JPH11167275A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH11167275A
JPH11167275A JP33387797A JP33387797A JPH11167275A JP H11167275 A JPH11167275 A JP H11167275A JP 33387797 A JP33387797 A JP 33387797A JP 33387797 A JP33387797 A JP 33387797A JP H11167275 A JPH11167275 A JP H11167275A
Authority
JP
Japan
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toner
roller
developing roller
layer thickness
image forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP33387797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Yasuda
秀樹 安田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP33387797A priority Critical patent/JPH11167275A/en
Publication of JPH11167275A publication Critical patent/JPH11167275A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device which restricts a toner layer on a developing roller to a proper thickness and prevents fog and so on resulting from a decrease in an amount of electrification. SOLUTION: To the surface of the developing roller 10, toner is supplied from a toner hopper via a toner supply roller 6. On the developing roller 10, a layer thickness regulation roller 13 is so disposed as to rotate in contact with it. The outside diameters of the developing roller 10 and layer thickness regulation roller 13 are selected so that the ratio of the outside diameter d2 of the layer thickness regulation roller 13 to the outside diameter d1 of the developing roller 10, d2/d1, is below 0.75. Also, the position of the layer thickness regulation roller 13 is adjusted so that an angle θ formed between a straight line connecting the rotation center of the developing roller 10 and the rotation center of the layer thickness regulation roller 13 and a vertical line passing through the rotation center of the developing roller 10 during development is 5 or more.

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、電子写真装置や静
電記録装置において、感光体上に形成された静電潜像を
トナー粒子によって顕像化する画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus for visualizing an electrostatic latent image formed on a photoreceptor with toner particles in an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、電子写真装置は乾式トナーを
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などとして実用化され、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、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した後、記録紙
に転写し、定着工程を経て印字を完了する。
2. Description of the Related Art Electrophotographic apparatuses which use dry toner have been the mainstream, and have been put into practical use as many copiers, laser printers, and plain paper facsimile machines, and have made remarkable developments. This electrophotographic device is a device to which the electrophotographic process technology is applied.After the electrostatic latent image formed on the photoreceptor is visualized by toner particles, it is transferred to recording paper, and printing is completed through a fixing process. I do.

【0003】以下に、従来の画像形成装置について説明
する。図3は従来の画像形成装置の断面模式図、図4は
従来の画像形成装置における印字時の現像ローラ周辺の
断面模式図である。
[0003] A conventional image forming apparatus will be described below. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional image forming apparatus, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view around a developing roller during printing in the conventional image forming apparatus.

【0004】図3および図4において、感光体1はアル
ミニウムなどの金属ドラムを基材とし、その外周面上に
セレン(Se)あるいは有機光導電体(以下、OPCと
呼ぶ)などの感光受容層が薄膜状に塗布されている。こ
の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2は、タングステンワイヤなどの帯電線2a、金
属製のシールド板2bおよびグリッド板2cによって構
成されている。帯電器2では帯電線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。露光光学系3から照射される露光光線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。
In FIG. 3 and FIG. 4, a photosensitive member 1 is made of 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 formed on an outer peripheral surface thereof. Is applied in a thin film form. The charger 2 disposed close to the photoreceptor 1, which is an electrostatic latent image carrier, includes a charging wire 2a such as a tungsten wire, a metal shield plate 2b, and a grid plate 2c. In the charger 2, the charging line 2a causes corona discharge, and uniformly charges the photoconductor 1 via the grid plate 2c. The exposure light beam 4 emitted from the exposure optical system 3 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.

【0005】次に現像器5について説明する。トナー供
給ローラ6はトナーホッパー7に両端を回転自在に軸支
され、矩形状に屈曲形成されたトナー撹拌部材8により
撹拌、搬送されたトナー9をトナー担持体である現像ロ
ーラ10の表面に供給するためのものであり、その金属
製シャフト部分にはトナー供給バイアス電源11が保護
抵抗12を介して接続されている。
Next, the developing device 5 will be described. The toner supply roller 6 is rotatably supported at both ends by a toner hopper 7 and supplies the toner 9 stirred and conveyed by a toner stirring member 8 formed in a rectangular shape to the surface of a developing roller 10 as a toner carrier. A toner supply bias power supply 11 is connected to the metal shaft portion via a protection resistor 12.

【0006】層厚規制ローラ13は、ステンレスを素材
とし、現像ローラ10の中心と層厚規制ローラ13の中
心とを結ぶ直線が鉛直方向と一致するように配置され、
現像ローラ10と接した状態で現像ローラ10と同方向
に回転する。また、層厚規制ローラ13にはバイアス電
源14が接続されている。さらに、層厚規制ローラ13
に付着したトナー9を掻き取るためのステンレスの薄板
からなるスクレーパ15が層厚規制ローラ13に接した
状態で取り付けられている。
The layer thickness regulating roller 13 is made of stainless steel and is arranged so that a straight line connecting the center of the developing roller 10 and the center of the layer thickness regulating roller 13 coincides with the vertical direction.
The developing roller 10 rotates in the same direction as the developing roller 10 in contact with the developing roller 10. Further, a bias power source 14 is connected to the layer thickness regulating roller 13. Further, the layer thickness regulating roller 13
A scraper 15 made of a stainless steel plate for scraping off the toner 9 attached to the layer 9 is mounted in contact with the layer thickness regulating roller 13.

【0007】現像ローラ10とトナー供給ローラ6とは
ステンレスなどの金属を基材とし、その外周面上にウレ
タン、シリコーン等の弾性部材が層状に形成され、トナ
ーホッパー7の両端に回転軸支されている。トナー供給
ローラ6、現像ローラ10、層厚規制ローラ13の外径
はそれぞれ18mm、15mm、14mmである。
The developing roller 10 and the toner supply roller 6 are made of a metal such as stainless steel, and elastic members such as urethane and silicone are formed in a layer on the outer peripheral surface thereof. ing. The outer diameters of the toner supply roller 6, the developing roller 10, and the layer thickness regulating roller 13 are 18 mm, 15 mm, and 14 mm, respectively.

【0008】トナー撹拌部材8はトナー供給ローラ6の
回転とともに円の軌跡を描き、トナーホッパー7内に収
容されたトナー9の凝集を防ぐためにトナー9を撹拌す
るとともに、トナー9をトナー供給ローラ6の方へ搬送
する。トナー供給ローラ6により供給されたトナー9
は、層厚規制ローラ13により層厚を規制されるととも
に摩擦帯電されて現像ローラ10の外周面上に薄層状態
に形成される。その後、現像ローラ10は感光体1と接
触または近接状態となり、現像バイアス電源16により
印加されるバイアス電圧によって感光体1上の静電潜像
が形成された部分にトナー9を転移付着させて静電潜像
を顕像化する。
The toner agitating member 8 draws a circular locus with the rotation of the toner supply roller 6, agitates the toner 9 in order to prevent the toner 9 contained in the toner hopper 7 from aggregating, and transfers the toner 9 to the toner supply roller 6. Transported to Toner 9 supplied by toner supply roller 6
Is formed in a thin layer state on the outer peripheral surface of the developing roller 10 by being layered by the layer thickness regulating roller 13 and frictionally charged. Thereafter, the developing roller 10 comes into contact with or close to the photoconductor 1, and the toner 9 is transferred and adhered to the portion of the photoconductor 1 on which the electrostatic latent image is formed by a bias voltage applied by the developing bias power supply 16, and the static electricity is applied. The latent image is visualized.

【0009】記録紙カセット17に収納されている記録
紙18は、記録紙カセット17から半月形をした給紙ロ
ーラ19によって1枚ずつ搬送ローラ20a,20bへ
送り出される。送り出された記録紙18は搬送ローラ2
0a,20bによって矢印Aで示した方向に搬送され
る。
The recording paper 18 stored in the recording paper cassette 17 is sent out from the recording paper cassette 17 to conveyance rollers 20a and 20b one by one by a half-moon shaped paper supply roller 19. The fed recording paper 18 is transported by the transport roller 2.
It is transported in the direction indicated by arrow A by 0a and 20b.

【0010】レジストローラ21は記録紙18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
に記録紙18を停止待機させるために設けられており、
従動ローラ22と当接されている。
A registration roller 21 is provided for temporarily stopping the recording paper 18 in order to match the recording paper 18 with the toner image formed on the photosensitive member 1.
It is in contact with the driven roller 22.

【0011】転写器23は、タングステンワイヤなどか
らなる転写線23aと、金属板からなるシールド板23
bとによって構成されている。転写線23aへ高電圧を
印加することによって転写線23aがコロナ放電を起こ
し、記録紙18上に感光体1上のトナー像を転写する。
さらに、内部に熱源を有するヒートローラ24と加圧ロ
ーラ25とで構成された定着器26により、記録紙18
上に転写されたトナー像はヒートローラ24と加圧ロー
ラ25の挟持回転に伴って圧力と熱を受けて記録紙18
に定着され、これにより印字が完了する。
The transfer unit 23 includes a transfer line 23a made of a tungsten wire or the like and a shield plate 23 made of a metal plate.
b. When a high voltage is applied to the transfer line 23a, the transfer line 23a causes a corona discharge to transfer the toner image on the photoconductor 1 onto the recording paper 18.
Further, a fixing device 26 including a heat roller 24 having a heat source therein and a pressure roller 25 forms a recording paper 18.
The toner image transferred onto the recording paper 18 receives pressure and heat as the heat roller 24 and the pressure roller 25 nip and rotate.
, And the printing is completed.

【0012】クリーナ部は、感光体1上の残留トナーを
掻き取るためのクリーニングブレード27と、掻き取っ
た残留トナーを収納するためのトナー回収容器28とで
構成され、その下流側には感光体1を静電気的にクリー
ニングするための除電器29が備えられている。
The cleaner section includes a cleaning blade 27 for scraping residual toner on the photoconductor 1 and a toner collecting container 28 for storing the scraped residual toner. 1 is provided with a static eliminator 29 for electrostatically cleaning 1.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置では、現像ローラ10上のトナー層の
層厚は、層厚規制ローラ13を現像ローラ10の表面に
押圧しつつ摺動回転することにより調整されている。こ
のような層厚規制方法は、例えばブレードのエッジ部で
トナーを掻き取り、所定の層厚に現制する方法などに比
べて層厚の規制力が低い。そのため、現像ローラ10上
に供給されるトナーの層厚が過多となり、現像ローラ1
0と層厚規制ローラ13との摺動接触によるトナーの帯
電が十分に行われず、トナー帯電量が低下する。これに
より、感光体1の白地の部分にトナーが付着してしま
う、いわゆるカブリという現象が発生しやすいという不
都合がある。
However, in the above-described conventional image forming apparatus, the layer thickness of the toner layer on the developing roller 10 is slid while rotating the layer thickness regulating roller 13 against the surface of the developing roller 10. It has been adjusted accordingly. In such a layer thickness regulating method, the regulating force of the layer thickness is lower than, for example, a method in which toner is scraped off at an edge portion of the blade and a predetermined layer thickness is established. Therefore, the layer thickness of the toner supplied onto the developing roller 10 becomes excessive, and the developing roller 1
The toner is not sufficiently charged due to the sliding contact between 0 and the layer thickness regulating roller 13, and the toner charge amount is reduced. As a result, there is an inconvenience that the phenomenon of so-called fogging, in which toner adheres to a white background portion of the photoreceptor 1, is likely to occur.

【0014】本発明は、現像ローラ上のトナー層厚を適
正量に抑え、帯電量の低下によるカブリなどが発生する
ことのない画像形成装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus in which the thickness of a toner layer on a developing roller is suppressed to an appropriate amount and fogging or the like due to a decrease in a charge amount does not occur.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置は、感光体上に形成された静電潜像へ供給されるトナ
ーを担持する現像ローラと、トナーを貯留するトナー貯
留部と、トナー貯留部から現像ローラにトナーを供給す
るトナー供給ローラと、トナーを担持する現像ローラに
接して回転し、現像ローラの表面に担持されるトナーの
層厚を所定の値に規制する層厚規制ローラとを備えた画
像形成装置において、現像ローラの外径d1と層厚規制
ローラの外径d2との比d2/d1が0.75以下であ
るものである。
According to the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a developing roller for carrying toner supplied to an electrostatic latent image formed on a photosensitive member; a toner storing section for storing toner; A layer thickness regulation that rotates in contact with a toner supply roller that supplies toner from the toner reservoir to the development roller and a development roller that carries the toner, and regulates a layer thickness of the toner carried on the surface of the development roller to a predetermined value. The ratio d2 / d1 of the outer diameter d1 of the developing roller and the outer diameter d2 of the layer thickness regulating roller is 0.75 or less.

【0016】本発明に係る画像形成装置においては、現
像ローラの外径d1と層厚規制ローラの外径d2の比d
2/d1を0.75以下とすることにより、現像ローラ
と層厚規制ローラとの摺動接触状態が最適化され、これ
によって現像ローラ上のトナーの層厚を適正量に抑え、
トナーの帯電量の低下を防止することができる。それに
よって、トナーのカブリや劣化あるいはトナーフィルミ
ングによる画質低下が防止された信頼性の高い画像形成
装置を得ることができる。
In the image forming apparatus according to the present invention, the ratio d of the outer diameter d1 of the developing roller to the outer diameter d2 of the layer thickness regulating roller is used.
By setting 2 / d1 to 0.75 or less, the sliding contact state between the developing roller and the layer thickness regulating roller is optimized, thereby suppressing the toner layer thickness on the developing roller to an appropriate amount.
It is possible to prevent a decrease in the charge amount of the toner. This makes it possible to obtain a highly reliable image forming apparatus in which fogging and deterioration of toner or deterioration in image quality due to toner filming are prevented.

【0017】また、本発明に係る画像形成装置は、感光
体上に形成された静電潜像に供給されるトナーを担持す
る現像ローラと、トナーを貯留するトナー貯留部と、ト
ナー貯留部から現像ローラにトナーを供給するトナー供
給ローラと、トナーを担持する現像ローラに接して回転
し、現像ローラの表面のトナーの層厚を所定の値に規制
する層厚規制ローラとを備えた画像形成装置において、
現像ローラの回転中心と層厚規制ローラの回転中心とを
結ぶ直線が現像ローラの回転中心を通る垂直線となす角
度が5°以上であるものである。
Further, the image forming apparatus according to the present invention includes a developing roller for carrying toner supplied to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor, a toner storing section for storing toner, and a toner storing section. An image forming apparatus comprising: a toner supply roller that supplies toner to a developing roller; and a layer thickness regulating roller that rotates in contact with the developing roller that carries the toner and regulates a layer thickness of the toner on the surface of the developing roller to a predetermined value. In the device,
The angle formed by a straight line connecting the rotation center of the developing roller and the rotation center of the layer thickness regulating roller with a vertical line passing through the rotation center of the developing roller is 5 ° or more.

【0018】本発明に係る画像形成装置においては、現
像ローラの外周面における層厚規制ローラが接触する位
置を最適化することにより現像ローラと層厚規制ローラ
との摺動接触状態が最適化され、これによって現像ロー
ラ上のトナーの層厚を適正量に規制し、トナーの帯電量
の低下を防止することができる。これにより、トナーの
カブリや劣化あるいはトナーフィルミングによる画質の
低下が防止された信頼性の高い画像形成装置を得ること
ができる。
In the image forming apparatus according to the present invention, by optimizing the position of the outer peripheral surface of the developing roller where the layer thickness regulating roller contacts, the sliding contact state between the developing roller and the layer thickness regulating roller is optimized. Thus, the toner layer thickness on the developing roller can be regulated to an appropriate amount, and a decrease in the charge amount of the toner can be prevented. As a result, it is possible to obtain a highly reliable image forming apparatus in which the image quality is prevented from being reduced due to fogging or deterioration of the toner or toner filming.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明に係る画像形成装置は、感
光体上に形成された静電潜像へ供給されるトナーを担持
する現像ローラと、トナーを貯留するトナー貯留部と、
トナー貯留部から現像ローラにトナーを供給するトナー
供給ローラと、トナーを担持する現像ローラに接して回
転し、現像ローラの表面に担持されるトナーの層厚を所
定の値に規制する層厚規制ローラとを備えた画像形成装
置において、現像ローラの外径d1と層厚規制ローラの
外径d2との比d2/d1が0.75以下であるもので
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image forming apparatus according to the present invention includes a developing roller for carrying toner supplied to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor, a toner reservoir for storing toner,
A layer thickness regulation that rotates in contact with a toner supply roller that supplies toner from the toner reservoir to the development roller and a development roller that carries the toner, and regulates a layer thickness of the toner carried on the surface of the development roller to a predetermined value. The ratio d2 / d1 of the outer diameter d1 of the developing roller and the outer diameter d2 of the layer thickness regulating roller is 0.75 or less.

【0020】これによって現像ローラ上のトナーの層厚
を適正量に抑え、トナーの帯電量の低下を防止すること
ができる。それゆえ、トナーのカブリや劣化あるいはト
ナーフィルミングによる画質の低下が防止された信頼性
の高い画像形成装置を得ることができる。
Thus, the layer thickness of the toner on the developing roller can be suppressed to an appropriate amount, and a decrease in the charge amount of the toner can be prevented. Therefore, it is possible to obtain a highly reliable image forming apparatus in which the image quality is prevented from deteriorating due to toner fogging or deterioration or toner filming.

【0021】また、本発明に係る画像形成装置は、感光
体上に形成された静電潜像に供給されるトナーを担持す
る現像ローラと、トナーを貯留するトナー貯留部と、ト
ナー貯留部から現像ローラにトナーを供給するトナー供
給ローラと、トナーを担持する現像ローラに接して回転
し、現像ローラの表面のトナーの層厚を所定の値に規制
する層厚規制のローラとを備えた画像形成装置におい
て、現像ローラの回転中心と層厚規制ローラの回転中心
とを結ぶ直線が現像ローラの回転中心を通る垂直線とな
す角度が5°以上であるものである。
Further, the image forming apparatus according to the present invention includes a developing roller for carrying toner supplied to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor, a toner storing section for storing toner, and a toner storing section. An image including a toner supply roller that supplies toner to the developing roller, and a layer thickness-regulating roller that rotates in contact with the developing roller that carries the toner and regulates the layer thickness of the toner on the surface of the developing roller to a predetermined value. In the forming apparatus, an angle formed by a straight line connecting the rotation center of the developing roller and the rotation center of the layer thickness regulating roller with a vertical line passing through the rotation center of the developing roller is 5 ° or more.

【0022】これにより、現像ローラ上のトナーの層厚
を適正量に規制し、トナーの帯電量の低下を防止するこ
とができる。それゆえ、トナーのカブリや劣化あるいは
トナーフィルミングによる画質の低下が防止された信頼
性の高い画像形成装置を得ることができる。
Thus, the thickness of the toner layer on the developing roller can be regulated to an appropriate amount, and a decrease in the charge amount of the toner can be prevented. Therefore, it is possible to obtain a highly reliable image forming apparatus in which the image quality is prevented from deteriorating due to toner fogging or deterioration or toner filming.

【0023】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。図1は本発明の実施の形態における画像形成装置の
断面模式図、図2は図1の画像形成装置における印字時
の現像ローラ周辺の断面模式図である。なお、図2に示
す現像ローラ周辺以外の構成は、図3に示す従来の画像
形成装置の構成と同様であるため、同一番号を付与する
ことにより詳細な説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view around a developing roller during printing in the image forming apparatus of FIG. Since the configuration other than the vicinity of the developing roller shown in FIG. 2 is the same as the configuration of the conventional image forming apparatus shown in FIG. 3, detailed description is omitted by assigning the same numbers.

【0024】図1および図2において、観光体1はアル
ミニウムドラムを基材とし、その外周面上に有機光導電
体が薄膜状に塗布された負帯電型OPCである。
In FIG. 1 and FIG. 2, the tourist object 1 is a negatively charged OPC having an aluminum drum as a base material and an organic photoconductor applied in a thin film on the outer peripheral surface thereof.

【0025】トナー供給ローラ6は、金属製シャフトの
周囲に抵抗値106Ωcm以下の導電性発泡体を形成し
たものである。このトナー供給ローラ6は、外径が14
mmであり、現像ローラ10に対して0.5mmの食い
込み量をもって接しており、トナー9を現像ローラ10
に供給するとともに、現像されずに残存したトナー9を
現像ローラ10から掻き落とす機能を有している。ま
た、トナー供給ローラ6の金属製シャフトにはトナー供
給バイアス電源11が保護抵抗12を介して接続されて
いる。
The toner supply roller 6 is formed by forming a conductive foam having a resistance value of 10 6 Ωcm or less around a metal shaft. This toner supply roller 6 has an outer diameter of 14
mm, and is in contact with the developing roller 10 with a bite amount of 0.5 mm.
And has a function of scraping off the toner 9 remaining without being developed from the developing roller 10. A toner supply bias power supply 11 is connected to a metal shaft of the toner supply roller 6 via a protection resistor 12.

【0026】現像ローラ10は、金属性シャフトを基材
としてその外周面上に抵抗値106Ωcmの導電性弾性
部材であるシリコーンゴムを形成した単層構造を有して
いる。現像ローラ10の金属製シャフトには現像バイア
ス電源16が接続されている。この現像ローラ10のゴ
ム硬度は5〜60度の範囲が好ましく、また表面粗さは
7μmRz以下が好ましい。現像ローラ10の平滑性が
高い方が均一にトナーの薄層を形成することができるか
らである。
The developing roller 10 has a single-layered structure in which a metallic shaft is used as a base material and silicone rubber, which is a conductive elastic member having a resistance value of 10 6 Ωcm, is formed on the outer peripheral surface thereof. A developing bias power supply 16 is connected to a metal shaft of the developing roller 10. The rubber hardness of the developing roller 10 is preferably in the range of 5 to 60 degrees, and the surface roughness is preferably 7 μmRz or less. This is because the higher the smoothness of the developing roller 10, the more uniformly a thin layer of toner can be formed.

【0027】層厚規制ローラ13はステンレスなどの金
属ローラであるが、必要に応じてその外周にシリコーン
樹脂やウレタン樹脂を塗布してもよい。また、層厚規制
ローラ13には付着したトナーを掻き取るためのステン
レスからなる厚さ50μmのスクレーパが取り付けられ
ている。
Although the layer thickness regulating roller 13 is a metal roller such as stainless steel, a silicone resin or a urethane resin may be applied to the outer periphery thereof if necessary. The layer thickness regulating roller 13 is provided with a 50 μm thick scraper made of stainless steel for scraping off the adhered toner.

【0028】層厚規制ローラ13は現像ローラ10に対
して50〜400μm、好ましくは100〜200μm
の食い込み量をもって現像ローラ10に接している。こ
れにより、現像ローラ10のトナー9の層厚が規制され
る。また、層厚規制ローラ13は現像ローラ10の回転
方向と同じ方向に回転しており、現像ローラ10に対す
る周速比は0.1〜0.3に設定されている。この周速
比が0.1未満では現像ローラ10上のトナー9の層厚
規制力が低下する。また、逆に周速比が0.3を越える
と、トナー9に対するストレスが増大し、トナー9の劣
化や現像ローラ10あるいは層厚規制ローラ13へのト
ナーフィルミングが発生してしまう。
The thickness regulating roller 13 is 50 to 400 μm, preferably 100 to 200 μm with respect to the developing roller 10.
With the developing roller 10. Thereby, the layer thickness of the toner 9 of the developing roller 10 is regulated. The layer thickness regulating roller 13 rotates in the same direction as the rotation direction of the developing roller 10, and the peripheral speed ratio with respect to the developing roller 10 is set to 0.1 to 0.3. If the peripheral speed ratio is less than 0.1, the layer thickness regulating force of the toner 9 on the developing roller 10 is reduced. Conversely, if the peripheral speed ratio exceeds 0.3, the stress on the toner 9 increases, and the deterioration of the toner 9 and toner filming on the developing roller 10 or the layer thickness regulating roller 13 occur.

【0029】現像ローラ9上のトナー層厚は0.2〜
1.0mg/cm2、好ましくは0.4〜0.6mg/
cm2に設定される。現像ローラ10と層厚規制ローラ
13との接触部ではトナー9の帯電が行われており、ト
ナーの層厚が0.6mg/cm 2を越えるとトナー9の
帯電が不十分となり、トナー帯電量が低下してカブリが
発生し易くなる。特に、トナーの層厚が1.0mg/c
2を超えるとその傾向が著しくなり好ましくない。ま
た、逆に層厚が0.4mg/cm2未満では、印字画像
における画像濃度が薄くなり、特に0.2mg/cm2
未満では急激に画像濃度が薄くなり好ましくない。
The thickness of the toner layer on the developing roller 9 is 0.2 to
1.0mg / cmTwo, Preferably 0.4 to 0.6 mg /
cmTwoIs set to Developing roller 10 and layer thickness regulating roller
The toner 9 is charged at the contact portion with the toner 13, and
The thickness of the layer is 0.6mg / cm TwoOver the toner 9
Insufficient charging, toner charge decreases and fog
It is easy to occur. Particularly, when the layer thickness of the toner is 1.0 mg / c
mTwoWhen it exceeds, the tendency becomes remarkable and is not preferable. Ma
Conversely, the layer thickness is 0.4 mg / cmTwoIf less than, print image
, The image density becomes thin, especially 0.2 mg / cmTwo
If it is less than 1, the image density sharply decreases, which is not preferable.

【0030】図2において、破線Bは現像時における現
像ローラ10の回転中心を通る垂直線を示し、破線Cは
現像ローラ10の回転中心と層厚規制ローラ13の回転
中心とを結ぶ直線を示し、θは破線Bと破線Cとのなす
角度を示している。
In FIG. 2, a broken line B indicates a vertical line passing through the center of rotation of the developing roller 10 during development, and a broken line C indicates a straight line connecting the center of rotation of the developing roller 10 and the center of rotation of the layer thickness regulating roller 13. , Θ indicate the angle between the broken line B and the broken line C.

【0031】転写器23はタングステンワイヤからなる
転写線23aと金属製のシールド板23bとからなり、
クリーナ部はクリーニングブレード27とトナー回収容
器28とからなる。トナー9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
御剤などを均一に分散させたもので負帯電トナーを使用
する。現像バイアス電源16のバイアス電圧値は−30
0V、層厚規制ローラ13へのバイアス電源14の電圧
値は−300V、トナー供給バイアス電源11のバイア
ス電圧値は+300V、保護抵抗12の抵抗値は22M
Ωである。
The transfer unit 23 includes a transfer wire 23a made of a tungsten wire and a metal shield plate 23b.
The cleaner section includes a cleaning blade 27 and a toner collection container 28. The toner 9 is a non-magnetic one-component toner, and is made of a polyester resin in which carbon, wax, a charge control agent and the like are uniformly dispersed, and uses a negatively charged toner. The bias voltage value of the developing bias power supply 16 is -30.
0 V, the voltage value of the bias power supply 14 to the layer thickness regulating roller 13 is -300 V, the bias voltage value of the toner supply bias power supply 11 is +300 V, and the resistance value of the protection resistor 12 is 22 M.
Ω.

【0032】以上のように構成された画像形成装置にお
いて、以下にその動作について説明する。
The operation of the image forming apparatus configured as described above will be described below.

【0033】プロセス速度は96mm/秒、現像ローラ
10の周速度は192mm/秒で、感光体1に対する周
速比は2である。また、層厚規制ローラ13は現像ロー
ラ10に対して、200μmの食い込み量をもって現像
ローラ10の回転方向と同方向に周速比0.2で接触回
転している。
The process speed is 96 mm / sec, the peripheral speed of the developing roller 10 is 192 mm / sec, and the peripheral speed ratio to the photosensitive member 1 is 2. The layer thickness regulating roller 13 rotates in contact with the developing roller 10 at a peripheral speed ratio of 0.2 in the same direction as the rotating direction of the developing roller 10 with a bite amount of 200 μm.

【0034】トナー供給ローラ6の周速度は132mm
/秒である。感光体1、現像ローラ10およびトナー供
給ローラ6の回転方向はそれぞれ図1に示す矢印方向と
なっており、各接触部において摩擦接触の状態となって
いる。
The peripheral speed of the toner supply roller 6 is 132 mm
/ Sec. The rotation directions of the photoconductor 1, the developing roller 10, and the toner supply roller 6 are in the directions of arrows shown in FIG. 1, respectively, and the respective contact portions are in frictional contact.

【0035】帯電器2により感光体1を−700Vに均
一帯電させ、画像信号に応じて感光体1を露光光学系3
から照射される露光光線4で選択的に露光することによ
り、露光されなかった部分の電位が−700V、露光さ
れた部分の電位が約−100Vとなり、感光体1上に静
電潜像が形成される。
The photoreceptor 1 is uniformly charged to -700 V by the charger 2, and the photoreceptor 1 is exposed to an exposure optical system 3 in accordance with an image signal.
, The potential of the unexposed portion becomes -700 V and the potential of the exposed portion becomes about -100 V, and an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 1. Is done.

【0036】トナー9は、トナー撹拌部材8により撹拌
搬送された後、トナー供給ローラ6によりトナー担持体
である現像ローラ10の表面に供給される。さらに、層
厚規制ローラ13によりトナーの層厚が規制されるとと
もに、摩擦帯電されて現像ローラ10の外周面上に薄層
状態に形成される。その後、現像バイアス電源16によ
り印加される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9を転移付着させて静電潜
像を顕像化する。
After the toner 9 is stirred and conveyed by the toner stirring member 8, the toner 9 is supplied to the surface of the developing roller 10 as a toner carrier by the toner supply roller 6. Further, the layer thickness of the toner is regulated by the layer thickness regulating roller 13, and the toner is frictionally charged to form a thin layer on the outer peripheral surface of the developing roller 10. Thereafter, the toner 9 is transferred and adhered to a portion of the photoconductor 1 where the electrostatic latent image is formed by a bias voltage applied by the developing bias power supply 16 to visualize the electrostatic latent image.

【0037】次に、タングステンワイヤからなる転写線
23aへ1kVの電圧を印加することによってコロナ放
電を起こし、記録紙18上に感光体1上のトナー像を転
写する。記録紙18上に転写されたトナー像はヒートロ
ーラ24と加圧ローラ25とで構成された定着器26に
よって加圧をおよび加熱されて記録紙18に定着され
る。これにより、印字が完了する。
Next, a corona discharge is caused by applying a voltage of 1 kV to the transfer line 23a made of a tungsten wire, and the toner image on the photosensitive member 1 is transferred onto the recording paper 18. The toner image transferred onto the recording paper 18 is pressed and heated by a fixing device 26 composed of a heat roller 24 and a pressure roller 25 and is fixed on the recording paper 18. Thereby, printing is completed.

【0038】上記の画像形成装置において、現像ローラ
10上のトナー層厚M/A(mg/cm2)が最適な値
となるような現像ローラ10の外径d1と層厚規制ロー
ラ13の外径d2の比d2/d1を決定するために実験
を行なった。その実験結果を(表1)および(表2)に
示す。
In the above image forming apparatus, the outer diameter d1 of the developing roller 10 and the outer diameter of the layer thickness regulating roller 13 are adjusted so that the toner layer thickness M / A (mg / cm 2 ) on the developing roller 10 becomes an optimum value. An experiment was performed to determine the ratio d2 / d1 of the diameter d2. The experimental results are shown in (Table 1) and (Table 2).

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】以上の結果より、現像ローラ10の外径d
1と層厚規制ローラ13の外径d2の比d2/d1をd
2/d1≦0.75とすれば、適正なトナー層厚0.5
mg/cm2付近の値を得ることができた。
From the above results, the outer diameter d of the developing roller 10
1 and the ratio d2 / d1 of the outer diameter d2 of the layer thickness regulating roller 13 to d
If 2 / d1 ≦ 0.75, an appropriate toner layer thickness of 0.5
A value around mg / cm 2 could be obtained.

【0042】また、現像ローラ10上のトナー層厚M/
A(mg/cm2)が最適となるような層厚規制ローラ
13の配置位置を求める実験を行なった。ここで、θは
図2における現像ローラ10の回転中心と層厚規制ロー
ラ13の回転中心とを結ぶ直線が現像時の現像ローラ1
0の回転中心を通る垂直線となす角度である。そして、
θを種々の値とした場合のトナーの層厚M/Aを求め
た。その実験結果を(表3)に示す。
Further, the toner layer thickness M /
An experiment was performed to determine the position of the layer thickness regulating roller 13 so that A (mg / cm 2 ) was optimal. Here, θ is a straight line connecting the rotation center of the developing roller 10 and the rotation center of the layer thickness regulating roller 13 in FIG.
This is an angle formed with a vertical line passing through the center of rotation of 0. And
The layer thickness M / A of the toner when θ was set to various values was determined. The experimental results are shown in (Table 3).

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】上記の結果より、θ≧5°とすれば適正な
トナー層厚0.5mg/cm2付近の値を得ることがで
きた。
From the above results, it was possible to obtain an appropriate toner layer thickness around 0.5 mg / cm 2 when θ ≧ 5 °.

【0045】上記のような結果から、より好ましい例と
して現像ローラ10の外径d1=18mm、層厚規制ロ
ーラ13の外径d2=12mm、θ=7°に設定された
画像記録装置が得られる。
From the above results, an image recording apparatus in which the outer diameter d1 of the developing roller 10 is set to 18 mm, the outer diameter d2 of the layer thickness regulating roller 13 is set to 12 mm, and θ = 7 ° is obtained as a more preferable example. .

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように本発明は、現像ローラの外
径d1と層厚規制ローラの外径d2の比d2/d1を、
d2/d1≦0.75として現像ローラに対する層厚規
制ローラの相対的な曲率を大きくすることにより現像ロ
ーラ上のトナーの機械的な層厚規制力を向上させ、これ
によって現像ローラ上のトナーの過多によるトナー帯電
量の低下を抑制し、カブリなどの発生を防止して信頼性
の高い画像形成装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the ratio d2 / d1 of the outer diameter d1 of the developing roller and the outer diameter d2 of the layer thickness regulating roller is determined as follows.
By increasing the relative curvature of the layer thickness regulating roller with respect to the developing roller with d2 / d1 ≦ 0.75, the mechanical layer thickness regulating force of the toner on the developing roller is improved, and thereby the toner on the developing roller is regulated. It is possible to obtain a highly reliable image forming apparatus by suppressing a decrease in the toner charge amount due to an excessive amount and preventing the occurrence of fog and the like.

【0047】また、現像ローラの回転中心と層厚規制ロ
ーラの回転中心とを結ぶ直線が現像ローラの回転中心を
通る垂直線となす角度θが、θ≧5°となるように現像
ローラと層厚規制ローラとを相対配置することにより、
トナーに働く重力を利用して効果的なトナー層厚規制を
行なうことができる。これにより、現像ローラ上のトナ
ー過多によるトナー帯電量の低下を抑制し、それによっ
てカブリなどの発生を防止することができる。また、現
像ローラと層厚規制ローラとで形成される楔部へのトナ
ー滞留を防止することができ、滞留トナーが繰り返し受
けるストレスによるトナーの劣化や、現像ローラおよび
層厚規制ローラへのトナーフィルミングを防止すること
ができる。
Further, the angle between a straight line connecting the rotation center of the developing roller and the rotation center of the layer thickness regulating roller to a vertical line passing through the rotation center of the developing roller is θ such that θ ≧ 5 °. By arranging the thickness regulating roller relatively,
An effective toner layer thickness regulation can be performed by utilizing gravity acting on the toner. As a result, it is possible to suppress a decrease in the toner charge amount due to an excessive amount of toner on the developing roller, thereby preventing the occurrence of fog or the like. Further, it is possible to prevent the toner from staying in the wedge formed by the developing roller and the layer thickness regulating roller. It is possible to prevent ming.

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

【図1】本発明の実施の形態における画像形成装置の断
面模式図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の画像形成装置における印字時の現像ロー
ラ周辺の断面模式図
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view around a developing roller during printing in the image forming apparatus of FIG. 1;

【図3】従来の画像形成装置の断面模式図FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional image forming apparatus.

【図4】従来の画像形成装置における印字時の現像ロー
ラ周辺の断面模式図
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view around a developing roller during printing in a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体 5 現像器 6 トナー供給ローラ 7 トナーホッパー 9 トナー 10 現像ローラ 13 層厚規制ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 5 Developing device 6 Toner supply roller 7 Toner hopper 9 Toner 10 Developing roller 13 Layer thickness regulating roller

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】感光体上に形成された静電潜像へ供給され
るトナーを担持する現像ローラと、前記トナーを貯留す
るトナー貯留部と、前記トナー貯留部のトナーを前記現
像ローラに供給するトナー供給ローラと、トナーを担持
する前記現像ローラに接して回転し、前記現像ローラの
表面の前記トナーの層厚を所定の値に規制する層厚規制
ローラとを備えた画像形成装置において、前記現像ロー
ラの外径d1と前記層厚規制ローラの外径d2との比d
2/d1が0.75以下であることを特徴とする画像形
成装置。
A developing roller for carrying a toner to be supplied to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor; a toner storing section for storing the toner; and supplying the toner from the toner storing section to the developing roller. An image forming apparatus comprising: a toner supply roller that rotates, a layer thickness regulating roller that rotates in contact with the developing roller that carries toner, and regulates a layer thickness of the toner on a surface of the developing roller to a predetermined value. The ratio d between the outer diameter d1 of the developing roller and the outer diameter d2 of the layer thickness regulating roller.
An image forming apparatus wherein 2 / d1 is 0.75 or less.
【請求項2】感光体上に形成された静電潜像に供給され
るトナーを担持する現像ローラと、トナーを貯留するト
ナー貯留部と、前記トナー貯留部から前記現像ローラに
前記トナーを供給するトナー供給ローラと、トナーを担
持する前記現像ローラに接して回転し、前記現像ローラ
の表面の前記トナーの層厚を所定の値に規制する層厚規
制ローラとを備えた画像形成装置において、前記現像ロ
ーラの回転中心と前記層厚規制ローラの回転中心とを結
ぶ直線が前記現像ローラの回転中心を通る垂直線となす
角度が5°以上であることを特徴とする画像形成装置。
2. A developing roller for carrying toner supplied to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor, a toner storing section for storing toner, and supplying the toner from the toner storing section to the developing roller. An image forming apparatus comprising: a toner supply roller that rotates, a layer thickness regulating roller that rotates in contact with the developing roller that carries toner, and regulates a layer thickness of the toner on a surface of the developing roller to a predetermined value. An image forming apparatus, wherein an angle between a straight line connecting the rotation center of the developing roller and the rotation center of the layer thickness regulating roller to a vertical line passing through the rotation center of the developing roller is 5 ° or more.
JP33387797A 1997-12-04 1997-12-04 Image forming device Pending JPH11167275A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7215911B2 (en) 2003-12-29 2007-05-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus having subsidiary charge roller

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US7215911B2 (en) 2003-12-29 2007-05-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus having subsidiary charge roller

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