JP4177506B2 - Developing device, process unit using the developing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置、この現像装置を備えたプロセスユニットおよびこのプロセスユニットを備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に電子写真方式を採用した画像形成装置には通常着脱可能なプロセスユニットを備えており、このプロセスユニットには感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置を備えている。
【0003】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置に設ける現像装置では、2成分現像方式や1成分現像方式などの各種現像方式が採用されているが、特に非磁性トナーを使用し、弾性を有する現像ローラにトナーの薄層を形成して、現像ローラを感光体ドラムに押圧接触して現像を行なう、いわゆる非磁性1成分接触現像方式が広く実用化されている。この現像方式は、構造が簡素で、感光体ドラムの対向電極となる現像ローラの周面が非常に接近しているために両者の間に形成される電界強度が強くなり、潜像に忠実で明確な画像が得られる利点がある。
【0004】
このような現像装置の例として特許第2760501号に開示されているものがある。図4はこの現像装置を示している。図1において、1はトナーTを溜めるトナー容器、2はトナー容器1の内部に設けられた回転するトナー供給ローラ、3は弾性材料で形成され、トナー供給ローラ2に接触するとともに感光体ドラム5に接触して設けられた回転する現像ローラ、4は現像ローラ3の周面にトナーTの薄層を形成する薄層形成部材である。
トナー供給ローラ2は、回転してトナー容器1の内部のトナーTを現像ローラ3に供給し、現像ローラ3は、回転してトナーTの薄層を形成するとともにトナーTを感光体ドラム5の周面に移動付着して感光体ドラム5の周面に形成された潜像を現像する。
【0005】
この現像装置は、現像ローラの周面にトナーの薄層を形成し、現像ローラの回転時の周速度(ドラム周面の移動速度)を感光体ドラムの回転時の周速度に対して1.7倍ないし7倍に設定したものである。
すなわち、トナー粒子と他の部材の接触確率を増加させ、トナーの帯電極性を均一化させるため、現像ローラのトナー層の厚さを非常に薄く形成できる。また、現像ローラのトナー層が非常に薄いために、感光体ドラムが回転する時における周速度と同等の周速度(ローラ周面における移動速度)で現像ローラを回転させた場合には、現像ローラの周面における単位面積当たりのトナー付着量と同等のトナー量しか現像できなくなり、現像して得られる画像の黒地部の濃度が低くなって画像の品質が低下する。
そこで、現像ローラの周速度を感光体ドラムの周速度よりも速くして感光体ドラムに供給するトナーの量を増大して画像の濃度を高める。これにより、潜像に忠実で明確な画像を形成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来における現像装置では次に述べる問題がある。
すなわち、画像の濃度を高めるために現像ローラ3の周速度を感光体ドラム5の周速度より速くなるように現像ローラ3を回転させる場合には、現像ローラ3が感光体ドラム5より速い回転速度で回転するために、感光体ドラム5には現像ローラ3の回転で現像ローラ3との摩擦力により回転進行方向上流側へ移動する力が加わる。
【0007】
ところで、感光体ドラム5は、電動機の回転を歯車列を介して伝達する回転駆動装置により強制回転されているが、この回転駆動装置に含まれる歯車列にはバックラッシュが存在する。このため、感光体ドラム5は回転駆動装置におけるバックラッシュ分だけ回転方向に遊びが生じる。従って、感光体ドラムに回転進行方向上流側に向けた力が加わると、感光体ドラムは前記回転駆動装置の歯車列に存在するバックラッシュ分だけ歯車列の回転より進んで回転する現象が発生する。
このような状態で現像装置およびプロセスユニットを駆動すると、現像ローラと感光体ドラムとの間の負荷変動により、感光体ドラムに周速度の変動が発生して、得られる画像に記録紙搬送方向のピッチむら、いわゆる画像ジッタが発生することになる。このため、画像が不安定で画質が低下する。
【0008】
従って、この種の非磁性1成分接触現像方式を採用した現像装置およびプロセスユニットに対しては、長期にわたってジッタの発生を抑制し画像が安定し、良好な画質の画像を得ることが要望されている。
【0009】
本発明は、長期にわたってジッタの発生を抑制して画像が安定し、良好な画質の画像を得ることができ、従来から要求されている課題を解決した現像装置を提供することを目的とする。
【0010】
また、本発明は、前記現像装置を備えたプロセスユニットを提供すること目的とする。
【0011】
さらに、本発明は、前記プロセスユニットを備えた画像形成装置を提供すること目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項1の発明の現像装置は、トナーを溜めるトナー容器と、周面が導電性材料で形成され、この周面に前記トナー容器に溜めたトナーが付着する第1のローラと、前記第1のローラの周面に接触することで、前記第1のローラの周面にトナーの薄層を形成するとともに前記第1のローラの周面に付着したトナーを摩擦帯電する薄層形成部材と、周面が導電性材料で形成され、前記第1のローラと隣り合うとともに回転する感光体の表面に接触して配置された第2のローラと、前記第1のローラの周面に付着したトナーを前記第2のローラの周面に移動して付着させるトナー移動手段と、を備えている。
前記第2のローラは、前記感光体が回転する時の周速度と等しい周速度で回転することで、その周面に付着したトナーを前記感光体の表面に付着させてトナー像を形成し、前記隣り合う第1および第2のローラは、その対向部で互いに逆方向に回転することを特徴とする。
【0013】
この発明の構成によれば、感光体と接触して回転する第2のローラは感光体と同じ速度で回転するために、感光体にその回転方向両側へ向けた力が働かないので画像ジッタの発生を抑制できる。また、第1のローラでトナーの薄層を形成するとともに、第1のローラを第2のローラより速い周速度で回転させてトナーを第1のローラから第2のローラへ移動するために、充分に摩擦帯電された充分な量のトナーを第2のローラに与えることができる。従って、第2のローラを感光体と同じ周速度となるように回転させても充分な濃度の画像を得ることができる。
【0014】
請求項2の発明は、請求項1に記載の現像装置において、前記第1のローラが回転する時の周速度は、前記第2のローラが回転する時の周速度の1.2倍ないし7倍であることを特徴とする。
【0015】
この発明の構成によれば、第1のローラと第2のローラの回転時の周速度の比を前記範囲に設定することにより、充分な濃度で且つ解像度の低下がない良好な画像を確実に得ることができる。
【0016】
請求項3の発明は、請求項1に記載の現像装置において、前記第1のローラと前記第2のローラは互いに接触して配置され、前記トナー移動手段は、前記第1のローラと前記第2のローラとの間に電界を形成するものであることを特徴とする。
【0017】
請求項4の発明は、請求項1に記載の現像装置において、前記第1のローラと前記第2のローラは間隙を存して配置され、前記トナー移動手段は、前記第1のローラと前記第2のローラとの間に交番電界を形成するものであることを特徴とする。
【0018】
請求項3および4の発明の構成によれば、第1のローラを第2のローラに比較して速い周速度で回転させても、第1のローラから第2のローラへトナーを確実に移動させることができる。
【0019】
請求項5の発明のプロセスユニットは、回転する感光体と、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の現像装置とを具備し、装置本体に対し着脱自在であることを特徴とする。
【0020】
この発明の構成によれば、長期にわたってジッタの発生を抑制して画像が安定し、良好な画質の画像を形成できるプロセスユニットを得ることができる。
【0021】
請求項6の画像形成装置は、請求項5に記載のプロセスユニットと、前記感光体に静電潜像を形成する露光装置と、前記プロセスユニットの感光体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置と、を具備することを特徴とする。
この発明の構成によれば、長期にわたってジッタの発生を抑制して画像が安定し、良好な画質の画像を形成できる画像形成装置を得ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態について図1および図2を参照して説明する。
図1は、この実施の形態においてファクシミリ装置やレーザプリンタなどに用いる電子写真方式を採用した画像形成装置の概略的構成を示す断面図、図2はこの画像形成装置に装着するプロセスユニットを拡大して示す断面図である。
【0023】
画像形成装置の全体について図1を参照して説明する。
図中11は画像形成装置の装置本体、12はこの装置本体11の内部に着脱自在に装着されたプロセスユニットで、このプロセスユニット12の構成については後述する。13はプロセスユニット12における感光体ドラム31に静電潜像を形成するために露光を行なう露光装置の一例であるレーザ光学系、14は装置本体11においてプロセスユニット12の下側に位置して設けられ、記録紙Pを積層して収容する記録紙カセットである。15は記録紙カセット14に積層された記録紙Pを繰り出すピックアップローラ、16はピックアップローラ15により繰り出された記録紙Pを送るフィードローラ、17はフィードローラ16により送られる記録紙Pをプロセスユニット12に向けて案内するガイド、18はガイド17により案内された記録紙Pをプロセスユニット12の感光体ドラム31に向けて送り込むフィードローラである。19は感光体ドラム31の下側に対向して設けられた転写装置の一例であるコロナ転写装置、20はプロセスユニット12に対して記録紙搬送方向下流側に設けられた定着装置の一例である熱定着装置、21は熱定着装置20を通過した記録紙Pを排出する排出ローラである。
【0024】
次にプロセスユニット12の構成について図2も含めて説明する。図中31は感光体の一例である感光体ドラムで、これは図示しない回転駆動装置により図示矢印方向に回転される。32は廃トナー収容部33を有するケースで、これは感光体ドラム31の軸線に対して記録紙搬送方向下流側に配置されて感光体ドラム31を支持している。
ケース32には、例えば感光体ドラム31の上側に位置して感光体ドラム31の周面に接触帯電する帯電装置の一例である帯電ブラシローラ34、この帯電ブラシローラ34に対して感光体ドラム31の回転方向上流側に位置して感光体ドラム31の周面に接触するクリーニングブレード35、このクリーニングブレード35に対して感光体ドラム31の回転方向上流側に配置された回収ローラ36およびトナー受けシート37が設けられている。
【0025】
感光体ドラム31を挟んでケース32と対向する側には非磁性1成分接触方式の現像装置38が設けてある。この現像装置38について図2も参照して説明する。41はトナーTを溜めるトナーホッパ(トナー容器)で、これは上部がトナー投入口となっており、感光体ドラム31に面する側面部の下部が開口されている。トナーホッパ41の内部にはトナー供給ローラ42が配設され、このトナー供給ローラ42に対して下部開口側の位置にこのローラ42と平行に対向して第1のローラである中間ローラ43が配設されている。また、トナーホッパ41の内部には、中間ローラ43に対して下部開口側の位置にこのローラ43と対向して第2のローラである現像ローラ44が配設されている。さらに、トナーホッパ41には中間ローラ43に周面に接触するトナー薄層形成部材45が設けられ、このトナー薄層形成部材45はばね46によって中間ローラ43の周面に接触する力が加えられている。なお、47はトナーホッパ41の内部に溜めたトナーTを撹拌する撹拌機である。
【0026】
トナー供給ローラ42は、金属軸42aに導電性カーボンを含浸させた発泡ウレタンフォームを取付けたもので、抵抗値が104 Ωcm以下に調整されている。中間ローラ43は金属軸43aに弾性体層およびその外周側に位置する表面導電体層を組合せたものである。弾性体層はウレタンゴムからなるもので、カーボンを含有して体積固有抵抗値が106 Ωcmとなるように調整されている。表面導電体層は、ウレタンを主成分とし、その表面にカーボンを分散処理して体積固有抵抗値が104 Ωcmとなるように調整したウレタンエラストマーを約30μmの厚さで塗布したもので、その表面粗さは約Rz7μm以下に調整されている。なお、トナー供給ローラ42の周面は中間ローラ43の周面に接触深さ0.5mm〜0.75mm程度で接触している、
現像ローラ44は、金属軸44aに導電性ウレタンからなる表面粗さRz10μm以下のローラであり、体積固有抵抗値が104 〜107 Ωcmであり、JISK6301のA型硬度計にて測定した硬度が40程度のものである。現像ローラ44は、中間ローラ43に対して軽く接触する程度に接触し、感光体ドラム31の周面に対してはその接触力が7.8ニュートンにて押圧接触している。
【0027】
トナー薄層形成部材45は、金属板材の表面にシリコーン樹脂を塗布した構成で、中間ローラ43の周面と接触する先端が曲率半径約1.5mmの円弧面としている。トナー薄層形成部材45は、中間ローラ43の周面に線圧約70g/cmの圧力で押圧接触している。
【0028】
図2に示すように、トナー供給ローラ42は金属軸42aを介して直流電源S1に、中間ローラ43は金属軸43aを介して直流電源S2に、現像ローラ44は金属軸44aを介して直流電源S3に夫々接続されており、これら直流電源S1〜S3から直流電圧が印加されるようになっている。
トナー供給ローラ42、中間ローラ43及び現像ローラ44は、夫々図示しない回転駆動装置により図示矢印方向に向けて強制的に回転されるようになっている。このため、図2から明らかなように、隣り合う中間ローラ43および現像ローラ44は、その対向部では互いに逆方向に回転することとなる。
【0029】
そして、感光体ドラム31、ケース32、帯電ブラシローラ34、クリーニングブレード35、回収ローラ36およびトナー受けシート37と、現像装置38とによってプロセスユニット12を構成しており、このプロセスユニット12が装置本体11に対して着脱自在に装着されている。
【0030】
このような構成の電子写真装置において記録紙Pに画像を記録する場合について説明する。
カセット14に積層収容された記録紙Pは回転するピックアップローラ15により順次繰り出された後フィードローラ16により送り出されてガイド17に沿って搬送される。さらに、記録紙Pは回転するフィードローラ18によって送られてプロセスユニット12の感光体ドラム31とコロナ転写装置19との間を通過する。
【0031】
プロセスユニット12の作動について説明する。感光体ドラム31は例えば周辺速度が約80mm/secとなるように回転される。感光体ドラム31の表面は、まず帯電ブラシローラ34に印加された電圧(−1100V)により−600V程度に均一に帯電され、次いで図示しない露光装置により画像情報に基づいて露光され、露光部分の電位が例えば約−50V程度に放電されて静電潜像が形成される。次いで、感光体ドラム31の表面は現像装置38により静電潜像に沿って現像されてトナー像が形成される。
【0032】
そして、感光体ドラム31の表面に形成されたトナー像は、コロナ転写装置19により感光体ドラム31とコロナ転写装置19との間を通過する記録紙Pに転写される。さらに、トナー像が転写された記録紙Pは、熱定着装置20を通過してトナー像を定着し、その後排出ローラ21によって装置本体11の外部へ排出される。この結果、解像度が良くジッタがなく充分な画像濃度を有する画像を得ることができる。
【0033】
ここで、現像装置38の作動について説明する。トナー供給ローラ42は直流電源S1により金属軸42aを介して約−550Vに印加し、中間ローラ43は直流電源S2により金属軸43aを介して−400Vに印加し、現像ローラ44は直流電源S3により金属軸44aを介して約−200Vに印加する。
【0034】
現像ローラ44は、感光体ドラム31の周速度と等しい周速度となるように制御して回転する。ここで、現像ローラ44の周速度が感光体ドラム31の周速度と等しいという内容は、両方の周速度が同じ値であることと、駆動装置などによる機械的誤差によるばらつきも許容範囲として含むものである。例えば前述したように感光体ドラム31の周速度が約80mm/secである場合、現像ローラ44の周速度は約79mm/secも許容範囲に含まれる。すなわち、この現像ローラ44の周速度約79mm/secは、感光体ドラム31の周速度が約80mm/secに対して機械的誤差の範囲である。
【0035】
中間ローラ43は、現像ローラ44の周速度に対して1.2倍ないし7倍の周速度で回転する。例えば中間ローラ43は現像ローラ44の周速度の約2倍の周速度(約160mm/sec)となるように回転される。
ここで、中間ローラ43の周速度と現像ローラ44の周速度の比を前記範囲に設定するのは次に述べる理由によるものである。すなわち、中間ローラ43の周速度が現像ローラ44の周速度に対して1.2倍未満であると、充分な濃度の画像を得ることができない。中間ローラ43の周速度が現像ローラ44の周速度に対して7倍を超えると、画像の細線部が太ってしまい解像度の低下を招くことになり、またトナーが現像装置38の外部へ飛散する現象が生じる。
このため、中間ローラ43の周速度を現像ローラ44の周速度に対して1.2倍ないし7倍の範囲に設定することが必要であり、特に1.5倍から4倍が濃度が充分で解像度も良好な画像を得る上で好ましい範囲である。これにより画像の解像度を損なうことなく充分な濃度の画像を形成するに必要な量のトナーを、第1のローラである中間ローラ43から第2のローラである現像ローラ44へ移動することができる。
【0036】
そして、トナーホッパ41に溜められたトナーTは、供給ローラ42の回転により供給ローラ42の周面に接触する中間ローラ43の周面へ送り込まれて付着する。次いで、中間ローラ43の回転により中間ローラ43の周面に付着したトナーTが中間ローラ43の周面に押圧接触するトナー薄層形成部材45を通過する。ここで、トナーTは中間ローラ43の周面に薄い層として形成されるとともに摩擦によってトナーTは充分に負帯電される。この中間ローラ43の周面に薄層に形成されたトナーTは、中間ローラ43の周面に接触する現像ローラ44の周面に移動される。
この場合、中間ローラ43に電圧を印加するとともに現像ローラ44に電圧を印加して、中間ローラ43と現像ローラ44との間に形成される電界により、中間ローラ43の周面に付着するトナーTが現像ローラ44の周面に移動される。すなわち、中間ローラ43に電圧を供給する直流電源S2と現像ローラ44に電圧を供給する直流電源S3は、中間ローラ43から現像ローラ44へトナーTを移動するトナー移動手段である。この時、中間ローラ43は現像ローラ44より早い速度で回転するとともに、中間ローラ43と現像ローラ44の対向部では、その回転方向が互いに逆向きとなっているので、トナーTの層厚さは現像ローラ44の方が厚くなっている。次いで、現像ローラ44の回転により現像ローラ44の周面に付着するトナーTが現像ローラ44の周面に接触する感光体ドラム31の表面に移動される。
【0037】
この現像装置38では、感光体ドラム31と接触して回転する第2のローラである現像ローラ44は、感光体ドラム31の周速度と同じ周速度で回転するために、感光体ドラム31にその回転方向上流側に向けた力が働かないので、画像ジッタの発生を抑制できる。
また、第1のローラである中間ローラ43においてトナー薄層形成部材45によりトナー薄層を形成するとともに、この中間ローラ43を現像ローラ44よりも速い周速度で回転させてトナーTを現像ローラ44へ移動させている。しかも、中間ローラ43と現像ローラ44との対向部では、これらローラ43,44の回転方向が互いに逆向きとなるので、中間ローラ43と現像ローラ44との対向部でのローラ間の周速差が大きくなり、中間ローラ43から現像ローラ44へ充分に摩擦帯電された充分な量のトナーを与えることができる。
従って、現像ローラ44を感光体ドラム31と同じ周速度となるように回転させても充分な濃度の画像を得ることができる。
【0038】
また、前述したように中間ローラ43を現像ローラ44より特定の範囲の速い周速度で回転することにより、画像の解像度を損なわない範囲で充分な濃度の画像を得るに適した量のトナーを中間ローラ43から現像ローラ44へ移動することができる。
【0039】
さらに、中間ローラ43と現像ローラ44とを互いに接触して配置し、トナー移動手段として中間ローラ43と現像ローラ44との間に電界を形成するという適切な手段により、中間ローラ43を現像ローラ44に比較して速い周速度で回転させても中間ローラ43にあるトナーを現像ローラ44へ確実に移動させることができる。
【0040】
そして、プロセスユニット12はこのような現像装置38を具備することにより、長期にわたって画像ジッタの発生を抑制して画像を安定させ、良好な画質の画像を形成することができる。さらに、画像形成装置はこのプロセスユニット12を具備することにより、長期にわたってジッタの発生を抑制して画像が安定し、良好な画質の画像を形成できる
第2の他の実施の形態について図3を参照して説明する。
図3はこの実施の形態に用いるプロセスユニットにおける現像装置を示す断面図であり、この図において図2と同じ部分は同じ符号を付して説明する。この実施の形態では、第1のローラである中間ローラ43と第2のローラである現像ローラ44が間隙を存して互いに離間して配置されている。ここで、中間ローラ43はアルミニウムからなる円筒体を使用し、表面粗さをRz7μm以下としている。中間ローラ43と現像ローラ44との間の間隙は0.1mmである。トナー供給ローラ42に電圧を供給する電源S1と中間ローラ43に電圧を供給する電源S2を夫々共通の交流電源Wに接続する。ここで、中間ローラ43に電圧を供給する電源S2と現像ローラ44に電圧を供給する電源S3と交流電源Wは、中間ローラ43から現像ローラ44へトナーを移動するトナー移送手段となる。
【0041】
そして、現像を行なう場合に周波数1KH、P−P電圧800Vの交流と、−400Vの直流を重畳したバイアス電圧を印加し、またトナー供給ローラ42には周波数1KH、P−P電圧800Vの交流と、−550Vの直流を重畳したバイアス電圧を印加し、その他の条件は第1の実施の形態と同じにして現像を行なった。この現像の結果、ジッタがなく解像度が良く充分な画像濃度を有する画像を記録紙に記録することができる。
【0042】
このように中間ローラ43と現像ローラ44とを互いに離間して配置し、中間ローラ43と現像ローラ44との間に交番電界を形成するという適切な手段により、中間ローラ43を現像ローラ44に比較して速い周速度で回転させても中間ローラ43にあるトナーを現像ローラ44へ確実に移動させることができる。
【0043】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されず、種々変形して実施することができる、
【0044】
【発明の効果】
本発明に係る現像装置によれば、画像ジッタの発生を抑制できるとともに、第1のローラから第2のローラへ充分に摩擦帯電された充分な量のトナーを与えることができ、第2のローラを感光体と同じ周速度となるように回転させても充分な濃度の画像を得ることができる。
【0048】
本発明に係るプロセスユニットによれば、長期にわたってジッタの発生を抑制して画像が安定し、良好な画質の画像を形成することができる。
【0049】
本発明に係る画像形成装置によれば、長期にわたってジッタの発生を抑制して画像が安定し、良好な画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における画像形成装置を示す断面図。
【図2】同実施の形態の画像形成装置に設けるプロセスユニットを示す断面図。
【図3】本発明の第2の実施の形態におけるプロセスユニットに設ける現像装置を示す断面図。
【図4】従来の一形態におけるプロセスユニットに設ける現像装置を示す断面図。
【符号の説明】
11…画像形成装置本体、
12…プロセスユニット、
13…レーザ光学系(露光装置)、
14…記録紙カセット、
19…転写装置、
20…定着装置、
31…感光体ドラム、
32…ケース、
34…帯電ブラシローラ、
38…現像装置、
41…トナーホッパ(トナー容器)、
42…トナー供給ローラ、
43…中間ローラ(第1のローラ)、
44…現像ローラ(第2のローラ)、
45…トナー薄層形成部材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device, a process unit including the developing device, and an image forming apparatus including the process unit.
[0002]
[Prior art]
In general, an image forming apparatus adopting an electrophotographic system includes a process unit that can be normally attached and detached, and this process unit includes a developing device that develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum with toner. .
[0003]
Conventionally, various developing methods such as a two-component developing method and a one-component developing method have been adopted in a developing device provided in an image forming apparatus adopting an electrophotographic method. In particular, a non-magnetic toner is used and an elastic developing method is used. A so-called non-magnetic one-component contact development method in which a thin layer of toner is formed on a roller and development is performed by pressing the developing roller against a photosensitive drum has been widely put into practical use. This developing system has a simple structure, and the peripheral surface of the developing roller, which is the counter electrode of the photosensitive drum, is very close, so that the electric field strength formed between the two becomes strong and faithful to the latent image. There is an advantage that a clear image can be obtained.
[0004]
An example of such a developing device is disclosed in Japanese Patent No. 2760501. FIG. 4 shows this developing device. In FIG. 1 , 1 is a toner container for storing toner T, 2 is a rotating toner supply roller provided inside the
[0005]
In this developing device, a thin layer of toner is formed on the peripheral surface of the developing roller, and the peripheral speed when the developing roller rotates (moving speed of the drum peripheral surface) is 1. It is set to 7 to 7 times.
That is, since the contact probability between the toner particles and other members is increased and the charging polarity of the toner is made uniform, the toner layer of the developing roller can be formed very thin. Further, since the toner layer of the developing roller is very thin, when the developing roller is rotated at a peripheral speed (moving speed on the roller peripheral surface) equivalent to the peripheral speed when the photosensitive drum rotates, the developing roller Only the toner amount equivalent to the toner adhering amount per unit area on the peripheral surface of the toner can be developed, and the density of the black background portion of the image obtained by the development is lowered and the image quality is lowered.
Therefore, the peripheral speed of the developing roller is made faster than the peripheral speed of the photosensitive drum to increase the amount of toner supplied to the photosensitive drum, thereby increasing the image density. As a result, a clear image that is faithful to the latent image is formed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional developing device has the following problems.
That is, when the developing
[0007]
By the way, the
When the developing device and the process unit are driven in such a state, a fluctuation in the peripheral speed occurs in the photosensitive drum due to a load fluctuation between the developing roller and the photosensitive drum, and an image obtained in the recording paper conveyance direction is displayed on the obtained image . Pitch unevenness, so-called image jitter occurs. For this reason, the image is unstable and the image quality is degraded.
[0008]
Accordingly, there is a demand for a developing apparatus and a process unit that employ this type of non-magnetic one-component contact developing system to suppress the generation of jitter over a long period of time and to stabilize the image and to obtain an image with good image quality. Yes.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing device that can suppress the occurrence of jitter over a long period of time and can obtain an image with a good image quality and solves the problems that have been conventionally required.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a process unit including the developing device.
[0011]
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with the process unit.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a developing device of the first aspect of the present invention, a toner container for storing the toner, the peripheral surface is formed of a conductive material, first the toner reservoir in the toner container to the peripheral surface adheres and rollers, by contact with the peripheral surface of the first roller, the frictional charging of the toner adhering to the peripheral surface of the first roller to form a thin layer of toner on the peripheral surface of the first roller A thin layer forming member, a second roller having a peripheral surface formed of a conductive material, arranged adjacent to the first roller and in contact with the surface of the rotating photoreceptor, and the first roller and the toner adhering to the peripheral surface of and a toner moving means for attaching to move on the peripheral surface of the second roller.
Said second roller, said that the photosensitive member is rotated at a peripheral speed equal to the peripheral speed when rotating, the toner image formed by adhering toner adhering to the circumferential surface on the surface of the photosensitive member, The adjacent first and second rollers rotate in opposite directions at opposite portions thereof.
[0013]
According to the configuration of the present invention, since the second roller that rotates in contact with the photosensitive member rotates at the same speed as the photosensitive member, no force directed to both sides of the rotating direction acts on the photosensitive member. Generation can be suppressed. The first roller forms a thin layer of toner and rotates the first roller at a faster peripheral speed than the second roller to move the toner from the first roller to the second roller. A sufficient amount of toner that is sufficiently triboelectrically charged can be applied to the second roller. Therefore, an image having a sufficient density can be obtained even if the second roller is rotated so as to have the same peripheral speed as that of the photosensitive member.
[0014]
According to a second aspect of the invention, in the developing device according to claim 1, the peripheral velocity at which the first roller is rotated, to the second roller is 1.2-fold of the peripheral speed when rotating 7 It is characterized by being double .
[0015]
According to the configuration of the present invention, by setting the ratio of the peripheral speeds during rotation of the first roller and the second roller within the above range, a good image with sufficient density and no reduction in resolution can be ensured. Obtainable.
[0016]
The invention according to
[0017]
The invention of claim 4 is the developing device according to claim 1, wherein the first roller and the second roller is disposed exist a gap, the toner moving means includes a first roller An alternating electric field is formed between the second roller and the second roller.
[0018]
According to the third and fourth aspects of the invention, even when the first roller is rotated at a higher peripheral speed than the second roller, the toner is reliably moved from the first roller to the second roller. Can be made.
[0019]
Process unit of the fifth aspect of the present invention, a photosensitive member rotates, claims 1 to and a developing device according to claim 4, characterized in that it is a removable from the apparatus main body.
[0020]
According to the configuration of the present invention, it is possible to obtain a process unit that can suppress the generation of jitter over a long period of time, stabilize the image, and form an image with good image quality.
[0021]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus according to the fifth aspect, an exposure device for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member, and a toner image formed on the photosensitive member of the process unit on a recording sheet. characterized by comprising a, a transfer device for transferring.
According to the configuration of the present invention, it is possible to obtain an image forming apparatus capable of suppressing the generation of jitter over a long period of time and stabilizing the image and forming an image with good image quality.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
Figure 1 is a sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus employing an electrophotographic method employed in this embodiment such as a facsimile apparatus or a laser printer, Figure 2 is an enlarged process unit to be mounted on the image forming apparatus FIG.
[0023]
The entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In the figure, 11 is an apparatus main body of the image forming apparatus , and 12 is a process unit that is detachably mounted inside the apparatus
[0024]
Next, the configuration of the
In the
[0025]
A non-magnetic one-component contact
[0026]
The
Developing
[0027]
The toner thin
[0028]
As shown in FIG. 2 , the
The
[0029]
The
[0030]
A case where an image is recorded on the recording paper P in the electrophotographic apparatus having such a configuration will be described.
The recording paper P stacked and accommodated in the
[0031]
The operation of the
[0032]
Then, the toner image formed on the surface of the
[0033]
Here, the operation of the developing
[0034]
The developing
[0035]
The
Here, the reason why the ratio between the peripheral speed of the
For this reason, it is necessary to set the peripheral speed of the
[0036]
Then, the toner T accumulated in the
In this case, the toner T is applied to the peripheral surface of the
[0037]
In the developing
The first to form a thin toner layer by the toner thin
Therefore, an image having a sufficient density can be obtained even when the developing
[0038]
Further, as described above, the
[0039]
Furthermore, by contacting the
[0040]
The
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the developing device in the process unit used in this embodiment. In this figure, the same parts as those in FIG. In this embodiment, an
[0041]
When developing, an AC voltage having a frequency of 1 KH and a PP voltage of 800 V and a bias voltage in which a DC voltage of -400 V is superimposed are applied, and the
[0042]
In this way, the
[0043]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation can be implemented,
[0044]
【The invention's effect】
According to the developing device of the present invention, the occurrence of image jitter can be suppressed, and a sufficient amount of toner that is sufficiently frictionally charged from the first roller to the second roller can be provided. Even if the is rotated so as to have the same peripheral speed as the photoconductor, an image having a sufficient density can be obtained.
[0048]
According to the process unit of the present invention, it is possible to suppress the generation of jitter over a long period of time, stabilize the image, and form an image with good image quality .
[0049]
According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to suppress the generation of jitter over a long period of time, stabilize the image, and form an image with good image quality .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a process unit provided in the image forming apparatus of the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a developing device provided in a process unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a developing device provided in a process unit in a conventional embodiment.
[Explanation of symbols]
11 ... Image forming apparatus main body,
12 ... Process unit,
13: Laser optical system (exposure device),
14 ... Recording paper cassette,
19 ... Transfer device,
20: Fixing device,
31 ... photosensitive drum,
32 ... Case,
34 ... Charging brush roller,
38 ... Developing device,
41 ... toner hopper (toner container),
42. Toner supply roller,
43: Intermediate roller (first roller),
44. Developing roller (second roller),
45: Toner thin layer forming member.
Claims (6)
周面が導電性材料で形成され、この周面に前記トナー容器に溜めたトナーが付着する第1のローラと、
前記第1のローラの周面に接触することで、前記第1のローラの周面にトナーの薄層を形成するとともに前記第1のローラの周面に付着したトナーを摩擦帯電する薄層形成部材と、
周面が導電性材料で形成され、前記第1のローラと隣り合うとともに回転する感光体の表面に接触して配置された第2のローラと、
前記第1のローラの周面に付着したトナーを前記第2のローラの周面に移動して付着させるトナー移動手段と、を具備し、
前記第2のローラは、前記感光体が回転する時の周速度と等しい周速度で回転することで、その周面に付着したトナーを前記感光体の表面に付着させてトナー像を形成し、前記隣り合う第1および第2のローラは、その対向部で互いに逆方向に回転することを特徴とする現像装置。A toner container for storing toner;
Circumferential surface is formed of a conductive material, a first roller which toner adheres to the reservoir in the toner container to the peripheral surface,
By contact with the peripheral surface of the first roller, a thin layer to frictionally charge the toner adhering to the peripheral surface of the first roller to form a thin layer of toner on the peripheral surface of the first roller forming Members,
A second roller having a peripheral surface formed of a conductive material and disposed adjacent to the first roller and in contact with the surface of the rotating photoreceptor;
Anda toner moving means for attaching to move on the peripheral surface of said first of said second roller was the toner adhering to the circumferential surface of the roller,
Said second roller, said that the photosensitive member is rotated at a peripheral speed equal to the peripheral speed when rotating, the toner image formed by adhering toner adhering to the circumferential surface on the surface of the photosensitive member, The developing device according to claim 1, wherein the first and second rollers adjacent to each other rotate in opposite directions at opposite portions thereof .
前記感光体に静電潜像を形成する露光装置と、
前記プロセスユニットの感光体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置と、を具備することを特徴とする画像形成装置。A process unit according to claim 5;
An exposure device that forms an electrostatic latent image on the photoreceptor;
Image forming apparatus characterized by comprising a, a transfer device for transferring the toner image formed on the photosensitive member of the process unit on the recording paper.
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