JP4890099B2 - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファックスをはじめとする電子写真方式の画像形成装置並びにこれに用いる現像装置及びプロセスカートリッジに係り、特に、カラー画像を形成する画像形成装置並びにこれに用いるプロセスカートリッジ及び現像装置に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, and a fax machine, and a developing device and a process cartridge used therefor, and more particularly, an image forming apparatus for forming a color image and a process used therefor. The present invention relates to a cartridge and a developing device.

近年、電子写真方式を利用した複写機、レーザープリンター等は、画質及び印刷速度の向上、機械サイズの小型化等、多様な点で著しい進歩を遂げている。
電子写真方式は、光導電性物質を利用し、感光体上に電気的潜像を形成する工程と、この潜像をトナーを用いて現像する現像工程と、現像したトナー画像を紙等の記録媒体に転写する転写工程と、転写したトナー画像を、定着ローラを用いた加熱等によって記録媒体に定着する定着工程とを有しており、画像形成に直接関わる現像工程は、複写機、レーザープリンター等の高機能化において非常に重要な工程である。
一般に、電子写真現像方式においては、トナーのみを現像剤として用いる一成分現像方式と、トナーとキャリアを現像剤として用いる二成分現像方式とがある。
In recent years, copying machines, laser printers, and the like using electrophotography have made remarkable progress in various respects such as improvement in image quality and printing speed, and reduction in machine size.
The electrophotographic system uses a photoconductive substance to form an electrical latent image on a photoreceptor, a developing process for developing the latent image with toner, and recording the developed toner image on paper or the like. The image forming apparatus includes a transfer process for transferring to a medium and a fixing process for fixing the transferred toner image to a recording medium by heating using a fixing roller. This is a very important process for the enhancement of functions.
Generally, electrophotographic development methods include a one-component development method using only toner as a developer and a two-component development method using toner and carrier as a developer.

一成分現像方式は、例えばトナーを現像剤担持体としての現像ローラに供給し、トナー層規制部材によってトナーの層厚を規制すると同時に摩擦帯電させ、現像ローラ上に形成された薄層状態のトナーを電気的な力によって潜像担持体としての感光体表面に供給して静電潜像を現像するものである。このように、一成分現像方式は、現像ローラと潜像担持体とがお互いに対向した現像領域において、潜像担持体に形成された静電潜像をトナーによって可視像化するものであるが、所定濃度の高品質な可視像を形成するためには、充分に帯電した多量のトナーを供給する必要がある。
一方、二成分現像方式は、トナーとキャリアを攪拌することによりトナーに適正な帯電量を付与し、これによって現像を行うものである。この方式は、例えばマグネットローラの外側に回転可能な非磁性スリーブを設けた現像ローラにより、現像剤を潜像担持体まで搬送して潜像を現像する方式である。このような二成分現像方式においては、キャリアがトナーの帯電、搬送の役割を担っており、それらの混合比や攪拌状態が画像形成に大きく影響することが知られている。
一成分現像方式及び二成分現像方式の現像工程においては、いずれも摩擦帯電によってトナーに所望の帯電量をもたせ、これを現像領域に搬送する必要がある。
In the one-component development method, for example, toner is supplied to a developing roller as a developer carrying member, and the toner layer regulating member regulates the toner layer thickness, and at the same time frictionally charges to form a thin layer toner formed on the developing roller. Is supplied to the surface of the photoreceptor as a latent image carrier by an electric force to develop the electrostatic latent image. As described above, the one-component development method is to visualize the electrostatic latent image formed on the latent image carrier with toner in the development region where the developing roller and the latent image carrier are opposed to each other. However, in order to form a high-quality visible image having a predetermined density, it is necessary to supply a large amount of sufficiently charged toner.
On the other hand, in the two-component development system, the toner and the carrier are agitated to impart an appropriate charge amount to the toner, thereby developing. This system is a system in which a latent image is developed by transporting a developer to a latent image carrier by, for example, a developing roller provided with a nonmagnetic sleeve that can rotate on the outside of a magnet roller. In such a two-component development system, it is known that the carrier plays a role of charging and transporting the toner, and the mixing ratio and stirring state of the carrier greatly affect the image formation.
In both the one-component development method and the two-component development method, it is necessary to impart a desired charge amount to the toner by frictional charging and transport the toner to the development region.

現像工程において、トナーの帯電、搬送を十分に達成するためには、トナーそのものの特性が重要となる。特に、流動性はトナーの搬送に関わるだけでなく、攪拌の均一性、更には、摩擦帯電に大きく影響するため、トナーに求められる基本的な特性ということができる。従って、複写機、レーザープリンター等の高速化又は小型化を進めるためには、高いレベルのトナー流動性が求められる。
例えば、高速化を達成するためには、短時間でトナーを攪拌、帯電させる必要があり、トナーの流動性が低いと、摩擦帯電の進行が阻害され、帯電量の低いトナーが現像領域に運ばれるために、トナー飛散や地汚れが発生するおそれがある。
二成分現像方式において、現像剤の攪拌が充分でないと、キャリアとトナーの混合比が不安定になり、トナー帯電量の不安定要因となる。また、一成分現像方式においては、トナーの流動性が低いと、高速で回転する現像ローラ上に均一にトナーの薄層が形成されず、トナー規制部材によって十分に帯電させることができないので、トナー飛散や地汚れの原因となる。
In the development process, the characteristics of the toner itself are important in order to sufficiently charge and convey the toner. In particular, the fluidity is not only related to the conveyance of the toner, but also affects the uniformity of stirring and the frictional charging. Therefore, a high level of toner fluidity is required to increase the speed or size of copying machines, laser printers, and the like.
For example, in order to achieve high speed, it is necessary to stir and charge the toner in a short time. If the fluidity of the toner is low, the progress of frictional charging is inhibited, and the toner with a low charge amount is carried to the development area. Therefore, there is a risk that toner scattering and background staining may occur.
In the two-component development method, if the developer is not sufficiently stirred, the mixing ratio of the carrier and the toner becomes unstable, which causes the toner charge amount to become unstable. In the one-component development system, if the toner has low fluidity, a thin toner layer is not uniformly formed on the developing roller rotating at high speed, and the toner cannot be sufficiently charged by the toner regulating member. Cause scattering and dirt.

一方、装置の小型化を達成するためには、現像器内の現像剤容量を減らすことが最も有効であるが、現像剤容量を減らすと、トナー補給時に、現像器内のトナーと新たに補給されたトナーが短時間で混合することが難しくなる。また、二成分現像方式の装置で小型化を達成するためには、攪拌のためのスクリューを小型化しなくてはならず、これでは攪拌能力が低下する。従って、装置の小型化を促進する上でも、これまで以上にトナーの流動性が求められる。 On the other hand, it is most effective to reduce the developer capacity in the developing device in order to reduce the size of the device. However, if the developer capacity is reduced, the toner in the developing device is newly replenished when the toner is replenished. It becomes difficult to mix the used toner in a short time. Further, in order to achieve miniaturization with the two-component developing system, the agitating screw must be miniaturized, which lowers the agitating ability. Therefore, in order to promote the downsizing of the apparatus, the fluidity of the toner is required more than ever.

以下に、外部添加剤処理によるトナー特性、特に流動性のコントロールについて説明する。
一般的に、トナー特性を向上させる方法としては、トナーの構成材料に目的に応じた物質を添加する方法と、トナー表面に目的に応じた微粒子を付着させる方法とがある。
目的に応じた物質を添加する方法としては、例えばトナーの帯電性を制御する目的で、ニグロシン染料又はその変性物、トリフェニルメタン化合物、イミダール誘導体等の帯電制御剤をトナー内部に添加する方法が挙げられる。このような帯電制御剤は、例えば特公平1−54694号公報、特公平1−54695号公報、特開昭51−455号公報、特公昭63−57787号公報、特開平3−11964号公報、特開平3−202856号公報などに開示されている。
Hereinafter, control of toner characteristics, particularly fluidity, by the external additive treatment will be described.
In general, as a method for improving toner characteristics, there are a method of adding a substance according to the purpose to a constituent material of the toner and a method of attaching fine particles according to the purpose to the toner surface.
As a method of adding a substance according to the purpose, for example, a method of adding a charge control agent such as a nigrosine dye or a modified product thereof, a triphenylmethane compound or an imidazole derivative to the inside of the toner for the purpose of controlling the chargeability of the toner. Can be mentioned. Such charge control agents include, for example, JP-B-1-54694, JP-B-1-54695, JP-A-51-455, JP-B-63-57787, JP-A-3-11964, It is disclosed in JP-A-3-202856.

一方、トナー表面に目的に応じた微粒子を付着させる方法としては、トナー粒子の表面に粒径が数〜数百nmの無機酸化物粒子を付着させる方法が知られている。
無機酸化物粒子としては、例えば乾式製法又は湿式製法によって得られるシリカ、アルミナ、チタニア等の金属酸化物があげられる。これら無機酸化物粒子は、その表面が疎水化処理されたのち用いられる場合もある。疎水化処理剤としては、例えばヘキサメチルジシラサン、シリコンオイル等があげられる。
このようにトナー表面に微粒子を付着させる方法は、トナーの流動性向上に大きな効果がある。この方法に関する公知文献として、例えば「電子写真技術の基礎と応用、電子写真学会編」(コロナ社)等が挙げられる。
また、トナー表面に目的に応じた微粒子を付着させる別の方法として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩を添加する方法が知られている。元来、電子写真装置においては、クリーニングブレードと感光体との摺擦の低減又は感光体から中間転写ベルトへのトナーの転写率を向上させるために、感光体表面に脂肪酸金属塩を塗布することが行われていた。この場合、脂肪酸金属塩を、例えばトナー表面に付着させ、トナーを媒介として感光体表面に塗布することにより、専用の機器又は部材を省略することができる。
また、最近では、脂肪酸金属塩は、上述の効果以外にもトナー特性そのものを向上させる効果があることが明らかとなっており、例えば特開2003−29446号公報、特開平9−251214号公報等に記載されているように、トナー同士の凝集を防ぎ、トナー粒子の帯電性を高める効果があることが分かってきた。
On the other hand, as a method of attaching fine particles according to the purpose to the toner surface, a method of attaching inorganic oxide particles having a particle size of several to several hundreds of nanometers on the surface of toner particles is known.
Examples of the inorganic oxide particles include metal oxides such as silica, alumina, and titania obtained by a dry process or a wet process. These inorganic oxide particles may be used after their surfaces have been subjected to a hydrophobic treatment. Examples of the hydrophobizing agent include hexamethyldisilazane and silicon oil.
Thus, the method of attaching the fine particles to the toner surface has a great effect on improving the fluidity of the toner. As publicly known literatures relating to this method, for example, “Basics and Applications of Electrophotographic Technology, edited by Electrophotographic Society” (Corona) can be cited.
As another method for attaching fine particles according to the purpose to the toner surface, a method of adding a fatty acid metal salt such as zinc stearate or calcium stearate is known. Originally, in an electrophotographic apparatus, a fatty acid metal salt is applied to the surface of a photoreceptor in order to reduce the friction between the cleaning blade and the photoreceptor or to improve the transfer rate of toner from the photoreceptor to the intermediate transfer belt. Was done. In this case, for example, by attaching the fatty acid metal salt to the toner surface and applying the fatty acid metal salt to the surface of the photoreceptor using the toner as a medium, a dedicated device or member can be omitted.
Recently, it has been clarified that the fatty acid metal salt has an effect of improving the toner characteristics itself in addition to the above-described effects. For example, JP 2003-29446 A, JP 9-251214 A, etc. As described in the above, it has been found that there is an effect of preventing aggregation between the toners and improving the chargeability of the toner particles.

ところで、複写機、プリンタ等の画像形成装置の技術的課題として、装置の高速化、小型化に加え、さらなる安定な画像出力性が求められるようになり、特に、経時的安定性がこれまで以上に求められている。
具体的には、トナーを攪拌、帯電させるときの摺擦により、無機粒子等の外部添加剤がトナー表面から剥れるか、又はトナー内部に埋没することによって、トナーの流動性が経時的に悪化するという問題がある。即ち、現像機の高速化や小型化が進むと、短時間でトナーに所望の帯電量を付与しなくてはならず、トナーにかかるストレスが増加するため、外部添加剤の剥れ又は埋没が起こり易くなる。そして、外部添加剤の剥れや埋没が起こると、トナーの流動性及び帯電量の制御が困難になり、地汚れやトナー飛散等の画質不良が生じ易くなる。現像剤の劣化を低減させる技術については、これまでに様々な検討が行われてきたが、今後、益々その重要性は増大するものと考えられる。
By the way, as technical problems of image forming apparatuses such as copying machines and printers, in addition to speeding up and downsizing of the apparatus, more stable image output performance has been demanded. It is sought after.
Specifically, the fluidity of the toner deteriorates over time by external additives such as inorganic particles being peeled off from the toner surface or embedded in the toner by rubbing when the toner is stirred and charged. There is a problem of doing. In other words, as the speed of developing machines increases and miniaturization progresses, a desired charge amount must be imparted to the toner in a short time, and the stress applied to the toner increases. It tends to happen. When the external additive is peeled off or buried, it becomes difficult to control the fluidity and charge amount of the toner, and image quality defects such as scumming and toner scattering are likely to occur. Various studies have been made so far on the technology for reducing the deterioration of the developer, but it is considered that the importance will increase more and more in the future.

現像剤の劣化を防止する従来技術として、例えば特許文献1には、二成分現像剤や磁性一成分現像剤の劣化進行を抑制することを目的として開発された装置であって、マグネットローラ内に固定された複数の磁石のうち、ドクターブレードの最も近くに配設され且つ規制磁極を有する規制磁石について、現像スリーブ表面に対向する面と、スリーブ回転方向の上流側で隣り合うように配設され且つ上流側隣設磁極を有する磁石である上流側隣設磁石に対向する面との稜角部を面取りした画像形成装置が開示されている。
また、特許文献2には、現像剤の汲み上げをスムーズにして、スクリューの駆動トルクや現像剤のストレスを抑制することを目的として開発された装置であって、現像剤を軸方向に搬送する下方スクリューと、前記下方スクリューの上方に配置されるとともに現像剤を軸方向に搬送する上方スクリューとを有し、前記下方スクリューから前記上方スクリューへ現像剤が汲み上げられる汲み上げ部分における前記上方スクリューの搬送能力が、当該部分における前記下方スクリューの搬送能力より大きくなるようにした現像装置が開示されている。
As a conventional technique for preventing the deterioration of the developer, for example, Patent Document 1 discloses an apparatus developed for the purpose of suppressing the progress of deterioration of a two-component developer or a magnetic one-component developer, and is included in a magnet roller. Among the plurality of fixed magnets, the restricting magnet that is disposed closest to the doctor blade and has the restricting magnetic pole is disposed so as to be adjacent to the surface facing the developing sleeve surface and on the upstream side in the sleeve rotation direction. In addition, an image forming apparatus is disclosed in which a ridge corner with a surface facing an upstream side adjacent magnet, which is a magnet having an upstream side adjacent magnetic pole, is chamfered.
Further, Patent Document 2 discloses an apparatus developed for the purpose of smoothing the pumping of the developer and suppressing the driving torque of the screw and the stress of the developer, and is a lower part that conveys the developer in the axial direction. The upper screw is disposed above the lower screw and has an upper screw that conveys the developer in the axial direction, and the conveying capability of the upper screw in the pumping portion where the developer is pumped from the lower screw to the upper screw. However, a developing device is disclosed that is larger than the conveying capability of the lower screw in the portion.

特開2005−017871号公報JP 2005-017871 A 特開平11−024382号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-024382

しかしながら、従来の現像剤の劣化を低減させる技術の大部分は、現像装置のトルクの低減をはじめとしたトナーに対する機械的ストレスを低減させるものであった。このようなアプローチによるトナーに対するストレスの低減は、各社の様々な技術により、ほぼ最適化しつくされており、現像ユニットの長寿命化も限界に近づいていると考えられる。
トナーの劣化が進行する原因は、何らかの理由で、トナーに応力がかかり、その力によって、高分子であるトナー表面が不可逆的な変形を起こすことにより、外部添加剤の添加状態が変わるものと考えられる。即ち、トナーにとっては、撹拌部材や層規制部材等から受ける機械的外部負荷も、トナー自身が帯電することにより発生する静電的付着力も、ファンデルワールス力のような非静電的付着力も全て、同様に劣化の原因となり得る。これらの三種類の原因を比較した際に、機械的外部負荷が最も支配的であり、その為、この力を低減させることがこれまでの主な検討課題であったが、機械的外部負荷設計の最適化は、これ以上トナーの劣化を低減させることが難しいほど、成熟しているのが現状である。
However, most of the conventional techniques for reducing the deterioration of the developer have been to reduce the mechanical stress on the toner including the reduction of the torque of the developing device. The reduction of the stress on the toner by such an approach is almost optimized by various technologies of each company, and it is considered that the life of the developing unit is approaching the limit.
The cause of the progress of toner deterioration is that for some reason, stress is applied to the toner, and the force causes the irreversible deformation of the surface of the toner, which is a polymer. It is done. That is, for the toner, the mechanical external load received from the agitating member, the layer regulating member, etc., the electrostatic adhesion generated when the toner itself is charged, and the non-electrostatic adhesion such as van der Waals force Can all cause degradation as well. When these three types of causes are compared, mechanical external load is the most dominant, so reducing this force has been the main study issue so far, but mechanical external load design In the present situation, it is matured so that it is difficult to reduce the deterioration of the toner.

本発明は、かかる状況に鑑み、機械的外部負荷設計の最適化以外の方法で、トナーの劣化を低減することができる技術、より具体的には、トナーが帯電している時間をできる限り短くすることによってトナーの劣化を抑える新規な技術を提供するものである。即ち、本発明の目的は、外部添加剤の剥がれ、埋没等による経時的なトナー劣化を低減させ、これによって、地汚れやトナー飛散等の画質不良を抑えて長期間にわたって安定な画像を出力することができる現像装置、プロセスカートリッジ及びこれらを適用した画像形成装置を提供することにある。 In view of such circumstances, the present invention is a technique that can reduce toner deterioration by a method other than the optimization of mechanical external load design, more specifically, the time during which the toner is charged is as short as possible. Thus, a new technique for suppressing toner deterioration is provided. That is, an object of the present invention is to reduce toner deterioration over time due to peeling or embedding of an external additive, thereby suppressing image quality defects such as dirt and toner scattering and outputting a stable image over a long period of time. Another object of the present invention is to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus using the same.

本発明者は、上述した目的を達成すべく、現像剤が帯電している時間を短くすることに関して種々検討してところ、現像剤を帯電させる撹拌帯電部から現像剤担持体の表面に付着した現像剤の厚さを規制する現像剤量規制部までの距離を短くするか、又は時間を短くすることによってトナーのストレスを低減してその劣化が低減されるという知見を得た。そして、この知見に基づいて現像装置における各部材相互の位置関係について鋭意研究した結果、攪拌帯電手段を、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段としても機能させ、かつこの攪拌帯電手段に隣接して現像剤担持体の回転方向後流側に現像剤規制手段を設けることにより、現像剤が帯電している無駄な時間を極力短くして現像剤のストレス、ひいては劣化を低減できることを見出し、本発明に到達した。
このように、本発明は、現像剤が帯電することによって生じるキャリア、トナー間の静電的付着力に起因するトナーの劣化を低減させるものであり、現像剤に対する機械的外部負荷を低減しようとする従来技術とは、着眼点を異にするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present inventor has made various studies on shortening the time during which the developer is charged, and the developer adheres to the surface of the developer-carrying member from the stirring charging unit that charges the developer. It has been found that by reducing the distance to the developer amount regulating portion that regulates the developer thickness or shortening the time, the toner stress is reduced and the deterioration thereof is reduced. Based on this knowledge, as a result of earnest research on the positional relationship between the members in the developing device, the stirring charging means functions as a developer supplying means for supplying the developer to the developer carrying member, and the stirring charging is performed. By providing the developer regulating means on the downstream side in the rotation direction of the developer carrying member adjacent to the means, it is possible to shorten the wasteful time that the developer is charged as much as possible, and to reduce the stress and hence the deterioration of the developer. And reached the present invention.
As described above, the present invention reduces the deterioration of the toner caused by the electrostatic adhesion between the carrier and the toner generated when the developer is charged, and attempts to reduce the mechanical external load on the developer. This is different from the conventional technology.

即ち、本発明に係る現像装置は、像担持体に現像剤を供給して静電潜像を現像する現像剤担持体と、この現像剤担持体に現像剤を供給してその表面に現像剤の薄膜を形成する現像剤供給手段と、前記薄膜状現像剤の厚さを規制する現像剤規制手段と、前記現像剤担持体に供給される現像剤を予め攪拌して帯電させる攪拌帯電手段と、を有する現像装置において、前記攪拌帯電手段は前記現像剤供給手段としても機能するものであり、前記攪拌帯電手段に隣接して前記現像剤担持体の回転方向後流側に前記現像剤規制手段が設けられ、前記現像剤担持体における前記像担持体の現像領域に対向する部分よりも回転方向後流側表面と対向する位置に、前記現像剤担持体に残留する現像剤を掻き取る現像剤回収手段と回収した現像剤を前記現像剤攪拌容器に戻す搬送経路とが設けられており、かつ、前記搬送経路内にトナーを補充するトナー供給手段が設けられ、前記現像剤回収手段の前記現像剤担持体の回転方向前流側に、前記現像剤回収手段で回収される現像剤を除電する除電手段が設けられていることを特徴とする。
この場合において、攪拌帯電手段を収容する現像剤攪拌容器のケーシングを現像剤規制手段として代用させることができる。
また、前記搬送経路は、その入口及び出口以外の部分の断面積が、入口及び出口の断面積よりも小さくすることができる。
That is, the developing device according to the present invention includes a developer carrying member that develops an electrostatic latent image by supplying a developer to the image carrying member, and a developer that is supplied to the developer carrying member and has a developer on the surface thereof. Developer supplying means for forming the thin film, developer regulating means for regulating the thickness of the thin film developer, and stirring charging means for stirring and charging the developer supplied to the developer carrying member in advance. The stirring charging means functions also as the developer supply means, and the developer regulating means is arranged on the downstream side in the rotation direction of the developer carrier adjacent to the stirring charging means. development are al provided, at a position opposed to the image bearing member rotational direction downstream side surface than the portion facing the development area of in the developer carrying member, scraping the developer remaining on the developer carrying member The developer collecting means and the collected developer are And a toner supply means for replenishing toner in the transport path, and the developer collecting means on the upstream side in the rotation direction of the developer carrier. It is characterized in that a discharging means for discharging the developer collected by the developer collecting means is provided .
In this case, the casing of the developer agitation container that accommodates the agitation charging unit can be used as the developer regulating unit.
In addition, the transport path may have a cross-sectional area other than the inlet and outlet smaller than the cross-sectional area of the inlet and outlet.

本発明に係るプロセスカートリッジは、像担持体と、この像担持体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置とを一体化させ、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、上述したいずれか1つの現像装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、この像担持体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、帯電された像担持体表面に画像情報に基づいて静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像に現像剤を供給して可視像化する現像装置と、前記像担持体表面に形成された可視像を直接又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写装置と、を有する画像形成装置において、前記現像装置は、上述したいずれか1つの現像装置又は上記プロセスカートリッジの現像装置であることを特徴とする。
The process cartridge according to the present invention is a process cartridge in which an image carrier and a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier are integrated and detachably formed on the main body of the image forming apparatus. The developing device is any one of the developing devices described above.
The image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier, a charging device that uniformly charges the surface of the image carrier, and an electrostatic latent image on the charged image carrier surface based on image information. An exposure device for forming, a developing device for supplying a developer to the electrostatic latent image to make a visible image, and a visible image formed on the surface of the image carrier directly or via an intermediate transfer member In the image forming apparatus including the transfer device, the developing device is any one of the developing devices described above or the developing device of the process cartridge.

本発明に係る現像装置によれば、現像剤が必要以上に帯電している時間が短くなるので、現像剤の受ける静電的ストレスが低減し、その劣化を防止して長期間にわたって安定な画像を出力することができる。
本発明に係るプロセスカートリッジによれば、部材交換を行った場合でも、像担持体と現像剤担持体とのギャップのズレをなくすことができ、また、例えば除電装置、スクレーパ等を備えている場合は、それらと現像剤担持体及び像担持体との位置関係が常に一定に保たれ、長期にわたり良好な画質を形成することができる。
本発明に係る画像形成装置によれば、現像剤が帯電開始してから、潜像を現像するまでの時間が短くなる、換言すればトナーが電気的に束縛されている不用な時間が短くなるので、トナーが受けるストレスが低減し、現像剤を長期にわたって安定に使いこなして高品質の画像を形成することができる。
According to the developing device of the present invention, since the time during which the developer is charged more than necessary is shortened, the electrostatic stress received by the developer is reduced, the deterioration is prevented, and the image is stable over a long period of time. Can be output.
According to the process cartridge of the present invention, even when the members are replaced, it is possible to eliminate gap deviation between the image carrier and the developer carrier, and for example, when a static eliminator, a scraper, etc. are provided. The positional relationship among them, the developer carrier and the image carrier is always kept constant, and good image quality can be formed over a long period of time.
According to the image forming apparatus of the present invention, the time from the start of charging of the developer to the development of the latent image is shortened, in other words, the unnecessary time in which the toner is electrically restricted is shortened. As a result, the stress applied to the toner is reduced, and the developer can be used stably over a long period of time to form a high-quality image.

先ず、本発明おいて、現像剤の帯電時間、換言すれば静電的付着力を受けている時間を制御することにより、トナーの劣化を低減できる理由について説明する。
トナーの静電的付着力、非静電的付着力の測定に関しては、様々な検討がなされている。例えば、遠心分離装置を用いた検討(リコーテクニカルレポートNo.26 (2000年度版) トナー付着力の研究 、外添剤の効果)では、トナー・感光体間の静電的付着力が数百nNのオーダーであると報告されている。材料によって付着力は変化するが、トナー・キャリア間の付着力も同じオーダーであると考えられる。現在、トナー粒径は、例えば5μm程度が標準的であり、表面積の数%程度で、キャリアと接していると考えられるので、トナーにおけるキャリアとの接触面積は、10−14のオーダーであると考えられる。
即ち、トナー・キャリア間にかかる単位面積当りの力は、100×10−9/10−14=10Pa=10MPaのオーダーとなる。一方、高分子の曲げ強さ(降伏強度)は、数十 MPaのオーダー(ナイロン:70MPa、ポリカーボネート:60MPa)である。従って、静電的付着力によっても、トナーは十分に変形し、劣化が進行することがわかる。
このような事実は、実験的にも示されている。即ち、Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 87 (1994) 245-256においては、原子間力顕微鏡のプローブであるカンチレバーの先にトナーを取り付け、そのトナーの付着力を評価している。その際、意図的にトナーに数十nNの負荷をかけると、非静電的付着力が増加することが報告されている。この結果は、数百nNという力のオーダーである静電的付着力によっても、トナーが劣化することを示している。
以上のことから、トナーに対する低ストレス化を高度に実現するためには、静電的力を含めた最適化を図る必要があることが分かる。
First, in the present invention, the reason why the deterioration of the toner can be reduced by controlling the charging time of the developer, in other words, the time of receiving the electrostatic adhesive force will be described.
Various studies have been made on the measurement of electrostatic adhesion force and non-electrostatic adhesion force of toner. For example, in a study using a centrifuge (Ricoh Technical Report No. 26 (2000 edition) Study of toner adhesion, effect of external additives), electrostatic adhesion between toner and photoreceptor is several hundred nN. It is reported that it is an order. Although the adhesive force varies depending on the material, the adhesive force between the toner and the carrier is considered to be in the same order. At present, the toner particle size is typically about 5 μm, for example, and is considered to be in contact with the carrier at about several percent of the surface area. Therefore, the contact area of the toner with the carrier is on the order of 10 −14 m 2 . It is believed that there is.
That is, the force per unit area between the toner and the carrier is on the order of 100 × 10 −9 / 10 −14 = 10 7 Pa = 10 MPa. On the other hand, the bending strength (yield strength) of the polymer is on the order of several tens of MPa (nylon: 70 MPa, polycarbonate: 60 MPa). Therefore, it can be seen that the toner is sufficiently deformed and deteriorates due to the electrostatic adhesion force.
This fact has been shown experimentally. That is, in Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 87 (1994) 245-256, toner is attached to the tip of a cantilever which is a probe of an atomic force microscope, and the adhesion of the toner is evaluated. At that time, it has been reported that non-electrostatic adhesion increases when a load of several tens of nN is intentionally applied to the toner. This result shows that the toner is also deteriorated by the electrostatic adhesion which is on the order of several hundred nN.
From the above, it can be seen that optimization including electrostatic force is required in order to achieve a high level of stress reduction for toner.

本発明を具現する一の方法として、トナーの撹拌帯電手段を、現像剤を現像剤担持体(以下、現像ローラという)へ供給する現像剤供給手段としても機能させ、現像ローラ表面に供給された現像剤量を規制する現像剤規制手段を攪拌帯電手段と隣接して配置するか又は一体化させる方法が挙げられる。この方法においては、例えば、撹拌帯電手段から現像剤が搬出される取り出し口の大きさによって、即ち、取り出し口を形成するケーシングによって現像スリーブ表面の現像剤量を規制することができ、現像剤が現像スリーブに供給されてから、規制手段によって余剰の現像剤を取り除いて所定厚さの薄層が形成されるまでの距離又は時間を短縮することによって現像剤のストレスが全体的に低減し、これによってその劣化を抑制することができる。 As one method embodying the present invention, the toner agitation and charging means functions as a developer supplying means for supplying a developer to a developer carrying member (hereinafter referred to as a developing roller), and is supplied to the surface of the developing roller. Examples include a method in which developer regulating means for regulating the amount of developer is disposed adjacent to or integrated with the stirring charging means. In this method, for example, the amount of developer on the surface of the developing sleeve can be regulated by the size of the takeout port from which the developer is carried out from the stirring charging means, that is, the casing forming the takeout port. By reducing the distance or time from when the developer is supplied to the developing sleeve until the excess developer is removed by the regulating means until the thin layer of the predetermined thickness is formed, the developer stress is reduced overall. The deterioration can be suppressed.

以下に、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図1において、画像形成装置1は、図中時計方向に回転駆動する感光体2と、感光体2の周囲に順次配置された帯電装置3、書込み装置4、現像装置5、転写装置6、ブレード13aを備えたクリーニング装置13及び感光体除電装置8と、図示省略した制御装置及び電圧印加装置から主として構成されている。この画像形成装置本体は、例えば図示省略した筐体内に収容されている。
画像形成装置1には、図示省略した給紙カセットが設けられている。給紙カセットには、給紙ローラが付設されており、給紙ローラは、給紙カセット内に収容された記録紙を1枚ずつ搬出し、図示省略したレジストローラ対でタイミング調整した後、転写装置6と感光体2との間の転写部に供給する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an image forming apparatus 1 includes a photosensitive member 2 that rotates in the clockwise direction in the drawing, a charging device 3, a writing device 4, a developing device 5, a transfer device 6, and a blade that are sequentially arranged around the photosensitive member 2. The cleaning device 13 and the photosensitive member neutralizing device 8 provided with 13a, and a control device and a voltage applying device (not shown) are mainly configured. The image forming apparatus main body is accommodated in, for example, a housing not shown.
The image forming apparatus 1 is provided with a paper feeding cassette (not shown). The paper feed cassette is provided with a paper feed roller. The paper feed roller carries out the recording paper stored in the paper feed cassette one by one, adjusts the timing with a pair of registration rollers (not shown), and then transfers the recording paper. The toner is supplied to a transfer portion between the apparatus 6 and the photoreceptor 2.

以下、このような構成の画像形成装置の動作を説明する。
先ず、像担持体としての感光体2を図中、時計方向に回転駆動し、感光体2表面を帯電装置3で一様に帯電させる。表面が帯電した感光体2に対し、書込み装置4によって画像データに基づいて変調された、例えばレーザ光を照射して感光体2表面に静電潜像を形成する。静電潜像が形成された感光体2に対し、現像装置5によってトナーを供給して静電潜像を現像してトナー画像を形成する。
このようにして形成された感光体2表面のトナー画像を、転写装置6によって、感光体2と転写装置6との間に供給された図示省略した記録紙に転写させる。トナー画像が転写された記録紙を図示省略した定着部に搬送し、所定の温度又は圧力によってトナー画像を記録紙に定着させる。その後、トナー画像が定着された記録紙を図示省略した排紙トレー上に排出する。
Hereinafter, an operation of the image forming apparatus having such a configuration will be described.
First, the photosensitive member 2 as an image carrier is rotated in the clockwise direction in the drawing, and the surface of the photosensitive member 2 is uniformly charged by the charging device 3. An electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor 2 by irradiating the surface of the photoconductor 2 with a laser beam, for example, which is modulated by the writing device 4 based on the image data. The developing device 5 supplies toner to the photoreceptor 2 on which the electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is developed to form a toner image.
The toner image on the surface of the photoreceptor 2 formed in this way is transferred by a transfer device 6 to a recording sheet (not shown) supplied between the photoreceptor 2 and the transfer device 6. The recording paper on which the toner image is transferred is conveyed to a fixing unit (not shown), and the toner image is fixed on the recording paper at a predetermined temperature or pressure. Thereafter, the recording paper on which the toner image is fixed is discharged onto a paper discharge tray (not shown).

一方、記録紙にトナー画像を転写した後の感光体2をさらに回転させ、クリーニング装置13のブレード13aによって感光体2表面に残留するトナーを掻き落とす。次いで、残留トナーが除去された感光体2表面を除電装置8で除電する。除電装置8によって除電された感光体2の表面を帯電装置3によって一様に帯電させ、その後、上述した各工程を順次繰り返して連続的な画像形成を行う。
なお、本実施形態においては、クリーニング装置13を、ブレード13aで感光体2上の残留トナーを掻き落とすものとしたが、ブレード13aに代えて、例えばファーブラシで感光体2上の残留トナーを掻き落とすものとしてもよい。
On the other hand, the photoreceptor 2 after the toner image is transferred to the recording paper is further rotated, and the toner remaining on the surface of the photoreceptor 2 is scraped off by the blade 13a of the cleaning device 13. Next, the surface of the photoreceptor 2 from which the residual toner has been removed is neutralized by the neutralization device 8. The surface of the photoreceptor 2 that has been neutralized by the neutralization device 8 is uniformly charged by the charging device 3, and then the above-described steps are sequentially repeated to form a continuous image.
In the present embodiment, the cleaning device 13 scrapes off the residual toner on the photoconductor 2 with the blade 13a. However, instead of the blade 13a, the residual toner on the photoconductor 2 is scraped with a fur brush, for example. It may be dropped.

以下に、本発明の特徴部分について詳細に説明する。
図2は、本発明の実施形態に係る現像装置であって、図1の現像装置5の概略構成を示す図である。図2において、この現像装置は、感光体2と一体となってプロセスカートリッジを形成している。
即ち、現像装置5において、現像スリーブ23は、感光体2の現像領域に対向して一体に配置されている。現像スリーブ23はマグネットロール22で構成されている。現像スリーブ23の図中上方には、現像剤を攪拌混合する攪拌帯電部材30が配置されており、この攪拌帯電部材30は、攪拌によって帯電した現像剤を現像スリーブ23に供給する現像剤供給装置としても機能する。現像スリーブ23及び攪拌帯電部材30は、ケーシング40で覆われており、ケーシング40の攪拌帯電部材30近傍の端部は、攪拌帯電部材30に隣接する位置で、現像スリーブ23表面に所定間隔を隔てて対向するように構成されており、現像スリーブの表面に堆積する現像剤の厚さを規制する規制部材として機能する。
Below, the characteristic part of this invention is demonstrated in detail.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the developing device 5 of FIG. 1, which is a developing device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the developing device forms a process cartridge integrally with the photosensitive member 2.
That is, in the developing device 5, the developing sleeve 23 is integrally disposed so as to face the developing region of the photoreceptor 2. The developing sleeve 23 includes a magnet roll 22. An agitation charging member 30 for agitating and mixing the developer is disposed above the developing sleeve 23 in the figure. The agitation charging member 30 supplies the developer charged by agitation to the developing sleeve 23. Also works. The developing sleeve 23 and the stirring charging member 30 are covered with a casing 40, and an end portion of the casing 40 near the stirring charging member 30 is located at a position adjacent to the stirring charging member 30 with a predetermined interval from the surface of the developing sleeve 23. And functions as a regulating member that regulates the thickness of the developer deposited on the surface of the developing sleeve.

このような構成の現像装置5において、トナーとキャリアを混合した現像剤は、撹拌帯電部材30によって撹拌されながら、現像スリーブ23表面まで搬送される。このとき、現像剤は攪拌帯電部材30の作用によって撹拌・搬送されながら、感光体2上の静電潜像を現像するのに必要な電荷に帯電される。
現像スリーブ23上に供給された現像剤は、現像スリーブ23の回転に沿って、感光体2との対向位置である現像領域に向けて搬送される。このとき現像剤は、規制部材としての現像剤攪拌容器34のケーシングとの隙間を通過することにより、その量が規制され、画像出力に必要な量の薄層を形成する。現像剤撹拌容器34と現像スリーブ23との間隙は、現像スリーブに供給すべき現像剤量によって決定され、例えば、0.1〜2mmの範囲内とされるが、厳密には、感光体2、現像スリーブ23の線速、現像スリーブ23の径、現像剤中のトナー濃度等に基づいて適宜決定される。薄層状の現像剤は感光体2と対向する現像領域まで搬送され、感光体2と現像スリーブ23とのバイアス差により、感光体2上に供給され、静電潜像を現像してトナー画像を形成する。このとき、現像スリーブ23には、図示省略したバイアス電源によってDC又はDC+ACバイアスが印加される。
In the developing device 5 having such a configuration, the developer obtained by mixing the toner and the carrier is conveyed to the surface of the developing sleeve 23 while being stirred by the stirring charging member 30. At this time, the developer is charged to a charge necessary for developing the electrostatic latent image on the photoreceptor 2 while being stirred and conveyed by the action of the stirring and charging member 30.
The developer supplied onto the developing sleeve 23 is transported toward the developing area which is a position facing the photoconductor 2 along the rotation of the developing sleeve 23. At this time, the developer passes through a gap with the casing of the developer agitating container 34 as a restricting member, so that the amount of the developer is regulated and a thin layer of an amount necessary for image output is formed. The gap between the developer agitating container 34 and the developing sleeve 23 is determined by the amount of developer to be supplied to the developing sleeve, and is, for example, in the range of 0.1 to 2 mm. It is determined as appropriate based on the linear velocity of the developing sleeve 23, the diameter of the developing sleeve 23, the toner concentration in the developer, and the like. The thin-layer developer is transported to the developing area facing the photoreceptor 2 and is supplied onto the photoreceptor 2 due to a bias difference between the photoreceptor 2 and the developing sleeve 23 to develop the electrostatic latent image to produce a toner image. Form. At this time, a DC or DC + AC bias is applied to the developing sleeve 23 by a bias power supply (not shown).

感光体2の現像領域通過後の現像スリーブ23上に残留する現像剤は、再び、撹拌帯電部材30の位置まで搬送される。現像に供されることによって変化した現像剤中のトナー濃度は、トナー供給容器としてのホッパ31から新たに供給されるトナーによって一定に保たれる。このとき、トナーの補給量は、図示省略したトナー濃度センサーの検出値をもとに制御され、常に、最適な量が補給される。トナー補給方法は特に限定されないが、例えば長手方向全面に少量ずつ、トナーを補給するようにすることによって、トナー濃度の均一化を図ることができる。   The developer remaining on the developing sleeve 23 after passing through the developing region of the photoreceptor 2 is conveyed again to the position of the stirring charging member 30. The toner concentration in the developer changed by being used for development is kept constant by the toner newly supplied from the hopper 31 as a toner supply container. At this time, the toner replenishment amount is controlled based on the detection value of a toner density sensor (not shown), and the optimum amount is always replenished. The toner replenishing method is not particularly limited. For example, the toner density can be made uniform by replenishing the toner little by little over the entire surface in the longitudinal direction.

本実施形態によれば、現像剤の攪拌帯電部材30を、現像剤を現像スリーブ23に供給する現像剤供給装置としても機能させ、かつ攪拌帯電部材30に隣接するように、ケーシング34の一端で代用した現像剤規制部材34aを設けたことにより、トナーが帯電されてから、必要量に規制されるまでの時間を短くすることができ、多量のトナーが電気的に束縛されている時間を全体として短くすることができる。従って、トナーが受けるストレスが低減し、トナーの劣化を抑制し、現像剤を長期にわたり、安定に使いこなして良好な画像を形成することができる。
なお、本実施形態においては、攪拌帯電部材30が、現像剤供給手段としても機能する現像装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、攪拌帯電部材30と現像剤供給手段とを別々に設け、現像剤供給手段に隣接するように現像剤規制部材34aを設けることもできる。この場合であっても、現像剤を現像スリーブ23に付着させてから、必要量以上の現像剤を剥離させるまでの時間又は距離を短くし、トナーの無駄な帯電状態を極力なくしてその劣化を抑制することができる。
According to the present embodiment, the developer agitation charging member 30 also functions as a developer supply device that supplies the developer to the developing sleeve 23, and at one end of the casing 34 so as to be adjacent to the agitation charging member 30. By providing the substitute developer regulating member 34a, the time from when the toner is charged until it is regulated to the required amount can be shortened, and the time during which a large amount of toner is electrically restricted is reduced. As can be shortened. Accordingly, the stress applied to the toner is reduced, toner deterioration is suppressed, and the developer can be used stably over a long period of time to form a good image.
In the present embodiment, the developing device in which the stirring charging member 30 also functions as a developer supply unit has been described. However, the present invention is not limited to this, and the stirring charging member 30 and the developer supply are not limited thereto. It is also possible to provide the developer regulating member 34a so as to be adjacent to the developer supply means. Even in this case, the time or distance from the time when the developer adheres to the developing sleeve 23 until the developer more than the necessary amount is peeled off is shortened, and the toner is prevented from being charged as much as possible. Can be suppressed.

本実施形態において、現像スリーブを形成するマグネットロール22の材料として、例えばSrフェライト又はBaフェライトの磁性粉に、6PA又は12PA等のPA(ポリアミド)系材料、EEA(エチレン・エチル共重合体)又はEVA(エチレン・ビニル共重合体)等のエチレン系化合物、CPE(塩素化ポリエチレン)等の塩素系材料、NBR等のゴム材料の高分子化合物を混合したプラスチックマグネット又はゴムマグネットを用いることが好ましい。また、マグネット成型体は、現像ローラ軸方向に延びる棒状のブロックであり、幅が狭く且つ高い磁気特性を得るために、Br>0.5T(テスラ)の材料を用いることが望ましく、多くは、例えばNe系(Ne・Fe・B等)又はSm系(Sm・Co、Sm・Fe・N等)の希土類マグネット又はこれらのマグネット粉を上記と同様の高分子化合物と混合したプラスチックマグネット又はゴムマグネットが用いられる。 In this embodiment, as a material of the magnet roll 22 forming the developing sleeve, for example, magnetic powder of Sr ferrite or Ba ferrite, PA (polyamide) material such as 6PA or 12PA, EEA (ethylene-ethyl copolymer) or It is preferable to use a plastic magnet or a rubber magnet in which an ethylene compound such as EVA (ethylene / vinyl copolymer), a chlorine material such as CPE (chlorinated polyethylene), and a polymer compound of a rubber material such as NBR are mixed. Further, the magnet molded body is a rod-like block extending in the developing roller axial direction, and it is desirable to use a material of Br> 0.5T (Tesla) in order to obtain a narrow and high magnetic property. For example, Ne-based (Ne / Fe / B, etc.) or Sm-based (Sm / Co, Sm / Fe / N, etc.) rare earth magnets or plastic magnets or rubber magnets obtained by mixing these magnet powders with the same polymer compounds as described above. Is used.

本実施形態において、トナーとしては、例えば粒子に添加剤を含有させたものが用いられる。添加剤としては、従来から公知のものを使用することができる。具体的には、Si、Ti、Al、Mg、Ca、Sr、Ba、In、Ga、Ni、Mn、W、Fe、Co、Zn、Cr、Mo、Cu、Ag、V、Zr等の酸化物、複合酸化物等である。特に、Si、Ti、Alの酸化物であるシリカ、チタニア、アルミナなどが好適である。添加剤の添加量は、母体粒子100重量部に対して0.5〜1.8重量部であることが好ましく、特に好ましくは、0.7〜1.5重量部である。添加剤の添加量が、0.5重量部未満であると、トナーの流動性が低下するため、十分な帯電性が得られず、地汚れやトナー飛散の原因になり易い。また添加剤の添加量が1.8重量部よりも多いと、流動性は向上するものの、ビビリ、ブレードめくれ等による感光体クリーニング不良や、トナーから遊離した添加剤による感光体等へのフィルミングが生じ易くなる。そして、クリーニングブレードや感光体等の耐久性が低下し、定着性が悪化する。さらには、細線部におけるトナーのチリが発生し易くなり、特に、フルカラー画像における細線の出力の場合には、少なくとも2色以上のトナーを重ねる必要性から、付着量の増加によって特にチリが発生する傾向が顕著になる。また、カラートナーの場合には、添加剤が多く含有されていると、透明シートに形成されたトナー画像をオーバーヘッドプロジェクターで投影した場合に投影像にかげりが生じ、鮮明な投影像が得られ難くなることがある。なお、添加剤の含有量を測定する方法としては種々のものが知られているが、蛍光X線分析法が一般に採用されている。蛍光X線分析方法は、添加剤の含有量既知のトナーについて、蛍光X線分析法で検量線を作成し、この検量線を用いて、添加剤の含有量を求める方法である。 In this embodiment, as the toner, for example, a toner in which an additive is contained in particles is used. A conventionally well-known thing can be used as an additive. Specifically, oxides such as Si, Ti, Al, Mg, Ca, Sr, Ba, In, Ga, Ni, Mn, W, Fe, Co, Zn, Cr, Mo, Cu, Ag, V, and Zr And complex oxides. In particular, silica, titania, alumina and the like, which are oxides of Si, Ti, and Al, are suitable. The addition amount of the additive is preferably 0.5 to 1.8 parts by weight, particularly preferably 0.7 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base particles. When the amount of the additive is less than 0.5 parts by weight, the fluidity of the toner is lowered, so that sufficient chargeability cannot be obtained, which easily causes background staining and toner scattering. If the amount of the additive is more than 1.8 parts by weight, the fluidity is improved, but the cleaning of the photosensitive member due to chatter, blade turning, etc., or the filming on the photosensitive member by the additive released from the toner is performed. Is likely to occur. In addition, the durability of the cleaning blade, the photoconductor and the like is lowered, and the fixing property is deteriorated. Furthermore, toner dust is likely to occur in the fine line portion, and in particular, in the case of fine line output in a full-color image, dust is particularly generated due to an increase in the amount of adhesion because it is necessary to overlap toner of at least two colors. The trend becomes prominent. In the case of a color toner, if a large amount of additive is contained, the projected image is distorted when the toner image formed on the transparent sheet is projected by an overhead projector, and it is difficult to obtain a clear projected image. May be. Various methods for measuring the content of the additive are known, but fluorescent X-ray analysis is generally employed. The fluorescent X-ray analysis method is a method in which a calibration curve is prepared by a fluorescent X-ray analysis method for a toner having a known additive content, and the additive content is obtained using the calibration curve.

トナーの経時的劣化を評価する方法としては、外添剤の剥れ、埋没について観察する方法が挙げられる。例えば、電子顕微鏡により、トナーの表面を観察することによって評価できる。具体的には、現像ユニットから、トナーを約0.1gサンプリングし、導電性カーボンテープを用いて電子顕微鏡の試料台に固定する。その後、観察倍率を10,000倍から50,000倍に設定し、約30個のトナーをサンプリングして観察し、その外添剤の付着状態からランク付けを行うことによって評価することができる。
本実施形態において、トナーとしては、処理剤を用いて表面処理を施したものを用いることが望ましい。処理剤としては、有機系シラン化合物、例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類が好適に適用される。また、ヘキサメチルジシラザン、シリコンオイル等を用いることもできる。表面処理方法としては、有機シラン化合物を含有する溶液中にトナーを漬積し乾燥させる方法、トナーに有機シラン化合物を含有する溶液を噴霧し乾燥させる方法等が挙げられる。トナーの体積平均粒径は、例えば3〜7μmの範囲のものが好適に用いられる。
As a method for evaluating the deterioration of the toner over time, there is a method of observing peeling or embedding of the external additive. For example, it can be evaluated by observing the surface of the toner with an electron microscope. Specifically, about 0.1 g of toner is sampled from the developing unit and fixed to a sample stage of an electron microscope using a conductive carbon tape. Thereafter, the magnification can be evaluated by setting the observation magnification from 10,000 times to 50,000 times, sampling and observing about 30 toners, and ranking from the attached state of the external additives.
In the present embodiment, it is desirable to use toner that has been surface-treated with a treating agent. As the treating agent, organic silane compounds, for example, alkylchlorosilanes such as methyltrichlorosilane, octyltrichlorosilane, and dimethyldichlorosilane, and alkylmethoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane and octyltrimethoxysilane are suitably used. Moreover, hexamethyldisilazane, silicon oil, etc. can also be used. Examples of the surface treatment method include a method of dipping a toner in a solution containing an organosilane compound and drying, a method of spraying and drying a solution containing an organosilane compound on the toner, and the like. The volume average particle diameter of the toner is preferably in the range of 3 to 7 μm, for example.

磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど、従来から公知のものを使用することができる。本実施形態においては、金属又は樹脂からなるコア中にフェライト等の磁性材料を含有し、且つ表層にシリコーン樹脂等による被覆が施された平均粒径が,例えば55μmのものが好適に用いられる。表層の被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。また、ポリビニル樹脂、ポリビニリデン系樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂等を用いることもできる。更に、スチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂などを用いてもよい。また、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体などでもよい。更にまた、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂などでもよい。なお、必要に応じて導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛などを用いることができる。導電粉の平均粒子径は1μm以下であることが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になるからである。 As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. In the present embodiment, a core having a mean particle size of 55 μm, for example, containing a magnetic material such as ferrite in a core made of metal or resin and having a surface layer coated with a silicone resin or the like is suitably used. As the coating material for the surface layer, amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, epoxy resin and the like can be used. Further, polyvinyl resin, polyvinylidene resin, acrylic resin, polymethyl methacrylate resin, polyacrylonitrile resin, polyvinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl butyral resin, polystyrene resin, or the like can also be used. Further, polystyrene resins such as styrene acrylic copolymer resins, halogenated olefin resins such as polyvinyl chloride, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, and the like may be used. Further, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoropropylene resins, copolymers of vinylidene fluoride and acrylic monomers, and the like may be used. Furthermore, a copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, a fluoroterpolymer such as a terpolymer of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, and a non-fluorinated monomer, or a silicone resin may be used. In addition, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, or the like can be used. The average particle diameter of the conductive powder is preferably 1 μm or less. This is because when the average particle diameter is larger than 1 μm, it is difficult to control electric resistance.

次に、本発明の実施形態に係る現像装置の変形例について説明する。
図3は、現像装置の変形例を示す図である。図3において、この現像装置は、現像スリーブ23の感光体2の現像領域と対向する部分の後流側に、現像スリーブ23表面に残留するトナーを掻き取る現像剤回収手段としてのスクレーパ32を設け、かつスクレーパ32で書き取ったトナーを現像剤攪拌容器34に循環する搬送路33を設けたものである。
攪拌帯電部材30によって帯電された現像剤は、現像スリーブ23に供給されたのち、現像剤攪拌容器34の一端34aによってその厚さが規制され、その後、感光体2表面の現像領域に供給され、静電潜像を現像する。
現像後、現像スリーブ23表面に残留する現像剤は、感光体2との対向位置よりも回転方向下流側に位置するスクレーパ32によって機械的に掻き落として回収される。回収された現像剤は、例えば搬送スクリューと気流とを用いた周知構造のモーノポンプと呼ばれる粉体ポンプユニット等によって、搬送路33を経て現像剤撹拌容器34まで搬送される。
Next, a modified example of the developing device according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating a modified example of the developing device. In FIG. 3, this developing device is provided with a scraper 32 as a developer collecting means for scraping off toner remaining on the surface of the developing sleeve 23 on the downstream side of the portion of the developing sleeve 23 facing the developing area of the photosensitive member 2. In addition, a conveyance path 33 for circulating the toner written by the scraper 32 to the developer stirring container 34 is provided.
After the developer charged by the stirring charging member 30 is supplied to the developing sleeve 23, the thickness thereof is regulated by one end 34a of the developer stirring container 34, and then supplied to the developing region on the surface of the photoreceptor 2. Develop the electrostatic latent image.
After the development, the developer remaining on the surface of the developing sleeve 23 is mechanically scraped off and collected by a scraper 32 positioned downstream in the rotational direction from the position facing the photoreceptor 2. The collected developer is conveyed to the developer stirring container 34 via the conveyance path 33 by a powder pump unit called a mono pump having a well-known structure using a conveyance screw and an airflow, for example.

本実施形態によれば、上記実施形態と同様、トナーが帯電されてから、必要量に規制されるまでの時間を短くすることができるので、全体としてトナーが受けるストレスが低減し、トナーの劣化を抑制して現像剤を長期にわたって安定に使いこなして良好な画像を形成することができる。
本実施形態において、搬送路33に、現像によって減少したトナーを補給するためのトナー供給装置を設けることが好ましい。これによって、図2の装置に比べてトナー補給後の攪拌時間が長くとれるので、攪拌効率が向上し、トナー濃度をより均一にすることができる。
According to the present embodiment, as in the above-described embodiment, since the time from when the toner is charged until it is regulated to the required amount can be shortened, the overall stress applied to the toner is reduced, and the toner is deteriorated. And a developer can be used stably over a long period of time to form a good image.
In the present embodiment, it is preferable to provide a toner supply device for replenishing the toner reduced by the development in the conveyance path 33. As a result, the stirring time after replenishing the toner can be increased as compared with the apparatus shown in FIG. 2, so that the stirring efficiency is improved and the toner concentration can be made more uniform.

本実施形態において、搬送路33の入口及び出口部分の内径を他の部分の内径よりも大きくすること、換言すれば搬送路33の入口及び出口以外の断面積を、入口及び出口の断面積よりも小さくすることが好ましい。図4は、搬送路33の入口部分を示す模式図である。図4において、現像スリーブ23に隣接するようにスクレーパ32が設けられており、このスクレーパ32で回収した現像剤を搬送する搬送路33の入口以外の断面が、入口部分の断面よりも小さくなっている。これによって、回収された現像剤は、例えば、中央部で一旦集約し、集約した状態で搬送され、その搬送途中に、トナー補給が行われ、搬送路33の出口部分の拡径部で、再度分散されることになる。従って、現像剤が均一に攪拌、分散され易くなり、トナー補給による現像剤の濃度ムラを低減することができる。また、現像剤を良好に分散させて現像剤撹拌容器34内の隅々までムラなく供給できるようになる。 In the present embodiment, the inner diameter of the inlet and outlet portions of the transport path 33 is made larger than the inner diameter of other portions, in other words, the cross-sectional area other than the inlet and outlet of the transport path 33 is larger than the cross-sectional area of the inlet and outlet. It is preferable to reduce the size. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an entrance portion of the conveyance path 33. In FIG. 4, a scraper 32 is provided adjacent to the developing sleeve 23, and the cross section other than the inlet of the transport path 33 for transporting the developer collected by the scraper 32 is smaller than the cross section of the inlet portion. Yes. As a result, the collected developer is, for example, once collected in the central portion and transported in the centralized state. In the middle of the transport, the toner is replenished, and again at the enlarged diameter portion of the exit portion of the transport path 33. Will be distributed. Therefore, the developer can be easily stirred and dispersed uniformly, and the density unevenness of the developer due to toner replenishment can be reduced. Further, the developer can be well dispersed and supplied to every corner of the developer stirring container 34 without any unevenness.

図5は、本実施形態に係る現像装置の別の変形例を示す図である。
図5において、この装置が、図3の装置と異なるところは、スクレーパ32の感光体回転方向上流側に現像スリーブ23表面に残留する現像剤を除電する除電装置35を設けた点である。
本実施形態によれば、スクレーパ32の上流側に除電装置35を配置したことにより、現像スリーブ23表面に残存する現像剤を予め、除電装置35によって除電したのち回収することができるので、図3の装置の効果に加え、搬送路中での、静電的付着力による現像剤の劣化を抑制することができる。即ち、本実施形態によれば、現像剤を回収した後、現像剤攪拌容器34に搬送するまでの間、現像剤が電荷を有していないので、静電的付着力による現像剤の劣化を防ぐことができる。また、トナー・キャリア間の静電的付着力による拘束が解放された状態のところに新規のトナーを補給することができるので、トナー濃度の均一化をより高いレベルで達成することができる。
FIG. 5 is a diagram showing another modification of the developing device according to the present embodiment.
5, this apparatus differs from the apparatus shown in FIG. 3 in that a static eliminating device 35 for eliminating the developer remaining on the surface of the developing sleeve 23 is provided on the upstream side of the scraper 32 in the rotation direction of the photosensitive member.
According to the present embodiment, since the static eliminator 35 is arranged on the upstream side of the scraper 32, the developer remaining on the surface of the developing sleeve 23 can be collected after being neutralized in advance by the static eliminator 35. FIG. In addition to the effects of the apparatus, it is possible to suppress the deterioration of the developer due to the electrostatic adhesion force in the conveyance path. That is, according to the present embodiment, since the developer does not have an electric charge until the developer is collected and then transported to the developer stirring container 34, the developer is deteriorated due to electrostatic adhesion. Can be prevented. Further, since the new toner can be replenished in a state where the restraint due to the electrostatic adhesion force between the toner and the carrier is released, the toner density can be made uniform at a higher level.

本実施形態において、除電装置35として、例えばコロナチャージャー又はローラ状の部材を用いることができ、除電装置35には、例えばDC+ACバイアが印加される。除電装置35に印加すべきAC電圧は、パッシェン則によって決定される放電開始電圧を超えるように設定されるが、例えば、振幅電圧を1 kV〜20kV、周波数を100Hz〜10kHzに設定することができる。 In the present embodiment, for example, a corona charger or a roller-shaped member can be used as the static elimination device 35, and a DC + AC via is applied to the static elimination device 35, for example. The AC voltage to be applied to the static eliminator 35 is set to exceed the discharge start voltage determined by Paschen's law. For example, the amplitude voltage can be set to 1 kV to 20 kV and the frequency can be set to 100 Hz to 10 kHz. .

図6は、本実施形態に係る現像装置のもう一つの変形例を示す図である。
図6において、この画像形成装置は、現像剤の撹拌帯電部材21aと、現像剤量規制部材24を近接して配置したものである。
現像スリーブ23には、図示省略した現像剤担持体バイアス電源よりDC又はDC+ACバイアスが印加される。この装置例においては、図示省略したホッパを経て導入された現像剤は、現像剤搬送部材21aにより現像スリーブ23上に供給される。現像スリーブ23上に供給された現像剤は、現像スリーブの回転方向に搬送される。現像剤は、規制部材24位置まで搬送され、規制部材24を通過することによって画像出力に必要な量の現像剤薄層を形成する。その後、現像剤は感光体2との対向部である現像領域まで搬送され、感光体2と現像スリーブ23との間のバイアス差により、感光体2上に供給され、静電潜像を現像する。
本実施形態によれば、現像剤の帯電部から、現像剤に対してストレスがかかる最後の機構である現像剤量規制部材までの距離が短くなるように、近接させることにより、現像剤に対する静電的付着力によるストレスを低減させ、これによって現像剤の劣化を防止することができる。
従来の現像装置においては、現像スリーブ上に供給された現像剤は、層規制部材まで搬送される間に、マグネットローラの磁力分布に起因する摺擦が引き起こされ、この摺擦により、現像剤の劣化が進行するという不都合があったが、本実施形態は、規制部材24を攪拌帯電部材23aに近接して設けたことにより、現像剤が現像スリーブ23に供給されてから、規制部材24でその量が規制されるまでの時間が短くなり、これによって現像剤のストレス、及び劣化を低減して長寿命化を達成することができる。
以上、実施例を挙げて本発明を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
FIG. 6 is a diagram showing another modification of the developing device according to the present embodiment.
In FIG. 6, the image forming apparatus is configured such that a developer charging member 21 a and a developer amount regulating member 24 are arranged close to each other.
A DC or DC + AC bias is applied to the developing sleeve 23 from a developer carrier bias power supply (not shown). In this apparatus example, the developer introduced through a hopper (not shown) is supplied onto the developing sleeve 23 by the developer conveying member 21a. The developer supplied onto the developing sleeve 23 is conveyed in the rotation direction of the developing sleeve. The developer is transported to the position of the regulating member 24 and passes through the regulating member 24 to form a developer thin layer in an amount necessary for image output. Thereafter, the developer is transported to a developing area which is a portion facing the photoreceptor 2 and is supplied onto the photoreceptor 2 due to a bias difference between the photoreceptor 2 and the developing sleeve 23 to develop the electrostatic latent image. .
According to the present embodiment, the developer is statically moved by being close to each other so that the distance from the charged portion of the developer to the developer amount regulating member which is the last mechanism that stresses the developer is shortened. It is possible to reduce the stress due to the electric adhesion force, thereby preventing the deterioration of the developer.
In the conventional developing device, the developer supplied onto the developing sleeve is rubbed due to the magnetic force distribution of the magnet roller while being transported to the layer regulating member, and this rubbing causes the developer to move. Although this embodiment has a disadvantage that the deterioration proceeds, in the present embodiment, since the regulating member 24 is provided in the vicinity of the stirring charging member 23a, the regulating member 24 uses the regulating member 24 after the developer is supplied to the developing sleeve 23. The time until the amount is regulated is shortened, thereby reducing the stress and deterioration of the developer and achieving a long life.
Although the present invention has been described in detail with reference to examples, the present invention is not limited to these.

上記の実施形態においては、本発明に係る現像装置を、単色画像を形成する現像装置に適用した場合について説明したが、本発明の現像装置は、カラー画像を形成する画像形成装置にも好適に適用される。
図7は、本発明の現像装置をカラー画像を形成する画像形成装置に適用した一例を示す説明図であり、図7(a)はタンデム型のフルカラー画像形成装置の概略構成図、図7(b)は、リボルバタイプのフルカラー画像形成装置の概略構成図である。
図7(a)において、この画像形成装置1は、タンデム型のフルカラー画像形成装置であって、例えばシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色に対応する画像形成ユニットが同一平面上に、水平に配置されている。各画像形成ユニットは、それぞれ図中時計方向に回転駆動する感光体2と、感光体2の周囲に配置された帯電装置3、書込み装置4、現像装置5とから主として構成されている。画像形成ユニット列の下方には、支持ローラ対で指示された中間転写ベルト7が設けられており、中間転写ベルト7を支持する一の支持ローラに対して中間転写ベルト7を介して紙転写ローラ6が設けられている。なお、本装置は、例えば図示省略した筐体内に収容されている。また、現像装置5としては、上述したいずれかの現像装置が適用される。
本画像形成装置1には、図示省略した複数枚の記録紙を収納する給紙カセットを備えており、給紙カセットは、給紙ローラにより記録紙を1枚ずつ送りだし、図示省略したレジストローラ対でタイミング調整した後、転写ローラ6と中間転写ベルト7の間に送り出す。
このような構成の画像形成装置1において、各画像形成ユニットにおいて、感光体2を、例えば図中時計方向に回転駆動させ、感光体2表面を帯電装置3で一様に帯電した後、書込み装置4により画像データで変調されたレーザ光を照射して感光体2に静電潜像を形成する。静電潜像が形成された感光体2に対し、現像装置5でトナーを付着させて静電潜像を現像する。その後、各感光体2上に形成された各色に対応するトナー画像を順次中間転写ベルト7に転写、積層してカラー画像を形成する。次いで、中間転写ベルト7と転写ローラ6との当接部に供給される記録紙Pにカラー画像を転写する。カラー画像が転写された記録紙を図示省略した定着装置に導入して定着させる。
In the above embodiments, the case where the developing device according to the present invention is applied to a developing device that forms a single color image has been described. However, the developing device of the present invention is also suitable for an image forming device that forms a color image. Applied.
FIG. 7 is an explanatory view showing an example in which the developing device of the present invention is applied to an image forming apparatus for forming a color image. FIG. 7A is a schematic configuration diagram of a tandem type full-color image forming apparatus, and FIG. FIG. 2B is a schematic configuration diagram of a revolver type full-color image forming apparatus.
In FIG. 7A, the image forming apparatus 1 is a tandem type full-color image forming apparatus and corresponds to, for example, each color of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K). The image forming units are arranged horizontally on the same plane. Each image forming unit mainly includes a photosensitive member 2 that is driven to rotate clockwise in the drawing, and a charging device 3, a writing device 4, and a developing device 5 that are arranged around the photosensitive member 2. An intermediate transfer belt 7 indicated by a pair of support rollers is provided below the image forming unit row, and a paper transfer roller via the intermediate transfer belt 7 with respect to one support roller that supports the intermediate transfer belt 7. 6 is provided. In addition, this apparatus is accommodated in the housing | casing which was not illustrated, for example. As the developing device 5, any one of the developing devices described above is applied.
The image forming apparatus 1 includes a paper feed cassette that stores a plurality of recording papers (not shown). The paper feeding cassette feeds recording papers one by one by a paper feeding roller, and a pair of registration rollers (not shown). After the timing is adjusted, the sheet is fed between the transfer roller 6 and the intermediate transfer belt 7.
In the image forming apparatus 1 having such a configuration, in each image forming unit, the photosensitive member 2 is rotationally driven, for example, clockwise in the figure, and the surface of the photosensitive member 2 is uniformly charged by the charging device 3, and then the writing device. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive member 2 by irradiating laser light modulated by image data 4. The developing device 5 attaches toner to the photoreceptor 2 on which the electrostatic latent image is formed, and develops the electrostatic latent image. Thereafter, toner images corresponding to the respective colors formed on the respective photoreceptors 2 are sequentially transferred and laminated on the intermediate transfer belt 7 to form a color image. Next, the color image is transferred to the recording paper P supplied to the contact portion between the intermediate transfer belt 7 and the transfer roller 6. The recording paper on which the color image has been transferred is introduced into a fixing device (not shown) and fixed.

図7(b)は、リボルバタイプのフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置は、現像装置の動作を切り替えることによって1つの像担持体上に順次複数色のトナーを現像していくものである。即ち、図7(b)において、像担持体としての感光体2の周囲に、帯電装置3、露光装置4及びクリーニング装置13が配置されている。そして露光装置4に隣接するように、感光体2の回転方向後流側には、例えばシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色に対応する画像形成ユニット5が順次配置されている。画像形成ユニット5の後流側には、支持ローラによって感光体2に当接するように支持された中間転写ベルト7が設けられている。中間転写ベルト7を支持する一の支持ローラに中間転写ベルト7を介して当接するように転写ローラ6が設けられている。現像装置5としては、上述のいずれかの現像装置が適用される。
このような構成において、各現像装置5(C、M、Y、K)によって感光体2表面に形成された各色に対応する単色のトナー画像を、順次中間転写ベルト7上に転写し、積層してカラー画像を形成する。次いで、転写ベルト7上に形成されたカラー画像を、別途転写ローラ6と中間転写ベルト7との当接部に供給される記録紙pに転写する。次いで、カラー画像が転写された記録紙Pを図示省略した定着装置に搬送して転写画像を記録紙Pに定着させ、定着画像を得る。
一方、カラートナー画像を記録紙Pに転写した感光体2をさらに回転し、クリーニング装置13によって感光体2表面に残留するトナーを、例えばブレードにより掻き落として回収する。次に、残留トナーが除去された感光体2表面を除電装置8によって除電する。除電した感光体2表面を帯電装置3で一様に帯電させ、その後、上述したと同様の操作を順次繰り返して画像形成を連続的に行う。なお、クリーニング部13は、ブレードで感光体2上の残留トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシで感光体2上の残留トナーを掻き落とすものであってもよい。
FIG. 7B is a diagram illustrating a schematic configuration of a revolver type full-color image forming apparatus. In this image forming apparatus, a plurality of color toners are successively developed on one image carrier by switching the operation of the developing device. That is, in FIG. 7B, the charging device 3, the exposure device 4, and the cleaning device 13 are arranged around the photoconductor 2 as an image carrier. An image forming unit corresponding to, for example, each of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) is disposed on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive member 2 so as to be adjacent to the exposure device 4. 5 are sequentially arranged. On the downstream side of the image forming unit 5, an intermediate transfer belt 7 that is supported by a support roller so as to contact the photoreceptor 2 is provided. A transfer roller 6 is provided so as to come into contact with one support roller that supports the intermediate transfer belt 7 via the intermediate transfer belt 7. As the developing device 5, any one of the above-described developing devices is applied.
In such a configuration, a single color toner image corresponding to each color formed on the surface of the photoreceptor 2 by each developing device 5 (C, M, Y, K) is sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 7 and laminated. To form a color image. Next, the color image formed on the transfer belt 7 is transferred to the recording paper p separately supplied to the contact portion between the transfer roller 6 and the intermediate transfer belt 7. Next, the recording paper P to which the color image has been transferred is conveyed to a fixing device (not shown) and the transferred image is fixed on the recording paper P to obtain a fixed image.
On the other hand, the photosensitive member 2 on which the color toner image is transferred to the recording paper P is further rotated, and the toner remaining on the surface of the photosensitive member 2 is scraped off by, for example, a blade and collected by the cleaning device 13. Next, the surface of the photoreceptor 2 from which the residual toner has been removed is neutralized by the neutralization device 8. The surface of the photoreceptor 2 that has been neutralized is uniformly charged by the charging device 3, and then the same operations as described above are sequentially repeated to continuously form an image. The cleaning unit 13 is not limited to the one that scrapes the residual toner on the photoconductor 2 with a blade, and may be one that scrapes the residual toner on the photoconductor 2 with a fur brush, for example.

本実施形態においても、上記実施形態と同様、攪拌帯電部材30を現像剤供給装置としても機能させ、また、攪拌帯電部材30に隣接するように、ケーシング34の一端で代用した現像剤規制部材34aを設けた贋造装置を用いたことにより(図2参照)、トナーが帯電されはじめてから、必要量に規制されるまでの時間を短くすることができ、トナーが不必要に帯電されている時間が短くなるので、トナーが受けるストレスが低減し、劣化を抑制し、現像剤を長期にわたり、安定に使いこなして良好な画像を形成することができる。 In this embodiment, similarly to the above-described embodiment, the stirring charging member 30 also functions as a developer supply device, and the developer regulating member 34a substituted by one end of the casing 34 so as to be adjacent to the stirring charging member 30. (See FIG. 2), the time from when the toner starts to be charged until it is regulated to the required amount can be shortened, and the time when the toner is unnecessarily charged is reduced. Since the toner is shortened, stress applied to the toner is reduced, deterioration is suppressed, and the developer can be used stably over a long period of time to form a good image.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the developing device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の搬送路の入口部分を示す図である。It is a figure which shows the entrance part of the conveyance path of the developing device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の別の変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of the developing device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る現像装置のもう一つの変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of the developing device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る別の画像形成装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of another image forming apparatus which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
2 感光体
3 帯電装置
4 書込み装置
5 現像装置
6 転写装置(転写ローラ)
7 中間転写体
8 除電装置
13 クリーニング装置
13a ブレード
22 マグネットローラ
23 現像スリーブ
24 規制部材
30 現像剤攪拌部材
31 ホッパ
32 スクレーパ
33 搬送路
34 現像剤攪拌容器
34a 現像剤規制部材
35 除電装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Photoconductor 3 Charging apparatus 4 Writing apparatus 5 Developing apparatus 6 Transfer apparatus (transfer roller)
7 Intermediate transfer body 8 Static elimination device 13 Cleaning device 13a Blade 22 Magnet roller 23 Development sleeve 24 Restriction member 30 Developer stirring member 31 Hopper 32 Scraper 33 Transport path 34 Developer stirring container 34a Developer regulation member 35 Static elimination device

Claims (5)

像担持体に現像剤を供給して静電潜像を現像する現像剤担持体と、
この現像剤担持体に現像剤を供給してその表面に現像剤の薄膜を形成する現像剤供給手段と、
前記薄膜状現像剤の厚さを規制する現像剤規制手段と、
前記現像剤担持体に供給される現像剤を予め攪拌して帯電させる攪拌帯電手段と、
を有する現像装置において、
前記攪拌帯電手段は前記現像剤供給手段としても機能するものであり、前記攪拌帯電手段に隣接して前記現像剤担持体の回転方向後流側に前記現像剤規制手段が設けられ、
前記現像剤担持体における前記像担持体の現像領域に対向する部分よりも回転方向後流側表面と対向する位置に、前記現像剤担持体に残留する現像剤を掻き取る現像剤回収手段と回収した現像剤を前記現像剤攪拌容器に戻す搬送経路とが設けられており、かつ、前記搬送経路内にトナーを補充するトナー供給手段が設けられ、
前記現像剤回収手段の前記現像剤担持体の回転方向前流側に、前記現像剤回収手段で回収される現像剤を除電する除電手段が設けられている
ことを特徴とする現像装置。
A developer carrier for developing the electrostatic latent image by supplying a developer to the image carrier;
Developer supplying means for supplying a developer to the developer carrying member to form a developer thin film on the surface thereof;
Developer regulating means for regulating the thickness of the thin film developer;
Agitation charging means for agitating and charging the developer supplied to the developer carrying member in advance;
In a developing device having
It said agitating charging means which functions also as the developer supply means, the stirring charging means and said developer regulating means is provided, et al is in a rotational direction downstream side of the developer carrying member adjacent the,
Developer collecting means for collecting the developer remaining on the developer carrying member at a position facing the downstream side surface in the rotational direction from the portion of the developer carrying member facing the developing region of the image carrier. A transport path for returning the developed developer to the developer agitating container, and toner supply means for replenishing toner in the transport path is provided,
A developing device, characterized in that a discharging means for discharging the developer collected by the developer collecting means is provided on the upstream side of the developer carrying member in the rotation direction of the developer carrying member .
前記現像剤規制手段は、前記攪拌帯電手段を収容する現像剤攪拌容器のケーシングである
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
The developing device according to claim 1, wherein the developer regulating unit is a casing of a developer stirring container that houses the stirring charging unit.
前記搬送経路は、その入口及び出口以外の部分の断面積が、入口及び出口の断面積よりも小さい
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。
3. The developing device according to claim 1 , wherein a cross-sectional area of a portion other than the inlet and the outlet of the transport path is smaller than a cross-sectional area of the inlet and the outlet .
像担持体と、この像担持体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置とを一体化させ、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、In a process cartridge in which an image carrier and a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier are integrated and detachably formed on the image forming apparatus main body,
前記現像装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置であるThe developing device according to claim 1, wherein the developing device is a developing device according to claim 1.
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。A process cartridge characterized by that.
像担持体と、An image carrier;
この像担持体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、A charging device for uniformly charging the surface of the image carrier;
帯電された像担持体表面に画像情報に基づいて静電潜像を形成する露光装置と、An exposure device that forms an electrostatic latent image on the charged image carrier surface based on image information;
前記静電潜像に現像剤を供給して可視像化する現像装置と、A developing device for supplying a developer to the electrostatic latent image to visualize the electrostatic latent image;
前記像担持体表面に形成された可視像を直接又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写装置と、A transfer device for transferring a visible image formed on the surface of the image carrier to a recording medium directly or via an intermediate transfer member;
を有する画像形成装置において、In an image forming apparatus having
前記現像装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置又は請求項4に記載のプロセスカートリッジの現像装置であるThe developing device is the developing device according to any one of claims 1 to 3 or the developing device for a process cartridge according to claim 4.
ことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus.
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