JPH1069162A - Nonmagnetic one-component developing device - Google Patents
Nonmagnetic one-component developing deviceInfo
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- JPH1069162A JPH1069162A JP8226314A JP22631496A JPH1069162A JP H1069162 A JPH1069162 A JP H1069162A JP 8226314 A JP8226314 A JP 8226314A JP 22631496 A JP22631496 A JP 22631496A JP H1069162 A JPH1069162 A JP H1069162A
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置や静
電記録装置において、現像剤として非磁性のトナーを用
いた非磁性一成分現像装置に関するものである。The present invention relates to a non-magnetic one-component developing apparatus using a non-magnetic toner as a developer in an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電子写真装置は現像剤として乾式
トナーを使用する機器が主流を占め、多くの複写機、レ
ーザプリンタ、普通紙ファクシミリ等において実用化さ
れ、めざましい発展をとげている。この電子写真装置は
電子写真プロセス技術を応用した機器であり、静電潜像
担持体である感光体上に形成された静電潜像をトナー粒
子により顕像化するものである。また、電子写真装置に
は一成分現像方式と二成分現像方式があるが、非磁性一
成分現像装置は、二成分現像方式と異なりキャリアとの
混合、撹拌、トナー濃度の制御機構等が不要となること
から、小型化、低コスト化に有利である。2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic apparatuses mainly use dry toner as a developer, and have been used in many copiers, laser printers, plain paper facsimile machines and the like, and have made remarkable developments. This electrophotographic apparatus is an apparatus to which an electrophotographic process technology is applied, and visualizes an electrostatic latent image formed on a photoconductor as an electrostatic latent image carrier with toner particles. Electrophotographic devices are classified into a one-component developing method and a two-component developing method. Unlike a two-component developing method, a non-magnetic one-component developing device does not require a mechanism for mixing, stirring, and controlling the toner concentration with a carrier. Therefore, it is advantageous for miniaturization and cost reduction.
【0003】以下、従来の非磁性一成分現像装置を用い
た電子写真装置について、図面を用いて説明する。図3
は従来の非磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置の
断面図である。図3において、1はアルミニウム等の金
属ドラムを基材とし、その外周面上にセレン(Se)又
は有機光導電体(以下、OPCという)等の感光受容層
を薄膜状に塗布して形成された静電潜像担持体である感
光体、2は静電潜像担持体である感光体1に近接して配
設された帯電器、2aはタングステンワイヤ等の帯電
線、2bは金属製のシールド板、2cはグリッド板、3
は露光光学系、4は露光光学系3から照射される露光光
線である。帯電線2a、シールド板2b、グリッド板2
cから構成された帯電器2において、帯電線2aがコロ
ナ放電を起こし、グリッド板2cを介して感光体1を一
様に帯電する。また、露光光線4は、画像信号をレーザ
駆動回路(図示せず)により光強度変調やパルス幅変調
して得られ、感光体1上に静電潜像を形成する。Hereinafter, an electrophotographic apparatus using a conventional non-magnetic one-component developing apparatus will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is a sectional view of an electrophotographic apparatus using a conventional non-magnetic one-component developing device. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a metal drum such as aluminum as a base material, and a photosensitive receiving layer such as selenium (Se) or an organic photoconductor (hereinafter, referred to as OPC) is applied on the outer peripheral surface thereof in a thin film form. The photosensitive member 2 which is an electrostatic latent image carrier and the charger 2 disposed in close proximity to the photosensitive member 1 which is an electrostatic latent image carrier, 2a is a charging wire such as a tungsten wire, and 2b is a metal wire Shield plate, 2c grid plate, 3
Denotes an exposure optical system, and 4 denotes an exposure light beam emitted from the exposure optical system 3. Charged wire 2a, shield plate 2b, grid plate 2
In the charger 2 composed of C, the charging line 2a causes corona discharge, and uniformly charges the photoconductor 1 via the grid plate 2c. The exposure light beam 4 is obtained by subjecting an image signal to light intensity modulation or pulse width modulation by a laser driving circuit (not shown), and forms an electrostatic latent image on the photoconductor 1.
【0004】5は現像ホッパー、6は現像ホッパー5に
収納されたトナー、7はトナー6を撹拌するトナー撹拌
部材、8は感光体1に接触又は近接して配設されたトナ
ー担持体である現像ローラ、8aは現像ホッパー5の両
端に現像ローラ8を回転軸支している金属製のシャフ
ト、9は現像ローラ8に接触又は近接して配設され、ト
ナー撹拌部材7により撹拌、搬送されたトナー6を現像
ローラ8の表面に供給するトナー供給ローラ、9aは現
像ホッパー5の両端にトナー供給ローラ9を回転軸支し
ている金属製のシャフトである。現像ローラ8とトナー
供給ローラ9は、ステンレス等の金属を基材とし、その
外周面上にウレタン、シリコン等の弾性部材が層状に形
成されている。10はシャフト8aに接続され現像ロー
ラ8に現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源、
11はシャフト9aに接続されトナー供給ローラ9にバ
イアス電圧を印加するトナー供給バイアス電源である。[0005] 5 is a developing hopper, 6 is toner stored in the developing hopper 5, 7 is a toner stirring member for stirring the toner 6, 8 is a toner carrier disposed in contact with or close to the photosensitive member 1. The developing roller 8a is a metal shaft that supports the developing roller 8 at both ends of the developing hopper 5, and 9 is disposed in contact with or close to the developing roller 8, and is stirred and transported by the toner stirring member 7. A toner supply roller 9a for supplying the toner 6 to the surface of the developing roller 8 and a metal shaft 9a supporting the toner supply roller 9 at both ends of the developing hopper 5 for rotation. The developing roller 8 and the toner supply roller 9 are made of a metal such as stainless steel as a base material, and elastic members such as urethane and silicon are formed in layers on the outer peripheral surface. Reference numeral 10 denotes a developing bias power supply connected to the shaft 8a and applying a developing bias voltage to the developing roller 8.
A toner supply bias power supply 11 is connected to the shaft 9a and applies a bias voltage to the toner supply roller 9.
【0005】12はトナー規制ブレード、12aはトナ
ー規制ブレード12の金属ばね板部材、12bは金属ば
ね板部材12aの一端にシリコン又はウレタン等の弾性
部材を一体形成し、現像ローラ8上に接触するトナー規
制部材、13はトナー規制ブレード12をネジ止めで固
定したブレードホルダである。Reference numeral 12 denotes a toner regulating blade; 12a, a metal spring plate member of the toner regulating blade 12; 12b, an elastic member such as silicon or urethane is integrally formed at one end of the metal spring plate member 12a, and comes into contact with the developing roller 8; The toner regulating member 13 is a blade holder to which the toner regulating blade 12 is fixed with screws.
【0006】トナー撹拌部材7がトナー供給ローラ9の
回転とともに円状の軌跡を描きながらトナー6の凝集を
防いで、トナー6をトナー供給ローラ9へ搬送する。ト
ナー6はトナー供給ローラ9から現像ローラ8に供給さ
れ、トナー規制ブレード12により摩擦帯電されて現像
ローラ8の外周面上に薄層状態を形成する。次に、現像
ローラ8に現像バイアス電源10より印加される現像バ
イアス電圧により感光体1上の静電潜像が形成された部
分にトナー6を転移付着させて静電潜像を顕像化する。The toner stirring member 7 conveys the toner 6 to the toner supply roller 9 while preventing aggregation of the toner 6 while drawing a circular locus along with the rotation of the toner supply roller 9. The toner 6 is supplied from the toner supply roller 9 to the developing roller 8 and is frictionally charged by the toner regulating blade 12 to form a thin layer on the outer peripheral surface of the developing roller 8. Next, the toner 6 is transferred and adhered to a portion of the photoconductor 1 where the electrostatic latent image is formed by the developing bias voltage applied from the developing bias power supply 10 to the developing roller 8 to visualize the electrostatic latent image. .
【0007】14は用紙カセット、15は用紙カセット
14に収納された記録用紙である用紙、16は用紙カセ
ット14から用紙15を1枚ずつ送りだす半月形状の給
紙ローラ、17a,17bは上下一対の搬送ローラ、1
8は用紙15と感光体1上に形成されたトナー像を一致
させるために、一時的に用紙15を停止待機させるレジ
ストローラ、19はレジストローラ18に当接した従動
ローラ、20は感光体1に当接し、ステンレス等の金属
を基材としてその外周面上に弾性部材が層状に形成され
た転写ローラ、20aは転写ローラ20を回転軸支して
いる金属製のシャフト、21はシャフト20aに接続さ
れた転写バイアス電源、22はトナー回収部材、23は
用紙15上に転写されたトナー像を定着する定着器、2
4は定着器23内に配設され、内部に熱源を有したヒー
トローラ、25はヒートローラ24に当接した加圧ロー
ラである。Reference numeral 14 denotes a paper cassette, 15 denotes paper as recording paper stored in the paper cassette 14, 16 denotes a half-moon-shaped paper feed roller for feeding out the paper 15 one by one from the paper cassette 14, and 17a and 17b denote a pair of upper and lower members. Transport roller, 1
Reference numeral 8 denotes a registration roller for temporarily stopping the paper 15 to make the paper 15 coincide with the toner image formed on the photoconductor 1, reference numeral 19 denotes a driven roller in contact with the registration roller 18, and reference numeral 20 denotes the photoconductor 1 , A transfer roller in which an elastic member is formed in a layer on the outer peripheral surface of a metal such as stainless steel as a base material, 20a is a metal shaft that supports the transfer roller 20 in a rotating shaft, and 21 is a shaft made of a metal. Connected transfer bias power supply, 22 is a toner collecting member, 23 is a fixing device for fixing the toner image transferred onto the paper 15, 2.
Reference numeral 4 denotes a heat roller provided in the fixing device 23 and having a heat source therein. Reference numeral 25 denotes a pressure roller in contact with the heat roller 24.
【0008】給紙ローラ16で送り出された用紙15
は、搬送ローラ17a,17bにより失印Aで示した方
向へ搬送される。レジストローラ18で一時的に用紙1
5を停止待機させ、感光体1の回転に伴って、トナー像
が転写ローラ20と感光体1の当接部に到達すると、ト
ナー像とタイミングを合わせて用紙15がこの当接部に
到達し、このとき転写ローラ20の金属シャフト20a
へ転写バイアス電源21から高電圧を印加することによ
り、用紙15の裏面にトナー6と逆極性の電荷が付与さ
れ、これにより感光体1上のトナー像が用紙15上に転
写される。次に、用紙15は定着器23に搬送され、用
紙15上に転写されたトナー像がヒートローラ24と加
圧ローラ25との挟持回転に伴い、加圧及び熱により定
着される。また、感光体1の外周面に付着した現像後の
残存トナーはトナー回収部材22により回収される。The paper 15 sent out by the paper feed roller 16
Is transported in the direction indicated by the mark A by the transport rollers 17a and 17b. Paper 1 temporarily with registration roller 18
When the toner image reaches the contact portion between the transfer roller 20 and the photosensitive member 1 with the rotation of the photosensitive member 1, the paper 15 reaches the contact portion in synchronization with the toner image. At this time, the metal shaft 20a of the transfer roller 20
By applying a high voltage from the transfer bias power supply 21 to the back surface of the paper 15, a charge having a polarity opposite to that of the toner 6 is applied to the back surface of the paper 15, whereby the toner image on the photoconductor 1 is transferred onto the paper 15. Next, the paper 15 is conveyed to the fixing device 23, and the toner image transferred onto the paper 15 is fixed by pressure and heat as the nipping rotation between the heat roller 24 and the pressure roller 25 is performed. Further, the residual toner after the development adhered to the outer peripheral surface of the photoreceptor 1 is collected by the toner collecting member 22.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の非
磁性一成分現像装置では、トナーの搬送に磁力を用いず
に、現像ローラとトナー間の静電気的な力と物理的な力
により現像ローラ上にトナー薄層を形成するので、現像
に必要なトナー量を現像ローラの一回転で直ちに供給す
ることが困難であり、現像に必要なトナー量に見合う分
のトナーが供給されなかった場合、全面が高濃度の画像
では印字画像の後端部分の画像濃度が低下するという問
題点を有していた。However, in the conventional non-magnetic one-component developing device, the magnetic force is not used for conveying the toner, but the electrostatic force and the physical force between the developing roller and the toner impose the toner on the developing roller. Since a thin layer of toner is formed, it is difficult to immediately supply the amount of toner required for development with one rotation of the developing roller. If the amount of toner corresponding to the amount of toner required for development is not supplied, the entire surface is A high-density image has a problem that the image density at the rear end of the printed image is reduced.
【0010】このため、トナー供給ローラへ直流バイア
ス電圧を印加し、現像ローラとトナー供給ローラ間の電
界を、トナーが現像ローラ側へ移動するように設定し
て、印字画像の後端濃度の低下を防止していた。しかし
ながら、トナー供給ローラや現像ローラ等のトルクの増
大を引き起こすとともに、トナー供給ローラの外周面が
発泡体の弾性材料であるため、トナー供給ローラの外周
面上にトナーが詰まり易く、トナー供給ローラの外周面
の硬度が高くなり、印字画像の画質変動を引き起こすと
ともに、発泡体の耐久性に欠けるという問題点を有して
いた。また、現像ローラとトナー供給ローラとの摩擦に
より現像ローラの外周面を傷つけ、印字画像の画質の劣
化を引き起こすという問題点を有していた。For this reason, a DC bias voltage is applied to the toner supply roller, and the electric field between the development roller and the toner supply roller is set so that the toner moves to the development roller side, thereby lowering the density of the trailing edge of the printed image. Had been prevented. However, the torque of the toner supply roller and the developing roller is increased, and the outer peripheral surface of the toner supply roller is made of a foamed elastic material. Therefore, the toner is easily clogged on the outer peripheral surface of the toner supply roller. There is a problem that the hardness of the outer peripheral surface is increased, which causes a change in image quality of a printed image and a lack of durability of the foam. Further, there is another problem that the friction between the developing roller and the toner supply roller damages the outer peripheral surface of the developing roller, thereby causing deterioration in the quality of a printed image.
【0011】また、トナーの帯電をトナー規制ブレー
ド、トナー供給ローラの摩擦によって行うので、現像ロ
ーラ上に形成されたトナー層が消費されずに、複数回ト
ナー規制ブレードを通過すると、その都度、トナーの帯
電量が上昇するために、印字画像の先端部分の画像濃度
が低下するという問題点を有していた。Further, since the toner is charged by friction between the toner regulating blade and the toner supply roller, the toner layer formed on the developing roller is not consumed, and when the toner passes through the toner regulating blade a plurality of times, each time the toner layer passes through the toner regulating blade. However, there is a problem that the image density at the leading end of the printed image is reduced due to the increase in the charge amount.
【0012】更に、トナー供給ローラの外周面の発泡体
とトナーとのストレスによりトナーの流動性が劣化し、
環境変化にともない印字画像の画質が変化し、印字画像
の品質が不安定であるという問題点を有していた。Furthermore, the fluidity of the toner deteriorates due to the stress between the toner and the foam on the outer peripheral surface of the toner supply roller,
There has been a problem that the image quality of the printed image changes with the environmental change, and the quality of the printed image is unstable.
【0013】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、均一な印字画像が得られるとともに、トナー供給
ローラの耐久性に優れ、トナー供給ローラ等のトルクの
上昇を防ぎ、環境変化による印字画像のばらつきを防ぐ
非磁性一成分現像装置を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems. A uniform printed image can be obtained, the durability of the toner supply roller is excellent, the torque of the toner supply roller and the like can be prevented from increasing, and the change in the environment can be prevented. It is an object of the present invention to provide a non-magnetic one-component developing device that prevents variations in a printed image.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の非磁性一成分現像装置は、トナー供給ローラ
が、内側に配設された弾性発泡体層と、弾性発泡体層と
同一又は異なる弾性材質から形成されたスキン層と、を
有したものである。According to the present invention, there is provided a non-magnetic one-component developing apparatus according to the present invention, wherein a toner supply roller has the same elastic foam layer as an elastic foam layer disposed inside. Or a skin layer formed of a different elastic material.
【0015】これにより、従来の非磁性一成分現像装置
のトナー供給ローラ等の卜ルク増大や、印字画像の画質
の変化や、トナー供給ローラとの摩擦による現像ローラ
の傷の発生等を防ぐとともに、トナー供給ローラの耐久
性を向上することができる。Thus, it is possible to prevent an increase in torque of the toner supply roller and the like of the conventional non-magnetic one-component developing device, a change in image quality of a printed image, and the occurrence of damage to the development roller due to friction with the toner supply roller. Thus, the durability of the toner supply roller can be improved.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、非磁性一成分現像剤のトナーの層を表面に形成する
現像ローラと、前記現像ローラに現像バイアス電圧(V
b)を印加する現像バイアス電源と、前記現像ローラに
接触して前記トナーを予備帯電させ、前記現像ローラに
前記トナーを供給するトナー供給ローラと、前記トナー
供給ローラにバイアス電圧(Vsr)を印加するトナー
供給バイアス電源と、前記現像ローラ上のトナー量を規
制して薄層を形成するトナー規制ブレードと、静電潜像
が形成される静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体の
外周面の現像後の残存トナーを回収するトナー回収部材
と、を備えた非磁性一成分現像装置であって、前記トナ
ー供給ローラが、内側に配設された弾性発泡体層と、前
記弾性発泡体層と同一又は異なる弾性材質から形成され
たスキン層と、を有したものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the first aspect of the present invention, there is provided a developing roller for forming a toner layer of a non-magnetic one-component developer on a surface thereof, and a developing bias voltage (V) applied to the developing roller.
b) a developing bias power supply, a toner supply roller that contacts the developing roller, pre-charges the toner and supplies the toner to the developing roller, and applies a bias voltage (Vsr) to the toner supplying roller. A toner supply bias power supply, a toner regulating blade for regulating a toner amount on the developing roller to form a thin layer, an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image carrier. A non-magnetic one-component developing device comprising: a toner collecting member that collects residual toner after development of the outer peripheral surface of the body, wherein the toner supply roller has an elastic foam layer disposed inside; A skin layer formed of the same or different elastic material as the elastic foam layer.
【0017】この構成により、トナー供給ローラ等のト
ルクの上昇を防ぐとともに、トナー供給ローラとの摩擦
による現像ローラの傷の発生等を防ぎ、現像ローラの耐
久性や印字画像の画質を向上させるという作用を有す
る。With this configuration, it is possible to prevent an increase in the torque of the toner supply roller and the like, to prevent the development roller from being damaged due to friction with the toner supply roller, and to improve the durability of the development roller and the quality of a printed image. Has an action.
【0018】また、弾性発泡体層の材質とスキン層の材
質とが同一の場合、バイアス電圧の印加を従来と同様の
条件でできるとともに、製造上、同一のプロセスで管理
ができるという作用を有し、一方、弾性発泡体層の材質
とスキン層の材質とが異なる場合、バイアス電圧の印加
を従来と同様の条件でできるとともに、表面のスキン層
の耐摩耗性を向上できるという作用を有する。Further, when the material of the elastic foam layer and the material of the skin layer are the same, the application of the bias voltage can be performed under the same conditions as in the past, and the control can be performed by the same process in manufacturing. On the other hand, when the material of the elastic foam layer and the material of the skin layer are different, there is an effect that the bias voltage can be applied under the same conditions as in the related art, and the wear resistance of the skin layer on the surface can be improved.
【0019】ここで、弾性材質としては、ウレタンゴム
の他にシリコンゴム、CRゴム、EPDMゴム、NB
R、NBR−エピクロロヒドリン、イソプレン、ブタジ
エン等が用いられる。Here, as the elastic material, in addition to urethane rubber, silicon rubber, CR rubber, EPDM rubber, NB
R, NBR-epichlorohydrin, isoprene, butadiene and the like are used.
【0020】本発明の請求項2に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項1に記載の発明において、トナー供給
ローラの弾性発泡体層が導電性を有したものであり、こ
れにより、バイアス電圧の印加ができ、トナーの搬送性
を向上できるとともに、現像ローラの長寿命化や印字画
質の安定化が図れるという作用を有する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a non-magnetic one-component developing apparatus according to the first aspect, wherein the elastic foam layer of the toner supply roller has conductivity. A bias voltage can be applied, so that the toner transportability can be improved, and the service life of the developing roller can be prolonged and the printing quality can be stabilized.
【0021】本発明の請求項3に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項1又は2に記載の発明において、前記
トナー供給バイアス電源が、前記現像ローラに印加され
る現像バイアス電圧(Vb)と同極性のバイアス電圧
(Vsr)を前記トナー供給ローラに印加し、かつ、|
Vb|≦|Vsr|の関係を有したものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a non-magnetic one-component developing apparatus according to the first or second aspect, wherein the toner supply bias power supply is a developing bias voltage (Vb) applied to the developing roller. ) Is applied to the toner supply roller, and |
Vb | ≦ | Vsr |.
【0022】これにより、トナーが正帯電性トナーの場
合には、Vb≦Vsrの関係を満たし、負帯電性卜ナー
の場合には、Vsr≦Vbの関係を満たすため、画像の
形成時にトナーを現像ローラ側へ引く力が働き、画像の
形成時に現像ローラ上へのトナーの搬送を行うことがで
きるという作用を有する。また、全面がベタ塗りの印字
画像の際のトナーの追従性を向上でき、印字画像の濃度
のムラを防止できるという作用を有する。Accordingly, when the toner is a positively chargeable toner, the relationship of Vb ≦ Vsr is satisfied, and when the toner is a negatively chargeable toner, the relationship of Vsr ≦ Vb is satisfied. The pulling force acts on the developing roller, and the toner can be transported onto the developing roller when an image is formed. In addition, there is an effect that the followability of the toner can be improved when the print image is entirely solid, and the density unevenness of the print image can be prevented.
【0023】本発明の請求項4に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項1乃至3の内いずれか1項に記載の発
明において、前記トナー供給ローラの弾性発泡体層と前
記スキン層が、0.1%〜5%の圧縮残留歪を有したも
のである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the non-magnetic one-component developing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the elastic foam layer and the skin layer of the toner supply roller are provided. Has a compression set of 0.1% to 5%.
【0024】これにより、均一な画像を得ることがで
き、印字画像の濃度のムラを防止できるという作用を有
する。This has the effect that a uniform image can be obtained and that the density unevenness of the printed image can be prevented.
【0025】また、圧縮残留歪が5%より高いと、現像
ローラとの応力が歪みとしてトナー供給ローラに残り易
くなり、印字画像の濃度のムラが発生し、圧縮残留歪が
0.1%より低いと現像ローラとの食い込み量が確保で
きなくなるためである。If the compression residual strain is higher than 5%, the stress with the developing roller tends to remain as a distortion on the toner supply roller, causing unevenness in the density of the printed image, and the compression residual strain is lower than 0.1%. This is because if it is too low, it is not possible to secure a bite amount with the developing roller.
【0026】本発明の請求項5に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項1乃至4の内いずれか1項に記載の発
明において、前記トナー供給ローラが、両端部の直径よ
り中央部の直径が大きいクラウン形状で形成された構成
を有している。According to a fifth aspect of the present invention, in the non-magnetic one-component developing device according to any one of the first to fourth aspects, the toner supply roller is arranged such that the toner supply roller is located at a central portion from a diameter of both ends. Is formed in a crown shape having a large diameter.
【0027】この構成により、トナー供給ローラのシャ
フトの歪みによるトナー供給ローラの中央部のNIP幅
の不足を解消できるという作用を有する。According to this configuration, the shortage of the NIP width at the center of the toner supply roller due to the distortion of the shaft of the toner supply roller can be solved.
【0028】ここで、中央部の直径と両端部の直径との
差は、0.5mm〜1.0mm、特に0.8mm〜1.
0mmが印字画像の濃度のムラを防ぐ点で好ましい。Here, the difference between the diameter at the center and the diameter at both ends is 0.5 mm to 1.0 mm, particularly 0.8 mm to 1.0 mm.
0 mm is preferable from the viewpoint of preventing the density unevenness of the printed image.
【0029】本発明の請求項6に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項1乃至5の内のいずれか1項に記載の
発明において、前記トナー供給ローラが、アスカーCで
1°〜40°のゴム硬度を有したものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the non-magnetic one-component developing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the toner supply roller has an Asker C of 1 ° to 1 °. It had a rubber hardness of 40 °.
【0030】これにより、トナー供給ローラと現像ロー
ラとのNIP幅を安定して確保することができるという
作用を有する。This has the effect that the NIP width between the toner supply roller and the developing roller can be secured stably.
【0031】また、ゴム硬度が40°より高くなるとト
ナー供給ローラの現像ローラへのストレスが上昇し、現
像ローラのトルクが大きくなり、ゴム硬度が1°より低
くなると安定した印字画像の確保ができなくなるためで
ある。When the rubber hardness is higher than 40 °, the stress on the developing roller of the toner supply roller increases, and the torque of the developing roller increases. When the rubber hardness is lower than 1 °, a stable printed image can be secured. It is because it disappears.
【0032】本発明の請求項7に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項1乃至6の内いずれか1項に記載の発
明において、前記トナー供給ローラが、105〜109Ω
の抵抗値を有したものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the non-magnetic one-component developing device according to any one of the first to sixth aspects, the toner supply roller is configured to be 10 5 to 10 9 Ω.
Having the following resistance value.
【0033】これにより、トナー供給ローラへバイアス
電圧を印加することができ、印字画像の画質を安定でき
るという作用を有する。Thus, a bias voltage can be applied to the toner supply roller, which has the effect of stabilizing the quality of a printed image.
【0034】また、トナー供給ローラの抵抗値が、10
5Ω未満であれば、トナー供給ローラと現像ローラとの
間でバイアス電圧を印加した際にリークが発生し、10
9Ωを超えるとバイアス電圧を印加してもトナーを移動
させる効果がなくなるため、印字画像の画質が不安定に
なるためである。The resistance value of the toner supply roller is 10
If it is less than 5 Ω, leakage occurs when a bias voltage is applied between the toner supply roller and the developing roller, and
If it exceeds 9 Ω, the effect of moving the toner is lost even if a bias voltage is applied, so that the image quality of the printed image becomes unstable.
【0035】(実施の形態)以下、本発明の実施の形態
について図1乃至図3を用いて説明する。図1は本発明
の実施の形態における非磁性一成分現像装置を用いた電
子写真装置の断面図であり、図2は本発明の実施の形態
におけるトナー供給ローラの拡大断面図である。図3に
示す従来の要素と同一のものには、同一の符号を付して
説明を省略する。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of an electrophotographic apparatus using a non-magnetic one-component developing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of a toner supply roller according to the embodiment of the present invention. Elements that are the same as the conventional elements shown in FIG. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.
【0036】30は本実施の形態におけるトナー供給ロ
ーラであり、現像ローラ8と摩擦接触の状態で配設され
ている。30aはトナー供給ローラ30の弾性発泡体
層、30bは弾性発泡体層30aの外周に配設されたス
キン層である。Reference numeral 30 denotes a toner supply roller in the present embodiment, which is disposed in frictional contact with the developing roller 8. Reference numeral 30a denotes an elastic foam layer of the toner supply roller 30, and 30b denotes a skin layer provided on the outer periphery of the elastic foam layer 30a.
【0037】従来例と異なるのは、トナー供給ローラ3
0が弾性発泡体層30aとスキン層30bを有している
点であり、図1に示すように、トナー供給ローラ30の
内側に配設された弾性発泡体層30aと外周部がスキン
層30bにより形成されたトナー供給ローラ30は、現
像ローラ8と接触して配設され、現像ローラ8との接触
部において任意の幅で接触し、トナー供給ローラ30の
回転方向は現像ローラ8と同一の回転方向である。ま
た、シャフト9aにトナー供給バイアス電源11が接続
され、現像バイアス電圧(Vb)値より絶対値で大きな
バイアス電圧(Vsr)を印加している。The difference from the conventional example is that the toner supply roller 3
0 has an elastic foam layer 30a and a skin layer 30b, and as shown in FIG. 1, the elastic foam layer 30a disposed inside the toner supply roller 30 and the outer peripheral portion thereof have the skin layer 30b. Is provided in contact with the developing roller 8, and contacts with an arbitrary width at a contact portion with the developing roller 8, and the rotation direction of the toner supplying roller 30 is the same as that of the developing roller 8. The direction of rotation. Further, a toner supply bias power supply 11 is connected to the shaft 9a, and applies a bias voltage (Vsr) having an absolute value larger than the developing bias voltage (Vb).
【0038】以下、本実施の形態における非磁性一成分
現像装置を用いた電子写真装置について説明する。Hereinafter, an electrophotographic apparatus using the non-magnetic one-component developing device according to the present embodiment will be described.
【0039】感光体1は、負帯電型OPCであり、帯電
器2により−700Vに均一帯電されている。現像ロー
ラ8は、金属製のシャフト8aを基材としてその外周面
上に導電性弾性部材であるシリコンゴムを形成した単層
構成であり、抵抗値が106Ωである。現像ローラ8の
金属製のシャフ卜8aには、−300Vの定電圧電源で
ある現像バイアス電源10が接続されている。ここで、
現像ローラ8のゴム硬度は30°〜60°がクリープの
防止や打コン防止の点で好ましく、また、表面粗さは表
面の平滑性の高い方がトナー薄層の形成において均一化
が図れるため、2μmRz〜7μmRzが好ましい。本
実施の形態における現像ローラ8は、ゴム硬度40°、
表面粗さ3μmRzである。The photosensitive member 1 is a negative charging type OPC, and is uniformly charged to -700 V by the charger 2. The developing roller 8 has a single-layer structure in which a metal shaft 8a is used as a base material and silicon rubber as a conductive elastic member is formed on an outer peripheral surface thereof, and has a resistance value of 10 6 Ω. A developing bias power supply 10 which is a constant voltage power supply of -300 V is connected to the metal shaft 8a of the developing roller 8. here,
The rubber hardness of the developing roller 8 is preferably 30 ° to 60 ° from the viewpoint of preventing creep and punching, and the surface roughness of the developing roller 8 is desirably high when the surface is smooth so that a uniform thin toner layer can be formed. And 2 μmRz to 7 μmRz are preferred. The developing roller 8 in the present embodiment has a rubber hardness of 40 °,
The surface roughness is 3 μmRz.
【0040】トナー規制ブレード12は、ステンレス
板、リン青銅板等の弾性を有する金属ばね板部材12a
と、その一端に弾性部材であるゴム硬度60°のウレタ
ンゴムを一体成形したトナー規制部材12bと、を有し
たものであり、ブレードホルダ13にねじ止めされてい
る。トナー規制部材12bは、現像ローラ8を線圧80
g/cmで押圧し、現像ローラ8の表面に0.5mg/
cm2のトナー層を形成している。実施の形態の非磁性
一成分現像装置においては、現像ローラ8上のトナー層
が1〜3形成され、印字画像の濃度のバランスがとれる
ため、現像ローラ8上のトナー層は0.3〜0.6mg
/cm2の範囲が好ましい。The toner regulating blade 12 is made of an elastic metal spring plate member 12a such as a stainless steel plate or a phosphor bronze plate.
And a toner regulating member 12b integrally formed with urethane rubber having a rubber hardness of 60 ° as an elastic member at one end thereof, and is screwed to the blade holder 13. The toner regulating member 12b applies a linear pressure of 80 to the developing roller 8.
g / cm, and 0.5 mg / cm
cm 2 of the toner layer. In the non-magnetic one-component developing device according to the embodiment, the toner layers on the developing roller 8 are formed from 1 to 3 and the density of the printed image is balanced. 0.6mg
/ Cm 2 is preferred.
【0041】トナー6は非磁性一成分系トナーであり、
ポリエステル樹脂にカーボン、ワックス、帯電制御剤等
を均一分散させた負帯電性トナーである。The toner 6 is a non-magnetic one-component toner.
This is a negatively chargeable toner in which carbon, wax, charge control agent and the like are uniformly dispersed in a polyester resin.
【0042】転写ローラ20は、金属性のシャフト20
aの周囲に導電性発泡体を形成したものであり、抵抗値
は107Ωである。金属性のシャフト20aには4μA
の定電流電源である転写バイアス電源21が接続されて
いる。The transfer roller 20 includes a metal shaft 20.
A conductive foam is formed around a, and the resistance value is 10 7 Ω. 4μA for metallic shaft 20a
, A transfer bias power supply 21 is connected.
【0043】尚、本実施の形態では、トナー供給ローラ
30のトナー供給バイアス電源11と、現像バイアス電
源10との2つの電源を用いることで、トナー供給ロー
ラ30及び現像ローラ8間の電位差を設定したが、トナ
ー供給バイアス電源11又は現像バイアス電源10の内
いずれか1つのバイアス電源を用いて、抵抗による分圧
で電気的に出力を変更しても良い。また、負帯電の感光
体1、負帯電性のトナー6ではなく、正帯電の感光体
1、正帯電性のトナー6でも同様に適用できる。更に、
トナー規制部材12bとして弾性部材であるウレタンゴ
ムを使用したが、この他にシリコンゴム、フッ素ゴム、
アクリルゴム、ブタジエンゴム、EPDMゴム等の各種
ゴム材、剛性部材である各種樹脂材、また金属部材を用
いてもよい。ただし、現像ローラ8上のトナー6の付着
量の経時的な変化を防ぐために、耐摩耗特性が優れてい
ることが好ましい。更に、現像ローラ8は弾性ローラに
限る必要はなく、金属ローラ、樹脂ローラでもよく、ま
た、現像ローラ8と感光体1は非接触で配設されていて
もよい。In this embodiment, the potential difference between the toner supply roller 30 and the developing roller 8 is set by using two power supplies, the toner supply bias power supply 11 of the toner supply roller 30 and the developing bias power supply 10. However, it is also possible to use one of the toner supply bias power supply 11 and the developing bias power supply 10 to electrically change the output by voltage division by a resistor. Further, the present invention can be similarly applied to the positively charged photosensitive member 1 and the positively charged toner 6 instead of the negatively charged photosensitive member 1 and the negatively charged toner 6. Furthermore,
Although urethane rubber which is an elastic member is used as the toner regulating member 12b, silicon rubber, fluorine rubber,
Various rubber materials such as acrylic rubber, butadiene rubber, and EPDM rubber, various resin materials as rigid members, and metal members may be used. However, in order to prevent a change in the amount of the toner 6 adhered on the developing roller 8 with time, it is preferable that the wear resistance is excellent. Further, the developing roller 8 need not be limited to an elastic roller, but may be a metal roller or a resin roller, and the developing roller 8 and the photoconductor 1 may be arranged in a non-contact manner.
【0044】以上のように構成された本実施の形態にお
ける非磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置につい
て、印字動作を説明する。The printing operation of the electrophotographic apparatus using the non-magnetic one-component developing device according to the present embodiment configured as described above will be described.
【0045】帯電器2により感光体1を−700Vに均
一帯電した後、露光光学系3により露光し、露光後の感
光体1の表面電位を−100Vまで減衰させ、現像ロー
ラ8に現像バイアス電圧(Vb)を印加し、感光体1上
にトナー像を形成する。転写ローラ20から用紙15に
4μAの電流を流してトナー像を転写し、電子写真プロ
セスとして一般に知られている定着工程を経て、用紙1
5にトナー像が定着される。After the photosensitive member 1 is uniformly charged to -700 V by the charger 2, the photosensitive member 1 is exposed by the exposure optical system 3, the surface potential of the exposed photosensitive member 1 is attenuated to -100 V, and the developing bias voltage is applied to the developing roller 8. (Vb) is applied to form a toner image on the photoconductor 1. A current of 4 μA flows from the transfer roller 20 to the sheet 15 to transfer the toner image, and the sheet 1 undergoes a fixing step generally known as an electrophotographic process.
5, the toner image is fixed.
【0046】[0046]
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。Next, specific examples of the present invention will be described.
【0047】(実験例1〜4)本発明の実施の形態の非
磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置において、ト
ナー供給ローラ30の形状や圧縮残留歪、ゴム硬度、抵
抗値等の物性、スキン層30b及び弾性発泡体層30a
の材質、バイアス電圧(Vsr)、現像ローラ8の現像
バイアス電圧(Vb)を変化させて全面を高濃度とした
印字画像の先端部分と後端部分の濃度差と印字動作前後
のトナー供給ローラのトルク差と現像ローラに発生した
傷の試験を行った。(Experimental Examples 1 to 4) In the electrophotographic apparatus using the non-magnetic one-component developing device according to the embodiment of the present invention, the shape of the toner supply roller 30, the residual compression, the physical properties such as the rubber hardness and the resistance value. , Skin layer 30b and elastic foam layer 30a
And the bias voltage (Vsr) of the developing roller 8 and the developing bias voltage (Vb) of the developing roller 8 to change the density difference between the leading and trailing end portions of the printed image and the toner supply roller before and after the printing operation. A test for the difference in torque and the damage generated on the developing roller was performed.
【0048】ここで、トナー供給ローラ30の中央部の
直径をφ1、両端部の直径をφ2とし、クラウン形状の
トナー供給ローラ30をクラウン量φ1−φ2で表す。Here, the diameter of the central part of the toner supply roller 30 is φ1, the diameter of both ends is φ2, and the crown-shaped toner supply roller 30 is represented by a crown amount φ1−φ2.
【0049】印字動作を行う際の電子写真プロセス条件
としては、プロセス速度が76mm/sec、現像ロー
ラ8の周速度が152mm/sec、トナー供給ローラ
30の周速度が106mm/secに設定した。また、
温度及び湿度が、10℃/20%RHである低温/低湿
の環境(以下、L/Lという)、20℃/60%RHで
ある常温/常湿の環境(以下、N/Nという)、35℃
/85%RHである高温/高湿の環境(以下、H/Hと
いう)の3環境で印字動作の試験を行った。As the electrophotographic process conditions for performing the printing operation, the process speed was set to 76 mm / sec, the peripheral speed of the developing roller 8 was set to 152 mm / sec, and the peripheral speed of the toner supply roller 30 was set to 106 mm / sec. Also,
A low-temperature / low-humidity environment in which the temperature and humidity are 10 ° C./20% RH (hereinafter referred to as L / L), a normal temperature / normal humidity environment in which the temperature and humidity are 20 ° C./60% RH (hereinafter referred to as N / N); 35 ° C
A printing operation test was performed in three environments of a high temperature / high humidity environment (hereinafter, referred to as H / H) of / 85% RH.
【0050】測定方法としては、各環境下において印字
動作を行い、印字画像の前端部分と後端部分の印字濃度
差をマクベス濃度計により評価した。また、トナー供給
ローラの初期トルクと12Kの印字後のトナー供給ロー
ラのトルクの差をトルクメータにより測定した。更に、
12Kの印字後の現像ローラ8の傷の発生の有無も測定
した。As a measuring method, a printing operation was performed under each environment, and a printing density difference between a front end portion and a rear end portion of a printed image was evaluated using a Macbeth densitometer. The difference between the initial torque of the toner supply roller and the torque of the toner supply roller after printing at 12K was measured using a torque meter. Furthermore,
The occurrence of scratches on the developing roller 8 after printing at 12K was also measured.
【0051】(実験例5〜8)本発明の実施の形態の非
磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置において、実
験例1〜4で使用した負帯電性のトナーと同粒径の正帯
電性のトナーを使用し、感光体1を帯電器2により+7
00Vに均一に帯電し、露光光学系3により露光し、露
光後の感光体1の表面電位を+120Vまで減衰させて
実験例1〜4と同様に試験を行った。(Experimental Examples 5 to 8) In an electrophotographic apparatus using the non-magnetic one-component developing device according to the embodiment of the present invention, a positive toner having the same particle diameter as the negatively charged toner used in Experimental Examples 1 to 4 was used. Using a chargeable toner, the photosensitive member 1 is moved to +7 by the charger 2.
The test was performed in the same manner as in Experimental Examples 1 to 4 by uniformly charging to 00 V, exposing by the exposure optical system 3 and attenuating the surface potential of the photoreceptor 1 after exposure to +120 V.
【0052】(比較例1,2)図3に示した従来の非磁
性一成分現像装置を用いた電子写真装置で、トナー供給
ローラ9の外周面がウレタンゴムの一層構造又はEPD
Mゴムの一層構造で形成され、トナー供給バイアス電源
11により、トナー供給ローラ9にバイアス電圧(Vs
r)を印加して、印字を行う際の電子写真プロセス条
件、測定方法を実験例1〜8と同様にして試験を行っ
た。また、現像ローラ8への現像バイアス電圧をVbと
した。(Comparative Examples 1 and 2) In an electrophotographic apparatus using the conventional non-magnetic one-component developing apparatus shown in FIG. 3, the outer peripheral surface of the toner supply roller 9 has a single layer structure of urethane rubber or EPD.
M rubber layer, and a bias voltage (Vs) is applied to the toner supply roller 9 by the toner supply bias power supply 11.
The test was performed in the same manner as in Experimental Examples 1 to 8 under the electrophotographic process conditions and measuring method when printing was performed by applying r). The developing bias voltage applied to the developing roller 8 was set to Vb.
【0053】以下、実験例1〜4のプロセス条件を(表
1)に、実験例5〜8及び比較例1,2のプロセス条件
を(表2)に示す。Hereinafter, the process conditions of Experimental Examples 1 to 4 are shown in (Table 1), and the process conditions of Experimental Examples 5 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in (Table 2).
【0054】[0054]
【表1】 [Table 1]
【0055】この(表1)から明らかなように、実験例
1として、弾性発泡体層30aとスキン層30bがウレ
タンゴム、トナー供給ローラ30の抵抗値が3×107
Ω、トナー供給ローラ30のゴム硬度がアスカーCで3
5°、トナー供給ローラ30の圧縮残留歪が2%、トナ
ー供給ローラ30のクラウン量が0.07mm、現像バ
イアス電圧Vbが−300V、バイアス電圧Vsrが−
400Vに設定した。As is clear from Table 1, in Experimental Example 1, the elastic foam layer 30a and the skin layer 30b are made of urethane rubber, and the resistance value of the toner supply roller 30 is 3 × 10 7.
Ω, the rubber hardness of the toner supply roller 30 is 3
5 °, the residual compression distortion of the toner supply roller 30 is 2%, the crown amount of the toner supply roller 30 is 0.07 mm, the developing bias voltage Vb is −300 V, and the bias voltage Vsr is −.
It was set to 400V.
【0056】実験例2として、弾性発泡体層30aがウ
レタンゴム、スキン層30bがCRゴム、トナー供給ロ
ーラ30の抵抗値が5×108Ω、トナー供給ローラ3
0のゴム硬度がアスカーCで35°、トナー供給ローラ
30の圧縮残留歪が2%、トナー供給ローラ30のクラ
ウン量が0.05mm、現像バイアス電圧Vbが−30
0V、バイアス電圧Vsrが−500Vに設定した。In Experimental Example 2, the elastic foam layer 30a was urethane rubber, the skin layer 30b was CR rubber, the resistance value of the toner supply roller 30 was 5 × 10 8 Ω, and the toner supply roller 3 was
0 is 35 ° in Asker C, the residual compression set of the toner supply roller 30 is 2%, the crown amount of the toner supply roller 30 is 0.05 mm, and the developing bias voltage Vb is −30.
0V and the bias voltage Vsr were set to -500V.
【0057】実験例3として、弾性発泡体層30aがウ
レタンゴム、スキン層30bがシリコンゴム、トナー供
給ローラ30の抵抗値が2×107Ω、トナー供給ロー
ラ30のゴム硬度がアスカーCで30°、トナー供給ロ
ーラ30の圧縮残留歪が3%、トナー供給ローラ30の
クラウン量が0.06mm、現像バイアス電圧Vbが−
300V、バイアス電圧Vsrが−400Vに設定し
た。As an experimental example 3, the elastic foam layer 30a is made of urethane rubber, the skin layer 30b is made of silicon rubber, the resistance value of the toner supply roller 30 is 2 × 10 7 Ω, and the rubber hardness of the toner supply roller 30 is 30 as Asker C. °, the residual compression distortion of the toner supply roller 30 is 3%, the crown amount of the toner supply roller 30 is 0.06 mm, and the developing bias voltage Vb is −
300 V and the bias voltage Vsr were set to -400 V.
【0058】実験例4として、弾性発泡体層30aがC
Rゴム、スキン層30bがウレタンゴム、トナー供給ロ
ーラ30の抵抗値が6×106Ω、トナー供給ローラ3
0のゴム硬度がアスカーCで38°、トナー供給ローラ
30の圧縮残留歪が1%、トナー供給ローラ30のクラ
ウン量が0.05mm、現像バイアス電圧Vbが−35
0V、バイアス電圧Vsrが−500Vに設定した。In Experimental Example 4, the elastic foam layer 30a
R rubber, the skin layer 30b is urethane rubber, the resistance value of the toner supply roller 30 is 6 × 10 6 Ω, and the toner supply roller 3
0 is 38 ° in Asker C, the residual compression set of the toner supply roller 30 is 1%, the crown amount of the toner supply roller 30 is 0.05 mm, and the developing bias voltage Vb is −35.
0V and the bias voltage Vsr were set to -500V.
【0059】[0059]
【表2】 [Table 2]
【0060】この(表2)から明らかなように、実験例
5として、弾性発泡体層30aがシリコンゴム、スキン
層30bがウレタンゴム、トナー供給ローラ30の抵抗
値が8×105Ω、トナー供給ローラ30のゴム硬度が
アスカーCで32°、トナー供給ローラ30の圧縮残留
歪が3%、トナー供給ローラ30のクラウン量が0.1
0mm、現像バイアス電圧Vbが+350V、バイアス
電圧Vsrが+500Vに設定した。As is apparent from Table 2, as Experimental Example 5, the elastic foam layer 30a is made of silicone rubber, the skin layer 30b is made of urethane rubber, the toner supply roller 30 has a resistance of 8 × 10 5 Ω, and the toner The rubber hardness of the supply roller 30 is 32 ° in Asker C, the residual compression set of the toner supply roller 30 is 3%, and the crown amount of the toner supply roller 30 is 0.1.
0 mm, the developing bias voltage Vb was set to +350 V, and the bias voltage Vsr was set to +500 V.
【0061】実験例6として、弾性発泡体層30aがE
PDMゴム、スキン層30bがウレタンゴム、トナー供
給ローラ30の抵抗値が3×108Ω、トナー供給ロー
ラ30のゴム硬度がアスカーCで30°、トナー供給ロ
ーラ30の圧縮残留歪が4%、トナー供給ローラ30の
クラウン量が0.08mm、現像バイアス電圧Vbが+
350V、バイアス電圧Vsrが+500Vに設定し
た。In Experimental Example 6, the elastic foam layer 30a
PDM rubber, the skin layer 30b is urethane rubber, the resistance value of the toner supply roller 30 is 3 × 10 8 Ω, the rubber hardness of the toner supply roller 30 is 30 ° in Asker C, the compression residual distortion of the toner supply roller 30 is 4%, When the crown amount of the toner supply roller 30 is 0.08 mm and the developing bias voltage Vb is +
350 V and the bias voltage Vsr were set to +500 V.
【0062】実験例7として、弾性発泡体層30aがウ
レタンゴム、スキン層30bがEPDMゴム、トナー供
給ローラ30の抵抗値が1×109Ω、トナー供給ロー
ラ30のゴム硬度がアスカーCで20°、トナー供給ロ
ーラ30の圧縮残留歪が5%、トナー供給ローラ30の
クラウン量が0.07mm、現像バイアス電圧Vbが+
300V、バイアス電圧Vsrが+450Vに設定し
た。In Experimental Example 7, the elastic foam layer 30a was made of urethane rubber, the skin layer 30b was made of EPDM rubber, the toner supply roller 30 had a resistance value of 1 × 10 9 Ω, and the toner supply roller 30 had a rubber hardness of Asker C of 20. °, the residual compression distortion of the toner supply roller 30 is 5%, the crown amount of the toner supply roller 30 is 0.07 mm, and the developing bias voltage Vb is +
300V and the bias voltage Vsr were set to + 450V.
【0063】実験例8として、弾性発泡体層30aがシ
リコンゴム、スキン層30bがEPDMゴム、トナー供
給ローラ30の抵抗値が3×105Ω、トナー供給ロー
ラ30のゴム硬度がアスカーCで30°、トナー供給ロ
ーラ30の圧縮残留歪が2%、トナー供給ローラ30の
クラウン量が0.05mm、現像バイアス電圧Vbが+
300V、バイアス電圧Vsrが+450Vに設定し
た。In Experimental Example 8, the elastic foam layer 30a is made of silicone rubber, the skin layer 30b is made of EPDM rubber, the toner supply roller 30 has a resistance value of 3 × 10 5 Ω, and the toner supply roller 30 has a rubber hardness of Asker C of 30. °, the residual compression distortion of the toner supply roller 30 is 2%, the crown amount of the toner supply roller 30 is 0.05 mm, and the developing bias voltage Vb is +
300V and the bias voltage Vsr were set to + 450V.
【0064】比較例1として、実験例1〜4で使用した
負帯電性のトナーを使用し、トナー供給ローラ9がウレ
タンゴムの一層構造で形成され、トナー供給ローラ9の
抵抗値が3×1010Ω、トナー供給ローラ9のゴム硬度
がアスカーCで45°、トナー供給ローラ9の圧縮残留
歪が8%、トナー供給ローラ30のクラウン量が0m
m、現像バイアス電圧Vbが−300V、バイアス電圧
Vsrが−450Vに設定した。As Comparative Example 1, the negatively charged toner used in Experimental Examples 1 to 4 was used, the toner supply roller 9 was formed of a single layer of urethane rubber, and the resistance value of the toner supply roller 9 was 3 × 10 10 Ω, the rubber hardness of the toner supply roller 9 is 45 ° with Asker C, the compression residual distortion of the toner supply roller 9 is 8%, and the crown amount of the toner supply roller 30 is 0 m.
m, the developing bias voltage Vb was set to -300 V, and the bias voltage Vsr was set to -450 V.
【0065】比較例2として、実験例5〜8で使用した
正帯電性のトナーを使用し、トナー供給ローラ9がEP
DMゴムの一層構造で形成され、トナー供給ローラ9の
抵抗値が7×1011Ω、トナー供給ローラ9のゴム硬度
がアスカーCで42°、トナー供給ローラ9の圧縮残留
歪が7%、トナー供給ローラ30のクラウン量が0m
m、現像バイアス電圧Vbが+300V、バイアス電圧
Vsrが+500Vに設定した。As Comparative Example 2, the positively charged toner used in Experimental Examples 5 to 8 was used, and the toner supply roller 9 was
The toner supply roller 9 has a resistance value of 7 × 10 11 Ω, the rubber hardness of the toner supply roller 9 is 42 ° in Asker C, the residual compression set of the toner supply roller 9 is 7%, and the toner is The crown amount of the supply roller 30 is 0 m
m, the developing bias voltage Vb was set to +300 V, and the bias voltage Vsr was set to +500 V.
【0066】以上、実験例1〜4の全面を高濃度とした
印字画像の先端部分と後端部分の濃度差の試験の結果、
印字動作前後のトナー供給ローラのトルク差の試験の結
果、現像ローラに発生した傷の試験の結果を(表3)
に、実験例5〜8及び比較例1,2の全面を高濃度とし
た印字画像の先端部分と後端部分の濃度差の試験の結
果、印字動作前後のトナー供給ローラのトルク差の試験
の結果、現像ローラに発生した傷の試験の結果を(表
4)に示す。As described above, as a result of the test of the density difference between the front end portion and the rear end portion of the printed image in which the entire surface of Experimental Examples 1 to 4 was made high in density,
The results of the test for the difference in torque between the toner supply roller before and after the printing operation and the results of the test for the scratches generated on the developing roller are shown in Table 3.
The results of the test of the density difference between the leading end portion and the trailing end portion of the printed image in which the entire surface of each of Experimental Examples 5 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 were high in density were tested. The results of the test for the flaws generated on the developing roller are shown in (Table 4).
【0067】[0067]
【表3】 [Table 3]
【0068】この(表3)から明らかなように、実験例
1〜4において、各環境における印字画像の先端部分の
濃度と後端部分の濃度の濃度差がほとんどなく、環境変
化による印字濃度のばらつきを防ぐことが判明した。As is apparent from Table 3, in Experimental Examples 1 to 4, there is almost no difference between the density at the leading edge and the density at the trailing edge of the printed image in each environment. It has been found to prevent variations.
【0069】また、トナー供給ローラの初期トルク及び
初期トルクと印字動作後のトルク差が小さく、印字動作
に伴うトルクの増大を防ぐことが判明した。Further, it was found that the initial torque of the toner supply roller and the difference between the initial torque and the torque after the printing operation were small, and the increase in the torque accompanying the printing operation was prevented.
【0070】更に、現像ローラにトナー供給ローラとの
接触によって発生する傷がなく、現像ローラへのストレ
スを低減できることが判明した。Further, it has been found that there is no flaw caused by the contact between the developing roller and the toner supply roller, and the stress on the developing roller can be reduced.
【0071】[0071]
【表4】 [Table 4]
【0072】この(表4)から明らかなように、実験例
5〜8において、正帯電性のトナーを使用した場合に
も、実験例1〜4と同様に印字濃度のばらつきを防ぐこ
とが判明した。また、正帯電性のトナーを使用した場合
にも、実験例1〜4と同様に初期トルク及び印字動作前
後のトナー供給ローラのトルク差の増大を防ぐことが判
明した。更に、正帯電性のトナーを使用した場合にも、
実験例1〜4と同様に現像ローラにトナー供給ローラと
の接触によって発生する傷がなく、現像ローラへのスト
レスを低減できることが判明した。As is clear from Table 4, it was found that in Examples 5 to 8, even when a positively-charged toner was used, variations in print density were prevented as in Examples 1 to 4. did. In addition, it was also found that even when a positively charged toner was used, the initial torque and the increase in the torque difference of the toner supply roller before and after the printing operation were prevented as in Experimental Examples 1 to 4. Furthermore, even when a positively chargeable toner is used,
As in Experimental Examples 1 to 4, it was found that there was no flaw caused by the contact between the developing roller and the toner supply roller, and the stress on the developing roller could be reduced.
【0073】一方、比較例1,2において、環境変化に
より印字濃度にばらつきが生じ、印字画像が不安定であ
った。また、初期トルク及び印字動作前後のトナー供給
ローラのトルク差が大きく、印字画像が不安定であっ
た。更に、トナー供給ローラとの接触によって現像ロー
ラに傷を発生させ、印字画像にスジがはいり、印字画像
が不安定であった。On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the print density was varied due to environmental changes, and the printed image was unstable. Further, the difference between the initial torque and the torque of the toner supply roller before and after the printing operation was large, and the printed image was unstable. Further, the developing roller was damaged by the contact with the toner supply roller, streaks were formed in the printed image, and the printed image was unstable.
【0074】以上のように、本実施の形態によれば、ト
ナー供給ローラに弾性発泡体層とスキン層を有すること
により、温度及び湿度の環境変化の影響を受けにくく、
印字画像の先端部分の濃度と、後端部分の濃度との濃度
差がほとんどなく印字濃度のばらつきを防ぎ、トナー供
給ローラの初期トルク及び印字動作後のトルク差を低減
させるとともに、現像ローラのトナー供給ローラとの接
触によって発生する傷も低減することができた。As described above, according to the present embodiment, since the toner supply roller has the elastic foam layer and the skin layer, it is less susceptible to environmental changes in temperature and humidity.
There is almost no density difference between the density at the leading edge of the printed image and the density at the trailing edge, preventing variations in the printing density, reducing the initial torque of the toner supply roller and the torque difference after the printing operation, and the toner of the developing roller. Scratches caused by contact with the supply roller could be reduced.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上のように本発明の非磁性一成分現像
装置は、トナー供給ローラが、内側の弾性発泡体層と、
弾性発泡体層の外周に形成された弾性発泡体層と同一又
は異なる弾性材質からなるスキン層と、を有したことに
より、環境変化による印字画像の画質の変化及びトナー
供給ローラのトルクの上昇を防止し、トナー供給ローラ
との摩擦による現像ローラの傷の発生等を防ぎ、現像ロ
ーラの長寿命化を図れ、高品質の画像を得ることができ
るという効果を有する。As described above, in the non-magnetic one-component developing apparatus according to the present invention, the toner supply roller includes the inner elastic foam layer,
By having a skin layer made of the same or different elastic material as the elastic foam layer formed on the outer periphery of the elastic foam layer, a change in image quality of a printed image due to an environmental change and an increase in torque of the toner supply roller can be prevented. This prevents the developing roller from being damaged due to friction with the toner supply roller, thereby prolonging the life of the developing roller and providing a high quality image.
【図1】本発明の実施の形態における非磁性一成分現像
装置を用いた電子写真装置の断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of an electrophotographic apparatus using a non-magnetic one-component developing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態におけるトナー供給ローラ
の拡大断面図FIG. 2 is an enlarged sectional view of a toner supply roller according to the embodiment of the present invention.
【図3】従来の非磁性一成分現像装置を用いた電子写真
装置の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of an electrophotographic apparatus using a conventional non-magnetic one-component developing device.
1 感光体 2 帯電器 2a 帯電線 2b シールド板 2c グリッド板 3 露光光学系 4 露光光線 5 現像ホッパー 6 トナー 7 トナー撹拌部材 8 現像ローラ 8a シャフト 9 トナー供給ローラ 9a シャフト 10 現像バイアス電源 11 トナー供給バイアス電源 12 トナー規制ブレード 12a 金属ばね板部材 12b トナー規制部材 13 ブレードホルダ 14 用紙カセット 15 用紙 16 給紙ローラ 17a 搬送ローラ 17b 搬送ローラ 18 レジストローラ 19 従動ローラ 20 転写ローラ 20a シャフト 21 転写バイアス電源 22 トナー回収部材 23 定着器 24 ヒートローラ 25 加圧ローラ 30 トナー供給ローラ 30a 弾性発泡体層 30b スキン層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoreceptor 2 Charger 2a Charging line 2b Shield plate 2c Grid plate 3 Exposure optical system 4 Exposure light beam 5 Development hopper 6 Toner 7 Toner stirring member 8 Development roller 8a Shaft 9 Toner supply roller 9a Shaft 10 Development bias power supply 11 Toner supply bias Power supply 12 Toner regulating blade 12a Metal spring plate member 12b Toner regulating member 13 Blade holder 14 Paper cassette 15 Paper 16 Paper feed roller 17a Transport roller 17b Transport roller 18 Registration roller 19 Follower roller 20 Transfer roller 20a Shaft 21 Transfer bias power supply 22 Toner recovery Member 23 Fixing device 24 Heat roller 25 Pressure roller 30 Toner supply roller 30a Elastic foam layer 30b Skin layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津留 哲浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tetsuhiro Tsuru 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (7)
形成する現像ローラと、前記現像ローラに現像バイアス
電圧(以下Vbという)を印加する現像バイアス電源
と、前記現像ローラに接触して前記トナーを予備帯電さ
せ、前記現像ローラに前記トナーを供給するトナー供給
ローラと、前記トナー供給ローラにバイアス電圧(以下
Vsrという)を印加するトナー供給バイアス電源と、
前記現像ローラ上のトナー量を規制して薄層を形成する
トナー規制ブレードと、静電潜像が形成される静電潜像
担持体と、前記静電潜像担持体の外周面の現像後の残存
トナーを回収するトナー回収部材と、を備えた非磁性一
成分現像装置であって、 前記トナー供給ローラが、内側に配設された弾性発泡体
層と、前記弾性発泡体層と同一又は異なる弾性材質から
形成されたスキン層と、を有することを特徴とする非磁
性一成分現像装置。A developing roller for forming a toner layer of a non-magnetic one-component developer on a surface thereof; a developing bias power source for applying a developing bias voltage (hereinafter referred to as Vb) to the developing roller; A toner supply roller for pre-charging the toner and supplying the toner to the developing roller; a toner supply bias power supply for applying a bias voltage (hereinafter, referred to as Vsr) to the toner supply roller;
A toner regulating blade that regulates the amount of toner on the developing roller to form a thin layer, an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and after development of the outer peripheral surface of the electrostatic latent image carrier A toner recovery member for recovering the remaining toner of the non-magnetic one-component developing device, wherein the toner supply roller is the same as the elastic foam layer and the elastic foam layer disposed inside. And a skin layer formed of a different elastic material.
が導電性を有していることを特徴とする請求項1に記載
の非磁性一成分現像装置。2. The non-magnetic one-component developing apparatus according to claim 1, wherein said elastic foam layer of said toner supply roller has conductivity.
ローラに印加される現像バイアス電圧(Vb)と同極性
のバイアス電圧(Vsr)を前記トナー供給ローラに印
加し、かつ、|Vb|≦|Vsr|の関係を有している
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の非磁性一成分
現像装置。3. The toner supply bias power supply applies a bias voltage (Vsr) having the same polarity as the development bias voltage (Vb) applied to the development roller to the toner supply roller, and | Vb | ≦ | 3. The non-magnetic one-component developing device according to claim 1, wherein the non-magnetic one-component developing device has a relationship of Vsr |.
記スキン層が、0.1%〜5%の圧縮残留歪を有してい
ることを特徴とする請求項1乃至3の内いずれか1項に
記載の非磁性一成分現像装置。4. The toner supply roller according to claim 1, wherein said elastic foam layer and said skin layer have a residual compression set of 0.1% to 5%. 2. The non-magnetic one-component developing device according to claim 1.
り中央部の直径が大きいクラウン形状で形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至4の内いずれか1項に記
載の非磁性一成分現像装置。5. The non-magnetic toner according to claim 1, wherein said toner supply roller is formed in a crown shape having a diameter at a center portion larger than a diameter at both end portions. One-component developing device.
°〜40°のゴム硬度を有していることを特徴とする請
求項1乃至5の内いずれか1項に記載の非磁性一成分現
像装置。6. A toner supply roller comprising:
The non-magnetic one-component developing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the non-magnetic one-component developing device has a rubber hardness of 0 to 40 °.
の抵抗値を有していることを特徴とする請求項1乃至6
の内いずれか1項に記載の非磁性一成分現像装置。7. The toner supply roller according to claim 5 , wherein said toner supply roller is 10 5 to 10 9 Ω.
7. The resistance value having the following values:
The non-magnetic one-component developing device according to any one of the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8226314A JPH1069162A (en) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | Nonmagnetic one-component developing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8226314A JPH1069162A (en) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | Nonmagnetic one-component developing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1069162A true JPH1069162A (en) | 1998-03-10 |
Family
ID=16843266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8226314A Pending JPH1069162A (en) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | Nonmagnetic one-component developing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1069162A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6608984B1 (en) | 1999-04-23 | 2003-08-19 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming method and apparatus using developer carrier pressed into engagement with image carrier |
JP2009271525A (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Xerox Corp | Electronic photograph imaging modules, electronic photograph imaging apparatuses, and methods of making electronic photograph imaging modules |
JP2012155207A (en) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Bridgestone Corp | Toner supply roller, and image forming apparatus using the same |
JP2015096888A (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus and image forming system |
JP2019008140A (en) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 株式会社沖データ | Image forming unit and image forming apparatus |
-
1996
- 1996-08-28 JP JP8226314A patent/JPH1069162A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6608984B1 (en) | 1999-04-23 | 2003-08-19 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming method and apparatus using developer carrier pressed into engagement with image carrier |
JP2009271525A (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Xerox Corp | Electronic photograph imaging modules, electronic photograph imaging apparatuses, and methods of making electronic photograph imaging modules |
JP2012155207A (en) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Bridgestone Corp | Toner supply roller, and image forming apparatus using the same |
JP2015096888A (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus and image forming system |
JP2019008140A (en) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 株式会社沖データ | Image forming unit and image forming apparatus |
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---|---|---|---|
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