JP2011102956A - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用される現像装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, a process cartridge including the developing device, and an image forming apparatus.
従来、画像形成装置においては、ユーザには交換の困難な像担持体である感光体や、現像剤等の消耗部品の交換、廃トナー処理等のメンテナンスをする必要のない画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッジ方式を採用しているものが多い。画像形成装置の稼動に伴い、プロセスカートリッジの感光体や現像剤等が劣化して寿命に達した場合に、ユーザやサービスマン等の作業者によって、画像形成装置本体に設置された既設のプロセスカートリッジが取り出され、新品状態のプロセスカートリッジが新たに装置本体に設置される。 Conventionally, in an image forming apparatus, it is detachable to an image forming apparatus that does not require maintenance such as replacement of a consumable part such as a photosensitive member, a developer, or waste toner processing that is difficult for a user to replace. Many process cartridges are used. An existing process cartridge installed in the main body of the image forming apparatus by a user, a serviceman, or the like when the photosensitive member or developer of the process cartridge deteriorates and reaches the end of life as the image forming apparatus operates. And a new process cartridge is newly installed in the apparatus main body.
しかしながら、カラーの画像形成装置においては、交換用に互換性のない4種類(4色)のプロセスカートリッジを新品状態で在庫として常時確保しておく必要があり、その管理にかかわるコストや労力が無視できないものであった。そこで、従来、画像形成装置に装着する前の時点でのプロセスカートリッジの現像装置内には、キャリアのみ或いは空の状態であり、各色で共通のプロセスカートリッジとする方法が取られている。しかし、このようなプロセスカートリッジでは、画像形成装置の装着後のトナー供給では、通常のトナー濃度制御でのトナー補給量と比較してはるかに大量のトナーが供給される。そのため、供給されたトナーはキャリアと十分に混ざり合うことができず、帯電量も不十分のまま搬送されてしまう。
さらに、画像形成装置に装着後にキャリアとトナーを含有する二成分現像剤が供給される場合は、キャリアとトナーは十分混ざり合っているが、摩擦帯電が不十分な状態で搬送されることがある。このようにして、帯電が不十分な二成分現像剤が、現像装置の感光体と対向する開口にまで搬送される場合、弱帯電トナーや無帯電トナーは当該開口から飛散し、画像形成装置を汚染する問題を発生する。
However, in a color image forming apparatus, it is necessary to keep four types (four colors) of process cartridges that are not compatible for replacement as stock in a new state, and costs and labor related to the management are ignored. It was impossible. Therefore, conventionally, a method has been adopted in which the developing device of the process cartridge at the time before being attached to the image forming apparatus has only a carrier or an empty state and a common process cartridge for each color. However, in such a process cartridge, a much larger amount of toner is supplied when toner is supplied after the image forming apparatus is mounted compared to the amount of toner replenished by normal toner density control. For this reason, the supplied toner cannot be sufficiently mixed with the carrier and is transported with an insufficient amount of charge.
Furthermore, when a two-component developer containing a carrier and toner is supplied after being mounted on the image forming apparatus, the carrier and the toner are sufficiently mixed but may be transported with insufficient frictional charging. . In this way, when the two-component developer that is insufficiently charged is conveyed to the opening facing the photosensitive member of the developing device, the weakly charged toner or the uncharged toner is scattered from the opening, and the image forming apparatus is Contamination problems occur.
このような問題を解消するために、現像装置の開口を開閉する可動シャッタを設け、プロセスカートリッジ交換時のトナーあるいは二成分現像剤の供給時に、当該可動シャッタで前記開口を遮蔽して、予め現像装置内で、二成分現像剤を攪拌してトナーを帯電させてから可動シャッタを移動させて前記開口を開放して画像形成動作を行なってトナー飛散を防止することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1記載の発明においては、可動シャッタは、プロセスカートリッジ交換時の、トナーあるいは現像剤の供給時に限って開口を遮蔽するように、現像装置を感光体から離反するように移動させて可動シャッタの開閉を行なうようになっている。
しかしながら、上記開口からのトナーの飛散は、プロセスカートリッジ交換時の、トナーあるいは現像剤供給時に限らず、画像形成装置が長期において作動されない状態で放置後に画像形成動作を作動させた場合にも、通常作像時のトナー帯電量が低下して発生する。このような状態においては、特許文献1記載のものでは、一々現像装置を移動させて可動シャッタを開閉しなければならず、迅速な対応ができないという問題がある。
In order to solve such problems, a movable shutter that opens and closes the opening of the developing device is provided, and when the toner or the two-component developer is supplied when the process cartridge is replaced, the opening is shielded by the movable shutter, and development is performed in advance. In the apparatus, it is proposed to stir the two-component developer to charge the toner and then move the movable shutter to open the opening to perform the image forming operation to prevent toner scattering (for example, Patent Document 1).
In the invention described in Patent Document 1, the movable shutter is movable by moving the developing device away from the photosensitive member so as to shield the opening only when supplying the toner or developer when the process cartridge is replaced. The shutter is opened and closed.
However, the scattering of the toner from the opening is not limited to the supply of toner or developer at the time of replacing the process cartridge, but is also normal when the image forming operation is performed after leaving the image forming apparatus not operated for a long period of time. This occurs when the toner charge amount during image formation decreases. In such a state, the device described in Patent Document 1 has a problem that the developing device must be moved one by one to open and close the movable shutter, and a quick response cannot be made.
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成装置が長期において作動されずに放置された後に画像形成動作を作動させた場合にも、可動シャッタの開閉を迅速かつ適切に行なうことが可能な現像装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances. Even when the image forming operation is operated after the image forming apparatus is left unoperated for a long time, the movable shutter can be opened and closed quickly and appropriately. An object of the present invention is to provide a developing device that can be used, a process cartridge including the developing device, and an image forming apparatus.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、トナーと磁性キャリアを含有する二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、当該現像剤収容部内の二成分現像剤を攪拌して、当該二成分現像剤中のトナーを帯電させる現像剤攪拌手段と、磁界発生手段を内包し、回転可能な非磁性の現像スリーブを有する現像剤担持体と、静電潜像を担持する像担持体との対向部に、前記二成分現像剤中のトナーを当該像担持体に供給する開口と、を備え、前記磁界発生手段によって前記現像剤収容部から前記二成分現像剤を汲み上げて前記現像剤担持体の表面に担持させて前記像担持体との対向部に搬送し、前記開口を通じて前記磁界発生手段によって形成される磁気ブラシによって前記像担持体の静電潜像に対して前記トナーを供給する現像装置において、前記開口を開閉する可動シャッタを配設し、前記像担持体上に第1の所定時間静電潜像が形成されない状態が継続後、当該像担持体に前記静電潜像が形成される際に、前記可動シャッタによって前記開口を遮蔽して、前記現像剤攪拌手段と前記現像スリーブとを作動させて第2の所定時間前記トナーを帯電させた後に、前記可動シャッタを移動させて前記開口を開放して前記像担持体上の静電潜像に対してトナーを供給するように、前記可動シャッタを移動させるように可動シャッタ移動手段を制御することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 stirs a developer containing portion containing a two-component developer containing toner and a magnetic carrier, and a two-component developer in the developer containing portion, Developer agitating means for charging the toner in the two-component developer, a developer carrier having a rotatable non-magnetic developing sleeve containing a magnetic field generating means, and an image carrier for carrying an electrostatic latent image And an opening for supplying the toner in the two-component developer to the image carrier, and the magnetic field generating means pumps the two-component developer from the developer containing portion. The toner is carried on the surface of the carrier and conveyed to a portion facing the image carrier, and the toner is supplied to the electrostatic latent image on the image carrier by the magnetic brush formed by the magnetic field generating means through the opening. In the developing device When a movable shutter that opens and closes the opening is disposed and the electrostatic latent image is not formed on the image carrier for a first predetermined time and then the electrostatic latent image is formed on the image carrier. In addition, the opening is shielded by the movable shutter, the developer agitating means and the developing sleeve are operated to charge the toner for a second predetermined time, and then the movable shutter is moved to open the opening. The movable shutter moving means is controlled to move the movable shutter so as to open and supply toner to the electrostatic latent image on the image carrier.
また、請求項2の発明は、請求項1記載の現像装置において、前記可動シャッタが前記現像剤担持体の開口を遮蔽した際、当該可動シャッタの表面と当該可動シャッタと対向する前記現像スリーブ表面の間隔(L)を、前記磁気ブラシの長さ(M)に対してL(mm)<M(mm)となるように当該可動シャッタが配設されていることを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2記載の現像装置において、前記可動シャッタの前記現像スリーブに担持された前記二成分現像剤と接触する表面に、当該表面の凹凸の平均間隔(Sm)を、前記現像剤収容部内のトナーの重量平均粒径(Dv)に対してSm<Dvとなるように凹凸面を形成し、さらに、前記二成分現像剤中のトナーの個数微粉含有率が20%以下となるように制御されていることを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載の現像装置において、前記可動シャッタの前記現像スリーブに担持された前記二成分現像剤と接触する表面を、当該二成分現像剤中のトナーの帯電極性と同極性にする帯電制御剤を含有する被膜で被覆することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, when the movable shutter shields the opening of the developer carrier, the surface of the movable shutter and the surface of the developing sleeve that faces the movable shutter The movable shutter is arranged such that the interval (L) is L (mm) <M (mm) with respect to the length (M) of the magnetic brush.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first or second aspect, wherein the surface of the movable shutter that comes into contact with the two-component developer carried on the developing sleeve has an average interval of unevenness on the surface ( Sm) is formed to have a concavo-convex surface so that Sm <Dv with respect to the weight average particle diameter (Dv) of the toner in the developer containing portion, and the number of fine powder content of the toner in the two-component developer Is controlled to be 20% or less.
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, a surface of the movable shutter that contacts the two-component developer carried on the developing sleeve is formed on the two-component developer. It is characterized in that it is coated with a film containing a charge control agent having the same polarity as the charge polarity of the toner in the developer.
また、請求項5の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載の現像装置において、前記可動シャッタの前記現像スリーブに担持された前記二成分現像剤と接触する表面に、導電層を形成し、当該導電層に前記二成分現像剤中のトナーの帯電極性と同一極性の直流バイアスを印加することを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項5記載の現像装置において前記導電層に前記トナーの帯電極性と同一極性の直流バイアスに交流バイアスを重畳して印加することを特徴とする。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項記載に記載の現像装置において、前記可動シャッタの移動時に前記可動シャッタの前記現像剤担持体側の面に当接して当該面に付着したトナーを除去する清掃手段を設けた現像装置を特徴とする。
また、請求項8の発明は、請求項7記載の現像装置において、前記清掃手段は、軸心に支持されるローラ形状を有し、前記可動シャッタの移動時に連れ回って前記可動シャッタを清掃する現像装置を特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, a conductive layer is provided on a surface of the movable shutter that contacts the two-component developer carried on the developing sleeve. And a DC bias having the same polarity as the charging polarity of the toner in the two-component developer is applied to the conductive layer.
According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device according to the fifth aspect, an AC bias is applied to the conductive layer by superimposing an AC bias on a DC bias having the same polarity as the charging polarity of the toner.
The invention according to
Further, the invention of
また、請求項9の発明は、請求項7又は8記載の現像装置において、前記清掃手段の、少なくとも前記可動シャッタと接触する面がヤング率5000Mpa以下の弾性材料で構成されている現像装置を特徴とする。
また、請求項10の発明は、請求項7又は8記載の現像装置において、前記清掃手段の、少なくとも前記可動シャッタと接触する面がメラミン樹脂発泡体で構成されている現像装置を特徴とする。
また、請求項11の発明は、請求項7乃至10のいずれか1項記載の現像装置において、前記清掃手段の近傍に、前記清掃手段に付着したトナーを吸引する吸引機構を備えた現像装置を特徴とする。
また、請求項12の発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体に形成された静電潜像に対してトナーを供給して現像する現像装置とを、少なくとも一体に連結したプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、請求項1乃至11のいずれか1項記載の現像装置であるプロセスカートリッジを特徴とする。
また、請求項13の発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体に形成された静電潜像に対してトナーを供給して現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、前記現像装置は、請求項1乃至11のいずれか1項記載の現像装置で画像形成装置を特徴とする。
The invention according to
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the seventh or eighth aspect, wherein at least a surface of the cleaning unit that contacts the movable shutter is formed of a melamine resin foam.
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided the developing device according to any one of the seventh to tenth aspects, wherein the developing device includes a suction mechanism that sucks toner adhering to the cleaning unit in the vicinity of the cleaning unit. Features.
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an image carrier on which an electrostatic latent image is formed on a surface, and a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the image carrier and develops the image carrier. 12. The process cartridge connected to at least one body, wherein the developing device is a process cartridge which is the developing device according to any one of claims 1 to 11.
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an image carrier on which an electrostatic latent image is formed on a surface, and a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the image carrier and develops the image carrier. In the image forming apparatus provided, the developing device is the developing device according to any one of claims 1 to 11, and is characterized by the image forming device.
本発明によれば、前記開口を開閉する可動シャッタを配設し、前記像担持体上に第1の所定時間静電潜像が形成されない状態が継続後、当該像担持体に前記静電潜像が形成される際に、前記可動シャッタによって前記開口を遮蔽して、前記現像剤攪拌手段と前記現像スリーブとを作動させて第2の所定時間前記トナーを帯電させた後に、前記可動シャッタを移動させて前記開口を開放して前記像担持体上の静電潜像に対してトナーを供給するように、前記可動シャッタを移動させる可動シャッタ移動手段を制御手段によって制御することによって、画像形成装置が長期において作動されずに放置された後に画像形成動作を作動させた場合にも、可動シャッタの開閉を迅速かつ適切に行なうことが可能な現像装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, a movable shutter that opens and closes the opening is disposed, and after the state where no electrostatic latent image is formed on the image carrier for a first predetermined time continues, the electrostatic latent image is applied to the image carrier. When the image is formed, the opening is shielded by the movable shutter, the developer agitating means and the developing sleeve are operated to charge the toner for a second predetermined time, and then the movable shutter is moved. The movable shutter moving means for moving the movable shutter is controlled by the control means so as to move and open the opening to supply toner to the electrostatic latent image on the image carrier, thereby forming an image. A developing device capable of opening and closing a movable shutter quickly and appropriately even when an image forming operation is activated after the device has been left unoperated for a long period of time, and a process car including the developing device It is possible to provide a ridge and an image forming apparatus.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
始めに、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図1は、本発明による一実施形態に係るプリンタの概略構成図である。図1において、このプリンタ100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を生成するための4つのプロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kを備えている。これらは、画像形成物質として互いに異なる色のY、M、C、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ6Yを例にすると、図2に示すように、ドラム状の感光体1Yの周囲に、ドラムクリーニング装置2Y(図1参照)、除電装置(不図示)、帯電装置4Y(図1参照)、現像装置5Y等が感光体1Yと一体に組み付けられている。
このプロセスカートリッジ6Yは、プリンタ100本体に脱着可能であり、プロセスカートリッジ6Yをプリンタ100から抜き出して一度に消耗部品を交換できるようになっている。従って、部品交換時のサービスマンあるいはユーザの作業を軽減して、サービス性およびユーザビリティを向上できる。
なお、このプロセスカートリッジ6Yは、上記実施形態で示すように、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像装置5Yの全てを感光体1Yと一体に構成する必要はなく、感光体1Yと現像装置5Yあるいは、感光体1Yと現像装置5Yと帯電装置4Y等の他の装置と一体構成したものであっても良い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described as an example of an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. First, the basic configuration of the printer will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
The process cartridge 6Y can be attached to and detached from the main body of the
In the process cartridge 6Y, as shown in the above embodiment, the drum cleaning device 2Y, the static eliminator (not shown), the charging device 4Y, and the developing
本プリンタ100においては、プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kと、トナーボトル32Y、32M、32C、32Kとを、それぞれプリンタ100本体に対して別々に着脱可能に構成することで、プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kとトナーボトル32Y、32M、32C、32Kとを別個独立に交換可能としてトナーボトル32Y、32M、32C、32Kの交換を容易に行うことが可能となっている。
上記帯電装置4Yは、図1に示すように、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体1Yの表面を一様帯電させる。一様帯電された感光体1Yの表面に、露光装置7(図1参照)から放射されるレーザ光LYによって露光走査されてY用の静電潜像が形成、担持される。このYの静電潜像は、Yトナーを用いる現像装置5Yによって、後述するように、Yトナー像に現像される。そして、Yトナー像は、矢印A方向に移送される無端状の中間転写ベルト8上に中間転写される。ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体1Y表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ6M、6C、6Kにおいても、同様にして感光体1M、1C、1K上にM、C、Kトナー像が形成され、中間転写ベルト8上に中間転写される。
In the
As shown in FIG. 1, the charging device 4Y uniformly charges the surface of the
先に示した図1において、プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kの図中下方には、露光装置7が配設されている。潜像形成手段たる露光装置7は、画像情報に基づいて発したそれぞれの色画像に対応するレーザ光LY、LM、LC、LKを、プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kにおけるそれぞれの感光体1Y、1M、1C、1Kに照射してそれぞれの色画像に対応する静電潜像を形成する。なお、露光装置7は、光源から発したレーザ光LY、LM、LC、LKを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
露光装置7の図中下側には、図1に示すように、紙収容カセット26、これらに組み込まれた給紙ローラ27、レジストローラ対28などを有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット26は、記録媒体たる転写紙Pが複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Pには給紙ローラ27が当接している。給紙ローラ27が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対28は、転写紙Pを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ27と、タイミングローラ対たるレジストローラ対28との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Pを収容手段たる紙収容カセット26から後述の2次転写ニップまで搬送するものである。
In FIG. 1 shown above, an
As shown in FIG. 1, a sheet feeding unit having a
プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kの図中上方には、中間転写体たる無端状の中間転写ベルト8を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット15が配設されている。この中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8の他、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9K、クリーニング装置10などを備えている。また、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14なども備えている。中間転写ベルト8は、これら3つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回り(矢印A方向)に無端移動せしめられる。1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト8を感光体1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。
これらは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する方式のものである。1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってY、M、C、K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体1Y、1M、1C、1K上のY、M、C、Kトナー像が重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
Above the process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K in the drawing, an
In these methods, a transfer bias having a polarity opposite to that of toner (for example, plus) is applied to the back surface (loop inner peripheral surface) of the
上記2次転写バックアップローラ12は、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。中間転写ベルト8上に形成された4色トナー像は、この2次転写ニップで転写紙Pに転写される。2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。
上記2次転写ニップにおいては、転写紙Pが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト8と2次転写ローラ19との間に挟まれて、上記レジストローラ対28側とは反対方向に搬送される。2次転写ニップから送り出された転写紙Pは、定着装置20のローラ20a及び20b間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された4色トナー像が定着される。その後、転写紙Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部30が形成されており、上記排紙ローラ対29によって機外に排出された転写紙Pは、このスタック部30に順次スタックされる。
The secondary
In the secondary transfer nip, the transfer paper P is sandwiched between the
上記プロセスカートリッジ6Y内の現像装置5Yの構成について図2に基づいて説明する。現像装置5Yは、内部に磁界発生手段を備え、磁性キャリア粒子とトナーを含む二成分系現像剤を表面に担持して回転する非磁性の現像スリーブ51を有する現像剤担持体である現像ローラ49と、現像スリーブ51上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクター52とを備えている。ドクター52の現像剤搬送方向上流側には、感光体1Yと対向した現像領域に搬送されずにドクター52で規制された現像剤を収容する現像剤収容部53が形成されている。また、現像剤収容部53に隣接し、トナーを収容するトナー収容部54と、トナーを撹拌搬送するためのトナー搬送スクリュー55A、55Bとを備えている。現像スリーブ51と、トナー搬送スクリュー55A、55Bとは、現像ハウジング50内に回転可能に取り付けられており、この現像ハウジング50内に、ドクター52と、現像剤収容部53と、トナー収容部54とが形成されている。なお、図2中、符号56は、トナー補給口である。
The configuration of the developing
次に、この現像装置5Yの動作について説明する。上記現像装置5Yにおいては、前記現像ローラ49の磁界発生手段によって現像スリーブ51上に現像剤層を形成する。また、現像スリーブ51の回転により搬送される現像剤層の動きにより現像剤収容部53からトナーを現像剤内に取り込む。このトナーの取り込みは、現像剤が所定のトナー濃度範囲内になるようにトナー濃度検知手段48Yによってトナー濃度の検知を行ないそれに基づいて制御しながら行う。現像剤中に取り込まれたトナーは、トナー搬送スクリュー55A、55Bによる攪拌及び、現像スリーブ51とドクター52との間でのキャリアとの摩擦帯電により帯電する。帯電したトナーを含む現像剤は、現像ローラ49の内部に磁界発生手段を有する現像スリーブ51の表面に供給され、磁界発生手段の磁力により担持される。
現像スリーブ51に担持された現像剤層は、現像スリーブ51の回転に伴い矢印B方向に搬送される。途中、ドクター52で現像剤層の層厚を規制されたのち、感光体1Yと対向する現像領域となる開口50aまで搬送される。現像領域では、感光体1Y上に形成された静電潜像に対して、磁界発生手段によって形成された現像剤の現像ブラシからトナーを供給して静電潜像をトナー像化して現像が行われる。現像スリーブ51上に残った現像剤層は現像スリーブ51の回転に伴い現像剤収容部53の現像剤搬送方向上流部分に搬送される。
Next, the operation of the developing
The developer layer carried on the developing
この場合、現像剤が、長期間使用されていない場合や高温高湿環境に放置された場合に、トナーとキャリアの摩擦帯電がされない、或いは、摩擦帯電し難い状態となるので、トナーの帯電量が低下する。このように、トナーの帯電量が低下した状態で、画像形成動作を始めると、トナーとキャリアの静電気的な付着力が弱くなっているために、現像スリーブ51の回転の遠心力により、トナーが開口50aから機内に飛散することで、機内汚れやトナー落ち等の異常画像、場合によっては飛散トナーが機内から出て粉塵となり人体に悪影響を与える等の問題がある。特に、画像形成動作のスタート時には、トナーの帯電が低下している場合が多く、トナー飛散が多く発生する。
そこで、本発明においては、長期間使用されていない場合や高温高湿環境に放置された場合等、第1の所定時間以上、感光体1Y上に静電潜像が形成されない状態が継続後に、再び、感光体1Yの表面に静電潜像が形成される際に、現像装置5Yの開口50aを可動シャッタ58で遮蔽し、現像剤を現像装置5Y内に密閉し、トナーを現像装置5Y外に飛散させないようにしている。そして、トナー搬送スクリュー55A、55Bと、現像スリーブ51を第2の所定時間回転駆動して、トナーとキャリアを摩擦させる、或いは、ドクター52やトナー搬送スクリュー55A、55B等で現像剤を摩擦することで、トナーの帯電を立ち上げ、トナーとキャリアの静電的付着力を確保するようにしている。
In this case, when the developer has not been used for a long time or is left in a high temperature and high humidity environment, the toner and the carrier are not triboelectrically charged or hardly triboelectrically charged. Decreases. As described above, when the image forming operation is started in a state where the charge amount of the toner is reduced, the electrostatic adhesion force between the toner and the carrier is weakened. By scattering from the
Therefore, in the present invention, after a state where no electrostatic latent image is formed on the
このような2つの動作を画像形成前におこなうことによって、画像形成時(特に、画像形成動作のスタート時)のトナー飛散による不具合を防止することが可能となる。この場合に、このような動作を迅速かつ確実に行なわせるために、本発明による第1実施形態に係る現像装置5Yにおいては、図2及び図3に示すように、現像装置5Yの開口50aを開閉する可動シャッタ58を配設し、この可動シャッタ58を開閉する可動シャッタ移動手段59を取り付けたものである。この可動シャッタ移動手段59は、可動シャッタ58を矢印C1及びC2方向に移動させる可動シャッタ駆動手段60を有している。そして、この可動シャッタ駆動手段60を制御手段61によって制御して、第1の所定時間(例えば72時間)感光体1Y上に静電潜像が形成されない状態が継続した後に、再び、感光体1Yの表面に静電潜像が形成される際に、現像装置5Yの開口50aを可動シャッタ58で遮蔽する。続いて、可動シャッタ58による開口50aの遮蔽後、第2の所定時間(例えば、5分)後に、制御手段61によって可動シャッタ駆動手段60を作動させて可動シャッタ58を移動させて現像装置5Yの開口50aを開放するようにしてある。なお、上記第1の所定時間及び第2の所定時間の数値は一例であり、現像システムやトナーの帯電量を考慮して種々の数値を採用することができる。
即ち、図2に示すように、入力手段62で、第1の所定時間、感光体1Y上に静電潜像が形成されない状態が継続していることを検知し、再び、感光体1Yの表面に静電潜像が形成される動作が開始されることを検知した際に、制御手段61に入力信号を供給して、可動シャッタ駆動手段60を駆動する。その結果、可動シャッタ駆動手段60の駆動によって、可動シャッタ移動手段59が作動して、可動シャッタ58をC1方向に上昇させ、現像装置5Yの開口50aを遮蔽する。この場合、可動シャッタ58は、0.05mm厚のプラスチック製又は金属製の板状体で作成されており、可動シャッタ駆動手段60を作動させて可動シャッタ移動手段59によって可動シャッタ58をC1方向に上昇させて現像装置5Yの開口50aを可動シャッタ58で遮蔽し、現像剤を現像装置5Y内に密閉することが可能となっている。なお、上記可動シャッタの厚みは、一例であり、現像システムやトナーの帯電量を考慮して種々の厚みとすることができる。
By performing these two operations before image formation, it is possible to prevent problems due to toner scattering during image formation (particularly at the start of the image formation operation). In this case, in order to perform such an operation quickly and reliably, the developing
That is, as shown in FIG. 2, the input means 62 detects that an electrostatic latent image is not formed on the
可動シャッタ移動手段59としては、例えば、カム機構のカム面を可動シャッタ58の底面部58aに当接させ、カム機構を可動シャッタ駆動手段60となる駆動モータを回転させることによって可動シャッタ58を上下動可能とすることができる。その他、可動シャッタ58の側面を保持するラックギヤと、このラックギヤと噛合してラックギヤを上下動させるピニオンギヤとを使用し、ピニオンギヤを回転させることによって、可動シャッタ58を上下動させるようにしても良い。
なお、この実施形態においては、可動シャッタ58による現像装置5Yの開口50aのシール性を向上させるために、トナー飛散を抑制するシール部57がドクター52に連結して形成されている。
このようにして、現像装置5Yの開口50aが可動シャッタ58によって遮蔽された状態で、図3に示すように、第2の所定時間、トナー搬送スクリュー55A、55Bと現像スリーブ51を回転駆動して、トナーとキャリアを摩擦させる、或いは、ドクター52やトナー搬送スクリュー55A、55B等で現像剤をしごくことで、トナーの帯電の立ち上げを行なう。しかる後、前記第2の所定時間及びトナー搬送スクリュー55A、55Bと現像スリーブ51の回転停止を検知したときに、入力手段62から可動シャッタ下降の信号が制御手段61に送給され、可動シャッタ駆動手段60を駆動させて可動シャッタ58が矢印C2方向に下降され(図3参照)、現像装置5Yの開口50aが開放され、感光体1Yにトナー供給が可能となり、通常の画像形成(作像)動作が開始される。
As the movable
In this embodiment, in order to improve the sealing performance of the opening 50 a of the developing
In this manner, with the
このようなシャッタの開閉動作に伴うトナーの帯電処理(以下作像前処理という)を行なった場合と行なわない場合におけるトナーの帯電量(Q/M)と飛散トナー量を測定した。その結果を図4及び図5に示す。
図4は、27℃、80%RH環境にて、現像剤を72時間放置した後、上記の作像前処理動作を実施した場合(棒グラフ1)と、作像前処理動作を実施しなかった場合(棒グラフ2)のトナー帯電量(Q/M)の測定結果である。
図5は、ダストトラックにて、作像開始時からのトナー飛散量をモニタした結果である。
図4の結果から、作像前処理動作を実施した場合(棒グラフ1)の方が作像前処理動作を実施しなかった場合(棒グラフ2)に比べて2倍以上トナー帯電量が高いことが明らかである。
また、図5の結果から、前処理動作アリの方(曲線3)は、前処理動作ナシ(曲線4)と比較して、トナー飛散量が大幅に低減していることが分かる。
The amount of toner charge (Q / M) and the amount of scattered toner were measured with and without the toner charging process (hereinafter referred to as pre-image forming process) accompanying the opening and closing operation of the shutter. The results are shown in FIGS.
FIG. 4 shows a case where the above-mentioned image pre-processing operation was performed after leaving the developer for 72 hours in an environment of 27 ° C. and 80% RH (bar graph 1), and the image pre-processing operation was not performed. It is a measurement result of toner charge amount (Q / M) in the case (bar graph 2).
FIG. 5 shows the result of monitoring the amount of toner scattering from the start of image formation using a dust track.
From the result of FIG. 4, the toner charge amount is twice or more higher when the pre-image processing operation is performed (bar graph 1) than when the pre-image processing operation is not performed (bar graph 2). it is obvious.
From the results of FIG. 5, it can be seen that the amount of toner scattering is significantly reduced in the pre-processing operation ant (curve 3) compared to the pre-processing operation pear (curve 4).
次に、本発明による第2実施形態に係る現像装置について、図6及び図7に基づいて説明する。
図6は、本発明による第2実施形態に係る現像装置におけるシャッタの配置位置を説明するための概略構成図である。
図7は、可動シャッタで開口を遮蔽した場合における磁気ブラシの長さと可動シャッタ位置との関係でトナー帯電量の変化状態を棒グラフで示す図である。
この第2実施形態においては、第1実施形態に係る現像装置5Yにおいて、可動シャッタ58の配設位置を種々変更して、トナー帯電量の変化状態を検討し、可動シャッタ58の最適配設位置を検討した。その結果、図6に示すように、可動シャッタ58の配設位置を、可動シャッタ58に表面58bと現像スリーブ51の間隔をL、現像スリーブ51上に形成された磁気ブラシJの長さMに対してL(mm)<M(mm)とすれば、可動シャッタ58で開口50aを遮蔽してトナーを摩擦帯電させた際に、トナー帯電量が大きくなることを究明した。
即ち、可動シャッタ58の表面58bに現像スリーブ51上に形成された磁気ブラシJが接触している場合(接触)と、可動シャッタ58の表面58bに磁気ブラシJが接触していない場合(非接触)で開口50aを遮蔽した場合に、第2の所定時間を同時間として、作像前処理動作を実施した後と作動前処理動作の実施前について、トナー帯電量の測定を行なった。
Next, a developing device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram for explaining the position of the shutter in the developing device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a bar graph showing a change state of the toner charge amount in relation to the length of the magnetic brush and the position of the movable shutter when the opening is shielded by the movable shutter.
In the second embodiment, in the developing
That is, when the magnetic brush J formed on the developing
図7は、その結果を示し、棒グラフ5は、接触状態で作像前処理動作を実施した後のトナー帯電量を、棒グラフ6は、接触状態で、作像前処理動作の実施前のトナー帯電量を、棒グラフ7は、非接触状態で作像前処理動作を実施した後のトナー帯電量を、棒グラフ8は、非接触状態で、作像前処理動作の実施前のトナー帯電量を示している。この結果から明らかなように、作像前処理動作を実施する場合には、可動シャッタ58の配置位置として、可動シャッタ58に表面58bと現像スリーブ51の間隔をL、現像スリーブ51上に形成された磁気ブラシJの長さMに対してL(mm)<M(mm)とすれば、トナー帯電量が増加してトナーの帯電の立ち上がりが早いことが分かる。
このようなL<Mの関係とするには、実施する画像形成装置のシステムに合わせて、感光体1Yと現像スリーブ51の間隔(現像ギャップ)を狭めることでLを小さくしても構わないし、ドクター52と現像スリーブ51との間隔(ドクターギャップ)を広げることで、現像剤の汲み上げ量を増加させ、磁気ブラシJの長さMを大きくしても構わない。このようなL<Mとすることによって、作像前処理動作の際、磁気ブラシJと可動シャッタ58が接触して、磁気ブラシJが可動シャッタ58の表面に摺接して現像剤がしごかれることにより、トナーの帯電効率が上昇する。因みに、この第2実施形態においては、磁気ブラシJの長さMが約0.6mm、間隔Lが約0.3mmとなるような位置に可動シャッタ58を設定した。なお、この実施形態におけるM及びLの上記数値は一例であり、これに限らず、現像システムやトナーの帯電量を考慮して種々の値を採用できることは言うまでもない。
FIG. 7 shows the results. The
In order to achieve such a relationship of L <M, L may be reduced by narrowing the interval (development gap) between the
次に、本発明による第3実施形態について説明する。
前述の第1実施形態においては、可動シャッタ58の表面58bにおいてトナー汚れが促進すると、可動シャッタ移動手段59の可動シャッタ58の導入口および内部にもトナー粒子が侵入、付着し、可動シャッタ移動手段59の故障等の不具合が発生する。そのため、作像前処理動作の際、磁気ブラシJと接触する可動シャッタ58の表面58bの凹凸の平均間隔(Sm)を使用するトナー粒子の重量平均粒径(Dv)より小さくすることによって、トナー粒子が可動シャッタ58の表面58bに付着し難くすることによって可動シャッタ移動手段59内へのトナー粒子の侵入を防止するようにしている。このようなトナー粒子の重量平均粒径(Dv)は、通常、1μm〜50μmのものが使用されており、このトナー粒子の重量平均粒径(Dv)を考慮して、可動シャッタ58の表面58bの凹凸の平均間隔(Sm)を適宜Sm<Dvとなるように設定すれば良い。
Next, a third embodiment according to the present invention will be described.
In the first embodiment described above, when toner contamination is promoted on the
以下に、凹凸平均間隔(Sm)の概説および重量平均粒径(Dv)の測定法を説明する。
[凹凸平均間隔(Sm)]
可動シャッタ58の表面58bの粗さを測定して図8に示すような粗さ曲線を求める。この粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さDだけ抜き取り、1つの山(Sm1)及びそれに隣り合う1つの谷(Sm2)に対応する長さを測定し、これらの長さSm1〜Smnの平均長さSm(ミリメートル)を次式(数1)より算出した。
(数1)
この場合、Smは機械の送り量に対応することが多く、Smが小さいと加工の目が細かいと判断される。
Below, the outline | summary of an uneven | corrugated average space | interval (Sm) and the measuring method of a weight average particle diameter (Dv) are demonstrated.
[Average unevenness (Sm)]
The roughness of the
(Equation 1)
In this case, Sm often corresponds to the feed amount of the machine, and if Sm is small, it is judged that the eyes of processing are fine.
[重量平均粒径(Dv)]
トナー粒子の重量平均粒径(Dv)や個数平均粒径(Dn)は、コールターカウンター法により測定する。トナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dn)を求めることができる。チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
磁気ブラシJと可動シャッタ58が接触する面58bの凹凸平均間隔(Sm)を、使用するトナーの重量平均粒径(Dv)より小さくすることで、物理的にトナー粒子が可動シャッタ58の表面58bの凹凸部へ侵入し難くなり、可動シャッタ58の表面58bのトナー汚れを軽減できる。しかし、可動シャッタ58の表面58bの凹凸およびトナー粒径にはバラツキがあるために、この凹凸及びトナー粒径を規定するだけでは、完全に可動シャッタ58のトナー汚れを無くすことが出来ない。特に、凹凸平均間隔(Sm)より小径を有するトナーの微粉成分は、可動シャッタ58の表面58bの凹凸部へ容易に入り込み、可動シャッタ表面を汚してしまう。そのために、本発明においては、現像剤中のトナー量を規定することを考えた。
[Weight average particle diameter (Dv)]
The weight average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dn) of the toner particles are measured by a Coulter counter method. Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter).
First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the weight and number of toner particles or toner are measured and measured by the measuring device using a 100 μm aperture as the aperture. Calculate distribution and number distribution. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dn) of the toner can be obtained. As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
By making the unevenness average interval (Sm) of the
図9は、トナーの個数微粉含有率と第2の所定時間、作像前処理動作を実施した可動シャッタ表面のトナー汚れとの関係を示すグラフ図である。なお、図9において、可動シャッタ表面のトナー汚れをテープに転写した際の濃度としてX−Rite製トナー濃度検出装置によりIDを測定した。このID値が高い程トナー汚れが多いことを示している。
この図9の結果から、トナーの個数微粉含有率が高くなるにつれ、IDが大きくなり、トナー汚れが多くなるが、トナーの個数微粉含有率が20%を越すと急激にIDがおおきくなることが明らかである。この結果から、トナーの個数微粉含有率を20%以下と規定なるようなトナーを使用することによって、可動シャッタのトナー汚れは問題無いレベル迄大きく改善する。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the toner fine powder content and the toner contamination on the surface of the movable shutter that has been subjected to the pre-image forming operation for a second predetermined time. In FIG. 9, ID was measured by an X-Rite toner density detector as the density when the toner stain on the surface of the movable shutter was transferred to the tape. A higher ID value indicates more toner contamination.
From the results of FIG. 9, as the number fine powder content of the toner increases, the ID increases and the toner contamination increases, but when the toner fine powder content exceeds 20%, the ID suddenly increases. it is obvious. From this result, the toner contamination of the movable shutter is greatly improved to a level where there is no problem by using the toner whose toner fine particle content is defined as 20% or less.
次に、本発明による第4実施形態について、図10に基づいて説明する。図10は、可動シャッタの表面に帯電制御剤を含む被膜で被覆した場合と当該被膜を形成しない場合における第2の所定時間、作像前処理動作を実施した可動シャッタ表面のトナー汚れとの関係をグラフで示す図である。
前述第3実施形態においては、可動シャッタのトナー汚れの軽減を、トナーの個数微粉含有率を20%以下と規定することによって達成した。しかしながら、この方法では、可動シャッタの製造工程やトナーの分級工程が複雑化することや製造コストが高くなるという問題がある。
そこで、本実施形態においては、可動シャッタ58の表面58bを、トナーの帯電と同極性の帯電制御剤を含む被膜で被覆して、可動シャッタ58の表面58bにトナーが被着することを抑制して可動シャッタ58のトナー汚れを軽減するようにしている。可動シャッタ58の表面58bの極性をトナーの帯電と同極性とすると、トナーと可動シャッタ58の表面58bの間に反発力が働き、トナーが可動シャッタ58に付着し難くなり、可動シャッタ58のトナー汚れを低減することができる。
Next, 4th Embodiment by this invention is described based on FIG. FIG. 10 shows the relationship between the surface of the movable shutter that has been coated with a coating containing a charge control agent and the toner contamination on the surface of the movable shutter that has undergone the pre-image processing operation for a second predetermined time when the coating is not formed. FIG.
In the third embodiment described above, the toner contamination of the movable shutter is reduced by defining the toner fine powder content rate to 20% or less. However, this method has problems that the manufacturing process of the movable shutter and the toner classification process are complicated and the manufacturing cost is increased.
Therefore, in the present embodiment, the
図10に、可動シャッタ58の表面58bを、トナーの帯電と同極性の帯電制御剤を含む被膜で被覆した場合(コート有り)とコートなしの場合における可動シャッタ表面のトナー汚れをテープに転写した際の濃度としてX−Riteにより測定したID値を示している。図10中、棒グラフ10は、コート有りの場合、棒グラフ11は、コートなしの場合を示している。この結果から、コートを形成した場合には、コートを形成しない場合に比してトナー汚れが半分以下に軽減されることが明らかである。
帯電制御剤を含む被膜は、帯電制御剤を結着剤と共に溶剤に溶解した塗布液を可動シャッタ58の表面58bに塗布することによって容易に形成することができる。この場合、トナーが正帯電の場合には、可動シャッタ表面58bには正帯電の帯電制御剤である下記構造式(1)を有するニグロシン系染料類や下記一般式1を有する第4級アンモニウム塩類等を使用することができる。なお、下記一般式(1)中、R1〜R4はアルキル基、Xは、ハロゲン等のアニオン成分を示す。
構造式(1)
一般式(1)
In FIG. 10, the toner stains on the surface of the movable shutter when the
The coating film containing the charge control agent can be easily formed by applying a coating solution obtained by dissolving the charge control agent in a solvent together with the binder to the
Structural formula (1)
General formula (1)
トナーが負帯電の場合、可動シャッタ表面58bには、負帯電の帯電制御剤である下記一般式(2)で示すアゾ系金属錯体類、下記一般式(3)のサリチル酸金属錯体類や下記構造式(2)のカリックスアレン類を使用することができる。もちろん、帯電制御剤で同様の効果が得られる物質であれば、上記に挙げた物質以外の物質も使用することができる。
[一般式(2)]
なお、上記一般式(2)中、Mは、Cr及びFeから選択される金属原子、Xはハロゲン原子、Yは、H等のカチオン成分である。
一般式(3)
上記一般式(3)中、Mは、Cr、Zn、Al、Fe、ZrO、Bから選択される原子又は化合物である。
構造式(2)
When the toner is negatively charged, the
[General formula (2)]
In the general formula (2), M is a metal atom selected from Cr and Fe, X is a halogen atom, and Y is a cation component such as H.
General formula (3)
In the general formula (3), M is an atom or compound selected from Cr, Zn, Al, Fe, ZrO, and B.
Structural formula (2)
次に、本発明による第5実施形態について、図11及び図12に基づいて説明する。
図11は、本発明による第5実施形態に係る現像装置の概略構成を示す図である。図12は、可動シャッタに直流バイアス電圧を印加した場合と印加しない場合におけるトナー帯電量との関係をグラフで示す図である。
この第5実施形態においては、図11に示すように、可動シャッタ58を、例えば金属等の導電性材料で構成して、可動シャッタ58の表面58bに導電層58cを形成している。そして、この導電層58cに、直流バイアス電源63からトナーと同極性のバイアスを印加するように、スイッチ手段SW1で印加時期を制御手段61で制御されている。このとき、現像ローラ49は、接地されているために、可動シャッタ58と現像スリーブ51に電界が発生する。このようにして、トナーと同極性のバイアスを印加することで、作像前処理動作の際に、可動シャッタ58と現像スリーブ51間を通過したトナーへの電荷注入を利用することで、トナーの帯電効率を上昇させることができる。なお、この第5実施形態においては、可動シャッタ58として、金属等の導電性材料で形成したが、基材として板状のプラスチックを使用し、その表面に金属メッキ等による導電層58cを形成したものであっても良い。
Next, 5th Embodiment by this invention is described based on FIG.11 and FIG.12.
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a developing device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the toner charge amount when the DC bias voltage is applied to the movable shutter and when it is not applied.
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 11, the
図12は、27℃、80%RH環境にて、現像剤を72時間放置した後に、作像前処理動作を行なう際に、トナーと同極性の直流バイアスを印加した場合(棒グラフ13)及び作像前処理動作を行なう前に、トナーと同極性の直流バイアスを印加した場合(棒グラフ12)並びに作像前処理動作を行なう際に、トナーと同極性の直流バイアスを印加しない場合(棒グラフ15)及び作像前処理動作を行なう前に、トナーと同極性の直流バイアスを印加しない場合(棒グラフ14)のトナー帯電量(Q/M)の測定結果を示している。この場合、作像前処理動作の第2の所定時間は同じとしている。
この図12の結果から、バイアス印加しトナーへの電荷注入を実施した方がバイアス印加をしない場合より大幅にトナー帯電量を上昇できることが明らかである。
FIG. 12 shows a case where a direct current bias having the same polarity as that of the toner is applied (bar graph 13) and the image forming operation when the image forming preprocessing operation is performed after leaving the developer for 72 hours in an environment of 27 ° C. and 80% RH. When a DC bias having the same polarity as that of the toner is applied before the image pre-processing operation (bar graph 12), and when performing a pre-image processing operation, the DC bias having the same polarity as that of the toner is not applied (bar graph 15). In addition, the measurement result of the toner charge amount (Q / M) when the DC bias having the same polarity as that of the toner is not applied (bar graph 14) before the image forming preprocessing operation is shown. In this case, the second predetermined time of the image forming preprocessing operation is the same.
From the results of FIG. 12, it is clear that the toner charge amount can be significantly increased when the bias is applied and the charge is injected into the toner than when the bias is not applied.
次に、本発明による第6実施形態について、図13及び図14に基づいて説明する。
図13は、本発明による第6実施形態に係る現像装置の概略構成を示す図である。図14は、可動シャッタに交流バイアス電圧を印加した場合、直流バイアス電圧を印加した場合及びバイアス電圧を印加しない場合におけるトナー帯電量との関係を示すグラフ図である。
この第6実施形態においては、図13に示すように、金属等の導電性材料で構成した可動シャッタ58の導電層58cに、直流バイアス電源63及び交流電源64を接続して交流に直流バイアスを重畳した交流バイアスを印加するように、スイッチ手段SW2で印加時期を制御手段61で制御されている。
交流電圧を重畳すると、トナーへの電荷注入効果に加え、現像剤中の電荷を帯びた粒子(キャリアおよびトナー)が振動運動を繰り返すために、トナーとキャリアの摩擦帯電の効率が上昇する。
Next, 6th Embodiment by this invention is described based on FIG.13 and FIG.14.
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a developing device according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a graph showing the relationship between the toner charge amount when an AC bias voltage is applied to the movable shutter, when a DC bias voltage is applied, and when no bias voltage is applied.
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 13, a DC
When the AC voltage is superimposed, in addition to the charge injection effect on the toner, the charged particles (carrier and toner) in the developer repeat the oscillating motion, so that the efficiency of triboelectric charging between the toner and the carrier increases.
図14は、27℃、80%RH環境にて、現像剤を72時間放置した後に、作像前処理動作を行なう際に、交流バイアスを印加した場合(棒グラフ17)及び作像前処理動作を行なう前に、交流バイアスを印加した場合(棒グラフ16)、作像前処理動作を行なう際に、トナーと同極性の直流バイアスを印加した場合(棒グラフ19)、作像前処理動作を行なう前に、トナーと同極性の直流バイアスを印加した場合(棒グラフ18)並びに作像前処理動作を行なう際に、バイアスを印加しない場合(棒グラフ21)及び作像前処理動作を行なう前に、バイアスを印加しない場合(棒グラフ20)のトナー帯電量(Q/M)の測定結果を示している。この場合、作像前処理動作の第2の所定時間は同じとしている。
この図14の結果から、作像前処理動作を行なう際に、直流バイアスに交流バイアスを重畳した場合の方が、直流バイアス印加のみの場合、あるいは、バイアス印加無しの場合より大幅にトナー帯電量を上昇できることが分かる。
FIG. 14 shows a case where an AC bias is applied (bar graph 17) and an image pre-processing operation when an image pre-processing operation is performed after leaving the developer for 72 hours in an environment of 27 ° C. and 80% RH. When an AC bias is applied before the image formation (bar graph 16), and when a DC bias having the same polarity as that of the toner is applied during the image formation preprocessing operation (bar graph 19), before the image formation preprocessing operation is performed. When a DC bias having the same polarity as that of the toner is applied (bar graph 18), and when performing the pre-image processing operation, the bias is applied when no bias is applied (bar graph 21) and before performing the pre-image processing operation. The measurement result of the toner charge amount (Q / M) in the case of not performing (bar graph 20) is shown. In this case, the second predetermined time of the image forming preprocessing operation is the same.
From the results shown in FIG. 14, when performing the pre-image processing operation, the toner charge amount is significantly greater when the AC bias is superimposed on the DC bias than when only the DC bias is applied or when no bias is applied. It can be seen that can rise.
ところで、画像形成装置が、長期間使用(第1の所定時間)されていない場合や高温高湿環境に放置された場合であっても、上記の第1乃至第6の実施形態において説明した可動シャッタ58の開閉動作を伴う作像前処理を毎回実行すると、ユーザの待ち時間や消費電力が増加したり、現像剤の劣化を必要以上に促進させてしまうという等の問題がある。そのような問題は、現像装置内トナーの帯電量が低下しており、作像スタート時にトナー飛散が発生する条件を満たしたときにのみ作像前処理動作を実行するようにして解消はできる。
しかしながら、二成分現像装置の構成の場合、作像前処理動作時(可動シャッタ移動時および撹拌時)に、可動シャッタ58と磁気ブラシJが接触するので、トナーが可動シャッタ58の現像スリーブ51側の表面58bに付着するという問題が残る。
By the way, even when the image forming apparatus is not used for a long time (first predetermined time) or is left in a high temperature and high humidity environment, the movable apparatus described in the first to sixth embodiments is used. When the pre-image forming process involving the opening / closing operation of the
However, in the case of the configuration of the two-component developing device, the
一般的にもそうだが、本実施例の画像形成装置は、下記の(1)〜(3)のような条件のとき、現像装置周辺の温度は、高温に達する。例えば、本実施例の場合、(1)〜(3)の条件が全て重なったときの現像装置周辺の温度は、約55℃となる。
(1)高温環境で使用されたとき
(2)連続通紙のとき
(3)両面通紙のとき
可動シャッタ58の表面58bの付着トナーは、50℃超の高温環境にある程度以上の長時間放置されると、トナーのワックス成分の染み出し等の原因で、凝集化したり、表面58bに固着したりする。可動シャッタ58の移動に支障をきたし、動作不良を起こし、場合によっては故障することもある。
そこで、可動シャッタ58の表面58bを、可動シャッタの移動時に清掃部材により摺擦することで、付着トナーを除去し、表面58bへのトナー固着およびそれに伴う不具合を防止する。
As is generally the case, in the image forming apparatus of this embodiment, the temperature around the developing device reaches a high temperature under the following conditions (1) to (3). For example, in the case of the present embodiment, the temperature around the developing device when the conditions (1) to (3) all overlap is about 55 ° C.
(1) When used in a high temperature environment (2) When continuous paper is passed (3) When double-sided paper is passed Adhered toner on the
Therefore, the
図15、16は、可動シャッタを清掃する清掃部材を設けた現像装置の第1の例を示す図である。
図15は、可動シャッタの収納時を示す図であり、図16は、可動シャッタの移動時を示す図である。なお、図15、図16において図2、図3と同じ構成には同じ符号を付しており説明は省略する。また、図2、3に示す可動シャッタ駆動手段60、制御手段61、入力手段62は記載を省略している。
なお、図15、16に示す清掃部材は、図6、図11、図13の構成の現像装置にも適用可能であることは言うまでもない。
図15、16に示す、第1の清掃部材(以下、単に清掃部材という)70は、清掃部(清掃手段)70aと、それを支持する清掃部基盤70bからなる。
清掃部材70は、清掃部70aが可動シャッタ58の表面58bに当接するように設けており、可動シャッタ58の移動時に、常に清掃部70aが表面58に当接、摺擦して付着したトナーを除去する。
FIGS. 15 and 16 are views showing a first example of a developing device provided with a cleaning member for cleaning the movable shutter.
FIG. 15 is a diagram showing when the movable shutter is stored, and FIG. 16 is a diagram showing when the movable shutter is moved. 15 and 16, the same components as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The movable shutter driving means 60, the control means 61, and the input means 62 shown in FIGS.
Needless to say, the cleaning member shown in FIGS. 15 and 16 can also be applied to the developing device having the configuration shown in FIGS. 6, 11, and 13.
A first cleaning member (hereinafter simply referred to as a cleaning member) 70 shown in FIGS. 15 and 16 includes a cleaning portion (cleaning means) 70a and a
The cleaning
このように構成することで、可動シャッタ58(表面58b)への付着トナーが、高温環境にて、長時間放置されることが無くなり、可動シャッタの表面58bへのトナー固着による可動シャッタの動作不良、故障等の不具合を防止することが出来る。
なお、清掃部材70の清掃部70aとしては、例えば、ヤング率5000MPa以下の弾性材料とする。こうすることで、可動シャッタ58移動時の可動シャッタ表面58bと清掃部70aが摺擦する際の摩擦力を確保し、清掃能力を向上させることが出来る。
逆に、ヤング率5000Mpa以上では、摺擦時の摩擦力がほとんど得られず、可動シャッタの清掃効果がほとんど得られない。
With this configuration, the toner adhering to the movable shutter 58 (
In addition, as the
On the other hand, when the Young's modulus is 5000 Mpa or more, the frictional force at the time of sliding is hardly obtained, and the cleaning effect of the movable shutter is hardly obtained.
図17は、清掃部材料のヤング率と可動シャッタ表面の清掃率の関係を示す図である。
なお、ここでの可動シャッタ表面58bの清掃率とは、以下の式(数2)により表されるものとする。
(数2)
清掃率[%]=(清掃部材無しの場合の遮蔽部材(可動シャッタ)濃度−清掃部材有り場合の遮蔽部材濃度)/清掃機構無しの場合の遮蔽部材濃度
ただし、遮蔽部材濃度とは、反射型光学濃度計にて可動シャッタの表面濃度を実測した値を用いている。
図17に示すように、ヤング率が5000MPa以上の材料を用いたときは、ほとんど清掃効果が得られていないことが分かる。これは、ヤング率5000Mpa以上では、清掃部70aと可動シャッタ表面58bの摺擦時の摩擦力がほとんど得られない為である。
したがって、清掃部70aの材料は、ヤング率5000MPa以下の弾性材料とすることが望ましい。
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the Young's modulus of the cleaning part material and the cleaning rate of the movable shutter surface.
In addition, the cleaning rate of the
(Equation 2)
Cleaning rate [%] = (shielding member (movable shutter) density without cleaning member−shielding member density with cleaning member) / shielding member density without cleaning mechanism However, the shielding member density is a reflection type. A value obtained by actually measuring the surface density of the movable shutter with an optical densitometer is used.
As shown in FIG. 17, it can be seen that when a material having a Young's modulus of 5000 MPa or more is used, a cleaning effect is hardly obtained. This is because when the Young's modulus is 5000 Mpa or more, almost no frictional force can be obtained during rubbing between the cleaning
Therefore, the material of the
ヤング率5000MPa以下の弾性材料としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、1,2−ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ネオプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどのゴム材料や、ポリエチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、1,2−ポリブタジエン系エラストマー、エチレン−酢酸ビニル系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、天然ゴム系エラストマー、フッ素ゴム系エラストマー、トランス−ポリイソプレン系エラストマー、塩化ポリエチレン系エラストマーなどの熱可塑性エラストマー材料、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタラート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネイト、ポリテトラフルオロチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリロトリルブタジエンスチレン樹脂、メタクリル樹脂などの合成樹脂材料などが挙げられる。
また、清掃部70aの材料をメラミン樹脂発泡体とすることで、清掃部70aの清掃能力を更に向上させることが出来る。
Elastic materials having a Young's modulus of 5000 MPa or less include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, 1,2-polybutadiene, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, butyl rubber, acrylonitrile butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, neopropylene rubber. , Rubber materials such as chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, polysulfide rubber, silicon rubber, fluorine rubber, urethane rubber, polyethylene elastomer, polyolefin elastomer, 1,2-polybutadiene elastomer, ethylene-vinyl acetate Elastomer, polyvinyl chloride elastomer, natural rubber elastomer, fluororubber elastomer, trans-polyisoprene elastomer, polyethylene chloride Thermoplastic elastomer materials such as steamers, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyethylene terephthalate, polypropylene, polystyrene, polyamide, polyurethane, polycarbonate, polytetrafluoroethylene, acrylonitrile butadiene styrene resin, acrylotolyl butadiene styrene resin, methacrylic resin, etc. And synthetic resin materials.
Moreover, the cleaning capability of the
図18は、清掃部70aの材料を代表的な弾性ゴム材料であるエピクロルヒドリンゴムとした場合とメラミン樹脂発泡体とした場合の、可動シャッタ表面58b清掃率(式(数(2))を比較して示す図である。
図18に示すように、清掃部70aをメラミン樹脂発泡体で構成した場合(棒グラフ81)、エピクロルヒドリンゴムの場合(棒グラフ80)と比べて、1.5倍以上清掃率を向上させることができる。
メラミン樹脂発泡体は、発泡体に微細な穴が多数空いている構造であり、その穴に付着トナーを効率良く蓄積できるからである。
FIG. 18 compares the cleaning rate (formula (number (2))) of the
As shown in FIG. 18, the cleaning rate can be improved by 1.5 times or more when the cleaning
This is because the melamine resin foam has a structure in which a large number of fine holes are formed in the foam, and the adhered toner can be efficiently accumulated in the holes.
図19は、可動シャッタを清掃する清掃部材を設けた現像装置の第2の例を示す図である。
図19に示す第2の清掃部材(以下単に清掃部材という)71は、軸心71bとそれを覆う清掃部71aとからなるローラ形状である。
清掃部材71は、清掃部(清掃手段)71aが、可動シャッタ58の表面58bに当接するように設けており、可動シャッタ58の移動時に、常に清掃部71aが表面58に当接した状態で連れ回り、摺擦して付着したトナーを除去する。
このように構成することで、清掃時の清掃部材71に掛かる応力を少なくし、清掃部材を高寿命化することが出来る。
なお、清掃部71aを構成する部材は、上記した第1の清掃部材70の清掃部70aと同様の材質のものを使用出来る。
FIG. 19 is a diagram illustrating a second example of the developing device provided with a cleaning member for cleaning the movable shutter.
A second cleaning member (hereinafter simply referred to as a cleaning member) 71 shown in FIG. 19 has a roller shape including an
The cleaning
By comprising in this way, the stress concerning the cleaning
In addition, the member which comprises the
図20は、図15、図16に示した第1の清掃部材70の清掃部70aと、図19に示す第2の清掃部材71の清掃部71aが破綻するまでの可動シャッタ58の移動動作回数を比較した図である。
なお、清掃部は、どちらも同じメラミン樹脂発泡体を使用している。
図20に示すように、第1の清掃部材70の清掃部は、23回の移動動作で破綻する(棒グラフ82)のに対し、第2の清掃部材71の清掃部は、532回の移動動作迄破綻が起きなかった(棒グラフ83)。このように、図19の構成にすることで、清掃部の寿命を約23倍延ばすことができる。
なお、ここでの清掃部の破綻とは、可動シャッタの表面58bの清掃率が50%以上減少することと定義する。
さらに、清掃部材71の近傍に吸引機構を設け、清掃部に付着したトナーを定期的に吸引除去し、清掃部材71の清掃能力の低下を防止することが出来る。
20 shows the number of movements of the
In addition, both the cleaning parts use the same melamine resin foam.
As shown in FIG. 20, the cleaning portion of the
Here, the failure of the cleaning unit is defined as a reduction in the cleaning rate of the
Furthermore, a suction mechanism is provided in the vicinity of the cleaning
図21は、可動シャッタを清掃する清掃部材を設けた現像装置の第3の例を示す図であり、第2の例で示したローラ状清掃部材71の近傍に吸引機構を設けている。
図21に示す吸引機構72は矢印の方向に気流を発生させ、清掃部材71の清掃部71aに付着したトナーを定期的に吸引除去し、清掃部材71の清掃能力低下を防止できる。
図22は、清掃部材71及び吸引機構72を長手方向からみた図である。
吸引機構72は、清掃部材71の長手方向を全てカバーする構成になっており、清掃部材71が可動シャッタ59に連れ回りする際に気流を発生させて、清掃部71a全域のトナーを吸引除去できる。
図23は、吸引機構72を設けない場合と、設けた場合の、可動シャッタ59の移動回数と可動シャッタ表面58bの清掃率(式(数2)参照)の関係を比較して示す図である。
吸引機構無しの場合は、可動シャッタ59の移動が回数を重ねるにつれて、清掃率が低下していく(曲線85)が、吸引機構有りの場合は、低下がほとんど見られない(曲線84)。
FIG. 21 is a view showing a third example of the developing device provided with a cleaning member for cleaning the movable shutter, and a suction mechanism is provided in the vicinity of the roller-
The
FIG. 22 is a view of the cleaning
The
FIG. 23 is a diagram comparing the relationship between the number of movements of the
In the absence of the suction mechanism, the cleaning rate decreases as the number of movements of the
1Y、1M、1C、1K 感光体、2Y クリーニング装置、4Y 帯電装置、5Y、
5M、5C、5K 現像装置、6Y、6M、6C、6K プロセスカートリッジ、7 露
光装置、8 中間転写ベルト、9Y、9M、9C、9K 一次転写ローラ、12 二次転写バックアップローラ、13 クリーニングバックアップローラ、14 テンションローラ、15 二次転写ユニット、19 二次転写ローラ、20 定着装置、49 現像ローラ、50 現像ハウジング、50a 開口、51 現像スリーブ、52 ドクター、53 現像剤収容部、54 トナー収容部、55A、55B トナー搬送スクリュー、56 トナー供給口、57 シール部、58 可動シャッタ、58a 底面部、58b 表面、59 可動シャッタ移動手段、60 可動シャッタ駆動手段、61 制御手段、62 入力手段、63 直流バイアス電源、64 交流電源
1Y, 1M, 1C, 1K photoconductor, 2Y cleaning device, 4Y charging device, 5Y,
5M, 5C, 5K development device, 6Y, 6M, 6C, 6K process cartridge, 7 exposure device, 8 intermediate transfer belt, 9Y, 9M, 9C, 9K primary transfer roller, 12 secondary transfer backup roller, 13 cleaning backup roller, 14 tension roller, 15 secondary transfer unit, 19 secondary transfer roller, 20 fixing device, 49 developing roller, 50 developing housing, 50a opening, 51 developing sleeve, 52 doctor, 53 developer container, 54 toner container, 55A , 55B toner conveying screw, 56 toner supply port, 57 seal portion, 58 movable shutter, 58a bottom surface portion, 58b surface, 59 movable shutter moving means, 60 movable shutter drive means, 61 control means, 62 input means, 63 DC bias power supply , 64 AC power supply
Claims (13)
当該現像剤収容部内の二成分現像剤を攪拌して、当該二成分現像剤中のトナーを帯電させる現像剤攪拌手段と、
磁界発生手段を内包し、回転可能な非磁性の現像スリーブを有する現像剤担持体と、
静電潜像を担持する像担持体との対向部に、前記二成分現像剤中のトナーを当該像担持体に供給する開口と、を備え、
前記磁界発生手段によって前記現像剤収容部から前記二成分現像剤を汲み上げて前記現像剤担持体の表面に担持させて前記像担持体との対向部に搬送し、前記開口を通じて前記磁界発生手段によって形成される磁気ブラシによって前記像担持体の静電潜像に対して前記トナーを供給する現像装置において、
前記開口を開閉する可動シャッタを配設し、前記像担持体上に第1の所定時間静電潜像が形成されない状態が継続後、当該像担持体に前記静電潜像が形成される際に、前記可動シャッタによって前記開口を遮蔽して、前記現像剤攪拌手段と前記現像スリーブとを作動させて第2の所定時間前記トナーを帯電させた後に、前記可動シャッタを移動させて前記開口を開放して前記像担持体上の静電潜像に対してトナーを供給するように、前記可動シャッタを移動させるように可動シャッタ移動手段を制御することを特徴とする現像装置。 A developer accommodating portion for accommodating a two-component developer containing toner and a magnetic carrier;
Developer agitating means for agitating the two-component developer in the developer accommodating portion to charge the toner in the two-component developer;
A developer carrying member containing a magnetic field generating means and having a rotatable nonmagnetic developing sleeve;
An opening for supplying the toner in the two-component developer to the image carrier at a portion facing the image carrier that carries the electrostatic latent image;
The two-component developer is pumped up from the developer accommodating portion by the magnetic field generating means, is carried on the surface of the developer carrying member, and is transported to a portion facing the image carrier, and through the opening by the magnetic field generating means. In the developing device for supplying the toner to the electrostatic latent image of the image carrier by the magnetic brush formed,
When a movable shutter that opens and closes the opening is disposed and the electrostatic latent image is not formed on the image carrier for a first predetermined time and then the electrostatic latent image is formed on the image carrier. In addition, the opening is shielded by the movable shutter, the developer agitating means and the developing sleeve are operated to charge the toner for a second predetermined time, and then the movable shutter is moved to open the opening. A developing device that controls a movable shutter moving means to move the movable shutter so as to open and supply toner to the electrostatic latent image on the image carrier.
前記可動シャッタが前記現像剤担持体の開口を遮蔽した際、当該可動シャッタの表面と当該可動シャッタと対向する前記現像スリーブ表面の間隔(L)を、前記磁気ブラシの長さ(M)に対してL(mm)<M(mm)となるように当該可動シャッタが配設されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
When the movable shutter shields the opening of the developer carrier, an interval (L) between the surface of the movable shutter and the surface of the developing sleeve facing the movable shutter is set to the length (M) of the magnetic brush. The developing device is characterized in that the movable shutter is arranged so that L (mm) <M (mm).
前記可動シャッタの前記現像スリーブに担持された前記二成分現像剤と接触する表面に、当該表面の凹凸の平均間隔(Sm)を、前記現像剤収容部内のトナーの重量平均粒径(Dv)に対してSm<Dvとなるように凹凸面を形成し、さらに、前記二成分現像剤中のトナーの個数微粉含有率が20%以下となるように制御されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
On the surface of the movable shutter that contacts the two-component developer carried on the developing sleeve, the average interval (Sm) of the irregularities on the surface is set to the weight average particle diameter (Dv) of the toner in the developer accommodating portion. On the other hand, the developing device is characterized in that a concavo-convex surface is formed so that Sm <Dv, and the content of fine particles in the two-component developer is controlled to be 20% or less.
前記可動シャッタの前記現像スリーブに担持された前記二成分現像剤と接触する表面を、当該二成分現像剤中のトナーの帯電極性と同極性にする帯電制御剤を含有する被膜で被覆することを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 3,
Coating the surface of the movable shutter that comes into contact with the two-component developer carried on the developing sleeve with a coating containing a charge control agent that makes the same polarity as the charge polarity of the toner in the two-component developer; A developing device.
前記可動シャッタの前記現像スリーブに担持された前記二成分現像剤と接触する表面に、導電層を形成し、当該導電層に前記二成分現像剤中のトナーの帯電極性と同一極性の直流バイアスを印加することを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 3,
A conductive layer is formed on the surface of the movable shutter that is in contact with the two-component developer carried on the developing sleeve, and a DC bias having the same polarity as the charged polarity of the toner in the two-component developer is applied to the conductive layer. A developing device for applying.
前記導電層に前記トナーの帯電極性と同一極性の直流バイアスに交流バイアスを重畳して印加することを特徴とする現像装置。 6. The developing device according to claim 5, wherein an AC bias is applied to the conductive layer so as to overlap with a DC bias having the same polarity as the charging polarity of the toner.
前記可動シャッタの移動時に前記可動シャッタの前記現像剤担持体側の面に当接して当該面に付着したトナーを除去する清掃手段を設けたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 6,
A developing device, comprising: a cleaning unit that removes toner adhering to a surface of the movable shutter that contacts the developer carrier when the movable shutter moves.
前記現像装置は、請求項1乃至11のいずれか1項記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 In a process cartridge in which an image carrier on which an electrostatic latent image is formed on a surface and a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the image carrier and develops them are integrally connected ,
The process cartridge according to claim 1, wherein the developing device is a developing device according to claim 1.
前記現像装置は、請求項1乃至11のいずれか1項記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: an image carrier on which an electrostatic latent image is formed on a surface; and a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the image carrier and develops the toner.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing device is the developing device according to claim 1.
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