JP4564853B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、プリンタ、ファックス、複写機等に用いられる画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method used for a printer, a fax machine, a copying machine, and the like.
従来より1成分現像剤を用いて静電潜像を可視化する現像装置として、静電潜像担持体に対向して設けられた現像剤担持体を有し、この現像剤担持体の周囲に現像剤規制部材と現像剤供給部材とを備えたものが知られている。この現像装置において、現像器内に収容されている1成分現像剤は、現像剤担持体と現像剤供給部材との摺擦により適度に摩擦帯電されながら現像剤担持体に供給される。現像剤担持体表面に担持された現像剤は、現像剤規制部材により規制されて均一な薄層とされるとともに所望の電荷が付与さる。そして、静電潜像担持体と現像剤担持体との間の現像領域では、現像剤担持体上の現像剤が現像電界によって静電潜像担持体上の静電潜像に転移し、静電潜像がトナー像として可視化される。現像領域で現像に使用されず現像剤担持体上に残留する現像剤は、現像剤供給部材との当接部で現像剤担持体から掻き取られる。同時に現像剤担持体上には現像剤供給部材の回転により新たな現像剤が供給される。一方、現像剤供給部材によって掻き取られた現像剤は、現像剤供給部材の回転により現像器内の現像剤と混合される。上記現像剤供給部材としては、単泡性の発泡体を用いた現像装置が提案されている(例えば、特許文献1)。この単泡性の現像剤供給部材は、従来の連泡性の発泡体に比べ現像剤担持体に対する実質的な接触面積が増えるので、現像剤担持体への供給率が向上する。 Conventionally, as a developing device for visualizing an electrostatic latent image using a one-component developer, a developer carrying body provided opposite to the electrostatic latent image carrying body is provided, and development is performed around the developer carrying body. A device including a developer regulating member and a developer supply member is known. In this developing apparatus, the one-component developer accommodated in the developing device is supplied to the developer carrying member while being appropriately frictionally charged by the rubbing between the developer carrying member and the developer supply member. The developer carried on the surface of the developer carrying member is regulated by a developer regulating member to be a uniform thin layer and given a desired charge. In the development area between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier, the developer on the developer carrier is transferred to the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier by the developing electric field, The electrostatic latent image is visualized as a toner image. The developer that is not used for development in the development region and remains on the developer carrier is scraped off from the developer carrier at the contact portion with the developer supply member. At the same time, a new developer is supplied onto the developer carrier by the rotation of the developer supply member. On the other hand, the developer scraped off by the developer supply member is mixed with the developer in the developing device by the rotation of the developer supply member. As the developer supply member, a developing device using a single foam is proposed (for example, Patent Document 1). This single-foam developer supply member has a substantial contact area with the developer-carrying member as compared with a conventional open-cell foam, so that the supply rate to the developer-carrying member is improved.
ところが、特許文献1をはじめ従来提案されている多くの現像装置では、上記現像剤供給部材の現像剤供給、摩擦帯電の機能については言及しているが、現像残トナーの掻き取りに十分必要な条件が明示されていない。これは、現像剤の供給効率が向上すると、現像残トナーの掻き取り機能がおざなりになってしまうためであると考えられる。現像により消費されないトナーが現像剤担持体表面から掻き取られず残留したままの状態では、画像によりトナー消費量が場所で異なれば、現像剤担持体に残留するトナーと後で供給されるトナーとで帯電量が異なってしまう。そのために、例えばベタ有無の画像形成後にハーフトーン画像を形成すると、トナー未消費部分での現像開始電圧が変化してしまい濃度の均一なハーフトーン画像が形成できない。
However, in many of the developing apparatuses conventionally proposed including
また、一般に使用されるトナーは、粉砕法や重合法により得られ、母体樹脂中に着色剤、離型剤、極性制御剤等が分散した構成となっているが、流動性の機能を持たせるために、母体樹脂表面に外部添加剤が点在した構成となっている。しかし、現像により消費されないトナーが現像剤担持体表面から掻き取られず残留したままの状態では、現像剤供給部材や現像剤規制部材との摩擦により外部添加剤が母体樹脂中に埋没し、流動性の低下、トナー帯電特性の変化等のトナー劣化が促進される。また、トナーの劣化により、現像剤担持体上にトナーが付着する所謂トナーフィルミングが発生しやすくなって、現像剤担持体表面の帯電性能を維持できない。 Further, generally used toner is obtained by a pulverization method or a polymerization method, and has a constitution in which a colorant, a release agent, a polarity control agent, etc. are dispersed in a base resin, but has a fluidity function. Therefore, the external additive is scattered on the surface of the base resin. However, when the toner that is not consumed by the development remains without being scraped off the surface of the developer carrier, the external additive is buried in the base resin due to friction with the developer supply member and the developer regulating member, and the fluidity Toner deterioration such as a decrease in toner and a change in toner charging characteristics is promoted. Further, due to the deterioration of the toner, so-called toner filming in which the toner adheres to the developer carrying member is likely to occur, and the charging performance on the surface of the developer carrying member cannot be maintained.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体上の現像残トナーの残留を抑制することにより、トナーの劣化を低減し、現像剤担持体表面の帯電性能を維持することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the deterioration of the toner by suppressing the remaining of the development residual toner on the developer carrying member, and thereby the developer carrying member. It is an object to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of maintaining the surface charging performance.
上記目的を達成するために、請求項1の画像形成装置は、該像担持体に対向して設けられ現像器内に収容された現像剤を担持して搬送する回動可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤担持体に当接して現像剤の供給及び掻き取りを行う回動可能な現像剤供給部材とを備えた画像形成装置において、上記現像剤に凝集度が4〜80%の範囲で変化する1成分現像剤を用い、上記現像剤担持体は芯金上にJIS−A硬度が10〜70°である弾性層を有し、上記現像剤供給部材は、JIS−A硬度が10〜30°である材料からなる厚みdmmの弾性層が形成され、該現像剤供給部材の上記現像剤担持体への喰い込み量Xmmが0mm<Xmm<1.8mm<dmmであり、上記現像剤担持体と上記現像剤供給部材との当接部で互いの表面が順方向に移動し、該現像剤担持体の周速VDRと現像剤供給部材の周速VSPとの比が|VSP/VDR|≦0.5若しくは1.5≦|VSP/VDR|≦4であることを特徴とするものである。
請求項2の画像形成装置は、請求項1の画像形成装置において、上記比が0.4≦|V SP /V DR |≦0.5若しくは1.5であることを特徴とするものである。
請求項3の画像形成装置は、潜像担持体に対向して設けられ現像器内に収容された現像剤を担持して搬送する回動可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤担持体に当接して現像剤の供給及び掻き取りを行う回動可能な現像剤供給部材とを備える画像形成装置において、上記現像剤に凝集度が4〜80%の範囲で変化する1成分現像剤を用い、上記現像剤担持体は、芯金上にJIS−A硬度が10〜70°である弾性層を有し、上記現像剤供給部材は、JIS−A硬度が10〜30°であり可撓性を有する材料からなる厚みdmmの可撓性層が形成され、該現像剤供給部材の上記現像剤担持体への喰い込み量Xmmが0mm<Xmm<1.8mm<dmmであり、上記現像剤担持体と上記現像剤供給部材との当接部で互いの表面が逆方向に移動し、該現像剤担持体の周速VDRと現像剤供給部材の周速VSPとの比が0.8≦|VSP/VDR|≦3であることを特徴とするものである。
請求項4の画像形成装置は、請求項2の画像形成装置において、上記比が0.8≦|V SP /V DR |≦1.5であることを特徴とするものである。
請求項5の画像形成装置は、請求項1又は3の画像形成装置において、上記現像剤担持体の弾性層がゴム材料からなることを特徴とするものである。
請求項6の画像形成装置は、請求項1又は3の画像形成装置において、上記現像剤供給部材の上記材料が発泡ポリウレタンであることを特徴とするものである。
請求項7の画像形成装置は、請求項1又は3の画像形成装置において、上記現像器内の現像剤を該現像剤供給部材から離す方向へ移送する現像剤移動部材を備えていることを特徴とするものである。
請求項8の画像形成装置は、請求項1又は3の画像形成装置において、上記現像剤担持体の径を18mm、上記現像剤供給部材の径を16mm、該現像剤担持体に対する該現像剤供給部材の喰い込み量を1mmとし、該現像剤担持体と該現像剤供給部材との当接部で互いの表面が逆方向に移動し、該現像剤担持体と該現像相供給部材との周速比|VSP/VDR|が0.9となる条件で連続作動するとき、該現像剤担持体の摩耗量が0.5μm/hr以上であることを特徴とするものである。
請求項9の画像形成装置は、請求項1又は3の画像形成装置において、上記現像剤に、トナー粒子の平均径による面積に対する投影面積の比率が90%以上である球形トナーを用いることを特徴とするものである。
請求項10の画像形成装置は、請求項1又は3の画像形成装置において、上記現像剤担持体と上記現像剤規制部材と上記現像剤供給部材とは、画像形成装置本体に対して着脱可能な一体構成物として構成されることを特徴とするものである。
請求項11の画像形成方法は、現像器内に収容された1成分現像剤を現像剤供給部材により現像剤担持体に供給及び掻き取りを行って、該現像剤担持体上の現像剤を現像剤規制部材により規制し、該現像剤担持体と予め潜像が形成された像担持体との間に形成された現像電界により、該像担持体上の潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する画像形成方法において、上記現像剤に凝集度が4〜80%の範囲で変化する1成分現像剤を用い、上記現像剤担持体は芯金上にJIS−A硬度が10〜70°である弾性層を有し、上記現像剤供給部材は、JIS−A硬度が10〜30°である材料からなる厚みdmmの弾性層が形成され、該現像剤供給部材の上記現像剤担持体への喰い込み量Xmmが0mm<Xmm<1.8mm<dmmであり、上記現像剤担持体と上記現像剤供給部材との当接部で互いの表面が順方向に移動するように回転させ、該現像剤担持体の周速VDRと現像剤供給部材の周速VSPとの比を|VSP/VDR|≦0.5若しくは1.5≦|VSP/VDR|≦4とすることを特徴とするものである。
請求項12の画像形成方法は、請求項11の画像形成方法において、上記比が0.4≦|V SP /V DR |≦0.5若しくは1.5であることを特徴とするものである。
請求項13の画像形成方法は、現像器内に収容された1成分現像剤を現像剤供給部材により現像剤担持体に供給及び掻き取りを行って、該現像剤担持体上の現像剤を現像剤規制部材により規制し、該現像剤担持体と予め潜像が形成された像担持体との間に形成された現像電界により、該像担持体上の潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する画像形成方法において、上記現像剤に凝集度が4〜80%の範囲で変化する1成分現像剤を用い、上記現像剤担持体は、芯金上にJIS−A硬度が10〜70°である弾性層を有し、上記現像剤供給部材は、JIS−A硬度が10〜30°であり可撓性を有する材料からなる厚みdmmの可撓性層が形成され、該現像剤供給部材の上記現像剤担持体への喰い込み量Xmmが0mm<Xmm<1.8mm<dmmであり、上記現像剤担持体と上記現像剤供給部材との当接部で互いの表面が逆方向に移動するように回転させ、該現像剤担持体の周速VDRと現像剤供給部材の周速VSPとの比を0.8≦|VSP/VDR|≦3とすることを特徴とするものである。
請求項14の画像形成方法は、請求項13の画像形成方法において、上記比が0.8≦|V SP /V DR |≦1.5であることを特徴とするものである。
請求項15の画像形成方法は、請求項11又は13の画像形成方法において、上記現像器内の現像剤を現像剤移動部材により該現像剤供給部材から離す方向へ移送することを特徴とするものである。
請求項16の画像形成方法は、請求項11又は13の画像形成方法において、上記現像剤担持体の径を18mm、上記現像剤供給部材の径を16mm、該現像剤担持体に対する該現像剤供給部材の喰い込み量を1mmとし、該現像剤担持体と該現像剤供給部材との当接部で互いの表面が逆方向に移動し、該現像剤担持体と該現像相供給部材との周速比|VSP/VDR|が0.9となる条件で連続作動するとき、該現像剤担持体の摩耗量が0.5μm/hr以上である材料を該現像剤担持体に用いることを特徴とする画像形成方法。
請求項17の画像形成方法は、請求項11又は13の画像形成方法において、上記現像剤にトナー粒子の平均径による面積に対する投影面積の比率が90%以上である球形トナーを用いることを特徴とするものである。
この画像形成装置及び画像形成方法によれば、現像剤供給部材が現像剤担持体に当接することによって現像剤担持体上のトナーが掻き取られるとともに現像剤担持体上にトナーが新たに供給されて現像剤担持体上のトナーが入れ替わる。この際、現像剤担持体と現像剤供給部材との周速比が上記範囲に設定されているため、後述する実験結果から明らかなように、現像剤供給部材による掻き取り率が高く、現像剤担持体上に現像残トナーが残留することを抑制する。
In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to
The image forming apparatus according to
The image forming apparatus according to claim 3, a rotatable developer carrying member for carrying and conveying the developer contained in the developing device provided opposite to the latent image carrier, the developer bearing member In the image forming apparatus comprising: a developer regulating member that regulates the amount of the developer; and a rotatable developer supply member that contacts the developer carrying member and supplies and scrapes the developer. And the developer carrying member has an elastic layer having a JIS-A hardness of 10 to 70 ° on the core bar, and the developer carrying member has a cohesion degree of 4 to 80%. The developer supply member is formed with a flexible layer having a thickness of dmm made of a flexible material having a JIS-A hardness of 10 to 30 °, and the developer supply member bites into the developer carrier. The amount Xmm is 0 mm <Xmm <1.8 mm <dmm, and the developer carrier and the development Agent mutual surface contact portion between the supplying member is moved in the opposite direction, the ratio of the circumferential speed V DR of the developer carrying member and the circumferential speed V SP of the developer supply member is 0.8 ≦ | V SP / V DR | ≦ 3 .
An image forming apparatus according to a fourth aspect is the image forming apparatus according to the second aspect, wherein the ratio is 0.8 ≦ | V SP / V DR | ≦ 1.5.
An image forming apparatus according to a fifth aspect is the image forming apparatus according to the first or third aspect, wherein the elastic layer of the developer carrying member is made of a rubber material.
An image forming apparatus according to a sixth aspect is the image forming apparatus according to the first or third aspect, wherein the material of the developer supply member is polyurethane foam.
The image forming apparatus according to
The image forming apparatus according to claim 8, in the image forming apparatus according to
The image forming apparatus according to claim 9, in the image forming apparatus according to
The image forming apparatus according to claim 10, in the image forming apparatus according to
The image forming method according to claim 11 , wherein the one-component developer contained in the developing device is supplied to the developer carrying member by the developer supplying member and scraped to develop the developer on the developer carrying member. The toner is regulated by a developer regulating member, and a developer is attached to the latent image on the image carrier by a developing electric field formed between the developer carrier and an image carrier on which a latent image has been previously formed. In the image forming method for forming an image, a one-component developer having a cohesion degree in the range of 4 to 80% is used for the developer , and the developer carrier has a JIS-A hardness of 10 to 70 on a core metal. The developer supplying member has an elastic layer having a thickness of dmm made of a material having a JIS-A hardness of 10 to 30 °, and the developer carrying member of the developer supplying member. The bite amount Xmm is 0 mm <Xmm <1.8 mm <dmm, The developer carrier and the developer supply member are rotated so that their surfaces move in the forward direction at the contact portion between the developer carrier and the developer supply member, and the peripheral speed VDR of the developer carrier and the peripheral speed V of the developer supply member the ratio of the SP | is characterized in that a ≦ 4 | V SP / V DR | ≦ 0.5 or 1.5 ≦ | V SP / V DR .
The image forming method of claim 12 is the image forming method of claim 11, wherein the ratio is 0.4 ≦ | V SP / V DR | ≦ 0.5 or 1.5. .
The image forming method according to claim 13, wherein the one-component developer contained in the developing device is supplied to the developer carrying member by the developer supplying member and scraped to develop the developer on the developer carrying member. The toner is regulated by a developer regulating member, and a developer is attached to the latent image on the image carrier by a developing electric field formed between the developer carrier and an image carrier on which a latent image has been previously formed. In the image forming method for forming an image, a one-component developer having a cohesion degree in the range of 4 to 80% is used for the developer , and the developer carrier has a JIS-A hardness of 10 to 10 on a cored bar. The developer supplying member has a flexible layer having a thickness of dmm made of a flexible material having a JIS-A hardness of 10 to 30 °. The feed member bites into the developer carrier Xmm is 0 mm <Xmm <1.8 m m <a dmm, the developer carrying member and the developer is rotated so that their surfaces at the contact portion between the supply member moves in the opposite direction, the developer carrying member of the peripheral speed V DR and the developer The ratio of the supply member to the peripheral speed V SP is 0.8 ≦ | V SP / V DR | ≦ 3.
An image forming method according to a fourteenth aspect is the image forming method according to the thirteenth aspect, characterized in that the ratio is 0.8 ≦ | V SP / V DR | ≦ 1.5.
The image forming method of 請 Motomeko 1 5, and characterized in that in the image forming method according to claim 11 or 13, to transfer a direction away from the developer supplying member by the developer moving member the developer within the developing device To do.
The image forming method of claim 16 is the image forming method of claim 11 or 13 , wherein the developer carrying member has a diameter of 18 mm, the developer supply member has a diameter of 16 mm, and the developer with respect to the developer carrying member. The amount of biting of the supply member is 1 mm, the surfaces of the developer carrier and the developer supply member are moved in opposite directions at the contact portion between the developer carrier and the developer phase supply member. When the peripheral speed ratio | V SP / V DR | is continuously operated under a condition of 0.9, a material having a wear amount of the developer carrier of 0.5 μm / hr or more is used for the developer carrier. An image forming method.
The image forming method according to
According to the image forming apparatus and the image forming method, when the developer supply member comes into contact with the developer carrier, the toner on the developer carrier is scraped off, and the toner is newly supplied onto the developer carrier. As a result, the toner on the developer carrier is replaced. At this time, since the peripheral speed ratio between the developer carrier and the developer supply member is set in the above range, the developer supply member has a high scraping rate, as is apparent from the experimental results described later, and the developer. Residual development residual toner is prevented from remaining on the carrier.
本発明によれば、現像剤担持体上の現像残トナーの残留を抑制することにより、トナーの劣化を低減し、現像剤担持体表面の帯電性能を維持することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供できるという優れた効果がある。 According to the present invention, an image forming apparatus and an image forming apparatus capable of reducing the deterioration of the toner and maintaining the charging performance of the surface of the developer carrying body by suppressing the remaining of the development residual toner on the developer carrying body. There is an excellent effect that a method can be provided.
以下、本発明を画像形成装置であるプリンタに適用した場合の第1の実施形態について説明する。まず、プリンタの全体概略構成及び動作について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンタの全体概略構成を示す構成図である。このプリンタは、像担持体であるドラム状の感光体1の周辺に、感光体1の表面を一様帯電する帯電ローラ2、画像情報に基づいて変調されたレーザー光線等を感光体1に照射する露光装置3、感光体1に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置4、感光体1上に形成されたトナー像を転写材としての転写紙Pに転写する転写ベルト5、転写後に感光体1上に残ったトナーを除去するクリーニング装置6等が順に配設されている。また、図示しない給紙トレイ等から感光体1と転写ベルト5との間に感光体1の回転と同期して転写紙Pを給紙・搬送するレジストローラ対7と、転写紙P上のトナー像の定着を行う図示しない定着装置とが備えられている。
A first embodiment when the present invention is applied to a printer which is an image forming apparatus will be described below. First, the overall schematic configuration and operation of the printer will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall schematic configuration of a printer according to the present embodiment. This printer irradiates the
上記構成のプリンタにおいて、矢印a方向に回転する感光体1の表面は、帯電ローラ2で正又は負の所定の帯電電位に一様帯電された後、画像情報に基づいて変調されたレーザー光線が感光体軸方向にスキャンされて照射される。これにより、感光体1上に静電潜像が形成される。感光体1上に形成された静電潜像は、現像領域において、現像装置4により帯電したトナーを付着させることで現像されトナー像となる。一方、転写紙Pは図示しない給紙搬送装置で給紙・搬送され、レジストローラ7対により所定のタイミングで感光体1と転写ベルト5とが対向する転写部に送出・搬送される。そして、転写ベルト5により、転写紙20に感光体1上のトナー像とは逆極性の電荷を付与することで、感光体1上に形成されたトナー像が転写紙Pに転写される。次いで、転写紙Pは、感光体1から分離され、図示しない定着装置に送られ、定着装置でトナー像が定着された後、装置外に排出される。転写ベルト5でトナー像が転写された後の感光体1の表面は、クリーニング装置6のクリーニングブレード61によりクリーニングされ、感光体1上に残ったトナーが除去される。
In the printer having the above configuration, the surface of the
図2は、上記現像装置の構成を示す構成図である。図2に示すように、この現像装置4は、現像器40の開口部から周面の一部を露出させて感光体1に対向する現像剤担持体としての現像ローラ41と、現像剤供給部材としての供給ローラ42と、現像剤規制部材としての規制ブレード43とを備える。また、現像器40内には、現像剤移送部材としてのアジテータ44を備えている。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the developing device. As shown in FIG. 2, the developing
上記現像装置4において、現像器40内に収容されている現像剤は、上記アジテータ44により撹拌されながら、供給ローラ42の表面に機械的に供給され担持される。供給ローラ42は、トナーを担持しながら現像ローラ41との対向部まで搬送し、現像ローラ41に摺察しながらトナーを適度に摩擦帯電しながら供給する。現像ローラ41に供給されたトナーは、現像ローラ41にトナーを介して当接している規制ブレード43により適当な層厚に薄層化される。同時に、現像ローラ41に供給されたトナーは、現像ローラ41と規制ブレード43との間に挟まれることで現像ローラ41表面、規制ブレード43表面と摩擦され、所望の極性に摩擦帯電される。そして、現像ローラ41の矢印方向の回転により、感光体1との対向部である現像領域に搬送される。現像領域では、現像ローラ41上のトナー層が現像電界によって感光体1上の静電潜像に転移し、静電潜像がトナー像として可視化される。現像領域で現像に使用されず現像ローラ41上に残留するトナー層は、供給ローラ42との当接部で現像ローラ41から掻き取られる。同時に現像ローラ41上には供給ローラ42の回転により現像剤が新たに供給される。一方、供給ローラ42によって掻き取られた現像剤は、供給ローラ42の回転により現像器40内に戻され、アジテータ44の回転により供給ローラ42から離れる方向に移送されて、現像器40内で攪拌混合される。
In the developing
上記規制ブレード43は、図2に示すように先端が現像ローラ41の回転方向に対して下流側を向き、規制ブレ−ド43の中央部が当接する、いわゆる腹当て当接である。規制ブレード43の当接方法は、これに限られず逆方向でも可能であるし、エッジ当接でも可能である。規制ブレード43の材料には、厚さ0.1〜0.15[mm]のSUS304等の金属や、厚み1〜2[mm]のポリウレタンゴム等のゴム材料やシリコン樹脂等の比較的硬度の高い樹脂材料が使用可能である。金属以外でもカ−ボンンブラック等を混ぜ込む事により低抵抗化出来るので、バイアス電源を接続して現像ローラ41との間に電界を形成することも可能である。
As shown in FIG. 2, the
また、上記規制ブレード43はホルダからの自由端長として10〜15[mm]が好ましい。上限を越えると現像装置4が大きくなってコンパクトに納めることができなくなり、下限を下回ると現像ローラ41表面と接触するときに振動が生じやすくなり画像上に横方向の段々ムラ等の異常画像が発生し易くなる。当接圧は0.049〜2.45[N/cm](5〜250[gf/cm])の範囲が良好である。上限を越えると現像ローラ41上のトナ−付着量が減少し且つトナ−帯電量が増加し過ぎるので、現像量が減少して画像濃度が低くなる。下限を下回ると薄層が均一に形成されずにトナ−の固まりが規制ブレード43を通過することもあり、画像品質が著しく低下する。また、規制ブレード43の当接角度は先端が現像ローラ41の下流側を向く方向で現像ローラ41の接線に対して10〜45゜が良好である。規制ブレード43と現像ローラ41に挟まれたトナ−の薄層形成に不必要な分は、現像ローラ41から剥ぎ取られ、目標範囲である単位面積当たり0.4〜0.8[mg/cm2]の均一な厚みを持った薄層が形成される。この時のトナ−帯電は最終的に−10〜−30[μC/g]の範囲である。なお、本実施形態では、規制ブレード43には、厚み0.1mmのSUS板を使用し、その当接圧は60[gf/cm]に設定した。このとき、現像ローラ上に目標のトナー付着量を得ることができた。
The
上記供給ロ−ラ42は、可撓性を有する材料、例えば発泡ポリウレタン等で構成され、50〜500μmの径のセルでトナ−を保持し易い構造となっている。また、供給ローラの硬度は10〜30゜(JIS−A)と比較的低く、現像ローラ41とも均一に当接させることができる。
The
次に、本発明の特徴部となる上記現像ローラと上記供給ローラとの線速比について説明する。第1の実施形態において、上記供給ローラ42は、現像ローラ41と逆方向に回転、すなわち両ローラ41,42の当接部で互いに表面が順方向に移動するように回転駆動されている。供給ローラ42上(若しくは供給ローラ42内部)に存在する所定極性のトナーは、両ローラ41,42の当接部で互いに表面が順方向に回転する両ローラ41、42の間に挟まれることにより摩擦帯電効果で帯電電荷を得る。そして、供給ローラ42上のトナーは、この摩擦帯電効果による静電気力と現像ローラ41の表面粗さによる搬送効果とにより現像ローラ41上に保持されるようになる。しかし、この時の現像ローラ41上のトナー層は均一ではなくかなり過剰に付着している(1〜3[mg/cm2])。そこで、本実施形態では、現像ローラ41の線速をVDRとし、供給ローラ42の線速をVSPとするとき、両ローラ41,42の線速比を|VSP/VDR|≦0.5若しくは1.5≦|VSP/VDR|≦4の範囲とすることを特徴とする。
Next, the linear speed ratio between the developing roller and the supply roller, which is a feature of the present invention, will be described. In the first embodiment, the
図3は、上記現像ローラと供給ローラとの線速比に対する掻き取り率との関係を示す特性図である。掻き取り率の定義はある色のトナーを担持した供給ローラが別の色のトナーを担持した現像ローラに接触する時に一度の接触でどれだけの相互移動が発生するかであり、色度の分布で見る事により最初のトナー量と接触後のそれぞれのトナー量を算出することができる。図3に示すように、新しいトナー(図中Newで示す)を使用した場合では線速比が0.6、1.2の臨界部内で掻き取り率が70%を下回っている。劣化して凝集率が80%となった古いトナー(図中Oldで示す)を使用した場合は線速比が0.5、1.5の臨界部内で掻き取り率が70%を下回っている。以上の結果から、掻き取り率70%以上を得るためには、現像ローラ41と供給ローラ42との線速比を|VSP/VDR|≦0.5若しくは|VSP/VDR|≧1.5の範囲とすることが好ましいことがわかる。掻き取り率が70%を下回る場合には、トナーが劣化し、経時でトナー帯電特性が変化したり、トナーフィルミングが発生したりして、画像品質が低下してしまう。一方、現像ローラ41と供給ローラ42との線速比|VSP/VDR|が4を上回ると、現像ローラ41と供給ローラとの線速差が過剰となり当接部で摩擦熱が発生してしまう。そのために、当接部近傍に存在するトナーが溶融しやすくなり、ローラ41,42へのフィルミングが発生しやすくなってしまい好ましくない。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the scraping rate and the linear velocity ratio between the developing roller and the supply roller. The definition of the scraping rate is how much mutual movement occurs in one contact when a supply roller carrying one color toner contacts a developing roller carrying another color toner, and the distribution of chromaticity By looking at, it is possible to calculate the initial toner amount and the respective toner amounts after contact. As shown in FIG. 3, when a new toner (shown as New in the figure) is used, the scraping rate is less than 70% in the critical portion where the linear speed ratio is 0.6 and 1.2. When using old toner (denoted by Old in the figure) whose agglomeration rate is 80% due to deterioration, the scraping rate is less than 70% in the critical portion where the linear speed ratio is 0.5 and 1.5. . From the above results, in order to obtain a scraping rate of 70% or more, the linear velocity ratio between the developing
次に、第2の実施形態について説明する。図4は、第2の実施形態に係る現像装置の構成を示す構成図である。なお、第2の実施形態に係る現像装置においては、供給ローラの回転方向以外は同一であるので、同一符号を付し説明を省略する。図4に示すように、第2の実施形態において、上記供給ローラ42は、現像ローラ41と順方向に回転、すなわち両ローラ41,42の当接部で互いに表面が逆方向に移動するように回転駆動されている。供給ローラ42上(若しくは供給ローラ42内部)に存在する所定極性のトナーは、両ローラ41,42の接触点で互いに反対方向に回転する両ローラ41、42の間に挟まれることにより摩擦帯電効果で帯電電荷を得る。そして、供給ローラ42上のトナーは、この摩擦帯電効果による静電気力と現像ローラ41の表面粗さによる搬送効果とにより現像ローラ41上に保持されるようになる。しかし、この時の現像ローラ41上のトナー層は均一ではなくかなり過剰に付着している(1〜3[mg/cm2])。そこで、本実施形態では、現像ローラ41の線速をVDRとし、供給ローラ42の線速をVSPとするとき、両ローラの41,42線速比を0.8≦|VDR/VSP|≦3の範囲とすることを特徴とする。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 4 is a configuration diagram showing the configuration of the developing device according to the second embodiment. Note that, in the developing device according to the second embodiment, since the direction other than the rotation direction of the supply roller is the same, the same reference numerals are given and description thereof is omitted. As shown in FIG. 4, in the second embodiment, the
図5は、上記現像ローラと供給ローラとの線速比に対する掻き取り率を示す特性図である。図5に示すように、新しいトナー(図中Newで示す)を使用した場合では線速比が0.7の臨界部を下回ると掻き取り率が70%を下回っている。劣化して凝集率が80%となった古いトナー(図中Oldで示す)を使用した場合は線速比が0.8の臨界部を下回ると掻き取り率が70%を下回っている。以上の結果から、掻き取り率70%以上を得るためには、両ローラの線速比を|VDR/VSP|≧0.8の範囲とすることが好ましいことがわかる。掻き取り率が70%を下回る場合には、トナーが劣化し、経時でトナー帯電特性が変化したり、トナーフィルミングが発生したりして、画像品質が低下してしまう。一方、現像ローラ41と供給ローラ42との線速比|VSP/VDR|が3を上回ると、現像ローラ41と供給ローラとの線速差が過剰となり当接部で摩擦熱が発生してしまう。そのために、当接部近傍に存在するトナーが溶融しやすくなり、ローラ41,42へのフィルミングが発生しやすくなってしまい好ましくない。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a scraping rate with respect to a linear speed ratio between the developing roller and the supply roller. As shown in FIG. 5, when a new toner (shown as New in the figure) is used, the scraping rate is less than 70% when the linear speed ratio falls below a critical portion of 0.7. In the case of using old toner (denoted by Old in the figure) that has deteriorated to an aggregation rate of 80%, the scraping rate is less than 70% when the linear speed ratio falls below the critical part of 0.8. From the above results, it can be seen that in order to obtain a scraping rate of 70% or more, it is preferable that the linear velocity ratio of both rollers is in a range of | V DR / V SP | ≧ 0.8. When the scraping rate is less than 70%, the toner deteriorates, the toner charging characteristics change over time, or toner filming occurs, and the image quality is lowered. On the other hand, if the linear velocity ratio | V SP / V DR | between the developing
また、第1及び第2の実施形態においては、現像ローラ41に対する供給ローラ42の喰い込み量を以下のように設定することが好ましい。図6は、現像ローラに対する供給ローラの喰い込み量を説明する説明図である。図6に示すように現像ローラ径をR1、供給部材の径をR2、供給ローラの内弾性部材の厚みをd2とし、喰い込み量をXとしたとき、0<X<1.8<d2の関係を満たすことが好ましい。喰い込み量Xを調整することで、さらに掻き取り率を向上させることができる。本実施形態では、R1=R2=16mm、d2=2mm、X=1.2mmとして均一な画像を得ているが、喰い込み量Xが1.8mmを越えると現像ローラに弾性体のピッチが現れ供給が不均一な状態となる。なお、現像ローラ41に対する供給ローラ42の喰い込み量は、トナ−の帯電特性、供給性に依存するので、上記範囲で最適条件を設定する必要がある。また、現像ローラ41に対する供給ローラ42の喰い込み量は、最終的には現像を駆動するモータ及びギヤヘッドの特性にも依存するので、全ての駆動系を含めた上で検討を行うことが必要である。本実施形態ではユニット有効幅が240mm(A4縦)の場合、必要なトルクは14.7〜24.5N・cm(1.5〜2.5[kgf・cm])である。
In the first and second embodiments, it is preferable to set the amount of biting of the
また、図2及び図4に示すように、現像器40内には、現像器40内の現像剤を供給ローラ42から遠ざかる方向へ移送する現像剤移送部材であるアジテータ44を配設するとよい。現像器40内のトナーは、アジテータ44の回転により現像ローラ41と供給ローラ42との間の供給ニップ部や、現像ローラ41と規制ブレード43との間の規制ニップ部を通過する頻度が減る。その結果、供給ニップ部や規制ニップ部での摩擦によるトナー劣化が低減され、寿命が延びる。
As shown in FIGS. 2 and 4, an
次に、第1及び第2の実施形態で用いられる現像ローラの構成について説明する。本実施形態で用いられる感光体1には、アルミ素管をベースとした剛体ドラムを使用している。そのため、本実施形態で用いられる現像ローラ41は芯金上に弾性層が形成された構成であることが好ましい。現像ローラ41の弾性層には、硬度(JIS−A)が10〜70°であるゴム材料を用いることが好ましい。現像ローラ41の直径は10〜30mmが好ましい。現像ローラ41の表面は適宜あらして表面粗さRz(十点平均粗さ)を1〜4μmとした。この表面粗さRzの範囲は、トナーの体積平均粒径に対して13〜80%となり、現像ローラ41の表面に埋没することなくトナーが搬送される範囲である。ここで、現像ローラ41のゴム材料として使用できるものとしては、シリコン、ブタジエン、NBR、ヒドリン、EPDM等を挙げることができる。本実施形態では、硬度(JIS−A)が30゜直径が16mmの現像ローラ41を用いた。
Next, the configuration of the developing roller used in the first and second embodiments will be described. The
また、上記現像ローラ41の表層を樹脂でコートしてもよい。現像ローラ41の表層をコートする材料は、帯電極性がトナーと逆極性であることが好ましい。使用する材料としては、シリコン、アクリル、ポリウレタン等を含有する樹脂、ゴム材料を挙げることができる。これに導電性を得るために適宜カ−ボンブラック等の導電性材料を含有させてもよい。更に均一に現像ローラ41にコートできるように、他の樹脂を混ぜ合わせることもある。電気抵抗に関してはコート層を含めてバルクの体積抵抗率を設定するもので、103〜108Ω・cmに設定できるようにベース層の抵抗と調整を行う。
Further, the surface layer of the developing
また、上記現像ローラ41は、材料に依存するが、単一層の構成であってもよい。現像ローラ41は経時で削れるが、トナーその他のものが付着して表面上に所謂トナーフィルミングが発生する場合がある。原因はトナーと現像ローラ41表面の付着力の増加によるものが大きいがトナーの添加剤埋没による流動性低下も大きな要因となる。そこで、現像ローラ41に摩耗しやすい材料を用いて現像ローラ41の磨耗を積極的に行ってもよい。現像ローラ41としてはどの厚さであっても体積固有抵抗が同じになるように構成する事で現像能力は安定化できる。材料としてはシリコン、ブタジエン、NBR、ヒドリン、EPDM等のゴム材料にカーボンブラック等の導電剤を分散させるものであるが、どれだけ削れても抵抗が変化しないようにするものでマクロレベルの分散の均一性向上により現像特性の安定化が可能となる。現像ローラ41に用いる材料としては、具体的には、現像ローラ41の径を18mm、供給ローラ42の径を16mm、現像ローラ41に対する供給ローラ42の喰い込み量を1mmとし、現像ローラ41と供給ローラ42との当接部で互いの表面が逆方向に移動し、現像ローラ41と供給ローラ42との周速比|VSP/VDR|が0.9となる条件で連続作動するとき、現像ローラの摩耗量が0.5[μm/hr]以上となるようなものを用いることが好ましい。摩耗量が[μm/hr]を下回ると、従来の体表面エネルギー材料(シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等)をコートしたものであれば問題ないが、通常のゴム材料(ブタジエン、ヒドリン等)で現像剤と親和力のあるものは現像剤が付着しやすくなり、経時的にフィルミングが発生しやすくなり好ましくない。
Further, the developing
次に、本実施形態で用いられるトナーについて説明する。トナーは、ポリエステル、ポリオ−ル、スチレンアクリル等の母体樹脂に帯電制御剤(CCA)及び色剤を混合したものであり、その周りにシリカ、酸化チタン等の外添剤を添加することで流動性を高めている。添加剤の粒径は通常0.1〜1.5μmの範囲である。色剤としてはカーボンブラック、フタロシアニンブルー、キナクリドン、カーミン等を挙げることができる。トナーには、更に場合によってワックス等を分散混合させた母体トナーに上記種類の添加剤を外添しているものも使用することができる。トナーの体積平均粒径は3〜12μmの範囲が好適である。本実施形態で用いたトナーは、メイン樹脂にポリエステル、添加剤にシリカ、チタンを外添している。また、トナーの体積平均粒径は6μmであり、1200dpi以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能である。 Next, the toner used in this embodiment will be described. The toner is made by mixing a charge control agent (CCA) and a colorant with a base resin such as polyester, polyol, styrene acrylic, etc., and flows by adding external additives such as silica and titanium oxide around the toner. Increases sex. The particle size of the additive is usually in the range of 0.1 to 1.5 μm. Examples of the colorant include carbon black, phthalocyanine blue, quinacridone, and carmine. As the toner, a toner obtained by externally adding the above-mentioned types of additives to a base toner in which wax or the like is dispersed and mixed may be used. The volume average particle diameter of the toner is preferably in the range of 3 to 12 μm. The toner used in this embodiment is externally added with polyester as a main resin and silica and titanium as additives. Further, the volume average particle diameter of the toner is 6 μm, and it can sufficiently cope with a high resolution image of 1200 dpi or more.
また、トナーには、凝集度が4〜80%の範囲で変化するものを用いる。トナー凝集度が4%を下回るトナーは、流動性は極めて高くなるが、実際にはトナー母体に対して極めて多量の添加剤を混入する必要がある。そのため、トナー母体に対する添加剤による被覆率が異常に高くなると同時に、トナー母体表面に付着しきれなかった添加剤がトナー中に存在することになる。添加剤はシリカに代表されるように樹脂に対して非常に硬度が高いので、現像ローラ41や感光体1等の部材を傷つけることになり、部材劣化を促進させてしまうため好ましくない。
In addition, a toner whose aggregation degree changes in the range of 4 to 80% is used. A toner having a toner aggregation degree of less than 4% has extremely high fluidity. However, in practice, it is necessary to add a very large amount of an additive to the toner base. Therefore, the coverage of the toner base material with the additive becomes abnormally high, and at the same time, an additive that has not been able to adhere to the surface of the toner base body is present in the toner. Since the additive has a very high hardness with respect to the resin as typified by silica, it is not preferable because it damages members such as the developing
なお、トナーの凝集度の測定は特開平7−160033号公報に記載されているトナー凝集度の測定方法及び定義による。このトナー凝集度の測定方法は、篩の目開きが150μm(上段)、75μm(中段)、45μm(下段)の組合せの第1組のものと、篩の目開きが75μm(上段)、45μm(中段)、22μm(下段)の組合せの第2組のものとを用いる。そして、上段の篩にトナー2グラムを載せ、振幅1mmで、T=20+|(1.6−W)/0.016|[sec](但しWはトナーの動的見掛け比重であって、W=(P−a)c/100+aの数式で計算され、P;固め見掛け比重、a;ゆるみ見掛け比重、c;ゆるみ見掛け比重と固め見掛け比重との比から求めた圧縮度)の数式で計算された時間を振動させた後、各篩に残留したトナーの重量を測定して次の式で計算する。
(1)|(上段に残ったトナー重量)/2|×100
(2)|(中段に残ったトナー重量)/2|×100×(3/5)
(3)|(下段に残ったトナー重量)/2|×100×(1/5)
上記3つの計算値の合計をトナーの凝集度と定義している。
The toner aggregation degree is measured according to the toner aggregation degree measuring method and definition described in JP-A-7-160033. This toner cohesion degree is measured by using a first combination of sieve openings of 150 μm (upper), 75 μm (middle), and 45 μm (lower), and sieve openings of 75 μm (upper) and 45 μm (upper). The middle set) and the second set of 22 μm (lower) combination are used. Then, 2 grams of toner is placed on the upper sieve, the amplitude is 1 mm, and T = 20 + | (1.6−W) /0.016 | [sec] (W is the dynamic apparent specific gravity of the toner, and W = (P−a) c / 100 + a calculated by the following formula, P: firm apparent specific gravity, a: loose apparent specific gravity, c: degree of compression obtained from the ratio of loose apparent specific gravity to solid apparent specific gravity) Then, the weight of the toner remaining on each sieve is measured and calculated by the following formula.
(1) | (weight of toner remaining in the upper stage) / 2 | × 100
(2) | (weight of toner remaining in the middle stage) / 2 | × 100 × (3/5)
(3) | (weight of toner remaining in the lower stage) / 2 | × 100 × (1/5)
The total of the above three calculated values is defined as the degree of toner aggregation.
また、本実施形態で使用されるトナーには、トナー粒子の平均径による面積に対して投影面積の比率が90%以上である球形トナーを用いることが好ましい。通常の粉砕トナーではこの比率が90%よりも小さい。この比率が90%以上の球形トナーは、現像ローラに付着しにくく、フィルミングなどの発生も抑制することができる。また、突起物が少なく回転しやすいので、攪拌によるトナー劣化を抑制することができる。よって、径時にわたりトナーが凝集することがなく、この凝集したトナーによる現像ローラのフィルミングも抑制することができる。
これらのトナーは重合法(乳化、懸濁、分散)等で作製される事が多い。またトナー径を均一に作ることも可能である。本実施形態では重合法で制作したトナーは、平均粒径6μm、比率96%である。
In addition, as the toner used in the exemplary embodiment, it is preferable to use a spherical toner having a projected area ratio of 90% or more with respect to an area based on an average diameter of toner particles. In a normal pulverized toner, this ratio is smaller than 90%. Spherical toner having this ratio of 90% or more is less likely to adhere to the developing roller, and the occurrence of filming and the like can be suppressed. Moreover, since there are few protrusions and it is easy to rotate, the toner deterioration by stirring can be suppressed. Therefore, toner does not aggregate over time, and filming of the developing roller due to the aggregated toner can be suppressed.
These toners are often produced by a polymerization method (emulsification, suspension, dispersion) or the like. It is also possible to make the toner diameter uniform. In this embodiment, the toner produced by the polymerization method has an average particle diameter of 6 μm and a ratio of 96%.
なお、上記プリンタを構成する複数の装置の一部は、プリンタ本体に対して一体になって着脱可能に構成されるプロセスカートリッジとして構成してもよい。図7は、感光体の周りの構成を示す模式図である。図7に示すように、現像装置4は、現像器40内に収められた現像ローラ41,供給ローラ42,規制ブレード43,アジテータ44は、プリンタ本体に対して着脱可能な一体構成物であるプロセスカートリッジ45として構成してもよい。現像器40、現像ローラ41、供給ローラ42、規制ブレード43等の部品をカートリッジ式に交換することができれば、トナーの劣化に影響されず、常に均一な現像特性を維持することができ、均一な画像を得ることが可能となる。また、感光体1と帯電装置2と現像装置4とクリーニング装置6とを、プリンタ本体に対して着脱可能な一体構造物であるプロセスカートリッジとして構成してもよい。
Note that some of the plurality of devices constituting the printer may be configured as a process cartridge that is configured to be detachable integrally with the printer main body. FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration around the photoconductor. As shown in FIG. 7, the developing
以上、第1及び第2の実施形態によれば、現像剤供給部材である供給ローラ42によって現像剤担持体である現像ローラ41上の現像残トナーが掻き取られるとともに、現像剤ローラ41上にトナーが新たに供給されて現像ローラ41上のトナーが入れ替わる。この際、現像ローラと供給ローラとの線速比が上記範囲に規定されているため、供給ローラ42による掻き取り率が高く、現像ローラ41上に現像残トナーが残留することを抑制する。よって、トナーの劣化が低減され、現像ローラ表面の帯電性能を維持することができる。
また、実施形態によれば、供給ローラ42の現像ローラ41への喰い込み量が上記範囲に規定することにより、供給ローラ42による掻き取り率をさらに向上させることができる。
また、本実施形態によれば、現像剤移送部材であるアジテータ44を備えているので、現像ローラ41と供給ローラ42との間の供給ニップ部、現像ローラ41と規制ブレード43との間の規制ニップ部を通過する回数が減少する。よって、トナーの添加剤埋没の進行が抑制され、トナーの劣化が抑制される。
また、本実施形態によれば、現像ローラ41が摩耗しやすい材料で構成されるので、現像ローラ41表面にトナーが付着しにくく、現像ローラ41表面を初期の帯電性能に維持することができる。
また、本実施形態によれば、球形トナーを用いているので、現像ローラ41に付着しにくく、攪拌によるトナー劣化が抑制される。
また、本実施形態によれば、現像装置4を装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとして構成することにより、トナーの劣化に影響されずに均一な画像を得ることができる。
As described above, according to the first and second embodiments, the developing residual toner on the developing
In addition, according to the embodiment, the scraping rate by the
Further, according to the present embodiment, since the
Further, according to this embodiment, since the developing
Further, according to the present embodiment, since spherical toner is used, it is difficult to adhere to the developing
In addition, according to the present embodiment, by configuring the developing
図8は、別の実施形態に係る現像装置の構成図である。図8に示す現像装置は、現像容器50の開口部から周面の一部を露出して感光体ベルト51に対向する現像剤担持体としての現像ローラ52を備えている。そして、現像剤規制部材としての規制ローラ53と、現像剤供給部材としての供給ローラ54と、現像剤移送部材としてのアジテータ55,56,57を備えている。第1及び第2の実施形態では、規制部材として規制ブレード43を用いたが、図8に示すように、円筒状の規制ローラ53を当接させて薄層を形成してもよい。また、第1及び第2の実施形態では、現像剤移送部材としてひとつのアジテータ44を用いたが、図8に示すように複数のアジテータ55,56、57を設けてもよい。また、第1及び第2の実施形態では、弾性層を有する現像ローラ41を用いたが、図8に示すように、いわゆる感光体ベルトを使用した場合には、現像ローラ41の硬度は高くても問題がないので、金属ローラ等も使用可能である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a developing device according to another embodiment. The developing device shown in FIG. 8 includes a developing
また、上記実施形態では、感光体上に形成したトナー像を転写紙に直接転写する画像形成装置について説明したがこれに限られない。例えば、感光体上のトナー像を一旦中間転写体に転写し、その後、該中間転写体上のトナー像を転写紙に転写する画像形成装置にも適用できるものである。また、上記実施形態では、ひとつの感光体1及びひとつの現像装置4を有するモノクロ画像形成装置を例に説明したがこれに限られない。例えば、一つの感光体上に各色ごとのトナー像を順次形成し、感光体上の各色トナー像を順次中間転写体又は転写紙に重ね合わせて転写するカラー画像形成装置にも適用することができる。また例えば、感光体を含む画像形成ユニットを複数組並べて配置し、各画像形成ユニットの感光体上に互いに異なる色のトナー像を形成し、各感光体上のトナー像を中間転写体又は転写紙に重ね合わせて転写するタンデム型のカラー画像形成装置にも適用することができる。
In the above-described embodiment, the image forming apparatus that directly transfers the toner image formed on the photoconductor onto the transfer paper has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to an image forming apparatus that once transfers a toner image on a photosensitive member to an intermediate transfer member and then transfers the toner image on the intermediate transfer member to a transfer sheet. In the above embodiment, a monochrome image forming apparatus having one
1 感光体
4 現像装置
40 現像器
41 現像ローラ
42 供給ローラ
44 アジテータ
DESCRIPTION OF
Claims (17)
上記現像剤に凝集度が4〜80%の範囲で変化する1成分現像剤を用い、
上記現像剤担持体は芯金上にJIS−A硬度が10〜70°である弾性層を有し、
上記現像剤供給部材は、JIS−A硬度が10〜30°である材料からなる厚みdmmの弾性層が形成され、
該現像剤供給部材の上記現像剤担持体への喰い込み量Xmmが0mm<Xmm<1.8mm<dmmであり、
上記現像剤担持体と上記現像剤供給部材との当接部で互いの表面が順方向に移動し、該現像剤担持体の周速VDRと現像剤供給部材の周速VSPとの比が|VSP/VDR|≦0.5若しくは1.5≦|VSP/VDR|≦4であることを特徴とする画像形成装置。 A rotatable developer carrier that is provided opposite to the image carrier and that carries and conveys the developer contained in the developing device, and a developer that regulates the amount of developer on the developer carrier In an image forming apparatus comprising a regulating member and a rotatable developer supply member that contacts the developer carrying member and supplies and scrapes the developer.
A one-component developer having a cohesion degree in the range of 4 to 80% is used as the developer.
The developer carrier has an elastic layer having a JIS-A hardness of 10 to 70 ° on a cored bar,
The developer supply member is formed with an elastic layer having a thickness of dmm made of a material having a JIS-A hardness of 10 to 30 °.
The amount Xmm of biting into the developer carrier of the developer supply member is 0 mm <Xmm <1.8 mm <dmm,
The ratio of the mutual surface is moved forward in abutment portion, the circumferential speed V DR of the developer carrying member and the circumferential speed V SP of the developer supplying member with the developer carrying member and the developer supplying member Is an image forming apparatus, wherein | V SP / V DR | ≦ 0.5 or 1.5 ≦ | V SP / V DR | ≦ 4.
上記比が0.4≦|V The above ratio is 0.4 ≦ | V SPSP /V/ V DRDR |≦0.5若しくは1.5であることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus characterized by satisfying | ≦ 0.5 or 1.5.
上記現像剤に凝集度が4〜80%の範囲で変化する1成分現像剤を用い、
上記現像剤担持体は、芯金上にJIS−A硬度が10〜70°である弾性層を有し、
上記現像剤供給部材は、JIS−A硬度が10〜30°であり可撓性を有する材料からなる厚みdmmの可撓性層が形成され、
該現像剤供給部材の上記現像剤担持体への喰い込み量Xmmが0mm<Xmm<1.8mm<dmmであり、
上記現像剤担持体と上記現像剤供給部材との当接部で互いの表面が逆方向に移動し、該現像剤担持体の周速VDRと現像剤供給部材の周速VSPとの比が0.8≦|VSP/VDR|≦3であることを特徴とする画像形成装置。 A rotatable developer carrying member that is provided opposite to the latent image carrying member and carries and conveys the developer contained in the developing device, and a developer that regulates the amount of developer on the developer carrying member In an image forming apparatus comprising a regulating member and a rotatable developer supply member that contacts the developer carrying member and supplies and scrapes the developer.
A one-component developer having a cohesion degree in the range of 4 to 80% is used as the developer.
The developer carrier has an elastic layer having a JIS-A hardness of 10 to 70 ° on a cored bar,
The developer supplying member is formed with a flexible layer having a JIS-A hardness of 10 to 30 ° and a thickness of dmm made of a flexible material.
The amount Xmm of biting into the developer carrier of the developer supply member is 0 mm <Xmm <1.8 mm <dmm,
The ratio of the mutual surface move in opposite directions at the contact portion, and the circumferential speed V DR of the developer carrying member and the circumferential speed V SP of the developer supplying member with the developer carrying member and the developer supplying member Is an image forming apparatus, wherein 0.8 ≦ | V SP / V DR | ≦ 3.
上記比が0.8≦|V The above ratio is 0.8 ≦ | V SPSP /V/ V DRDR |≦1.5であることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus characterized by satisfying | ≦ 1.5.
上記現像剤担持体の弾性層がゴム材料からなることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus, wherein the elastic layer of the developer carrying member is made of a rubber material.
上記現像剤供給部材の上記材料が発泡ポリウレタンであることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus, wherein the material of the developer supply member is foamed polyurethane.
上記現像器内の現像剤を該現像剤供給部材から離す方向へ移送する現像剤移動部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 3,
An image forming apparatus comprising: a developer moving member for transferring the developer in the developing device in a direction away from the developer supply member.
上記現像剤担持体の径を18mm、上記現像剤供給部材の径を16mm、該現像剤担持体に対する該現像剤供給部材の喰い込み量を1mmとし、該現像剤担持体と該現像剤供給部材との当接部で互いの表面が逆方向に移動し、該現像剤担持体と該現像相供給部材との周速比|VSP/VDR|が0.9となる条件で連続作動するとき、該現像剤担持体の摩耗量が0.5μm/hr以上であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 3,
The developer carrying member has a diameter of 18 mm, the developer supplying member has a diameter of 16 mm, and the developer carrying member has a biting amount of 1 mm. The developer carrying member and the developer supplying member The surface of each other moves in the opposite direction at the abutting portion, and continuously operates under the condition that the peripheral speed ratio | V SP / V DR | of the developer carrying member and the development phase supply member becomes 0.9. In this case, the developer carrying member has an abrasion amount of 0.5 μm / hr or more.
上記現像剤に、トナー粒子の平均径による面積に対する投影面積の比率が90%以上である球形トナーを用いることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 3,
An image forming apparatus comprising: a spherical toner having a projected area ratio of 90% or more to an average toner particle diameter area as the developer.
上記現像剤担持体と上記現像剤規制部材と上記現像剤供給部材とは、画像形成装置本体に対して着脱可能な一体構成物として構成されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 3,
The image forming apparatus, wherein the developer carrying member, the developer regulating member, and the developer supplying member are configured as an integral component that is detachable from the image forming apparatus main body.
上記現像剤に凝集度が4〜80%の範囲で変化する1成分現像剤を用い、
上記現像剤担持体は芯金上にJIS−A硬度が10〜70°である弾性層を有し、
上記現像剤供給部材は、JIS−A硬度が10〜30°である材料からなる厚みdmmの弾性層が形成され、
該現像剤供給部材の上記現像剤担持体への喰い込み量Xmmが0mm<Xmm<1.8mm<dmmであり、
上記現像剤担持体と上記現像剤供給部材との当接部で互いの表面が順方向に移動するように回転させ、該現像剤担持体の周速VDRと現像剤供給部材の周速VSPとの比を|VSP/VDR|≦0.5若しくは1.5≦|VSP/VDR|≦4とすることを特徴とする画像形成方法。 The one-component developer accommodated in the developing device is supplied and scraped to the developer carrying member by the developer supplying member, and the developer on the developer carrying member is regulated by the developer regulating member, and the development is performed. In an image forming method of forming a toner image by attaching a developer to a latent image on an image carrier by a developing electric field formed between the agent carrier and an image carrier on which a latent image is formed in advance.
A one-component developer having a cohesion degree in the range of 4 to 80% is used as the developer.
The developer carrier has an elastic layer having a JIS-A hardness of 10 to 70 ° on a cored bar,
The developer supply member is formed with an elastic layer having a thickness of dmm made of a material having a JIS-A hardness of 10 to 30 °.
The amount Xmm of biting into the developer carrier of the developer supply member is 0 mm <Xmm <1.8 mm <dmm,
The developer carrier and the developer supply member are rotated so that their surfaces move in the forward direction at the contact portion between the developer carrier and the developer supply member, and the peripheral speed VDR of the developer carrier and the peripheral speed V of the developer supply member the ratio of the SP | V SP / V DR | ≦ 0.5 or 1.5 ≦ | V SP / V DR | ≦ 4 and image forming method characterized by.
上記比が0.4≦|V The above ratio is 0.4 ≦ | V SPSP /V/ V DRDR |≦0.5若しくは1.5であることを特徴とする画像形成方法。An image forming method characterized by satisfying | ≦ 0.5 or 1.5.
上記現像剤に凝集度が4〜80%の範囲で変化する1成分現像剤を用い、
上記現像剤担持体は、芯金上にJIS−A硬度が10〜70°である弾性層を有し、
上記現像剤供給部材は、JIS−A硬度が10〜30°であり可撓性を有する材料からなる厚みdmmの可撓性層が形成され、
該現像剤供給部材の上記現像剤担持体への喰い込み量Xmmが0mm<Xmm<1.8mm<dmmであり、
上記現像剤担持体と上記現像剤供給部材との当接部で互いの表面が逆方向に移動するように回転させ、該現像剤担持体の周速VDRと現像剤供給部材の周速VSPとの比を0.8≦|VSP/VDR|≦3とすることを特徴とする画像形成方法。 The one-component developer accommodated in the developing device is supplied and scraped to the developer carrying member by the developer supplying member, and the developer on the developer carrying member is regulated by the developer regulating member, and the development is performed. In an image forming method of forming a toner image by attaching a developer to a latent image on an image carrier by a developing electric field formed between the agent carrier and an image carrier on which a latent image is formed in advance.
A one-component developer having a cohesion degree in the range of 4 to 80% is used as the developer.
The developer carrier has an elastic layer having a JIS-A hardness of 10 to 70 ° on a cored bar,
The developer supplying member is formed with a flexible layer having a JIS-A hardness of 10 to 30 ° and a thickness of dmm made of a flexible material.
The amount Xmm of biting into the developer carrier of the developer supply member is 0 mm <Xmm <1.8 mm <dmm,
The developer carrier and the developer supply member are rotated so that their surfaces move in opposite directions at the contact portion between the developer carrier and the developer supply member, and the peripheral speed VDR of the developer carrier and the peripheral speed V of the developer supply member An image forming method, wherein a ratio to SP is 0.8 ≦ | V SP / V DR | ≦ 3.
上記比が0.8≦|V The above ratio is 0.8 ≦ | V SPSP /V/ V DRDR |≦1.5であることを特徴とする画像形成方法。An image forming method, wherein | ≦ 1.5.
上記現像器内の現像剤を現像剤移動部材により該現像剤供給部材から離す方向へ移送することを特徴とする画像形成方法。 The image forming method 請 Motomeko 11 or 13,
An image forming method, wherein the developer in the developing device is transferred in a direction away from the developer supply member by a developer moving member.
上記現像剤担持体の径を18mm、上記現像剤供給部材の径を16mm、該現像剤担持体に対する該現像剤供給部材の喰い込み量を1mmとし、該現像剤担持体と該現像剤供給部材との当接部で互いの表面が逆方向に移動し、該現像剤担持体と該現像相供給部材との周速比|VSP/VDR|が0.9となる条件で連続作動するとき、該現像剤担持体の摩耗量が0.5μm/hr以上である材料を該現像剤担持体に用いることを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to claim 11 or 13 ,
The developer carrying member has a diameter of 18 mm, the developer supplying member has a diameter of 16 mm, and the developer carrying member has a biting amount of 1 mm. The developer carrying member and the developer supplying member The surface of each other moves in the opposite direction at the abutting portion, and continuously operates under the condition that the peripheral speed ratio | V SP / V DR | of the developer carrying member and the development phase supply member becomes 0.9. An image forming method characterized in that a material having an abrasion amount of 0.5 μm / hr or more is used for the developer carrying member.
上記現像剤にトナー粒子の平均径による面積に対する投影面積の比率が90%以上である球形トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to claim 11 or 13 ,
An image forming method comprising using, as the developer, a spherical toner having a ratio of a projected area to an area based on an average diameter of toner particles of 90% or more.
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