JP2017134437A - Developing device - Google Patents

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貴晃 新川
Takaaki Shinkawa
貴晃 新川
一成 萩原
Kazunari Hagiwara
一成 萩原
北村 拓也
Takuya Kitamura
拓也 北村
向井 崇
Takashi Mukai
崇 向井
幸治 安
Koji Yasu
幸治 安
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device that allows a simple configuration to suppress occurrence of concentration thinness or solid followability defects even when deterioration or moisture absorption of developer occurs, and further allows even occurrence of ghost image defects.SOLUTION: A developing device comprises: a developer carrier that holds developer and rotates; a development container that rotatably holds the developer carrier to store the developer; a support part that has one end supported by the development container; and a developer regulation member that is anchored to the support part, and regulates the developer to be held by the developer carrier to a prescribed layer thickness. The developer carrier comprises a sea island structure that forms a sea part to be formed by any one of high resistance part and low resistance part on an outer peripheral surface, and an island part to be dispersed from other thereof, and the developer regulation member includes, in order from a downstream side of a rotation direction of the developer carrier: a protrusion part that protrudes toward at least the developer carrier, and is provided with an abutting part which abuts thereon; and an opposing surface that opposes the developer carrier. One end of the opposing surface is configured to connect to the protrusion part, and other end thereof is configured to be a free end.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、記録材に画像を形成する電子写真プリンタ、電子写真複写機などの画像形成装置における現像装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device in an image forming apparatus such as an electrophotographic printer or an electrophotographic copying machine that forms an image on a recording material.

従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置において、現像装置としては、以下を有するものが知られている。すなわち、表面に現像剤を保持・搬送する現像剤担持体と、現像剤を貯溜する現像剤貯溜手段と、現像剤担持体に接触し、現像剤貯溜手段に貯溜されている現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、を有するものである(特許文献1)。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, a developing device having the following is known. That is, a developer carrier that holds and conveys the developer on the surface, a developer reservoir that stores the developer, and a developer that is in contact with the developer carrier and is stored in the developer reservoir. And a developer supply member that supplies the carrier (Patent Document 1).

一方、現像装置の更なる小型化のために、特許文献1に示すような現像剤供給手段を持たない現像装置が提案されている(特許文献2)。特許文献2では、表面に誘電体部と接地された導電体部とが規則的又は不規則に混在して分布するように構成された現像剤担持体を、現像剤規制部材によって直接、又は現像剤を介して摺擦することで、現像剤担持体面の上記誘電体部に所定の電荷が付与される。そして、電荷が付与された該誘電体部上に電界が発生する。   On the other hand, in order to further reduce the size of the developing device, a developing device having no developer supply means as shown in Patent Document 1 has been proposed (Patent Document 2). In Patent Document 2, a developer carrying member configured such that a dielectric portion and a grounded conductor portion are distributed regularly or irregularly on the surface is directly or developed by a developer regulating member. By rubbing through the agent, a predetermined charge is applied to the dielectric portion on the developer carrying surface. Then, an electric field is generated on the dielectric part to which electric charge is applied.

特に、該誘電体部と接地された上記導電体部との隣接部上には微小閉電界が発生し、該現像剤担持体上の全体では、多数の該微小閉電界が形成される。現像剤貯溜手段内の無帯電、又は低帯電等の帯電量が不安定な現像剤は、該現像剤担持体上の多数の該微小閉電界等の電界の発生領域に搬送される。そして、該電界によって生じる静電的な力、特に無帯電の現像剤の場合は該微小閉電界によって生じるグラディエント力(Gradient-Force)をうけて、該現像剤担持体面に吸引され担持される。   In particular, a minute closed electric field is generated on the adjacent portion between the dielectric portion and the grounded conductor portion, and a large number of the minute closed electric fields are formed on the entire developer carrying member. A developer having an unstable charge amount such as uncharged or low charge in the developer storage means is transported to a large number of areas where electric fields such as minute closed electric fields are generated on the developer carrier. The electrostatic force generated by the electric field, particularly in the case of an uncharged developer, receives a gradient force (Gradient-Force) generated by the minute closed electric field, and is attracted and held on the surface of the developer carrying member.

特開昭61−42672号公報JP 61-42672 A 特開平6−130792号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-130792

しかし、特許文献2に示す構成では、現像装置の使用量の増加(例えば寿命末期)や高温高湿度環境で使用される場合、現像剤の劣化や吸湿によって、現像剤から現像剤担持体表面の誘電体部への電荷付与量が減少し、現像担持体表面に生じる電界の強度が弱くなる。その結果、現像剤を引き寄せるための静電気力とグラディエント力が弱まり、黒ベタ画像などの高印字率の画像を形成する際に、現像剤担持体上に保持・搬送される現像剤量が不足する。そして、濃度薄や黒ベタ画像の後端に向かってかすれた画像となるベタ追従性不良といった課題が生じる場合があった。   However, in the configuration shown in Patent Document 2, when the amount of use of the developing device is increased (for example, at the end of life) or used in a high-temperature and high-humidity environment, due to the deterioration or moisture absorption of the developer, the surface of the developer carrier is changed from the developer. The amount of charge imparted to the dielectric portion is reduced, and the strength of the electric field generated on the surface of the developing carrier is weakened. As a result, the electrostatic force and gradient force for attracting the developer are weakened, and the amount of developer held and transported on the developer carrier is insufficient when forming an image with a high printing rate such as a black solid image. . In some cases, there are problems such as poor solidity and poor solid followability that results in an image fading toward the rear end of a black solid image.

一方、特許文献1に示す現像剤供給部材は、現像剤を現像剤担持体へ供給する作用と同時に、現像剤担持体上に現像されずに残った現像剤を剥ぎ取る作用も有している。従って、特許文献2に示すような現像剤供給部材を用いない構成では、現像剤担持体上に残った現像剤が、剥ぎ取られずに現像剤担持体上に留まる場合があるため、ゴースト画像不良を生じ易くなることがある。このゴースト画像不良とは、現像剤担持体の前周回に現像した像の履歴が次周回以降に、均一な中間調画像中に現像剤担持体周期の位相差をもって濃度ムラとして現れる現象である。   On the other hand, the developer supply member shown in Patent Document 1 has an action of peeling off the developer remaining on the developer carrying body without being developed at the same time as supplying the developer to the developer carrying body. . Therefore, in a configuration that does not use the developer supply member as shown in Patent Document 2, the developer remaining on the developer carrying member may remain on the developer carrying member without being peeled off. May be likely to occur. This ghost image defect is a phenomenon in which the history of an image developed in the previous round of the developer carrier appears as density unevenness with a phase difference of the developer carrier period in a uniform halftone image after the next round.

本発明の目的は、簡易な構成で、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、濃度薄やベタ追従性不良の発生を抑制し、更にゴースト画像不良の発生をも抑制することが可能な現像装置を提供することにある。   The object of the present invention is to have a simple configuration, and even when the developer is deteriorated or absorbs moisture, it is possible to suppress the occurrence of low density and poor solid followability, and also to suppress the occurrence of ghost image defects. Is to provide a simple developing device.

上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、外周面上に現像剤を保持し、回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体を回転可能に支持し、前記現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に一端が支持される支持部と、前記支持部に固定され、前記現像剤担持体に保持される前記現像剤を所定の層厚に規制する現像剤規制部材と、を有し、前記現像剤担持体は、外周面上に、高抵抗部と低抵抗部の何れか一方が形成する海部と、前記高抵抗部と前記低抵抗部の他方が分散される島部と、を形成する海島構造を備え、前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の回転方向の下流側から順に、少なくとも前記現像剤担持体ヘ向かって突出し当接する当接部を備えた突出部と、前記現像剤担持体と対向する対向面と、を有し、前記対向面の一端が前記突出部につながり他端が自由端となることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a developing device according to the present invention holds a developer on an outer peripheral surface, supports a rotating developer carrier, and rotatably supports the developer carrier, and contains the developer. A developer container, a support part supported at one end by the developer container, a developer regulating member fixed to the support part and regulating the developer held on the developer carrier to a predetermined layer thickness The developer carrying member is formed on an outer peripheral surface of an island formed by one of a high resistance portion and a low resistance portion, and an island in which the other of the high resistance portion and the low resistance portion is dispersed. And the developer regulating member includes a contact portion that protrudes and contacts at least the developer carrier in order from the downstream side in the rotation direction of the developer carrier. A projecting portion; and a facing surface facing the developer carrier, wherein the facing surface One end is characterized in that the connection and the other end is a free end in the projecting portion.

本発明によれば、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、濃度薄やベタ追従性不良の発生を抑制でき、更にゴースト画像不良の発生をも抑制することが可能な現像装置を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a developing device capable of suppressing the occurrence of low density and poor solid followability even when the developer deteriorates or absorbs moisture, and further suppresses the occurrence of ghost image defects. can do.

本発明の第1の実施形態に係る現像装置を示す図である。1 is a diagram illustrating a developing device according to a first embodiment of the present invention. 第1の実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置を示す図である。1 is a diagram illustrating an image forming apparatus equipped with a developing device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る現像剤担持体表面を示す図である。It is a figure which shows the developer carrier surface which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る現像剤規制部材を示す図である。It is a figure which shows the developer control member which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るRaとrの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between Ra and r which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る比較例の現像装置を示す図である。It is a figure which shows the image development apparatus of the comparative example which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る現像装置を示す図である。It is a figure which shows the developing device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る現像剤担持体の表面を示す図である。It is a figure which shows the surface of the developing agent carrier which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。尚、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、および、それらの相対配置、各パラメータの値などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。よって、本発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the dimensions, materials, and shapes of the components described in the following embodiments, their relative arrangement, the values of each parameter, and the like are appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. It should be. Therefore, the scope of the present invention is not intended to be limited to the following embodiments.

《第1の実施形態》
〈画像形成装置の全体的な概略構成〉
まず、本発明に係る電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置)の全体構成について説明する。図2は、本実施形態の画像形成装置100の概略断面図である。本実施形態の画像形成装置100は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。
<< First Embodiment >>
<Overall schematic configuration of image forming apparatus>
First, the overall configuration of an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as an image forming apparatus) according to the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the image forming apparatus 100 of the present embodiment. The image forming apparatus 100 of this embodiment is a full-color laser printer that employs an inline method and an intermediate transfer method.

画像形成装置100は、画像情報にしたがって、記録材(例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など)にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像画像読み取り装置、或いは、画像形成装置100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置100に入力される。   The image forming apparatus 100 can form a full-color image on a recording material (for example, recording paper, plastic sheet, cloth, etc.) according to the image information. The image information is input to the image forming apparatus 100 from an image image reading apparatus or a host device such as a personal computer that is communicably connected to the image forming apparatus 100.

画像形成装置100は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー(y)、マゼンタ(m)、シアン(c)、ブラック(b)の各色の画像を形成するための第1、第2、第3、第4のプロセスカートリッジ10y、 10m、 10c、10bを有する。それらは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。   The image forming apparatus 100 includes, as a plurality of image forming units, first, second, and third images for forming images of yellow (y), magenta (m), cyan (c), and black (b), respectively. , Fourth process cartridges 10y, 10m, 10c, and 10b. They are arranged in a row in a direction crossing the vertical direction.

なお、本実施形態では、第1〜 第4のプロセスカートリッジ10y、 10m、 10c、10bの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号を与えた添え字y、m、c、bは省略して総括的に説明する。   In the present embodiment, the configurations and operations of the first to fourth process cartridges 10y, 10m, 10c, and 10b are substantially the same except that the colors of images to be formed are different. Therefore, in the following, when there is no particular need to distinguish, subscripts y, m, c, and b given symbols to represent elements provided for any color are omitted and are generally described. To do.

本実施形態では、画像形成装置100は、複数の像担持体として、鉛直方向と交差する方向に並設された4個のドラム型の電子写真感光体、すなわち、感光体ドラム1(1y、1m、1c、1b)を有する。感光体ドラム1の周囲には、帯電ローラ2(2y、2m、2c、2b)、スキャナユニット(露光装置)7、現像ユニット(現像装置)3(3y、3m、3c、3b)、クリーニング部材5(5y、5m、5c、5b)、が配置されている。   In this embodiment, the image forming apparatus 100 includes four drum-type electrophotographic photosensitive members arranged in parallel in a direction intersecting the vertical direction as a plurality of image carriers, that is, the photosensitive drums 1 (1y, 1m). 1c, 1b). Around the photosensitive drum 1, there are a charging roller 2 (2y, 2m, 2c, 2b), a scanner unit (exposure device) 7, a developing unit (developing device) 3 (3y, 3m, 3c, 3b), and a cleaning member 5. (5y, 5m, 5c, 5b) are arranged.

帯電ローラ2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電する帯電手段である。またスキャナユニット7は、パーソナルコンピュータ等のホスト機器から入力された画像情報からCPU9で演算された出力に基づき、レーザーを照射して感光体ドラム1上に静電像(静電潜像)を形成する露光手段である。現像ユニット5は、静電像を現像剤(以下、トナー)像として現像する現像手段である。クリーニング部材3は、転写後の感光体ドラム1の表面に残ったトナー(転写残トナー)を除去するクリーニング手段である。   The charging roller 2 is a charging unit that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1. The scanner unit 7 forms an electrostatic image (electrostatic latent image) on the photosensitive drum 1 by irradiating a laser based on the output calculated by the CPU 9 from the image information input from the host device such as a personal computer. Exposure means. The developing unit 5 is a developing unit that develops an electrostatic image as a developer (hereinafter, toner) image. The cleaning member 3 is a cleaning unit that removes toner (transfer residual toner) remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after transfer.

そして、感光体ドラム1と、感光体ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電ローラ2、現像ユニット3及びクリーニング部材5は一体化され、プロセスカートリッジ10を形成している。プロセスカートリッジ10は、画像形成装置100に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置100に着脱可能となっている。   The photosensitive drum 1 and the charging roller 2, the developing unit 3, and the cleaning member 5 as process means acting on the photosensitive drum 1 are integrated to form a process cartridge 10. The process cartridge 10 can be attached to and detached from the image forming apparatus 100 via mounting means such as a mounting guide and a positioning member provided in the image forming apparatus 100.

また4個の感光体ドラム1に対向して、感光体ドラム1上のトナー像を記録材Pに転写するための中間転写体としての中間転写ベルト61が配置されている。無端状のベルトで形成された中間転写ベルト61は、企ての感光体ドラム1に当接し、図示矢印R2方向(時計方向)に循環移動(回転)する。中間転写ベルト61は、複数の支持部材として、二次転写対向ローラ62、駆動ローラ63、従動ローラ64に掛け渡されている。   Further, an intermediate transfer belt 61 as an intermediate transfer body for transferring the toner image on the photosensitive drum 1 to the recording material P is disposed facing the four photosensitive drums 1. The intermediate transfer belt 61 formed of an endless belt contacts the intended photosensitive drum 1 and circulates (rotates) in the direction of the arrow R2 (clockwise) in the figure. The intermediate transfer belt 61 is stretched around a secondary transfer counter roller 62, a driving roller 63, and a driven roller 64 as a plurality of support members.

中間転写ベルト5の内周面側には、各感光体ドラム1に対向するように、一次転写手段としての、4個の一次転写ローラ4(4y、4m、4c、4b)が並設されている。一次転写ローラ4は、中間転写ベルト61を感光体ドラム1に向けて押圧し、中間転写ベルト61と感光体ドラム1とが当接する一次転写部を形成する。   Four primary transfer rollers 4 (4y, 4m, 4c, 4b) as primary transfer means are arranged in parallel on the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt 5 so as to face the respective photosensitive drums 1. Yes. The primary transfer roller 4 presses the intermediate transfer belt 61 toward the photosensitive drum 1 to form a primary transfer portion where the intermediate transfer belt 61 and the photosensitive drum 1 are in contact with each other.

また、中間転写ベルト61の外周面側において二次転写対向ローラ62に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ65が配置されている。二次転写ローラ65は、中間転写ベルト65を介して二次転写対向ローラ62に圧接し、中間転写ベルト61と二次転写ローラ65とが当接する二次転写部を形成する。トナー像が転写された記録材Pは、定着手段としての定着装置8に搬送される。定着装置8において記録材Pに熱及び圧力を加えられることで、記録材Pにトナー像が定着される。   A secondary transfer roller 65 as a secondary transfer unit is disposed at a position facing the secondary transfer counter roller 62 on the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt 61. The secondary transfer roller 65 is in pressure contact with the secondary transfer counter roller 62 via the intermediate transfer belt 65 to form a secondary transfer portion where the intermediate transfer belt 61 and the secondary transfer roller 65 are in contact with each other. The recording material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 8 as a fixing unit. The toner image is fixed to the recording material P by applying heat and pressure to the recording material P in the fixing device 8.

なお、画像形成装置100は、所望の一つの画像形成部のみを用いて、又は、幾つか(全てではない)の画像形成部のみを用いて、単色又は、マルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。   The image forming apparatus 100 may form a single-color or multi-color image using only one desired image forming unit or using only some (not all) image forming units. It can be done.

<画像形成プロセス>
画像形成時には、まず感光体ドラム1の表面が帯電ローラ2によって一様に帯電される。次に、ホスト機器から入力された画像情報からCPU9で演算された出力に基づいてスキャナユニット7から発せられたレーザー光で帯電した感光体ドラム1の表面を走査露光し、感光体ドラム1上に画像情報に従った静電像が形成される。次に、感光体ドラム1上に形成された静電像は、現像ユニット3によってトナー像として現像される。
<Image formation process>
At the time of image formation, first, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging roller 2. Next, the surface of the photosensitive drum 1 charged with a laser beam emitted from the scanner unit 7 is scanned and exposed on the photosensitive drum 1 based on the output calculated by the CPU 9 from the image information input from the host device. An electrostatic image according to the image information is formed. Next, the electrostatic image formed on the photosensitive drum 1 is developed as a toner image by the developing unit 3.

そして、一次転写ローラ4に、一次転写電圧印加手段としての一次転写電圧電源(高圧電源)から、 トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。これによって、感光体ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト61上に一次転写される。フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第1〜 第4のプロセスカートリッジ10y、 10m、 10c、10bにおいて順次に行われ、中間転写ベルト61上に各色のトナー像が次に重ね合わせて一次転写される。   A voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the primary transfer roller 4 from a primary transfer voltage power source (high voltage power source) as a primary transfer voltage application unit. As a result, the toner image on the photosensitive drum 1 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 61. At the time of forming a full-color image, the above-described process is sequentially performed in the first to fourth process cartridges 10y, 10m, 10c, and 10b, and the toner images of the respective colors are next superimposed on the intermediate transfer belt 61 to perform primary transfer. Is done.

その後、中間転写ベルト61の移動と同期が取られて記録材Pが二次転写都へと搬送される。そして、二次転写ローラ65に、図示しない二次転写電圧印加手段としての二次転写電圧電源(高圧電源)から、 トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト61上の4色トナー像は、記録材Pを介して中間転写ベルト61に当接している二次転写ローラ65の作用によって、一括して給送手段によって搬送された記録材P上に二次転写される。   Thereafter, the recording material P is conveyed to the secondary transfer city in synchronization with the movement of the intermediate transfer belt 61. Then, a voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer roller 65 from a secondary transfer voltage power source (high voltage power source) as a secondary transfer voltage applying unit (not shown). As a result, the four-color toner images on the intermediate transfer belt 61 are collectively conveyed by the feeding means by the action of the secondary transfer roller 65 in contact with the intermediate transfer belt 61 via the recording material P. Secondary transfer is performed on the material P.

トナー像が転写された記録材Pは、定着手段としての定着装置8に搬送される。定着装置8において、記録材Pは、熱及び圧力を加えられることで、転写されたトナー像が定着され、画像形成装置100から排出される。   The recording material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 8 as a fixing unit. In the fixing device 8, the recording material P is applied with heat and pressure, whereby the transferred toner image is fixed and discharged from the image forming apparatus 100.

なお、一次転写工程後に感光体ドラム1上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材51によって除去、回収される。   The primary transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 after the primary transfer process is removed and collected by the cleaning member 51.

また、現像ユニット3は、現像剤担持体としての現像ローラ(後述)を感光体ドラム1に対して接触させて反転現像を行うものとした。すなわち、感光体ドラム1の帯電極性と同極性(本実施形態では負極性)に帯電したトナーを、感光体ドラム1上の露光により電荷が減衰した部分(画像部、露光部)に付着させることで静電像を現像する現像ユニット4を用いた。   The developing unit 3 performs reverse development by bringing a developing roller (described later) as a developer carrying member into contact with the photosensitive drum 1. That is, the toner charged to the same polarity as the charged polarity of the photosensitive drum 1 (negative polarity in this embodiment) is attached to the portion of the photosensitive drum 1 where the charge is attenuated by exposure (image portion, exposed portion). The developing unit 4 for developing the electrostatic image was used.

<プロセスカートリッジの構成>
次に、本実施形態の画像形成装置100に装着されるプロセスカートリッジ10の全体構成について説明する。各色用のプロセスカートリッジ10は、図示しない識別部等除き、同一形状を有し、各色用のプロセスカートリッジ10の現像ユニット4内には、それぞれイエロー(y)、マゼンタ(m)、シアン(c)、ブラック(b)の各色のトナーが収容されている。
<Configuration of process cartridge>
Next, the overall configuration of the process cartridge 10 mounted on the image forming apparatus 100 of the present embodiment will be described. The process cartridges 10 for each color have the same shape except for an identification unit (not shown), and yellow (y), magenta (m), and cyan (c) are included in the development unit 4 of the process cartridge 10 for each color. , Black (b) toners are accommodated.

なお、現像ユニット3は、現像剤として非磁性一成分トナーを用いた。以下では、感光体ドラム1の長手方向(回転軸線方向)と交差する断面を示した図2を用い、説明を行う。プロセスカートリッジ10は、感光体ドラム1を備えた感光体ユニットと、回転可能とされた現像ローラ22等を備えた現像ユニット(現像装置)3と、を一体化して構成される。   The developing unit 3 used a non-magnetic one-component toner as a developer. Hereinafter, description will be made with reference to FIG. 2 showing a cross section intersecting with the longitudinal direction (rotation axis direction) of the photosensitive drum 1. The process cartridge 10 is configured by integrating a photosensitive unit including the photosensitive drum 1 and a developing unit (developing device) 3 including a developing roller 22 that can be rotated.

感光体ユニットは、感光体ドラム1の他、感光体ドラム1の周面上に接触するように、クリーニングブレード51、帯電ローラ2がクリーニング枠体に配置されたクリーニングユニット(クリーニング装置)5を有している。   In addition to the photosensitive drum 1, the photosensitive unit includes a cleaning unit (cleaning device) 5 in which a cleaning blade 51 and a charging roller 2 are arranged on a cleaning frame so as to come into contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 1. doing.

感光体ドラム1は、図示しない軸受を介してクリーニングユニット5に対して回転可能に支持されている。感光体ドラム1は、図示しない駆動手段(駆動源)の駆動力が感光体ユニットに伝達されて、画像形成動作に応じて図示矢印R1方向(反時計方向)に回転駆動される構成としている。クリーニングユニント5は、クリーニングブレード51で感光体ドラム1の表面から除去された転写残トナーがクリーニング枠体内に落下、収容される他、帯電ローラ2の導電性ゴムのローラ部が感光体ドラム1に加圧接触し、従動回転する構成とされている。   The photosensitive drum 1 is supported rotatably with respect to the cleaning unit 5 via a bearing (not shown). The photosensitive drum 1 is configured to be driven to rotate in a direction indicated by an arrow R1 (counterclockwise) in accordance with an image forming operation when a driving force of a driving unit (a driving source) (not shown) is transmitted to the photosensitive unit. In the cleaning unit 5, the transfer residual toner removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning blade 51 is dropped and stored in the cleaning frame, and the conductive rubber roller portion of the charging roller 2 is the photosensitive drum 1. It is set as the structure which press-contacts to and rotates following.

一方、現像ユニット3は、図1に示すように、トナーTを担持する現像剤担持体としての現像ローラ22と、現像剤規制部材としての現像ブレード(規制部材)11と、これらを固定する現像容器としての現像枠体20と、を有している。現像容器としての現像枠体20は、現像ローラ22を回転可能に支持し、現像剤を収容する。そして、現像枠体20は、現像ローラ22が配置された現像室20aと、現像室20aから外界へつながる現像開口(開口部)を封止する吹き出し防止シート20bと、を備えている。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the developing unit 3 includes a developing roller 22 as a developer carrying member that carries toner T, a developing blade (regulating member) 11 as a developer regulating member, and development for fixing them. And a developing device frame 20 as a container. The developing frame 20 as a developing container supports the developing roller 22 rotatably and accommodates the developer. The developing frame 20 includes a developing chamber 20a in which the developing roller 22 is disposed, and a blowout prevention sheet 20b that seals a developing opening (opening) connected from the developing chamber 20a to the outside.

本実施形態では、現像ローラ22と感光体ドラム1は、対向部において各々の表面が同方向(本実施形態では重力方向上方からから下方に向かう方向)に移動するようにそれぞれ回転させる。そして、所定の直流電圧を現像ローラ22に印加し、摩擦帯電によりマイナスに帯電したトナーで、感光体ドラム1に接触する現像部において、静電潜像を顕像化し、 トナー像を形成している。なお、本実施形態では、現像ローラ22は、感光体ドラム1に接触して配置されているが、現像ローラ22は、感光体ドラム1に対して所定間隔を開けて近接配置される構成であってもよい。   In the present embodiment, the developing roller 22 and the photosensitive drum 1 are rotated so that the surfaces of the developing roller 22 and the photosensitive drum 1 move in the same direction (in this embodiment, the direction from the upper side to the lower side in the gravitational direction). Then, a predetermined DC voltage is applied to the developing roller 22, and the electrostatic latent image is visualized in the developing unit that contacts the photosensitive drum 1 with toner negatively charged by frictional charging to form a toner image. Yes. In the present embodiment, the developing roller 22 is disposed in contact with the photosensitive drum 1, but the developing roller 22 is disposed adjacent to the photosensitive drum 1 at a predetermined interval. May be.

以下、本実施形態における現像装置について、詳しく説明する。   Hereinafter, the developing device in the present embodiment will be described in detail.

〈本実施形態における現像装置の詳細構成〉
1)現像ローラの詳細構成
図1を用いて、本実施形態における現像ローラ22の構成を詳細に説明する。現像ローラ22は、膜厚が約0.1mmのウレタンの表層22−1、膜厚が約2.7mmのシリコンの基層22−2、半径3mmの金属芯金22−3からなる直径11.5mmのローラであり、同図中の矢印の方向へ回転駆動するように配置されている。現像ローラ22の表面の構成は、図3に示すように海に例えられるウレタン表層22−1上に、島に例えられる誘電体部22−1aが微小面積で散在し、海島構造を形成している。また、表面粗さを調整し、現像剤の搬送量を適量とする目的で、粗し粒子22−1bが散在した構成としている。
<Detailed Configuration of Developing Device in this Embodiment>
1) Detailed Configuration of Developing Roller The configuration of the developing roller 22 in this embodiment will be described in detail with reference to FIG. The developing roller 22 has a diameter of 11.5 mm including a urethane surface layer 22-1 having a thickness of about 0.1 mm, a silicon base layer 22-2 having a thickness of about 2.7 mm, and a metal core 22-3 having a radius of 3 mm. These rollers are arranged so as to be rotationally driven in the direction of the arrow in the figure. As shown in FIG. 3, the surface of the developing roller 22 has a structure in which a dielectric portion 22-1a exemplified by an island is scattered on a urethane surface layer 22-1 exemplified by the sea in a very small area to form a sea island structure. Yes. Further, for the purpose of adjusting the surface roughness and adjusting the developer transport amount to an appropriate amount, the roughened particles 22-1b are scattered.

ウレタン表層22−1は抵抗値が10^5Ω・cm程度、誘電体部22−1aが10^11〜10^14Ω・cm程度、粗し粒子22−1bが10^8Ω・cm程度のものを用い、相対的に高抵抗部と低抵抗部を形成している。このように、現像ローラ22は、外周面上に、高抵抗部と低抵抗部の何れか一方が形成する海部と、前記高抵抗部と前記低抵抗部の他方が分散される島部と、を形成する海島構造を備える。   The urethane surface layer 22-1 has a resistance value of about 10 ^ 5 Ω · cm, a dielectric portion 22-1a of about 10 ^ 11 to 10 ^ 14 Ω · cm, and a rough particle 22-1b of about 10 ^ 8 Ω · cm. A relatively high resistance portion and a low resistance portion are formed. Thus, the developing roller 22 has, on the outer peripheral surface, a sea portion formed by one of the high resistance portion and the low resistance portion, an island portion in which the other of the high resistance portion and the low resistance portion is dispersed, It has a sea-island structure that forms

2)現像ブレードの詳細構成
次に、図4を用いて、本実施形態における現像ローラ22上の現像剤を所定の層厚に規制する現像ブレード11の構成を詳細に説明する。現像ブレード11は、現像ローラ22に対してカウンター方向を向くようにして当接しており、 トナーのコート量の規制及び電荷付与を行っている。本実施形態では、現像ブレード11として、厚さ50〜120μ mの板バネ状のSUS板の支持部11aを用い、支持部11aのバネ弾性を利用して、ブレード部11の表面を現像ローラ22に当接させている。ブレード部11aは、短手方向において、一端にブレード部11bが形成され、他端が現像枠体20に固定された支持部材Sに接続・支持された構成とされている。
2) Detailed Configuration of Developing Blade Next, the configuration of the developing blade 11 that regulates the developer on the developing roller 22 to a predetermined layer thickness in the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. The developing blade 11 is in contact with the developing roller 22 so as to face the counter direction, and regulates the toner coating amount and applies a charge. In the present embodiment, a plate spring-like SUS plate support portion 11a having a thickness of 50 to 120 μm is used as the developing blade 11, and the surface of the blade portion 11 is developed on the developing roller 22 by utilizing the spring elasticity of the support portion 11a. It is made to contact. The blade portion 11 a is configured such that, in the short direction, the blade portion 11 b is formed at one end, and the other end is connected to and supported by a support member S fixed to the developing device frame 20.

なお、現像ブレード11は上記実施形態に限らず、支持部11aとしてSUS板を用いる他、例えばリン青銅やアルミニウム等の金属薄板を用いても良い。一方、ブレード部11bは、支持部11aの表面にポリアミドエラストマーやウレタンゴムやウレタン樹脂等の導電性樹脂からなる薄膜を被覆して形成したものを用いている。   The developing blade 11 is not limited to the above embodiment, and a SUS plate may be used as the support portion 11a, or a metal thin plate such as phosphor bronze or aluminum may be used. On the other hand, the blade portion 11b is formed by covering the surface of the support portion 11a with a thin film made of a conductive resin such as polyamide elastomer, urethane rubber or urethane resin.

本実施形態のブレード部11bは、現像ローラ22の回転方向の下流側から順に、現像ローラ22へ向かって突出し接触する突出部11b2と、一端が突出部11b2につながり他端が自由端となり、現像ローラ22と対向する対向面11b1と、を有している。   The blade portion 11b according to the present embodiment includes, in order from the downstream side in the rotation direction of the developing roller 22, a protruding portion 11b2 that protrudes and contacts the developing roller 22, one end connected to the protruding portion 11b2, and the other end is a free end. And an opposing surface 11b1 facing the roller 22.

本実施形態では、対向面11b1を構成する連続した面の両端を結ぶ直線の距離、つまりブレード部1lb側の自由端(先端)から突出した突出部11b2を構成する段差までの対向面11b1の長さL(mm)を0.85mmとした。また、支持部11aの短手方向に延びる面と直交する方向における、対向面11b1と突出部11b2の接続部からの突出部11b2の最大高さ、つまり突出部11b2の凸の大きさをHとし、H=0.3mmとした。   In the present embodiment, the distance of the straight line connecting both ends of the continuous surface constituting the opposing surface 11b1, that is, the length of the opposing surface 11b1 up to the step constituting the protruding portion 11b2 protruding from the free end (tip) on the blade portion 1lb side. The thickness L (mm) was set to 0.85 mm. Further, H is the maximum height of the protrusion 11b2 from the connecting portion of the facing surface 11b1 and the protrusion 11b2 in the direction orthogonal to the surface extending in the short direction of the support 11a, that is, the protrusion size of the protrusion 11b2. H = 0.3 mm.

また、本発明者の検討の結果、現像ブレード11の対向面11b1と突出部11b2と現像ローラ22とが当接時に楔空間を形成する場合、楔空間にトナーが溜まることで、トナーの粉圧によって現像ブレード11を押し上げようとする力が生じることが分かった。従って、現像ブレード11の現像ローラ22に対する規制圧が低下し易くなるということが分かった。規制圧が低下してしまうと、画像先端で濃度が濃くなってしまう規制不良が生じてしまう。   Further, as a result of the study by the present inventor, when the opposing surface 11b1, the protruding portion 11b2, and the developing roller 22 of the developing blade 11 are in contact with each other to form a wedge space, toner accumulates in the wedge space, so that the toner powder pressure As a result, it was found that a force to push up the developing blade 11 was generated. Therefore, it has been found that the regulation pressure of the developing blade 11 against the developing roller 22 is likely to decrease. When the regulation pressure is lowered, a regulation failure that the density becomes high at the leading edge of the image occurs.

規制不良を防止するためには、現像ローラ22の算術平均粗さRaと図4に示した現像ブレード11の規制エッジの曲率半径rとの関係を最適とすることが必要である。図5に、Raとrの関係を示す。   In order to prevent poor regulation, it is necessary to optimize the relationship between the arithmetic average roughness Ra of the developing roller 22 and the curvature radius r of the regulating edge of the developing blade 11 shown in FIG. FIG. 5 shows the relationship between Ra and r.

図5では、本実施形態の画像形成装置において、現像ローラ22の表面粗さ、現像ブレード11の規制エッジの曲率半径rを変えた現像装置を用いる。そして、転写材Pの画像形成領域の全面に最も高い濃度レベルの黒画像を印字し、マクベス社製濃度計RD−1255により光学反射濃度を測定した。具体的には、画像先端部から現像ローラ22の回転1周目の濃度を長手5点測定して平均を算出し、又現像ローラ22の回転2周目の濃度を長手5点ずつ測定し、平均を算出した後、両者の濃度差Δを求めた。   In FIG. 5, in the image forming apparatus of the present embodiment, a developing device in which the surface roughness of the developing roller 22 and the radius of curvature r of the regulating edge of the developing blade 11 are changed is used. Then, a black image having the highest density level was printed on the entire surface of the image forming area of the transfer material P, and the optical reflection density was measured by a densitometer RD-1255 manufactured by Macbeth. Specifically, the density of the first rotation of the developing roller 22 from the front end of the image is measured at five points in the longitudinal direction, the average is calculated, and the density of the second rotation of the developing roller 22 is measured at five points in the longitudinal direction. After calculating the average, the concentration difference Δ between the two was determined.

濃度差Δは0.3以下とすることが好ましい。すなわち、Ra<2.7μm(Raが2.7μm未満)かつr<250μmとすることが好ましいことが分かった。本実施形態においては、現像ローラ22の表面粗さを2.0μmとし、現像ブレード11の規制エッジの曲率半径rを200μmとした。   The density difference Δ is preferably 0.3 or less. That is, it was found that Ra <2.7 μm (Ra is less than 2.7 μm) and r <250 μm are preferable. In this embodiment, the surface roughness of the developing roller 22 is 2.0 μm, and the radius of curvature r of the regulating edge of the developing blade 11 is 200 μm.

〈作用効果の説明〉
次に、本実施形態の目的である現像剤の劣化や吸湿が生じた場合における、濃度薄、ベタ追従性不良、ゴーストの抑制についての作用効果を説明するために、本実施形態と対比を行うための比較例を説明する。
<Description of effects>
Next, in order to explain the effects of reducing the density, poor solid followability, and ghost suppression when the developer is deteriorated or absorbs moisture, which is the object of this embodiment, a comparison is made with this embodiment. A comparative example will be described.

(比較例1)
現像ブレード:突出部なし、対向面なし、エッジ当接
現像ローラ:誘電体部あり
図6(a)に、比較例1の現像装置の規制部の断面拡大図を示す。尚、本比較例に類似の構成として、特許文献2に示す構成が開示されている。比較例1と本実施形態で、同一の現像ローラ22を用いている。現像ブレード11は、本実施形態のような突出部や対向面を有する構成でなく、金属平板の現像ブレードを用いて、エッジ当接させている。
(Comparative Example 1)
Developing blade: no projecting portion, no facing surface, edge contact Developing roller: with dielectric portion FIG. 6A shows an enlarged cross-sectional view of a regulating portion of the developing device of Comparative Example 1. FIG. In addition, the structure shown in patent document 2 is disclosed as a structure similar to this comparative example. The same developing roller 22 is used in Comparative Example 1 and this embodiment. The developing blade 11 is not configured to have a protruding portion or an opposing surface as in the present embodiment, but is brought into edge contact with a metal flat developing blade.

(比較例2)
現像ブレード:突出部なし、対向面あり、腹当て
現像ローラ:誘電体部あり
図6(c)に、比較例2の現像装置の規制部の断面拡大図を示す。比較例1との違いは、現像ブレード11を腹当てに設定し、対向面を有する構成としている点である。
(Comparative Example 2)
Developing blade: no projecting portion, facing surface, belly pad Developing roller: with dielectric portion FIG. 6C is an enlarged cross-sectional view of the restricting portion of the developing device of Comparative Example 2. The difference from Comparative Example 1 is that the developing blade 11 is set to be a belly pad and has a facing surface.

(比較例3)
現像ブレード:突出部あり、対向面あり、エッジ当接
現像ローラ:誘電体部なし
図6(e)に、比較例3の現像装置の規制部の断面拡大図を示す。比較例3と本実施形態では、同一の現像ブレード11を用いた。比較例3の現像ローラ23は、本実施形態の現像ローラ22とは表層の構成が異なっている。図6(f)は現像ローラ23の表層を表しており、誘電体部が存在せず、粗し粒子23−1が散在した構成としている。
(Comparative Example 3)
Developing blade: with protrusion, facing surface, edge contact Developing roller: without dielectric part FIG. 6E shows an enlarged cross-sectional view of the restricting portion of the developing device of Comparative Example 3. In Comparative Example 3 and this embodiment, the same developing blade 11 is used. The developing roller 23 of Comparative Example 3 has a surface layer configuration different from that of the developing roller 22 of this embodiment. FIG. 6 (f) shows the surface layer of the developing roller 23, in which there is no dielectric portion and the rough particles 23-1 are scattered.

〈比較結果〉
本実施形態、比較例1、比較例2、比較例3の現像装置を、図2の画像形成装置100、具体的にはMF726Cdw(キヤノン商品名)を用いて、画像評価試験を行った。具体的には、高温高湿度環境(温度30℃湿度80%)下における現像装置の新品時と、2000枚通紙を行った耐久時において、画像評価試験を行った。画像評価は、ベタ黒画像、ゴースト画像を用い、濃度薄、ベタ追従性、ゴーストについて評価した。
<Comparison result>
An image evaluation test was performed on the developing devices of this embodiment, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 using the image forming apparatus 100 of FIG. 2, specifically, MF726Cdw (Canon brand name). Specifically, an image evaluation test was performed when the developing device was new in a high-temperature and high-humidity environment (temperature of 30 ° C. and humidity of 80%) and when durability was passed through 2000 sheets. For the image evaluation, a solid black image and a ghost image were used, and the density thinness, the solid followability and the ghost were evaluated.

尚、ベタ黒画像とは、転写材の画像形成領域の全面に最も高い濃度レベルの黒画像を印字したものである。ゴースト画像とは、現像ローラ1周分の長さで1cm角のベタ黒パッチを印字後に、中間調濃度の縦帯を印字したものである。画像評価試験結果を、表1に示す。   The solid black image is a black image having the highest density level printed on the entire surface of the image forming area of the transfer material. A ghost image is obtained by printing a vertical band of halftone density after printing a 1 cm square solid black patch with a length of one round of the developing roller. The image evaluation test results are shown in Table 1.

(濃度薄評価基準)
評価は、ベタ黒画像を出力し、マクベス社製濃度計RD−1255により光学反射濃度を測定して行った。具体的には、画像先端部(現像ローラ22、23の回転1周目)の濃度を長手5点測定して平均を算出し、又現像ローラ22、23の回転2周目以降の濃度を長手5点ずつ、現像ローラの周方向に5点測定して平均を算出した。そして、その後、両者の濃度差Δを求めて以下の基準により判定した。
○:濃度差Δが0.3未満、
△:濃度差Δが0.3以上0.5未満
×:濃度差Δが0.5以上
(Thin density evaluation standard)
The evaluation was performed by outputting a solid black image and measuring the optical reflection density with a densitometer RD-1255 manufactured by Macbeth. More specifically, the density at the leading edge of the image (the first rotation of the developing rollers 22 and 23) is measured at five points in the longitudinal direction, and the average is calculated. An average was calculated by measuring 5 points at a time in the circumferential direction of the developing roller. Thereafter, the density difference Δ between the two was determined and determined according to the following criteria.
○: Density difference Δ is less than 0.3,
Δ: Density difference Δ is 0.3 or more and less than 0.5 ×: Density difference Δ is 0.5 or more

(ベタ追従性評価基準)
ベタ追従性評価は、ベタ黒画像を出力し、目視によって、以下の基準により判定した。
〇:白抜け発生なし
×:白抜け発生あり
(Evaluation criteria for solid trackability)
In the solid followability evaluation, a solid black image was output and visually determined according to the following criteria.
○: No white spot occurs ×: White spot occurs

(ゴースト評価基準)
ゴーストの評価は、ゴースト画像を出力し、目視によって、以下の基準により判定した。
〇:現像ローラの回転2周目にパッチの影がわずかに見える
△:現像ローラの回転2周目にパッチの影がはっきり見える
×:現像ローラの回転3周目以降もパッチの影がはっきり見える
(Ghost evaluation criteria)
The ghost was evaluated by outputting a ghost image and visually judging according to the following criteria.
◯: The shadow of the patch is slightly visible on the second rotation of the developing roller. Δ: The shadow of the patch is clearly visible on the second rotation of the developing roller.

(濃度薄、ベタ追従性に対する本実施形態の効果)
比較例1、2は耐久時、比較例3は新品時から濃度薄やベタ追従性不良の発生が見られた。本実施形態は、何れの条件においても濃度薄、ベタ追従性の発生が確認されなかった。これは、現像ブレード11と現像ローラ22の作る楔空間内にトナーが溜まり、粉圧が高まることによって、楔空間の中でのトナーの動きが活発になるためである。
(Effect of the present embodiment on low density and solid followability)
In Comparative Examples 1 and 2, it was observed that durability was low, and in Comparative Example 3, generation of low density and poor solid followability was observed from the time of new products. In this embodiment, the occurrence of low density and solid followability was not confirmed under any conditions. This is because toner accumulates in the wedge space formed by the developing blade 11 and the developing roller 22 and the powder pressure increases, so that the movement of the toner in the wedge space becomes active.

トナーの動きが活発になると、現像ローラ22の表面とトナーの接触機会が増大して、トナーから現像ローラ22の表面の誘電体部への電荷付与量が増加する。その結果、誘電体部と誘電体部と接地された導電体部との隣接部上に発生する微小閉電界の強度が強くなり、静電気力及びグラディエント力が大きくなる。   When the movement of the toner becomes active, the contact opportunity between the surface of the developing roller 22 and the toner increases, and the amount of charge applied from the toner to the dielectric portion on the surface of the developing roller 22 increases. As a result, the strength of the minute closed electric field generated on the dielectric portion and the adjacent portion of the dielectric portion and the grounded conductor portion is increased, and the electrostatic force and the gradient force are increased.

一方で、比較例1及び比較例2は、新品時は、トナーの流動性が高く、現像ローラ22の表面の誘電体部との接触機会が多いため、前記の静電気力及びグラディエント力を得ることができ、ベタ追従性不良は発生しない。しかし、現像ブレード11が本実施形態のように図4に示した対向面11b1を持たない構成のため、前記の静電気力及びグラディエント力を十分に生み出すことができず、濃度薄が発生する。   On the other hand, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 have the above-described electrostatic force and gradient force since the fluidity of the toner is high when new and there are many opportunities to contact the dielectric portion on the surface of the developing roller 22. And no solid follow-up failure occurs. However, since the developing blade 11 does not have the facing surface 11b1 shown in FIG. 4 as in this embodiment, the electrostatic force and the gradient force cannot be sufficiently generated, and the density is low.

また耐久時は、トナーの流動性が低下し、現像ローラ22の表面の誘電体部との接触機会が減少し、前記の静電気力及びグラディエント力が新品時に比べ、小さくなる。その結果、濃度薄、ベタ追従性不良が発生してしまう。また比較例3については、現像ローラ23が表面に誘電体部を持たないため、前記の静電気力及びグラディエント力が発生せず、トナーを引き寄せることができない。その結果、濃度薄、ベタ追従性不良とも新品時から発生してしまう。   Further, during the durability, the fluidity of the toner is lowered, the chance of contact with the dielectric portion on the surface of the developing roller 22 is reduced, and the electrostatic force and the gradient force are reduced as compared with a new product. As a result, low density and poor solid followability occur. In Comparative Example 3, since the developing roller 23 does not have a dielectric portion on the surface, the electrostatic force and the gradient force are not generated, and the toner cannot be attracted. As a result, both low density and poor solid followability occur from the time of the new article.

尚、図6に示した何れの比較例も、トナーの帯電性が高い条件すなわち現像装置の新品時かつ、常温常湿度環境や低温低湿度環境下では、現像残トナーの持つ電荷が大きい。このため、静電気力によって、他のトナーを引き付けることができ、濃度薄、ベタ追従性不良の発生は見られなかった。   In any of the comparative examples shown in FIG. 6, the residual toner has a large charge under the condition that the charging property of the toner is high, that is, when the developing device is new, and in a normal temperature and normal humidity environment or a low temperature and low humidity environment. For this reason, other toners can be attracted by the electrostatic force, and there was no occurrence of low density and poor solid followability.

(現像ゴーストに対する本実施形態の効果)
比較例1及び比較例2は耐久時、比較例3は新品時から現像ローラ3周目以降もゴーストの発生が見られた。本実施形態は、何れの条件においてもゴーストの発生が確認されなかった。本実施形態においてゴーストが発生しない理由は、以下のように考えられる。すなわち、現像ブレード11と現像ローラ22の作る楔空間内にトナーが溜まり、粉圧が高まることによって、現像されずに現像ローラ22上に残ったトナー(現像残トナー)と粉圧によって楔空間から逃れようと動くトナーとが逆行して、擦れ合うためである。
(Effect of this embodiment on development ghost)
In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, ghosts were observed during durability, and in Comparative Example 3, ghosts were observed after the third rotation of the developing roller from the new product. In this embodiment, generation of ghost was not confirmed under any conditions. The reason why a ghost does not occur in this embodiment is considered as follows. That is, toner accumulates in the wedge space formed by the developing blade 11 and the developing roller 22, and the powder pressure increases, so that the toner remaining on the developing roller 22 without development (development residual toner) and the powder pressure from the wedge space. This is because the toner that moves to escape runs backward and rubs.

擦れ合うことで、電荷量の大きい現像残トナーと楔空間内の電荷量の小さいトナーとの間で互いの電荷が均される電荷平均化効果が生じる。その結果、現像残トナーと現像ローラとの間の静電的付着力が低下し、現像ブレード11の規制圧によって剥ぎ取り易くなり、前周回に現像した像の履歴がリセットされるためである。以上のようにゴースト画像不良を抑制するためには、電荷平均化効果と規制圧による剥ぎ取りが必要である。   By rubbing each other, there is a charge averaging effect in which the charge is equalized between the development residual toner having a large charge amount and the toner having a small charge amount in the wedge space. As a result, the electrostatic adhesion force between the development residual toner and the development roller is reduced, and it becomes easy to peel off by the regulation pressure of the development blade 11, and the history of the image developed in the previous round is reset. As described above, in order to suppress the ghost image defect, it is necessary to remove the charge by the charge averaging effect and the regulation pressure.

比較例2は、現像ブレード11の自由端から現像ブレード11と現像ローラ22の当接部までの間でトナーが溜まる空間ができ、前記の電荷平均化効果を得ることができるが、剥ぎ取りが不十分である。このため、ゴースト画像不良が発生してしまう。以下に、剥ぎ取りが不十分な理由について説明する。   In Comparative Example 2, there is a space in which toner accumulates between the free end of the developing blade 11 and the contact portion between the developing blade 11 and the developing roller 22, and the charge averaging effect can be obtained. It is insufficient. For this reason, a ghost image defect occurs. Hereinafter, the reason why the stripping is insufficient will be described.

図6(b)は比較例1、図6(d)は比較例2の現像ブレード11の当接圧分布を測定したものである。測定は、ニッタ社製タックタイルセンサーを用いて行った。現像ローラ22に対して、現像ブレード11がエッジで当たる図6(b)に比べ、中腹が当たる図6(d)では、ピーク圧(圧分布中での圧の最大値)が小さくなる。図6(c)で、現像ブレード11を現像ローラ22に対してさらに侵入させる方向へ設定すれば、図(b)並みのピーク圧を得ることはできる。しかし、現像ブレード11から現像ローラ22へかかる総圧が非常に高くなることで、トナーが受けるストレスが増大し、トナー劣化が促進する。   FIG. 6B shows the measured contact pressure distribution of the developing blade 11 of Comparative Example 1, and FIG. 6D shows the measured result of Comparative Example 2. The measurement was performed using a Nittah tuck tile sensor. The peak pressure (maximum value of pressure in the pressure distribution) is smaller in FIG. 6D where the developing blade 11 hits the edge against the developing roller 22 than in FIG. In FIG. 6C, if the developing blade 11 is further set to enter the developing roller 22, the peak pressure similar to that in FIG. 6B can be obtained. However, since the total pressure applied from the developing blade 11 to the developing roller 22 becomes very high, the stress received by the toner increases and the toner deterioration is promoted.

その結果、トナーの流動性が低下することで、濃度薄・ベタ追従性の劣化や、トナーの帯電性が低下することで、カブリ不良につながる場合があり、好ましくない。また、比較例1は、図6(b)に示すように規制圧は十分であるものの、本実施形態のように図4に示す対向面11b1を持たない構成である。このため、前記の電荷平均化効果が得られず、ゴーストに関して良くない。   As a result, the fluidity of the toner is lowered, which may lead to poor fogging due to the deterioration of density thinness / solid followability and the toner charging property. Moreover, although the control pressure is sufficient as shown in FIG. 6B, Comparative Example 1 has a configuration that does not have the facing surface 11b1 shown in FIG. 4 as in this embodiment. For this reason, the charge averaging effect cannot be obtained, and the ghost is not good.

比較例3は図4に示す対向面11b1を有し、かつ現像ブレード11がエッジ当てである。このため、ピーク圧も十分得られる。しかし、現像ローラ23の表層に誘電体部が存在しないため、楔空間内へトナーを十分量搬送することができない。従って、前記の電荷平均化効果が生得られない。よって、現像残トナーと現像ローラ23との静電的な付着力が下げきれず、ゴーストの発生を抑制できない。   Comparative Example 3 has a facing surface 11b1 shown in FIG. 4, and the developing blade 11 is an edge contact. Therefore, a sufficient peak pressure can be obtained. However, since there is no dielectric portion on the surface layer of the developing roller 23, a sufficient amount of toner cannot be conveyed into the wedge space. Therefore, the charge averaging effect cannot be obtained. Therefore, the electrostatic adhesion force between the development residual toner and the development roller 23 cannot be reduced, and ghost generation cannot be suppressed.

以上、説明してきたように、本実施形態によれば、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、濃度薄やベタ追従性不良、ゴースト画像不良の発生を簡易な構成で効果的に抑制し、高品質な画像を出力可能となる。   As described above, according to this embodiment, even when developer deterioration or moisture absorption occurs, the occurrence of low density, poor solid followability, and ghost image failure is effectively suppressed with a simple configuration. Thus, a high quality image can be output.

《第2の実施形態》
第1の実施形態の構成で現像装置を長寿命化した場合、規制不良やトナー漏れが発生する場合があった。以下に、理由を説明する。本実施形態では、第1の実施形態と同様に、図4に示すように、画像領域内においては、現像ブレードの対向面11b1、突出面11b2が長手方向に一様に存在している。しかしながら、長手方向の画像領域外に対して多量のトナーを搬送してしまうと、現像されずに多量の現像残トナーが生じる。
<< Second Embodiment >>
When the life of the developing device is extended with the configuration of the first embodiment, there are cases in which poor regulation or toner leakage occurs. The reason will be described below. In the present embodiment, as in the first embodiment, as shown in FIG. 4, in the image area, the opposing surface 11b1 and the protruding surface 11b2 of the developing blade are uniformly present in the longitudinal direction. However, if a large amount of toner is conveyed outside the image area in the longitudinal direction, a large amount of undeveloped toner is generated without being developed.

多量の現像残トナーが生じると、現像ローラ22と現像ブレード11の楔空間に溜まったトナーの粉圧が画像領域に比べ、画像領域外でより高くなり、現像ブレード11が押し上げられ、当接圧が弱くなる。特に、長寿命化によって、トナーがより長い期間に渡って使われると、トナー劣化が進行し、トナーの凝集度が増加する。凝集度が高いトナーは、楔空間の中で滞留し、現像ブレード11はより押し上げられ易くなる。その結果、規制不良やトナー漏れが生じてしまう。   When a large amount of undeveloped toner is generated, the powder pressure of the toner accumulated in the wedge space between the developing roller 22 and the developing blade 11 becomes higher outside the image area than the image area, the developing blade 11 is pushed up, and the contact pressure is increased. Becomes weaker. Particularly, when the toner is used for a longer period due to the longer life, the toner deteriorates and the degree of aggregation of the toner increases. The toner having a high degree of aggregation stays in the wedge space, and the developing blade 11 is more easily pushed up. As a result, poor regulation and toner leakage occur.

本実施形態では、より好ましい形態として、画像領域内では図7(a)、画像領域外では図7(b)に示すように、現像ブレード22の画像領域外だけ対向面11b1が存在しない構成と、。若しくは、より好ましい形態として、画像領域内では図8(a)、画像領域外では図8(b)に示すように、画像領域外だけ誘電体部22−1aが存在しない構成とするのが好ましい。このような構成とすることで、画像領域内での濃度薄やベタ追従性不良、ゴースト画像不良の発生を抑制しつつ、画像領域外でトナー粉圧による現像ブレード11の押し上げを防止することができる。   In the present embodiment, as a more preferable form, as shown in FIG. 7A inside the image area and as shown in FIG. 7B outside the image area, the facing surface 11b1 does not exist only outside the image area of the developing blade 22. ,. Alternatively, as a more preferable form, as shown in FIG. 8A within the image area and as shown in FIG. 8B outside the image area, it is preferable that the dielectric portion 22-1a does not exist only outside the image area. . By adopting such a configuration, it is possible to prevent the development blade 11 from being pushed up by toner powder pressure outside the image area while suppressing the occurrence of low density, poor solid followability, and ghost image defect in the image area. it can.

11・・現像ブレード、11b1・・対向面、11b2・・突出部、20・・現像枠体、22・・現像ローラ、22−1・・ウレタンの表層、22−1a・・誘電体部、S・・支持部 11.Development blade, 11b1, ... opposite surface, 11b2, ... protruding part, 20 .... developing frame, 22 .... developing roller, 22-1 ... urethane surface layer, 22-1a ... dielectric part, S ..Supporting part

Claims (2)

外周面上に現像剤を保持し、回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体を回転可能に支持し、前記現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に一端が支持される支持部と、
前記支持部に固定され、前記現像剤担持体に保持される前記現像剤を所定の層厚に規制する現像剤規制部材と、
を有し、
前記現像剤担持体は、外周面上に、高抵抗部と低抵抗部の何れか一方が形成する海部と、前記高抵抗部と前記低抵抗部の他方が分散される島部と、を形成する海島構造を備え、
前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の回転方向の下流側から順に、少なくとも前記現像剤担持体ヘ向かって突出し当接する当接部を備えた突出部と、前記現像剤担持体と対向する対向面と、を有し、前記対向面の一端が前記突出部につながり他端が自由端となることを特徴とする現像装置。
A developer carrier that holds the developer on the outer peripheral surface and rotates;
A developer container that rotatably supports the developer carrier and contains the developer;
A support portion supported at one end by the developer container;
A developer regulating member which is fixed to the support and regulates the developer held on the developer carrying member to a predetermined layer thickness;
Have
The developer carrying member forms, on an outer peripheral surface, a sea portion formed by one of a high resistance portion and a low resistance portion, and an island portion in which the other of the high resistance portion and the low resistance portion is dispersed. With a sea-island structure
The developer regulating member includes, in order from the downstream side in the rotation direction of the developer carrier, at least a projecting portion provided with a contact portion that projects and abuts toward the developer carrier, and faces the developer carrier. A developing device, wherein one end of the facing surface is connected to the protruding portion and the other end is a free end.
前記現像剤担持体の表面粗さRaが2.7μm未満であり、かつ前記現像剤規制部材の現像剤担持体との当接部の曲率半径が250μmであることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。   The surface roughness Ra of the developer carrying member is less than 2.7 μm, and the curvature radius of the contact portion of the developer regulating member with the developer carrying member is 250 μm. The developing device described.
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