JP4035266B2

JP4035266B2 - Development device

Info

Publication number: JP4035266B2
Application number: JP24392199A
Authority: JP
Inventors: 毅山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: JP2001066875A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置および静電記録装置等の画像形成装置に用いられる現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置では、感光ドラム等の像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤を用いて現像して可視化し、得られた可視画像（トナー像）を転写材に転写して画像を得ている。
【０００３】
現像方法としては、一般に、トナーのみからなる一成分現像剤を用いた一成分現像法と、磁性キャリア(磁性粒子)とトナーからなる二成分現像剤を用いた二成分現像法とがあるが、一成分現像法の方が、現像装置の構成が簡単かつメンテナンスが容易であるため、一成分現像法に基づく現像装置が多々提案されている。
【０００４】
このうち磁性トナーを用いず、非磁性トナーを用いて現像を行う非磁性一成分現像法によれば、近年の画像品質に対する要求を満足するカラー画像を得ることが可能な上、低コストかつ小型の現像装置が実現されている。
【０００５】
しかしながら、非磁性一成分現像法では、トナー供給回収ローラを現像ローラに当接して回転、摺擦することにより、トナーの供給および回収を行っており、さらにはトナーへの電荷付与を、主にトナーがブレードを通過する際の接触摩擦により行っている。
【０００６】
このため、現像容器内のトナーが像担持体上での現像に供されるまでの間、トナーにかかる機械的な負荷は極めて大きく、そのダメージは他の現像法に比べて非常に大きい。さらにトナー供給回収ローラの配置位置や回転の方向によっては、現像に寄与しなかったトナーを完全に回収することができないことがあり、現像ローラ上にトナーが残留することがあった。
【０００７】
現像ローラ上に残留したトナーは、再度ブレード部を通過して現像領域に搬送されることになるが、このような工程が連続的に繰り返されると、トナーの帯電量や流動性を制御している外添剤等が、その都度受けるメカニカルな軋轢や熱の蓄積によりトナー内部に埋め込まれ、所望の帯電特性と流動性が得られない劣化トナーとなることが多々ある。
【０００８】
この劣化トナーは、画像形成プロセス中に多くの問題を引き起こすことになる。たとえば劣化トナーが現像に使用された場合、適正な現像特性が得られないことによる現像不良が発生したり、中抜け等の転写不良を引き起こすことがある。さらには現像ローラ上への新たなトナーの供給が阻害され、トナーコート量の低下が生じて、濃度不良等が発生することもある。また劣化トナーがブレードニップ部や現像ローラ表面に融着すると、スジ等のコート不良を発生させるとともに、新しく現像ローラ上に供給されるトナーへの電荷付与を阻害する。したがって未帯電トナーを現像部に搬送することになり、カブリ、ムラ等の画像不良を招く。
【０００９】
また上記現像方法では、トナーに掛かる負荷が大きいだけでなく、現像装置自身にかかる負荷も大きく、トナー供給回収ローラにスポンジ系ローラを用いた場合、現像ローラに対する摺擦が長時間に及ぶと、トナー供給回収ローラ自身の摩耗、損傷、トナーの目詰まり等が発生し、トナー供給回収ローラとしての役割が不十分となり、良好なトナー供給ができなくなることもある。
【００１０】
このように非磁性トナーを用いた一成分現像法では、簡易な構成で良好な現像を行うことが可能である一方、トナーおよび現像装置にかかる負荷が大きく、従来の磁性一成分現像法、二成分現像法に比べて、長期的な安定性、耐久性が著しく乏しい。したがって、トナー補給の際に現像装置を丸ごと交換するカートリッジタイプの現像装置で主に利用されており、複写機でのような現像剤を補給していくタイプの現像装置にはあまり採用されていない。
【００１１】
そこで、近年、上記諸問題を解決するために、図８のような現像装置が提案されている。本現像装置は、トナーを収容した現像容器３に、図示しない感光ドラムとの現像領域にトナーを搬送する現像ローラ（現像剤担持体）１と、現像ローラ１に非接触に配置されたトナー供給手段と、現像ローラ１上に供給されたトナーの層厚を規制する規制ブレード７と、現像ローラ１上に残留した現像残りのトナーを回収する、現像ローラ１に対して設置されたトナー回収手段とを設置してなっている。
【００１２】
上記のトナー供給手段は、現像ローラ１に対し非接触に配置された回転可能な現像剤供給部材、たとえば導電性のブラシローラ４と、このブラシローラ４に一端が接触するように配置されたトナー流路制御部材５とからなる。トナー回収手段は、現像ローラ１に対向して配置された回転可能な現像剤回収部材、たとえばトナー回収ローラ８と、この回収ローラ８に一端が接触するように配置された剥ぎ取り部材、つまりスクレーパ９とからなる。
【００１３】
現像容器３内のトナーはブラシローラ４に取り込まれ、取り込まれたトナーは現像ローラ１の近傍でトナー流路制御部材５により弾き出されてクラウド化され、さらにはブラシローラ４と現像ローラ１との間で形成された電界により、現像ローラ１上に供給され、ついで現像ローラ１上での層厚を規制ブレード７により規制される。
【００１４】
この現像装置でのトナーへの電荷付与は、主にブラシローラ４のブラシ繊維とトナーが接触する際の摩擦帯電、およびトナーが現像ローラ１上でブレード７の部分を通過する際の摩擦帯電により行われる。この現像装置の特徴は、現像工程終了後の、現像ローラ１上に残留した現像残りトナーを、現像ローラ１と非接触な回収ローラ８により静電的に剥ぎ取って現像容器３内に回収し、再度、使用するようにしていることである。
【００１５】
このように現像ローラ１へのトナーの供給を非接触で行い、さらには現像残りトナーを常時現像ローラ１から回収して現像容器３内に戻すことにより、トナーに連続した不可を与えない構成が可能となり、その結果、トナーの蓄熱が防止され、トナーの劣化を抑制することができる。したがって、トナー補給タイプの現像装置として長期間にわたり使用可能な、非磁性一成分接触現像装置を提供することが可能となった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の非磁性一成分現像法を用いた現像装置におけるトナー供給方法は、トナーに負荷を与えない低ストレスな供給方法であり、トナーに高い寿命を得ることが可能となる。またトナークラウドから帯電したトナーを選択的に現像ローラへ供給するようになっているため、高品位な画像が形成される。
【００１７】
しかしながら、使用するトナーによっては、現像ローラ上に十分なトナー量が供給できない場合があり、その結果、べた等の画像形成では所望の画像濃度が得られないことがある。
【００１８】
これらの問題に対し、現像ローラ上のトナー量を増加させる手段として、規制ブレードの加圧量を減少させる方法があるが、単に圧力を減少させると、現像ローラ上に形成されるトナー層にトナーの帯電量の偏りが生じる。つまり、トナー量の増加とともに、未帯電トナーも増加することになり、画質が低下する。
【００１９】
また現像ローラの周速度を増加させ、現像領域に搬送されるトナー量を増す方法もあるが、現像ローラの周速度増加は現像装置そのものにかかる負荷が非常に大きくなるので、できるだけ抑制した方がよく、好ましくない。
【００２０】
本発明の目的は、現像ローラ上にコートした非磁性トナーを用いて現像するに際し、現像ローラ上のトナー量をトナー帯電量を低下させることなく増加させて、現像に供することを可能とした現像装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、非磁性一成分現像剤を収容した現像容器と、前記現像容器の開口部に像担持体に対し対向設置された回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に電圧を印加する電源と、前記現像剤担持体の回転方向に関し、前記現像剤担持体と像担持体とが対向した現像部より上流側で、前記現像剤担持体に非接触配置された回転する現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の回転方向に関し、前記現像剤担持体と現像剤供給部材との対向部よりも上流側で、前記現像剤供給部材に一端を接触して配置された現像剤流路制御部材と、前記現像剤供給部材に電圧を印加する電源と、前記現像剤担持体の回転方向に関し、前記現像部よりも上流側かつ現像剤流路制御部材の配置位置よりも下流側で、前記現像剤担持体に接触配置された現像剤規制手段と、前記現像剤規制手段に電圧を印加する電源と、前記現像剤担持体の回転方向に関し、前記現像部より下流側で、前記現像剤担持体に対し対向配置された現像剤回収手段と、前記現像剤回収手段に電圧を印加する電源とを有する現像装置であって、
前記現像剤規制手段は、前記現像剤供給部材に対向しており、
前記現像剤供給部材に印加する電圧の極性は現像剤の帯電極性と同極性であり、かつ前記現像剤担持体、現像剤供給部材および現像剤規制手段に印加するそれぞれの電圧Ｖｄｃ、Ｖｆ、Ｖｂは絶対値で、
Ｖｄｃ＜Ｖｆ、Ｖｄｃ＜Ｖｂ、Ｖｆ＝Ｖｂ
の関係を満たし、前記現像剤規制手段と前記現像剤供給部材との対向部で現像剤が飛翔する電界を形成することなく、前記現像剤供給部材と前記現像剤担持体との対向部で前記現像剤供給部材から前記現像剤担持体へ現像剤が飛翔する電界を形成することを特徴とする現像装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施例を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２３】
図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図である。
【００２４】
本発明の現像装置は、非磁性トナー（非磁性一成分現像剤）を収容した現像容器３を有し、現像容器３内に現像ローラ１、トナー供給ブラシ（ブラシローラ）４、トナー流路制御部材５、トナー規制ブレード７、トナー回収ローラ８、トナー剥ぎ取り用スクレーパ９およびトナー攪拌部材１０を備えている。現像容器３内は、開口部手前まで延びる隔壁１２によって仕切られ、仕隔壁１２の下部には開口部１２ａが設けられている。
【００２５】
現像ローラ１は、図２に示すように、芯金１ｃ上に弾性層１ａを形成してなっており、所望により、さらにその上に導電性樹脂膜１ｂを形成することができる。本発明では、このように現像ローラ１を弾性ローラに形成して、現像容器３の開口部内に、画像形成装置の像担持体である感光ドラム１１と当接して設置し、感光ドラム１１上の静電潜像を接触現像方式により現像する。現像ローラ１は図中矢印方向に回転駆動される。
【００２６】
弾性層１ａの材料としては、シリコーンゴム、ＮＢＲゴム、ＥＰＤＭゴム、ウレタンゴム等の一般的なゴム材料が使用可能であるが、本実施例では、シリコンゴムを使用した。弾性層１ａのままの単層構造でも構わないが、本実施例では、弾性層１ａの表面に、トナーへの電荷付与性を考慮して、ナイロン等の樹脂にカーボン等を分散させた導電性樹脂膜１ｂを約１０μｍの厚さに被覆した。
【００２７】
弾性層１ａのゴム硬度は、表面の導電性樹脂膜１ｂを含めた状態でＪＩＳ−Ａゴム硬度計により測定して、２０〜７０°のものが適当である。弾性層のゴム硬度が７０°を超えると、現像ローラ１の感光ドラム１１との接触面積が小さくなり、十分な現像を行うのが困難になる。またゴム硬度が高いと、現像ローラ１を感光ドラム１１に当接させた際の侵入量の変動が起き、当接力を大きく変化させる問題が生じる。一方、ゴム硬度が２０°以下に低すぎると、ゴムの圧縮永久歪みが大きくなり、放置等によりゴム弾性が失われて、弾性層１ａが変形する恐れがある。
【００２８】
弾性層１ａの表面は、トナーの搬送性を考慮してＲｚが３〜２０μｍ程度の表面粗さを有することが好ましい。本実施例では、弾性層１ａ上に樹脂膜１ｂを設けているが、その厚さが約１０μｍと薄いので、弾性層１ａの表面粗さがそのまま樹脂膜１ｂ上に反映される。
【００２９】
現像ローラ１の抵抗としては、トナーとの接触摩擦帯電時に発生するカウンターチャージ（反対電荷）が現像ローラ１の表面に残留しないように、なるべく低い方が好ましい。しかし、感光ドラム１１の表面にはしばしばピンホールが存在することがあり、現像時、感光ドラム１１との当接ニップ部において電気的なリークを起こすことがある。したがって現像ローラ１の抵抗は、導電性樹脂膜１ｂを含めた状態で、１０³〜１０⁹Ωｃｍ程度の体積抵抗となるように設定することが望ましい。
【００３０】
むろん、現像ローラ１の構造は上記に限るものではなく、たとえば複数層の弾性層を持つ弾性ローラでもよく、使用するトナーや画像形成の条件に応じて適宜選択すればよい。
【００３１】
現像ローラ１には、現像バイアスを印加する電源２が接続されており、現像方式に応じた適当な現像バイアスが印加される。接触現像法をとる本実施例では、感光ドラム１１とのリーク等を考慮して、現像バイアスとしてＤＣ電圧のみを印加した。
【００３２】
トナー供給ブラシ４は、現像容器３内の非磁性トナーを取り込んで現像ローラ１に供給するためのもので、現像ローラ１と約１００μｍ〜１ｍｍの間隔を開けて、現像ローラ１の回転方向と同方向(最近接部で逆方向)に回転可能、かつ現像ローラ１と別駆動により回転可能に配置されている。トナー供給ブラシ４の芯金には、電源６により現像バイアスに所望のＤＣ電圧＝Ｖｆを重畳した電圧が印加され、現像ローラ１との間で所望の電界が形成される。
【００３３】
トナー供給ブラシ４の繊維は、導電性のもののみでも構わないが、本実施例では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、１０²〜１０⁸Ωｃｍ程度の低抵抗の導電性繊維２０と、１０⁸〜１０¹⁵Ωｃｍ程度の高抵抗の絶縁性繊維２１の２種類を混毛したブラシ部材を、ＳＵＳ等の金属芯金に巻き付けたファーブラシを用いている。
【００３４】
本実施例では、現像剤として負の帯電極性を持つトナーを使用するため、上記の絶縁性繊維２１は正極性の帯電極性を有することが好ましく、絶縁性繊維２１としてナイロン繊維(１０⁸〜１０¹⁵Ωｃｍ)を使用した。もちろん、ナイロンに限るものではなく、トナーの特性に応じて絶縁性繊維の種類を選択すればよく、本実施例のような場合には、レーヨン等の繊維を使用することもできる。
【００３５】
導電性繊維２０は、上記した範囲の抵抗値を満たすことが第１の条件であるが、導電性繊維の大半は、絶縁性繊維原料の絶縁性樹脂にカーボン等の導電剤を分散して紡糸していることが多く、その分散方法は繊維メーカーによって様々であり、単繊維（モノフィラメント）の表面全てに導電剤が露出しているとは限らない。すなわち、導電性繊維２０の単繊維の断面を示す図４に示されるように、単繊維の表面には、導電部２０ａ以外に絶縁部２０ｂが存在する。したがって、絶縁部２０ｂとのトナーの接触を考慮して、導電性繊維用の絶縁性樹脂には、トナーに対し正帯電性のものを選ぶことが好ましく、本実施例では、ナイロン系の樹脂を用いた。
【００３６】
本実施例では、トナー供給ブラシ４によりトナーをクラウド化して、トナーを現像ローラ１に供給する。このためブラシ４の導電性繊維２０、絶縁性繊維２１とも弾力を必要とし、その繊度を１〜１０デニール／フィラメント程度とし、それらが混毛された状態で１〜２０万本／インチ²の植密度もち、かつパイル長が１〜１０ｍｍになるように設定した。
【００３７】
トナー流路制御部材５は、トナー供給ブラシ４からのトナーをクラウド化するとともに、現像ローラ１の方向へトナーを叩き出すためのものであり、トナー供給ブラシ４と接触するように配置されている。本実施例では、トナー流路制御部材５として、ＳＵＳ、リン青銅等の金属の厚さ１００μｍ〜１ｍｍ程度の薄板を用いた。トナー流路制御部材５は、薄板によるストレート形状を取っているが、これに限るものではなく、トナーをクラウド化する方向によっては、これに適した形状に成形することもできる。
【００３８】
トナー流路制御部材５のトナー供給ブラシ４との接触面には、ここに介在するトナーへの電荷付与を考慮して、トナーに対し電荷付与能が高い樹脂、たとえばナイロンにカーボンを分散して抵抗値を１０⁵Ωｃｍ程度以下に調整したものを積層してもよい。これにより、トナー流路制御部材５によるトナーへの電荷付与が加わって、トナーへの電荷付与がさらに安定する。
【００３９】
トナー規制手段としての規制ブレード７は、現像ローラ１上にコートされたトナーの層厚を規制するためのもので、本実施例では、厚さ０．１ｍｍ程度のステンレス製薄板を、先端部から約２ｍｍの位置で現像ローラ１とは反対方向に折り曲げた形状に形成し、その折曲部が約５〜１００ｇ／ｃｍ程度の線圧で現像ローラ１に食い込むように接触させた。
【００４０】
本発明によれば、規制ブレード７にも所望のバイアスＶｂを印加する。本実施例では、トナー供給ブラシ４に接続した電源６を規制ブレード７にも接続して、トナー供給ブラシ４に印加した供給バイアスＶｆと同等のバイアスを印加する。トナーが規制ブレード７と現像ローラ１とが当接した規制ニップにより集中するようになる。これについては後述する。
【００４１】
トナー回収ローラ８は、現像部において現像に寄与せずに現像ローラ１上に残留した現像残りトナーを静電気的に回収するためのもので、現像ローラ１と接触して、現像ローラ１の回転方向と逆方向(最近接部で同方向)に回転可能に設置されている。
【００４２】
本実施例では、トナー回収ローラ８は、表面を鏡面に加工した金属ローラからなり、電気的に接地して使用した。回収の際のトナー離型性を考慮して、金属ローラ表面にテフロン等のフッ素系樹脂層を２〜５０μｍ程度被覆させてもよい。このような樹脂層の被覆は、現像ローラ１との間のリーク防止の役割も果たす。またトナーの離型性に応じ、任意の電圧を金属ローラに印加することもできる。
【００４３】
トナー剥ぎ取り手段としてのスクレーパ９は、トナー回収ローラ８に回収されて付着したトナーをローラ８の表面から除去して、現像容器３内に戻すためのもので、トナー回収ローラ８の現像ローラ１とは反対側の表面に先端でエッジ当接するように配置した。
【００４４】
トナー攪拌部材１０は、トナー回収ローラ８の下方のトナー収容部内に設置され、トナー収容部内の非磁性トナーを攪拌しながら搬送して、隔壁１２の開口部１２ａを通ってトナーをトナー供給ブラシ４に送る。
【００４５】
本実施例では、非磁性トナーには、負の荷電制御剤を含んだポリスチレンやポリエステル系の熱可塑性樹脂に着色剤を混合分散し、粉砕して形成した、重量平均粒径が５μｍ以上のものを使用した。また感光ドラム１１にはＯＰＣ感光体を用い、画像の現像方法は、イメージ露光部に負極性の非磁性トナーを付着させる反転現像方式を採用した。
【００４６】
本現像装置の動作について説明する。上記のように、攪拌部材１０によりトナー供給ブラシ４に送られた非磁性トナーは、ブラシ４の繊維と接触して摩擦することにより負に帯電され、鏡映力等によってブラシ４の繊維間および繊維の表面に付着し、ブラシ４の回転とともにトナー流路制御部材５方向に搬送される。そして流路制御部材５と接触してさらに摩擦帯電され、より安定して電荷が付与された後、図５に示すように、トナー供給ブラシ４の繊維が流路制御部材５から外れるときの弾性力により、ブラシ４の繊維に付着した非磁性トナーＴがブラシ４の回転方向に弾き出され、クラウド状となって矢印Ａの方向に飛翔する。
【００４７】
トナー供給ブラシ４と現像ローラ１との間には、電源２により現像ローラ１に印加された現像バイアスＶｄｃと、電源６によりトナー供給ブラシ４に印加されたバイアスＶｆとによる電界が形成されており、矢印Ａ方向に飛翔したクラウド状のトナーのうち、主に十分に帯電したトナーのみが、この電界によって矢印Ｂのように現像ローラ１に引き寄せられる。さらに現像ローラ１に引き寄せられたトナーは、規制ブレード７に印加されたバイアスＶｂと現像ローラ１に印加された現像バイアスＶｄｃとで形成された電界により、規制ブレード７が現像ローラ１と接触した規制部に集中する。
【００４８】
たとえば図６に示すように、現像バイアスＶｄｃ＝−３５０Ｖと設定した場合、電源６により、現像バイアスにΔＶ＝−３５０Ｖ程度のＤＣ電圧を重畳したバイアス（−７００Ｖ）を、トナー供給ブラシ４と規制ブレード７に印加するように設定すれば（Ｖｆ＝Ｖｂ＝−７００Ｖ）、負に帯電したトナーはＤＣ電圧の差分（−３５０Ｖ）による電界の作用により、トナー供給ブラシ４から現像ローラ１の規制部へと飛翔していく。
【００４９】
そのときのトナー供給ブラシ４、現像ローラ１およびトナー規制ブレード７間の電位ポテンシャル分布（等電位面）を図７に示す。上記印加バイアスの差分ΔＶ＝−３５０Ｖは、供給ブラシ４と現像ローラ１との間隔に応じて適宜変化させる。
【００５０】
図７に示すように、等電位面が規制ブレード７の裏側に回り込むことがなくなるため、クラウド化されたトナーを効率的に規制部に集中させることが可能となり、結果的に規制部に供給されるトナー量を増加させることができる。規制部に供給されたトナーは、規制ブレード７により薄層化およびさらなる摩擦帯電電荷の付与が行われ、均一な帯電量分布を有する緻密なトナー層に形成される。
【００５１】
このように、帯電したトナーを一度クラウド化し、電界により非接触でトナーを現像ローラ１上に供給するので、トナーへの機械的ストレスを顕著に低減させることができ、また十分に帯電したトナーのみを現像ローラ１上に供給して、帯電量分布の偏りが少ない非常にシャープなトナー層を形成することができる。また現像容器３内にトナー規制部へとトナーが集中するような電界を形成しているので、現像ローラ１上に高濃度画像に対応しうるトナー量を確保することができる。したがって高品位で安定した画像を得ることが可能となる。
【００５２】
現像ローラ１上で層厚規制されたトナーは、感光ドラム１１との対向部（現像部）において、感光ドラム１１上の静電潜像を現像するが、最初、現像装置は感光ドラム１１と離れた位置（ホームポジション）にあり、感光ドラム上の静電潜像が現像部にくるタイミングを持って、現像装置の全体が感光ドラム１１方向に加圧され、これによりトナー層を担持した現像ローラ１が感光ドラム１１に接触し、その状態で潜像を現像する。
【００５３】
現像が終了すると現像装置は、加圧を解かれてホームポジションにもどる。潜像の現像により感光ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１１の図示しない転写部において、そこに搬送された紙等の転写材に転写され、トナー像を転写された転写材は、定着器に送って加熱および加圧によりトナー像が定着されて、画像形成工程が終了する。
【００５４】
一方、現像に寄与せずに現像ローラ１上に担持されたまま現像容器３内に戻ってきた現像残りのトナーは、トナー回収ローラ８と現像ローラ１との最近接部で形成された電界により静電的に除去され、トナー回収ローラ８の表面に付着し回収される。回収されたトナーは、トナー回収ローラ８の回転とともに現像容器３内に搬送され、スクレーパ９により容器３内に掻き落とされて、再度現像工程に供される。
【００５５】
このように、回収ローラ８に対しスクレーパ９を用いれば、現像ローラ１に対し回収ローラ８の表面が常時フレッシュな電極面に維持でき、回収ローラ８と現像ローラ１との間に常に安定した電界を形成することができ、トナーの回収効率を高いものにできる。またトナーは回収ローラ８の１回転ごとにスクレーパ９により確実に掻き落とされるので、従来発生していたトナーの連続摺擦による熱の蓄積が抑えられ、急激なトナー劣化を防止することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、帯電したトナーをトナー供給ローラおよびトナー規制ブレードにより一度クラウド化し、そのトナーを電界により非接触に現像ローラ上に供給してコートするに際し、現像ローラ、トナー供給ローラおよびトナー規制ブレードに所定のバイアスを印加して、トナー規制部に効率的にトナーを集中させるようにしたので、現像ローラ上のトナー量を多くすることができる。またトナー規制ブレードと現像ローラに印加したバイアスによるトナーを現像ローラに押し付ける電界により、規制部においてトナーが現像ローラ表面と接触する確率が増え、トナーの帯電が安定化する。したがってトナーの帯電量を安定したまま、現像ローラ上に高濃度画像に対応しうるトナー量を確保することができ、高品位で安定した画像を得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１の現像装置における現像ローラを示す断面図である。
【図３】図１の現像装置に設置されたトナー供給ブラシを示す断面図である。
【図４】図３のトナー供給ブラシを構成する繊維のうちの導電性繊維の断面の様子の一例を示す断面図である。
【図５】図１の現像装置内におけるトナー供給ブラシによる現像ローラへのトナーの供給法を示す説明図である。
【図６】図１の現像装置におけるトナー供給および現像に用いるバイアスの構成例を示す説明図である。
【図７】図１の現像装置のトナー規制ブレード近傍の電位ポテンシャル分布を示す説明図である。
【図８】従来の現像装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１現像ローラ
２現像バイアス用電源
３現像容器
４トナー供給ブラシ
５トナー流路制御部材
６トナー供給ブラシ用電源
７規制ブレード
８トナー回収ローラ
９スクレーパ
１０攪拌部材
１１感光ドラム
１２隔壁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic method, an electrostatic latent image is formed on an image carrier such as a photosensitive drum, and this electrostatic latent image is developed and visualized using a developer, and the obtained visible image is obtained. An image (toner image) is transferred to a transfer material to obtain an image.
[0003]
Development methods generally include a one-component development method using a one-component developer consisting only of toner and a two-component development method using a two-component developer consisting of a magnetic carrier (magnetic particles) and toner. Since the one-component developing method has a simpler configuration and easier maintenance, a number of developing devices based on the one-component developing method have been proposed.
[0004]
Among these, the non-magnetic one-component development method in which development is performed using non-magnetic toner without using magnetic toner is capable of obtaining a color image that satisfies the recent demand for image quality, and is low in cost and small in size. The developing device is realized.
[0005]
However, in the non-magnetic one-component development method, the toner supply / collection roller is in contact with the development roller and rotated and rubbed to supply and collect the toner. This is done by contact friction when the toner passes through the blade.
[0006]
For this reason, until the toner in the developing container is used for development on the image carrier, the mechanical load applied to the toner is extremely large, and the damage is very large compared to other developing methods. Further, depending on the arrangement position and rotation direction of the toner supply / recovery roller, the toner that has not contributed to the development may not be completely recovered, and the toner may remain on the developing roller.
[0007]
The toner remaining on the developing roller passes again through the blade portion and is conveyed to the developing area. When such a process is continuously repeated, the charge amount and fluidity of the toner are controlled. In many cases, the external additive or the like is embedded in the toner due to mechanical wrinkles or heat accumulation that is received each time, resulting in a deteriorated toner that cannot obtain desired charging characteristics and fluidity.
[0008]
This deteriorated toner causes many problems during the image forming process. For example, when deteriorated toner is used for development, development failure may occur due to failure to obtain proper development characteristics, or transfer failure such as void may occur. Further, the supply of new toner onto the developing roller is hindered, the toner coat amount is reduced, and density defects may occur. Further, when the deteriorated toner is fused to the blade nip portion or the surface of the developing roller, a coating defect such as a streak is generated, and charge application to the toner newly supplied onto the developing roller is hindered. Therefore, the uncharged toner is transported to the developing unit, resulting in image defects such as fogging and unevenness.
[0009]
In the above developing method, not only the load applied to the toner is large, but also the load applied to the developing device itself is large. When a sponge roller is used as the toner supply and recovery roller, if the rubbing against the developing roller takes a long time, The toner supply / recovery roller itself may be worn and damaged, or the toner may be clogged, and the role of the toner supply / recovery roller may be insufficient, and the toner may not be supplied satisfactorily.
[0010]
As described above, in the one-component development method using the non-magnetic toner, it is possible to perform good development with a simple configuration. On the other hand, the load on the toner and the developing device is large, and the conventional magnetic one-component development method, two-component development method, Compared to component development, long-term stability and durability are extremely poor. Therefore, it is mainly used in a cartridge type developing device in which the entire developing device is replaced at the time of toner replenishment, and is not so often used in a developing device that replenishes a developer as in a copying machine. .
[0011]
Therefore, in recent years, a developing apparatus as shown in FIG. 8 has been proposed in order to solve the above problems. In the developing device, a developing container 3 containing toner, a developing roller (developer carrier) 1 for conveying the toner to a developing area with a photosensitive drum (not shown), and a toner supply arranged in non-contact with the developing roller 1 are provided. Means, a regulating blade 7 for regulating the layer thickness of the toner supplied onto the developing roller 1, and a toner collecting means installed on the developing roller 1 for collecting the remaining toner remaining on the developing roller 1. And has been installed.
[0012]
The toner supply means includes a rotatable developer supply member disposed in a non-contact manner with respect to the developing roller 1, for example, a conductive brush roller 4, and a toner disposed so that one end thereof is in contact with the brush roller 4. And a flow path control member 5. The toner collecting means includes a rotatable developer collecting member disposed opposite to the developing roller 1, for example, a toner collecting roller 8, and a peeling member disposed so that one end of the collecting roller 8 is in contact with the collecting roller 8, that is, a scraper. Nine.
[0013]
The toner in the developing container 3 is taken into the brush roller 4, and the taken-in toner is ejected by the toner flow path control member 5 in the vicinity of the developing roller 1 to be clouded, and further, the brush roller 4 and the developing roller 1 The electric field formed between the two is supplied onto the developing roller 1, and then the layer thickness on the developing roller 1 is regulated by the regulating blade 7.
[0014]
The charge imparted to the toner in this developing device is mainly due to frictional charging when the brush fibers of the brush roller 4 are in contact with the toner and frictional charging when the toner passes through the portion of the blade 7 on the developing roller 1. Done. This developing device is characterized in that the development residual toner remaining on the developing roller 1 after completion of the developing process is electrostatically peeled off by the collecting roller 8 that is not in contact with the developing roller 1 and collected in the developing container 3. I am trying to use it again.
[0015]
In this way, the toner is supplied to the developing roller 1 in a non-contact manner, and the toner remaining after the development is always collected from the developing roller 1 and returned to the developing container 3, thereby preventing the toner from being continuously impaired. As a result, heat storage of the toner is prevented, and toner deterioration can be suppressed. Therefore, it has become possible to provide a non-magnetic one-component contact developing device that can be used for a long period of time as a toner supply type developing device.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
The toner supply method in the developing device using the above-described non-magnetic one-component development method is a low-stress supply method that does not give a load to the toner, and it is possible to obtain a long life for the toner. Further, since the charged toner is selectively supplied from the toner cloud to the developing roller, a high-quality image is formed.
[0017]
However, depending on the toner used, a sufficient amount of toner may not be supplied onto the developing roller, and as a result, a desired image density may not be obtained in solid image formation.
[0018]
As a means for increasing the amount of toner on the developing roller to solve these problems, there is a method of decreasing the pressure amount of the regulating blade, but if the pressure is simply decreased, the toner is formed on the toner layer formed on the developing roller. The charge amount is uneven. That is, as the amount of toner increases, the amount of uncharged toner also increases, and the image quality deteriorates.
[0019]
There is also a method of increasing the peripheral speed of the developing roller and increasing the amount of toner conveyed to the developing area. However, the increase in the peripheral speed of the developing roller becomes very heavy, so it is better to suppress it as much as possible. Well, not preferred.
[0020]
An object of the present invention is to develop a toner that can be used for development by increasing the amount of toner on the developing roller without reducing the toner charge amount when developing using a non-magnetic toner coated on the developing roller. Is to provide a device.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the developing device according to the present invention. In summary, the present invention provides a developer container containing a non-magnetic one-component developer, a rotating developer carrier disposed opposite to an image carrier at an opening of the developer container, and the developer carrier. The rotation of the power source for applying a voltage to the developer carrier and the rotation direction of the developer carrier, the developer carrier and the image carrier upstream of the developing unit facing each other, arranged in non-contact with the developer carrier. The developer supply member and the rotation direction of the developer supply member are arranged in contact with one end of the developer supply member on the upstream side of the facing portion between the developer carrier and the developer supply member. The developer flow path control member, the power source for applying a voltage to the developer supply member, and the rotation direction of the developer carrier, upstream of the developing portion and from the position of the developer flow path control member Also arranged in contact with the developer carrier on the downstream side A developer disposed opposite to the developer carrier on the downstream side of the developing section with respect to the rotation direction of the developer carrier with respect to the rotation direction of the developer carrier with an imager regulator, a power source for applying a voltage to the developer regulator A developing device having a collecting means and a power source for applying a voltage to the developer collecting means,
The developer regulating means faces the developer supply member,
The polarity of the voltage applied to the developer supply member is the same as the charge polarity of the developer, and the voltages Vdc, Vf, Vb applied to the developer carrier, the developer supply member, and the developer regulating means. Is an absolute value,
Vdc <Vf, Vdc <Vb, Vf = Vb
The relationship between the developer supply means and the developer carrier is not formed in the opposed portion between the developer regulating means and the developer supply member, and the opposed portion between the developer supply member and the developer carrier is In the developing device, an electric field is formed in which the developer flies from the developer supply member to the developer carrying member .
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the developing device of the present invention.
[0024]
The developing device of the present invention has a developing container 3 containing non-magnetic toner (non-magnetic one-component developer), and the developing roller 1, toner supply brush (brush roller) 4, toner flow path control in the developing container 3. A member 5, a toner regulating blade 7, a toner collecting roller 8, a toner stripping scraper 9, and a toner stirring member 10 are provided. The inside of the developing container 3 is partitioned by a partition wall 12 extending to the front of the opening, and an opening 12a is provided below the partition wall 12.
[0025]
As shown in FIG. 2, the developing roller 1 has an elastic layer 1a formed on a cored bar 1c, and a conductive resin film 1b can be further formed thereon if desired. In the present invention, the developing roller 1 is formed as an elastic roller as described above, and is placed in contact with the photosensitive drum 11 that is an image carrier of the image forming apparatus in the opening of the developing container 3. The electrostatic latent image is developed by a contact development method. The developing roller 1 is driven to rotate in the direction of the arrow in the figure.
[0026]
As a material for the elastic layer 1a, a general rubber material such as silicone rubber, NBR rubber, EPDM rubber, urethane rubber or the like can be used. In this embodiment, silicon rubber was used. Although the elastic layer 1a may be a single layer structure, in this embodiment, the conductivity of carbon or the like dispersed in a resin such as nylon on the surface of the elastic layer 1a in consideration of charge imparting property to the toner. The resin film 1b was coated to a thickness of about 10 μm.
[0027]
The rubber hardness of the elastic layer 1a is suitably 20 to 70 ° as measured with a JIS-A rubber hardness meter including the surface conductive resin film 1b. When the rubber hardness of the elastic layer exceeds 70 °, the contact area between the developing roller 1 and the photosensitive drum 11 becomes small, and it becomes difficult to perform sufficient development. If the rubber hardness is high, the amount of intrusion varies when the developing roller 1 is brought into contact with the photosensitive drum 11, which causes a problem of greatly changing the contact force. On the other hand, if the rubber hardness is too low to 20 ° or less, the compression set of the rubber is increased, and the rubber elasticity is lost due to leaving or the like, and the elastic layer 1a may be deformed.
[0028]
The surface of the elastic layer 1a preferably has a surface roughness with an Rz of about 3 to 20 μm in consideration of toner transportability. In the present embodiment, the resin film 1b is provided on the elastic layer 1a. However, since the thickness is as thin as about 10 μm, the surface roughness of the elastic layer 1a is directly reflected on the resin film 1b.
[0029]
The resistance of the developing roller 1 is preferably as low as possible so that a counter charge (opposite charge) generated during contact frictional charging with the toner does not remain on the surface of the developing roller 1. However, pinholes often exist on the surface of the photosensitive drum 11, and electrical leakage may occur at the contact nip portion with the photosensitive drum 11 during development. Therefore, it is desirable that the resistance of the developing roller 1 is set so as to have a volume resistance of about 10 ³ to 10 ⁹ Ωcm, including the conductive resin film 1b.
[0030]
Of course, the structure of the developing roller 1 is not limited to the above, and may be, for example, an elastic roller having a plurality of elastic layers, and may be appropriately selected according to the toner used and image forming conditions.
[0031]
A power supply 2 for applying a developing bias is connected to the developing roller 1 and an appropriate developing bias corresponding to the developing method is applied. In the present embodiment using the contact development method, only a DC voltage is applied as a development bias in consideration of leakage with the photosensitive drum 11 and the like.
[0032]
The toner supply brush 4 takes in the non-magnetic toner in the developing container 3 and supplies it to the developing roller 1. The toner supplying brush 4 is spaced from the developing roller 1 by about 100 μm to 1 mm and has the same rotation direction as the developing roller 1. It is arranged to be rotatable in the direction (reverse direction at the closest part) and to be rotatable by a separate drive from the developing roller 1. A voltage obtained by superimposing a desired DC voltage = Vf on the developing bias is applied to the core of the toner supply brush 4 by the power source 6, and a desired electric field is formed between the developing roller 1 and the core.
[0033]
The fibers of the toner supply brush 4 may be only conductive, but in this embodiment, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the low-resistance conductivity of about 10 ² to 10 ⁸ Ωcm. A fur brush in which a brush member in which two kinds of fibers 20 and high-resistance insulating fibers 21 of about 10 ⁸ to 10 ¹⁵ Ωcm are mixed is wound around a metal core such as SUS is used.
[0034]
In the present embodiment, since toner having a negative charging polarity is used as the developer, the insulating fiber 21 preferably has a positive charging polarity, and nylon fiber (10 ⁸ to 10 to 10) is used as the insulating fiber 21. ¹⁵ Ωcm) was used. Of course, the material is not limited to nylon, and the type of insulating fiber may be selected according to the characteristics of the toner. In the case of this embodiment, a fiber such as rayon can also be used.
[0035]
The first condition is that the conductive fiber 20 satisfies the resistance value in the above-mentioned range, but most of the conductive fiber is spun by dispersing a conductive agent such as carbon in the insulating resin of the insulating fiber raw material. In many cases, the dispersion method varies depending on the fiber manufacturer, and the conductive agent is not always exposed on the entire surface of the single fiber (monofilament). That is, as shown in FIG. 4 which shows the cross section of the single fiber of the conductive fiber 20, the insulating part 20b exists in addition to the conductive part 20a on the surface of the single fiber. Accordingly, in consideration of the contact of the toner with the insulating portion 20b, it is preferable to select an insulating resin for conductive fibers that is positively charged with respect to the toner. In this embodiment, a nylon resin is used. Using.
[0036]
In this embodiment, the toner is made into a cloud by the toner supply brush 4 and supplied to the developing roller 1. For this reason, both the conductive fibers 20 and the insulating fibers 21 of the brush 4 require elasticity, and the fineness is set to about 1 to 10 denier / filament, and the planting density of 1 to 200,000 pieces / inch ² in a state where they are mixed. The pile length was set to 1 to 10 mm.
[0037]
The toner flow path control member 5 is used to cloud the toner from the toner supply brush 4 and knock out the toner in the direction of the developing roller 1, and is disposed so as to contact the toner supply brush 4. . In this embodiment, a thin plate having a thickness of about 100 μm to 1 mm made of metal such as SUS or phosphor bronze is used as the toner flow path control member 5. The toner flow path control member 5 has a straight shape made of a thin plate, but is not limited thereto, and can be formed into a shape suitable for this depending on the direction in which the toner is clouded.
[0038]
The contact surface of the toner flow path control member 5 with the toner supply brush 4 is obtained by dispersing carbon in a resin having high charge imparting ability with respect to the toner, for example, nylon, in consideration of charge imparting to the toner interposed therein. You may laminate what adjusted resistance value to about 10 < ⁵ > ohm-cm or less. As a result, charge imparting to the toner by the toner flow path control member 5 is added, and the charge imparting to the toner is further stabilized.
[0039]
The regulating blade 7 as toner regulating means is for regulating the layer thickness of the toner coated on the developing roller 1. In this embodiment, a stainless steel thin plate having a thickness of about 0.1 mm is disposed from the tip. It was formed in a shape bent in the opposite direction to the developing roller 1 at a position of about 2 mm, and the bent portion was brought into contact with the developing roller 1 with a linear pressure of about 5 to 100 g / cm.
[0040]
According to the present invention, the desired bias Vb is also applied to the regulating blade 7. In this embodiment, the power supply 6 connected to the toner supply brush 4 is also connected to the regulating blade 7 and a bias equivalent to the supply bias Vf applied to the toner supply brush 4 is applied . Toner regulating blade 7 and the developing roller 1 and is ing to concentrate the restriction nip in contact with. This will be described later.
[0041]
The toner collecting roller 8 is for electrostatically collecting undeveloped toner remaining on the developing roller 1 without contributing to development in the developing unit. The toner collecting roller 8 is in contact with the developing roller 1 to rotate the developing roller 1. It is installed so that it can rotate in the opposite direction (same direction at the closest part).
[0042]
In this embodiment, the toner collecting roller 8 is a metal roller having a mirror-finished surface, and is used while being electrically grounded. In consideration of toner releasability at the time of collection, the surface of the metal roller may be coated with a fluorine-based resin layer such as Teflon about 2 to 50 μm. Such coating of the resin layer also serves to prevent leakage between the developing roller 1 and the resin layer. Further, an arbitrary voltage can be applied to the metal roller according to the releasability of the toner.
[0043]
The scraper 9 as a toner stripping means is for removing the toner collected and adhered to the toner collecting roller 8 from the surface of the roller 8 and returning it to the developing container 3. The developing roller 1 of the toner collecting roller 8 It was arranged so that the edge abuts on the surface on the opposite side to.
[0044]
The toner agitating member 10 is installed in a toner container below the toner collecting roller 8, conveys the nonmagnetic toner in the toner container while stirring, and passes the toner through the opening 12 a of the partition wall 12. Send to.
[0045]
In this embodiment, the non-magnetic toner has a weight average particle diameter of 5 μm or more, which is formed by mixing and dispersing a colorant in a polystyrene or polyester thermoplastic resin containing a negative charge control agent and then pulverizing it. It was used. Further, an OPC photosensitive member is used for the photosensitive drum 11, and a reversal developing method in which a negative non-magnetic toner is attached to the image exposure portion is adopted as an image developing method.
[0046]
The operation of the developing device will be described. As described above, the non-magnetic toner sent to the toner supply brush 4 by the stirring member 10 is negatively charged by contacting and rubbing with the fibers of the brush 4, and between the fibers of the brush 4 and It adheres to the surface of the fiber and is conveyed toward the toner flow path control member 5 along with the rotation of the brush 4. Then, after contact with the flow path control member 5 and further triboelectrically charged and more stably charged, the elasticity when the fibers of the toner supply brush 4 come off the flow path control member 5 as shown in FIG. Due to the force, the non-magnetic toner T adhering to the fibers of the brush 4 is ejected in the direction of rotation of the brush 4 and fly in the direction of arrow A in the form of a cloud.
[0047]
An electric field is formed between the toner supply brush 4 and the developing roller 1 by a developing bias Vdc applied to the developing roller 1 by the power source 2 and a bias Vf applied to the toner supplying brush 4 by the power source 6. Of the cloud-like toner flying in the direction of arrow A, only the sufficiently charged toner is attracted to the developing roller 1 as indicated by arrow B by this electric field. Further, the toner attracted to the developing roller 1 is regulated by the regulating blade 7 coming into contact with the developing roller 1 by an electric field formed by the bias Vb applied to the regulating blade 7 and the developing bias Vdc applied to the developing roller 1. Concentrate on the department.
[0048]
For example, as shown in FIG. 6, when the developing bias Vdc is set to −350 V, the power supply 6 regulates a bias (−700 V) obtained by superimposing a DC voltage of about ΔV = −350 V on the developing bias with the toner supply brush 4. If it is set to be applied to the blade 7 (Vf = Vb = −700 V), the negatively charged toner is subjected to an electric field effect due to the difference in DC voltage (−350 V), and the regulating portion of the developing roller 1 from the toner supply brush 4. I will fly to.
[0049]
FIG. 7 shows a potential potential distribution (equal potential surface) among the toner supply brush 4, the developing roller 1, and the toner regulating blade 7 at that time. The applied bias difference ΔV = −350 V is appropriately changed according to the interval between the supply brush 4 and the developing roller 1.
[0050]
As shown in FIG. 7, since the equipotential surface does not go around to the back side of the regulating blade 7, it is possible to concentrate the clouded toner efficiently on the regulating unit, and as a result, the toner is supplied to the regulating unit. The toner amount to be increased can be increased. The toner supplied to the regulating portion is thinned by the regulating blade 7 and further provided with triboelectric charge, and is formed into a dense toner layer having a uniform charge amount distribution.
[0051]
In this way, the charged toner is clouded once, and the toner is supplied to the developing roller 1 in a non-contact manner by an electric field, so that mechanical stress on the toner can be remarkably reduced, and only sufficiently charged toner can be obtained. Can be supplied onto the developing roller 1 to form a very sharp toner layer with little bias in the charge amount distribution. In addition, since an electric field is formed in the developing container 3 so that the toner concentrates on the toner restricting portion, it is possible to secure an amount of toner that can correspond to a high density image on the developing roller 1. Therefore, a high-quality and stable image can be obtained.
[0052]
The toner whose layer thickness is regulated on the developing roller 1 develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 at a portion facing the photosensitive drum 11 (developing portion), but first, the developing device separates from the photosensitive drum 11. The developing roller which is in the position (home position) and is pressurized in the direction of the photosensitive drum 11 with the timing at which the electrostatic latent image on the photosensitive drum comes to the developing unit, thereby carrying the toner layer. 1 contacts the photosensitive drum 11, and the latent image is developed in this state.
[0053]
When the development is completed, the developing device is released from the pressure and returns to the home position. The toner image formed on the photosensitive drum 11 by developing the latent image is transferred to a transfer material such as paper transported to the transfer portion (not shown) of the photosensitive drum 11, and the transfer material onto which the toner image has been transferred is Then, the toner image is fixed by heating and pressurizing to the fixing device, and the image forming process is completed.
[0054]
On the other hand, the undeveloped toner that has returned to the developing container 3 while being carried on the developing roller 1 without contributing to the development is caused by the electric field formed at the closest portion between the toner collecting roller 8 and the developing roller 1. The toner is electrostatically removed and attached to the surface of the toner collection roller 8 and collected. The collected toner is conveyed into the developing container 3 along with the rotation of the toner collecting roller 8, scraped off into the container 3 by the scraper 9, and again used for the developing process.
[0055]
As described above, when the scraper 9 is used for the collecting roller 8, the surface of the collecting roller 8 can always be maintained at a fresh electrode surface with respect to the developing roller 1, and a stable electric field is always provided between the collecting roller 8 and the developing roller 1. Thus, the toner recovery efficiency can be increased. Further, since the toner is surely scraped off by the scraper 9 every rotation of the collecting roller 8, accumulation of heat due to continuous friction of the toner, which has been conventionally generated, can be suppressed, and rapid toner deterioration can be prevented.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the charged toner is clouded once by the toner supply roller and the toner regulating blade, and the toner is supplied to the developing roller in a non-contact manner by an electric field and coated, Since a predetermined bias is applied to the toner supply roller and the toner regulating blade to concentrate the toner efficiently on the toner regulating portion, the amount of toner on the developing roller can be increased. In addition, the electric field that presses the toner by the bias applied to the toner regulating blade and the developing roller against the developing roller increases the probability that the toner contacts the surface of the developing roller at the regulating portion, and the charging of the toner is stabilized. Accordingly, it is possible to secure a toner amount corresponding to a high-density image on the developing roller while keeping the toner charge amount stable, and it is possible to obtain a high-quality and stable image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a developing device of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a developing roller in the developing device of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view showing a toner supply brush installed in the developing device of FIG. 1. FIG.
4 is a cross-sectional view showing an example of a cross-sectional state of conductive fibers among fibers constituting the toner supply brush of FIG. 3;
5 is an explanatory diagram illustrating a method of supplying toner to a developing roller by a toner supply brush in the developing device of FIG. 1; FIG.
6 is an explanatory diagram showing a configuration example of a bias used for toner supply and development in the developing device of FIG. 1. FIG.
7 is an explanatory diagram showing a potential potential distribution in the vicinity of the toner regulating blade of the developing device of FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional developing device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing roller 2 Developing bias power source 3 Developing container 4 Toner supply brush 5 Toner flow path control member 6 Toner supply brush power source 7 Regulator blade 8 Toner recovery roller 9 Scraper 10 Stirring member 11 Photosensitive drum 12 Partition wall

Claims

A developer container containing a non-magnetic one-component developer; a rotating developer carrier disposed opposite to an image carrier at an opening of the developer container; a power source for applying a voltage to the developer carrier; With respect to the rotation direction of the developer carrier, a rotating developer supply member disposed in non-contact with the developer carrier on the upstream side of the developing portion where the developer carrier and the image carrier are opposed to each other; A developer flow path control member disposed in contact with one end of the developer supply member on an upstream side of a facing portion between the developer carrier and the developer supply member with respect to a rotation direction of the developer supply member; The developer supply member for applying a voltage to the developer supply member, and the developer carrying member rotating direction upstream of the developing portion and downstream of the position where the developer flow path control member is disposed. A developer regulating means arranged in contact with the carrier; A power source for applying a voltage to the image material regulating means; a developer collecting means disposed opposite to the developer carrier on the downstream side of the developing portion with respect to the rotation direction of the developer carrier; and the developer A developing device having a power source for applying a voltage to the recovery means,
The developer regulating means faces the developer supply member,
The polarity of the voltage applied to the developer supply member is the same as the charge polarity of the developer, and the voltages Vdc, Vf, Vb applied to the developer carrier, the developer supply member, and the developer regulating means. Is an absolute value,
Vdc <Vf, Vdc <Vb, Vf = Vb
The relationship between the developer supply means and the developer carrier is not formed in the opposed portion between the developer regulating means and the developer supply member, and the opposed portion between the developer supply member and the developer carrier is A developing device characterized in that an electric field is formed for the developer to fly from the developer supply member to the developer carrying member .