed for confirming the effects of the present invention are shown in the following table together with comparative experimental examples.
In the following table, Experimental Example 1 is an experimental example using the developing device D in FIG. 1, Experimental Example 2 is an experimental example in which the process speed is increased in the developing device D in FIG. 1, and Experimental Example 3 is the developing device D in FIG. Comparative experiment examples 1, 2, and 3 are experimental examples using the developing devices shown in FIGS. 4, 5, and 6, respectively.

また、「ウイズ」は、予備荷電用ローラ6’と供給ローラ2の接触ニップ部N2において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に移動することを示しており、「カウンタ」は、接触ニップ部N2において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面とは反対方向に移動することを示している。   “With” indicates that the peripheral surface of the preliminary charging roller moves in the same direction as the peripheral surface of the supply roller at the contact nip portion N2 between the preliminary charging roller 6 ′ and the supply roller 2. Shows that the preliminary charging roller peripheral surface moves in the direction opposite to the supply roller peripheral surface in the contact nip portion N2.

「供給バイアス」とは、現像ローラ1に対する供給ローラ2の電位である。
「接触部材条件」欄における「バイアス(トナー帯電)」とは、供給ローラ2に対する予備荷電用接触部材(本発明では予備荷電用ローラ6’のこと)の電位である。
“Supply bias” is the potential of the supply roller 2 with respect to the developing roller 1.
The “bias (toner charging)” in the “contact member condition” column is the potential of the preliminary charging contact member (in the present invention, the preliminary charging roller 6 ′) with respect to the supply roller 2.

供給ローラ2から現像ローラ1へのトナー供給性は現像ローラ1によるトナー搬送量及び現像ローラ1上のトナーの帯電量で評価し、搬送量については5g/m2 〜8g/m2 であれば良好「○」とし、それよりやや少ない場合は「△」とし、それ以外は不良「×」とし、トナー帯電量については−20μC/g〜−40μC/gであれば良好「○」とし、それ以外は不良「×」とした。 Toner supply capacity from the supply roller 2 to the developing roller 1 is evaluated by the charge amount of the toner on the developing roller 1 transported toner amount and the developing roller 1 by, if 5 g / m 2 a to 8 g / m 2 for conveying amount Good “◯”, if it is slightly less, “△”, otherwise bad “×”, and if the toner charge amount is −20 μC / g to −40 μC / g, good “○”. Other than that, it was judged as “bad”.

現像ローラ1からの供給ローラ2によるトナー回収性については、得られた画像上におけるメモリの有無を目視観察し、メモリが実用上認められないと判断してもよいときは良好「○」とし、メモリが実用上無視できない状態で発生していたときは不良「×」とした。   Regarding the toner recoverability by the supply roller 2 from the developing roller 1, the presence or absence of memory on the obtained image is visually observed, and when it may be determined that the memory is not practically recognized, it is determined as “good”, When the memory was generated in a state that could not be ignored in practice, it was judged as “bad”.

トナー劣化の有無の評価は、得られた画像上にトナー飛散が実用上認められないと判断してもよいときは良好「○」とし、トナー飛散が実用上無視できない状態で発生していたときは不良「△」又はさらに不良「×」とした。
以下の表に示すとおり、本発明に係る現像装置を採用した実験例1、2、3では、実験例2において、プロセス速度が大きくなった分、現像ローラ上トナー搬送量がやや少なくなった点を除けば、良好であり、全体的評価としての総合評価も良好であった。
なお、実験例3では、現像装置内トナー量を供給ローラを埋没させる量に設定したので、現像ローラ上トナー搬送量は良好であった。
In the evaluation of the presence or absence of toner deterioration, when it is judged that toner scattering is not practically recognized on the obtained image, it is judged as “good”, and when toner scattering occurs in a state that cannot be ignored in practice. Was defined as a defect “Δ” or even a defect “×”.
As shown in the following table, in Experimental Examples 1, 2, and 3 employing the developing device according to the present invention, the amount of toner transport on the developing roller is slightly reduced in Experimental Example 2 due to the increase in the process speed. The overall evaluation as the overall evaluation was also good.
In Experimental Example 3, since the toner amount in the developing device was set to an amount for burying the supply roller, the toner conveyance amount on the developing roller was good.

以上モノクロ画像形成装置及びそれに搭載された現像装置について説明したが、本発明は4サイクル型カラー画像形成装置、タンデム型カラー画像形成装置等のカラー画像形成装置及び該カラー画像形成装置に搭載される現像装置にも適用することができる。   Although the monochrome image forming apparatus and the developing device mounted thereon have been described above, the present invention is mounted on a color image forming apparatus such as a 4-cycle color image forming apparatus and a tandem color image forming apparatus, and the color image forming apparatus. The present invention can also be applied to a developing device.

本発明は、トナーの劣化を抑制しつつ円滑に静電潜像を現像できる現像装置を提供すること、トナーの劣化を抑制しつつ円滑に静電潜像を現像して良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することに利用できる。   The present invention provides a developing device that can smoothly develop an electrostatic latent image while suppressing toner deterioration, and can smoothly develop the electrostatic latent image while suppressing toner deterioration to form a good image. It can be used to provide an image forming apparatus.

本発明に係る画像形成装置例の構成の概略を示す図である。1 is a diagram illustrating an outline of a configuration of an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る現像装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the developing device which concerns on this invention. 本発明に係る現像装置のさらに他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of the developing device which concerns on this invention. 従来例現像装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional example developing apparatus. 他の従来例現像装置を示す図である。It is a figure which shows the other conventional example developing apparatus. さらに考えられる現像装置例を示す図である。It is a figure which shows the example of further possible image development apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

D、D’、D” 現像装置
10 感光体
20 帯電装置
30 画像露光装置
D 現像装置
1 現像ローラ
2 供給ローラ
3 予備荷電用ローラ
4 シール部材
5 現像装置ケース
6、6’ 予備荷電用ローラ
PW1 バイアス電源
Pac 交流電源
Pdc 直流電源
PW2、PW2’、PW3 直流バイアス電源
T トナー
Tp トナー上面位置
Da 現像領域
Dg 現像ギャップ
40 転写装置
401 転写ローラ
50 クリーニング装置
60 イレーサ
70 タイミングローラ対
80 定着装置
S 記録媒体
D, D ′, D ″ Developing device 10 Photoconductor 20 Charging device 30 Image exposure device D Developing device 1 Developing roller 2 Supply roller 3 Precharging roller 4 Seal member 5 Developing device case 6, 6 ′ Precharging roller PW1 Bias Power supply Pac AC power supply Pdc DC power supply PW2, PW2 ', PW3 DC bias power supply T Toner Tp Toner upper surface position Da Development area Dg Development gap 40 Transfer device 401 Transfer roller 50 Cleaning device 60 Eraser 70 Timing roller pair 80 Fixing device S Recording medium

Claims (5)

静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置であって、周面上にトナーを担持して該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、該供給ローラに接触配置されたトナー予備荷電用の接触部材とを有する現像装置であり、該接触部材は予備荷電用ローラであり、該供給ローラとの接触ニップ部において、該予備荷電用ローラ周面が該供給ローラ周面と同方向に、且つ、該供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動することを特徴とする現像装置。 A developing device that develops an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier to form a toner image, and that carries toner on a peripheral surface and electrostatically moves on the electrostatic latent image carrier. A developing device having a developing roller for transporting a latent image to a developing region, a supply roller for supplying toner to the developing roller, and a contact member for pre-charging toner disposed in contact with the supply roller; The contact member is a preliminary charging roller, and in the contact nip portion with the supply roller, the peripheral surface of the preliminary charging roller is in the same direction as the peripheral surface of the supply roller and the supply roller with respect to the peripheral surface of the supply roller The developing device moves at a speed difference smaller than the peripheral speed. 前記予備荷電用ローラは前記供給ローラと同じ周速で回転する請求項1記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the preliminary charging roller rotates at the same peripheral speed as the supply roller. 前記予備荷電用ローラと前記供給ローラ間に該供給ローラによって搬送されるトナーを該トナーの正規帯電極性に帯電させるための電位差を形成するバイアス電源が設けられている請求項1又は2記載の現像装置。 3. The development according to claim 1, further comprising a bias power source for forming a potential difference for charging the toner conveyed by the supply roller to the normal charging polarity of the toner between the preliminary charging roller and the supply roller. apparatus. トナーが前記予備荷電用ローラと供給ローラとの接触ニップ部及び該供給ローラを埋没させるように収容されている請求項1、2又は3記載の現像装置。 4. The developing device according to claim 1, wherein toner is accommodated so as to bury the contact nip portion between the preliminary charging roller and the supply roller and the supply roller. 静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であり、静電潜像を現像してトナー像を形成するための現像装置を1又は2以上備えており、該現像装置のうち少なくとも一つは請求項1から4のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, develops the electrostatic latent image to form a toner image, and transfers the toner image to a transfer target. One or more developing devices for developing an image to form a toner image are provided, and at least one of the developing devices is the developing device according to any one of claims 1 to 4. An image forming apparatus.
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