JP5834886B2 - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置とプロセスカートリッジ及びそれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and a process cartridge used in an electrophotographic image forming apparatus, and an image forming apparatus including the developing device.
複写機、FAX、プリンタ、これらの複数機能を備えた複合機などの電子写真方式の画像形成装置では、現像装置が備えている現像剤を用いて画像を形成している。現像剤にはトナー単体からなる一成分現像剤があり、この一成分現像剤には、磁性一成分現像剤と非磁性一成分現像剤がある。特に非磁性一成分現像剤を用いる現像装置において、長期間安定した品質を維持するには現像剤の荷電性を維持することが求められる。中でも低温定着を達成するためには、低Tg(現像剤粒子のガラス転移温度)の現像剤の使いこなしが求められ、低ストレスの現像装置が必要になる。低ストレスの現像装置では、現像剤が劣化したとき、十分な荷電を現像剤に付与できないため、ベタ追従不良や、白紙部でもトナーが消費される地汚れという現象が課題となっている。
そこで現像剤の荷電性を高める技術として、特許文献1には、現像剤となるトナーの荷電を維持する目的で、トナーを担持して搬送する現像剤担持体へトナーを供給する供給部材に予備荷電部材を接触させ、予備荷電部材と供給部材との接触ニップ部において、供給部材周面と同方向に、且つ、供給部材周面に対し供給部材の周速より小さい速度差(例えば速度差0)で移動する構成が開示されている。
In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a FAX, a printer, or a multifunction machine having a plurality of these functions, an image is formed using a developer provided in the developing device. As the developer, there is a one-component developer composed of a single toner, and the one-component developer includes a magnetic one-component developer and a non-magnetic one-component developer. In particular, in a developing apparatus using a non-magnetic one-component developer, it is required to maintain the chargeability of the developer in order to maintain stable quality for a long period of time. In particular, in order to achieve low-temperature fixing, it is required to use a low Tg (developer particle glass transition temperature) developer, and a low-stress developing device is required. In a low-stress developing device, when the developer is deteriorated, sufficient charge cannot be applied to the developer. Therefore, there are problems such as a solid follow-up failure and a background stain in which toner is consumed even in a white paper portion.
Therefore, as a technique for increasing the chargeability of the developer, Patent Document 1 describes a reserve for a supply member that supplies toner to a developer carrying body that carries and transports toner for the purpose of maintaining the charge of the toner that becomes the developer. The charging member is brought into contact, and at the contact nip portion between the preliminary charging member and the supply member, a speed difference (for example, a speed difference of 0) is smaller than the supply member peripheral surface in the same direction as the supply member peripheral surface and smaller than the supply member peripheral speed. ) Is disclosed.
一般に、一成分現像剤を用いた現像装置において、現像剤が荷電されるのは、現像剤担持体と現像剤担持体に押し当てた規制部材との間を通過するときのみであるため、現像剤が荷電される機会が少なく、特に長期間使用した後は現像剤の荷電が不十分であることにより、ベタ追従不良や、白紙部でもトナーが消費される地汚れという現象が問題となる。 特許文献1では、供給部材に予備荷電部材を接触させているので、現在剤の帯電不足を補えるが、予備荷電部材が新品状態のときから接触しているため、新品のときに現像剤に過剰な荷電を付与してしまい、残像などの異常画像が発生するという新たな課題がある。 本発明は、一成分現像剤の荷電性を長期間維持してベタ追従不良や地汚れが少なく、残像などの異常画像の発生も抑制可能な現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 In general, in a developing device using a one-component developer, the developer is charged only when it passes between the developer carrier and the regulating member pressed against the developer carrier. There are few opportunities for the agent to be charged, and particularly after a long period of use, the developer is insufficiently charged, which causes problems such as poor solid tracking and smearing where toner is consumed even in white paper. In Patent Document 1, since the preliminary charging member is brought into contact with the supply member, the current charging shortage of the agent can be compensated. However, since the preliminary charging member has been in contact since the new state, the developer is excessive when it is new. There is a new problem that an abnormal image such as an afterimage is generated by applying a large amount of charge. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus that can maintain the chargeability of a one-component developer for a long period of time, have less solid follow-up failure and background contamination, and can suppress the occurrence of abnormal images such as afterimages. To do.
本発明に係る現像装置は、現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、現像剤貯蔵されるとともに、貯留される現像剤量に応じてその容積が変化する現像剤貯蔵室と、現像剤貯蔵室の容積変化に応じて移動可能な接触部材とを有し、接触部材が、現像剤貯蔵室の容積変化後に供給部材と接触することを特徴としている。 A developing device according to the present invention includes a developer carrier, a supply member that supplies developer to the developer carrier, a regulating member that regulates the amount of developer on the developer carrier, and a developer storage. , A developer storage chamber whose volume changes according to the amount of developer stored, and a contact member movable according to the volume change of the developer storage chamber, the contact member of the developer storage chamber It is characterized by contacting the supply member after the volume change.
本発明によれば、現像剤が新品状態のとき、供給部材によって搬送された現像剤は現像剤担持体上に搬送され、現像剤担持体と規制部材との間で摩擦荷電され、適切な荷電量を得ることができる。また、現像剤が劣化状態のとき、現像剤残量が少なくなることで現像剤貯蔵室の容積が変化すると、接触部材が供給部材と接触するので、供給部材と接触部材の間で現像剤が荷電され、新品状態のときに比べて現像剤の荷電機会が増える。このため、長期間使用で現像剤が劣化した時でも現像剤担持体上の現像剤の荷電性を維持でき、新品状態から長期間、現像剤の荷電を安定させることができ、ベタ追従不良や地汚れも良好となるとともに、残像などの異常画像の発生も抑制することができる。 According to the present invention, when the developer is in a new state, the developer conveyed by the supply member is conveyed onto the developer carrier, and is frictionally charged between the developer carrier and the regulating member, so that the appropriate charge The quantity can be obtained. In addition, when the developer is in a deteriorated state and the remaining amount of the developer is reduced, and the volume of the developer storage chamber changes, the contact member comes into contact with the supply member, so that the developer is placed between the supply member and the contact member. The developer is charged, and there are more opportunities for the developer to be charged than when it is new. For this reason, even when the developer deteriorates due to long-term use, the chargeability of the developer on the developer carrier can be maintained, and the developer can be stably charged from a new state for a long period of time. The background stain can be improved and the occurrence of abnormal images such as afterimages can be suppressed.
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明は、一成分で非磁性の現像剤となるトナーを用いた現像装置において、トナー残量が少なくなることで現像剤貯蔵室の容積が変化し、同貯蔵室の変化に応じて、現像剤担持体へトナーを供給する供給部材に対して接触部材を接離可能に設けたことを特徴としている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. According to the present invention, in a developing device using toner which is a one-component non-magnetic developer, the volume of the developer storage chamber changes as the remaining amount of toner decreases, and development is performed according to the change in the storage chamber. A contact member is provided so as to be able to contact and separate from a supply member that supplies toner to the agent carrier.
最初に画像形成装置の全体構成と動作を説明し、そのあとに本発明の特徴部分について説明する。各実施の形態において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すに留め、先の説明との重複説明は極力省略する。 First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus will be described, and then the features of the present invention will be described. In each embodiment, constituent elements such as members and components having the same function or shape are given the same reference numerals as much as possible, and overlapping descriptions with the previous description are omitted as much as possible.
図1は、4色フルカラーのタンデム型の画像形成装置の概略図を示す。画像形成装置は、装置本体101の上方に原稿を搬送する原稿搬送装置105と、原稿読取装置となるスキャナー部104が配置され、装置本体101の下部に記録部材となる用紙Sを給紙する給紙部102が配置されている。装置本体101内には、スキャナー部104から出力されるデジタル信号を電気的に画像処理部で処理して、該画像処理部から出力されるデジタル信号に基づいて画像を用紙上に形成する画像形成部103が配置されている。スキャナー部104では、原稿載置台上に置かれた原稿の画像は、照射ランプ、ミラー、レンズを介してカラーCCDによって読み取られ、そのデータが画像処理部に送られる。画像処理部においては、このデータに必要な処理が施され、画像信号に変換され、画像形成部103へ送られる。
FIG. 1 is a schematic diagram of a four-color full-color tandem type image forming apparatus. In the image forming apparatus, a
画像形成部103は、ブラック(K)、イエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)に対応したプロセスカートリッジ100K、100Y、100M、100Cと、プロセスカートリッジ100K、100Y、100M、100Cと対向配置され、各プロセスカートリッジ100K、100Y、100M、100Cで形成されたトナー像が転写される中間転写体となる中間転写ベルト121を備えた中間転写ユニット106と、中間転写ベルト121から用紙Sに転写されたトナー像を用紙Sに定着する定着部107を備えている。中間転写ベルト121は複数のローラ部材111、112、113に巻き掛けられていて、図中時計回り方向に移動するように構成されている。
The
中間転写ベルト121には、プロセスカートリッジ100K、100Y、100M、100Cと対向する位置に1次転写部材となる1次転写ローラ108K、108Y、108M、108Cが配置されて1次転写部が形成され、ローラ部材111と対向する位置に2次転写部材となる2次転写ローラ124が配置されて2次転写部が形成されている。
On the
図2に示すように、プロセスカートリッジ100K、100Y、100M、100Cは、像担持体である感光体ドラム1K、1Y、1M、1Cを備えている。感光体ドラム1K、1Y、1M、1Cの周囲には、当該ドラム表面を帯電するための接触帯電部材となる帯電ローラ2K、2Y、2M、2C、各帯電ローラで一様帯電処理された各感光体ドラムの表面に潜像を形成するためのレーザー光線でなる露光3K、3Y、3M、3Cが照射される露光部、ドラム表面の潜像に、現像剤となる一成分非磁性トナー(以下「トナー」と記す)Tを帯電させて付着することでトナー像を形成する現像装置5K、5Y、5M、5C、各感光体ドラム上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置12K、12Y、12M、12Cが順に配置されている。各現像装置の上部には、交換可能なトナーTを収容して現像装置5K、5Y、5M、5Cと連結され、トナーTを各現像装置内に供給するトナー補給容器4K、4Y、4M、4Cが配置されている。これら構成のうち、各感光体ドラム,各帯電ローラ、各現像装置、各クリーニング装置は、それぞれ同一色の構成が1つのユニットとして構成されていて、各色のプロセスカートリッジ100K、100Y、100M、100Cを構成している。
As shown in FIG. 2, the
給紙部102には、複数の給紙トレイ140,140と、各給紙トレイ140,140内に積載されて収納された用紙Sを給紙する給紙ローラ142,142と、給紙された用紙Sを装置本体101内に配置されたレジストローラ144に向かって搬送する搬送ローラ143,143を備えている。
The
このような構成のタンデム型の画像形成装置では、主にブラック(K)、イエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)といった単色の画像を感光体ドラム1K、1Y、1M、1Cの表面に形成する。そして、画像形成がネガポジ方式(露光部電位を低くしトナーを付着させる)で行われる場合、帯電ローラ2K、2Y、2M、2Cによって表面を一様に負に帯電された感光体1K、1Y、1M、1Cは、露光3K、3Y、3M、3Cによって感光体表面に静電潜像を形成され、現像装置5K、5Y、5M、5CによってトナーTを感光体表面に付着させ、トナー像を可視化する。トナー像は、転写バイアスが印加される1次転写ローラ108K、108Y、108M、108Cによって、中間転写ベルト121に各感光体ドラム表面から転写され、各感光体ドラムから中間転写ベルト121に転写されなかった残トナー成分はクリーニング装置12K、12Y、12M、12Cが備えるクリーニングブレード11K、11Y、11M、11Cにより感光体表面から除去される。中間転写ベルト121の表面に転写されたトナー像は、2次転写ローラ124に2次転写バイアスが印加されることで給紙トレイ40から搬送された用紙Sへ転写される。転写後の残留トナー成分あるいは、外添材成分はクリーニング装置122が備えるクリーニング部材123によって除去される。用紙Sに転写されたトナー像は、搬送装置125によって定着装置107へと搬送され、定着装置107によって用紙S上に溶着されて定着される。定着後の用紙Sは、排紙ローラ147から排紙トレイ148上に排紙される。画像形成装置では、このような一連の画像形成プロセスが、設定された印刷枚数分だけ実行されることで印刷が終了する。図中,符号15は中間転写ベルト121上に転移したトナーの付着量及び各色の位置を測定して画像濃度や位置あわせの調整に使用するセンサである。
In the tandem type image forming apparatus having such a configuration, monochrome images such as black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are mainly transferred to the
図1、図2では4色のプロセスカートリッジを用いたフルカラーの画像形成装置を示したが、本発明は言うまでもなく1台のプロセスカートリッジを用いたモノクロの画像形成装置にも適用できる。 1 and 2 show a full-color image forming apparatus using four-color process cartridges, the present invention is naturally applicable to a monochrome image forming apparatus using one process cartridge.
次に図3〜図5を用いて本発明の特徴部分となる現像装置の構成について説明する。各色の現像装置は、トナーの色が異なる以外は同一構成であるので、色を識別するためのY、M、C、Kの符号を省略して、1つの現像装置5を代表して説明する。
Next, the configuration of the developing device, which is a characteristic part of the present invention, will be described with reference to FIGS. Since the developing devices of the respective colors have the same configuration except that the colors of the toners are different, the symbols Y, M, C, and K for identifying the colors are omitted, and one developing
図3は現像装置5の新品時の状態を示し、図4はトナーTが減少して劣化したときの状態を示す。現像装置5は、そのケーシング5Aの内部が、上下方向において現像剤貯蔵室(以下「トナー貯蔵室」と記す)41と現像室42とに区分されている。本形態において、現像室42はケーシング5Aの下部側に配置され、トナー貯蔵室41は現像室42よりも上方に位置するケーシング5Aの上部側に配置されている。トナー貯蔵室41と現像室42とは、上下方向に移動可能な仕切り部材410によって仕切られていて、この仕切り部材410が上下方向に移動することでトナー貯蔵室41の容積が可変するように構成されている。
FIG. 3 shows a state when the developing
現像室42内には、感光体ドラム1と対向配置された、現像剤担持体となる現像ローラ43と、現像ローラ43に対してトナーTを供給する供給部材となる供給ローラ46と、現像ローラ43の表面に接触することで現像ローラ43の表面に保持されるトナーTの層厚を規制してトナーTの付着量を規制する規制部材となるドクターブレード44と、接触部材45を備えている。現像ローラ43と供給ローラ46は、互いにその表面が接触するように配置されている。現像ローラ43と供給ローラ46は、ケーシング5Aに回転自在に支持されていて、図示しない駆動源からの駆動力によって同方向回転するように構成されている。つまり、接触部N1において現像ローラ43の表面移動方向と供給ローラ46の表面移動方向とは互いに逆方向になるように構成されている。
In the developing
仕切り部材410は、トナー貯蔵室41内に貯蔵しているトナー量(重量)に応じて上下方向に移動するものある。仕切り部材410の中央には、トナー貯蔵室41と現像室42とを連通するトナー供給口411が形成されている。仕切り部材410の上端410b、410cは、トナー貯蔵室41の上面41Aに、例えば、弾性部材となる戻りばね49によって吊り下げられて上下動に変位可能に支持されている。つまり、仕切り部材410は、トナー貯蔵室41の内壁面に上下方向にスライド自在に支持されている。
The
仕切り部材410は、プロセスカートリッジ100が新品で、トナー貯蔵室41内のトナー量が満杯の減っていないときには、図3に示す第1の位置を占め、トナーTが使用されてトナーTの残量(容量)が減って規定量(所定量)以下になると、戻りばね49の引っ張り力によって上方へ持ち上げられて移動するように構成されている。つまり、トナー貯蔵室41の容積は、トナー残量が少なく従い減少する。
The
トナー貯蔵室41内には、トナー攪拌部材48が配置されている。トナー貯蔵室41に納められているトナーTは、このトナー攪拌部材48で攪拌されて、トナー供給口411から現像室42内へと落下して供給される。トナー攪拌部材48は、仕切り部材410によって支持されていて、仕切り部材410の移動に伴って一緒に移動するように構成されている。これはトナー攪拌部材48と仕切り部材410との位置関係を一定にして、仕切り部材410の移動時にトナー攪拌部材48との干渉を防ぐためである。仕切り部材410の移動時に両者が干渉しない空間を確保できるのであれば、トナー攪拌部材48と仕切り部材410とを一体的に移動するように構成しなくても良い。しかしこの場合、現像装置5が上下方向に大型化することになるので、トナー攪拌部材48は、仕切り部材410と一体的に移動するように設けるのが好ましいといえる。
A
仕切り部材410には、現像室42内へ延びるアーム部412が形成されている。このアーム部412の一部となる先端412aには接触部材45が設けられている。接触部材45は断面角形であって、供給ローラ46の母線方向に延びたブロック形状とされている。接触部材45は、トナー貯蔵室41内のトナー量が満杯で仕切り部材410が図3に示す第1の位置を占めているときには、供給ローラ46の表面から離間した位置にあり、トナー貯蔵室41内のトナー量が減少して仕切り部材410が上方に移動して、図4に示す第2の位置を占めると、供給ローラ46の表面に接触する位置を占めるように配置されている。
The
現像装置5には、トナー貯蔵室41内のトナーTが規定量(所定量)以下となったとき、トナー貯蔵室41の可変量を規制する規制手段450が設けられている。規制手段450は、ケーシング5Aに形成された凹部451に進退自在に挿入されたロック部材452と、ロック部材452を凹部451から仕切り部材410の側面410aに向かって突出する方向に付勢する付勢手段としての圧縮ばね453を備えている。
The developing
仕切り部材410の側面410aには、凹部451から突出したロック部材452を収納するための収納部413が、ロック部材452の突出方向側に窪んで形成されている。収納部413は、仕切り部材410が図3に示す第1の位置にあるときには、ロック部材452と対向せずに側面410aと対向し、トナーTが減少して仕切り部材410が上方に移動して図4に示す第2の位置を占めると、ロック部材45と対向するように配置構成されている。つまり、規制手段450は、変位可能なトナー貯蔵室41内のトナーTが規定量(所定量)以下となったとき、仕切り部材410の移動を止めることで、トナー貯蔵室41の可変を規制する機能を備えている。
On the
現像ローラ43と供給ローラ46と接触部材45には、図5に示すように、電源50からそれぞれバイアスが印加されるように構成されている。現像ローラ43に印加するバイアスは、所謂、現像バイアスであって、マイナス極性に荷電したトナーTが供給ローラ46から現像ローラ43に接触部N1で移動する方向の電界となるようにバイアス設定されている。
As shown in FIG. 5, a bias is applied to the developing
接触部材45への印加バイアスをVt、供給ローラ46への印加バイアスをVsとしたとき、本形態では、Vt|≧|Vt|となるように印加バイアスの関係が設定されている。つまり、接触部材45への印加バイアスVtと供給ローラ46への印加バイアスVsの関係は、マイナス極性に荷電したトナーTが接触部材45から供給ローラ46に接触部N2で移動する方向の電界となるように設定されている。また、接触部材45への印加バイアスの絶対値は、供給ローラ46への印加バイアスの絶対値に対して30V以上大きいのが望ましい。つまり、|Vt|−|Vs|≧30Vとする。このような印加バイアスの関係に設定することで、接触部材45と供給ローラ46に電位差を与えることで、トナーTの荷電を高めることができる。
In this embodiment, when the applied bias to the
次に、現像装置5における現像ローラ43上にトナー薄層ができるまでのプロセスを説明する。
プロセスカートリッジ(現像装置5)が新品で、トナー貯蔵室41のトナーTが満杯であると、仕切り部材410は、図3に示す第1の位置にあるので、接触部材45は供給ローラ46から離間している。この状態で現像ローラ43と供給ローラ46が回転し、それぞれにバイアスが印加されると、現像室42内のトナーTは、供給ローラ46の表面に吸着されて保持されて、供給ローラ46の回転方向に搬送される。供給ローラ46上に保持されて搬送されるトナーTは、供給ローラ46と現像ローラ43との接触部N1に到達し、この接触部N1で摩擦されて荷電される。接触部N1において、供給ローラ46の表面移動方向と現像ローラ43の表面移動方向とは逆方向になるので、供給ローラ46上のトナーTが現像ローラ46側で回収しやすくなる。また現像ローラ43、より正確には接触部N1には、マイナス極性に荷電したトナーTが供給ローラ46から現像ローラ43に移動する方向の電界が作用しているので、荷電したトナーTが供給ローラ46から現像ローラ43に移動する。
Next, a process until a toner thin layer is formed on the developing
When the process cartridge (developing device 5) is new and the toner T in the
このようにして荷電されたトナーTは現像ローラ43上に保持されて、ドクターブレード44と現像ローラ43の接触部N3へと搬送される。現像ローラ43とドクターブレード44との接触部N3でトナーTが摩擦されて更に荷電される。ドクターブレード44と現像ローラ43とのバイアスの関係は、マイナス極性に荷電したトナーが現像ローラ43に移動する方向の電界となるように設定されているので、荷電したトナーTが現像ローラ43上に保持されて感光体ドラム1との対向部となる現像領域へと搬送される。
The toner T thus charged is held on the developing
一方、現像室42内のトナーTの消費に伴い、トナー貯蔵室41のトナー攪拌部材48が回転すると、トナー貯蔵室41内からトナーTがトナー供給口411を介して現像室42側に供給される。つまり、トナー貯蔵室41内のトナーが消費されるに従いトナー重量が減っていき、戻りばね49の作用により仕切り部材410が図3中、トナー貯蔵室41の容積を減少させる方向となる上方へと移動する。そして、図4に示すように、第2の位置となると、側面410aでその移動が妨げられていたロック部材452と収納部413とが対向し、凹部451からロック部材452が突出して収納部413内に進入する。これにより仕切り部材410が第2の位置に固定され、接触部材45が供給ローラ46の表面に接触した状態で保持される。つまり、接触部材45は、トナー貯蔵室41の容積変化後、具体的にはトナー貯蔵室41のトナーTが規定量(所定量)以下になった場合に供給ローラ46と接触するとともに、規制手段450によって供給ローラ46との接触状態が保持される。このため、トナーTの劣化が進んだときでもトナーTに対して接触部N2において安定して荷電を付与することができる。
On the other hand, when the
この状態で現像ローラ43と供給ローラ46が回転し、現像ローラ43、供給ローラ46及び接触部材45にそれぞれにバイアスが印加されると、現像室42内のトナーTは、供給ローラ46の表面に吸着されて保持されて供給ローラ46の回転方向に搬送される。そして、供給ローラ46と接触部材45との接触部N2を通過する際、摩擦荷電されて荷電が付与される。また、接触部材45と供給ローラ46に印加されるバイアスは、マイナス極性に荷電したトナーTが接触部N2において接触部材45から供給ローラ46に移動する方向の電界Vt|≧|Vt|となるように作用するので、荷電したトナーTは接触部材45から供給ローラ46に移動する。
In this state, when the developing
荷電したトナーTは供給ローラ46上に保持されて、現像ローラ43と供給ローラ46との接触部N1において現像ローラ43へと移動し、現像ローラ43とドクターブレード44との接触部N3で摩擦されて更に荷電され、現像ローラ43上に保持されて感光体ドラム1との対向部となる現像領域へと搬送される。
The charged toner T is held on the
このようなプロセスにより、現像ローラ43にトナー薄層が形成される。また、現像装置5が新品状態では、現像室42内のトナーTは劣化しておらず一般的な構成である、現像ローラ43とドクターブレード44との接触部N3において適正な荷電を得ることができ、現像装置5の使用が進み、トナーTが劣化してくると、接触部材45と供給ローラ46との接触部N2により電荷が付与されることになるので、現像ローラ43上のトナーTの荷電量が劣化前よりも大きくなる。
By such a process, a thin toner layer is formed on the developing
このため、長期間使用でトナーTが劣化した時でも現像ローラ43上のトナーTの荷電性を維持でき、新品状態から長期間、トナーTの荷電を安定させることができ、ベタ追従不良や地汚れも良好となるとともに、残像などの異常画像の発生も抑制することができる。
For this reason, even when the toner T deteriorates due to long-term use, the charging property of the toner T on the developing
図3,図4に示すよう現像装置5において、接触部材45には、断面角形で供給ローラ46の母線方向に延びたブロック形状なものを用いたが、本発明に係る接触部材45はこのような形状に限定されるものでは無く、例えば、図6に示すように、断面円形で供給ローラ46の母線方向に延びたローラ形状であってもよい。このローラ形状の供給部材45Aは、アーム部材412の先端に回転自在に支持されている。この形態の場合、ローラ形状の接触部材45Aは、回転駆動する供給ローラ46と接触した際に従動回転するように構成されている。すなわち、接触部材45Aは、供給ローラ46の回転方向と互いの対向部において逆方向に回転するように構成されている。このような構成とすると、接触部材45Aと供給ローラ46との間で、トナーTに与えるストレスを低減することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the developing
次に各部材について説明する。
規制部材となるドクターブレード44は、SUS304CSPやSUS301CSPまたはリン青銅等の金属を用いる。
供給ローラ46は、芯金部材46aの外周に発泡材料46bが被覆された構成のものを用いる。発泡材料46bは10の3乗〜14乗Ωの電気抵抗値に設定する。
現像ローラ43は、芯金部材43aの外周に弾性ゴム層43bを被覆したローラ部材を用いる。弾性ゴム層43bは体積抵抗10の3乗〜12乗Ω・cmの電気抵抗値に設定する。
接触部材45、45Aは、SUS304CSPやSUS301CSPまたはリン青銅等の金属を用いる。トナーTに過度なストレスを与えないためには、接触部材45、45Aと供給ローラ46と接触部N2における接触圧(線圧)は、10N/m以下が望ましい。
Next, each member will be described.
The
The
The developing
For the
上記形態では、トナー補給容器4K、4Y、4M、4Cから直接各現像容装置内にトナーTを補給するように構成したが、装置本体101内に補給経路を設けて、この補給経路を介して各現像装置5K、5Y、5M、5Cにトナーを補給する構成であってもよい。
In the above embodiment, the toner T is replenished directly from the
このような追加補給型の現像装置の場合も、トナー補給容器4K、4Y、4M、4Cから新品トナーがトナー貯蔵室41内に供給されると、一時的に現像室42内のトナーTの荷電は高くなるが、劣化トナーが混合しているため、トナーTの荷電量の低下は著しく早い。したがって新品トナーの追加補給後も、接触部材45、45Aと供給ローラ46とを接触させ、トナーTに十分な荷電を付与して荷電を高めることで、長期間使用でトナーTが劣化した時でも現像ローラ43上のトナーTの荷電性を維持でき、新品状態から長期間、トナーTの荷電を安定させることができ、ベタ追従不良や地汚れも良好となるとともに、残像などの異常画像の発生も抑制することができる。
Also in the case of such an additional supply type developing device, when new toner is supplied into the
図7を用いて本発明にかかる実施例と比較例について説明する。
図7は、株式会社リコー製カラーレーザープリンタ IPSIO SP C310を用い、ブラックトナーのプロセスカートリッジの現像装置を本発明の現像装置に改造してベタ追従不良の判定を行ったときの評価結果を示す図である。
図7中、ラン条件とは現像装置の作動時の条件を示す。ラン条件としては、現像装置の構成、規制手段450の有無、接触部材45、45Aへの印加バイアスと接触部材45、45Aと供給ローラ46との接触圧(線圧)としている。現像装置の構成としては、図3に示すブロック状の接触部材45を有するものと、図6に示すローラ形状の接触部材45Aを有するものを用いた。
The Example and comparative example concerning this invention are demonstrated using FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an evaluation result when a solid toner is determined to be poor following by using a color laser printer IPSIO SP C310 manufactured by Ricoh Co., Ltd. and modifying the developing device of the black toner process cartridge into the developing device of the present invention. It is.
In FIG. 7, the run condition indicates a condition when the developing device is operated. The run conditions include the configuration of the developing device, the presence / absence of the regulating means 450, the bias applied to the
上記構成を、印字率1%のチャートを1枚間欠で印字するモードで通紙し、1000枚印字ごとに、3000枚まで、現像バイアス−300V、供給バイアス−100V(対現像バイアス)、規制バイアス−100V(対現像バイアス)で全ベタ画像を2枚連続印字し、2枚目のベタ画像のかすれランクを5段階で評価した。(ランク5が最高。ランク4以上はOKと判断。)
図7から評価4,5のあるものをベタ追従が良好であるものとした。実施例1と比較例3及び実施例3と比較例4は、それぞれ接触部材45,45Aの接触圧だけを違えている。これらの比較から、接触部材45,45Aの接触圧が高いと、3000枚目におけるランクが接触圧の低い方が良好となった。これは、接触圧が低い方がトナーに対するストレスが低くためであると考えられる。
The above configuration is passed in a mode in which a chart with a printing rate of 1% is intermittently printed, and every 1000 sheets printed, up to 3000 sheets, development bias of −300 V, supply bias of −100 V (relative to development bias), regulation bias Two solid images were continuously printed at −100 V (vs. developing bias), and the blur rank of the second solid image was evaluated in five stages. (
Those with
実施例1と実施例3とは、接触部材の形状が異なっている。これらの比較から、200枚目におけるランクが、ローラ形状の接触部材45Aの方がブロック形状の接触部材45を用いる場合よりも高く良好となった。これは、ローラ部材の接触部材45Aを用いる方が、トナーに対するストレスが低くなるものと考えられる。
Example 1 and Example 3 differ in the shape of the contact member. From these comparisons, the rank in the 200th sheet was higher and better in the roller-shaped
実施例1と実施例2とは、規制手段450を備えているか否かが異なっている。これらの比較から、3000枚目におけるランクが、規制手段450を備えている方が備えてしない場合よりも高く良好となった。これは、接触部材45が供給ローラ46に安定して接触して、劣化トナーに対して電荷が良好に付与されたためであると考えられる。
The first embodiment and the second embodiment are different in whether or not the restriction means 450 is provided. From these comparisons, the rank on the 3000th sheet was higher and better than the case where the restriction means 450 was not provided. This is considered to be because the
実施例1と比較例2とは、接触部材があるか否かが異なっている。実施例1のように接触部材45を備えていると、接触部材45を備えていない場合に比べて、印刷枚数が増えてもランクの低下が少ない、これは接触部材45により、劣化したトナーTに対して電荷が良好に付与されたためであると考えられる。
Example 1 and Comparative Example 2 differ in whether or not there is a contact member. When the
このような考察からみて、少なくとも接触部材45を備えることで、劣化したトナーに対して電荷を良好に付与することができると共に、さらに規制手段450を備えている方が、より良好に劣化したトナーに対して電荷を付与できる。また、接触圧としては、0<接触圧≦10N/mとすることで、トナーに対するストレスを低減することができると言える。
In view of such considerations, by providing at least the
5K、5Y、5M、5C 現像装置
41 現像剤貯蔵室
43 現像剤担持体
44 規制部材
45 接触部材
46 供給部材
100K、100Y、100M、100C プロセスカートリッジ
450 規制手段
N2 接触部
T 現像剤
5K, 5Y, 5M,
Claims (8)
前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、
前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、
前記現像剤貯蔵されるとともに、貯留される現像剤量に応じてその容積が変化する現像剤貯蔵室と、
前記現像剤貯蔵室の容積変化に応じて移動可能な接触部材を有し、
前記接触部材は、前記現像剤貯蔵室の容積変化後に前記供給部材と接触することを特徴とする現像装置。 A developer carrier;
A supply member for supplying a developer to the developer carrier;
A regulating member for regulating the amount of developer on the developer carrying member;
A developer storage chamber in which the developer is stored and the volume of the developer changes according to the amount of developer stored;
A contact member movable according to a change in volume of the developer storage chamber;
The developing device according to claim 1, wherein the contact member is in contact with the supply member after the volume of the developer storage chamber is changed.
前記接触部材への印加バイアスをVt、前記供給部材への印加バイアスをVsとしたとき、
|Vt|≧|Vs|となることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 When a bias is applied to each of the contact member and the supply member, an applied bias to the contact member is Vt, and an applied bias to the supply member is Vs,
The developing device according to claim 1, wherein | Vt | ≧ | Vs |.
前記接触部材への印加バイアスをVt、前記供給部材への印加バイアスをVsとしたとき、
|Vt|−|Vs|≧30Vとなることを特徴とする請求項1記載の現像装置。 When a bias is applied to each of the contact member and the supply member, an applied bias to the contact member is Vt, and an applied bias to the supply member is Vs,
2. The developing device according to claim 1, wherein | Vt | − | Vs | ≧ 30V.
前記接触部材は、前記供給部材の回転方向と互いの対向部において逆方向に回転することを特徴とする請求項1、2または3記載の現像装置。 The contact member and the supply member are rotatable roller members,
The developing device according to claim 1, wherein the contact member rotates in a direction opposite to a rotation direction of the supply member and opposite to each other.
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