JP2937703B2 - Developing device and image forming apparatus provided with the developing device - Google Patents

Developing device and image forming apparatus provided with the developing device

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JP2937703B2
JP2937703B2 JP23651893A JP23651893A JP2937703B2 JP 2937703 B2 JP2937703 B2 JP 2937703B2 JP 23651893 A JP23651893 A JP 23651893A JP 23651893 A JP23651893 A JP 23651893A JP 2937703 B2 JP2937703 B2 JP 2937703B2
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はたとえば、電子写真装置
に適用される現像装置およびこの現像装置を備える画像
形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device applied to, for example, an electrophotographic apparatus and an image forming apparatus provided with the developing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電潜像を現像して得られたトナー像を
用紙などの転写材に転写した後に、定着して画像を得る
画像形成装置の現像装置としては、従来から、トナーと
キャリアを混合しトナーを摩擦帯電して用いる2成分現
像装置と、トナーだけからなる1成分現像装置が知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a developing device of an image forming apparatus for obtaining an image by transferring a toner image obtained by developing an electrostatic latent image to a transfer material such as paper and fixing the toner image, a toner and a carrier have been conventionally used. And a one-component developing device using only toner and a toner are known.

【0003】また、近年、現像装置やそれを含むプロセ
スユニットの小型化・計量化・低価格化の傾向が強まり
1成分現像方式が脚光を浴びてきた。例えば、特公平4
−78993号公報に開示されている一成分現像剤を用
いる現像装置が知られている。
[0003] In recent years, the trend toward downsizing, weighing, and cost reduction of a developing device and a process unit including the developing device has increased, and the one-component developing method has been spotlighted. For example, Tokuho 4
A developing device using a one-component developer disclosed in JP-A-789993 is known.

【0004】図11はこの種の従来の1成分現像装置の
一例を断面図で示したものである。ホッパ4内に収容さ
れた現像剤(トナー)9は、現像剤担持体2とほぼ等速
で回転している現像剤供給部材3の回転により現像剤担
持体2上に供給される。そして現像剤担持体2上に担持
され、規制部材5により加圧されて所定の厚さの現像剤
層にされると共に、摩擦帯電され、現像剤担持体2に対
向して配設される静電潜像保持部材1(感光体)上に形
成された表面に表面電位およそ−20〜−700Vを有
した静電潜像に静電的に付着してこれを可視像化する。
FIG. 11 is a sectional view showing an example of a conventional one-component developing apparatus of this kind. The developer (toner) 9 stored in the hopper 4 is supplied onto the developer carrier 2 by the rotation of the developer supply member 3 rotating at substantially the same speed as the developer carrier 2. Then, the developer is carried on the developer carrier 2, is pressurized by the regulating member 5 to form a developer layer having a predetermined thickness, is triboelectrically charged, and is statically disposed to face the developer carrier 2. An electrostatic latent image having a surface potential of approximately −20 to −700 V is electrostatically attached to a surface formed on the electrostatic latent image holding member 1 (photoreceptor) and is visualized.

【0005】尚、6は上記ホッパー4の内部からの現像
剤9の漏れを防止するためのシール部材である。詳しく
は現像剤担持体2は直径8mmのSUSシャフト、つまり
現像電極7上に肉厚4mm、比抵抗1×105 〜1×10
7 Ωcm、ゴム硬度35〜40°(JIS−A)のウレタ
ンゴムを成型した後、表面を研磨して十点表面平均粗さ
Rzを0.05〜10μmに仕上げた後、表面にウレタ
ン系の導電塗料を膜厚にして30〜100μm塗布して
ある。
Reference numeral 6 denotes a seal member for preventing the developer 9 from leaking from the inside of the hopper 4. Specifically, the developer carrier 2 is a SUS shaft having a diameter of 8 mm, that is, a thickness of 4 mm and a specific resistance of 1 × 10 5 to 1 × 10 on the developing electrode 7.
After molding a urethane rubber having 7 Ωcm and rubber hardness of 35 to 40 ° (JIS-A), the surface is polished to a ten-point surface average roughness Rz of 0.05 to 10 μm, and then a urethane-based The conductive paint is applied in a thickness of 30 to 100 μm.

【0006】また、現像剤供給部材3は現像剤担持体2
にニップが1mmで圧接し、現像剤担持体2と同一周速
で矢印の方向に回転してホッパ4内の現像剤9を現像剤
担持体2に供給し、かつ現像剤を前帯電させるもので、
圧接時に現像剤担持体2に加わる加重を小さくするため
と、現像剤の搬送力を向上させるために供給バイアス電
極であるシャフト10にウレタンなどの発泡体ローラ状
に細工してある。この供給部材3には現像剤の帯電性を
あげるためにシリコン等の表面処理やEPDMゴム等の
被膜を設けてもよい。
The developer supply member 3 is provided with a developer carrier 2.
Nip is pressed at 1 mm, and rotates in the direction of the arrow at the same peripheral speed as the developer carrier 2 to supply the developer 9 in the hopper 4 to the developer carrier 2 and precharge the developer. so,
In order to reduce the load applied to the developer carrier 2 at the time of pressing, and to improve the developer conveying force, the shaft 10 serving as a supply bias electrode is worked into a foam roller shape of urethane or the like. The supply member 3 may be provided with a surface treatment of silicon or the like or a coating of EPDM rubber or the like in order to increase the chargeability of the developer.

【0007】上記規制部材5は厚さ0.1mmのSUS
のバネ材を自由長約20mmとなるよう片側をとめ、自
由端側にR1.5mmのシリコンゴムチップを接着して
ある。そして、現像剤担持体2に対する接触圧が線圧で
40g/cmに設定されている。前記現像電極7には−
200Vの直流電圧が印加されている。
The regulating member 5 is made of SUS having a thickness of 0.1 mm.
The one side is stopped so that the free length is about 20 mm, and a silicon rubber chip of R1.5 mm is adhered to the free end side. The contact pressure with respect to the developer carrier 2 is set to a linear pressure of 40 g / cm. The developing electrode 7 has-
A DC voltage of 200 V is applied.

【0008】上記現像剤9は非磁性一成分系の現像剤で
ありポリエステル樹脂等の各種熱可塑性樹脂中にカーボ
ンブラック等の顔料と染料等の極性制御材を、粉砕、分
級によって体積平均粒径を13.5μmの大きさにした
ものである。
The above-mentioned developer 9 is a non-magnetic one-component type developer. A polarity controlling material such as a pigment and a dye such as carbon black is mixed with various thermoplastic resins such as a polyester resin by pulverizing and classifying. Is 13.5 μm in size.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した現像装置で
は、従来の二成分現像方式に比べトナー粒径が特別小さ
くなくても、画像上の線や網点印字パターン周囲のトナ
ーのチリが少なく、しまりのある美しい画像が得られ
る。
In the above-described developing device, even if the toner particle size is not particularly small as compared with the conventional two-component developing system, the toner on the lines around the image and the toner around the halftone dot print pattern is small. A beautiful image with tightness is obtained.

【0010】しかしながら、その特徴が維持されるのは
初期(0〜数百枚程度)のころのみで、印字を続けてい
くに従いその特徴が薄れ1000枚以上印字した現像器
ではトナーのチリが初期に比べ目立つようになってしま
った。
However, the characteristic is maintained only at the initial stage (about 0 to several hundred sheets), and as the printing is continued, the characteristic fades and the toner dust in the developing device on which 1,000 or more sheets have been printed is reduced. Has become noticeable compared to.

【0011】ここで、図12はグラフの横軸に印字枚数
を表し、縦軸はホッパ4中のトナーの体積平均粒径を示
したものである。これにより、印字枚数の増加に従いホ
ッパ4内のトナーの平均粒径が増大し、チリ部分のトナ
ー粒子の大きさがだんだん大きくなっていることに起因
する事がわかった。
Here, FIG. 12 shows the number of prints on the horizontal axis of the graph, and the vertical axis shows the volume average particle diameter of the toner in the hopper 4. As a result, it has been found that the average particle size of the toner in the hopper 4 increases as the number of printed sheets increases, and the size of the toner particles in the dust portion gradually increases.

【0012】通常、2成分現像系では印字枚数が増加す
ると微粉トナーが増加するが、一成分では全く逆の現象
で粗大粒子が増加していくことがわかった。この原因は
規制部材を通過するトナーが平均粒径以下の大きさであ
り、それより大きい粒子は現像器内に蓄積していき平均
粒径を上げていくと思われる。
In general, it has been found that in a two-component developing system, the fine powder toner increases as the number of printed sheets increases, but in the case of one component, coarse particles increase due to a completely opposite phenomenon. It is considered that this is because the toner passing through the regulating member has a size smaller than the average particle size, and particles larger than the average size accumulate in the developing device and increase the average particle size.

【0013】ここ1〜2年くらい前まではプリンタの画
像は文字主体の画像形成が大半であったが、グラフィッ
クソフトやDTPソフトの低価格化と普及により軽印刷
の分野に利用されるようになってきており、そのため網
点画像や細線や文字のキレに対する印字品質向上の要素
が著しく大きくなっている。そのため、このような画像
特性ではこれらのユーザーに対しては満足させることが
できず、市場競争力の無い装置となってしまう。
[0013] Until the past one or two years ago, most of the images formed by printers were mainly composed of characters. However, as the price of graphic software and DTP software became lower and spread, they were used in the field of light printing. As a result, factors for improving the printing quality for halftone images, fine lines, and sharpness of characters have been significantly increased. Therefore, these users cannot satisfy these users with such image characteristics, resulting in a device having no market competitiveness.

【0014】そこで、本発明は印字枚数が増えても現像
剤粒子径が変化せず初期と同じ安定した画質を得ること
ができる現像装置およびこの現像装置を備える画像形成
装置を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device capable of obtaining the same stable image quality as in the initial stage without changing the developer particle diameter even when the number of printed sheets increases, and an image forming apparatus provided with the developing device. And

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、静電潜像を担持する像担持体に非磁性一成分
の現像剤を供給することにより現像を行う現像剤供給手
段と、支持体とこの支持体の先端部に設けられたシリコ
ン製の弾性体とからなり、前記シリコン製の弾性体を前
現像剤供給手段に圧接し、該現像剤供給手段上に前記
現像剤の薄層を形成する現像剤層形成部材とを具備し、
前記現像剤の体積平均粒径をDt(μm)とし、前記現
像剤層形成部材のシリコン製の弾性体の前記現像剤供給
手段に対する圧接力をP(g/cm)としたとき、 Dt<15 20≦P≦−16.44×Dt+243.5 の関係を満たす。
According to the present invention, there is provided a developer supply means for performing development by supplying a non-magnetic one-component developer to an image carrier for carrying an electrostatic latent image. , The support and the silicon provided at the tip of the support
Elastic body made of silicon, and the elastic body made of silicon is
Serial pressed against the developing agent supply means, comprising a developer layer forming member for forming a thin layer of the developer on the developing agent supply means,
When the volume average particle diameter of the developer is Dt (μm) and the pressing force of the silicon elastic body of the developer layer forming member against the developer supply means is P (g / cm), Dt <15 The relationship of 20 ≦ P ≦ −16.44 × Dt + 243.5 is satisfied.

【0016】また、像担持体に潜像を形成する像形成手
段と、この像形成手段により形成された潜像に非磁性一
成分の現像剤を供給することにより現像を行う現像剤供
給手段と、支持体とこの支持体の先端部に設けられたシ
リコン製の弾性体とからなり、前記シリコン製の弾性体
を前記現像剤供給手段に接触し、該現像剤供給手段上に
前記現像剤の薄層を形成する現像剤層形成部材とを具備
し、前記現像剤の体積平均粒径をDt(μm)とし、前
記現像剤層形成部材のシリコン製の弾性体の前記現像剤
供給手段に対する圧接力をP(g/cm)としたとき、 Dt<15 20≦P≦−16.44×Dt+243.5 の関係を満たす。
An image forming means for forming a latent image on the image carrier; and a developer supply means for performing development by supplying a non-magnetic one-component developer to the latent image formed by the image forming means. And a support provided at the tip of the support.
Said silicon elastic body
And a developer layer forming member that forms a thin layer of the developer on the developer supply unit, wherein the developer has a volume average particle diameter of Dt (μm). Dt <1520 ≦ P ≦ −16.44 × Dt + 243.5 where P (g / cm) is the pressure of the silicon elastic body of the developer layer forming member against the developer supply unit. Meet.

【0017】[0017]

【作用】前記現像剤の体積平均粒径Dtとし、前記現像
剤層形成部材の前記現像剤供給手段に対する圧接力をP
(g/cm)としたとき、 Dt<15 20≦P≦−16.44×Dt+243.5 の関係を満たすことにより、印字枚数が増えてもトナー
粒子径が変化せず初期と同じ安定した画質を得ることが
できるようにする。
The developer has a volume average particle diameter Dt, and the pressing force of the developer layer forming member against the developer supply means is P.
(G / cm), by satisfying the following relationship: Dt <15 20 ≦ P ≦ −16.44 × Dt + 243.5, the toner particle diameter does not change even when the number of printed sheets increases, and the same stable image quality as the initial state is obtained. To be able to get

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の図1〜図7に示す一実施例を
参照して説明する。図2は、電子写真装置の内部構成を
示すもので、図中11Aは装置本体で、この装置本体1
1内の中央部には矢印a方向に回転する像担持体として
の感光ドラム11が設けられている。この感光ドラム1
1の周囲部にはその回転方向に沿って帯電チャ−ジャ1
2、現像装置13、転写ロ−ラ14およびクリ−ニング
装置(図示しない)が配設されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 shows the internal configuration of the electrophotographic apparatus. In the figure, reference numeral 11A denotes an apparatus main body.
A photosensitive drum 11 as an image carrier that rotates in the direction of arrow a is provided at a central portion in 1. This photosensitive drum 1
Around the periphery of the charging charger 1, a charging charger 1 is provided along the rotation direction.
2, a developing device 13, a transfer roller 14, and a cleaning device (not shown) are provided.

【0019】上記装置本体1の一側下部には給紙カセッ
ト16が設けられ、この給紙カセット16から給紙ロ−
ラ17の回転により用紙Pが供給される。この供給され
る用紙Pは搬送路18に沿って搬送される。前記搬送路
18中には用紙Pの搬送方向に沿ってアライニングロ−
ラ19、ガイド20、上記転写ロ−ラ14、ガイド2
1、定着装置22、切換ゲ−ト23、排紙ロ−ラ24が
配設されている。25は用紙反転用の排紙部である。
At the lower part of one side of the apparatus main body 1, a paper feed cassette 16 is provided.
The paper P is supplied by the rotation of the roller 17. The supplied paper P is transported along the transport path 18. In the transport path 18, an aligning roller is provided along the transport direction of the paper P.
Roller 19, guide 20, transfer roller 14, guide 2
1, a fixing device 22, a switching gate 23, and a paper discharge roller 24 are provided. Reference numeral 25 denotes a sheet reversing discharge unit.

【0020】また、上記装置本体11内の上部側には像
形成手段としてのレ−ザ露光系26が設けられている。
しかして、画像形成時には、帯電チャ−ジャ12によ
り、感光体ドラム11の表面が一様に帯電され、この帯
電された感光体ドラム11の表面が露光されて静電潜像
が形成される。この静電潜像は感光体ドラム11の回転
により、現像装置13に送られ、現像剤が供給されて顕
像化される。
A laser exposure system 26 as an image forming means is provided on the upper side of the apparatus main body 11.
During image formation, the surface of the photosensitive drum 11 is uniformly charged by the charging charger 12, and the charged surface of the photosensitive drum 11 is exposed to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is sent to the developing device 13 by the rotation of the photosensitive drum 11 and supplied with a developer to be visualized.

【0021】一方、このときには、図示しない給紙カセ
ット16から給紙ロ−ラ17の回転により用紙Pが供給
され、この用紙Pはレジストロ−ラ19で整位されたの
ち、感光ドラム11と転写ロ−ラ14との間に送られ
る。ここで、感光ドラム11上の顕像が転写ロ−ラ14
の作用により用紙Pに転写され、この転写後、感光体ド
ラム11から剥離されて定着装置22へ送られて像が定
着されて排出される。
On the other hand, at this time, the paper P is supplied from a paper feed cassette 16 (not shown) by rotation of a paper feed roller 17, the paper P is aligned by a registration roller 19, and then transferred to the photosensitive drum 11. It is sent between the rollers 14. Here, the visible image on the photosensitive drum 11 is transferred to the transfer roller 14.
Is transferred to the paper P by the action of, and after this transfer, it is separated from the photosensitive drum 11 and sent to the fixing device 22, where the image is fixed and discharged.

【0022】上記現像装置13は図1に示すように構成
されている。すなわち、この現像装置13は、非磁性一
成分の現像装置で導電性と弾性を有する現像剤供給手段
としての現像ローラ32を有し、この現像ローラ32の
表面に非磁性トナーの薄層を形成し、これを感光体ドラ
ム11の表面に接触させることにより現像を行なうもの
で、キャリア、マグネットローラ、トナー濃度制御装置
などが不要であり、小型化、低価格化が可能な現像装置
である。
The developing device 13 is configured as shown in FIG. That is, the developing device 13 is a non-magnetic one-component developing device and has a developing roller 32 as a developer supply unit having conductivity and elasticity. A thin layer of non-magnetic toner is formed on the surface of the developing roller 32. The developing device is developed by bringing it into contact with the surface of the photosensitive drum 11, and does not require a carrier, a magnet roller, a toner concentration control device, and the like, and is a developing device that can be reduced in size and cost.

【0023】現像容器34内の非磁性トナー39は、矢
印方向に回転しながら撹拌供給している撹拌器36によ
り、供給部材(以後、供給ローラという)33に送られ
る。トナー39は供給ローラ33から現像ローラ32に
搬送供給された後、供給ローラ33と現像ローラ32の
接触部で現像ローラ32の表面との摩擦により一時帯電
され、現像ローラ32の表面上に静電吸着して搬送され
る。その後、現像ローラ32上のトナー39は、現像剤
薄層形成部材である現像ブレード35によりトナー搬送
量を規制され均一な薄層にされると同時に現像ローラ3
2および現像ブレード35によりトナーの摩擦帯電が本
格的に行なわれ負帯電トナーとなる。そして、感光ドラ
ム11の現像部へと搬送され感光体1の静電潜像を現像
する。このとき現像に寄与しなかった現像残りトナー例
えば画像の白地部分に相当する現像ローラ32上の部分
はリカバリーブレード31を擦り抜けて再びトナー容器
34内へ戻る。
The non-magnetic toner 39 in the developing container 34 is sent to a supply member (hereinafter referred to as a supply roller) 33 by an agitator 36 which agitates and supplies while rotating in the direction of the arrow. After the toner 39 is conveyed and supplied from the supply roller 33 to the developing roller 32, the toner 39 is temporarily charged by the friction between the supply roller 33 and the surface of the developing roller 32 at the contact portion between the supplying roller 33 and the developing roller 32. It is transported by suction. Thereafter, the amount of toner 39 on the developing roller 32 is regulated by the developing blade 35, which is a developer thin layer forming member, to a uniform thin layer, and at the same time, the developing roller 3
2 and the developing blade 35 perform full-scale triboelectric charging of the toner to be a negatively charged toner. Then, the electrostatic latent image on the photoconductor 1 is developed by being transported to the developing section of the photosensitive drum 11. At this time, the undeveloped toner which has not contributed to the development, for example, a portion on the developing roller 32 corresponding to a white background portion of the image, slips through the recovery blade 31 and returns to the inside of the toner container 34 again.

【0024】本実施例では、負極性の感光ドラム11を
用いた反転現像方式であり、トナーの帯電極性は負極性
である。感光ドラム11は直径30mmの半導体レーザ
に感度を有するOPCで表面電位は−500Vに設定さ
れている。現像ローラ32に印加される現像バイアスは
−200Vで現像ローラ32の金属シャフト32aから
給電されている。上記感光ドラム11の回転速度は周速
80mm/sec、現像ローラ32は周速160mm/
secで図中の矢印の方向に回転している。そして現像
ローラ32は感光体11に対し装置本体11内に装着し
た時に現像器に加圧付勢される力で感光ドラム11に対
し50g/cmの一定荷重で押圧されており、感光ドラ
ム11と約2mmのニップで接触している。
In this embodiment, a reversal developing method using a negative photosensitive drum 11 is employed, and the toner has a negative polarity. The photosensitive drum 11 is an OPC having sensitivity to a semiconductor laser having a diameter of 30 mm, and the surface potential is set to -500V. The developing bias applied to the developing roller 32 is -200 V and is supplied from the metal shaft 32a of the developing roller 32. The rotation speed of the photosensitive drum 11 is 80 mm / sec, and the developing roller 32 is 160 mm / sec.
It is rotating in the direction of the arrow in FIG. The developing roller 32 is pressed against the photosensitive drum 11 with a constant load of 50 g / cm by a force urged against the developing device when the developing roller 32 is mounted in the apparatus main body 11 with respect to the photosensitive drum 11. Contact is made at a nip of about 2 mm.

【0025】トナー供給ローラ33は、前述のごとく現
像ローラ32へのトナー供給、摩擦帯電によるトナーへ
の電荷付与、及び現像後の現像ローラ32上のトナーの
掻き取りという役割をはたしている。そのため供給ロー
ラ33は金属シャフト33aを芯金とした導電性の軟質
発泡ウレタンフォームを使用している。現像ローラ32
に対する接触深さは0.75mm程度に設定している。
As described above, the toner supply roller 33 plays a role of supplying the toner to the developing roller 32, applying a charge to the toner by frictional charging, and scraping off the toner on the developing roller 32 after the development. Therefore, the supply roller 33 uses a conductive soft urethane foam having a metal shaft 33a as a core metal. Developing roller 32
Is set to about 0.75 mm.

【0026】次に、上記現像ローラ32について説明す
る。本実施例では図3の斜視断面図に示すような構造の
ローラを使用している。弾性体層32bに、ゴム硬度3
5度(JIS−A)、抵抗値5×105 Ωcmのウレタン
ゴムを使用し、表面層32cは、導電性ポリウレタン塗
料(日本ミラクトラン株式会社製品名 スパレックス)
抵抗値5×103 Ωcmのものを使用し、約70μmの表
面層とした。形成された現像ローラ32全体のゴム硬度
は約40度、シャフト32aとの表面の抵抗は約100
KΩ、表面粗さ約3μm程度となっている。
Next, the developing roller 32 will be described. In this embodiment, a roller having a structure as shown in the perspective sectional view of FIG. 3 is used. The elastic layer 32b has a rubber hardness of 3
5 degree (JIS-A), a urethane rubber having a resistance value of 5 × 10 5 Ωcm is used, and the surface layer 32 c is made of a conductive polyurethane paint (product name Nihon Milactran Co., Ltd., Sparex).
A surface layer having a resistance value of 5 × 10 3 Ωcm was used as a surface layer of about 70 μm. The rubber hardness of the formed developing roller 32 as a whole is about 40 degrees, and the surface resistance with the shaft 32a is about 100 degrees.
KΩ and surface roughness of about 3 μm.

【0027】現像ブレード35は図4に示すように支持
部材である厚さ1.5mmのリン青銅の板バネ41の先
端に断面が図5に示すようなR1.5mmの円弧状のシ
リコンゴム弾性体42が接着されたものが用いられてい
る。そして、この板バネ41の弾性を用いてシリコンゴ
ム弾性体42が現像ローラ32に加圧されている。
As shown in FIG. 4, the developing blade 35 is provided at the tip of a 1.5 mm-thick phosphor bronze leaf spring 41 serving as a supporting member, and has an R1.5 mm arc-shaped silicone rubber elastic section as shown in FIG. The one to which the body 42 is adhered is used. The silicon rubber elastic body 42 is pressed against the developing roller 32 by using the elasticity of the leaf spring 41.

【0028】ここで、トナーの体積平均粒径と現像ブレ
ード35の加圧力を変え各々3,000枚の印字を行な
った。図10にその結果をグラフにして示す。
Here, printing was performed on 3,000 sheets each by changing the volume average particle diameter of the toner and the pressure of the developing blade 35. FIG. 10 is a graph showing the results.

【0029】横軸は現像ブレード35の線圧(g/c
m)を表し、縦軸は3,000枚時におけるトナーの体
積平均粒径の初期体積平均粒径に対する割合R(つまり
粒径が初期に対してどれだけ変化したかの割合)を表し
たものである。トナーは体積平均粒径が7.5μm、9
μm、10μm、12μm、13.5μmのものをポリ
エステル系の樹脂で作り使用した。
The horizontal axis represents the linear pressure (g / c) of the developing blade 35.
m), and the vertical axis represents the ratio R of the volume average particle size of the toner to the initial volume average particle size at 3,000 sheets (that is, the ratio of how much the particle size has changed from the initial value). It is. The toner has a volume average particle size of 7.5 μm, 9
μm, 10 μm, 12 μm and 13.5 μm were made of polyester resin and used.

【0030】この図からわかるように現像ブレード35
の線圧がある値以上になると、現像容器34内のトナー
の粒子径変化がプリントと共におこり、ある値以下なら
プリントと枚数が増加してもトナーの粒子径はほぼ一定
で変化しない。そしてこの変化が始まる現像ブレード3
5の線圧はトナーの初期の体積平均粒径で異なる。ここ
でこの粒子径変化をおこし始めるとろろを限界ポイント
として、トナーの初期の体積平均粒径を横軸に、このと
きの現像ブレード35の線圧を縦軸にとりこの限界ポイ
ントをプロットすると図7のようになる。するとこれら
のプロット点から次の関係が導かれた。
As can be seen from FIG.
When the linear pressure becomes a certain value or more, the particle diameter of the toner in the developing container 34 changes together with the printing, and when the linear pressure is less than a certain value, the particle diameter of the toner remains almost constant even if the number of prints and the number of prints increase. And the developing blade 3 where this change starts
The linear pressure of No. 5 differs depending on the initial volume average particle diameter of the toner. The starting point of the particle diameter change is defined as a limit point, the initial volume average particle diameter of the toner is plotted on the horizontal axis, and the linear pressure of the developing blade 35 at this time is plotted on the vertical axis. Become like Then, the following relationship was derived from these plot points.

【0031】現像ブレード線圧=P(g/cm) トナー体積平均粒径=Dt(μm) P≦−16.44×Dt+243.5 但し、トナー粒子径は15μm以上だと初期より細線の
シャープネスが悪く、チリが目立ち質が悪いため実用的
ではない。
Developing blade linear pressure = P (g / cm) Toner volume average particle diameter = Dt (μm) P ≦ −16.44 × Dt + 243.5 However, if the toner particle diameter is 15 μm or more, the sharpness of the fine line becomes smaller than the initial stage. Bad, Chile is not noticeable and not practical due to poor quality.

【0032】また、現像ブレード線圧は20g/cmよ
り少ないとトナーの帯電が十分にされないため未帯電ト
ナーが一部でき画像上に地かぶりが発生する。つまり Dt<15・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) 20≦P≦−16.44×Dt+243.5・・・・・・・(2) 以上より、この関係を満たすことがプリント枚数によら
ず最後まで網点や細線等のチリやニジミが初期と変わら
ない画像を維持する必要十分条件である。
If the linear pressure of the developing blade is less than 20 g / cm, the toner is not sufficiently charged, so that some uncharged toner is formed and the image is fogged. That is, Dt <15 (1) 20 ≦ P ≦ −16.44 × Dt + 243.5 (2) As described above, satisfying this relationship is a necessary and sufficient condition for maintaining an image in which dust and blemishes such as halftone dots and thin lines remain unchanged from the initial state to the end regardless of the number of prints.

【0033】図8は本発明の他の実施例を示すもので、
装置全体の断面図である。この実施例ではフェイスダウ
ン(印字面を下にして排出すること)が必須の装置の小
型化・現像剤の紙パスへの飛散と、こぼれ防止等を考慮
して転写紙のパスを感光体51の上方に配置したもので
ある。
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of the whole apparatus. In this embodiment, the path of the transfer paper is set to the photosensitive member 51 in consideration of miniaturization of the apparatus that requires face-down (discharge with the print surface facing down), the scattering of the developer on the paper path, and the prevention of spillage. It is arranged above.

【0034】図9は図8に用いたプロセスユニットの断
面図である。このプロセスユニットは感光体51とクリ
ーナ52、帯電チャージャ53が現像装置54と一体化
され消耗品の交換を容易にしてある。
FIG. 9 is a sectional view of the process unit used in FIG. In this process unit, a photosensitive member 51, a cleaner 52, and a charging charger 53 are integrated with a developing device 54 to facilitate replacement of consumables.

【0035】ここで実施例の現像部は転写、クリーナ、
帯電、露光位置等の配置から現像ブレード55の先端の
シリコン弾性体56が現像ローラ57に対し上向きに接
し現像部の下方に位置している。そのため、上記実施例
のように現像ローラ57と供給ローラ58の回転方向を
同じ方向にすると現像ブレード55付近のトナーの圧力
が増加し現像ブレード55の先端のシリコン弾性体56
が押し上げられ画像が散るため供給ローラ58は現像ロ
ーラ57と反対方向に回転している。
Here, the developing section of the embodiment includes a transfer, a cleaner,
Due to the arrangement of the charging and exposure positions, the silicon elastic body 56 at the tip of the developing blade 55 contacts the developing roller 57 upward and is located below the developing unit. Therefore, when the rotation direction of the developing roller 57 and the supply roller 58 is set to the same direction as in the above embodiment, the pressure of the toner near the developing blade 55 increases, and the silicon elastic body 56 at the tip of the developing blade 55
The supply roller 58 is rotating in the opposite direction to the developing roller 57 because the image is scattered and the image is scattered.

【0036】本実施例の装置は上記実施例と同様負極性
の感光体51を用いた反転現像方式を採用しており、ト
ナーの極性は負極性である。感光体51の表面電位は−
450V、現像バイアスは−200Vでゴム硬度が35
°で導電性シリコンゴムで作られた現像ローラ57の金
属シャフト57aに供給されている。現像ブレード55
の先端のシリコン弾性体56のRは2.0mmである。
ここで現像ローラ57は上記実施例と異なり感光体51
の軸と現像ローラ57の軸間が一定に固定されて食い込
みが0.2mmとなっている。感光体51の周速は30
mm/sec、現像ローラ57の周速は54mm/se
cで図中の矢印の方向に回転している。
The apparatus of this embodiment employs a reversal development system using a negative photosensitive member 51 as in the above embodiment, and the polarity of the toner is negative. The surface potential of the photoconductor 51 is −
450V, development bias -200V, rubber hardness 35
Is supplied to the metal shaft 57a of the developing roller 57 made of conductive silicone rubber. Developing blade 55
The R of the silicon elastic body 56 at the tip of is 2.0 mm.
Here, the developing roller 57 is different from the above-described embodiment in that the photosensitive member 51
And the axis of the developing roller 57 are fixed at a fixed value, and the bite is 0.2 mm. The peripheral speed of the photoconductor 51 is 30
mm / sec, and the peripheral speed of the developing roller 57 is 54 mm / sec.
It rotates in the direction of the arrow in the figure at c.

【0037】上記した他の実施例の装置でトナーを体積
平均粒径が7.5μm、9μm、10μm、12μm、
13.5μmのものをスチレンアクリル系の樹脂で作
り、上記実施例と同様の試験をしたところやはり同じ結
果となり、(1)、(2)式の範囲内の条件の画像はト
ナーのチリが初期と変わらなかった。図10はこの実施
例の1つの結果で、初期のトナー粒子径が10μmの時
のプリント枚数の増加における現像器内のトナー粒子径
の変化を現像ブレード55の線圧を変えた時の違いを示
したものである。尚、上記した実施例は現像ローラ3
2,37が感光体11,51に対し接触したものであっ
たが、感光体11,51に対し間隔を持つものでも良
い。
The toner according to the other embodiment described above was used to prepare a toner having a volume average particle diameter of 7.5 μm, 9 μm, 10 μm, 12 μm,
13.5 μm was made of styrene acrylic resin, and the same test was performed as in the above example. The same result was obtained. Did not change. FIG. 10 shows one result of this embodiment, in which the change in the toner particle diameter in the developing unit when the number of prints increases when the initial toner particle diameter is 10 μm shows the difference when the linear pressure of the developing blade 55 is changed. It is shown. Note that the above-described embodiment uses the developing roller 3
Although the photoconductors 2 and 37 contact the photoconductors 11 and 51, the photoconductors 11 and 51 may have an interval.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は以上説明したように、現像剤の
体積平均粒径Dt(μm)とし、現像剤層形成部材の現
像剤供給手段に対する圧接力をP(g/cm)としたと
き、 Dt<15 20≦P≦−16.44×Dt+243.5 の関係を満たすから、現像剤粒子径に対し現像剤層形成
部材の押圧を適性化することができ、現像剤粒子径の変
化がプリント枚数が増えても初期と変わらない。したが
って、印字枚数を重ねても画像上の細かい網点や細線等
の印字パターン周囲のトナーのチリの増加がなく、初期
と変わらぬ美しい均一な画像が得られるという効果を奏
する。
As described above, the present invention is based on the case where the volume average particle diameter of the developer is Dt (μm) and the pressing force of the developer layer forming member against the developer supply means is P (g / cm). Dt <15 20 ≦ P ≦ −16.44 × Dt + 243.5, so that the pressure of the developer layer forming member can be optimized with respect to the developer particle diameter, and the change in the developer particle diameter can be reduced. Even if the number of prints increases, it does not change from the initial. Therefore, even if the number of printed sheets is increased, there is no increase in toner dust around the print pattern such as fine halftone dots and fine lines on the image, so that a beautiful uniform image which is the same as the initial one can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例である現像装置を示す断面
図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a developing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の現像装置を備える画像形成装置を示す構
成図。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an image forming apparatus including the developing device of FIG. 1;

【図3】図1の現像装置の現像ロ−ラを一部破断して示
す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a developing roller of the developing device of FIG. 1 with a part cut away.

【図4】図1の現像装置の現像ブレ−ドを示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a developing blade of the developing device of FIG. 1;

【図5】図4の現像ブレ−ドを示す側面図。FIG. 5 is a side view showing the developing blade of FIG. 4;

【図6】図1の現像装置における現像ブレ−ドの線圧と
トナ−粒径変化割合との関係を示すグラフ図。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a linear pressure of a developing blade and a toner particle diameter change ratio in the developing device of FIG. 1;

【図7】図1の現像装置におけるトナ−平均粒径と現像
ブレ−ドの線圧との関係を示すグラフ図。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between an average toner particle diameter and a linear pressure of a developing blade in the developing device of FIG. 1;

【図8】本発明の他の実施例である画像形成装置を示す
構成図。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図9】図8の画像形成装置のプロセスユニットを示す
構成図。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a process unit of the image forming apparatus of FIG. 8;

【図10】図8の画像形成装置におけるプリント枚数と
トナ−体積平均粒径との関係を示すグラフ図。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the number of prints and the toner volume average particle diameter in the image forming apparatus of FIG. 8;

【図11】従来の現像装置を示す構成図。FIG. 11 is a configuration diagram showing a conventional developing device.

【図12】図11の現像装置におけるプリント枚数とト
ナ−体積平均粒径との関係を示すグラフ図。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the number of prints and the toner volume average particle diameter in the developing device of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,51…感光体(像担持体)、32,57…現像ロ
−ラ(現像剤供給手段)、35,55…現像ブレ−ド
(現像剤層形成部材)。
11, 51: photoconductor (image carrier), 32, 57: developing roller (developer supply means), 35, 55: developing blade (developer layer forming member).

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/08 - 15/09 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G03G 15/08-15/09

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】静電潜像を担持する像担持体に非磁性一成
分の現像剤を供給することにより現像を行う現像剤供給
手段と、支持体とこの支持体の先端部に設けられたシリコン製の
弾性体とからなり、前記シリコン製の弾性体を前記 現像
剤供給手段に圧接し、該現像剤供給手段上に前記現像剤
の薄層を形成する現像剤層形成部材と、 を具備し、 前記現像剤の体積平均粒径をDt(μm)とし、前記現
像剤層形成部材のシリコン製の弾性体の前記現像剤供給
手段に対する圧接力をP(g/cm)としたとき、 Dt<15 20≦P≦−16.44×Dt+243.5 の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
1. A developer supply means for performing development by supplying a non-magnetic one-component developer to an image carrier for carrying an electrostatic latent image, a support, and a support provided at a front end of the support. Made of silicon
A developer layer-forming member comprising an elastic body, wherein the silicon-made elastic body is pressed against the developer supply means, and a thin layer of the developer is formed on the developer supply means. When the volume average particle diameter of the developer is Dt (μm) and the pressing force of the silicon elastic body of the developer layer forming member against the developer supply means is P (g / cm), Dt <15 20 A developing device that satisfies the relationship: ≤P≤-16.44 x Dt + 243.5.
【請求項2】像担持体に潜像を形成する像形成手段と、 この像形成手段により形成された潜像に非磁性一成分の
現像剤を供給することにより現像を行う現像剤供給手段
と、支持体とこの支持体の先端部に設けられたシリコン製の
弾性体とからなり、前記シリコン製の弾性体を前記 現像
剤供給手段に接触し、該現像剤供給手段上に前記現像剤
の薄層を形成する現像剤層形成部材と、 を具備し、 前記現像剤の体積平均粒径をDtとし、前記現像剤層形
成部材のシリコン製の弾性体の前記現像剤供給手段に対
する圧接力をP(g/cm)としたとき、 Dt<15 20≦P≦−16.44×Dt+243.5 の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
2. An image forming means for forming a latent image on an image carrier, and a developer supply means for performing development by supplying a non-magnetic one-component developer to the latent image formed by the image forming means. , A support and a silicon-made support provided at the tip of the support.
A developer layer forming member comprising an elastic body, wherein the silicon elastic body is brought into contact with the developer supply unit, and a thin layer of the developer is formed on the developer supply unit. When the volume average particle diameter of the developer is Dt, and the pressing force of the silicone elastic body of the developer layer forming member against the developer supply means is P (g / cm), Dt <15 20 ≦ P ≦ An image forming apparatus which satisfies a relationship of −16.44 × Dt + 243.5.
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