JPH1020646A - Developing device - Google Patents

Developing device

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JPH1020646A
JPH1020646A JP8188686A JP18868696A JPH1020646A JP H1020646 A JPH1020646 A JP H1020646A JP 8188686 A JP8188686 A JP 8188686A JP 18868696 A JP18868696 A JP 18868696A JP H1020646 A JPH1020646 A JP H1020646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developing
roller
toner
supply roller
developing roller
Prior art date
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Pending
Application number
JP8188686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Mukoudaka
寿 向高
Youjirou Satou
謡次郎 佐藤
Keiji Iwashima
圭司 厳島
Yoshio Ozawa
義夫 小沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Publication of JPH1020646A publication Critical patent/JPH1020646A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device forming an excellent image by removing dust raised from a recording medium. SOLUTION: In this developing device 4; a toner supply roller 45 is provided in a developing container 41 so that it may contact and slide on a developing roller 40 and the rollers 45 and 40 can mutually rotate, and the toner is supplied from the roller 45 to the roller 40. Nip width between the rollers 40 and 45 is set to >=1mm and both rollers are rotated in a counter direction at the nip position.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はa−Siドラムを用
いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置
に用いる現像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile or the like using an a-Si drum.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より画像形成装置の一種である、い
わゆるカールソンプロセスに基づく電子写真装置は周知
であり、この種の電子写真装置においては、感光体表面
に均一帯電を図るために一般に4〜8KV以上の高電圧
をワイヤ印加する必要があり、そのためにオゾンやその
放電生成物である窒素酸化物やアンモニウム塩が発生
し、これらが感光体表面に吸着して画像流れが生じ易く
なる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic apparatus based on the so-called Carlson process, which is a kind of image forming apparatus, is well-known. It is necessary to apply a high voltage of 8 KV or more to the wire, and as a result, ozone and nitrogen oxides and ammonium salts, which are discharge products thereof, are generated, and these are adsorbed on the surface of the photoreceptor, so that image flow is likely to occur.

【0003】かかる欠点の解消のために、感光体ドラム
上に導電性ローラを接触させ、該導電性ローラに直流電
圧を印加して暗所で感光体ドラムの接触帯電を行うよう
に構成したローラ帯電方式が存在するが、この帯電方式
においても、感光体ドラムと帯電ローラとの間に微小楔
状空隙が存在するために、その部分で僅かながら放電現
象が生じ、オゾンの発生が認められ、前記した欠点を必
ずしも解消し得ない。
In order to solve such a drawback, a roller configured to contact a conductive roller on a photosensitive drum and apply a DC voltage to the conductive roller to perform contact charging of the photosensitive drum in a dark place. Although there is a charging method, even in this charging method, since there is a minute wedge-shaped gap between the photosensitive drum and the charging roller, a slight discharge phenomenon occurs in that portion, and the generation of ozone is recognized. However, the disadvantages described above cannot always be eliminated.

【0004】一方電子写真装置に用いる感光体ドラムに
は近年耐久性の向上とフリーメインテナンス化を図るた
めに、a−Siドラムを用いているものがあるが、a−
Siは、有機半導体に比較して吸湿性が高くこの為前記
画像流れはa−Siドラムに多く発生しやすいために、
前記感光体ドラムの背面側にシートヒータその他のヒー
ト体を配し、感光体ドラムを加熱する事により前記画像
流れの発生を防止している。
On the other hand, in recent years, there has been a photosensitive drum used in an electrophotographic apparatus which uses an a-Si drum in order to improve durability and achieve free maintenance.
Si has a high hygroscopicity compared to an organic semiconductor, so that the image flow is likely to occur in the a-Si drum more frequently.
A sheet heater or other heating element is disposed on the back side of the photosensitive drum, and the photosensitive drum is heated to prevent the occurrence of the image deletion.

【0005】しかしながらヒータを設ける事は熱制御手
段等も必要となりその構成が煩雑化するのみならず、特
に複写機、プリンターの小型化、パーソナル化の中でヒ
ーターを用いると、該システムが複雑になってしまう。
また、ヒーターの昇温には一定の時間を要し、電源を入
れてからプリントするまでの時間(ウォームアップタイ
ム)が長く、そのための消費電力を要する。また、感光
体を加熱すると、トナーのTG温度(ガラス転移温度)
近くまで昇温されるために、感光体表面にトナーが固着
してしまう。という種々の問題が発生する。
However, providing a heater requires heat control means and the like, which not only complicates the configuration, but also makes the system complicated when a heater is used especially in miniaturization and personalization of copiers and printers. turn into.
In addition, a certain time is required for raising the temperature of the heater, and the time from when the power is turned on to when printing is performed (warm-up time) is long, which requires power consumption. When the photoconductor is heated, the TG temperature (glass transition temperature) of the toner is increased.
Since the temperature is raised to a value close to the temperature, toner adheres to the surface of the photoconductor. Various problems occur.

【0006】また、画像流れが発生しない状態において
も、この種の電子写真装置においては、現像工程におい
て感光体上に形成された静電潜像の現像領域にトナーを
付着させ、非現像領域に付着させないために、帯電工程
において感光体表面電位を400V以上とし、露光工程
において形成される静電潜像の高電位部の差を400V
以上とし、さらに現像電位を200V以上が必要であっ
た。したがって、感光体としては400V以上の帯電能
力を有する光導電材料が要求され、材料選択の上で、ま
た膜厚の設定の上で制約が大きい。
Further, even in a state in which image deletion does not occur, in this type of electrophotographic apparatus, toner adheres to a developing area of an electrostatic latent image formed on a photosensitive member in a developing step, and a toner adheres to a non-developing area. In order to prevent adhesion, the photosensitive member surface potential is set to 400 V or more in the charging step, and the difference between the high potential portions of the electrostatic latent image formed in the exposure step is set to 400 V.
As described above, the developing potential was required to be 200 V or more. Therefore, a photoconductive material having a charging ability of 400 V or more is required for the photoreceptor, and there are great restrictions on material selection and film thickness setting.

【0007】また、a−Siは、白地部にトナーが付着
する、いわゆる‘かぶり‘現象が発生しやすい。これ
は、装置中のトナーが鏡像力等により感光体表面に付着
する現象である。このトナーの鏡像力は感光層の比誘電
率に大きく影響を受け、比誘電率が大きいほど鏡像力は
大きくなる。この比誘電率は通常、有機感光体で3〜
3.5であり、a−Siでは10〜12程度と大きいた
め、a−Siは‘かぶり‘現象が発生しやすい。
Further, a-Si tends to cause a so-called “fogging” phenomenon in which toner adheres to a white background. This is a phenomenon in which the toner in the apparatus adheres to the surface of the photoreceptor due to an image force or the like. The image power of the toner is greatly affected by the relative permittivity of the photosensitive layer, and the higher the relative permittivity, the higher the image power. This relative dielectric constant is usually 3 to 3 for an organic photoreceptor.
Since it is 3.5, and a-Si is as large as about 10 to 12, a-fogging phenomenon easily occurs in a-Si.

【0008】また、従来は粉砕トナーが使用され、この
粉砕トナーは、樹脂、着色剤、電荷制御剤などの小粒子
を混合した混練物を冷却後にハンマミル、カッタミル等
で粗粉砕し、さらにジェットミルなどにより粒径8〜1
5μm程度に微粉砕して作成される。作成が比較的容易
であるが、凹凸があるいびつな形状に作成され、帯電は
凸部に集中しやすく、感光体表面とは1粒子に対して複
数の凸部が接触する場合があり、その際には鏡像力が大
きくなる。
Conventionally, a pulverized toner has been used. This pulverized toner is obtained by cooling a kneaded material obtained by mixing small particles such as a resin, a colorant and a charge control agent, and then coarsely pulverized by a hammer mill, a cutter mill or the like, and further jet-milled. 8 to 1 depending on the size
It is made by finely pulverizing it to about 5 μm. Although it is relatively easy to make, it is made into an irregular shape with irregularities, and the charge tends to concentrate on the protrusions, and the surface of the photoreceptor may come into contact with a plurality of protrusions for one particle. In some cases, the image power increases.

【0009】このような事情から、本願出願人は、本願
に先だってa−Siドラムを用い、特にコロナ放電器や
帯電ローラ、更には帯電ブラシのように、放電現象を含
んで感光体に均一帯電を行った電子写真装置においても
画像流れ、‘かぶり’現象が生じることなく鮮明画像を
形成し得る電子写真装置を提供する事を目的とした出願
をしている。つまり、基体上に光導電層及び表面層を積
層被覆してなる電子写真感光体の表面層の膜厚を25μ
m以下のa−Si層で形成するとともに、前記感光体の
表面電位を略400V以下に設定し、該表面層に、現像
電位を略150V以下に設定した現像ローラが転接させ
るとともに、前記現像ローラの体積固有抵抗を3×10
7 Ωcm以下に設定し、前記現像ローラ上に、重合法に
より作成されたトナー粒子の薄層を形成しながら前記感
光体の潜像の現像を行うように構成した電子写真装置の
発明が開示されている。かかる出願による装置は、現像
手段がクリーニング手段を兼ねるものであり、ある程度
感光体表面を削りながらクリーニングを行い、同時に現
像が可能として、特殊環境下で画像流れ現象を防止する
ものである。
Under such circumstances, the applicant of the present invention used an a-Si drum prior to the present application, and in particular, uniformly charged the photoconductor including a discharge phenomenon, such as a corona discharger, a charging roller, and a charging brush. An application has been filed for the purpose of providing an electrophotographic apparatus capable of forming a clear image without causing image deletion and a 'fogging' phenomenon even in an electrophotographic apparatus which has performed the above. That is, the thickness of the surface layer of the electrophotographic photoreceptor obtained by laminating and covering the photoconductive layer and the surface layer on the substrate is 25 μm.
m, the surface potential of the photoreceptor is set to about 400 V or less, and a developing roller with a development potential set to about 150 V or less is brought into rolling contact with the surface layer. Roller volume resistivity is 3 × 10
An electrophotographic apparatus is disclosed which is configured to be set to 7 Ωcm or less and to develop a latent image of the photoconductor while forming a thin layer of toner particles formed by a polymerization method on the developing roller. ing. In the apparatus according to this application, the developing unit also serves as a cleaning unit, and performs cleaning while shaving the surface of the photoreceptor to some extent, and at the same time, enables development, thereby preventing an image deletion phenomenon under a special environment.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光体
から転写される記録媒体に紙を使用し、前記装置を長期
に使用していると、感光体から記録紙に転写される際
に、紙の微少部分が剥離してゴミとなり、現像剤中に混
入すると、現像とともにゴミが画像に付着し、良好な画
像を作ることができない。
However, if paper is used as the recording medium to be transferred from the photoconductor and the above-described apparatus has been used for a long period of time, when the paper is transferred from the photoconductor to the recording paper, If a minute portion peels off and becomes dust, and enters into the developer, the dust adheres to the image together with the development, and a good image cannot be formed.

【0011】本発明は上述の事情に鑑み、記録媒体から
発生するゴミを除去して良好な画像を形成する現像装置
を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的
は、a−Siドラムを用いた画像形成装置に用いられる
構成の簡単化や安全性を配慮しつつ、画像流れ及び‘か
ぶり’現象となることがない鮮明画像を形成し得る現像
装置を提供する事にある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a developing device that removes dust generated from a recording medium and forms a good image. Another object of the present invention is to provide a clear image that does not cause image deletion and a 'fogging' phenomenon while considering simplification and safety of a configuration used in an image forming apparatus using an a-Si drum. An object of the present invention is to provide a developing device that can be formed.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、現像容器内に
トナー供給ローラが現像ローラと接触、摺擦して互いに
回転可能に設けるとともに、前記トナー供給ローラから
前記現像ローラへトナーの供給を行うようにした現像装
置において、前記現像ローラと前記トナー供給ローラと
の間のニップ幅を1mm以上に設定しつつ前記両ローラ
がカウンター方向に回転するように構成した。
According to the present invention, a toner supply roller is provided in a developing container so as to be rotatable with each other by contacting and rubbing with the developing roller, and to supply toner from the toner supplying roller to the developing roller. The developing device is configured so that both rollers rotate in the counter direction while the nip width between the developing roller and the toner supply roller is set to 1 mm or more.

【0013】このように構成したので、図2において、
現像ローラ40へのトナーの供給をトナー供給ローラ4
5Aを介して行うように構成し、これらのローラ40及
び45Aを、それぞれの回転軸芯を中心として同一回転
方向(反時計方向)に回転させるとともに、これらロー
ラ間の接触量(ニップ幅)を1mm以上に設定している
ので、現像ローラ40及び供給ローラ45Aを、それぞ
れの回転軸芯を中心として反時計方向に回転させると、
ニップ位置での両ローラはカウンタ方向に回転し、記録
媒体の剥離粉末、及び、感光体1の表面を研磨した感光
体粉末を含んだ残留トナー51が、現像ローラ40の表
面に付着されている場合は、両ローラがお互いに影響を
及ぼし合うニップ領域において現像ローラ40と反対方
向に回転する供給ローラ45Aによって、符号53に示
すように回収される。
With such a configuration, in FIG.
The toner supply roller 4 supplies toner to the developing roller 40.
5A, the rollers 40 and 45A are rotated in the same rotation direction (counterclockwise) about their respective rotation axes, and the contact amount (nip width) between the rollers is reduced. Since it is set to 1 mm or more, when the developing roller 40 and the supply roller 45A are rotated counterclockwise around their respective rotation axes,
Both rollers at the nip position rotate in the counter direction, and the residual toner 51 containing the peeling powder of the recording medium and the photoconductor powder obtained by polishing the surface of the photoconductor 1 is adhered to the surface of the developing roller 40. In this case, as shown by reference numeral 53, the toner is collected by a supply roller 45A rotating in a direction opposite to the developing roller 40 in a nip area where both rollers affect each other.

【0014】よって、感光体40の表面には残留トナー
は除去され、新しいトナー50が供給され、トナー帯電
量の低下、また、トナー層厚の低下による画質の低下、
画像流れが生じることなく、さらに供給ローラ45Aに
過大なトルクの必要もなく、良好な画像形成を行うこと
が可能となる。そして、結果として、前記現像ローラ4
0と前記供給ローラ45Aとのニップ幅は、1mm以
上、望ましくは、1〜5.0mmに設定することができ
る。
Therefore, the residual toner is removed from the surface of the photoreceptor 40, new toner 50 is supplied, the toner charge amount is reduced, and the image quality is reduced due to the reduced toner layer thickness.
Good image formation can be performed without causing image deletion and without requiring excessive torque on the supply roller 45A. As a result, the developing roller 4
The nip width between 0 and the supply roller 45A can be set to 1 mm or more, desirably 1 to 5.0 mm.

【0015】そして、さらに、結果として、現像ローラ
により残留トナーとともに、記録紙の剥離粉末も現像容
器内に回収され、良好な画像形成装置を提供することが
できる。
Further, as a result, the peeling powder of the recording paper is collected in the developing container together with the residual toner by the developing roller, and a good image forming apparatus can be provided.

【0016】また、前記現像容器内に、前記感光体上の
画像が転写される記録媒体から剥離した剥離粉末を排除
する粉末除去手段を有して構成することも本発明の有効
な手段である。このように、現像容器41内に図2に示
すように供給ローラ45Aにおいて紙粉を吸収したり、
図3に示すようにクリーニング部材43により紙粉を除
去する粉末除去手段を設けることによって、メンテナン
スの際に、吸引装置もしくは現像容器の交換等により、
長期間の使用により前記剥離粉末を含んだ残留トナーの
集積体を現像容器内から除去すれば、他に、特別のクリ
ーニング手段を付設して、部品点数を増やすこともな
く、常に良好な画像を提供できる。
It is also an effective means of the present invention that the developing container is provided with a powder removing means for removing the peeling powder peeled off from the recording medium on which the image on the photosensitive member is transferred. . In this way, the supply roller 45A absorbs paper dust in the developing container 41 as shown in FIG.
By providing a powder removing means for removing paper dust by the cleaning member 43 as shown in FIG. 3, during maintenance, the suction device or the developing container is replaced.
If the residual toner aggregate containing the release powder is removed from the inside of the developing container by long-term use, a special cleaning means is additionally provided, and a good image is always obtained without increasing the number of parts. Can be provided.

【0017】また、前記剥離粉末を前記トナー供給ロー
ラにより排除するように構成したり、また、前記現像ロ
ーラと前記供給ローラとに印加する電位を可変となし、
前記剥離粉末の帯電極性に対応させるように構成するこ
とも本発明の有効な手段である。その際には、前記現像
ローラ及び前記トナー供給ローラに所定の電位を印加す
るとともに、現像時に、前記現像ローラより前記トナー
供給ローラ側に印加する電位の絶対値を高くし、一方、
非現像時は、前記現像ローラより前記トナー供給ローラ
側に印加する電位の絶対値を低く、もしくは前記現像ロ
ーラ側と前記トナー供給ローラ側とに印加する電位の絶
対値が等しくなるように構成することが望ましい。
In addition, the peeling powder is configured to be removed by the toner supply roller, and the potential applied to the developing roller and the supply roller is variable.
It is also an effective means of the present invention to configure the apparatus so as to correspond to the charging polarity of the release powder. At that time, a predetermined potential is applied to the developing roller and the toner supply roller, and at the time of development, the absolute value of the potential applied to the toner supply roller side from the development roller is increased.
At the time of non-development, the absolute value of the potential applied to the toner supply roller side from the developing roller is lower, or the absolute value of the potential applied to the developing roller side and the absolute value of the potential applied to the toner supply roller side are equal. It is desirable.

【0018】前記供給ローラを所定枚数以上の印字によ
り発生する前記剥離粉末を吸収するスポンジ等で表面を
形成しておけば、前記供給ローラにより前記剥離粉末を
吸収させ、所定枚数の印字の後に前記供給ローラを交換
することにより、良好な画像形成ができるとともに、メ
ンテナンスが簡易な現像装置を有した画像形成装置を提
供することができる。
If the surface of the supply roller is formed by a sponge or the like that absorbs the release powder generated by printing a predetermined number of sheets or more, the supply roller absorbs the release powder, and after the predetermined number of prints, the supply roller absorbs the release powder. By exchanging the supply roller, it is possible to provide an image forming apparatus having a developing device that can perform favorable image formation and that can easily perform maintenance.

【0019】また、記録紙は紙の種類により、正負どち
らかに帯電することから、記録媒体から剥離した剥離粉
末の帯電極性の正負どちらにも合わせてる必要がある。
今、現像時は現像ローラ側にトナーを供給する必要があ
るために、前記供給ローラ側の前記電位の絶対値が高く
してトナーを供給ローラ側から現像ローラ側にトナーを
移動させる。この際に、前記隔離粉末が負に帯電し、現
像ローラ及び供給ローラが正に帯電していると、供給側
の電位が高いので、現像ローラから供給ローラ側には回
収されるが、前記剥離粉末が正に帯電していると、回収
されない。
Further, since the recording paper is charged to either positive or negative depending on the type of paper, it is necessary to match the polarity of the charging polarity of the release powder separated from the recording medium.
At the time of development, since it is necessary to supply toner to the developing roller side, the absolute value of the potential on the supply roller side is increased to move the toner from the supply roller side to the developing roller side. At this time, if the separating powder is negatively charged and the developing roller and the supply roller are positively charged, the potential on the supply side is high, and thus the powder is collected from the development roller to the supply roller side. If the powder is positively charged, it will not be recovered.

【0020】よって、1ページ分の感光体の潜像が現像
ローラによって現像されている間は供給ローラに回収さ
れない。1ページ分の現像が終了して、前記供給ローラ
側の前記電位の絶対値を高くする必要がなくなると、前
記供給ローラ側の前記電位の絶対値を反転してが低くす
る。このことにより、現像ローラ側から供給ローラ側に
正の前記剥離粉末が移動する。また、前記現像ローラ側
と前記供給ローラ側と前記電位の絶対値が等しい場合
は、現像ローラと供給ローラは摺擦しているので、削り
とられ現像容器内に落下する。このように、現像時と非
現像時に現像ローラと供給ローラ間との電位方向を反転
させることにより、紙紛の回収をおこなうことができ
る。
Therefore, while the latent image on the photosensitive member for one page is being developed by the developing roller, it is not collected by the supply roller. When the development of one page is completed and it is not necessary to increase the absolute value of the potential on the supply roller side, the absolute value of the potential on the supply roller side is inverted and reduced. As a result, the positive release powder moves from the developing roller side to the supply roller side. When the developing roller side and the supply roller side have the same absolute value of the potential, the developing roller and the supply roller are rubbed, and thus are scraped and fall into the developing container. In this way, by reversing the potential direction between the developing roller and the supply roller during development and during non-development, paper dust can be collected.

【0021】また、本発明は、現像ローラ上に、重合法
により作成されたトナー粒子の薄層を形成しながら前記
感光体の潜像の現像を行っているので、球形のトナー粒
子に電荷は均一に帯電し、また、感光体表面とは点接触
により、1トナー粒子に対して接触箇所が少なく鏡像力
は小さく、‘かぶり’現象は少ない。
Further, according to the present invention, since the latent image of the photosensitive member is developed while forming a thin layer of toner particles formed by a polymerization method on a developing roller, electric charges are stored in spherical toner particles. It is uniformly charged, and has a point contact with the surface of the photoreceptor, so that there are few points of contact with one toner particle, the image power is small, and the 'fogging' phenomenon is small.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載
されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置
などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲
をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎ
ない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Not just.

【0023】図1は本発明が適用される画像形成装置の
一実施例を示し、図上時計回りに回転するa−Si感光
体ドラム(感光体)1の周囲に、回転方向に沿って露光
用LEDヘッド2及びセルフォックレンズ3からなる光
学系、現像ユニット4、転写ローラ5、除電ランプ7、
及び帯電ユニット8が配設されている。
FIG. 1 shows an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. Exposure is performed along a rotating direction around an a-Si photosensitive drum (photosensitive body) 1 rotating clockwise in FIG. Optical system including the LED head 2 and the SELFOC lens 3, a developing unit 4, a transfer roller 5, a static elimination lamp 7,
And a charging unit 8.

【0024】次に夫々の各構成要素について説明する。
感光体ドラム1は、Aに示すように、導電性支持体1a
上に光導電層1b、及び表面層1cが積層されて形成さ
れており、導電性支持体1aと光導電層1bの間にはキ
ャリア注入阻止層1eを、又光導電層1bと表面層1c
の間には遷移層1fが、夫々介挿されている。前記支持
体1aは、一般にはアルミ性の円筒体を用いるが、SU
S、Ti、Ni、Au、Ag等の金属材料、表面に導電
膜を被着させたガラス等無機材料や、エポキシ等の透明
な樹脂等で形成され、本実施例においては肉厚が3mm
で外周径を30mmに設定すると共に、軸方向に254
mmの長さを有するアルミ製円筒体を用いている。
Next, each component will be described.
As shown in A, the photosensitive drum 1 has a conductive support 1a.
A photoconductive layer 1b and a surface layer 1c are laminated and formed thereon, a carrier injection blocking layer 1e is provided between the conductive support 1a and the photoconductive layer 1b, and a photoconductive layer 1b and the surface layer 1c are formed.
A transition layer 1f is interposed between them. The support 1a is generally made of an aluminum cylindrical body.
It is formed of a metal material such as S, Ti, Ni, Au, Ag, etc., an inorganic material such as glass having a conductive film adhered on the surface, or a transparent resin such as epoxy, and has a thickness of 3 mm in this embodiment.
To set the outer diameter to 30 mm and 254 in the axial direction.
An aluminum cylindrical body having a length of mm is used.

【0025】前記キャリア注入阻止層1eは光導電層1
bの材料に応じ種々のものを用いるが、光導電層1bに
a−Si系材料を用いた場合には、a−Si系のキャリ
ア注入阻止層1eとするのが良い。
The carrier injection blocking layer 1e is a photoconductive layer 1
Various materials are used depending on the material of b. When an a-Si-based material is used for the photoconductive layer 1b, it is preferable to use the a-Si-based carrier injection blocking layer 1e.

【0026】又前記a−Si系光導電層1bは、グロー
放電分解法、スパッタリング法、ECR法、蒸着法等に
より膜形成し、その形成にあたって、ダングリングボン
ド終端用の元素、例えば(H)やハロゲンを5〜40w
t%含有させるのがよい。即ち、光導電層1bにはa−
Si:Hからなる光導電体を用い、そして現像バイアス
が正の場合には電子の移動度を高める為、ノンドープ又
はVa族元素を含有させ、又現像バイアスが負の場合に
は正孔の移動度を高めるため、III a族元素を含有させ
るのが好ましい。又必要に応じて暗導電率や光導電率等
の電気的特性、光学的バンドギャップ等について所望の
特性を得るために、C、O、N等の元素を含有させても
良い。
The a-Si-based photoconductive layer 1b is formed into a film by a glow discharge decomposition method, a sputtering method, an ECR method, an evaporation method, or the like. In forming the film, an element for terminating a dangling bond, for example, (H) And halogen 5 to 40w
It is better to contain t%. That is, a-
A photoconductor made of Si: H is used. When the developing bias is positive, non-doped or Va group elements are contained in order to increase the mobility of electrons. When the developing bias is negative, the movement of holes is performed. In order to increase the degree, it is preferable to include a group IIIa element. If necessary, elements such as C, O, and N may be contained in order to obtain desired characteristics such as electric characteristics such as dark conductivity and photoconductivity, and optical band gap.

【0027】そして、前記光導電層1b全体の膜厚は、
必要な帯電および絶縁耐圧の確保や、露光された光の吸
収や前記した残留電位の抑制等から3〜50μm程度に
するのがよい。
The total thickness of the photoconductive layer 1b is:
The thickness is preferably about 3 to 50 μm in order to ensure necessary charging and insulation withstand voltage, absorb exposed light, and suppress the above-described residual potential.

【0028】又、表面層1cは、厚みとしては25μm
以下に、グロー放電分解法、スパッタリング法、ECR
法、蒸着法等により膜形成され、元素比率組成式(a-
Si1XCX:H)として表された場合、xが0.95≦
x<1であって、且つ最表面(自由表面層)の動的押込
み硬さが50〜200Kgf/mm2 である水酸化アモ
ルファスシリコンカーバイトから構成され、特にその抵
抗値を1012〜1013Ω・cm範囲の抵抗値に設定す
る。そして前記表面層1cは最表面側より光導電層1b
側の奥側に進むに連れ徐々に硬度が大きくなるように設
定する。
The surface layer 1c has a thickness of 25 μm.
Below, glow discharge decomposition method, sputtering method, ECR
A film is formed by a method, a vapor deposition method, etc., and the element ratio composition formula (a-
When expressed as Si 1 −X C X : H), x is 0.95 ≦
It is composed of hydroxide amorphous silicon carbide having x <1 and a dynamic indentation hardness of the outermost surface (free surface layer) of 50 to 200 Kgf / mm 2 , and particularly has a resistance value of 10 12 to 10 13. Set to a resistance value in the Ω · cm range. The surface layer 1c is formed from the photoconductive layer 1b from the outermost surface side.
The hardness is set so as to gradually increase as it goes to the far side of the side.

【0029】そして前記のような硬度の勾配(最表面側
より光導電層1b側の奥側に進むに連れ徐々に硬度が大
きくなるような勾配)を付けるには、例えば前記表面層
1cをグロー放電分解法で成膜する場合においては、原
料ガスにおいてSi含有ガスに対するC含有ガスの比率
を経時的に徐々に大きくする、成膜形成時のガス圧力を
徐々に高くする、原料ガスの水素ガスによる希釈率を徐
々に小さくする、放電電力を徐々に小さくする、アルミ
円筒ドラムの基体温度を徐々に低くする等の手段で形成
される。
In order to form a gradient of the hardness as described above (a gradient such that the hardness gradually increases toward the back side of the photoconductive layer 1b from the outermost surface side), for example, the surface layer 1c is glowed. When a film is formed by the discharge decomposition method, the ratio of the C-containing gas to the Si-containing gas in the source gas is gradually increased with time, the gas pressure during film formation is gradually increased, and the hydrogen gas as the source gas is used. , The discharge power is gradually reduced, and the substrate temperature of the aluminum cylindrical drum is gradually lowered.

【0030】又光導電層1bと表面層1cとの間には、
a−SiC:H中のC含有量を表面層1c中のC含有量
よりも小さくした遷移層1fを設けるとよい。またこの
遷移層1fのC含有量は、その層中で変化させて含有量
の勾配を有するようにしても良い。このような遷移層1
fを設ける事により、光導電層1bで生成された光キャ
リアの走行がスムーズになって、光感度が高く、残留電
位が低くなり、画像特性も良好なものになる。このよう
な遷移層1fの厚みは1μm以下、好適には0.05〜
0.5μmの範囲に設定される。
Further, between the photoconductive layer 1b and the surface layer 1c,
It is preferable to provide a transition layer 1f in which the C content in a-SiC: H is smaller than the C content in the surface layer 1c. Further, the C content of the transition layer 1f may be changed in the layer to have a gradient of the content. Such a transition layer 1
By providing f, the traveling of the photocarriers generated in the photoconductive layer 1b becomes smooth, the photosensitivity is high, the residual potential is low, and the image characteristics are good. The thickness of such a transition layer 1f is 1 μm or less, preferably 0.05 to
It is set in the range of 0.5 μm.

【0031】又露光用LEDヘッド2には露光波長が6
85nmのヘッドアレイを用い、これをダイナミック駆
動にて一走査ライン毎に64ビット×40回分割露光す
るように構成する。
The exposure LED head 2 has an exposure wavelength of 6
A head array of 85 nm is used, and the head array is configured to perform a dynamic drive to divide the exposure into 64 bits × 40 times for each scanning line.

【0032】図2における現像ユニット4Aは、非磁性
一成分トナーが収納された現像容器41とウレタンゴム
等の弾性材料から構成された弾性体42からなる現像ロ
ーラ40と、該ローラ40へのトナー層厚を規制する現
像ブレード17と、前記現像ローラ40にトナーを供給
する供給ローラ45A等を備え、前記現像ローラ40、
供給ローラ45A、現像ブレード17等には例えば50
〜500Vの間で任意に設定できる図示しない直流現像
バイアス電源E1(350V),E2(350V),E
3(120V)に接続して、現像を行うように構成す
る。
A developing unit 4A shown in FIG. 2 includes a developing container 40 containing a non-magnetic one-component toner, a developing roller 40 comprising an elastic body 42 made of an elastic material such as urethane rubber, and a toner to the roller 40. A developing blade 17 for regulating a layer thickness, a supply roller 45A for supplying toner to the developing roller 40, and the like;
The supply roller 45A, the developing blade 17, etc.
DC developing bias power supplies E1 (350V), E2 (350V),
3 (120 V) to perform development.

【0033】前記供給ローラ45Aの外周は、現像ロー
ラ40の弾性体42と接触して回転するスポンジで形成
しているので、現像ローラ40の弾性体より柔らかく、
また、トナー粒径より小さく、かつ、記録紙の紙紛より
大きい径の無数の細孔が形成されている。そして、前記
供給ローラ45Aは、前記現像ローラ40とニップ幅1
mm以上を有して接触している。
Since the outer periphery of the supply roller 45A is formed of a sponge which rotates in contact with the elastic body 42 of the developing roller 40, it is softer than the elastic body of the developing roller 40,
In addition, countless pores having a diameter smaller than the toner particle diameter and larger than the paper dust of the recording paper are formed. The supply roller 45A is connected to the developing roller 40 by a nip width 1.
mm or more.

【0034】現像ユニット4A内においては、図2に示
すように、反時計方向に回転する供給ローラ45Aは、
同じく反時計方向に回転する現像ローラ40に接触、摺
擦しているので、供給ローラ45Aにより、新しいトナ
ー50が現像ローラ40に供給され、トナー層厚を規制
する現像ブレード17により、トナー層厚0.3mg/
cm2 〜0.9mg/cm2 に規制され、感光体1に供
給される。
In the developing unit 4A, as shown in FIG. 2, the supply roller 45A rotating counterclockwise is
Similarly, since the toner is in contact with and rubs against the developing roller 40 that rotates counterclockwise, new toner 50 is supplied to the developing roller 40 by the supply roller 45A, and the toner layer thickness is regulated by the developing blade 17 that regulates the toner layer thickness. 0.3mg /
is regulated in cm 2 ~0.9mg / cm 2, it is supplied to the photosensitive member 1.

【0035】一方、前記記録紙9に転写されないトナー
の残留トナー49は、現像ローラ40の弾性体42に再
度接触し、現像ローラ40は感光体1との接触位置にお
いて、感光体1より周速度が速く回転しているので、現
像ローラ40の弾性体42により残留トナー49は、符
号51に示すようにこすり落とされるとともに新しいト
ナー48が感光体1の表面の潜像を現像する。
On the other hand, the residual toner 49 of the toner not transferred to the recording paper 9 comes into contact with the elastic body 42 of the developing roller 40 again. Rotates rapidly, the residual toner 49 is scraped off by the elastic body 42 of the developing roller 40 as indicated by reference numeral 51, and new toner 48 develops the latent image on the surface of the photoconductor 1.

【0036】また、符号51で示すように現像容器41
内の下部に落下せず、現像ローラ40に付着された残留
トナー52は、現像ローラ40と供給ローラ45Aがお
互いに影響を及ぼし合うニップ領域において現像ローラ
40と反対方向に回転する供給ローラ45Aによって、
符号53に示すように現像容器41の下方に落下され回
収される。
As indicated by reference numeral 51, the developing container 41
The remaining toner 52 that has not fallen to the lower portion of the inside and adheres to the developing roller 40 is removed by the supply roller 45A that rotates in the opposite direction to the developing roller 40 in a nip area where the developing roller 40 and the supply roller 45A affect each other. ,
As indicated by reference numeral 53, the developer is dropped and collected below the developing container 41.

【0037】この際に、記録紙9より隔離された隔離粉
末56が負に帯電し、現像ローラ40及び供給ローラ4
5Aが正に帯電していると、現像中は供給側の電位が高
いので、現像ローラ40から供給ローラ45A側には回
収されるが、前記剥離粉末56が正に帯電していると、
回収されない。
At this time, the separating powder 56 separated from the recording paper 9 is negatively charged, and the developing roller 40 and the supply roller 4
If 5A is positively charged, the potential on the supply side is high during development, so that it is collected from the developing roller 40 to the supply roller 45A side, but if the peeling powder 56 is positively charged,
Not recovered.

【0038】よって、前記隔離粉末56は1ページ分の
感光体の潜像が現像ローラ40によって現像されている
間は供給ローラ45Aに回収されない。1ページ分の現
像が終了して、前記供給ローラ45A側の電位の絶対値
を高くする必要がなくなると、前記供給ローラ45A側
の前記電位の絶対値を反転して低くする。このことによ
り、現像ローラ40側から供給ローラ45A側に正に帯
電した前記剥離粉末56が移動する。
Therefore, the separating powder 56 is not collected by the supply roller 45A while the latent image of the photosensitive member for one page is being developed by the developing roller 40. When the development of one page is completed and it is not necessary to increase the absolute value of the potential on the supply roller 45A side, the absolute value of the potential on the supply roller 45A side is inverted and reduced. As a result, the positively charged release powder 56 moves from the developing roller 40 side to the supply roller 45A side.

【0039】この隔離粉末56は、トナー粒子の粒径よ
り小さいので、供給ローラ45Aのスポンジ内の細孔内
に取り込まれる。また、前記現像ローラ40側と前記供
給ローラ45A側と前記電位の絶対値が等しい場合は、
現像ローラ40と供給ローラ45Aは摺擦しているの
で、削りとられ現像容器内に落下する。
Since the isolating powder 56 is smaller than the particle size of the toner particles, it is taken into the fine pores in the sponge of the supply roller 45A. When the developing roller 40 and the supply roller 45A have the same absolute value of the potential,
Since the developing roller 40 and the supply roller 45A are rubbing each other, they are scraped off and fall into the developing container.

【0040】記録紙は紙の種類により、正負どちらかに
帯電することから、記録媒体から剥離した剥離粉末の帯
電極性の正負どちらにも合わせる必要がある。本実施例
はこのように、前記現像ローラと前記供給ローラとの電
位を可変となし、現像時と非現像時に現像ローラと供給
ローラとの電位を反転させることにより、前記剥離粉末
の帯電極性に対応させるように構成しているので、良好
は紙紛の回収をおこなうことができる。
Since the recording paper is charged to either positive or negative depending on the type of paper, it is necessary to match both the positive and negative polarities of the charge of the peeled powder separated from the recording medium. In this embodiment, as described above, the potential of the developing roller and the supply roller is made variable, and the potential of the developing roller and the supply roller is inverted during development and during non-development. Since it is configured so as to cope with the problem, it is possible to collect the paper dust.

【0041】また、本実施例は前記供給ローラを所定枚
数以上の印字により発生する前記剥離粉末を吸収するス
ポンジ等で表面を形成し、前記供給ローラにより前記剥
離粉末を吸収させ、所定枚数の印字の後に前記供給ロー
ラを交換することにより、良好な画像形成ができるとと
もに、メンテナンスが簡易な現像装置を提供することが
できる。
In this embodiment, the supply roller is formed with a sponge or the like that absorbs the release powder generated by printing a predetermined number or more of prints, and the supply roller absorbs the release powder to print the predetermined number of prints. By exchanging the supply roller after the above, it is possible to provide a developing device in which good image formation can be performed and maintenance is easy.

【0042】又、本実施例は感光体1と現像ローラ40
が摺擦式であるために、抵抗値が低すぎるとリークする
関係上、トナーは、重合トナーであって106Ωcm以
上の高抵抗若しくは絶縁性トナーが用いられる。重合ト
ナーは、モノマーからポリマーを重合する段階におい
て、着色剤、電荷制御剤等をポリマー粒子中に包含させ
てトナー粒子を製作するので、球形の粒子が得られ、電
荷は球形粒子に均一に帯電するので、感光体表面とは点
接触により、1粒子に対して接触箇所が少なく鏡像力は
小さい。
In this embodiment, the photosensitive member 1 and the developing roller 40
Is of a rubbing type, and if the resistance value is too low, the toner may be a polymerized toner and a high resistance of 10 6 Ωcm or more or an insulating toner may be used in view of leakage. In the polymerized toner, at the stage of polymerizing a polymer from a monomer, toner particles are produced by incorporating a colorant, a charge control agent, and the like into the polymer particles, so that spherical particles are obtained, and the charges are uniformly charged on the spherical particles. Therefore, due to point contact with the surface of the photoreceptor, the number of contact points with respect to one particle is small and the image force is small.

【0043】前記現像ローラ40は感光体1の表面層1
cに1mm以上(好ましくは1〜2mm)のニップ幅で
接触するとともに、該接触位置では同方向に回転し、そ
の位置での周速差は感光体1に対して1.1倍以上(好
ましくはトナー層厚0.3mg/cm2〜0.9mg/
cm2に対して1.1〜6.0倍)の速さに設定されて
いる。また、さらに好ましくは、トナー層厚0.7mg
/cm2に対して1.2〜5.0倍の速さに設定され
る。
The developing roller 40 is provided on the surface layer 1 of the photosensitive member 1.
c at a nip width of 1 mm or more (preferably 1 to 2 mm) and rotates in the same direction at the contact position, and the peripheral speed difference at that position is 1.1 times or more (preferably) the photosensitive member 1 Is from 0.3 mg / cm 2 to 0.9 mg / toner layer thickness.
The speed is set to 1.1 to 6.0 times of cm 2 . More preferably, the toner layer thickness is 0.7 mg.
/ Cm 2 is set to a speed of 1.2 to 5.0 times.

【0044】また、トナー粒子の層厚は0.3mg/c
2〜1.0mg/cm2、好ましくは、0.3mg/c
2〜0.9mg/cm2、より好ましくは、0.4mg
/cm2 〜0.8mg/cm2に設定される。転写ロー
ラ5は記録紙9への転写効率を上げるために導電性ロー
ラを用い、前記トナーの帯電電位と逆極性の転写バイア
スを印加させるとともに、前記感光体ドラム1の周面に
均一に圧接し、該ドラム1と同期して回転可能に構成す
る。
The layer thickness of the toner particles is 0.3 mg / c.
m 2 to 1.0 mg / cm 2 , preferably 0.3 mg / c
m 2 -0.9 mg / cm 2 , more preferably 0.4 mg
/ Cm 2 to 0.8 mg / cm 2 . The transfer roller 5 uses a conductive roller to increase the transfer efficiency to the recording paper 9, applies a transfer bias having a polarity opposite to the charging potential of the toner, and uniformly presses the peripheral surface of the photosensitive drum 1. , And is rotatable in synchronization with the drum 1.

【0045】帯電ユニット8にはすでに公知であるスコ
ロトロン方式の帯電器にて感光体上に均一に帯電させ
た。図中81はコロナ放電線、82は制御グリッド、8
3は放電バイアス、84は帯電制御バイアスである。
The charging unit 8 was uniformly charged on the photoreceptor by a well-known scorotron charger. In the figure, 81 is a corona discharge wire, 82 is a control grid, 8
3 is a discharge bias and 84 is a charge control bias.

【0046】このように構成された本第1実施例は、帯
電装置8は、帯電制御バイアスを400V前後の間で適
宜バイアスに設定されているので、この高電圧の放電バ
イアスを印加させる事により、感光体ドラム1の表面電
位Voを上記の設定値に帯電させた後、露光ヘッド2に
より所定の潜像を露光させる。その後、現像ローラに+
100V,供給ローラに+350V印加して、前記感光
体の潜像に重合法により作成されたトナー像を付着さ
せ、感光体1と転写ローラ5間に挿入される記録媒体
(記録紙)9に転写させる。そして、非現像時には、現
像ローラに−200V、供給ローラに−350Vを印加
して残留トナーの回収が行われる。
In the first embodiment having the above-described structure, the charging device 8 has a charging control bias appropriately set between about 400 V. Therefore, by applying this high-voltage discharging bias, After the surface potential Vo of the photosensitive drum 1 is charged to the above set value, a predetermined latent image is exposed by the exposure head 2. Then, +
By applying 100 V and +350 V to the supply roller, the toner image formed by the polymerization method is attached to the latent image of the photoconductor, and transferred to a recording medium (recording paper) 9 inserted between the photoconductor 1 and the transfer roller 5. Let it. Then, during non-development, the residual toner is collected by applying -200 V to the developing roller and -350 V to the supply roller.

【0047】前記記録紙9は、図示しない収納庫から送
出され、感光体1と転写ローラ5との間に挿入され、転
写後に図示しない定着工程に送出される。この工程中の
特に転写工程を含むその前後において、ローラ等の圧接
により、紙粉が記録紙から剥離する。
The recording paper 9 is sent out of a storage (not shown), inserted between the photosensitive member 1 and the transfer roller 5, and sent out to a fixing step (not shown) after the transfer. In this process, especially before and after including the transfer process, the paper dust is separated from the recording paper by pressure contact with a roller or the like.

【0048】一方、図2において、前記記録紙9に転写
されないトナーの残留トナー49は、記録紙9の紙紛を
含んで現像ローラ40の弾性体42に再度接触する。現
像ローラ40は感光体1との接触位置において、感光体
1より周速度が速く回転しているので、現像ローラ40
の弾性体42により残留トナー49は、符号51に示す
ようにこすり落とされるとともに新しいトナー48が感
光体1の表面の潜像を現像する。
On the other hand, in FIG. 2, the residual toner 49 of the toner not transferred to the recording paper 9 contacts the elastic body 42 of the developing roller 40 again including the paper dust of the recording paper 9. Since the peripheral speed of the developing roller 40 is higher than that of the photoconductor 1 at the contact position with the photoconductor 1, the developing roller 40
The residual toner 49 is scraped off by the elastic body 42 as indicated by reference numeral 51 and new toner 48 develops the latent image on the surface of the photoconductor 1.

【0049】また、符号51で示す残留トナーは、紙紛
とともに感光体1の表面を研磨した感光体粉末を若干含
んでいる。すなわち、この残留トナー51は、現像ロー
ラ40により掻き取られ、現像容器41の下方に落下す
るが、符号52のように現像ローラ40の表面に付着さ
れ移送される場合があり、該残留トナー52は、両ロー
ラがお互いに影響を及ぼし合うニップ領域において現像
ローラ40と反対方向に回転する供給ローラ45Aによ
って、符号53に示すように現像容器41の下方に落下
され回収される。
The residual toner denoted by reference numeral 51 contains a small amount of photoreceptor powder obtained by polishing the surface of photoreceptor 1 together with paper dust. That is, the residual toner 51 is scraped off by the developing roller 40 and falls below the developing container 41, but may adhere to the surface of the developing roller 40 as indicated by reference numeral 52 and be transported. In the nip area where both rollers affect each other, the supply roller 45A rotates in the opposite direction to the developing roller 40, and is dropped and collected below the developing container 41 as indicated by reference numeral 53.

【0050】また、この際に、隔離粉末56は、トナー
粒子の粒径より小さいので、供給ローラ45Aのスポン
ジ内の細孔内に取り込まれる。一方、落下した残留トナ
ー53は、現像容器41内において、新しいトナーと混
ざり合うが、新しいトナーの量に対して小量であるため
に、希釈化される。よって、前記残留トナー53は現像
容器41内を還流して、新しいトナーが供給される入り
口付近において新しいトナー内に注入され、攪拌される
ように構成するのが望ましい。
At this time, the separating powder 56 is smaller than the particle diameter of the toner particles, and thus is taken into the fine pores in the sponge of the supply roller 45A. On the other hand, the dropped residual toner 53 mixes with the new toner in the developing container 41, but is diluted because the amount is smaller than the amount of the new toner. Therefore, it is desirable that the residual toner 53 be returned to the inside of the developing container 41 and injected into the new toner near the entrance where the new toner is supplied and stirred.

【0051】次に、本第2実施例を説明する。図3にお
いて、図2との相違点は、図2に示した第1実施例が、
外周部をスポンジ部で形成された供給ローラ45Aによ
り、所定枚数(5万枚以上)に対応する紙紛を前記スポ
ンジ部に吸収させたが、第2実施例は、供給ローラ45
Bにスポンジを用いず、現像ローラ40に別途のクリー
ニング部材43を用い、該部材43により紙紛を含んだ
残留トナーを現像ローラ40から削り取り、現像容器内
の廃棄トナー部に収納した点である。
Next, a second embodiment will be described. 3 is different from FIG. 2 in that the first embodiment shown in FIG.
Although a predetermined number (50,000 or more) of paper dust is absorbed by the sponge portion by the supply roller 45A whose outer peripheral portion is formed by a sponge portion, the second embodiment employs the supply roller 45A.
A point that a separate cleaning member 43 is used for the developing roller 40 without using a sponge for B, and the residual toner including paper dust is scraped off from the developing roller 40 by the member 43 and stored in the waste toner section in the developing container. .

【0052】前記クリーニング部材43は、ポリエステ
ル、アクリル、カーボン入りレーヨン、ナイロン、ビニ
ロン等の導電性繊維を回転軸の周囲に、または、前記繊
維を卷回して回転ローラ状に形成し、その外周面が前記
現像ローラ40の表面に接触し、その接触位置で現像ロ
ーラ40の回転方向とは反対方向に回転するように配置
される。
The cleaning member 43 is formed of a conductive fiber such as polyester, acrylic, carbon-filled rayon, nylon, vinylon, or the like around the rotation axis or by winding the fiber to form a rotating roller. Are in contact with the surface of the developing roller 40, and are arranged to rotate in a direction opposite to the rotation direction of the developing roller 40 at the contact position.

【0053】図3において、符号54で示す残留トナー
は、紙紛とともに感光体1の表面を研磨した感光体粉末
を若干含んでいる。すなわち、この残留トナー54は、
現像ローラ40により掻き取られ、現像容器41の下方
に落下するが、符号55のように現像ローラ40の表面
に付着され移送される場合があり、該残留トナー55
は、クリーニング部材43により掻き取られ現像容器4
1の下方に落下する。
In FIG. 3, the residual toner indicated by reference numeral 54 contains a small amount of photoreceptor powder obtained by polishing the surface of photoreceptor 1 together with paper dust. That is, the residual toner 54 is
Although the toner is scraped off by the developing roller 40 and falls below the developing container 41, there is a case where the toner adheres to the surface of the developing roller 40 as indicated by reference numeral 55 and is transported.
Are scraped off by the cleaning member 43 and
1 falls below.

【0054】この残留トナー55は、現像容器の壁41
bにより仕切られているので、現像容器41内におい
て、新しいトナーと混ざり合う恐れはなく、図示しない
収納部分に移送される。よって、紙粉が排除され良好な
画像を得ることができる。
The residual toner 55 is transferred to the wall 41 of the developing container.
b, the toner is not mixed with new toner in the developing container 41, and is transferred to a storage part (not shown). Thus, paper dust is eliminated, and a good image can be obtained.

【0055】画像形成は前記した紙粉のみでなく、画像
流れ現象にも影響される。ここで、画像流れの原因につ
いて説明すると、図1Aに拡大して示すように、a−S
i感光体においては一般にアルミ円筒からなる導電性基
体1a上に光導電層1b、及び表面層1cが積層されて
形成されており、表面層1cは、α−SiC系の無機高
抵抗若しくは絶縁材料を用い、前記光導電層1b上にお
ける表面電位Voと潜像電位分布の維持を図っている。
Image formation is affected not only by the above-mentioned paper dust but also by the phenomenon of image deletion. Here, the cause of the image deletion will be described. As shown in FIG.
In the i photoreceptor, a photoconductive layer 1b and a surface layer 1c are generally laminated on a conductive substrate 1a made of an aluminum cylinder, and the surface layer 1c is formed of an α-SiC-based inorganic high-resistance or insulating material. To maintain the surface potential Vo and the latent image potential distribution on the photoconductive layer 1b.

【0056】従って、前記表面層1cに画像形成プロセ
ス中のコロナ放電により生成される硝酸イオンやアンモ
ニウムイオン等の放電生成物が吸着されて、それらが高
温高湿環境下で光導電層1b上における表面電位Voと
潜像電位分布に基づいて表面層1c上に形成される潜像
電荷が表面方向に移動し、電荷流れ即ち画像流れが生じ
る。また、連続プリントによって感光体表面が酸化劣化
し、親水性を示すようになることも画像流れの要因とも
考えられる。
Accordingly, discharge products such as nitrate ions and ammonium ions generated by corona discharge during the image forming process are adsorbed on the surface layer 1c, and they are deposited on the photoconductive layer 1b under a high temperature and high humidity environment. The latent image charge formed on the surface layer 1c moves toward the surface based on the surface potential Vo and the latent image potential distribution, and a charge flow, that is, an image flow occurs. It is also considered that the photoreceptor surface is oxidatively degraded by continuous printing and becomes hydrophilic, which is also a factor of image deletion.

【0057】この画像流れ現象により潜像電荷が、画像
流れがない場合の潜像の周囲に流れて画像の‘にじみ’
現象が発生する。これに対して、本実施例は、前記感光
体の表面層を、a−Si層で形成し、該表面層に転接す
る現像ローラの体積固有抵抗を3×107Ωcm以下に
設定できるので、ローラ層における過大な電圧降下を防
止し、a−Si感光体の低い比誘電率との相乗効果で、
感光体の表面電位及び現像ローラの現像電位を低く設定
しても十分の画像濃度を得ることができる。また、現像
ローラが感光体と摺擦しているので、前記放電生成物が
削り取られ、画像流れを防止し、良好な画像形成を行う
ことができる。
Due to this image deletion phenomenon, the latent image charge flows around the latent image in the case where there is no image deletion, and "bleeds" on the image.
The phenomenon occurs. In contrast, in the present embodiment, the surface layer of the photoreceptor is formed of an a-Si layer, and the volume resistivity of the developing roller that is in contact with the surface layer can be set to 3 × 10 7 Ωcm or less. Prevents excessive voltage drop in the roller layer, and has a synergistic effect with the low relative dielectric constant of the a-Si photoconductor,
Even if the surface potential of the photosensitive member and the developing potential of the developing roller are set low, a sufficient image density can be obtained. Further, since the developing roller rubs against the photoreceptor, the discharge product is scraped off, and image flow can be prevented, and good image formation can be performed.

【0058】その結果、本実施例は、前記感光体の表面
電位を略400V以下、望ましくは300〜350Vに
設定したり、また、前記現像ローラの現像電位を略15
0V以下、望ましくは80〜120Vに設定することが
でき、これにより感光体の膜厚も25μm以下に減少さ
せることができ、低価格の現像装置を有する画像形成装
置を提供することができる。また、かかる構成を取るこ
とにより、光導電層1bを支持する基体内にヒータを内
蔵しない状態でも、画像流れが生じることなく画像形成
を行うことが可能となる。
As a result, in this embodiment, the surface potential of the photosensitive member is set to about 400 V or less, preferably 300 to 350 V, and the developing potential of the developing roller is set to about 15 V.
The voltage can be set to 0 V or less, preferably 80 to 120 V, whereby the thickness of the photoreceptor can be reduced to 25 μm or less, and an image forming apparatus having a low-cost developing device can be provided. In addition, by adopting such a configuration, it is possible to form an image without causing image deletion even in a state where a heater is not built in the base supporting the photoconductive layer 1b.

【0059】また、図2に示した第1実施例において
は、現像ローラ40を感光体1の表面層1c表面に摺擦
させるとともに、前記感光体1に対して周速差をもたせ
て前記感光体の表面層を現像するように構成しているの
で、現像容器41内において、現像とともに、現像容器
内に前記トナーの回収を行うことができ、紙粉は供給ロ
ーラに吸収されるので、現像に利用されない残留トナー
の再利用が可能である。
In the first embodiment shown in FIG. 2, the developing roller 40 is rubbed against the surface of the surface layer 1c of the photoreceptor 1, and the photosensitive drum 1 is provided with a peripheral speed difference. Since the surface layer of the body is configured to be developed, the toner can be collected in the developing container together with the development in the developing container 41, and the paper powder is absorbed by the supply roller. It is possible to reuse the residual toner that is not used for the toner.

【0060】また、前記現像ローラ40が前記感光体1
に接触するニップ幅は1.5〜2.0mmに設定するこ
とにより、前記現像ローラ40の有効な現像状態を保持
できる。そして、上述の現像の際に、本実施例は、現像
ローラ40上に、重合法により作成されたトナー粒子の
薄層を形成しながら前記感光体1の潜像の現像を行って
いるので、球形のトナー粒子に電荷は均一に帯電し、ま
た、感光体表面とは点接触により、1トナー粒子に対し
て接触箇所が少なく鏡像力は小さく、‘かぶり’現象は
少ない。
The developing roller 40 is connected to the photosensitive member 1
The effective developing state of the developing roller 40 can be maintained by setting the nip width in contact with the developing roller to 1.5 to 2.0 mm. In this embodiment, the latent image of the photoconductor 1 is developed while forming a thin layer of toner particles formed by a polymerization method on the developing roller 40 in the above-described development. The spherical toner particles are uniformly charged, and due to point contact with the surface of the photoreceptor, there are few points of contact with one toner particle, the image power is small, and the 'fogging' phenomenon is small.

【0061】以上詳述したように、本実施例によればヒ
ータを用いずに画像形成を行ってもかぶり等が生じるこ
とがないために、消費電力の大幅低減のほかに、ヒー
タ、ドラム表面温度を検知するサーミスタ、該サーミス
タよりの検知温度に基づくヒータ制御回路等の電装部品
の低減と回路構成が簡単化するとともに、前記ヒータを
用いない為にウオーミングアップタイムが不用となり、
装置立上げ時間を大幅に低減させることが出来る。
As described in detail above, according to the present embodiment, fogging or the like does not occur even when image formation is performed without using a heater. Thermistor for detecting the temperature, reduction of electrical components such as a heater control circuit based on the detected temperature from the thermistor and the circuit configuration are simplified, and since the heater is not used, a warm-up time is unnecessary,
The device start-up time can be greatly reduced.

【0062】[0062]

【実施例】【Example】

実施例(1) 表面層の膜厚を、25μmのa−Si感
光体を用意し、帯電はスコロトロン方式V0:350
V、現像は非磁性1成分方式、現像ロールは、導電ロー
ラで径18mm、体積固有抵抗値:5×106Ω・c
m、表面粗さ10ミクロン以下、現像ニップ約1mm、
現像線速120mm/sec(感光体線速60mm/s
ec)、現像ブレードは、厚み1.3mm、抵抗値:1
4Ω・cm以下、供給ロールは、径12mm、抵抗
値:104Ω・cm以下、各バイアス値は、現像ブレー
ド350V、供給ローラ350V、トナーは、スチレン
アクリル系材料をもとに重合法によって平均粒径8ミク
ロンに生成したものを使用、転写はローラ方式で転写電
流20〜30マイクロアンペアに設定した。
Example (1) An a-Si photosensitive member having a surface layer having a thickness of 25 μm was prepared, and charging was performed using a scorotron method V0: 350.
V, development is a non-magnetic one-component system, and the developing roll is a conductive roller having a diameter of 18 mm and a volume specific resistance of 5 × 10 6 Ω · c.
m, surface roughness 10 microns or less, development nip about 1 mm,
Developing linear speed 120mm / sec (Photoconductor linear speed 60mm / s
ec), the developing blade has a thickness of 1.3 mm and a resistance value of 1
0 4 Ω · cm or less, supply roll diameter 12 mm, resistance value: 10 4 Ω · cm or less, each bias value is a developing blade 350 V, a supply roller 350 V, and a toner is a polymerization method based on a styrene acrylic material. The transfer was set at a transfer current of 20 to 30 microamps by a roller method.

【0063】前記条件設定において現像ローラと供給ロ
ーラを同一回転方向に回転させ、現像ローラと供給ロー
ラとの接触量を変化させ、トナー層厚は0.7mg/c
2にて測定した。その結果を表1に示す。
In the above condition setting, the developing roller and the supply roller are rotated in the same rotational direction to change the contact amount between the developing roller and the supply roller, and the toner layer thickness is 0.7 mg / c.
It was measured in m 2 . Table 1 shows the results.

【0064】[0064]

【表1】 この表1から、ニップ量0.5mm以下においては、ト
ナーの帯電量低下し、トナー層厚が低下し、7.0mm
においては、供給ローラの回転トルクが大きかった。し
たがって、ニップ量は、0.8〜6.0mm、望ましく
は、1.0〜5.0mmにおいて、良好な画像濃度を得
ることがわかる。
[Table 1] From Table 1, when the nip amount is 0.5 mm or less, the charge amount of the toner decreases, the thickness of the toner layer decreases, and the nip amount decreases to 7.0 mm.
In, the rotational torque of the supply roller was large. Therefore, it can be seen that a good image density is obtained when the nip amount is 0.8 to 6.0 mm, preferably, 1.0 to 5.0 mm.

【0065】実施例(2) 表面層の膜厚を、25μm
のa−Si感光体を用意し、帯電はスコロトロン方式V
0:350V、現像は非磁性1成分方式、現像ロール
は、導電ローラで径18mm、体積固有抵抗値:5×1
6Ω・cm、表面粗さ10ミクロン以下、現像ニップ
約1mm、現像線速120mm/sec(感光体線速6
0mm/sec)、現像ブレードは、厚み1.3mm、
抵抗値:104Ω・cm以下、供給ロールは、径12m
m、抵抗値:104Ω・cm以下、現像ロールとのニッ
プ約1mm、各バイアス値は、現像ブレード350V、
供給ローラ350V、感光体と現像ローラとの電位差2
20V,トナー層厚は0.7mg/cm2、トナーは、
スチレンアクリル系材料をもとに重合法によって平均粒
径8ミクロンに生成したもの、及び粉砕法にて製造した
ものを使用、転写は、ローラ方式で転写電流20〜30
マイクロアンペアに設定した。
Example (2) The film thickness of the surface layer was 25 μm
A-Si photoreceptor is prepared and charged by scorotron method V
0: 350 V, non-magnetic one-component development for development, conductive roller diameter 18 mm with conductive roller, volume resistivity: 5 × 1
0 6 Omega · cm, the surface roughness 10 microns or less, the developing nip of about 1 mm, developing linear speed 120 mm / sec (photoconductor linear velocity 6
0 mm / sec), the developing blade has a thickness of 1.3 mm,
Resistance value: 10 4 Ω · cm or less, supply roll 12 m in diameter
m, resistance value: 10 4 Ω · cm or less, nip with the developing roll about 1 mm, each bias value
Supply roller 350V, potential difference 2 between photoconductor and developing roller
20 V, the toner layer thickness is 0.7 mg / cm 2 , and the toner is
Using a styrene-acrylic material produced by polymerization with an average particle size of 8 microns and a pulverized method, the transfer is performed by a roller method and the transfer current is 20-30.
Set to microamps.

【0066】温度20℃、湿度60%の常温常湿(N/
N)、33℃、湿度85%の高温高湿(L/L)にて各
トナーにおける転写効率を測定し、その結果を表2に示
す。
Normal temperature and normal humidity (N / N) at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60%
N), the transfer efficiency of each toner was measured at a high temperature and a high humidity (L / L) of 33 ° C. and a humidity of 85%, and the results are shown in Table 2.

【0067】[0067]

【表2】 この表2から、転写効率は重合法トナーのほうが勝るこ
とがわかる。
[Table 2] From Table 2, it can be seen that the transfer efficiency of the polymerization toner is superior.

【0068】実施例(3) 表面層を、元素比率組成式
(a-Si1XCX:H)として表された場合、xが0.9
5≦x<1であって、且つ最表面の動的押込み硬さが3
00Kgf/mm2以下であり、最表面側より光導電層
側の奥側が硬度が大きく、奥側に進むに連れ徐々に硬度
が大きくなるように設定した電子写真感光体を用意し、
帯電はスコロトロン方式V0:300〜350V、現像
は非磁性1成分方式、現像ロールは、径18mm、抵抗
値:106Ω・cm〜107Ω・cm、表面粗さ10ミク
ロン以下、現像ニップ約1mm、現像ブレードは、厚み
1.3mm、抵抗値:104Ω・cm以下、供給ロール
は、径12mm、抵抗値:104Ω・cm以下、現像ロ
ールとのニップ約1mm、各バイアス値は、現像ローラ
100V,現像ブレード350V、供給ローラ350
V、トナーは、スチレンアクリル系材料をもとに重合法
によって平均粒径8ミクロンに生成したものを使用、転
写は、ローラ方式で転写電流20〜30マイクロアンペ
アに設定した。
[0068] Example (3) of the surface layer, the element ratio composition formula (a-Si 1 - X C X: H) when expressed as, x is from 0.9
5 ≦ x <1 and dynamic indentation hardness of the outermost surface is 3
An electrophotographic photoreceptor having a hardness of not more than 00 Kgf / mm 2 , and having a higher hardness on the back side of the photoconductive layer side than the outermost surface side, and having a hardness gradually increasing toward the back side, is prepared.
Charging is a scorotron method V0: 300 to 350 V, developing is a non-magnetic one-component method, developing roller is 18 mm in diameter, resistance value is 10 6 Ω · cm to 10 7 Ω · cm, surface roughness is 10 μm or less, and developing nip is about 1 mm, the developing blade has a thickness of 1.3 mm, the resistance value is 10 4 Ω · cm or less, the supply roll is 12 mm in diameter, the resistance value is 10 4 Ω · cm or less, the nip with the developing roll is about 1 mm, and each bias value is , Developing roller 100V, developing blade 350V, supply roller 350
V. The toner used had a mean particle size of 8 microns by polymerization based on a styrene acrylic material, and the transfer was set at a transfer current of 20 to 30 microamps by a roller method.

【0069】上記設定にて、常温5000枚のランニン
グ試験を行った後に、33℃、湿度85%の環境下に8
時間以上放置後に画像評価を行ったところ画像流れのな
い良好な画像を得ることができた。
After performing a running test at 5,000 sheets at room temperature under the above settings, the test was carried out under an environment of 33 ° C. and 85% humidity.
When the image was evaluated after being left for more than an hour, a good image without image deletion was obtained.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したごとく本発明によれば、記
録媒体の剥離粉末による画像の画質低下を防止する現像
装置を提供することができる、また、a−Siドラムを
用い、特にコロナ放電器や帯電ローラ、更には帯電ブラ
シのように、放電現象を含んで感光体に均一帯電を行っ
た画像形成装置においても、画像流れや‘かぶり’現象
が生じることなく鮮明画像を形成し得る、また、a−S
iドラムを用いた画像形成装置において構成の簡単化や
安全性を配慮しつつ、画像流れや‘かぶり’現象となる
ことがなく鮮明画像を形成し得る、等の種々の著効を有
す。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a developing device for preventing a deterioration in image quality of an image due to a peeling powder of a recording medium. Also, in an image forming apparatus such as a charging roller and a charging brush, in which a photosensitive member is uniformly charged with a discharge phenomenon, a clear image can be formed without causing an image deletion or a 'fog' phenomenon. , A-S
An image forming apparatus using an i-drum has various remarkable effects, such as being able to form a clear image without causing image deletion or a 'fogging' phenomenon, while considering simplification of the configuration and safety.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用される画像形成装置を示す一実施
例図である。
FIG. 1 is an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied.

【図2】現像容器内の第1実施例の構成を示す構成図で
ある。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a first embodiment in a developing container.

【図3】現像容器内の第2実施例の構成を示す構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of a second embodiment in a developing container.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 1a 導電性基体 1b 光導電層 1c 表面層 2 露光用ヘッド 3 光学系 4 現像ユニット 8 帯電装置 40 現像ローラ 41 現像容器 43 クリーニング部材 45 トナー供給ローラ(45A,45B) REFERENCE SIGNS LIST 1 photoreceptor drum 1 a conductive substrate 1 b photoconductive layer 1 c surface layer 2 exposure head 3 optical system 4 developing unit 8 charging device 40 developing roller 41 developing container 43 cleaning member 45 toner supply roller (45A, 45B)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 厳島 圭司 三重県度会郡玉城町野篠704−19 京セラ 株式会社三重玉城工場内 (72)発明者 小沢 義夫 三重県度会郡玉城町野篠704−19 京セラ 株式会社三重玉城工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Keiji Itsukushima 704-19 Noshino, Tamaki-cho, Machi Prefecture Mie Prefecture Inside the Mie Tamaki Plant, Kyocera Corporation (72) Inventor Yoshio Ozawa 704-19 Noshino, Tamaki-cho, Tamaki-cho, Mie Prefecture Kyocera Corporation Mie Tamaki Factory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現像容器内にトナー供給ローラが現像ロ
ーラと接触、摺擦して互いに回転可能に設けるととも
に、前記トナー供給ローラから前記現像ローラへトナー
の供給を行うようにした現像装置において、 前記現像ローラと前記トナー供給ローラとの間のニップ
幅を1mm以上に設定しつつ前記両ローラがカウンター
方向に回転するように構成したことを特徴とする現像装
置。
1. A developing device in which a toner supply roller is provided in a developing container so as to be rotatable with each other by contacting and sliding with the developing roller, and supplying toner from the toner supply roller to the developing roller. A developing device, wherein the two rollers rotate in a counter direction while setting a nip width between the developing roller and the toner supply roller to 1 mm or more.
【請求項2】 前記現像容器内に、前記感光体上の画像
が転写される記録媒体から剥離した剥離粉末を排除する
粉末除去手段を有したことを特徴とする請求項1記載の
画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a powder removing unit that removes, in the developing container, exfoliated powder that has been exfoliated from a recording medium onto which the image on the photoconductor is transferred. .
【請求項3】 前記剥離粉末をトナー供給ローラにより
排除することを特徴とする請求項2記載の画像形成装
置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the release powder is removed by a toner supply roller.
【請求項4】 前記現像ローラ及び前記トナー供給ロー
ラに所定の電位を印加するとともに、 現像時に、前記現像ローラより前記トナー供給ローラ側
に印加する電位の絶対値を高くし、 一方、非現像時は、前記現像ローラより前記トナー供給
ローラ側に印加する電位の絶対値を低く、もしくは前記
現像ローラ側と前記トナー供給ローラ側とに印加する電
位の絶対値が等しくなるように構成することを特徴とす
る請求項1記載の画像形成装置。
4. Applying a predetermined potential to the developing roller and the toner supply roller, and increasing the absolute value of the potential applied to the toner supply roller side from the development roller during development. Is characterized in that the absolute value of the potential applied to the toner supply roller side is lower than that of the developing roller, or the absolute value of the potential applied to the developing roller side and the absolute value of the potential applied to the toner supply roller side are equal. The image forming apparatus according to claim 1.
【請求項5】 前記トナーは、重合法により製造された
トナー粒子を用いることを特徴とする請求項1記載の画
像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner uses toner particles manufactured by a polymerization method.
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