JP4662146B2 - Development device - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用する現像装置に関し、特には、電子写真感光体等の像担持体ドラム上に形成された静電潜像などの潜像を非磁性一成分トナーにより現像する現像装置に関する。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to a latent image such as an electrostatic latent image formed on an image carrier drum such as an electrophotographic photosensitive member. The present invention relates to a developing device for developing with component toner.
この種の現像装置として、特許文献１のような構成がある。 As this type of developing device, there is a configuration as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-228707.
この構成は、非磁性一成分トナーからなる薄層を弾性を有する現像ローラ上に形成し、この現像ローラを静電潜像保持体の表面に所定の食い込み量で圧接することにより静電潜像保持体上に形成された静電潜像を、圧接させたトナー薄層のトナーにより現像するものであり、現像剤としてフェライト等の磁性キャリアを使用する必要がないことより、装置の簡易化が可能であると共に、カラー複写機、カラープリンタといったカラー化の分野においても有用である。 In this configuration, an electrostatic latent image is formed by forming a thin layer made of a non-magnetic one-component toner on an elastic developing roller and pressing the developing roller against the surface of the electrostatic latent image holding member with a predetermined amount of biting. The electrostatic latent image formed on the holding body is developed with the toner of the pressed toner thin layer, and since it is not necessary to use a magnetic carrier such as ferrite as a developer, the apparatus can be simplified. It is also possible in the field of colorization such as a color copying machine and a color printer.
また、多くの場合、転写効率の良いトナーを用いることができるため、従来装置では欠かすことができなかったクリーニング装置や現像剤回収装置を不要とし、装置の小型化が図れるとともに、無駄なトナーの廃棄を抑制することにより、環境に対し良好であり、またコストパフォーマンスも良好とすることができる。 Also, in many cases, toner with good transfer efficiency can be used, eliminating the need for a cleaning device and a developer recovery device that were indispensable with conventional devices, reducing the size of the device, and reducing waste of toner. By suppressing the disposal, it is favorable for the environment and the cost performance can be improved.
ところで、特許文献１の構成は、現像ローラへのトナーの供給は、弾性のトナー供給ローラを、現像装置本体内に貯留する貯留トナー内に埋没するようにして配置し、このトナー供給ローラを、現像ローラに対して圧接かつ摺擦させることにより行っている。周知のように、かかる構成にあっては、ベタ黒や印字率が高い画像を連続して多数回現像する場合には、現像ローラ上のトナーの消費量が著しく多くなることにより、現像ローラには常に新しいトナーを補充し続けなければならず、この補充が多少なり不十分でありまたは不安定であると、画像濃度の低下やカスレやカブリ、がさつきなど、再生する画質に悪影響を与える。 Incidentally, in the configuration of Patent Document 1, the toner supply to the developing roller is arranged such that an elastic toner supply roller is buried in the stored toner stored in the developing device main body, and this toner supply roller is This is done by pressing and rubbing against the developing roller. As is well known, in such a configuration, when solid black or an image with a high printing rate is continuously developed many times, the amount of toner consumed on the developing roller is significantly increased. The toner must always be replenished with new toner, and if this replenishment is somewhat insufficient or unstable, the image quality to be reproduced is adversely affected, such as a decrease in image density, blurring, fogging, or roughness.
このような観点から、ムクの弾性ローラに替えて、ナイロンやレーヨン等からなるファーブラシローラを用いた装置が提案されている（例えば特許文献２）。このようなファーブラシローラにあっては、トナーの搬送力がかなり大きくなるため、比較的安定したトナーの供給が可能となるが、ブラシ特有の問題である、ブラシ内でのトナーのこびりつきの問題がある。 From such a point of view, an apparatus using a fur brush roller made of nylon, rayon or the like instead of Muku's elastic roller has been proposed (for example, Patent Document 2). In such a fur brush roller, since the toner conveying force becomes considerably large, it becomes possible to supply a relatively stable toner. However, the problem of toner sticking in the brush is a problem peculiar to the brush. There is.
概ね、現像ローラの幅は使用する転写材の最大サイズの幅に対応した幅を有している。このため、現像ローラの幅とほぼ同じ幅の印字率の高い画像を複写しまたはプリントする場合には、現像ローラのほぼ全幅のトナーがほぼ満遍なく平均的に使用（消費）され、次いでファーブラシローラにより新たなトナーが供給されるので、幅方向にわたっての部分的な画像濃度の乱れやカスレやカブリ、がさつきなど、画質に大きく作用するトラブルは生じ難い。 In general, the width of the developing roller has a width corresponding to the width of the maximum size of the transfer material to be used. For this reason, when copying or printing an image with a high printing rate that is approximately the same width as the width of the developing roller, the toner of almost the entire width of the developing roller is almost uniformly used (consumed) and then the fur brush roller. Thus, new toner is supplied, so that troubles that greatly affect the image quality such as partial disturbance of image density in the width direction, blurring, fogging, and roughness are unlikely to occur.
ところが一方、こうした構成においても、いくつかの条件にあってはカスレやカブリ、濃度低下といった不都合が生じる場合がある。 However, even in such a configuration, there are cases where inconveniences such as blurring, fogging, and density reduction occur under some conditions.
例えば、Ａ０やＢ０サイズといった大きなサイズ（大サイズ）から、Ａ４サイズといった小さなサイズ（小サイズ）までの画像再生を行うことができる大判画像形成装置においては、現像ローラは元来、大サイズに対応した幅を有しているために、小サイズの現像を大量に行った後に、大サイズの現像を行うと、小サイズに対応する部分と小サイズからはみ出た部分とでは、画像濃度に差が生じる場合がある。 For example, in a large format image forming apparatus that can perform image reproduction from a large size (large size) such as A0 or B0 size to a small size (small size) such as A4 size, the developing roller originally corresponds to the large size. Therefore, if large-scale development is performed after a large amount of small-size development, there is a difference in image density between the portion corresponding to the small size and the portion protruding from the small size. May occur.
これは、小サイズの現像を連続して行った場合、現像ローラ上のトナーは小サイズの幅に対応した部分のみが著しく消費され、その部分には随時新しいトナーがトナー供給ローラにより供給されるが、トナーが消費されない部分、即ち、現像に寄与しなかった小サイズの幅から外れた現像ローラの部分では、トナーが消費されず、新しいトナーとの入れ替えが十分にはなされないまま保留され、保留された状態の同じトナーが繰り返し感光ドラムやトナー供給ローラを摺擦することとなる。 This is because when small-size development is continuously performed, the toner on the developing roller is significantly consumed only in a portion corresponding to the width of the small size, and new toner is supplied to the portion by the toner supply roller as needed. However, in the part where the toner is not consumed, that is, in the part of the developing roller outside the small size width that did not contribute to the development, the toner is not consumed, and the toner is held without being sufficiently replaced with a new toner. The same toner in the suspended state repeatedly rubs the photosensitive drum and the toner supply roller.
この結果、現像に寄与しなかった部分においては、トナーが疲労し易く、また、静電潜像保持体上の非画像部の電荷が現像ローラ上の当該部分のトナーに注入されて異常帯電を起こすこともあり、加えて、ブラシ内のトナーのこびりつきや滞留が発生し、新しいトナーの供給も不十分となり、前出のカスレや濃度低下などの発生を助長する。 As a result, in the portion that did not contribute to the development, the toner is easily fatigued, and the non-image portion charge on the electrostatic latent image holding member is injected into the toner on the portion on the developing roller to be abnormally charged. In addition, toner sticks and stays in the brush, and the supply of new toner becomes insufficient, which promotes the occurrence of the above-described scumming and density reduction.
また上記のように多量の小サイズから大サイズへの変更といった場合の他、同じサイズを多量に連続再生する場合であっても、現像ローラの幅方向に従って、印字率の高い部分と、低い部分が分布されているような画像（例えば左側はベタ画像が多くて印字率が高く、右側は白地部が多く印字率が低いような画像）においては、印字率が低い画像部分ではトナーの消費量が少なく、印字率が高い画像部分のみ消費されるため、結果として印字率の高い画像部分と低い部分との間で濃度差が生じる場合がある。 In addition to the case of changing from a large amount of small size to a large size as described above, even if the same size is continuously reproduced in large amounts, a portion with a high printing rate and a portion with a low printing rate according to the width direction of the developing roller (For example, an image with many solid images on the left side and a high printing rate on the left side and an image with many white backgrounds and a low printing rate on the right side). Therefore, only an image portion with a high printing rate is consumed, and as a result, a density difference may occur between an image portion with a high printing rate and a low portion.
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により、濃度差が生じ難い安定した画像形成を行うことができる現像装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a developing device capable of performing stable image formation that hardly causes a density difference with a simple configuration.
上記課題を解決するために、本発明は、所定の現像バイアスが印加され表面に非磁性一成分トナーからなる薄層を形成して像担持体ドラムに接触させることにより像担持体ドラムに形成された潜像を現像する、少なくとも表面層が導電性かつ弾性の現像ローラと、ブラシの穂先が前記現像ローラの周面に接触するように配置され前記現像バイアスよりも高い電位の供給バイアスを印加され、該ブラシにより前記現像ローラにトナーを供給する導電性の供給ブラシローラと、供給ブラシローラのブラシの穂先と接触するように配置されブラシに付着したトナーを掻き落とすと同時にブラシに新たなトナーを供給するように作用する攪拌部材とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is formed on an image carrier drum by applying a predetermined developing bias and forming a thin layer made of non-magnetic one-component toner on the surface and bringing it into contact with the image carrier drum. A developing roller having at least a surface layer that is conductive and elastic, and a brush tip that is in contact with the peripheral surface of the developing roller, to which a supply bias having a higher potential than the developing bias is applied. The conductive supply brush roller for supplying toner to the developing roller by the brush, and the brush attached to the brush tip of the supply brush roller are contacted with the brush tip, and at the same time, new toner is applied to the brush. And a stirring member acting to supply.
また、請求項２の発明は、前記供給ブラシローラに印加されるバイアスが、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたバイアスであることを特徴とする。 The invention of claim 2 is characterized in that the bias applied to the supply brush roller is a bias obtained by superimposing an AC bias on a DC bias.
請求項３の発明は、前記攪拌部材が電気的にフロート状態にあることを特徴とする。 The invention of claim 3 is characterized in that the stirring member is in an electrically floating state.
請求項４の発明は、前記現像ローラが前記像担持体ドラムと接触部において順方向に回転し、該現像ローラに対して前記供給ブラシローラが接触部において逆方向に回転していることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, the developing roller rotates in the forward direction at the contact portion with the image carrier drum, and the supply brush roller rotates in the reverse direction at the contact portion with respect to the developing roller. And
請求項５の発明は前記攪拌部材が、現像装置本体内のトナーを攪拌しかつ前記供給ブラシローラ側に搬送する１または対のスクリューコンベアの一方であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, the stirring member is one of one or a pair of screw conveyors that stir the toner in the developing device main body and convey the toner to the supply brush roller side.
また請求項６の発明は、前記供給ブラシローラが、周面に複数の導電性繊維からなるブラシを設けた回転体からなり、ブラシの繊維密度を１００００〜２５０００本／inch２としたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the supply brush roller is composed of a rotating body provided with a brush made of a plurality of conductive fibers on the peripheral surface, and the fiber density of the brush is set to 10,000 to 25,000 / inch 2. And
請求項７の発明は、前記攪拌部材の前記供給ブラシローラのブラシへの食い込み量が、該ブラシを前記現像ローラに押し当てる分とほぼ同じであることを特徴とし、また請求項８の発明はかかる食い込み量が０．５mm〜１．０mmであることを特徴とする。 The invention of claim 7 is characterized in that the amount of biting of the stirring member into the brush of the supply brush roller is substantially the same as the amount of pressing of the brush against the developing roller, and the invention of claim 8 The amount of biting is 0.5 mm to 1.0 mm.
上記構成により、本発明によれば、表面に非磁性一成分トナーの薄層を形成した現像ローラが像担持体ドラムに接触して潜像の現像を行い、供給ブラシローラは現像ローラと接触に向かう側では、ブラシにより搬送するトナーを現像ローラに供給するように作用し、また、現像ローラから離れていく側では、ブラシにより現像ローラを摺擦して現像ローラに残存するトナーをその穂先により掻き落とすように作用する。 With the above configuration, according to the present invention, the developing roller having a thin layer of non-magnetic one-component toner formed on the surface contacts the image carrier drum to develop the latent image, and the supply brush roller contacts the developing roller. On the opposite side, it acts to supply the toner conveyed by the brush to the developing roller, and on the side away from the developing roller, the toner remaining on the developing roller is rubbed against the developing roller by the brush. Acts like scraping.
現像ローラに移動せずにブラシ内に残ったトナーや、現像ローラから掻き落としたトナーが付着した供給ブラシローラのブラシの穂先は、現像ローラとはほぼ反対の側に位置する攪拌部材によって、ブラシの毛がほぐされるようにして摺擦される。この摺擦により、ブラシに残留したまたは付着したトナーはひとたび供給ブラシローラから掻き落とされるとともに、掻き落とされたトナーは攪拌部材の作用により、現像装置内の新しいトナーと混合攪拌されてリフレッシュされ、また異常帯電も改善される。 The tip of the brush of the supply brush roller to which the toner remaining in the brush without moving to the developing roller or the toner scraped off from the developing roller adheres is brushed by the stirring member located on the substantially opposite side of the developing roller. The hair is rubbed as it is loosened. By this rubbing, the toner remaining on or adhering to the brush is once scraped off from the supply brush roller, and the scraped toner is mixed and stirred with new toner in the developing device by the action of the stirring member, and refreshed. Abnormal charging is also improved.
こうして、多量の小サイズの再生の後、大サイズへといった再生するサイズの極端な変更や、印字率の偏りがある画像を多量に現像するような場合であっても、それに伴う濃度変化を無くしまたは最少とし、常に高品質の画像を提供することができる。 In this way, even when a large amount of small size playback is followed by an extreme change in the playback size, such as a large size, or when a large amount of an image with a biased printing rate is developed, the accompanying density change is eliminated. Or it can be minimized and always provide high quality images.
以下、図を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した現像装置の概略構成図である。
図中、符号１は矢印Ａで示す方向、即ち時計方向に回転する像担持体ドラムであり、例えば、アルミニウム等のドラム状基体の表面に電子写真感光体を備えた構成よりなる。感光体としては、ＯＰＣ感光体やアモルファスシリコン感光体等の周知の感光体が使用し得る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a developing device to which the present invention is applied.
In the figure, reference numeral 1 denotes an image carrier drum that rotates in a direction indicated by an arrow A, that is, a clockwise direction. As the photoconductor, a well-known photoconductor such as an OPC photoconductor or an amorphous silicon photoconductor can be used.
図示していないが、像担持体ドラム１の周囲には、回転方向Ａに沿って像担持体ドラム１上の残留電荷を消去するためのイレーサ、像担持体ドラム１の表面を特定極性に一様に帯電するための帯電器、帯電された像担持体ドラムの表面に光情報を入射して像担持体ドラム１の表面に静電潜像を形成するための露光装置、像担持体ドラム１の表面にトナーを供給することにより前記潜像を現像してトナー像を形成するための現像装置２、像担持体ドラム１上に形成されたトナー像を紙等の転写材上に転写するための転写装置が配置されている。これら像担持体ドラム１およびその周囲の装置の構成は現像装置２を除き周知の構成を採用できる。 Although not shown, an eraser for erasing residual charges on the image carrier drum 1 along the rotation direction A and the surface of the image carrier drum 1 are set to a specific polarity around the image carrier drum 1. A charging device for charging in the same manner, an exposure device for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier drum 1 by making optical information incident on the surface of the charged image carrier drum, and the image carrier drum 1 A developing device 2 for developing the latent image by supplying toner to the surface of the toner to form a toner image, and transferring the toner image formed on the image carrier drum 1 onto a transfer material such as paper. The transfer device is arranged. As the configurations of the image carrier drum 1 and its peripheral devices, a well-known configuration can be adopted except for the developing device 2.
かかる配置において現像装置２は、非磁性一成分トナーからなる現像剤が収容された現像容器３と、少なくとも表面層が導電性かつ弾性の現像ローラ４と、現像ローラ４と適宜な圧力で接触して現像ローラ４上に形成されたトナー層の厚さを規制する層厚規制ローラ５と、層厚規制ローラ５と接触して配置され層厚規制ローラ５に付着したトナーを掻き落とす掻き落としブレード６と、現像ローラ４の周面と接触して設けられ現像ローラ４にトナーを供給する供給ブラシローラ７と、供給ブラシローラ７の後方に配置された攪拌部材（スクリューコンベア）８，９などを備え、現像ローラ４、供給ブラシローラ７、層厚規制ローラ５は、後述するように、適当なバイアス電源に接続され、それぞれに所定のバイアス電圧（バイアス）が印加されている。なお、トナーは例えば反転現像のために、像担持体の帯電極性と同じ極性のトナーが使用される。 In this arrangement, the developing device 2 is in contact with the developing container 3 containing a developer made of non-magnetic one-component toner, the developing roller 4 having at least a surface layer that is conductive and elastic, and the developing roller 4 with appropriate pressure. A layer thickness regulating roller 5 that regulates the thickness of the toner layer formed on the developing roller 4, and a scraping blade that scrapes off the toner that is arranged in contact with the layer thickness regulating roller 5 and adheres to the layer thickness regulating roller 5. 6, a supply brush roller 7 that is provided in contact with the peripheral surface of the developing roller 4 and supplies toner to the developing roller 4, and stirring members (screw conveyors) 8 and 9 disposed behind the supply brush roller 7. The developing roller 4, the supply brush roller 7, and the layer thickness regulating roller 5 are connected to an appropriate bias power source and a predetermined bias voltage (bias) is applied to each, as will be described later. To have. For example, a toner having the same polarity as the charging polarity of the image carrier is used for reversal development.
これら構成について詳述する。現像容器３内には所定量の非磁性一成分現像剤（以下、トナーという）が収容されており、像担持体ドラム１と面する位置には、像担持体ドラム１の長さとほぼ等しい長さを有し、像担持体ドラム１の軸線と平行する方向に延びている現像ローラ４が、その周面の一部を像担持体ドラム１の周面と接触するようにして配置されている。現像容器３内のトナーの収容量は、図示していないが、攪拌部材８，９の頭が露出する程度の量とされ、常に現像容器３の後壁に設けたセンサー１６によりその量（レベル）が監視され、所定量以下となった時には図示しないトナーカートリッジからトナーを補給すべく指示信号が発せられる。 These configurations will be described in detail. A predetermined amount of non-magnetic one-component developer (hereinafter referred to as toner) is accommodated in the developing container 3, and a length substantially equal to the length of the image carrier drum 1 is provided at a position facing the image carrier drum 1. And a developing roller 4 extending in a direction parallel to the axis of the image carrier drum 1 is disposed so that a part of its peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the image carrier drum 1. . Although not shown, the amount of toner contained in the developing container 3 is such an amount that the heads of the stirring members 8 and 9 are exposed, and the amount (level) is always measured by the sensor 16 provided on the rear wall of the developing container 3. ) Is monitored and an instruction signal is issued to replenish toner from a toner cartridge (not shown) when the amount is less than a predetermined amount.
現像ローラ４はステンレス等の導電性の剛体からなる中心軸１０の周りに弾性層１１を形成した構成よりなり、弾性層１１が像担持体ドラム１の表面に押し当てられることにより、弾性変形をして像担持体ドラム１の表面に所定のニップ幅（接触幅）で圧接するように配置され、像担持体ドラム１の回転方向Ａと接触部において順方向Ｂに、即ち反時計方向に回転するようになっている。 The developing roller 4 has a configuration in which an elastic layer 11 is formed around a central axis 10 made of a conductive rigid body such as stainless steel, and the elastic layer 11 is pressed against the surface of the image carrier drum 1 to be elastically deformed. The image carrier drum 1 is arranged so as to come into pressure contact with the surface of the image carrier drum 1 with a predetermined nip width (contact width), and rotates in the forward direction B, that is, counterclockwise in the rotation direction A and the contact portion of the image carrier drum 1. It is supposed to be.
先に述べたように、現像ローラ４の中心軸１０は直流バイアス電源１２に接続されている。直流バイアス電源１２は、現像ローラ４に対し、画像背景部（バックグランド）へのトナーのカブリを防止するための現像バイアスを印加する。かかる現像バイアスは、像担持体ドラム１の画像暗部の表面電位よりも絶対値で１００〜５００Ｖ、好ましくは３００〜４００Ｖ低い値に設定される。かかる電位差が３００Ｖ以下の場合には現像濃度が低下し、４００Ｖ以上になるとクリーニングがされにくく高画質の複写像が得にくくなるという傾向がある。このため、現像ローラ４への現像バイアスは、像担持体としてマイナス極性の感光体を用いた場合、例えば像担持体ドラム１の画像暗部の電位が−５００Ｖ〜−６５０Ｖの場合、限定されるものではないが、−１５０Ｖ〜−２００Ｖが好ましい。 As described above, the central shaft 10 of the developing roller 4 is connected to the DC bias power source 12. The DC bias power supply 12 applies a developing bias to the developing roller 4 to prevent the toner from being fogged to the image background (background). The developing bias is set to a value that is 100 to 500 V, preferably 300 to 400 V lower in absolute value than the surface potential of the image dark portion of the image carrier drum 1. When the potential difference is 300 V or less, the development density decreases. When the potential difference is 400 V or more, cleaning tends to be difficult, and it is difficult to obtain a high-quality copy image. For this reason, the developing bias to the developing roller 4 is limited when a negative polarity photoconductor is used as the image carrier, for example, when the potential of the image dark portion of the image carrier drum 1 is -500V to -650V. However, -150V to -200V is preferable.
現像ローラ４の構成に戻ると、弾性層１１は、例えばゴム硬度は２０〜３０度程度の範囲で、１０４〜１０９Ω・cmの体積抵抗を有するシリコンゴム等からなる。現像ローラ４としては、単層構造に限定されることなく、二層、三層の構造であっても良い。また材料としては、シリコンゴムの他、ＮＢＲゴム（アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム）やウレタンゴム等の弾性を有する多孔質発泡体からなるものを使用しても良い。 Returning to the configuration of the developing roller 4, the elastic layer 11 is made of, for example, silicon rubber having a volume resistance of 10 4 to 10 9 Ω · cm with a rubber hardness in the range of about 20 to 30 degrees. The developing roller 4 is not limited to a single layer structure, and may be a two-layer or three-layer structure. In addition to silicon rubber, a material made of a porous foam having elasticity such as NBR rubber (acrylonitrile butadiene copolymer rubber) or urethane rubber may be used.
かかる現像ローラ４を、像担持体ドラム１に対してニップ幅が３〜１０mm程度となるように押し当てて配置し、接触部において像担持体ドラム１の周速度とほぼ同じ周速度で回転させて現像を行う。 The developing roller 4 is arranged so as to be pressed against the image carrier drum 1 so that the nip width is about 3 to 10 mm, and is rotated at a contact portion at a peripheral speed substantially the same as the peripheral speed of the image carrier drum 1. To develop.
現像ローラ４の後方に位置する供給ブラシローラ７は、現像ローラ４の軸線と平行に延びて配置され、現像ローラ４とほぼ全長にわたって接触している。供給ブラシローラ７は、芯金ローラ１３の周囲にカーボン微粉末が混入された導電性ナイロンまたはレーヨンなどのような導電性繊維からなる多数の毛をほぼ一様に植設してなるブラシ１４から構成される。芯金ローラ１３はほぼ円筒形をなしている。限定されるものではないが、ブラシ１４の毛足は３〜６mm、繊維太さは３０（デニールD／フィラメントF）前後、繊維密度は１００００〜２５０００本／inch２のものが好ましい。 The supply brush roller 7 located behind the developing roller 4 is arranged extending in parallel with the axis of the developing roller 4 and is in contact with the developing roller 4 over almost the entire length. The supply brush roller 7 includes a brush 14 in which a large number of hairs made of conductive fibers such as conductive nylon or rayon in which carbon fine powder is mixed around the core roller 13 are implanted almost uniformly. Composed. The core metal roller 13 has a substantially cylindrical shape. Although not limited, it is preferable that the brush 14 has a bristle of 3 to 6 mm, a fiber thickness of around 30 (denier D / filament F), and a fiber density of 10,000 to 25,000 / inch 2 .
図示のように供給ブラシローラ７は、現像ローラ４に対してそのブラシ１４の穂先が適宜な弾性（繊維のコシによる圧力）で接触するように配置されている。ブラシ１４の繊維のコシは後述する攪拌部材によるブラシ１４からのトナーの掻き落としを有効とするためには比較的強い方が好ましい。 As shown in the drawing, the supply brush roller 7 is arranged so that the tip of the brush 14 contacts the developing roller 4 with appropriate elasticity (pressure due to the stiffness of the fibers). The stiffness of the fibers of the brush 14 is preferably relatively strong in order to effectively scrape off the toner from the brush 14 by a stirring member described later.
現像ローラ４へのブラシ１４の押し当て量（深さ）は好ましくは０．５〜１．０mmであるが、ブラシの繊維のコシにより影響され、これに限定されない。供給ブラシローラ７は、現像ローラ４の回転方向Ｂに対して、接触部において逆方向、即ち反時計方向Ｄに回転し、矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ４の表面に残留しているトナーをブラシ１４により対向する側から掻き落とすように作用する。 The pressing amount (depth) of the brush 14 against the developing roller 4 is preferably 0.5 to 1.0 mm, but is affected by the stiffness of the brush fibers and is not limited thereto. The supply brush roller 7 rotates the toner remaining on the surface of the developing roller 4 rotating in the reverse direction, that is, counterclockwise direction D at the contact portion with respect to the rotation direction B of the developing roller 4 and rotating in the arrow B direction. The brush 14 acts so as to be scraped off from the opposite side.
供給ブラシローラ７の芯金ローラ１３は直流バイアス電源１５に接続されており所定のバイアス電圧（供給バイアスという）が印加されている。かかる供給ブラシローラ７へ印加される供給バイアスの電位は、現像ローラ４への現像バイアスの電位よりも高い電位、例えば絶対値で２００〜３００Ｖほど高い電位に設定されており、この電位差によりトナーを供給ブラシローラ７から現像ローラ４へと移転させる。例えば、現像ローラ４への現像バイアスが−１５０〜２００Ｖである場合には、供給ブラシローラ７への供給バイアスは、−３５０〜−４５０Ｖ程度が良い。 The core roller 13 of the supply brush roller 7 is connected to a DC bias power supply 15 and is applied with a predetermined bias voltage (referred to as supply bias). The potential of the supply bias applied to the supply brush roller 7 is set to a potential higher than the potential of the development bias to the developing roller 4, for example, an absolute value of about 200 to 300 V, and this potential difference causes the toner to be supplied. Transfer from the supply brush roller 7 to the developing roller 4 is performed. For example, when the developing bias to the developing roller 4 is −150 to 200 V, the supplying bias to the supplying brush roller 7 is preferably about −350 to −450 V.
このような供給ブラシローラ７において問題となるものの一つは、ブラシ内のトナーのこびりつきであり、このこびりつきが慢性化して多くなると、現像ローラ４への新しいトナーの供給を円滑に行うことができず、異常帯電を起こす原因ともなり、結果的に画像の品質を低下させる。また一方、供給ブラシローラ７は、その回転により、現像容器３内のトナーを現像ローラ４に供給すると共に、摩擦帯電によりトナーを荷電するが、供給ブラシローラ７や現像ローラ４との摩擦によるトナーの帯電は画像品質に大きく影響し、摩擦帯電が不足した場合には、カブリや濃度ムラが発生する。 One of the problems in such a supply brush roller 7 is the sticking of toner in the brush. When this sticking becomes chronic and increases, new toner can be smoothly supplied to the developing roller 4. In other words, it may cause abnormal charging, resulting in degradation of image quality. On the other hand, the supply brush roller 7 supplies the toner in the developing container 3 to the developing roller 4 by its rotation and charges the toner by frictional charging. However, the toner by friction with the supplying brush roller 7 and the developing roller 4 is charged. This greatly affects the image quality, and when the frictional charging is insufficient, fogging and density unevenness occur.
供給ブラシローラ７の後方に設けられた撹拌部材８および９は、例えばスクリューコンベアよりなり、現像ローラ４の軸線と同方向に延びる中心軸と、該軸にスパイラル状に設けたスクリュウとから構成され、現像容器３内のトナーを撹拌すると共にトナーを供給ブラシローラ７側へと搬送し供給する。この例では攪拌部材８，９はそれぞれ時計方向（矢印ＥおよびＦの方向）に回転している。攪拌部材８、９がスクリューコンベアよりなる場合には、攪拌部材８と９はそれぞれ相対する方向に（例えば攪拌部材８は紙面と垂直に奥側の方向に、攪拌部材９は手前側の方向に）トナーを運ぶように作用し、それによりトナーを攪拌すると共に容器３内で循環させるようにも作用する。なお、攪拌部材は必ずしも対で設ける必要がなく１つであっても良く、また、スクリューコンベアではなく、単独の攪拌翼を多数設けた構成であっても良い。 The agitating members 8 and 9 provided at the rear of the supply brush roller 7 are made of, for example, a screw conveyor, and include a central axis extending in the same direction as the axis of the developing roller 4 and a screw provided spirally on the axis. Then, the toner in the developing container 3 is stirred and the toner is conveyed and supplied to the supply brush roller 7 side. In this example, the stirring members 8 and 9 are rotating clockwise (in the directions of arrows E and F), respectively. When the agitating members 8 and 9 are screw conveyors, the agitating members 8 and 9 are in opposite directions (for example, the agitating member 8 is in the back direction perpendicular to the paper surface, and the agitating member 9 is in the near side direction. ) Acts to carry the toner, thereby agitating the toner and also causing it to circulate in the container 3; The stirring members do not necessarily have to be provided in pairs and may be one, or may be a configuration in which a large number of independent stirring blades are provided instead of the screw conveyor.
供給ブラシローラ７と隣接する攪拌部材８の配置位置は重要で、攪拌部材８のスクリュウまたは攪拌翼が供給ブラシローラ７のブラシ１４の穂先と適宜な深さで接触するように配置されている。攪拌部材８は図示のように供給ブラシローラ７とその接触部において順方向に供給ブラシローラ７の周速度とは異なる速度、例えばやや早い速度で回転し、それにより供給ブラシローラ７のブラシ１４内にこびりついたトナーを掻き落とすように作用する。なお、攪拌部材８は電気的にフロート（絶縁）状態にあり、また、攪拌部材８のブラシ１４への食い込み量は、ブラシ１４への現像ローラ４の押し当て量とほぼ同じ量とし、例えば０．５〜１．０mmである。これによりブラシ１４は攪拌部材８により積極的に捌かれてブラシ内にこびりついたトナーが除去され、同時に現像器３内の新しいトナーが安定的に供給され、結果、現像ローラ４上には常にリフレッシュしたトナーにより良好なトナー層が形成され、画像の安定的かつ良質な現像が行われる。 The arrangement position of the stirring member 8 adjacent to the supply brush roller 7 is important, and the screw or the stirring blade of the stirring member 8 is arranged so as to contact the tip of the brush 14 of the supply brush roller 7 at an appropriate depth. As shown in the drawing, the agitating member 8 rotates in the forward direction at the supply brush roller 7 and its contact portion at a speed different from the peripheral speed of the supply brush roller 7, for example, at a slightly higher speed, and thereby inside the brush 14 of the supply brush roller 7. It works to scrape off the stuck toner. The stirring member 8 is electrically floated (insulated), and the amount of biting of the stirring member 8 into the brush 14 is substantially the same as the amount of pressing of the developing roller 4 against the brush 14, for example, 0 .5 to 1.0 mm. As a result, the brush 14 is actively swung by the stirring member 8 to remove the toner stuck in the brush, and at the same time, new toner in the developing device 3 is stably supplied. As a result, the developing roller 4 is always refreshed. A good toner layer is formed by the toner thus obtained, and stable and high-quality development of an image is performed.
次に、動作について説明すると、まず像担持体ドラム１が矢印Ａ方向に回転している状態において、像担持体ドラム１に残留していた残留電位がイレーサより除去され、次いで帯電装置により像担持体ドラム面が一様に帯電される。続いて露光装置によりデジタル露光が行われて、像担持体ドラム１上に静電潜像が形成される。この潜像は像担持体ドラム１の回転により現像装置２の現像ローラ４と接触する位置（現像区間）へと搬送される。 Next, the operation will be described. First, in the state where the image carrier drum 1 is rotated in the direction of arrow A, the residual potential remaining on the image carrier drum 1 is removed from the eraser, and then the image carrier is carried by the charging device. The body drum surface is uniformly charged. Subsequently, digital exposure is performed by the exposure device, and an electrostatic latent image is formed on the image carrier drum 1. The latent image is conveyed to a position (developing section) in contact with the developing roller 4 of the developing device 2 by the rotation of the image carrier drum 1.
一方、現像装置２では、像担持体ドラム１の回転と同期して、現像ローラ４、供給ブラシローラ７、撹拌部材７が図示しない駆動源によりそれぞれの矢印で示した方向に回転し、且つ現像ローラ４、供給ブラシローラ７および層圧規制ローラ５にはそれぞれ所定のバイアス電圧が印加される。 On the other hand, in the developing device 2, in synchronism with the rotation of the image carrier drum 1, the developing roller 4, the supply brush roller 7, and the stirring member 7 are rotated in the directions indicated by the respective arrows by a driving source (not shown) and developed. A predetermined bias voltage is applied to each of the roller 4, the supply brush roller 7 and the layer pressure regulating roller 5.
撹拌部材８および供給ブラシローラ７の回転により、現像容器３内のトナーが撹拌され且つ供給ブラシローラ７、次いで現像ローラ４へ供給されて現像ローラ４上にトナー層が形成される。トナー層は層圧規制ローラ５により１〜３層のトナーの均一な薄層となるように規制された後、現像ローラの回転に伴い現像区間に運ばれる。 By the rotation of the stirring member 8 and the supply brush roller 7, the toner in the developing container 3 is stirred and supplied to the supply brush roller 7 and then to the developing roller 4, and a toner layer is formed on the developing roller 4. The toner layer is regulated by the layer pressure regulating roller 5 so as to become a uniform thin layer of 1 to 3 toners, and is then carried to the developing section as the developing roller rotates.
この薄層化されたトナーは現像区間において像担持体ドラム１の静電潜像に供給され、吸引付着することで現像が行われる。 The thinned toner is supplied to the electrostatic latent image on the image carrier drum 1 in the developing section, and development is performed by suction and adhesion.
像担持体ドラム１上に形成されたトナー像は像担持体ドラム１の回転により図示しない転写領域まで搬送され、ここで転写装置の作用により転写材の背面側からトナーの極性とは反対の極性の電界が付与されてトナーの転写材上への転写が行われ、転写されたトナー像は図示しない定着部で転写材上に定着される。一方、転写材に転写されない像担持体ドラム上の残留トナーはイレーザにより全面露光を受けて像担持体ドラムの暗部電位（画像背景部の電位）とほぼ同電位となるようにされ、次いで上記したと同様に次の作像のための帯電、露光を受け、再び現像ローラ４に運ばれる。現像ローラ４は像担持体ドラム１上に残留しているトナーを現像装置２へと回収すると共に、新しいトナーを像担持体ドラム１の表面に提供して次の潜像を現像する。 The toner image formed on the image carrier drum 1 is conveyed to a transfer region (not shown) by the rotation of the image carrier drum 1, and here, the polarity opposite to the polarity of the toner from the back side of the transfer material by the action of the transfer device. The electric field is applied to transfer the toner onto the transfer material, and the transferred toner image is fixed on the transfer material by a fixing unit (not shown). On the other hand, the residual toner on the image carrier drum that is not transferred to the transfer material is exposed to the entire surface by the eraser so as to be substantially the same potential as the dark part potential (image background part potential) of the image carrier drum, and then the above-mentioned In the same manner as described above, charging and exposure are performed for the next image formation, and the toner is conveyed to the developing roller 4 again. The developing roller 4 collects the toner remaining on the image carrier drum 1 to the developing device 2 and provides new toner to the surface of the image carrier drum 1 to develop the next latent image.
上記実施形態では供給ブラシローラ７への供給バイアスを直流バイアスのみとしたが、図２に示すように、直流バイアス電源１５と直列に交流バイアス電源１８を設け、直流バイアスに交流バイアスを重畳したバイアスとしても良い。このような交流バイアスを重畳させることにより、供給ブラシローラ７のブラシ１４は電気的に適宜な振動を生じ、また同時にブラシ１４にこびりついたトナーを除電するようにも作用するため、ブラシ１４からのトナーの掻き落としや、新しいトナーの付着などを安定化する。 In the above embodiment, the supply bias to the supply brush roller 7 is only a DC bias. However, as shown in FIG. 2, an AC bias power supply 18 is provided in series with the DC bias power supply 15 so that the AC bias is superimposed on the DC bias. It is also good. By superimposing such an AC bias, the brush 14 of the supply brush roller 7 is electrically oscillated appropriately, and at the same time acts to remove the toner stuck to the brush 14. Stabilizes scraping of toner and adhesion of new toner.
このようにして、本発明によれば、現像容器３内のトナーを攪拌する攪拌部材を共通にして使用することにより、供給ブラシ内でのトナーのこびり付きを防止し、かつ、供給バイアスとして直流バイアスに交流バイアスを重畳することにより、ブラシからのトナーの除去が容易となるように助力し、かつ掻き取ったトナーの除電、回復等を行うことができる。 In this way, according to the present invention, the use of a common stirring member for stirring the toner in the developing container 3 prevents toner sticking in the supply brush, and a DC bias as the supply bias. By superimposing an AC bias on the toner, it is possible to assist the removal of the toner from the brush, and to remove the charge and recover the scraped toner.
１ 像担持体ドラム
２ 現像装置
４ 現像ローラ
７ 供給ブラシローラ
８ 攪拌部材（スクリューコンベア）
９ 攪拌部材（スクリューコンベア）
１２ 直流電源
１４ ブラシ
１５ 直流電源
１８ 交流電源
.
1 Image carrier drum
2 Development device
4 Development roller
7 Supply brush roller
8 Stirring member (screw conveyor)
9 Stirring member (screw conveyor)
12 DC power supply 14 Brush 15 DC power supply 18 AC power supply
.
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61179471A (en) * | 1985-02-04 | 1986-08-12 | Canon Inc | Developing device |
| JPH0381969U (en) * | 1989-12-14 | 1991-08-21 | ||
| JPH06289706A (en) * | 1993-04-05 | 1994-10-18 | Ricoh Co Ltd | Developing device |
| JPH10133468A (en) * | 1996-10-28 | 1998-05-22 | Murata Mach Ltd | Developing unit |
| JP2000258987A (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-22 | Oki Data Corp | Developing device |
| JP2000351231A (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Canon Inc | Developing device |
| JP2001166572A (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-22 | Ricoh Co Ltd | Non-magnetic one-component developing device and image forming device |
| JP2002258600A (en) * | 2000-03-14 | 2002-09-11 | Canon Inc | Image forming device and process cartridge |
| JP2003021964A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Canon Inc | Developing device, and process cartridge and image forming device equipped with developing device |
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61179471A (en) * | 1985-02-04 | 1986-08-12 | Canon Inc | Developing device |
| JPH0381969U (en) * | 1989-12-14 | 1991-08-21 | ||
| JPH06289706A (en) * | 1993-04-05 | 1994-10-18 | Ricoh Co Ltd | Developing device |
| JPH10133468A (en) * | 1996-10-28 | 1998-05-22 | Murata Mach Ltd | Developing unit |
| JP2000258987A (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-22 | Oki Data Corp | Developing device |
| JP2000351231A (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Canon Inc | Developing device |
| JP2001166572A (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-22 | Ricoh Co Ltd | Non-magnetic one-component developing device and image forming device |
| JP2002258600A (en) * | 2000-03-14 | 2002-09-11 | Canon Inc | Image forming device and process cartridge |
| JP2003021964A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Canon Inc | Developing device, and process cartridge and image forming device equipped with developing device |
| JP2005156694A (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Ricoh Co Ltd | Developing device and image forming apparatus |
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