JP2632053B2 - Toner developing device - Google Patents
Toner developing deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 無端状の静電潜像担持体として例えば感光ドラムある
いは誘導体ドラムを利用する静電記録装置に組み込まれ
るトナー現像装置に関し、一層詳しくは現像剤として一
成分トナーすなわち絶縁性トナーを用いるトナー現像装
置に関し、 トナー層厚規制ブレードとして金属製のものを用いる
トナー現像装置であって、トナー層厚規制ブレードへの
トナーの付着問題と放電等による現像ローラの溶損問題
との双方を解決し得るトナー現像装置を提供することを
目的とし、 静電潜像担持体に対接させられ、かつ非磁性一成分現
像剤としてのトナーを層状にして静電潜像担持体に搬送
するトナー搬送体と、トナー層の厚さを所定の均一厚さ
にすべくトナー搬送体に物理的に作用するトナー層厚規
制部材とを具備し、トナー搬送体が導電性ゴム材料から
形成され、トナー層厚規制部材がトナーの材質と比べて
その仕事関数の小さな金属材料から形成されるトナー現
像装置において、トナー搬送体とトナー層厚規制部材と
に電圧を印加した際の電圧差の絶対値が放電開始電圧の
2/3以下とされることを特徴とするトナー現像装置を構
成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] The present invention relates to a toner developing device incorporated in an electrostatic recording device using, for example, a photosensitive drum or a derivative drum as an endless electrostatic latent image carrier, and more specifically, a one-component developer. A toner developing device using a toner, that is, an insulating toner, is a toner developing device using a metal-made toner layer thickness regulating blade, the problem of toner adhesion to the toner layer thickness regulating blade and the melting of the developing roller due to electric discharge or the like. An object of the present invention is to provide a toner developing device capable of solving both of the problem of damage and an electrostatic latent image which is brought into contact with an electrostatic latent image carrier, and in which a layer of toner as a non-magnetic one-component developer is formed. A toner transporting body for transporting the toner to the carrier, and a toner layer thickness regulating member that physically acts on the toner transporting body so as to make the thickness of the toner layer a predetermined uniform thickness. In a toner developing device in which the carrier is formed from a conductive rubber material and the toner layer thickness regulating member is formed of a metal material having a smaller work function than the toner material, the toner carrier and the toner layer thickness regulating member The absolute value of the voltage difference when a voltage is applied to the
A toner developing device characterized in that the number is set to 2/3 or less.
本発明は無端状の静電潜像担持体として例えば感光ド
ラムあるいは誘電体ドラムを利用する静電記録装置に組
み込まれるトナー現像装置に関し、一層詳しくは現像剤
として一成分トナーすなわち絶縁性トナーを用いるトナ
ー現像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner developing device incorporated in an electrostatic recording device using, for example, a photosensitive drum or a dielectric drum as an endless electrostatic latent image carrier, and more specifically, uses a one-component toner, that is, an insulating toner, as a developer. The present invention relates to a toner developing device.
静電記録装置では、静電潜像担持体である感光ドラム
あるいは誘電体ドラムの表面上に静電潜像が形成され、
この静電潜像は帯電トナーで現像されて可視像とされ
る。次いで、そのようなトナー像に記録媒体すなわち記
録紙を適用させると共に該記録紙にその背面から帯電ト
ナーとは逆極性の電荷を与え、これによりトナー像は静
電的に該記録紙に転写される。このような転写トナー像
を持つ記録紙はドラムから分離されて、例えば熱定着器
等に送られ、そこで該転写トナー像は記録紙上に熱定着
される。In an electrostatic recording apparatus, an electrostatic latent image is formed on the surface of a photosensitive drum or a dielectric drum that is an electrostatic latent image carrier,
This electrostatic latent image is developed with a charged toner to be a visible image. Then, a recording medium, that is, a recording paper is applied to such a toner image, and a charge having a polarity opposite to that of the charged toner is applied to the recording paper from the back surface, whereby the toner image is electrostatically transferred to the recording paper. You. The recording paper having such a transferred toner image is separated from the drum and sent to, for example, a heat fixing device, where the transferred toner image is thermally fixed on the recording paper.
このような静電記録装置に組み込まれるトナー現像装
置としては、そこで用いられる現像剤のタイプに応じた
種々の形式のものが知られている。最も一般的な現像剤
としては、二成分現像剤が挙げられ、それは着色微粒子
である所謂トナーと磁性粉である磁性体キャリヤとから
なる。二成分現像剤を用いるトナー現像装置では、磁石
を内蔵した現像ローラが設けられ、この現像ローラの周
囲には磁性体キャリヤからなる磁気ブラシが形成され、
この磁気ブラシによってトナーが搬送されて静電潜像担
持体の静電潜像に静電的に付着させられる。二成分現像
剤を用いるトナー現像装置の利点としては、比較的安定
したトナー現像が行われるという点が挙げられるが、そ
の不利点としては、磁性体キャリヤの劣化問題が伴うこ
とから、またトナーの消費に応じてトナー補給を随時行
ってトナーと磁性体キャリヤとの成分比を所定範囲に維
持しなければならないことから、その維持管理が面倒で
ある点が指摘されている。As a toner developing device incorporated in such an electrostatic recording device, various types of toner developing devices according to the type of developer used therein are known. The most common developers include two-component developers, which are composed of so-called toner, which is colored fine particles, and magnetic carrier, which is magnetic powder. In a toner developing device using a two-component developer, a developing roller incorporating a magnet is provided, and a magnetic brush made of a magnetic carrier is formed around the developing roller,
The toner is conveyed by the magnetic brush and electrostatically adheres to the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier. The advantage of the toner developing device using the two-component developer is that relatively stable toner development is performed. However, the disadvantage is that the problem of deterioration of the magnetic carrier is involved, It has been pointed out that maintenance and management of the toner and the magnetic carrier must be performed in a predetermined range because toner must be replenished as needed in accordance with consumption to maintain the component ratio between the toner and the magnetic carrier.
このような二成分現像剤の問題点を解消するために着
色微粒子であるトナー自体に磁性体を混入させた磁性ト
ナーが開発されたが、この磁性トナーの欠点はカラー現
像には向かないという点が問題とされる。というのは、
磁性体は不透明であるから、その色剤の影響を受けて、
鮮明なカラー画像を得ることが難しいからである。To solve such a problem of the two-component developer, a magnetic toner in which a magnetic substance is mixed in the toner itself, which is a coloring fine particle, has been developed, but the drawback of this magnetic toner is that it is not suitable for color development. Is a problem. I mean,
Since the magnetic material is opaque, under the influence of the colorant,
This is because it is difficult to obtain a clear color image.
そこで、近年、特にカラー記録に対しては、非磁性ト
ナーが注目されているが、この非磁性トナーを用いるト
ナー現像装置では、高品位の記録画像を得るために該非
磁性トナーを如何にして一様に帯電させて、それを静電
潜像担持体まで円滑に搬送させるかが課題とされてい
る。Therefore, in recent years, non-magnetic toner has attracted attention, especially for color recording. However, in a toner developing device using this non-magnetic toner, in order to obtain high-quality recorded images, It is an issue to charge the toner in such a manner that the toner is smoothly transported to the electrostatic latent image carrier.
非磁性トナーのみを用いるトナー現像装置として、導
電性高分子発泡樹脂からなる現像ローラを用いるタイプ
のものが知られている。このような現像ローラの表面に
は微細な凹凸が形成され、その凹凸面によってトナーが
捕らえられて静電潜像担持体例えば感光ドラム側に搬送
され、そこで該感光ドラム上の静電潜像がトナーでもっ
て現像される。詳述すると、現像ローラはトナー保持容
器内に配置され、このとき現像ローラの一部が該トナー
保持容器から露出される。トナー保持容器は静電潜像担
持体例えば感光ドラム側に向かって弾性的に押圧させら
れ、これにより現像ローラの露出部が感光ドラム面に所
定のニップ幅で接触させられる。現像ローラと感光ドラ
ムとは互いに逆方向に回転駆動され、これにより現像ロ
ーラの凹凸面でもって搬送されるトナーは感光ドラム面
に順次付与されて、感光ドラム面上の静電潜像がトナー
でもって可視化される。2. Description of the Related Art As a toner developing device using only a non-magnetic toner, a type using a developing roller made of a conductive polymer foamed resin is known. Fine unevenness is formed on the surface of such a developing roller, and the toner is caught by the uneven surface and transported to an electrostatic latent image carrier, for example, a photosensitive drum side, where the electrostatic latent image on the photosensitive drum is formed. Developed with toner. More specifically, the developing roller is disposed in the toner holding container, and at this time, a part of the developing roller is exposed from the toner holding container. The toner holding container is elastically pressed toward the electrostatic latent image carrier, for example, the photosensitive drum, whereby the exposed portion of the developing roller is brought into contact with the photosensitive drum surface at a predetermined nip width. The developing roller and the photosensitive drum are driven to rotate in directions opposite to each other, whereby the toner conveyed on the uneven surface of the developing roller is sequentially applied to the photosensitive drum surface, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum surface is converted into toner. It is visualized with it.
この場合のトナーの現像原理について説明すると、先
ず、感光ドラム面は例えば負の電荷を帯びる光導電性物
質から形成され、その感光面はコロナ放電器のような帯
電器によって例えば−650ボルトの電位に帯電させられ
る。その帯電領域にはレーザあるいは発光ダイオード等
の静電潜像書込み手段によって静電潜像が書き込まれ
る。要するに、レーザあるいは発光ダイオードでもって
照射された領域の電荷が失われて、その領域は例えば−
50ボルトの電位とされ、そのような領域によって静電潜
像が形成されることになる。そのような静電潜像領域が
感光ドラムの回転によって現像ローラとの接触箇所に到
達すると、現像ローラによって搬送されてきたトナー
（この場合には負の電荷を持つ）がかかる静電潜像領域
に負の電荷を補うようにそこに付着し、その結果静電潜
像領域が可視像として現像されることになる。このとき
現像ローラ（導電性高分子発泡樹脂）には感光ドラムの
表面電位−650ボルトよりも高い現像バイアス電圧例え
ば−300ボルトが印加され、これにより静電潜像領域以
外でのトナー付着が阻止される。The principle of developing the toner in this case will be described. First, the photosensitive drum surface is formed of, for example, a negatively charged photoconductive material, and the photosensitive surface is charged by a charger such as a corona discharger to a potential of, for example, -650 volts. Is charged. An electrostatic latent image is written in the charged area by an electrostatic latent image writing unit such as a laser or a light emitting diode. In short, the charge in the area irradiated by the laser or the light emitting diode is lost, and the area becomes, for example,-
A potential of 50 volts is set, and such a region forms an electrostatic latent image. When such an electrostatic latent image area reaches a contact point with the developing roller by rotation of the photosensitive drum, the toner (having a negative charge in this case) conveyed by the developing roller is applied to the electrostatic latent image area. Is attached thereto so as to compensate for the negative charge, so that the electrostatic latent image area is developed as a visible image. At this time, a developing bias voltage higher than the surface potential of the photosensitive drum, for example, -300 volts, for example, -300 volts is applied to the developing roller (conductive polymer foamed resin), thereby preventing toner from adhering to areas other than the electrostatic latent image area. Is done.
以上に述べたようなトナー現像を良好に行うために
は、すなわちトナー現像での画像濃度を常に一定に維持
させるためには、現像ローラによって搬送されるトナー
の層厚が均一であること、またトナーを適切な帯電量で
帯電させることが条件とされる。現像ローラによって搬
送されるトナーの層厚を均一にすることについては、一
般的には、適当なゴム材料から作られたトナー層厚規制
ブレードを現像ローラに適用させるによって行われてい
る。すなわち、トナー層厚規制ブレードが現像ローラに
弾性的に圧接させられ、これにより現像ローラ上のトナ
ー層の厚さが均一化されることになる。また、トナーは
トナー保持容器内ではキャリヤがないために殆ど帯電す
ることはなく、その結果現像ローラには帯電量の不足し
たトナーが供給されることになる。In order to perform the toner development as described above satisfactorily, that is, to always keep the image density in the toner development constant, the layer thickness of the toner conveyed by the developing roller must be uniform, The condition is that the toner is charged with an appropriate charge amount. In general, the layer thickness of the toner conveyed by the developing roller is made uniform by applying a toner layer thickness regulating blade made of an appropriate rubber material to the developing roller. That is, the toner layer thickness regulating blade is elastically pressed against the developing roller, whereby the thickness of the toner layer on the developing roller is made uniform. Further, the toner is hardly charged because there is no carrier in the toner holding container, and as a result, the toner having an insufficient charge amount is supplied to the developing roller.
そこで、トナー層厚規制ブレードをトナーの材質（ポ
リスチル樹脂、あるいはポリエステル樹脂等）と比べて
その仕事関数の小さい金属材料例えばアルミニウムある
いはステンレス等から形成することが提案されている
（なお、これについては本出願人によって既に特許出願
されている）。このような金属材料からトナー層厚規制
ブレードを形成すると、トナー層厚規制ブレードはトナ
ーの層厚規制中に該トナーに積極的に摩擦帯電を生じさ
せ、これにより現像ローラ上のトナー層から帯電量の不
足したトナーを無くすことが可能となって、部分的に帯
電量の不足に起因する現像濃度の不均一化を回避し得る
ことになる。Therefore, it has been proposed to form the toner layer thickness regulating blade from a metal material having a smaller work function, such as aluminum or stainless steel, as compared with the material of the toner (polystill resin, polyester resin, etc.). A patent application has already been filed by the present applicant). When the toner layer thickness regulating blade is formed from such a metal material, the toner layer thickness regulating blade positively generates a triboelectric charge on the toner during the regulation of the toner layer thickness, thereby charging the toner from the toner layer on the developing roller. Insufficient toner can be eliminated, and nonuniform development density due to partial shortage of charge can be avoided.
しかしながら、トナー層厚規制ブレードをかかる金属
材料から形成した場合には現像ローラに印加される現像
バイアス電圧との関係で種々の問題が発生することが明
らかとなった。具体的に述べると、現像ローラの現像バ
イアス電圧の電位を基準としたとき、トナー層厚規制ブ
レードがトナーの極性に対して逆極性となると、トナー
はトナー層厚規制ブレードに吸引されて現像ローラ上に
所定の層厚のトナー層に規制し得なくなるということが
判明した。極端な場合には、トナー層厚規制ブレードに
吸着されたトナーがそこに固着し、その結果トナー層厚
規制ブレードがその機能を果たし得なくなることもあ
る。However, it has been found that when the toner layer thickness regulating blade is formed of such a metal material, various problems occur in relation to the developing bias voltage applied to the developing roller. Specifically, when the toner layer thickness regulating blade has a polarity opposite to that of the toner with respect to the potential of the developing bias voltage of the developing roller, the toner is sucked by the toner layer thickness regulating blade and the developing roller In addition, it was found that the toner layer having a predetermined thickness could not be regulated. In an extreme case, the toner adsorbed on the toner layer thickness regulating blade adheres to the toner layer thickness regulating blade, and as a result, the toner layer thickness regulating blade may not be able to perform its function.
一方、トナー層厚規制ブレードへのトナーの吸着問題
については、そこに現像ローラの現像バイアス電圧より
も高い電圧を印加することによって回避することが可能
であるが、トナー層厚規制ブレードの電位が現像ローラ
のバイアス電圧よりも高すぎると、その間に放電が生じ
得ることがあり、その結果トナー層への帯電量が不安定
になることが判明した。極端な場合には、現像ローラの
一部が放電熱によって損傷を受けることもある。On the other hand, the problem of toner adsorption to the toner layer thickness regulating blade can be avoided by applying a voltage higher than the developing bias voltage of the developing roller to the toner layer thickness regulating blade. It has been found that when the bias voltage is higher than the bias voltage of the developing roller, discharge may occur during that time, and as a result, the charge amount on the toner layer becomes unstable. In an extreme case, a part of the developing roller may be damaged by the discharge heat.
更に、トナー層厚規制ブレードと現像ローラとの間の
電位差が放電開始以下とされても、現像ローラの上の回
転が停止されているとき、その間に流れる電流によって
ジュール熱が発生し、これにより現像ローラの一部が溶
損したり、トナー自体が溶融したりすることが判明し
た。Furthermore, even when the potential difference between the toner layer thickness regulating blade and the developing roller is equal to or less than the discharge start, when the rotation on the developing roller is stopped, Joule heat is generated by the current flowing during the rotation. It has been found that a part of the developing roller is melted or the toner itself is melted.
したがって、本発明の目的はトナー層厚規制ブレード
として金属製のものを用いるトナー現像装置であって、
トナー層厚規制ブレードへのトナーの付着問題と放電等
による現像ローラの溶損問題との双方を解決し得るトナ
ー現像装置を提供することである。Therefore, an object of the present invention is a toner developing device using a metallic blade as a toner layer thickness regulating blade,
An object of the present invention is to provide a toner developing device that can solve both the problem of toner adhesion to the toner layer thickness regulating blade and the problem of erosion of the developing roller due to discharge or the like.
本発明によれば、静電潜像担持体に対接させられ、か
つ非磁性一成分現像剤としてのトナーを層状にして該静
電潜像担持体に搬送するトナー搬送体と、そのトナー層
の厚さを所定の均一厚さにすべく該トナー搬送体に物理
的に作用するトナー層厚規制部材とを具備し、トナー搬
送体が導電性ゴム材料から形成され、トナー層厚規制部
材が現像剤の材質と比べてその仕事関数の小さな金属材
料から形成されるトナー現像装置において、トナー搬送
体とトナー層厚規制部材とに電圧を印加した際の電圧差
の絶対値が放電開始電圧以下とされることが特徴とされ
る。この場合、トナー搬送体の電位を基準としたとき、
トナー層厚規制部材に印加する電圧の極性についてはト
ナーと同極性とされる。また、トナー搬送体とトナー層
厚規制部材との間に流れる電流によって該トナー搬送体
を過熱させないようにその間の印加電圧が設定される。According to the present invention, a toner carrier that is brought into contact with an electrostatic latent image carrier and transports a layer of toner as a non-magnetic one-component developer to the electrostatic latent image carrier, and a toner layer thereof And a toner layer thickness regulating member that physically acts on the toner carrier to make the thickness of the toner carrier a predetermined uniform thickness, wherein the toner carrier is formed of a conductive rubber material, and the toner layer thickness regulating member is In a toner developing device formed of a metal material having a smaller work function than the material of the developer, the absolute value of the voltage difference when a voltage is applied to the toner conveying member and the toner layer thickness regulating member is equal to or less than the discharge starting voltage. It is a feature that. In this case, when the potential of the toner conveying body is used as a reference,
The polarity of the voltage applied to the toner layer thickness regulating member is the same as that of the toner. The voltage applied between the toner conveying member and the toner layer thickness regulating member is set so that the toner conveying member is not overheated by a current flowing between the toner conveying member and the toner layer thickness regulating member.
本発明によれば、トナー搬送体とトナー層厚規制部材
との間に印加する電圧については、トナー層厚規制部材
への吸着問題と放電等によるトナー搬送体の溶損問題と
の相反する問題を折衷するように設定されるので、その
双方の問題を未然に防ぐことが可能となる。According to the present invention, the voltage applied between the toner conveying member and the toner layer thickness regulating member is a conflicting problem between the problem of adsorption to the toner layer thickness regulating member and the problem of erosion of the toner conveying member due to discharge or the like. Are set so as to compromise each other, so that both problems can be prevented beforehand.
次に、添付図面の第１図を参照して、本発明によるト
ナー現像装置の一実施例について説明する。Next, an embodiment of the toner developing device according to the present invention will be described with reference to FIG.
第１図には、本発明によるトナー現像装置の概略構成
が示されており、それはトナー保持容器10を具備し、こ
のトナー保持容器10内には現像ローラ12がトナー搬送体
として設けられる。現像ローラ12はその一部をトナー保
持容器10から露出させられ、その露出部でもって静電潜
像担持体としての感光ドラム14に対接させられる。すな
わち、トナー保持容器10は感光ドラム14に対して前後方
向に変位し得るように保持され、しかも矢印Ａの方向に
適当な弾性ばね手段（図示されない）でもって押圧させ
られ、これにより現像ローラ12は所定のニップ幅で感光
ドラム14に対して押圧させられることになる。現像ロー
ラ12は導電性高分子発泡樹脂材料、例えば導電性ウレタ
ンゴムあるいは導電性シリコンゴム等から形成され、そ
こには現像バイアス電圧として例えば−300ボルトの電
圧が印加される。現像ローラの直径は例えば直径20mmと
され、その体積抵抗値は104ないし1010Ωｍとされ、ま
たその硬度は10ないし35゜（アスカーＣ硬度計によって
測定：最適には10゜）とされる。また、現像ローラ12は
線厚22ないし50g/cm（最適には43g/cm）でもって感光ド
ラム14に圧接され、このとき感光ドラムに対するニップ
幅は1.0ないし3.5mmとなる。一方、感光ドラム14は例え
ばOPC感光ドラムとされ、その直径は例えば60mmとさ
れ、またその表面速度は70mm/sとされる。感光ドラム14
は例えばコロナ放電器のような帯電器によって−600ボ
ルトに帯電させられ、そこにレーザあるいは発光ダイオ
ード等の静電潜像書込み手段（図示されない）によって
静電潜像が書き込まれると、その静電潜像の領域の電位
は約−50ボルト程度となる。現像ローラ12および感光ド
ラム14は図中で矢印によって示されるように互いに反対
方向に回転駆動させられ、これにより現像ローラ12はそ
の凹凸面でもって搬送してトナーを感光ドラム14に順次
付与することになる。トナー保持容器10内には平均粒径
10μｍの非磁性トナーが収容され、このトナーはトナー
保持容器10に設けられたトナー撹拌器16によって撹拌さ
れ、これによりトナーは例えば負極性に摩擦帯電させら
れる。FIG. 1 shows a schematic configuration of a toner developing device according to the present invention, which includes a toner holding container 10, in which a developing roller 12 is provided as a toner conveying body. A part of the developing roller 12 is exposed from the toner holding container 10, and the exposed part is brought into contact with a photosensitive drum 14 as an electrostatic latent image carrier. That is, the toner holding container 10 is held so as to be displaceable in the front-rear direction with respect to the photosensitive drum 14, and is pressed in the direction of arrow A by a suitable elastic spring means (not shown). Is pressed against the photosensitive drum 14 at a predetermined nip width. The developing roller 12 is formed of a conductive polymer foamed resin material, for example, conductive urethane rubber or conductive silicon rubber, and a voltage of, for example, -300 volts is applied thereto as a developing bias voltage. The diameter of the developing roller is, for example, 20 mm, its volume resistance is 10 4 to 10 10 Ωm, and its hardness is 10 to 35 mm (measured by Asker C hardness meter: optimally 10 mm). . The developing roller 12 is pressed against the photosensitive drum 14 with a line thickness of 22 to 50 g / cm (optimally 43 g / cm). At this time, the nip width with respect to the photosensitive drum is 1.0 to 3.5 mm. On the other hand, the photosensitive drum 14 is, for example, an OPC photosensitive drum, the diameter is, for example, 60 mm, and the surface speed is 70 mm / s. Photosensitive drum 14
Is charged to -600 volts by a charger such as a corona discharger. When an electrostatic latent image is written thereon by an electrostatic latent image writing means (not shown) such as a laser or a light-emitting diode, the electrostatic latent image is charged. The potential in the region of the latent image is about -50 volts. The developing roller 12 and the photosensitive drum 14 are driven to rotate in directions opposite to each other as shown by arrows in the drawing, whereby the developing roller 12 is conveyed on the uneven surface to sequentially apply toner to the photosensitive drum 14. become. Average particle size in the toner container 10
A non-magnetic toner of 10 μm is accommodated, and this toner is stirred by a toner stirrer 16 provided in the toner holding container 10, whereby the toner is triboelectrically charged to, for example, a negative polarity.
また、トナー現像装置は現像ローラ10から未現像トナ
ーを分離させるためのトナー回収ローラ18を具備し、こ
のトナー回収ローラ18は本実施例では適当な導電性樹脂
ローラとして構成される。そのような導電性樹脂ローラ
は現像ローラ12と同様な材料から形成され、その体積抵
抗は例えば106Ωｍとされ、またその硬度は10ないし70
゜程度とされる。なお、トナー回収ローラ18の直径は11
mm程度とされ、その表面速度は70mm/sとされまたトナー
回収ローラ18は現像ローラ38に対してニップ幅1mmで圧
接させられる。トナー回収ローラ18は現像ローラ12と同
じ方向に回転駆動させられ、このとき両者の周速度が異
なるようにされる。というのは、現像トナー38と導電性
樹脂ローラ44との周速度が異なると、その間に相対的な
摺動変位が生じ、これにより現像ローラ38からその未現
像トナーが物理的に掻き落とされることになるからであ
る。また、注目すべき点は、トナー回収ローラ18には現
像ローラ12の現像バイアス電圧に等しいか、あるいはそ
れよりも大きなトナー回収バイアス電圧が印加され、こ
れにより現像ローラ12からその未現像トナーがトナー回
収ローラ18によって静電的にも回収されるということで
ある。なお、トナー保持容器10内には更にパドルローラ
20も設けられ、このパドルローラ20は図中に示す矢印の
方向に回転駆動され、これによりトナー保持容器10の底
部側に位置するトナーを汲み揚げて現像ローラ12側に供
給する。Further, the toner developing device includes a toner collecting roller 18 for separating undeveloped toner from the developing roller 10, and in the present embodiment, the toner collecting roller 18 is configured as a suitable conductive resin roller. Such a conductive resin roller is formed of the same material as the developing roller 12, has a volume resistance of, for example, 10 6 Ωm, and has a hardness of 10 to 70.
About ゜. The diameter of the toner collecting roller 18 is 11
mm, the surface speed is 70 mm / s, and the toner collecting roller 18 is pressed against the developing roller 38 with a nip width of 1 mm. The toner collecting roller 18 is driven to rotate in the same direction as the developing roller 12, and at this time, the peripheral speeds of the two are different. That is, if the peripheral speeds of the developing toner 38 and the conductive resin roller 44 are different, a relative sliding displacement occurs between the developing rollers 38 and the undeveloped toner is physically scraped off from the developing roller 38. Because it becomes. Also, it should be noted that a toner collection bias voltage equal to or greater than the developing bias voltage of the developing roller 12 is applied to the toner collecting roller 18 so that the undeveloped toner is transferred from the developing roller 12 to the toner. That is, it is electrostatically collected by the collection roller 18. Note that a paddle roller is further provided in the toner holding container 10.
A paddle roller 20 is also provided. The paddle roller 20 is driven to rotate in the direction of the arrow shown in the drawing, whereby the toner located on the bottom side of the toner holding container 10 is pumped up and supplied to the developing roller 12 side.
トナー現像装置は、また更に、現像ローラ12の表面に
弾性的に圧接されたトナー層厚規制部材すなわちトナー
層厚規制ブレード22を具備し、このトナー層厚規制ブレ
ード22はトナーの材質（ポリスチル樹脂、ポリエステル
樹脂等）と比較してその仕事関数の小さい金属材料例え
ばアルミニウムあるいはステンレス等から形成される。
トナー層厚規制ブレード22はトナー保持容器10内から吊
下した支持部材24に対して枢着軸26でもって回動自在に
軸着され、しかも適当な弾性的ばね手段（図示されな
い）によって矢印Ｂの方向から弾性的押圧力を受け（例
えば、線厚26g/mm）、これによりトナー層厚規制ブレー
ド22は現像ローラ12上のトナー層厚を均一に規制すべく
該現像ローラ12に対して圧接させられる。また、そのと
きトナー層厚規制ブレード22と接触するトナー層は積極
的な摩擦帯電（負）を受けることになる。The toner developing device further includes a toner layer thickness regulating member, that is, a toner layer thickness regulating blade 22 elastically pressed against the surface of the developing roller 12, and the toner layer thickness regulating blade 22 is formed of a toner material (polystyrene resin). , Polyester resin, etc.), is formed of a metal material having a smaller work function, such as aluminum or stainless steel.
The toner layer thickness regulating blade 22 is rotatably mounted on a support member 24 suspended from the inside of the toner holding container 10 by a pivot shaft 26, and furthermore, the arrow B is provided by a suitable elastic spring means (not shown). (For example, a line thickness of 26 g / mm), whereby the toner layer thickness regulating blade 22 is pressed against the developing roller 12 to uniformly regulate the toner layer thickness on the developing roller 12. Let me do. Further, at that time, the toner layer that comes into contact with the toner layer thickness regulating blade 22 is positively charged by friction (negative).
本実施例では、トナー層厚規制ブレード22には−320
ないし−500ボルトの電圧が印加され、これにより先に
述べたようなトナー層厚規制ブレード22へのトナー吸着
問題および放電等による現像ローラ12の溶損問題が回避
され得ることになる。このような印加電圧の設定につい
ては、現像ローラ12に印加される現像バイアス電圧（−
300ボルト）に基づいて決められる。表Ｉには現像ロー
ラ12の現像バイアス電圧を−300ボルトに維持してトナ
ー層厚規制ブレード22への印加電圧を変化させた際に現
像ローラ12とトナー層厚規制ブレード22とがどのような
状態になるかが示されている。In the present embodiment, the toner layer thickness regulating blade 22 has −320
A voltage of -500 volts is applied, whereby the problem of toner adsorption to the toner layer thickness regulating blade 22 and the problem of erosion of the developing roller 12 due to discharge or the like as described above can be avoided. Regarding the setting of such an applied voltage, the developing bias voltage applied to the developing roller 12 (−
300 volts). Table I shows how the developing roller 12 and the toner layer thickness regulating blade 22 change when the voltage applied to the toner layer thickness regulating blade 22 is changed while maintaining the developing bias voltage of the developing roller 12 at -300 volts. The state is indicated.
表Ｉから明らかなように、トナー層厚規制ブレード22
と現像ローラ12との間の電位差が放電開始電圧（略300
ボルト）を越えると、その間に放電が生じ、その結果ト
ナーが逆極性に帯電されるというような不都合が生じた
り、あるいは現像ローラ12が溶損あるいは焼損（穴あ
き）されるというような問題が起きたりする。また、ト
ナー層厚規制ブレード22の電位が現像ローラ12の現像バ
イアス電圧に近い電位にされると、トナー層厚規制ブレ
ード22の極性がトナーに対して逆極性となって、トナー
がトナー層厚規制ブレード22に吸着されることになる。
要するに、トナー層厚規制ブレード22に印加されるべき
電圧レベルについては、現像ローラ12の電位を基準とし
た場合にトナーと同極性となるようにされる。これらの
理由により、トナー層厚規制ブレード22と現像ローラ12
との間の電位差が20ないし200ボルトとなるように該ト
ナー層厚規制ブレード22に対する印加電圧が設定される
ことになる。なお、本実施例では、現像ローラ12への現
像バイアス電圧は−300ボルトとされたが、この現像バ
イアス電圧はトナー現像装置の設計に応じて変わるの
で、これに応じてトナー層厚規制ブレード22の印加電圧
もかかる電位差の範囲内となるように変化させられる。 As is clear from Table I, the toner layer thickness regulating blade 22
The potential difference between the developing roller 12 and the developing roller 12 is the discharge starting voltage (about 300
Volts), a discharge occurs during that time, resulting in inconvenience such that the toner is charged to the opposite polarity, or a problem that the developing roller 12 is melted or burned out (perforated). Get up. Further, when the potential of the toner layer thickness regulating blade 22 is set to a potential close to the developing bias voltage of the developing roller 12, the polarity of the toner layer thickness regulating blade 22 becomes opposite to the toner, and the toner becomes thicker. It will be absorbed by the regulating blade 22.
In short, the voltage level to be applied to the toner layer thickness regulating blade 22 is set to have the same polarity as the toner when the potential of the developing roller 12 is used as a reference. For these reasons, the toner layer thickness regulating blade 22 and the developing roller 12
The voltage applied to the toner layer thickness regulating blade 22 is set so that the potential difference between the blade and the toner layer becomes 20 to 200 volts. In this embodiment, the developing bias voltage applied to the developing roller 12 is -300 volts. However, since this developing bias voltage varies depending on the design of the toner developing device, the toner layer thickness regulating blade 22 is accordingly adjusted. Is also changed to fall within the range of the potential difference.
上述のようにトナー層厚規制ブレード22と現像ローラ
12との間の電位差が20ないし200ボルトとしてその間の
放電を阻止するようにした場合でも、トナー層厚規制ブ
レード22と現像ローラ12との間に流れる電流が多いと、
現像ローラ12にジュール熱が発生し、これにより現像ロ
ーラ12が溶損あるいは焼損を受け得る。これは現像ロー
ラ12の回転速度が大きい場合には問題とならないが、し
かし現像ローラ12の回転速度が遅いときにジュール熱に
よる溶損あるいは焼損が問題となる。この場合には、ト
ナー層厚規制ブレード22と現像ローラ12との間の電位差
10ないし100ボルトまで狭めることによって、現像ロー
ラ12をジュール熱による溶損あるいは焼損から保護する
ことが可能である。As described above, the toner layer thickness regulating blade 22 and the developing roller
Even if the potential difference between 12 and 20 to 200 volts to prevent the discharge between them, if there is a large current flowing between the toner layer thickness regulating blade 22 and the developing roller 12,
Joule heat is generated in the developing roller 12, which may cause the developing roller 12 to be melted or burnt. This is not a problem when the rotation speed of the developing roller 12 is high. However, when the rotation speed of the developing roller 12 is low, melting or burning due to Joule heat becomes a problem. In this case, the potential difference between the toner layer thickness regulating blade 22 and the developing roller 12
By reducing the voltage to 10 to 100 volts, the developing roller 12 can be protected from melting or burning due to Joule heat.
以上の記載から明らかなように、本発明によるトナー
現像装置においては、トナー層厚規制ブレードと現像ロ
ーラとの間の電位差を所定の電位差に設定することによ
って、トナー層厚規制ブレードへのトナーの吸着問題お
よび放電等による現像ローラの溶損あるいは焼損問題が
解消され、その結果トナー現像濃度を適正に維持するこ
とが可能となる。As is apparent from the above description, in the toner developing device according to the present invention, by setting the potential difference between the toner layer thickness regulating blade and the developing roller to a predetermined potential difference, the toner is transferred to the toner layer thickness regulating blade. The problem of adsorption and the problem of melting or burning of the developing roller due to electric discharge and the like are eliminated, and as a result, the toner development density can be properly maintained.
第１図は本発明によるトナー現像装置の一実施例を示す
概略図である。 10……トナー保持容器、12……現像ローラ、 14……感光ドラム、16……トナー撹拌器、 18……トナー回収ローラ、 20……パドルローラ、 22……トナー層厚規制ブレード。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the toner developing device according to the present invention. 10: toner holding container, 12: developing roller, 14: photosensitive drum, 16: toner stirrer, 18: toner collecting roller, 20: paddle roller, 22: toner layer thickness regulating blade.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−159674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−44473（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−170955（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-56-156974 (JP, A) JP-A-64-44473 (JP, A)
Claims (1)
性−成分現像剤としてのトナーを層状にして該静電潜像
担持体に搬送するトナー搬送体と、そのトナー層の厚さ
を所定の均一厚さにすべて該トナー搬送体に物理的に作
用するトナー層厚規制部材とを具備し、前記トナー搬送
体が導電性ゴム材料から形成され、前記トナー層厚規制
部材がトナーの材質と比べてその仕事関数の小さな金属
材料から形成されるトナー現像装置において、前記トナ
ー搬送体と前記トナー層厚規制部材とに電圧を印加した
際の電圧差の絶対値が放電開始電圧の2/3以下とされる
ことを特徴とするトナー現像装置。An image forming apparatus comprising: a toner carrier which is brought into contact with an electrostatic latent image carrier and transports the toner as a non-magnetic component developer in a layer form to the electrostatic latent image carrier; A toner layer thickness regulating member that physically acts on the toner carrier to a predetermined uniform thickness, wherein the toner carrier is formed from a conductive rubber material, and the toner layer thickness regulating member is In a toner developing device formed of a metal material having a smaller work function than the material of the toner, an absolute value of a voltage difference when a voltage is applied between the toner conveying body and the toner layer thickness regulating member is a discharge starting voltage. 2. A toner developing device, wherein the toner developing device is set to 2/3 or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1262070A JP2632053B2 (en) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Toner developing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1262070A JP2632053B2 (en) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Toner developing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125169A JPH03125169A (en) | 1991-05-28 |
| JP2632053B2 true JP2632053B2 (en) | 1997-07-16 |
Family
ID=17370612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1262070A Expired - Lifetime JP2632053B2 (en) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Toner developing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2632053B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (4)
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| JPS6073649A (en) * | 1983-09-30 | 1985-04-25 | Toshiba Corp | Developing device |
| JPS62170955U (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-29 | ||
| JP2826822B2 (en) * | 1987-08-12 | 1998-11-18 | 富士ゼロックス株式会社 | One-component developing device |
-
1989
- 1989-10-09 JP JP1262070A patent/JP2632053B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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