JP2013218320A - Developing device, process unit, and image forming apparatus - Google Patents
Developing device, process unit, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013218320A JP2013218320A JP2013050865A JP2013050865A JP2013218320A JP 2013218320 A JP2013218320 A JP 2013218320A JP 2013050865 A JP2013050865 A JP 2013050865A JP 2013050865 A JP2013050865 A JP 2013050865A JP 2013218320 A JP2013218320 A JP 2013218320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- developing
- roller
- developing device
- bias
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Developing For Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、現像剤担持体における所定の凹部パターンが形成された無端移動する表面に担持したトナーにより、潜像担持体の表面上の潜像を現像する現像装置に関するものである。また、かかる現像装置を用いるプロセスユニットや画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device for developing a latent image on a surface of a latent image carrier with toner carried on an endlessly moving surface on which a predetermined concave pattern is formed on the developer carrier. The present invention also relates to a process unit and an image forming apparatus using such a developing device.
従来、現像剤担持体たる現像ローラとして、表面に担持したトナー(いわゆる一成分現像剤)を確実に表面移動に追従させて搬送する狙いで、表面にサンドブラスト処理などの粗面化処理を施したものを用いる現像装置が知られている。しかしながら、この種の現像装置においては、トナーのフィルミングによる画像劣化を引き起こし易いという不具合があった。具体的には、粗面化処理を施した現像ローラを用いる構成では、現像ローラの表面上に形成したトナーの薄層の層厚を一定に維持することで、現像ローラと潜像担持体たる感光体とが対向する現像位置に対する現像剤搬送量の安定化を図っている。そして、そのために、トナーの薄層の層厚を一定に規制するための規制ブレードを、現像位置に進入する直前の現像ローラ表面に圧接させている。かかる構成では、現像ローラと規制ブレードとの間で大きな圧力をかけたトナーを、現像ローラ表面や規制ブレード表面に固着させて固着トナーによる膜を形成してしまうフィルミングと呼ばれる現象を引き起こし易い。フィルミングが発生すると、トナーの層厚や帯電量にバラツキが生じて、地汚れや白抜けなどの画像劣化を引き起こしてしまうのである。 Conventionally, as a developing roller as a developer carrying member, the surface has been subjected to a surface roughening process such as sandblasting with the aim of reliably transporting the toner carried on the surface (so-called one-component developer) following the surface movement. There is known a developing device using the same. However, this type of developing device has a problem that it easily causes image deterioration due to toner filming. Specifically, in the configuration using the developing roller subjected to the roughening treatment, the developing roller and the latent image carrier can be formed by maintaining a constant thickness of the thin toner layer formed on the surface of the developing roller. The developer conveyance amount is stabilized with respect to the development position where the photosensitive member faces. For this purpose, a regulating blade for regulating the thickness of the thin toner layer is pressed against the surface of the developing roller immediately before entering the developing position. In such a configuration, it is easy to cause a phenomenon called filming in which a toner applied with a large pressure between the developing roller and the regulating blade is fixed to the surface of the developing roller or the regulating blade to form a film of the fixed toner. When filming occurs, the thickness of the toner and the amount of charge vary, and image deterioration such as background smudges and white spots is caused.
一方、特許文献1や特許文献2などに記載のように、現像ローラとして、表面に所定の凹部パターンが形成されたものを用い、ローラ表面に当接させている規制部材によってローラ表面上で一成分現像剤をすり切る現像装置が知られている。この種の現像装置においては、トナーをローラ表面の凹部に充填し、凹部の上端よりも突出しているトナーを規制部材によってすり切りながら、ローラ表面の非凹部に付着しているトナーを非凹部からすり切る。これにより、凹部の容量とほぼ同じ量のトナーを現像位置に搬送して、現像位置への現像剤搬送量を安定させることができる。
On the other hand, as described in
このような現像装置においては、現像ローラ表面上に担持したトナーのうち、凹部内に存在しているものだけ、規制部材との対向位置を通過させ、且つ、通過の際に大きな圧力をかけることがないので、フィルミングの発生を抑えることができる。 In such a developing device, only the toner carried on the surface of the developing roller, which is present in the recess, passes through the position facing the regulating member and applies a large pressure when passing. Therefore, the occurrence of filming can be suppressed.
しかしながら、この現像装置においては、連続プリントの際に画像濃度不足を引き起こすおそれがあった。具体的には、現像位置を通過した後の現像ローラの凹部内に残っている残留トナーが回収されないまま、その上に新たなトナーが充填されることがある。それらトナーが規制位置を通過する際に、残留トナーは新たなトナーを押し付けられることで摩擦帯電量を増加させる。これにより、現像ローラとの静電的な付着力を増加させることから、現像位置において感光体上の静電潜像に転移し難くなる。連続プリントにおいては、このようにして静電潜像に転移し難くなる残留トナーが凹部内で経時的に増加していき、やがて画像濃度不足を引き起こしてしまうのである。 However, this developing device may cause insufficient image density during continuous printing. Specifically, the remaining toner remaining in the recess of the developing roller after passing through the developing position may be filled with new toner without being collected. When the toner passes through the regulation position, the residual toner increases the frictional charge amount by being pressed with new toner. As a result, the electrostatic adhesion force with the developing roller is increased, so that it is difficult to transfer to the electrostatic latent image on the photosensitive member at the developing position. In continuous printing, the residual toner that is difficult to transfer to the electrostatic latent image increases with time in the concave portion, and eventually causes insufficient image density.
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような現像装置や、これを用いるプロセスユニット及び画像形成装置を提供することである。即ち、フィルミングの発生を抑えつつ、連続プリント時における画像濃度不足の発生を抑えることができる現像装置等である。 The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide the following developing device, a process unit using the same, and an image forming apparatus. That is, a developing device or the like that can suppress the occurrence of insufficient image density during continuous printing while suppressing the occurrence of filming.
上記目的を達成するために、本発明は、所定の凹部パターンが形成された自らの表面にトナーを担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面にトナーを供給する現像剤供給手段と、前記現像剤担持体の無端移動する表面における全域のうち、前記現像剤供給手段に対向する供給位置を通過した後、画像形成装置の潜像担持体に対向する現像位置に進入する前の領域に当接することで、前記現像位置に搬送されるトナーの量を規制する規制部材と、前記現像剤担持体に印加するための現像バイアスを出力する現像バイアス出力手段とを有する現像装置において、前記現像剤担持体の表面における全域のうち、前記現像位置を通過した後、前記規制部材に当接する規制位置に進入する前の領域に当接しながら、前記領域に付着しているトナーを自らに転移させて回収する回収部材と、前記現像剤担持体と前記回収部材との間に前記現像剤担持体側から前記回収部材側にトナーを移動させる電界を形成するために前記回収部材に印加する回収バイアスを出力する回収バイアス出力手段とを設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a developer carrying member for carrying toner on its surface on which a predetermined concave pattern is formed, and developer supply means for supplying toner to the surface of the developer carrying member. And after passing through a supply position facing the developer supply means in the entire area of the endlessly moving surface of the developer carrier, and before entering the development position facing the latent image carrier of the image forming apparatus. In a developing device having a regulating member that regulates the amount of toner conveyed to the developing position by contacting the region, and a developing bias output unit that outputs a developing bias to be applied to the developer carrier, The toner adhering to the region of the entire surface of the developer carrying member after contacting the region after passing the developing position and before entering the restricting position contacting the restricting member. In the recovery member to form an electric field for moving the toner from the developer carrier side to the recovery member side between the developer carrier and the recovery member. A recovery bias output means for outputting a recovery bias to be applied is provided.
本発明では、現像剤担持体として、所定の凹部パターンが形成されたものを用いることで、現像剤担持体に担持されたトナーを規制部材との対向位置に通す際のトナーに対する圧力を低減して、フィルミングの発生を抑えることができる。
また、本発明では、現像位置を通過した後、規制位置に進入する前の現像剤担持体表面と、これに当接する回収部材との間に、現像剤担持体の凹部内の残留トナーを凹部内から回収部材に向けて静電移動させる電界を形成する。そして、この電界の作用により、残留トナーを凹部内から回収部材の表面に転移させて回収する。このように、規制位置に進入する前の現像剤担持体の凹部内から残留トナーを回収部材で積極的に回収することで、連続プリント時における凹部内での残留トナーの経時的な増加を抑えて、画像濃度不足の発生を抑えることができる。
In the present invention, the developer carrying member having a predetermined concave pattern is used to reduce the pressure on the toner when the toner carried on the developer carrying member is passed through the position facing the regulating member. Thus, the occurrence of filming can be suppressed.
Further, in the present invention, the residual toner in the concave portion of the developer carrying member is formed between the surface of the developer carrying member after passing through the developing position and before entering the regulation position, and the collecting member in contact with the surface. An electric field is formed for electrostatic movement from the inside toward the recovery member. Then, due to the action of this electric field, the residual toner is transferred from the inside of the recess to the surface of the recovery member and recovered. As described above, by actively collecting the residual toner from the concave portion of the developer carrier before entering the regulation position by the collecting member, an increase in the residual toner in the concave portion over time during continuous printing is suppressed. Thus, the occurrence of insufficient image density can be suppressed.
以下、本発明を画像形成装置としての電子写真複写機(以下、複写機500という)に適用した実施形態について説明する。
図1は、実施形態に係る複写機500を示す概略構成図である。複写機500は、複写装置本体(以下、プリンタ部100という)、給紙テーブル(以下、給紙部200という)及びプリンタ部100上に取り付けるスキャナ(以下、スキャナ部300という)から構成される。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter referred to as a copying machine 500) as an image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a copying
プリンタ部100は、プロセスユニットとしての4つのプロセスカートリッジ1(Y,M,C,K)、複数の張架ローラに張架されて図1中の矢印A方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト7、露光手段としての露光装置6、定着手段としての定着装置12等を備えている。
The
4つのプロセスカートリッジ1における1という符号の後に付されたY,M,C,Kという添字は、イエロー,マゼンタ,シアン,黒用の仕様であることを示している。4つのプロセスカートリッジ1(Y,M,C,K)は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、以下、K,Y,M,Cという添字を省略して説明する。
The subscripts Y, M, C, and K added after the
プロセスカートリッジ1は、潜像担持体である感光体2、帯電手段である帯電部材3、現像手段である現像装置4、及び、クリーニング手段である感光体クリーニング装置5を一体的に支持してユニット状とした構成となっている。各プロセスカートリッジ1は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、複写機500本体に対して着脱可能となっている。
The
感光体2は、図中の矢印で示されるように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材3は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体2の表面に圧接されており、感光体2の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材3には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体2の表面を帯電する。実施形態に係るプロセスカートリッジ1は、帯電手段として、感光体2の表面に接触するローラ状の帯電部材3を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。
The
露光装置6は、スキャナ部300で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、感光体2の表面に対して露光し、感光体2の表面に静電潜像を形成する。プリンタ部100が備える露光装置6は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはLEDアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
感光体クリーニング装置5は、中間転写ベルト7と対向する位置を通過した感光体2の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
The
The
4つのプロセスカートリッジ1は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのトナー像を感光体2上に形成する。そして、中間転写ベルト7の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体2上に形成されたトナー像を中間転写ベルト7に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト7上に可視像を形成する。
The four
図1において、各感光体2に対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置には、一次転写手段としての一次転写ローラ8が配置されている。一次転写ローラ8には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体2との間で一次転写電界を形成する。感光体2と一次転写ローラ8との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体2の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト7の表面に転写される。中間転写ベルト7を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト7が図中の矢印A方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト7の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト7の表面上にフルカラー画像が形成される。
In FIG. 1, a
4つのプロセスカートリッジ1が中間転写ベルト7と対向する位置に対して、中間転写ベルト7の表面移動方向下流側には、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ9aに対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置に二次転写ローラ9が配置され、中間転写ベルト7との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。給紙部200から給紙され、図1中の矢印S方向に搬送される記録紙Pが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト7の表面上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に形成された二次転写電界によって記録紙Pに転写される。
With respect to the position where the four
二次転写ニップに対して記録紙Pの搬送方向下流側に、定着装置12が配置されている。二次転写ニップを通過した記録紙Pは定着装置12に到達し、定着装置12における加熱及び加圧によって記録紙P上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された記録紙Pは複写機500から機外へと排出される。
A fixing
一方、二次転写ニップで記録紙Pに転写されず中間転写ベルト7の表面上に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置11によって回収される。
On the other hand, the toner remaining on the surface of the
図1に示されるように、中間転写ベルト7の上方には、各色トナーを収容するトナーボトル400(Y,M,C,K)が複写機500本体に対して着脱可能に配置されている。各色トナーボトル400に収容されたトナーは、各色に対応する不図示のトナー補給装置によって、各色の現像装置4に供給される。
As shown in FIG. 1, above the
図2は、実施形態に係る複写機の現像装置4を示す概略構成図であり、図1におけるの紙面奥側からの眺めを示している。また、図3、図4はそれぞれ、現像装置4を示す斜視図であり、互いに異なる方向からの眺めを示している。これらの図において、現像装置4の外形を形成する現像ケーシング41は、上ケース411、中ケース412及び下ケース413が組み合わさることで形成される。中ケース412はトナー収容部43を形成し、上ケース411にはトナー収容部43と外部とを連通する現像剤補給部であるトナー補給口55が形成されている。また、上ケース411には、現像ローラ42と上ケース411との隙間をシールする入口シール47が設けられている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the developing
図5は、現像装置4を図2と同じ方向から示す断面図である。また、図6は、現像装置4の長手方向の一端部を示す斜視図である。これらの図において、中ケース412には、現像ローラ42、供給ローラ44、ドクタブレード45、パドル46、供給スクリュー48及びトナー残量センサ49等が設けられている。
FIG. 5 is a sectional view showing the developing
現像装置4には、内部と外部とを連通する開口部56が長手方向(図中Y軸方向)に沿って設けられている。この開口部56は、現像ローラ42の周面の一部を現像装置4の外部に露出させて、感光体2に直接対向させるためのものである。感光体2と現像ローラ42とが微小ギャップを介して対向している位置が、現像位置αである。
The developing
図7は、現像装置4の長手方向の一端部(図1中の奥側端部)を示す分解斜視図である。図7に示される現像装置4は、下ケース(413)が取り外されている。また、図8は、現像ローラを取り外した状態の現像装置4における長手方向の一端部を示す分解斜視図である。また、図9は、下ケースを取り外した状態の現像装置4における長手方向の他端部(図1中の手前側端部)を示す分解斜視図である。また、図10は、現像ローラを取り外した状態の現像装置4における長手方向の他端部を示す分解斜視図である。
FIG. 7 is an exploded perspective view showing one end portion (the rear end portion in FIG. 1) of the developing
これらの図において、現像装置4では、供給ローラ44が図2中の矢印C方向(図2中の時計回り方向)に回転して表面移動することにより、トナー収容部43内のトナーTを現像ローラ42に対向する領域である供給ニップβに搬送し、現像ローラ42の表面にトナーを供給する。現像ローラ42は、供給されたトナーを表面上に担持して、図2中の矢印B方向(図2中の時計回り方向)に回転して表面移動することにより、現像ローラ42上のトナーを所定量に規制するドクタブレード45との対向部までトナーを搬送する。ドクタブレード45は現像ローラ42との対向部で、現像ローラ42の表面移動方向に対してカウンター方向(ドクタブレード45の先端がドクタブレード45の基部よりも現像ローラ42の回転方向上流側になるように)に当接し、ドクタブレード45との対向部で所定量に規制されたトナーは、現像ローラ42の回転に伴って感光体2に対して微小ギャップを介して対向する現像位置αに到達する。
In these drawings, in the developing
供給ニップβでは、供給ローラ44の表面は下方から上方に向かって移動し、現像ローラ42の表面は上方から下方に向かって移動する。なお、供給ローラ44と現像ローラ42とは、供給ニップβにおいて互いに接触している。
In the supply nip β, the surface of the
現像位置αでは、現像バイアス電源142から現像ローラ42に印加された現像バイアスと感光体2表面上の潜像との電位差によって形成される現像電界に応じて、現像ローラ42の表面上のトナーTが感光体2の表面に移動し、感光体2の表面上の静電潜像部分にトナーが付着し、現像が行われる。感光体2は、現像ローラ42に対して非接触で、図2中の矢印D方向に回転する。このため、現像位置αにおいて、現像ローラ42の表面移動方向と感光体2の表面移動方向とは同方向となる。
At the developing position α, the toner T on the surface of the developing
現像バイアス電源142は、現像位置αに搬送されたトナーによる潜像の現像のために、現像ローラ42から感光体2へトナーを向かわせるための第一電圧と、感光体2から現像ローラ42へトナーを向かわせるための第二電圧とを備えた交番電圧を現像ローラ42に印加する電圧印加部である。
The development bias
詳細は後述するが、現像ローラ42の表面には非凹部としての平面部42aの高さや凹部42bの深さが実質的に一定の規則的な凹凸形状を外周面の全周に渡って有している。現像位置αで現像に寄与せず、現像位置αを通過した現像ローラ42の表面上のトナーTは、供給ニップβにおける現像ローラ42の回転方向上流側の部分で供給ローラ44によって回収され、現像ローラ42表面のリセットがなされる。つまり、供給ローラ44は、回収ローラとしての役割も有している。
As will be described in detail later, the surface of the developing
現像ローラ42の表面上に規則的に形成された凹部42bに担持されたトナーTは回収され難い。そして、現像位置αを通過したトナーTが供給ニップβを通過し、現像ローラ42に担持されたままとなると、トナーTが現像ローラ42に固着してトナーフィルミングが発生する。トナーフィルミングが発生すると、現像ローラ42上のトナーTの単位重量当たりの帯電量や現像ローラ42の単位面積当たりのトナー量が不安定になり、現像時の濃度ムラの発生原因となる。
The toner T carried in the
現像ローラ42と供給ローラ44とが対向する供給ニップβでは、現像ローラ42の表面移動方向と供給ローラ44の表面移動方向とが逆方向となっている。これにより、供給ニップβにおける現像ローラ42の表面と供給ローラ44の表面との線速差が大きくなり、供給ニップβでの供給ローラ44による回収性能の向上を図ることが出来る。よって、トナーが現像ローラ42に担持されたままとなることを抑制し、現像ローラ42の表面にトナーが固着することを抑制でき、現像剤担持体の表面に現像剤が固着することに起因する現像時の濃度ムラの発生を抑制することが出来る。
In the supply nip β where the developing
現像ローラ42と供給ローラ44との線速比は、現像ローラ42の表面移動速度:供給ローラ44の表面移動速度=1:0.85となっているが、線速比としてはこの値に限るものではない。
The linear speed ratio between the developing
図2に示されるように、供給ローラ44は、トナー収容部43の上部に配設され、その少なくとも一部がパドル46の回転を停止した状態のトナー収容部43内のトナーTの剤面よりも上方に位置している。そして、供給ニップβに対して供給ローラ44の表面移動方向下流側の領域(以下、供給ニップ下流側領域と呼ぶ。)がトナーTの剤面よりも上方に位置している。特許文献1の図4に記載の構成のように、供給ニップ下流側領域にトナーが充填されていると、供給ニップ下流側領域に充填された状態のトナーが新たなトナーが供給ニップ下流側領域に入ってくることを阻害し、供給ニップβにおける現像ローラ42からのトナーの回収効率を低下させるおそれがある。これに対し、実施形態に係る現像装置4は、図2に示されるように、供給ニップ下流側領域がトナーTの剤面よりも上方に位置しているため、供給ニップ下流側領域にはトナーが充填されておらず、供給ニップ下流側領域に存在するトナーによって、供給ニップβにおける現像ローラ42からのトナーの回収を阻害されることがない。このため、効率的にトナーの回収を行うことができ、トナーのリセット性を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, the
次に、現像ローラ42について説明する。図11は、現像ローラ42を示す斜視図である。また、図12は、現像ローラ42を示す正面図である。また、図13は、現像ローラ42の表面形状を説明するための図である。詳しくは、図13(a)は、現像ローラ42の全体を示す全体模式図である。また、図13(b)は、現像ローラ42の表面の一部を拡大して示す拡大模式図である。また、図13(c)は、現像ローラ42を図13(b)中のL11又はL13の位置で破断した断面図である。また、図13(d)は、図13(b)中のL12又はL14の位置で破断した断面図である。
Next, the developing
これらの図において、現像ローラ42は、現像ローラ軸421に表面にトナーを担持する現像ローラ円筒部420を設けた構成であり、現像ローラ円筒部420に対して軸方向外側である軸方向両端部近傍の現像ローラ軸421には、スペーサー422が設けられている。現像ローラ42は、現像ローラ軸421を中心に回転可能に設けられており、現像ローラ軸421の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置されている。現像ローラ42の現像ローラ軸421の軸方向両端は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。現像ローラ42の表面の一部は開口部56から現像装置4の外部に露出し、この露出した表面が下方から上方に表面移動してトナーを搬送するように、現像ローラ42は図2中の矢印B方向に回転する。
In these drawings, the developing
また、現像ローラ42は、軸方向両端部近傍に設けられたスペーサー422が感光体2の表面に接触することにより、現像位置αにおける現像ローラ円筒部420の表面と感光体2の表面との距離(現像ギャップ)を一定に保っている。現像ローラ42の基材は、5056アルミニウム合金や6063アルミニウム合金等のアルミニウム系やSTKM等の鉄系等の金属材料スリーブからなる。この基材の外周面には、表面層が形成されている。現像ローラ42は、基材である金属材料スリーブの表面に凹凸加工を施し、凹凸加工を施した金属材料スリーブに対して、ニッケル鍍金を施することで、現像ローラ42の腐食の防止や、トナーの帯電性補助を行う表面層を形成している。
Further, in the developing
現像ローラ42の現像ローラ円筒部420は、図13(a)に示されるように、その表面の構造の相違に基づき、主として、2つの部分(溝形成部420a、非溝形成部420b)に分けられる。溝形成部420aは、現像ローラ42の軸方向において中央部を含む部分であり、トナーを適切に担持させるために凹凸加工がその表面に施されている。凹凸加工としては、いわゆる転造加工が採用されており、平面部42aは互いに巻き方向の異なる螺旋状の第一溝L1および第二溝L2に囲まれて形成されている。巻き方向の異なる螺旋状の溝を形成することで、現像ローラ42の表面には網目上の凹凸が形成される。転造加工としては、従来公知の加工方法を採用することができる。また、第一溝L1および第二溝L2は、それぞれ現像ローラ42の軸方向に対して所定角度(実施形態では、L1およびL2ともに45[°]であるが、これに限定されるものではない)で傾斜している。
As shown in FIG. 13A, the developing roller
第一溝L1および第二溝L2は、いずれもそれらの傾斜方向に所定の周期幅で周期的に形成されることで、平面部42aが軸方向のピッチ幅W1で形成される。また、第一溝L1および第二溝L2は、の各傾斜角および周期幅は、いずれも互いに異ならせることもできる。また、平面部42aの頂面42tの軸方向長さW2はピッチ幅W1の1/2以上の大きさとなるように形成する。
Both the first groove L1 and the second groove L2 are periodically formed with a predetermined periodic width in the inclined direction, so that the
現像ローラ42における平面部42aの軸方向のピッチ幅W1は80[μm]であり、平面部42aの頂面42tの軸方向長さW2は40[μm]である。また、凹部42bから平面部42aの頂面42tまでの高さである凹部深さW3は10[μm]である。ピッチ幅W1、頂面42tの軸方向長さW2及び凹部深さW3の値は一例であり、この値に限られるものではない。
The pitch width W1 in the axial direction of the
現像ローラ42の表面層42fの材料は、トナーを正規帯電させる材料であることことが望ましい。フィルミングによって低帯電トナーが生まれた場合においても、ジャンピングしたトナーTによってたたき出された低帯電トナーが、平面部42aや凹部42bのフィルミングがおきていない部分で帯電できるため、低帯電トナーを減少させることができ、画像濃度が安定化する。実施形態の現像ローラ42では、ニッケル鍍金を施すことにより、その表面層42fがトナーを正規帯電させる材料となっている。
The material of the surface layer 42f of the developing
また、現像ローラ42の表面層42fの材料は、ドクタブレード45(ブレード部材450)よりも硬いものであることが望ましい。これにより、現像ローラ42の表面の平面部42aがドクタブレード45によって削れ難くなるため、平面部42aとドクタブレード45で囲まれる凹部42bの体積が変わりにくくなり、M/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)が安定する。
The material of the surface layer 42f of the developing
現像ローラ42の平面部42aの高さについては、使用するトナーTの重量平均粒径よりも大きくすることが望ましい。平均的な大きさのトナーTが凹部42b内に収まるため、粒径の選択が起こりにくくなり、経時でのM/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)が安定する。
The height of the
次に、供給ローラ44について説明する。図14は、供給ローラ44を示す斜視図である。また、図15は、供給ローラ44を示す側面図である。これらの図において、現像装置4の内部では、トナー収容部43の上方の現像ローラ42側に、円筒状の供給ローラ44が設けられている。供給ローラ44は、その軸部である供給ローラ軸441を中心に円筒状の発泡材が巻きついた構成であり、この円筒状の発泡材が表面にトナーを担持する供給ローラ円筒部440となる。
Next, the
供給ローラ44は、供給ローラ軸441を中心に回転可能に構成され、中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。供給ローラ44は、供給ローラ円筒部440の外周面の一部が、現像ローラ42の現像ローラ円筒部420の外周面と供給ニップβで接触するように配置されており、図2及び図5に示されるように、供給ローラ軸441は、現像ローラ軸421よりも上方に配置されている。
The
供給ローラ44は、現像ローラ42と対向する箇所である供給ニップβで現像ローラ42の表面移動方向に対して逆方向に表面が移動するように回転する。また、現像装置4は、図2に示されるように、供給ニップβの位置が、現像ローラ42に対するドクタブレード45の当接位置に対して、上方に位置する配置となっている。
The
供給ローラ44の供給ローラ円筒部440は、発泡材料からなる。そして、供給ローラ円筒部440において、現像ローラ42に接触する表面層は、表面に多数の微小孔が分散しているスポンジ層となっている。供給ローラ44の表面層をスポンジ状にすることで、凹部42bの底まで供給ローラ44が届きやすくなるため、現像ローラ42上トナーのリセット性が向上する。
The supply roller
供給ローラ44の現像ローラ42に対する食い込み量(「現像ローラ42の半径」+「供給ローラ44の半径」−「現像ローラ42と供給ローラ44との軸間距離」)は、現像ローラ42の平面部42aの高さよりも大きくなっている。平面部42aの高さよりも供給ローラ44の食い込み量を大きくすることで、凹部42bにおけるトナーのリセット性を向上できる。なお、供給ローラ44の現像ローラ42に対する食い込み量が平面部42aの高さに対して大きすぎると、トナーが凹部42bに押し込まれてしまい、凝集の原因となるため、食い込み量が大きくなりすぎないように設定する必要がある。
The amount of biting of the
供給ローラ44の供給ローラ円筒部440に用いる発泡材料は、電気抵抗が103〜1014[Ω]の範囲に調整されている。供給ローラ44には、供給バイアス電源144によって供給バイアスが印加され、供給ニップβで予備帯電されたトナーを現像ローラ42に押し付ける作用を補助する。供給ローラ44は図2及び図5中の時計回りの方向に回転し、表面に付着させた現像剤を現像ローラ42の表面に塗布供給する。
The foaming material used for the supply roller
現像ローラ42に印加される交番電圧からなる現像バイアスは、その中心値(単位時間あたりの平均値)が、トナーの正規帯電極性と同極性になっている(本例ではマイナス極性)。供給ローラ44は、表面に存在している複数の空泡の中に保持したトナーを、供給ニップβにおいて、現像ローラ42に供給する。供給ニップβでは、現像ローラ42の表面と、供給ローラ44の方面とが互いにカウンター方向に移動する。供給ニップβにおいて、供給ローラ44の表面の空泡内から現像ローラ42の凹部42bに移動したトナーが両ローラの摺擦によってすり切られる。そして、供給ニップβの出口において、凹部42b内のトナーがそのまま現像ローラ42の表面移動に追従して現像ローラ42とともに移動する。なお、供給ローラ44に対して、供給バイアス電源144によって供給バイアスを印加してもよい。
The developing bias composed of an alternating voltage applied to the developing
次に、ドクタブレード45について説明する。図5〜図10に示されるように、現像ローラ42の下方で下ケース413の内側となる中ケース412には、ドクタブレード45が設けられている。図16は、ドクタブレード45を示す斜視図である。また、図17は、ドクタブレード45を示す正面図である。これらの図において、ドクタブレード45は、規制部材を構成する薄い板状の金属部材であるブレード部材450と、ブレード部材450の一端が固定されている金属製の台座部452とを有する。そして、ブレード部材450の他端側が現像ローラ42に接触するように構成されている。ブレード部材450の現像ローラ42に対する接触状態は、先端が接触する先端当て状態(後述するエッジ当て)、及び、先端よりも根元側の面部が接触する腹当て状態、の何れでもよい。しかし、先端当て状態の方が、平面部42aの頂面42tに存在するトナーをすり切ることができ、凹部42bに存在するトナーのみを現像位置αに搬送することで、現像位置αに搬送するトナー量が安定するため、より好ましい。
Next, the
エッジ当てとは、図29に示されるように、ドクタブレード45において、現像ローラ42の対向面と、ブレード先端面との間の稜線を形成している先端エッジを、現像ローラ42の表面に接触させる状態である。稜線を形成している先端エッジにおいて、稜線は丸みを帯びていても良いし、面取りされていてもよい。ドクタブレード45における現像ローラ42との対向面をブレード先端に向けて延長した仮想線と、ブレード先端面を現像ローラ42に向けて延長した仮想線との交点や、その近傍に一するブレード箇所が、先端エッジである。より詳しくは、平板状のドクタブレード45の自由端側の先端における現像ローラ42側の角部(丸みがあってもよいし、面取りされていてもよい)が、現像ローラ42の非凹部たる平面部(42a)に接触する箇所である。
As shown in FIG. 29, the edge pad contacts the front edge of the
エッジ当て方向としては、カウンター方向と順方向とのうち、カウンター方向を採用している。カウンター方向は、図29に示されるように、片持ち支持されているドクタブレード45における固定端側の固定部分を、ドクタブレード45における現像ローラ42との接触部分よりも、現像ローラ42の回転方向の下流側に位置させるブレードの向きである。この向きでは、回転に伴ってドクタブレード45との当接位置に進入する直前の現像ローラ42の表面が、ドクタブレード45の自由端側の先端エッジに向けて移動し、且つ、ドクタブレード45の全域のうち、自由端側の先端エッジに対して始めに接触することになる。
As the edge contact direction, the counter direction is adopted among the counter direction and the forward direction. As shown in FIG. 29, the counter direction is such that the fixed portion on the fixed end side of the
一方、順方向は、図30に示されるように、片持ち支持されているドクタブレード45における固定端側の固定部分を、ドクタブレード45における現像ローラ42との接触部分よりも、現像ローラ42の回転方向の上流側に位置させるブレードの向きである。この向きでは、回転に伴ってドクタブレード45との当接位置に進入する直前の現像ローラ42の表面が、ドクタブレード45の全域のうち、自由端側の先端エッジよりも固定端側の箇所(ブレードの腹の部分)に始めに接触することになる。
On the other hand, in the forward direction, as shown in FIG. 30, the fixed portion on the fixed end side of the
ドクタブレード45のブレード部材450は台座部452に対して複数のリベット451によって固定されている。台座部452はブレード部材450よりも厚い金属で構成されており、ブレード部材450を現像装置4の本体(中ケース412の側面部)に固定するための基板として機能している。台座部452の長手方向端部にはピン穴454が設けられており、一方は真円形状の主基準穴454aであり、もう一方は主基準穴454a方向に長径を有する楕円形状の従基準穴454bである。主基準穴454aに不図示のピンが入ることで台座部452の現像装置4本体に対する位置が決定し、従基準穴454bで支えられる。ブレード部材450が固定された台座部452が、現像装置4本体(中ケース412)にドクタ固定ネジ455で固定されることによってブレード部材450が現像装置4に固定されることになる。
The
ドクタブレード45のブレード部材450は、SUS304CSPやSUS301CSP、またはリン青銅等の金属板バネ材料からなるものである。ブレード部材450は、自由端側を、現像ローラ42表面に対して10〜100[N/m]の押圧力で当接させており、その押圧力下を通過したトナーを所定量に規制すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。なお、ブレード部材450には、摩擦帯電を補助するために、ドクタバイアス電源145からバイアスを印加してもよい。
The
また、ドクタブレード45のブレード部材450としては、導電性を有するものを用いることが望ましい。ブレード部材450が導電性であることにより、Q/M値(単位体積当りの帯電量)が大きなトナーTの帯電量を下げることが出来、トナーTのQ/M値の均一化を図ることができる。これにより、トナーTの現像ローラ42に対する張り付きを防ぐことが出来る。
In addition, it is desirable to use a conductive member as the
ドクタバイアス電源145によってブレード部材450に印加する電圧としては、現像ローラ42に印加された交番電圧の中心値(デューティ50%である場合には時間平均値)に対して、±200[V]の範囲でシフトさせた値の直流電圧を例示することができる。使用環境に応じて、直流電圧の値を制御するようにしてもよい。これにより、環境変動によるM/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)の変動を抑制することができる。
The voltage applied to the
次に、パドル46について説明する。現像装置4内には、トナーが収容される空間としてトナー収容部43が設けられており、このトナー収容部43内にはパドル46が現像ケーシング41に対して回転可能に取り付けられている。図18は、パドル46を示す斜視図である。また、図19は、パドル46を示す正面図である。これらの図において、パドル46は、その軸部であるパドル軸461と、マイラー等の弾性シート材からなる薄い羽部材としてのパドル羽460とを備える。パドル軸461は、向かい合う二つの平面部を有し、この二つの平面部にパドル羽460がそれぞれ取り付けられている。二枚のパドル羽460は、パドル軸461を中心に互いに反対方向に突出するように、パドル軸461の平面部に固定されている。
Next, the
パドル羽460の付け根部分には、複数の穴がパドル軸461の軸方向に平行になるように並べて設けられている。パドル軸461の周面には、パドル軸461に対してパドル羽460を固定するための複数のヘラ部が突設せしめられている。一方、パドル羽460には、それらヘラ部を貫通させるための複数の穴が設けられている。ヘラ部がその穴に貫通した状態で熱曲げ処理されることで、パドル軸461に対してパドル羽460が固定されている。
A plurality of holes are arranged in the base portion of the
パドル46は、パドル軸461の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置されている。パドル軸461の軸方向両端は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。
The
パドル46は、パドル軸461から伸びるパドル羽460の先端がトナー収容部43の内壁面に接触する程度の長さになるように、パドル羽460の突出量が設定されている。図2及び図5等に示されるように、トナー収容部43の底面部43bはパドル46の回転方向に沿った円弧状であり、パドル46の回転に伴う摺擦動作でパドル羽460がトナー収容部43の底面部43bに引っかからないようになっている。
トナー収容部43の現像ローラ42側には底面部43bから垂直に立ち上がる側壁面部43sが形成されており、この側壁面部43sはパドル軸461の中心と同等若しくは若干低い程度のところでX軸に平行なローラに向かう方向に水平になり、段部50を形成している。
The amount of protrusion of the
A side wall surface portion 43 s that rises perpendicularly from the
側壁面部43sとパドル軸461との距離は、底面部43bとパドル軸461との距離よりも短く設定されている。そのため、底面部43bを摺擦してきたパドル羽460は側壁面部43sに突き当たり、より大きくたわむことになる。その後、段部50にパドル羽460の先端部が差し掛かるとパドル羽460を押さえるものが無くなり、パドル羽460の先端部は開放されることで上方に跳ね上がる。このようなパドル羽460の動きによってトナーは上方へと跳ね上げられ攪拌、搬送、供給される。
The distance between the side wall surface portion 43s and the
段部50は、X−Y平面に平行な水平面で、現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)に延在するように形成されている。実施形態の現像装置4では、段部50が幅方向の全域に設けられているが、パドル羽460が跳ね上がるようになっていれば、現像装置4内の一部分に設けられていても良い。
The
供給スクリュー48は、供給スクリュー軸481と、この供給スクリュー軸481に固定された螺旋状の羽部である供給スクリュー羽部480となるスクリュー部材である。供給スクリュー軸481を中心に回転可能に設けられており、供給スクリュー軸481の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置されている。供給スクリュー軸481の軸方向両端は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。
The
供給スクリュー48の軸方向端部は、現像装置4の長手方向端部に形成されたトナー補給口55の下方に位置している。そして、供給スクリュー48が回転することによって螺旋状の供給スクリュー羽部480がトナー補給口55から補給されたトナーを長手方向における現像装置4の中央部方向に搬送する。
The axial end of the
上ケース411の開口部56を形成する縁部分には、マイラー等のシート部材からなる入口シール47が長手方向に沿って貼着されている。入口シール47は略矩形のシートであってその短手の一端が上ケース411の縁部分に貼着され、他端は自由端とされている。入口シール47の自由端側は現像装置4の内部方向に突出されており、さらに、現像ローラ42に接触するように設けられている。入口シール47は、現像ローラ42の回転方向上流側が上ケース411に固定されており、現像ローラ42の回転方向下流側が自由端とされ、現像ローラ42に対して、入口シール47の面部分が接触するように配置している。また、上ケース411の現像装置4の内部側は供給ローラ44の上部形状に沿うように湾曲形状をしており、上ケース411の湾曲形状の表面と供給ローラ44の表面との隙間は、1.0[mm]である。
An
図7〜図10に示されるように、現像装置4の開口部56の長手方向両端部にあたる中ケース412の一部にはサイドシール59が貼着されている。サイドシール59は、現像ローラ42の軸方向両端近傍に設けられたスペーサー422よりも軸方向における内側で、且つ、現像ローラ42にドクタブレード45が接触する軸方向の端部が重なる領域に設けられている。このようなサイドシール59によって現像ケーシング41における開口部56の長手方向端部からトナーが漏れ出ることを防止している。なお、中ケース412に設けられたトナー残量センサ49は、トナー収容部43内のトナーの量を検知するものである。
As shown in FIGS. 7 to 10, side seals 59 are attached to a part of the
次に、現像装置4内でのトナーの動きについて説明する。トナー補給口55から現像装置4内に補給されたトナーは、供給スクリュー48によってトナー収容部43に供給され、パドル46によって攪拌される。また、パドル46の跳ね上げによって現像ローラ42及び供給ローラ44の方向に跳ね上げ、搬送される。供給ローラ44に供給されたトナーは、供給ローラ44が現像ローラ42と接触する供給ニップβで現像ローラ42の表面に受け渡される。現像ローラ42の表面に受け渡されたトナーのうち現像位置αに搬送する所定量を超えた分のトナーは、ドクタブレード45によって現像ローラ42の表面から掻き落とされる。
Next, the movement of toner in the developing
ドクタブレード45との対向部を通過した現像ローラ42の表面に残ったトナーは、そのまま現像ローラ42の回転による表面移動方によって搬送され、感光体2と対向する現像位置αに到達する。現像に用いられることなく現像位置αを通過したトナーは、入口シール47が接触する位置を通過し、供給ローラ44との対向位置である供給ニップβにまで搬送される。現像ローラ42によって供給ニップβに到達したトナーは、供給ローラ44によって現像ローラ42の表面から掻き取られ、供給ローラ44によって搬送される。
The toner remaining on the surface of the developing
トナー収容室101に収容されるトナーは、重合法で製造されたものであって、その平均粒径は6.5[μm]程度である。また、円形度は0.98程度であり、安息角は33[°]程度である。外添剤としてチタン酸ストロンチュームを含有している。本発明に係る現像装置に用いられるトナーは、これに限るものではない。
The toner stored in the
現像装置4の現像ローラ42の表面上には、凸部の高さや凹部の深さ(W3)が一定で規則的な凹部パターンが形成されている。従来の一成分現像装置としては、現像ローラの表面にサウンドブラスト処理等の粗面処理を施して表面に凹凸形状を形成したものがある。現像ローラの表面に粗面化処理を施すことにより、現像ローラのトナー担持性能やトナー搬送性能を向上させていた。しかしながら、粗面化処理によって現像ローラの表面上に形成される微小凹凸は、凸部の高さ、凹部の深さ及び凹凸のパターンが不規則となる。凹凸のパターンや深さが不規則であると、現像ローラ表面上のトナー担持量が安定せず、感光体上の潜像を現像したときに濃度ムラとなることがあった。一方、実施形態の現像装置4では、凹部の深さ(W3)が一定で、その形成パターンが規則的であるため、現像ローラ42表面上のトナー担持量が安定し、現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。
On the surface of the developing
図1及び図20に示されるように、実施形態に係る現像装置では、図中矢印B方向に回転する現像ローラ42がドクタ部において上方から下方に移動する。このような場合には、トナーTに働く自重によってトナーには下方向の力(Fg)が加わるため、ドクタブレード45の応力(Fb)によるトナーに対する圧縮力を減少させることができる。よって、現像ローラ42の凸部42aにおける現像ローラ42の表面移動方向下流側の部分(図20中の42cの部分)にトナーが凝集することを抑制できる。これにより、フィルミングの発生を抑制することができ、現像ローラ42上でのQ/M値やM/A値の変動を抑制することができる。
As shown in FIGS. 1 and 20, in the developing device according to the embodiment, the developing
また、現像装置4で用いる現像剤であるトナーとして、加速凝集度が40[%]以下となるトナーを用いることで、現像ローラ42の凸部42aにおける現像ローラ42の表面移動方向下流側の部分(図20中の42cの部分)でのトナーの凝集をより緩和することが可能となる。なお、図20で示すドクタ部では、ドクタブレード45が現像ローラ42の表面に対して腹当て状態となっている。ドクタブレード45の現像ローラ42の表面に対する当接状態としては、図21に示されるように、先端当て状態である方が、凸部42aの頂面42tに存在するトナーTをすり切ることができ、より好ましい。
Further, as the toner that is a developer used in the developing
次に、実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
先に示した図2において、現像ローラ42の周面における全域のうち、現像位置を通過した後、供給ローラ44との接触位置に進入する前の領域に対しては、回収ブラシローラ51が当接しながら、図中時計回り方向に回転駆動している。回収ブラシローラ51は、金属製の軸部材の周面に複数の導電性起毛からなるブラシ部が形成されたものである。
Next, a characteristic configuration of the copier according to the embodiment will be described.
In FIG. 2 shown above, the
回収ブラシローラ51のブラシ部の導電性起毛は、回転に伴って自らの先端部を現像ローラ42の凹部(42b)内に進入させて、凹部内に残留している残留トナーを凹部内から掻き出す。図示のように、現像ローラ42と回収ブラシローラ51との当接部では、両者の表面が互いにカウンター方向に移動するため、順方向に移動する場合よりも、回収ブラシローラ51の導電性起毛による凹部内からの残留トナーの掻き出し効果を高めることができる。
The conductive raising of the brush portion of the collecting
現像ローラ42に対しては、現像バイアス電源142により、現像バイアスとして、次のような交番電圧が印加されている。即ち、ピークツウピーク電圧Vpp=1.7[kV]、プラス側ピーク=+8.5[kV]、マイナス側ピーク=−8.5[kV]の矩形波からなる交番電圧に対して、−300[V]の直流電圧を重畳した交番電圧である。矩形波の周波数は500[Hz]である。また、矩形波のデューティは50[%]である。よって、この交番電圧の単位時間あたりの平均値は−300[V]である。また、この交番電圧の中心値(ピークとピークとの中心)も−300[V]である。
The following alternating voltage is applied to the developing
一方、回収ブラシローラ51には、回収バイアス電源52により、次のような交番電圧が印加されている。即ち、ピークツウピーク電圧Vpp=1.7[kV]、プラス側ピーク=+8.5[kV]、マイナス側ピーク=−8.5[kV]の矩形波からなる交番電圧に対して、−200[V]の直流電圧を重畳した交番電圧である。矩形波の周波数は500[Hz]である。また、矩形波のデューティは50[%]である。よって、この交番電圧の単位時間あたりの平均値は−200[V]である。また、この交番電圧の中心値も−200[V]である。
On the other hand, the following alternating voltage is applied to the
トナーの正規帯電極性はマイナスなので、回収バイアスの単位時間たりの平均値(−200V)は、現像バイアスの単位時間あたりの平均値(−300V)よりもトナーの帯電極性とは逆極性であるプラス側にシフトした値である。このような電位の関係により、現像ローラ42と回収ブラシローラ51との当接部には、現像ローラ42の凹部内に残留しているマイナス帯電性の残留トナーに対して、現像ローラ42側から回収ブラシローラ51側に静電移動させる電界が形成される。回収ブラシローラ51のブラシ部の導電性起毛によって現像ローラ42の凹部内から掻き出された残留トナーは、その電界によって導電性起毛に静電吸着する。これにより、現像ローラ42の凹部内から回収ブラシローラ51のブラシ部に残留トナーを積極的に転移させて回収することで、連続プリント時における凹部内での残留トナーの経時的な増加を抑えて、画像濃度不足の発生を抑えることができる。
Since the normal charging polarity of the toner is negative, the average value (−200 V) of the recovery bias per unit time is a polarity opposite to the charging polarity of the toner than the average value (−300 V) of the developing bias per unit time. The value is shifted to the side. Due to such a potential relationship, the negatively charged residual toner remaining in the concave portion of the developing
回収ブラシローラ51は、現像ローラ42に当接していることに加えて、供給ローラ44にも当接している。現像ローラ42の凹部内から掻き出されて回収ブラシローラ51に転移した残留トナーは、回収ブラシローラ51と供給ローラ44との当接部に進入する。そして、回収ブラシローラ51から供給ローラ44に転移した後、トナー収容部43内のトナー中に戻される。
The
なお、回収バイアスとして、直流電圧だけからなるものを出力するように、回収バイアス出力手段たる回収バイアス電源52を構成してもよい。この場合、直流電圧として、現像バイアスの単位時間あたりの平均値よりもトナーの帯電極性とは逆極性側にシフトさせた値のものを出力させればよい。また、現像バイアスや回収バイアスの条件は、これまで説明してきたものに限定されるものではない。周波数としては、=500〜10000[Hz]の範囲を例示することができる。また、デューティとしては、50〜90[%]の範囲を例示することができる。
Note that the recovery
回収部材として、回収ブラシローラ51に代えて、金属製の芯金の表面に導電性発泡弾性層を被覆した回収発泡ローラを用いてもよい。回収発泡ローラは、現像ローラ42との当接部において、導電性発泡弾性層を弾性変形させながら、現像ローラ42の凹部に食い込ませる。そして、食い込ませた導電性発泡弾性層により、残留トナーを凹部内から良好に掻き出すことができる。
Instead of the
次に、実施形態に係る複写機に、より特徴的な構成を付加した実施例の複写機について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係る複写機の構成は、実施形態と同様である。
[第1実施例]
図22は、第1実施例に係る複写機の感光体及び現像装置を示す概略構成図である。第1実施例に係る複写機においては、現像ローラ42の凹部内から残留トナーを回収するための専用の回収部材を設けていない。その代わりに、金属製の芯金と、これの周面に被覆された導電性弾性発泡層とを具備する発泡ローラからなる供給ローラ44を、回収部材たる回収発泡ローラとして兼用している。供給ローラ44に印加するためのバイアスを出力する電源としては、供給バイアス電源の代わりに、回収バイアス電源52が設けられている。
Next, an example copier in which a more characteristic configuration is added to the copier according to the embodiment will be described. Unless otherwise specified, the configuration of the copying machine according to each example is the same as that of the embodiment.
[First embodiment]
FIG. 22 is a schematic diagram showing the photoconductor and developing device of the copying machine according to the first embodiment. In the copying machine according to the first embodiment, a dedicated collecting member for collecting the residual toner from the concave portion of the developing
現像バイアス電源142は、現像バイアスとして、次のような交番電圧を出力する。即ち、ピークツウピーク電圧Vpp=1.7[kV]、プラス側ピーク=+8.5[kV]、マイナス側ピーク=−8.5[kV]の矩形波からなる交番電圧に対して、−300[V]の直流電圧を重畳した交番電圧である。矩形波の周波数は500[Hz]である。また、矩形波のデューティは50[%]である。この交番電圧の単位時間あたりの平均値や中心値は何れも−300[V]である。
The development bias
回収バイアス電源52は、回収バイアスとして、次のような交番電圧を出力する。即ち、ピークツウピーク電圧Vpp=1.7[kV]、プラス側ピーク=+8.5[kV]、マイナス側ピーク=−8.5[kV]の矩形波からなる交番電圧に対して、−200[V]の直流電圧を重畳した交番電圧である。矩形波の周波数は500[Hz]である。また、矩形波のデューティは50[%]である。この交番電圧の単位時間あたりの平均値や中心値は何れも−200[V]である。
The recovery bias
従来の一成分現像装置においては、供給部材に印加する供給バイアスとして、単位時間ありの平均値が、現像バイアスの単位時間あたりの平均値よりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした値であるものを出力するように構成されていた。このような供給バイアスにより、供給部材と現像ローラとの間にトナーを供給部材側から現像ローラ側に静電移動させる電界を形成して、供給部材から現像ローラへのトナーの転移を助長するためである。 In a conventional one-component developing device, the supply bias applied to the supply member is a value in which the average value with unit time is shifted to the same polarity side as the toner charging polarity with respect to the average value of the developing bias per unit time. It was configured to output something. By such a supply bias, an electric field for electrostatically moving the toner from the supply member side to the development roller side is formed between the supply member and the development roller, thereby facilitating transfer of the toner from the supply member to the development roller. It is.
これに対し、第1実施例に係る複写機では、供給部材たる供給ローラ44に対し、供給バイアスを印加する代わりに、上述した回収バイアスを印加している。そして、この回収バイアスは、供給バイアスとは逆に、供給ローラ44と現像ローラ42との間に、マイナス帯電性のトナーを現像ローラ42側から供給ローラ44側に静電移動させる電界を形成する。にもかかわらず、供給ローラ44から現像ローラ42に対してトナーが供給されるのは、以下に説明する理由からである。
On the other hand, in the copier according to the first embodiment, instead of applying a supply bias to the
実施形態や第1実施例に係る複写機では、現像ローラ42の凹部として、粗面化処理による微小凹凸よりもかなり大きな段差を形成する深さの大きなものを形成している。そして、現像ローラ42表面の非凹部にはトナーを殆ど担持させず(すり切り)、凹部内に充填したトナーを現像に寄与させている。供給ローラ44は、導電性発泡層の空泡内に、比較的多くの量のトナーを保持している。そして、現像ローラ42との当接部である供給ニップβにおいて、その多量のトナーを現像ローラ42の凹部に供給する。供給ニップβでは、トナーを現像ローラ42側から供給ローラ44側に静電移動させる電界が形成されているものの、この電界によって凹部内のトナーの殆どが供給ローラの空泡内に逆戻りすることはない。もともと供給ローラ44の空泡内に保持されていたトナー量が比較的多く、且つ、現像ローラの凹部内にもある程度の残留トナーが残っているため、凹部から空泡に戻るトナーの量はそれほど多くないのである。そして、殆どのトナーは、現像ローラ42の凹部内に充填された状態で、供給ニップβの出口において、現像ローラ42の表面とは逆方向に移動する供給ローラ44の表面によってすり切られる。このため、上述のような電界を形成していても、トナーを供給ローラ44から現像ローラ42に供給することができる。
In the copying machine according to the embodiment and the first example, the concave portion of the developing
また、現像ローラ42と供給ローラ44との間には、交番電界が形成されるため、現像ローラ42の凹部と供給ローラの空泡との間では、トナーが全体的に両者間を往復移動する。この際、供給ニップβに進入する前に現像ローラ42の凹部内に残留していた残留トナーが、供給ローラ44の空泡に存在していた新しいトナーと混ざり合う。このとき、帯電量が多いトナーが優先的に、上述した電界によって現像ローラ42の凹部から供給ローラ44の空泡に転移する。このため、供給ニップβでは、現像ローラ42の凹部内の残留トナーが供給トナー44の空泡内に良好に回収される。
In addition, since an alternating electric field is formed between the developing
本発明者らが、上述したバイアスの条件で実際に実験を行ったところ、供給ローラ44から現像ローラ42に対して必要量のトナーを良好に供給しつつ、現像ローラ42の凹部内の残留トナーを供給ローラ44に良好に回収して、連続プリント時における画像濃度不足の発生を有効に抑えることができた。
When the inventors actually conducted an experiment under the above-described bias conditions, the toner remaining in the recesses of the developing
[第2実施例]
図31は、第2実施例に係る複写機の現像装置を部分的に示す部分拡大構成図である。第2実施例に係る複写機では、現像ローラ42の凹部内から残留トナーを回収するための専用の回収部材を設けていない。その代わりに、入口シール47を、回収部材として兼用している。入口シール47には、回収バイアス電源52によって回収バイアスが印加されている。
[Second Embodiment]
FIG. 31 is a partially enlarged configuration diagram partially showing the developing device of the copying machine according to the second embodiment. In the copying machine according to the second embodiment, a dedicated collecting member for collecting the residual toner from the concave portion of the developing
図32は、現像ローラ42と入口シール47とを示す拡大構成図である。片持ち支持された状態で自由端側を現像ローラ42の周面に当接させている入口シール47は、導電性材料からなるシート状の導電部47bの表面に、絶縁性材料からなるシート状の絶縁部47aが被覆された2層構造のものである。図示のように、絶縁部47aだけを現像ローラ42の周面に当接させている。導電部47bとしては、例えば厚み50[μm]程度のアルミシートを例示することができる。また、絶縁部としては、例えば厚み0.1[mm]のPET(ポリエチレンテレフタレート)シートを例示することができる。それら2つのシートを貼り合わせることで、図示のような入口シール47を構成することができる。シート状の導電部47bに絶縁性シートを貼り合わせるのではなく、導電部47bの表面に、ウレタンやフッ素などの絶縁性材料からなる被膜をコーティングしてもよい。
FIG. 32 is an enlarged configuration diagram showing the developing
図31において、現像バイアス電源142から出力される現像バイアスは、現像ローラ42に印加される他、配線の図示を省略しているが、回収バイアス電源52にも入力される。図33は、現像ローラ42に印加される現像バイアスの波形と、入口シール47に印加される回収バイアスの波形とを示すグラフである。現像バイアスとしては、0[V]を中心にしてプラス側、マイナス側にそれぞれ800[V]ずつ振れるピークツウピーク電圧が1600[V]である矩形状の交番電圧に対し、−300[V]の直流電圧を重畳したものが現像ローラ42に印加される。かかる現像バイアスは、図示のように、プラス側のピークが500[V]になり、且つマイナス側のピークが−1100[V]になる。
In FIG. 31, the developing bias output from the developing
回収バイアス電源52は、このような現像バイアスに対し、+200[V]の直流電圧を重畳したものを、回収バイアスとして出力する。かかる回収バイアスは、図示のように、ピークツウピーク電圧が現像バイアスと同じ1600[V]であるが、プラス側のピークが700[V]になり、且つマイナス側のピークが−900[V]になる。そして、その周期や位相は、現像バイアスに完全に同期していることから、常に現像バイアスよりもプラス側に200[V]シフトした値になる。
The recovery bias
図32において、このような回収バイアスが印加される入口シール47と、現像ローラ42との間には、常に、マイナス帯電性のトナーを現像ローラ42側から入口シール側47に静電移動させる電界が形成される。この電界は、入口シール47と現像ローラ42との当接部にも形成されることから、当接部において、入口シール47によってトナーを現像ローラ42表面に押し付ける力が、前述の電界による静電気力によって弱められる。これにより、当接部におけるトナーの現像ローラ42の表面への固着を抑えることができる。
In FIG. 32, an electric field that always electrostatically moves negatively charged toner from the developing
[第3実施例]
第3実施例に係る複写機は、以下に説明する点の他が、第2実施例に係る複写機と同様の構成になっている。
図34は、第3実施例に係る複写機の現像ローラ42と入口シール47とを示す拡大構成図である。この入口シール47は、導電部47bと絶縁部47aとのうち、絶縁部47aだけがケーシングによって直接的に片持ち支持されている。ケーシングに片持ち支持される絶縁部47aの自由端側は、図示のように、現像ローラ42の周面に当接している。絶縁部47aの自由端側の端部のうち、現像ローラ42に当接している領域よりも更に自由端側にずれていて、現像ローラ42に当接していない領域の裏面に、導電部47bが固定されている。導電部47bは、前記領域に片持ち支持されるように固定されている。このようにして支持される導電部47bに回収バイアスが印加されると、現像ローラ42の表面と導電部47bとの間に回収電界が形成されるが、この回収電界は、絶縁部47aと現像ローラ42との当接部には及ばない。
[Third embodiment]
The copying machine according to the third embodiment has the same configuration as the copying machine according to the second embodiment except for the points described below.
FIG. 34 is an enlarged configuration diagram showing the developing
図35は、第3実施例に係る複写機の現像ローラ42に印加される現像バイアスの波形と、入口シール47の導電部47bに印加される回収バイアスの波形とを示すグラフである。現像バイアスとしては、0[V]を中心にしてプラス側、マイナス側にそれぞれ800[V]ずつ振れるピークツウピーク電圧が1600[V]である矩形状の交番電圧に対し、−300[V]の直流電圧を重畳したものが現像ローラ42に印加される。かかる現像バイアスは、図示のように、プラス側のピークが500[V]になり、且つマイナス側のピークが−1100[V]になる。一方、回収バイアスとしては、図示のように、−300[V]の直流電圧からなるものが導電部47bに印加される。これにより、導電部47bと現像ローラ42の表面との間には、トナーを両者間で往復移動させる交番電界が形成される。この交番電界により、現像ローラ42の表面の凹部内のトナー粒子が、凹部内と導電部47bとの間で往復移動する際に、凹部内に留まっているトナー粒子に衝突することで、それまで凹部内に留まっていたトナー粒子の往復移動を促進する。これにより、凹部内からのトナーの回収効率を向上させることができる。
FIG. 35 is a graph showing the waveform of the developing bias applied to the developing
前述の交番電界は、トナー粒子に対して導電部47b側から現像ローラ42側に向かう力を定期的に付与するが、絶縁部47aと現像ローラ42との間にはかかる交番電界が形成されない。このため、当接部で回収電界によってトナー粒子に対して導電部47b側から現像ローラ42側に向かう静電気力を定期的に付与してしまうことによるローラ表面へのトナー固着の発生を回避することができる。
The alternating electric field described above periodically applies a force from the conductive portion 47b side to the developing
なお、現像ローラ42の表面の凹部内からのトナー回収効率が比較的低い場合には、回収バイアスの値をよりプラス側(トナーの帯電極性とは反対側)にシフトさせればよい。例えば、図35の例では、現像バイアスの単位時間あたりの平均電位は−300[V]である。回収バイアスをこの−300[V]よりもプラス側にシフトした値、例えば−200[V]にすれば、交番電界でトナー粒子を往復移動させながら、相対的には現像ローラ42の表面側から導電部47b側に移動させることができる。これにより、回収効率を高めることができる。
Note that when the toner collection efficiency from the concave portion on the surface of the developing
入口シール47には、回収バイアス電源52が接続されており、回収バイアス電源52からは交番電圧からなる回収バイアスが出力される。この回収バイアスは、実施形態に係る複写機の回収バイアスと同様のものである。また、現像ローラ42に印加される現像バイアスも、実施形態に係る複写機の現像バイアスと同様のものである。よって、現像ローラ42と入口シール47との当接部やその付近では、マイナス帯電性のトナーを現像ローラ42側から入口シール47側に静電移動させる電界が形成される。前記当接部では、現像ローラ42の凹部内に残留している残留トナーが、前述の電界に引かれて入口シール47の表面に転移する。そして、現像ローラ42との摺擦力により、現像ローラ42と入口シール47との当接部から当接部
A recovery
次に、実施形態に係る複写機の一部の構成を他の構成に置き換えた変形例に係る複写機について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係る複写機の構成は、実施形態と同様である。 Next, a copying machine according to a modification in which a part of the configuration of the copying machine according to the embodiment is replaced with another configuration will be described. Unless otherwise specified below, the configuration of the copying machine according to each modification is the same as that of the embodiment.
[第1変形例]
図23は、第1変形例に係る複写機のプリンタ部600の要部を示す要部構成図である。プリンタ部600は、4つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ1、複数の張架ローラに張架されながら図中反時計回り方向に無端移動せしめられる中間転写体としての中間転写ベルト7、露光手段としての露光装置6、定着手段としての定着装置12等を備えている。
[First Modification]
FIG. 23 is a main part configuration diagram showing the main part of the
4つのプロセスカートリッジ1はそれぞれ、潜像担持体としてのドラム状の感光体2と、帯電手段としての帯電部材3と、現像剤としてのトナーTを用いて感光体2上の潜像を現像する現像装置4と、感光体クリーニング装置5とを一体的に支持してユニット状とした構成になっている。プロセスカートリッジ1は、図示しないストッパーを解除することにより、プリンタ部600本体に対して着脱可能となっている。
Each of the four
感光体2は、図中矢印で示されるように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材3は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体2の表面に圧接されており、感光体2の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材3には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体2の表面を帯電する。変形例のプロセスカートリッジ1は、帯電手段として、感光体2の表面に接触するローラ状の帯電部材3を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。
The
露光装置6は、感光体2の表面に対して画像情報に基づいて露光し、感光体2の表面に静電潜像を形成する。プリンタ600部の露光装置6は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式のものであるが、露光手段としてはLEDアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
The
感光体クリーニング装置5は、中間転写ベルト7と対向する位置を通過した感光体2の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
The
4つのプロセスカートリッジ1は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのトナー像を感光体2上に形成する。また、中間転写ベルト7の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体2上に形成されたトナー像を中間転写ベルト7に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト7上に可視像を形成する。
The four
4つの感光体2に対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ8が配置されており、一次転写ローラ8には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体2との間で一次転写電界を形成する。感光体2と一次転写ローラ8との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体2の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト7の表面に転写される。中間転写ベルト7を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト7が図中の矢印A方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト7の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト7の表面上にフルカラー画像が形成される。
A
4つのプロセスカートリッジ1が中間転写ベルト7と対向する位置に対して、中間転写ベルト7の表面移動方向下流側には、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ9aに対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置に二次転写ローラ9が配置され、中間転写ベルト7との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成することにより、図23中の矢印B方向に搬送される転写材である記録紙Pが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト7の表面上に形成されたフルカラー画像が記録紙Pに転写される。
With respect to the position where the four
二次転写ニップに対して記録紙Pの搬送方向下流側に、定着装置12が配置されている。二次転写ニップを通過した記録紙Pは定着装置12に到達し、定着装置12における加熱及び加圧によって記録紙P上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された記録紙Pはプリンタ部600の機外に出力される。
A fixing
一方、二次転写ニップで記録紙Pに転写されず中間転写ベルト7の表面上に残留したトナーTは、転写ベルトクリーニング装置11によって回収される。
On the other hand, the toner T remaining on the surface of the
次に、図24、図25、図26を用いて、プロセスカートリッジ1について説明する。図24は、4つのプロセスカートリッジ1のうち、1つを、現像ローラ42の軸方向中央部近傍で破断して示す横断面図である。また、図25は、4つのプロセスカートリッジ1のうち、1つを、軸方向端部近傍のサイドシール59の位置で破断して示す横断面図である。また、図26は、プロセスカートリッジの現像装置のトナー搬送部を示す縦断面図である。
Next, the
現像装置4は、一成分現像剤であるトナーTを収容するトナー収容室101と、トナー収容室101の下方に設けられたトナー供給室102とを具備しており、トナー収容室101とトナー供給室102とを仕切るように仕切り部材110が設けられている。仕切り部材110には、図26に示されるように、それら供給室を互いに連通させる複数の開口部が設けられている。この仕切り部材110の複数の開口部として、トナー収容室101内のトナーTをトナー供給室102へ供給する供給口111と、トナー供給室102内のトナーTをトナー収容室101に戻す返送口107とが設けられている。
The developing
トナー供給室102の下部には、現像剤担持体である現像ローラ42が設けられている。また、トナー供給室102には、現像ローラ42の表面にトナーTを供給する現像剤供給部材である供給ローラ44が現像ローラ42の表面に当接するように設けられている。さらに、トナー供給室102には、供給ローラ44によって現像ローラ42の表面上に供給され、感光体2と現像ローラ42との対向部に向かうトナーTの量(層厚)を規制する規制部材としてのドクタブレード45が現像ローラ42の表面に当接している。
Below the
現像ローラ42は、感光体2に対して非接触で配置されており、図示しない高圧電源から所定のバイアスが印加される。
The developing
トナー収容室101内にはトナー収容室101内のトナーTを感光体2の回転軸に平行な方向(図24中の紙面に直交する方向)に搬送するトナー搬送部材106が設けられている。
A
トナー収容室101に収容するトナーTは、重合法で製造されたものである。このトナーTは、例えば、平均粒径が6.5[μm]で、円形度が0.98、安息角33[°]、外添剤としてチタン酸ストロンチュームを含有しているトナーTである。なお、トナーTは、これに限られるものではない。
The toner T stored in the
トナー収容室101内に設けられたトナー搬送部材106は、図26に示されるように搬送スクリュー形状部106aと搬送板形状部106bとを組み合わせた回転軸を有した部材である。トナー搬送部材106は、搬送スクリュー形状部106aの回転動作によりトナー収容室101内のトナーTをトナー搬送部材106の回転軸に平行な略水平方向(図26中の矢印H方向)に搬送できる構成となっている。現像装置4では、トナー搬送部材106の回転軸に平行な方向にトナーTを搬送する搬送スクリュー形状部106aを備えた構成であるが、現像剤搬送部材としてはこれに限ったものでなく、搬送ベルトやコイル状の回転体等の搬送機能を有するものを用いることができる。さらにこれらの搬送機能を有するものと、羽根のような板部材や針金を曲げて構成したパドルのようなもの等のほぐし機能を有するものを組み合わせたものでも良い。
As shown in FIG. 26, the
現像装置4は、トナー収容室101から供給ローラ44に向けて、トナーTをトナー搬送部材106の回転軸に直交し、且つ、略鉛直下方にトナーTを搬送する構成になっている。トナーTの搬送方向としては、トナー搬送部材106の回転軸に直交し、且つ、略水平方向に搬送する構成としてもよい。
The developing
仕切り部材110の鉛直下方のトナー供給室102内にはトナー撹拌部材108が配置されている。トナー撹拌部材108は、図示のように撹拌スクリュー形状部108aと撹拌板形状部108bとを組み合わせた回転軸を有した部材である。トナー撹拌部材108は、撹拌スクリュー形状部108aの回転動作によりトナー供給室102内のトナーTをトナー撹拌部材108の回転軸に平行な略水平方向(図26中の矢印IまたはJ方向)に搬送できる構成となっている。
A
トナー撹拌部材108の撹拌スクリュー形状部108aは、軸方向について供給口111を挟んで外側に向かう方向(図26中の矢印I方向)にトナーTを搬送するように螺旋状の羽部が設けられている。また、トナー撹拌部材108の撹拌スクリュー形状部108aは、軸方向について二つの返送口107よりも外側と内側とは螺旋状の羽部が逆巻きになっている。このため、供給口111からトナー供給室102に供給されたトナーTはトナー撹拌部材108の撹拌スクリュー形状部108aの回転によって軸方向外側(矢印I方向)に搬送され、返送口107よりも外側に到達したトナーTは羽部が逆巻きの撹拌スクリュー形状部108aによって返送口107に向かって(矢印J方向に)搬送される。返送口107を挟んで軸方向の外側と内側とでは、撹拌スクリュー形状部108aによるトナーTの搬送方向が逆であり、返送口107に向かうようにトナーTに搬送力を付与するため、返送口107の下方ではトナーTが軸方向両側から集められ、山状に押し上げられる。これにより、トナー収容室101から供給口111または返送口107を通過してトナー供給室102に供給されたトナーTが過剰である場合は、返送口107で山状に押し上げられたトナーTがトナー供給室102から返送口107を通ってトナー収容室101に戻される。また、トナー撹拌部材108は、トナー供給室102にあるトナーTを攪拌し、さらに下部にある供給ローラ44や現像ローラ42にトナーTを供給する役割を持つ。
The agitating screw-shaped
供給ローラ44の表面には空孔(セル)を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室102内に供給されたトナーTを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ42との当接部での圧力集中によるトナーTの劣化を防止している。なお、この発泡材料は103〜1014[Ω]の電気抵抗値に設定される。供給ローラ44には、供給バイアスが印加され、現像ローラ42との当接部ある供給ニップβで予備帯電されたトナーTを現像ローラ42に押し付ける作用を補助する。供給ローラ44は図37中の矢印で示されるように図37中の反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーTを現像ローラ42の表面に塗布するように供給する。
The surface of the
供給ニップβに対して現像ローラ42の表面移動方向下流側の現像ローラ42の表面に接触するように、規制部材であるドクタブレード45が配置されている。供給ローラ44から現像ローラ42の表面に供給されたトナーTは、現像ローラ42の回転によってドクタブレード45が接触する位置に搬送される。
A
ドクタブレード45としては、SUS304CSPやSUS301CSPまたはリン青銅等の金属板バネ材料を用いることができ、その自由端側を現像ローラ42の表面に10〜100[N/m]の押圧力で当接させたもので、現像ローラ42上のトナーTに対してその押圧力下を通過させることで、トナー層を薄層化すると共に、摩擦帯電によってトナーTに電荷を付与する。また、ドクタブレード45には、トナーTの摩擦帯電を補助するために、図示しないバイアス電源によりバイアスが印加される。
As the
感光体2は現像ローラ42と非接触であり、図24中の時計回りの方向に回転している。このため、現像ローラ42と感光体2とが対向する現像位置αにおいては、現像ローラ42の表面移動方向と感光体2の表面移動方向とが同方向となる。
The
現像ローラ42上の薄層化されたトナー層は、現像ローラ42の回転に伴って現像位置αに搬送され、現像ローラ42に印加されたバイアスと感光体2上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体2の表面に移動して感光体2の表面上の静電潜像が現像される。
The thinned toner layer on the developing
現像位置αで現像に用いられず、現像ローラ42上に残されたトナーTが再びトナー供給室102内へと戻る箇所には、入口シール47が配設されている。この入口シール47は、現像ローラ42の周面を外部に向けて部分的に露出させるための開口を有する現像装置筺体に片持ち支持された状態で、自らの自由端側を現像ローラ42に当接させることで、現像ローラ42と開口内壁との隙間を塞いでいる。樹脂材料にカーボンブラックなどの導電性材料が分散せしめられた導電性樹脂からなり、非常に薄厚に成型されていることで、柔軟に撓むことができる。その撓み易さ故に、現像ローラ42の表面との当接部において、現像ローラ42の表面に対して大きな圧力を付与しない。
An
現像ローラ42の周面における全域のうち、現像位置αを通過した後、供給ローラ44との接触位置に進入する前の領域に対しては、回収ブラシローラ51が当接しながら、図中時計回り方向に回転駆動している。回収ブラシローラ51は、金属製の軸部材の周面に複数の導電性起毛からなるブラシ部が形成されたものである。
Of the entire area of the peripheral surface of the developing
回収ブラシローラ51のブラシ部の導電性起毛は、回転に伴って自らの先端部を現像ローラ42の凹部内に進入させて、凹部内に残留している残留トナーを凹部内から掻き出す。図示のように、現像ローラ42と回収ブラシローラ51との当接部では、両者の表面が互いにカウンター方向に移動するため、順方向に移動する場合よりも、回収ブラシローラ51の導電性起毛による凹部内からの残留トナーの掻き出し効果を高めることができる。
The conductive raising of the brush portion of the
現像ローラ42に印加するための現像バイアスを出力する現像バイアス電源142は、現像バイアスとして、実施形態に係る複写機の現像バイアスと同様の交番電圧からなるものを出力する。また、回収ブラシローラ51に印加するための回収バイアスを出力する回収バイアス電源52は、回収バイアスとして、実施形態に係る複写機の回収バイアスと同様の交番電圧からなるものを出力する。よって、現像ローラ42と回収ブラシローラ51との当接部では、トナーを現像ローラ42側から回収ブラシローラ51側に静電移動させる回収電界が形成される。
A developing
現像ローラ42と回収ブラシローラ51との当接部において、現像ローラ42の凹部内に残留している残留トナーは、回収ブラシローラ51の導電性起毛によって凹部ないから掻き出された後、回収電界によって回収ブラシローラ51のブラシ内に転移して回収される。
At the contact portion between the developing
[第2変形例]
第2変形例に係る複写機は、以下に特筆する点の他が、第1変形例に係る複写機と同様の構成になっている。
図27は、第2変形例に係る複写機の感光体及び現像装置を示す概略構成図である。第2変形例に係る複写機においては、現像ローラ42の凹部内から残留トナーを回収するための専用の回収部材を設けていない。その代わりに、金属製の芯金と、これの周面に被覆された導電性弾性発泡層とを具備する発泡ローラからなる供給ローラ44を、回収部材たる回収発泡ローラとして兼用している。供給ローラ44に印加するためのバイアスを出力する電源としては、供給バイアス電源の代わりに、回収バイアス電源52が設けられている。
[Second Modification]
The copying machine according to the second modification has the same configuration as that of the copying machine according to the first modification, except for the following points.
FIG. 27 is a schematic configuration diagram showing a photoconductor and a developing device of a copying machine according to a second modification. In the copying machine according to the second modified example, a dedicated collecting member for collecting the residual toner from the concave portion of the developing
現像ローラ42に印加するための現像バイアスを出力する現像バイアス電源142は、現像バイアスとして、実施例に係る複写機の現像バイアスと同様の交番電圧からなるものを出力する。また、回収ブラシローラ51に印加するための回収バイアスを出力する回収バイアス電源52は、回収バイアスとして、実施例に係る複写機の回収バイアスと同様の交番電圧からなるものを出力する。
A developing
本発明者らは、それらのバイアスの条件で実際に実験を行ったところ、実施例に係る複写機と同様に、供給ローラ44から現像ローラ42に対して必要量のトナーを良好に供給しつつ、現像ローラ42の凹部内の残留トナーを供給ローラ44に良好に回収して、連続プリント時における画像濃度不足の発生を有効に抑えることができた。
As a result of actual experiments under these bias conditions, the present inventors have successfully supplied a necessary amount of toner from the
[第3変形例]
第3変形例に係る複写機は、以下に特筆する点の他が、第1変形例に係る複写機と同様の構成になっている。
図28は、第3変形例に係る複写機の感光体及び現像装置を示す概略構成図である。第3変形例に係る複写機においては、現像ローラ42の凹部内から残留トナーを回収するための専用の回収部材を設けていない。その代わりに、入口シール47を、回収部材として兼用している。
[Third Modification]
The copying machine according to the third modified example has the same configuration as the copying machine according to the first modified example, except for the following points.
FIG. 28 is a schematic configuration diagram showing a photoconductor and a developing device of a copying machine according to a third modification. In the copying machine according to the third modified example, a dedicated collecting member for collecting the residual toner from the concave portion of the developing
入口シール47には、回収バイアス電源52が接続されており、回収バイアス電源52からは交番電圧からなる回収バイアスが出力される。この回収バイアスは、実施形態に係る複写機の回収バイアスと同様のものである。また、現像ローラ42に印加される現像バイアスも、実施形態に係る複写機の現像バイアスと同様のものである。よって、現像ローラ42と入口シール47との当接部やその付近では、マイナス帯電性のトナーを現像ローラ42側から入口シール47側に静電移動させる電界が形成される。前記当接部では、現像ローラ42の凹部内に残留している残留トナーが、前述の電界に引かれて入口シール47の表面に転移する。そして、現像ローラ42との摺擦力により、現像ローラ42と入口シール47との当接部から当接部出口側に移動して、トナー供給室102内のトナーに取り込まれる。
A recovery
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
〔態様A〕
態様Aは、トナーを主成分とし且つ磁性キャリアを含まない現像剤を、所定の凹部(例えば凹部42b)パターンが形成された自らの表面に担持する現像剤担持体(例えば現像ローラ42)と、前記現像剤担持体の表面に現像剤を供給する現像剤供給手段(例えば供給ローラ44)と、前記現像剤担持体の無端移動する表面における全域のうち、前記現像剤供給手段に対向する供給位置を通過した後、画像形成装置の潜像担持体に対向する現像位置に進入する前の領域に当接することで、前記現像位置に搬送される現像剤の量を規制する規制部材(例えばドクタブレード45)と、前記現像剤担持体に印加するための現像バイアスを出力する現像バイアス出力手段(例えば現像バイアス電源142)とを有し、前記現像位置にて、前記現像剤担持体の前記凹部パターンの凹部内に保持している現像剤を前記潜像担持体の表面の潜像に付着させて潜像を現像する現像装置において、前記現像剤担持体の表面における全域のうち、前記現像位置を通過した後、前記規制部材に当接する規制位置に進入する前の領域に当接しながら、前記領域に付着している現像剤を自らに転移させて回収する回収部材(例えば回収ブラシローラ51)と、前記現像剤担持体と前記回収部材との間に現像剤を相対的に前記現像剤担持体側から前記回収部材側に移動させる電界を形成するために前記回収部材に印加する回収バイアス出力手段(例えば回収バイアス電源52)とを設けたことを特徴とするものである。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
[Aspect A]
Aspect A includes a developer carrying member (for example, developing roller 42) that carries a developer containing toner as a main component and not containing a magnetic carrier on its surface on which a predetermined recessed portion (for example, recessed
[態様B]
態様Bは、態様Aにおいて、前記回収部材として、回転駆動される導電性基体の表面に複数の起毛からなるブラシが設けられた回収ブラシローラ(例えば回収ブラシローラ51)、又は回転軸の表面に発泡弾性層が被覆された回収発泡ローラ、を用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、回収ブラシローラの起毛、又は回収発泡ローラの発泡弾性層を、現像剤担持体との当接部で柔軟に変形させながら現像剤担持体の凹部内に進入させる。そして、凹部内に残留している現像剤を、起毛又は発泡弾性層によって良好に凹部内から掻き出すことで、回収部材として、他の構成のものを用いる場合に比べて、凹部内からのトナーを良好に回収することができる。
[Aspect B]
Aspect B is a recovery brush roller (for example, recovery brush roller 51) provided with a plurality of raised brushes on the surface of a conductive substrate that is rotationally driven as the recovery member in aspect A, or on the surface of the rotating shaft. A recovery foam roller coated with a foam elastic layer is used. In this configuration, the raised brush of the collection brush roller or the foamed elastic layer of the collection foam roller is caused to enter the recess of the developer carrier while being flexibly deformed at the contact portion with the developer carrier. Then, the developer remaining in the concave portion is scraped out from the concave portion satisfactorily by the raised or foamed elastic layer, so that the toner from the concave portion can be removed as compared with the case of using another configuration as the recovery member. It can be recovered well.
[態様C]
態様Cは、態様Bにおいて、前記現像剤供給手段として、回転駆動される導電性基体の表面に複数の起毛からなるブラシが設けられた供給ブラシローラ、又は回転軸の表面に発泡弾性層が被覆された供給発泡ローラ(例えば供給ローラ44)、を用い、前記現像バイアスとして、ゼロよりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした値を中心値とする交番電圧からなるものを出力するように前記現像バイアス出力手段を構成し、前記回収バイアスとして、ゼロよりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした値であって、且つ前記現像バイアスの前記中心値よりも前記帯電極性とは逆極性側にシフトした値を中心値とする交番電圧からなるものを出力するように前記回収バイアス出力手段を構成し、前記回収バイアスを前記供給ブラシローラ又は前記供給発泡ローラに印加して、前記供給ブラシローラを前記回収ブラシローラとして兼用するか、あるいは、前記供給発泡ローラを前記回収発泡ローラとして兼用したことを特徴とするものである。かかる構成では、現像剤担持体から残留トナーを回収するための専用の回収部材を設けることなく、供給ブラシローラ又は供給発泡ローラにより、現像剤担持体から残留トナーを良好に回収しつつ、現像剤担持体に対して新たなトナーを良好に供給することができる。
[Aspect C]
Aspect C is that in aspect B, the developer supply means is a supply brush roller provided with a plurality of raised brushes on the surface of a conductive substrate that is driven to rotate, or a surface of the rotary shaft is covered with a foamed elastic layer The supply foam roller (for example, supply roller 44) is used, and the development bias is output with an alternating voltage having a center value of a value shifted from zero to the same polarity as the charging polarity of the toner. The developing bias output means is configured, and the recovery bias is a value shifted to the same polarity side as the charging polarity of the toner from zero, and is opposite in polarity to the charging polarity from the central value of the developing bias The recovery bias output means is configured to output a voltage consisting of an alternating voltage centered on a value shifted to the side, and the recovery bias is supplied to the supply brush roller It is applied to the supply foam roller, or also serves the supply brush roller as the collection brush roller, or, is characterized in that also serves the supply foam roller as said recovery foam roller. In such a configuration, the developer can be recovered well from the developer carrying member by the supply brush roller or the supply foaming roller without providing a dedicated collecting member for collecting the residual toner from the developer carrying member. New toner can be satisfactorily supplied to the carrier.
[態様D]
態様Dは、態様Aにおいて、前記現像剤担持体の周面を外部に部分的に露出させるための開口を有する現像装置筺体に片持ち支持された状態で、自らの自由端側を前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体と前記開口内壁との隙間を塞ぐシール部材(例えば入口シール47)に前記回収バイアスを印加して、前記シール部材を前記回収部材として兼用したことを特徴とするものである。かかる構成では、現像剤担持体から残留トナーを回収するための専用の回収部材を設けることなく、シール部材により、現像剤担持体から残留トナーを良好に回収しつつ、現像剤担持体に対して新たなトナーを良好に供給することができる。
[Aspect D]
Aspect D is that in Aspect A, the free end side of the developer carrying member is supported by the developing device housing having an opening for partially exposing the peripheral surface of the developer carrying member to the outside. The recovery bias is applied to a seal member (for example, the inlet seal 47) that closes the gap between the developer carrier and the inner wall of the opening by contacting the carrier, and the seal member is also used as the recovery member. It is characterized by this. In such a configuration, without providing a dedicated recovery member for recovering the residual toner from the developer carrier, the residual toner is satisfactorily recovered from the developer carrier by the seal member. New toner can be supplied satisfactorily.
[態様E]
態様Eは、態様Dにおいて、前記現像バイアスとして、ゼロよりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした値を中心値とする交番電圧からなるものを出力するように前記現像バイアス出力手段を構成し、前記回収バイアスとして、ゼロよりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした値であって、且つ前記現像バイアスの前記中心値よりも前記帯電極性とは逆極性側にシフトした値を中心値とする交番電圧からなるものを出力するように前記回収バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、現像剤担持体の表面上のトナーを静電気力によってシール部材に転移させて回収することができる。
[Aspect E]
Aspect E constitutes the developing bias output means according to aspect D so as to output the developing bias having an alternating voltage centered on a value shifted from zero to the same polarity as the charging polarity of the toner. As the recovery bias, a value shifted from zero to the same polarity as the charging polarity of the toner and a value shifted from the central value of the developing bias to the polarity opposite to the charging polarity is centered. The recovery bias output means is configured to output a voltage consisting of an alternating voltage as a value. With this configuration, the toner on the surface of the developer carrying member can be recovered by being transferred to the seal member by electrostatic force.
[態様F]
態様Fは、態様Dにおいて、前記シール部材として、前記回収バイアスが印加される導電性材料からなる導電部と、絶縁性材料からなる絶縁部とを有するものを用い、前記導電部及び前記絶縁部のうち、前記絶縁部だけを前記現像剤担持体の周面に当接させたことを特徴とするものである。かかる構成では、入口シールの導電部を現像剤担持体に当接させてしまうことによる入口シールと現像剤担持体との間における電流のリークの発生を回避することができる。
[Aspect F]
Aspect F uses, in aspect D, a seal member having a conductive portion made of a conductive material to which the recovery bias is applied and an insulating portion made of an insulating material, and the conductive portion and the insulating portion Among them, only the insulating portion is brought into contact with the peripheral surface of the developer carrier. In such a configuration, it is possible to avoid the occurrence of current leakage between the inlet seal and the developer carrier due to the conductive portion of the inlet seal being brought into contact with the developer carrier.
[態様G]
態様Gは、態様Fにおいて、前記導電部の表面を前記絶縁部で被覆するとともに、前記現像バイアスが印加される前記現像剤担持体と、前記導電部との間に、トナーを常に前記現像剤担持体側から前記導電部側に向けて移動させる方向の電界を形成する値の直流電圧を前記現像バイアスに対して印加したものを前記回収バイアスとして出力するように、前記回収バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、シール部材と現像剤担持体との当接部でシール部材によってトナーを現像剤担持体表面に押し付ける力を、シール部材の導電部と現像剤担持体との間に形成される電界による静電気力によって弱める。これにより、当接部における現像剤担持体表面へのトナー固着の発生を抑えることができる。
[Aspect G]
Aspect G is the aspect F in which the surface of the conductive portion is covered with the insulating portion, and toner is always applied between the developer carrying member to which the developing bias is applied and the conductive portion. The recovery bias output means is configured to output, as the recovery bias, a DC voltage having a value that forms an electric field in a direction to move from the carrier side toward the conductive portion side. It is characterized by this. In such a configuration, the force that presses the toner against the surface of the developer carrier by the seal member at the contact portion between the seal member and the developer carrier, and the electric field formed between the conductive portion of the seal member and the developer carrier. It is weakened by electrostatic force. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of toner adhesion to the surface of the developer carrying member at the contact portion.
[態様H]
態様Hは、態様Fにおいて、片持ち支持される前記絶縁部の自由端であって、且つ、前記現像剤担持体の周面に当接する領域よりも自由端側の領域に対して前記導電部を固定するとともに、前記回収バイアスとして、前記現像バイアスが印加される前記現像剤担持体と、前記導電部との間でトナーを往復移動させる交番電界を形成する値の直流電圧からなるものを出力するように、前記回収バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、導電部と現像剤担持体との間でトナーを往復移動させることで、現像剤担持体の表面の凹部内からのトナー粒子の離脱を促進して、トナーの回収効率を高めることができる。更には、当接部で回収電界によってトナー粒子に対して導電部側から現像剤担持体側に向かう静電気力を定期的に付与してしまうことによる現像剤担持体表面へのトナー固着の発生を回避することができる。
[Aspect H]
Aspect H is a free end of the insulating portion that is cantilever-supported in aspect F, and the conductive portion with respect to a region closer to the free end than a region that contacts the peripheral surface of the developer carrier. The recovery bias is a DC voltage having a value that forms an alternating electric field for reciprocating the toner between the developer carrying member to which the developing bias is applied and the conductive portion. Thus, the recovery bias output means is configured. In such a configuration, the toner is reciprocated between the conductive portion and the developer carrying member, thereby promoting the separation of the toner particles from the recesses on the surface of the developer carrying member, thereby increasing the toner recovery efficiency. Can do. In addition, the occurrence of toner sticking to the surface of the developer carrier caused by periodically applying an electrostatic force from the conductive part side to the developer carrier side to the toner particles by the collected electric field at the contact portion is avoided. can do.
1:プロセスカートリッジ(プロセスユニット)
2:感光体(潜像担持体)
3:帯電部材(一様帯電手段)
4:現像装置
5:感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
42:現像ローラ(現像剤担持体)
44:供給ローラ(現像剤供給手段、供給ブラシローラ)
45:ドクタブレード(規制部材)
47:入口シール(シール部材)
51:回収ブラシローラ(回収部材)
52:回収バイアス電源(回収バイアス出力手段)
142:現像バイアス電源(現像バイアス出力手段)
1: Process cartridge (process unit)
2: Photoconductor (latent image carrier)
3: Charging member (uniform charging means)
4: Developing device 5: Photoconductor cleaning device (cleaning means)
42: Development roller (developer carrier)
44: Supply roller (developer supply means, supply brush roller)
45: Doctor blade (regulating member)
47: Entrance seal (seal member)
51: Collection brush roller (collection member)
52: Recovery bias power supply (recovery bias output means)
142: Development bias power supply (development bias output means)
Claims (10)
前記現像剤担持体の表面にトナーを供給する現像剤供給手段と、
前記現像剤担持体の無端移動する表面における全域のうち、前記現像剤供給手段に対向する供給位置を通過した後、画像形成装置の潜像担持体に対向する現像位置に進入する前の領域に当接することで、前記現像位置に搬送されるトナーの量を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体に印加するための現像バイアスを出力する現像バイアス出力手段とを有する現像装置において、
前記現像剤担持体の表面における全域のうち、前記現像位置を通過した後、前記規制部材に当接する規制位置に進入する前の領域に当接しながら、前記領域に付着しているトナーを自らに転移させて回収する回収部材と、
前記現像剤担持体と前記回収部材との間に前記現像剤担持体側から前記回収部材側にトナーを移動させる電界を形成するために前記回収部材に印加する回収バイアスを出力する回収バイアス出力手段とを設けたことを特徴とする現像装置。 A developer carrier that carries toner on its surface on which a predetermined concave pattern is formed;
Developer supplying means for supplying toner to the surface of the developer carrying member;
Of the entire area of the surface of the developer carrying member that moves endlessly, the region before passing the feeding position facing the developer feeding means and before entering the developing position facing the latent image carrier of the image forming apparatus. A regulating member that regulates the amount of toner conveyed to the developing position by abutting;
In a developing device having a developing bias output means for outputting a developing bias for applying to the developer carrying member,
Of the entire area on the surface of the developer carrying member, the toner adhering to the region is contacted with itself while passing through the developing position and before entering the restricting position contacting the restricting member. A collecting member for transferring and collecting;
A collection bias output means for outputting a collection bias to be applied to the collection member in order to form an electric field for moving toner from the developer carrier side to the collection member side between the developer carrier and the collection member; And a developing device.
前記回収部材として、回転駆動される導電性基体の表面に複数の起毛からなるブラシが設けられた回収ブラシローラ、又は回転軸の表面に発泡弾性層が被覆された回収発泡ローラ、を用いたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1.
As the recovery member, a recovery brush roller provided with a plurality of raised brushes on the surface of a conductive substrate that is driven to rotate, or a recovery foam roller in which the surface of the rotary shaft is covered with a foam elastic layer is used. A developing device.
前記現像剤供給手段として、回転駆動される導電性基体の表面に複数の起毛からなるブラシが設けられた供給ブラシローラ、又は回転軸の表面に発泡弾性層が被覆された供給発泡ローラ、を用い、
前記現像バイアスとして、ゼロよりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした値を中心値とする交番電圧からなるものを出力するように前記現像バイアス出力手段を構成し、
前記回収バイアスとして、ゼロよりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした値であって、且つ前記現像バイアスの前記中心値よりも前記帯電極性とは逆極性側にシフトした値を中心値とする交番電圧からなるものを出力するように前記回収バイアス出力手段を構成し、
前記回収バイアスを前記供給ブラシローラ又は前記供給発泡ローラに印加して、前記供給ブラシローラを前記回収ブラシローラとして兼用するか、あるいは、前記供給発泡ローラを前記回収発泡ローラとして兼用したことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 2.
As the developer supply means, a supply brush roller provided with a plurality of raised brushes on the surface of a conductive substrate that is driven to rotate, or a supply foam roller in which a foamed elastic layer is coated on the surface of a rotary shaft is used. ,
The developing bias output means is configured to output an alternating voltage having a center value of a value shifted from zero to the same polarity as the charging polarity of the toner from zero,
The recovery bias is a value shifted to the same polarity as the charging polarity of the toner from zero, and a value shifted to the polarity opposite to the charging polarity from the central value of the developing bias is defined as the central value. The recovery bias output means is configured to output a voltage consisting of an alternating voltage.
The recovery bias is applied to the supply brush roller or the supply foam roller, and the supply brush roller is also used as the recovery brush roller, or the supply foam roller is also used as the recovery foam roller. Developing device.
前記現像剤担持体の周面を外部に部分的に露出させるための開口を有する現像装置筺体に片持ち支持された状態で、自らの自由端側を前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体と前記開口内壁との隙間を塞ぐシール部材に前記回収バイアスを印加して、前記シール部材を前記回収部材として兼用したことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1.
By bringing the free end side of the developer carrier into contact with the developer carrier while being cantilevered by a developing device housing having an opening for partially exposing the peripheral surface of the developer carrier to the outside. A developing device, wherein the recovery bias is applied to a seal member that closes a gap between the developer carrying member and the inner wall of the opening, and the seal member is also used as the recovery member.
前記現像バイアスとして、ゼロよりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした値を中心値とする交番電圧からなるものを出力するように前記現像バイアス出力手段を構成し、
前記回収バイアスとして、ゼロよりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした値であって、且つ前記現像バイアスの前記中心値よりも前記帯電極性とは逆極性側にシフトした値を中心値とする交番電圧からなるものを出力するように前記回収バイアス出力手段を構成したことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 4.
The developing bias output means is configured to output an alternating voltage having a center value of a value shifted from zero to the same polarity as the charging polarity of the toner from zero,
The recovery bias is a value shifted to the same polarity as the charging polarity of the toner from zero, and a value shifted to the polarity opposite to the charging polarity from the central value of the developing bias is defined as the central value. A developing device characterized in that the recovery bias output means is configured to output a voltage composed of alternating voltage.
前記シール部材として、前記回収バイアスが印加される導電性材料からなる導電部と、絶縁性材料からなる絶縁部とを有するものを用い、前記導電部及び前記絶縁部のうち、前記絶縁部だけを前記現像剤担持体の周面に当接させたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 4.
As the sealing member, a member having a conductive part made of a conductive material to which the recovery bias is applied and an insulating part made of an insulating material is used, and only the insulating part is selected from the conductive part and the insulating part. A developing device, wherein the developing device is brought into contact with a peripheral surface of the developer carrying member.
前記導電部の表面を前記絶縁部で被覆するとともに、
前記現像バイアスが印加される前記現像剤担持体と、前記導電部との間に、トナーを常に前記現像剤担持体側から前記導電部側に向けて移動させる方向の電界を形成する値の直流電圧を前記現像バイアスに対して印加したものを前記回収バイアスとして出力するように、前記回収バイアス出力手段を構成したことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 6.
While covering the surface of the conductive portion with the insulating portion,
A DC voltage having a value that forms an electric field between the developer carrying member to which the developing bias is applied and the conductive unit in a direction in which the toner is always moved from the developer carrying unit toward the conductive unit. A developing device characterized in that the recovery bias output means is configured to output a voltage applied to the developing bias as the recovery bias.
片持ち支持される前記絶縁部の自由端であって、且つ、前記現像剤担持体の周面に当接する領域よりも自由端側の領域に対して前記導電部を固定するとともに、
前記回収バイアスとして、前記現像バイアスが印加される前記現像剤担持体と、前記導電部との間でトナーを往復移動させる交番電界を形成する値の直流電圧からなるものを出力するように、前記回収バイアス出力手段を構成したことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 6.
Fixing the conductive part to a free end of the insulating part that is cantilevered and to a region on the free end side of a region contacting the peripheral surface of the developer carrier;
The recovery bias is output so as to output a DC voltage having a value that forms an alternating electric field that reciprocally moves toner between the developer carrying member to which the developing bias is applied and the conductive portion. A developing device comprising a recovery bias output means.
前記現像装置として、請求項1乃至8の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするプロセスユニット。 A latent image carrier for carrying a latent image; uniform charging means for uniformly charging the surface of the latent image carrier; a developing device for developing the latent image carried on the surface of the latent image carrier; Transfer means for transferring the toner image developed on the surface of the latent image carrier to a transfer body, and a transfer residue adhering to the surface of the latent image carrier after passing through a position facing the transfer means. The image forming apparatus includes a cleaning unit that cleans toner, and holds the developing device and at least one of the latent image carrier, the uniform charging unit, and the cleaning unit with a common holding unit. In the process unit that is integrally attached to and detached from the image forming apparatus main body in the
A process unit using the developing device according to claim 1 as the developing device.
前記現像装置として、請求項1乃至8の何れかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier for carrying a latent image; uniform charging means for uniformly charging the surface of the latent image carrier; a developing device for developing the latent image carried on the surface of the latent image carrier; Transfer means for transferring the toner image developed on the surface of the latent image carrier to a transfer body, and a transfer residue adhering to the surface of the latent image carrier after passing through a position facing the transfer means. In an image forming apparatus comprising a cleaning means for cleaning toner,
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as the developing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013050865A JP2013218320A (en) | 2012-03-15 | 2013-03-13 | Developing device, process unit, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012058226 | 2012-03-15 | ||
JP2012058226 | 2012-03-15 | ||
JP2013050865A JP2013218320A (en) | 2012-03-15 | 2013-03-13 | Developing device, process unit, and image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013218320A true JP2013218320A (en) | 2013-10-24 |
Family
ID=49590407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013050865A Pending JP2013218320A (en) | 2012-03-15 | 2013-03-13 | Developing device, process unit, and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013218320A (en) |
-
2013
- 2013-03-13 JP JP2013050865A patent/JP2013218320A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6347212B1 (en) | Image forming apparatus having improved image carrier cleaning | |
US10746352B2 (en) | Lubricant coating device and image forming apparatus | |
JP2018146695A (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP4467944B2 (en) | Developer carrier and developing device | |
JP2004280068A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP5151302B2 (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus | |
CN102687084B (en) | Process cartridge and image forming apparatus | |
JP4596012B2 (en) | Developing device, image forming apparatus, and image forming method | |
JP2003302834A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2005315912A (en) | Image forming apparatus | |
JP2006227263A (en) | Electrophotographic image forming device | |
JP6128409B2 (en) | Developing device, process unit, and image forming apparatus | |
JP4863525B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2010139717A (en) | Developing roller, developing device, image forming apparatus and method for manufacturing the developing roller | |
JPH09236979A (en) | Developing device | |
JP2013218320A (en) | Developing device, process unit, and image forming apparatus | |
JP2013195492A (en) | Developing device, process unit, and image forming apparatus | |
JP2006091685A (en) | Image forming device | |
JP2001051567A (en) | Image forming device | |
JP2013195461A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming device | |
JP5605092B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP7027100B2 (en) | Develop equipment, process cartridges and image forming equipment | |
JP2010049182A (en) | Image-forming device and image-forming method | |
JP2005181570A (en) | Cleaning device and image forming apparatus | |
JP2005017872A (en) | Development apparatus and image forming apparatus using same |