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JP4377441B2 - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Developing device, process cartridge, and image forming apparatus Download PDF

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JP4377441B2 JP2008182845A JP2008182845A JP4377441B2 JP 4377441 B2 JP4377441 B2 JP 4377441B2 JP 2008182845 A JP2008182845 A JP 2008182845A JP 2008182845 A JP2008182845 A JP 2008182845A JP 4377441 B2 JP4377441 B2 JP 4377441B2
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developer
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弘 池口
康雄 三好
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Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられる現像装置、プロセスカートリッジ及びこれらを用いる画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device used for image formation by an electrostatic copying process such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, a process cartridge, and an image forming apparatus using these.

従来の電子写真方式における現像装置では、現像装置筐体内にてトナー等の現像剤を攪拌し、帯電させた後、現像剤を現像剤担持体に搬送している。現像剤担持体上に導かれた前記現像剤は、現像剤規制部材によって現像剤搬送量を一定に規制された後に、現像剤担持体と潜像担持体との再近接領域である現像領域に導かれ、潜像担持体上への現像が行われる。その際、現像剤担持体上の現像剤は一様に帯電していることが理想的であるが、中には十分に帯電されないものもある。さらに、現像剤と現像剤担持体、供給部材との間で摩擦帯電するが、これによって供給部材等はトナーと逆の電荷が蓄積する傾向にある。このために、現像剤と供給部材等の間の摩擦帯電で、トナーの単位重量当たりの帯電量が低くなる傾向にある。これらの、低帯電量のトナーが現像剤規制部材を通過すると、現像剤担持体から飛び出して機内に浮遊し、本体機内や記録紙を汚染してしまう。特に、最近は、現像装置の筐体に樹脂が用いられることが多く、これらの樹脂に浮遊したトナーが付着すると、次に浮遊するトナーを反発して機内に飛散するトナー量が増加するという問題がある。   In a conventional electrophotographic developing device, a developer such as toner is stirred and charged in a developing device housing, and then the developer is conveyed to a developer carrying member. The developer guided onto the developer carrier is regulated in the development area, which is a re-close area between the developer carrier and the latent image carrier, after the developer conveyance amount is regulated to be constant by the developer regulation member. Then, development is performed on the latent image carrier. At that time, the developer on the developer carrying member is ideally charged uniformly, but some of the developer is not sufficiently charged. Furthermore, frictional charging is performed between the developer, the developer carrier, and the supply member, and as a result, the supply member and the like tend to accumulate charges opposite to the toner. For this reason, the amount of charge per unit weight of the toner tends to be low due to frictional charging between the developer and the supply member. When these low-charge toners pass through the developer regulating member, they jump out of the developer carrying member and float in the apparatus, contaminating the main body and the recording paper. In particular, recently, resin is often used for the housing of the developing device, and when floating toner adheres to these resins, the amount of toner that repels the next floating toner and scatters in the machine increases. There is.

また、現像剤の帯電量の低下に伴い、現像剤のトナーに外添されている外添剤が遊離しやすくなる。この遊離した外添剤が、現像装置外に遊離し像担持体上に付着すると、非常に粒径が小さいために付着力が強く、かつ、硬いために、ブレード等のクリーニング部材の圧力で像担持体表面に埋め込まれ、これを起点としてトナーが付着し、成長して黒スジになる。この黒スジが、画像上にはベタ部の白スジになって表れ、画像品位が低下するとう問題がある。
また、弱帯電量の現像剤が増加するに従い、逆極性であって、低い帯電量の現像剤も増加する傾向にあり、これらが現像剤担持体によって現像領域に搬送されると、画像上に地汚れが発生し、画像品位が低下するという問題がある。
Further, as the charge amount of the developer decreases, the external additive externally added to the toner of the developer is likely to be liberated. When the released external additive is released to the outside of the developing apparatus and adheres to the image carrier, the particle size is very small and the adhesion is strong and hard, so the image is applied with the pressure of a cleaning member such as a blade. The toner is embedded on the surface of the carrier, and the toner adheres and grows from this as a starting point to become black stripes. The black stripes, is on the image appears turned white streaks in the solid portion, image quality is a problem that will have the drops.
Further, as the weakly charged developer increases, the developer having a reverse polarity and a low charged amount also tends to increase, and when these are conveyed to the development area by the developer carrier, There is a problem that background stains occur and the image quality deteriorates.

これらの問題点に対して、現像剤の飛散や漏出を防止する方法として、従来では現像剤担持体の端部や現像領域の近傍を可能な限りケースやシール部材によって覆ったうえ、吸引手段や、現像剤回収部材を用いる方法などが知られている。例えば、特許文献1及び特許文献2では、現像スリーブの下方で現像剤シール部材を現像スリーブに当接せしめ、現像スリーブと現像剤シール部材の摺接部の幅を2.0mm以下に、また、現像容器の下部の内壁から上記現像剤シール部材までの間隔を上記摺接部近傍に設定する現像装置が開示されている。しかし、シール部材で現像装置から画像形成装置本体内への現像剤、トナーの浮遊を抑制することができるが、現像剤の帯電量の低下を防止することができない。
また、特許文献3では、現像装置内の現像ローラとトナー供給ローラと現像ブレードを有する空間と、トナー搬送部材を備え、トナーを収容するトナー収容部を仕切り板によって仕切り、現像ローラとトナー供給ローラと現像ブレードを有する空間に、これらの部材に近接する近接部材を設けて空間の容積を小さくする現像装置が開示されている。しかし、シール部材で現像装置から画像形成装置本体内への現像剤、トナーの浮遊を抑制することができるが、その効果は十分ではない。
また、特許文献4及ぶ特許文献5では、現像ローラと回収ローラとの近接領域における現像ローラと回収ローラとの電位差がパッシェン則による放電電圧よりも小さくなるよう電源は回収ローラバイアス電源の少なくとも一方の駆動を制御する現像装置が開示されている。しかし、これらは現像ローラの現像バイアスとも兼用しており、制御機構が必要であり、かつ、制御が複雑になるという問題がある。
As a method for preventing the scattering and leakage of the developer with respect to these problems, conventionally, the edge of the developer carrier and the vicinity of the development region are covered with a case or a seal member as much as possible, and suction means or A method using a developer recovery member is known. For example, in Patent Document 1 and Patent Document 2, the developer seal member is brought into contact with the development sleeve below the development sleeve, and the width of the sliding contact portion between the development sleeve and the developer seal member is set to 2.0 mm or less. A developing device is disclosed that sets the distance from the inner wall of the lower part of the developing container to the developer seal member in the vicinity of the sliding contact portion. However, although the seal member can suppress the floating of the developer and toner from the developing device into the image forming apparatus main body, it cannot prevent the charge amount of the developer from being lowered.
In Patent Document 3, a space having a developing roller, a toner supply roller, and a developing blade in a developing device, a toner conveying member, and a toner container that stores toner is partitioned by a partition plate, and the developing roller and the toner supply roller And a developing device for reducing the volume of the space by providing a proximity member close to these members in the space having the developing blade. However, the seal member can suppress the floating of the developer and toner from the developing device into the image forming apparatus main body, but the effect is not sufficient.
Further, in Patent Document 4 and Patent Document 5, the power supply is at least one of the collection roller bias power supply so that the potential difference between the development roller and the collection roller in the adjacent region between the development roller and the collection roller is smaller than the discharge voltage according to Paschen's law. A developing device that controls driving is disclosed. However, these are also used as the developing bias of the developing roller, and there is a problem that a control mechanism is necessary and the control becomes complicated.

特開平6−83182号公報JP-A-6-83182 特開2002−268380号公報JP 2002-268380 A 特開2001−42640号公報JP 2001-42640 A 特開2003−140451号公報JP 2003-140451 A 特開平11−119546号公報JP 11-119546 A

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、現像剤担持体上の現像剤の帯電量が経時的に低下するのを防いで、画像形成装置内へのトナー飛散を防止する簡単な部材を備える現像装置、プロセスカートリッジ及びこれらを用いる画像形成装置を提供することである。
また、その課題は、現像剤の帯電量の低下を防ぐことで、逆極性の現像剤の発生を抑え、高品位の画像を得ることができる簡単な部材を備える現像装置、プロセスカートリッジ及びこれらを用いる画像形成装置を提供することである。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to prevent the charge amount of the developer on the developer carrying member from decreasing with time, and to prevent the toner into the image forming apparatus. It is an object of the present invention to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus using them, each including a simple member for preventing scattering.
In addition, the problem is that a developing device, a process cartridge, and the like including a simple member capable of suppressing the generation of a developer having a reverse polarity and obtaining a high-quality image by preventing a decrease in the charge amount of the developer. An image forming apparatus to be used is provided.

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の現像装置は、潜像を形成する像担持体に対向して設けられる現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段と、現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制手段と を備える現像装置において、前記現像剤は、非磁性一成分現像剤であり、前記供給手段は、前記現像剤担持体に当接して非磁性一成分現像剤を供給する供給ローラであり、前記現像装置には、前記供給ローラに対向するように供給ローラ軸方向に渡って、かつ前記供給ローラ上の現像剤層に接触するように、金属板が供給ローラに近接して設けられ、該金属板と前記供給手段の軸を導通可能とし、かつそれらの間を同電位にすることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、現像剤担持体の軸と現像剤担持体の表面の間の電気抵抗、供給手段の軸と供給手段の表面の間の電気抵抗、規制手段の軸と規制手段の表面の間の電気抵抗がいずれも11(LogΩ)以下であることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記供給手段は、導電性の発泡体又はブラシで表面が形成されていることを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
The developing device of the present invention includes a developer carrying member provided opposite to an image carrying member that forms a latent image, a supply unit that supplies the developer to the developer carrying member, and a developer amount on the developer carrying member. In the developing device, the developer is a non-magnetic one-component developer, and the supply means supplies the non-magnetic one-component developer in contact with the developer carrier. A metal plate disposed adjacent to the supply roller in the axial direction of the supply roller so as to face the supply roller and in contact with the developer layer on the supply roller. provided, to allow conduction to the axis of the supply means and the metal plate, and characterized by a between them at the same potential.
Further, the developing device of the present invention further includes an electric resistance between the shaft of the developer carrying member and the surface of the developer carrying member, an electric resistance between the shaft of the supplying unit and the surface of the supplying unit, and a shaft of the regulating unit. The electrical resistance between the surfaces of the regulating means is all 11 (LogΩ) or less.
The developing device of the present invention is further characterized in that the supply means has a surface formed of a conductive foam or brush.

また、本発明の現像装置は、さらに、前記金属板は、供給手段に近接又は当接する部分の表面の粗さRzが、トナーの体積平均粒径の1/2以下であることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記金属板は、供給手段に当接するシール部材を備えることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記金属板は、現像剤担持体に当接するシール部材を備えることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記金属板は、現像装置筐体側壁に設ける孔部又は凹部に設ける導電材料で現像装置外部の電気回路に接続させていることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記金属板は、現像装置筐体上壁に固定することを特徴とする。
Further, the developing device of the present invention is characterized in that the metal plate has a surface roughness Rz of a portion close to or in contact with the supply means that is 1/2 or less of a volume average particle diameter of the toner. .
In the developing device of the present invention, the metal plate further includes a seal member that abuts against the supply unit.
In the developing device of the present invention, the metal plate further includes a seal member that contacts the developer carrier.
Further, the developing device of the present invention is characterized in that the metal plate is connected to an electric circuit outside the developing device by a conductive material provided in a hole or a recess provided in the side wall of the developing device casing.
The developing device of the present invention is further characterized in that the metal plate is fixed to the upper wall of the developing device housing.

本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、潜像を形成する像担持体と潜像を現像する現像装置とを一体に支持し、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、潜像を形成する像担持体に対向して設けられる現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段と、現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制手段とを備える現像装置であって、前記現像剤は、非磁性一成分現像剤であり、前記供給手段は、前記現像剤担持体に当接して非磁性一成分現像剤を供給する供給ローラであり、前記現像装置には、前記供給ローラに対向するように供給ローラ軸方向に渡って、かつ前記供給ローラ上の現像剤層に接触するように、金属板が供給ローラに近接して設けられ、該金属板と前記供給手段の軸を導通可能とし、かつそれらの間を同電位にする、現像装置を用いることを特徴とする。 The process cartridge of the present invention integrally supports at least an image carrier that forms a latent image and a developing device that develops the latent image, and is detachable from the image forming apparatus. a developer carrying member provided opposite to the image bearing member to form a Ru comprises a supply means for supplying the developer to the developer carrying member, and a regulating means for regulating the amount of developer on the developer carrying member In the developing device, the developer is a non-magnetic one-component developer, and the supply unit is a supply roller that contacts the developer carrier and supplies the non-magnetic one-component developer, the device, over a feed roller axis direction so as to face the feed roller, and to be in contact with the developer layer on the feed roller, the metal plates are provided near the feed roller, the metal sheet And the supply And conductively axis stage, and the between them at the same potential, it characterized by using a developing apparatus.

本発明の画像形成装置は、潜像を形成する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、像担持体又は中間転写体をクリーニングするクリーニング装置と、記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、前記現像装置は、潜像を形成する像担持体に対向して設けられる現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段と、現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制手段とを備える現像装置であって、前記現像剤は、非磁性一成分現像剤であり、前記供給手段は、前記現像剤担持体に当接して非磁性一成分現像剤を供給する供給ローラであり、前記現像装置には、前記供給ローラに対向するように供給ローラ軸方向に渡って、かつ前記供給ローラ上の現像剤層に接触するように、金属板が供給ローラに近接して設けられ、該金属板と供給手段の軸を導通可能とし、かつそれらの間を同電位にする、現像装置であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、少なくとも、潜像を形成する像担持体と潜像を現像する現像装置とを一体に支持し、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジを用いることを特徴とする。
An image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that forms a latent image, a charging device that uniformly charges the surface of the image carrier, and the surface of the charged image carrier is exposed based on image data to form a latent image. An exposure device for writing, a developing device for supplying toner to the latent image formed on the surface of the image carrier to make it visible, and a recording medium after transferring the visible image on the surface of the image carrier directly or to an intermediate transfer member In the image forming apparatus, the developing device forms a latent image. The image forming apparatus includes a transfer device that transfers the toner image, a cleaning device that cleans the image carrier or the intermediate transfer member, and a fixing device that fixes the toner image on the recording medium. a developer carrying member provided opposite to the image bearing member, a supply means for supplying the developer to the developer carrying member, a developing device Ru and a regulating means for regulating the amount of developer on the developer carrying member there are, the developer is non-magnetic one-component An image agent, said supply means, said developer carrying member is the feed roller for supplying the contact with the non-magnetic one-component developer, wherein the developing apparatus, the supply roller shaft so as to face the feed roller A metal plate is provided close to the supply roller so as to cross the direction and contact the developer layer on the supply roller , and the metal plate and the shaft of the supply means can be conducted, and between them the same potential, you being a developing device.
The image forming apparatus of the present invention further uses at least an image carrier that forms a latent image and a developing device that develops the latent image, and uses a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus. It shall be the feature.

本発明は、上記解決するための手段によって、画像形成装置における現像装置で、長期にわたる画像形成に使用しても、トナー帯電量の低下を防止して、画像濃度が高く、地汚れのない高品位の画像を提供することができる。また、これを用いることで、トナー飛散を抑えて機内汚れの発生しないプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, by the means for solving the above problems, even if the developing device in the image forming apparatus is used for image formation over a long period of time, the toner charge amount is prevented from being lowered, the image density is high, and there is no background stain. A quality image can be provided. In addition, by using this, it is possible to provide a process cartridge and an image forming apparatus that suppress toner scattering and do not cause internal contamination.

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
図1は、本発明の現像装置の構成を示す概略図である。図2は、本発明の現像装置を用いる画像形成装置の構成を示す概略図である。
図1に示すように、現像剤として非磁性一成分トナー(以下、「トナー」という。)を用いた一成分現像方式の現像装置を示すが、現像剤及び現像装置は、これらに限定されるものではない。
現像装置5は、それぞれ感光体2に向けた開口を有する現像装置筐体50、現像剤担持体としての現像ローラ51、現像ローラ51上にトナーの供給を行う供給手段である供給ローラ52、現像装置筐体50内のトナー収容部56に収容されているトナーを供給ローラ52側に送り出す搬送パドル57そして、現像ローラ51上に当接して現像ローラ51に担持されたトナーの層厚を規制し所定の層厚のトナー層を形成するための現像剤層規制手段としての規制ローラ53などを有している。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the developing device of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus using the developing device of the present invention.
As shown in FIG. 1, a developing device of a one-component developing system using a non-magnetic one-component toner (hereinafter referred to as “toner”) as a developer is shown, but the developer and the developing device are limited to these. It is not a thing.
The developing device 5 includes a developing device housing 50 having an opening toward the photosensitive member 2, a developing roller 51 as a developer carrying member, a supply roller 52 that is a supply unit that supplies toner onto the developing roller 51, and development. Conveying paddle 57 that feeds the toner contained in the toner containing portion 56 in the apparatus housing 50 to the supply roller 52 side, and contacts the developing roller 51 to regulate the layer thickness of the toner carried on the developing roller 51. A regulating roller 53 is provided as a developer layer regulating means for forming a toner layer having a predetermined layer thickness.

現像ローラ51は、現像装置筐体50の開口から一部が露出して現像時には所定の線速で矢印の反時計方向に回転可能に設置されており、トナーを現像ローラ51表面に担持して感光体2との当接部である現像位置に搬送し、感光体2上に形成された潜像を現像する。供給ローラ52は、現像ローラ51に所定の圧力で当接されている。現像ローラ51は、支持部として金属の軸を用いている。
また、供給ローラ52は、現像ローラ51が当接され、現像ローラ51に供給するトナーの量が規制されるようになっている。また、搬送パドル57は、矢印反時計方向に回転可能に設置されており、この回転によりトナーを供給ローラ52側へ送り出す。各搬送パドルの材質としては、例えばポリプロピレン等のやわらかく弾性を有するものを用いることができ、その弾性を利用して現像装置筐体50の内壁と密着させた状態で回転し、確実にトナーを搬送する。供給ローラ51は、支持部として金属の軸を用いている。
規制ローラ53は、現像ローラ51上のトナーを所定の層厚に規制するとともに、トナー対して摺接することにより、トナーを摩擦帯電する。現像ローラ51上に帯電されたトナーは、感光体2上の静電潜像を現像する。この規制ローラ53は、支持部として金属の軸を用いている。ここで、現像ローラ51上に搬送される現像剤量を規制する規制部材は、ブレード状であってもよい。このブレードには、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等のエラストマーを用いる。これによって、現像剤に過度の負荷をかけることなく、搬送される現像剤量を規制することができる。
The developing roller 51 is partly exposed from the opening of the developing device casing 50 and is installed so as to be rotatable counterclockwise as indicated by an arrow at a predetermined linear speed during development, and carries toner on the surface of the developing roller 51. It is transported to a development position that is a contact portion with the photoconductor 2 and a latent image formed on the photoconductor 2 is developed. The supply roller 52 is in contact with the developing roller 51 with a predetermined pressure. The developing roller 51 uses a metal shaft as a support portion.
The supply roller 52 is in contact with the developing roller 51 so that the amount of toner supplied to the developing roller 51 is regulated. Further, the transport paddle 57 is installed so as to be rotatable in the counterclockwise direction of the arrow, and the toner is sent to the supply roller 52 side by this rotation. As the material of each conveyance paddle, for example, a material having soft elasticity such as polypropylene can be used, and the elasticity is used to rotate the toner in close contact with the inner wall of the developing device casing 50 to reliably convey the toner. To do. The supply roller 51 uses a metal shaft as a support portion.
The regulating roller 53 regulates the toner on the developing roller 51 to a predetermined layer thickness and frictionally charges the toner by slidingly contacting the toner. The toner charged on the developing roller 51 develops the electrostatic latent image on the photoreceptor 2. The restriction roller 53 uses a metal shaft as a support portion. Here, the regulating member that regulates the amount of developer conveyed onto the developing roller 51 may be a blade. The blade is made of an elastomer such as urethane resin or fluorine resin. As a result, the amount of developer conveyed can be regulated without imposing an excessive load on the developer.

ここにおいては、規制ローラ53の表面部の材質として、フッ素樹脂、しコーン樹脂のコーティングを施して用いている。また、規制ローラ53にはスクレーパ53aが当接されており、現像ローラ51との当接部を通過した規制ローラ53の表面のトナーを掻き取るようになっている。また、湿度等の環境変動による現像ローラ51及び規制ローラ53の付勢手段として図示しないスプリングを設け、規制ローラ53を現像ローラ51に対して加圧している。
また、現像ローラ51と現像装置筐体50との隙間からトナーが漏れ出すのを防止するために、現像装置筐体50内面には現像ローラ51表面に先端が当接するように延在した入口シール部材としてのシール55a、55bが設けられている。
Here, as the material of the surface portion of the regulating roller 53, a fluororesin and a corn resin coating are used. Further, a scraper 53 a is in contact with the restriction roller 53, and scrapes off the toner on the surface of the restriction roller 53 that has passed through the contact portion with the developing roller 51. A spring (not shown) is provided as an urging unit for the developing roller 51 and the regulating roller 53 due to environmental fluctuations such as humidity, and presses the regulating roller 53 against the developing roller 51.
Further, in order to prevent toner from leaking from the gap between the developing roller 51 and the developing device casing 50, the inner surface of the developing device casing 50 has an inlet seal extending so that the tip abuts against the surface of the developing roller 51. Seals 55a and 55b as members are provided.

また、現像ローラ51、供給ローラ52に近接又は当接させた金属板54を、現像装置筐体50に設けている。図1に示すように、ここでは、供給ローラ52に当接させている。さらに、現像ローラ51、供給ローラ52、規制ローラ53の少なくともいずれか1つに導通させ、400V以下の電位差を保つ。図3は、金属板と現像ローラ、供給ローラ、規制ローラとの間の導通状態を模式的に示した図である。
現像ローラ51と供給ローラ52、規制ローラ53間でトナーを押圧することで摩擦して、トナーを帯電させている。この帯電では、例えば、トナーが負極性に帯電すると、現像ローラ51、供給ローラ52、規制ローラ53には正極性の電荷が残る。従来、この金属板54が設けられていない現像装置では、この正極性の電荷が蓄積してゆくことで、トナーとの摩擦帯電を阻害して、トナーの負極性の帯電が不十分となり、逆極性のトナー、負極性であっても帯電量の小さい弱帯電トナーが増加する。この弱帯電トナーは、現像ローラ51との間における鏡像力も小さくなるために、回転している現像ローラ51から遊離して浮遊するトナーが発生し、画像形成装置1内を汚してしまう。さらに、逆帯電トナーが地肌部に現像されることで、地汚れが発生する。
Further, a metal plate 54 that is close to or in contact with the developing roller 51 and the supply roller 52 is provided in the developing device casing 50. As shown in FIG. 1, the supply roller 52 is abutted here. Further, it is conducted to at least one of the developing roller 51, the supply roller 52, and the regulating roller 53, and a potential difference of 400 V or less is maintained. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a conductive state between the metal plate and the developing roller, the supply roller, and the regulating roller.
Developing roller 51 and the supply roller 52, and friction of the toner with the pressing to Turkey between the regulating roller 53, and charges the toner. In this charging, for example, if the toner is negatively charged, positive charge remains on the developing roller 51, the supply roller 52, and the regulating roller 53. Conventionally, in a developing device not provided with the metal plate 54, the positive charge is accumulated, thereby inhibiting the frictional charge with the toner, and the negative charge of the toner becomes insufficient. Even a polar toner or a negatively charged toner with a small charge amount increases. Since the weakly charged toner also has a small mirror image force with the developing roller 51, toner that is released from the rotating developing roller 51 and floats is generated, and the inside of the image forming apparatus 1 is soiled. Further, the reversely charged toner is developed on the background portion, thereby causing background staining.

そこで、ここでは、図2及び図3に示すように、金属板54を供給ローラ52に当接させて、供給ローラ52に蓄積する正極性の電荷を、金属板54を通して逃がすようにする。このときに、電気的に浮かした状態では、電荷は流れないが、導通させることで、蓄積する正極性の電荷を供給ローラ52からアースへと流すことができる。これによって、供給ローラ52は、常に電気的に0電位にあり、トナーとの摩擦帯電でトナーを負極性に帯電させることができる。さらに、金属板54と供給ローラ52等との間は、400V以下の電位に保つ。この電位差を設けることで、金属板54と供給ローラ52等に蓄積した電荷に対する駆動力として早期に安定した状態を保つことができる。この電位差は、現像ローラ51とそれに近接する金属板54が、パッシェン則の放電を生じない範囲であるが、画像形成装置1内の雰囲気、温湿度が変化しても又画像形成装置1内に汚れが浮遊していても放電しない範囲として400V以下にする。本発明の現像装置では、金属板54を現像装置内に設けても、放電しない範囲で現像ローラ51等にトナーとの摩擦帯電による電荷を蓄積させることがない。これにより、長期間にわたってトナーの帯電量が低下するのを防止して、また、画像形成装置1内にトナーが飛散するのを防止して、高品位の画像を得ることができる。
このときに、現像ローラ51の層厚を規制する規制ローラ53も導通させることが好ましい。規制ローラ53もトナーと接触しているために摩擦帯電しており、逆極性の電荷が蓄積すると、搬送領域に搬送されるトナーが、逆極性に帯電したり、また、負極性に帯電したトナーが反発力で搬送されなくなり、現像ローラ51上の層厚が低くなることがある。規制ローラ53を導通させておくことで、逆極性の電荷の蓄積を防止することができる。この規制部材としてブレード状のエラストマーを用いても支持部材が導電性であれば、ブレード上に生じた電化の蓄積を、同様に、抑えることができる。
Therefore, here, as shown in FIGS. 2 and 3, the metal plate 54 is brought into contact with the supply roller 52 so that the positive charge accumulated in the supply roller 52 is released through the metal plate 54. At this time, in the electrically floating state, no electric charge flows, but by making it conductive, the accumulated positive electric charge can flow from the supply roller 52 to the ground. As a result, the supply roller 52 is always at an electric potential of 0, and the toner can be negatively charged by frictional charging with the toner. Further, the potential between 400 V and below is maintained between the metal plate 54 and the supply roller 52 and the like. By providing this potential difference, it is possible to maintain a stable state at an early stage as a driving force for charges accumulated in the metal plate 54 and the supply roller 52 and the like. This potential difference is within a range in which the developing roller 51 and the metal plate 54 adjacent thereto do not generate Paschen's law discharge. However, even if the atmosphere, temperature and humidity in the image forming apparatus 1 change, the potential difference is also present in the image forming apparatus 1. Even if dirt is floating, it is set to 400 V or less as a range not to be discharged. In the developing device of the present invention, even if the metal plate 54 is provided in the developing device, the charge due to frictional charging with the toner is not accumulated in the developing roller 51 or the like within a range where no discharge occurs. As a result, the charge amount of the toner can be prevented from decreasing over a long period of time, and the toner can be prevented from scattering in the image forming apparatus 1, thereby obtaining a high-quality image.
At this time, it is preferable that the regulating roller 53 that regulates the layer thickness of the developing roller 51 is also conducted. The regulating roller 53 is also frictionally charged because it is in contact with the toner, and when charge of reverse polarity is accumulated, the toner transported to the transport area is charged with reverse polarity or negatively charged toner. May not be conveyed due to the repulsive force, and the layer thickness on the developing roller 51 may decrease. By keeping the regulating roller 53 conductive, it is possible to prevent the accumulation of charges having a reverse polarity. Even if a blade-shaped elastomer is used as the regulating member, if the support member is conductive, accumulation of electrification generated on the blade can be similarly suppressed.

また、金属板54は、供給ローラ52、現像ローラ51に近接して設けてもよい。近接させた金属板54を設けることで、供給ローラ52等の間に搬送されるトナーに過度の圧力をかけて、粉砕したり、融着させることなく摩擦帯電させることができる。これによって、トナーの帯電量の低下を防止して、高品位の画像を長期間にわたって得ることができる。
また、本発明の現像装置5では、金属板54と現像ローラ51の支持部、供給ローラ52の支持部、規制ローラ53の支持部の中から選択される少なくとも1つのローラの支持部との間で電位差をなくし、同電位にする。トナーとの摩擦帯電は現像ローラ51等との表面で行われるが、現像ローラ51等の軸を同電位にすることで、電荷が偏在するのを防止することができる。また、このときに、各ローラの表面と各軸との間の電気抵抗は、11(LogΩ)以下にする。電気抵抗が大きくなると、電気容量成分が大きくなるために、例えば、現像ローラ51の表面と現像ローラ51の軸の間に電荷が蓄積し、アースに流れず減衰しなくなる。このために、長期の使用によってトナーの帯電量が多少でも低下する。この低下を防止するために電気抵抗は、11LogΩ以下にする。
なお、各ローラ51、52、53表面と各ローラ51、52、53の軸との間の電気抵抗は、以下のようにして行う。始めに、水平においた金属製平板上にローラを置き、このローラの軸両端にそれぞれ100gの荷重をかけながら、金属製平板とローラの軸との間に100Vの電圧を印加しながら電流計で電流値を測定し、電気抵抗を算出する。
Further, the metal plate 54 may be provided close to the supply roller 52 and the developing roller 51. By providing the metal plates 54 close to each other, the toner conveyed between the supply rollers 52 and the like can be frictionally charged without applying excessive pressure to the toner to be crushed or fused. As a result, the toner charge amount can be prevented from being lowered, and a high-quality image can be obtained over a long period of time.
Further, in the developing device 5 of the present invention, between the metal plate 54 and the supporting portion for the developing roller 51, the supporting portion for the supply roller 52, and the supporting portion for at least one roller selected from the supporting portions for the regulating roller 53. To eliminate the potential difference and make it the same potential. The frictional charging with the toner is performed on the surface of the developing roller 51 and the like, but by making the shaft of the developing roller 51 and the like have the same potential, it is possible to prevent the electric charge from being unevenly distributed. At this time, the electrical resistance between the surface of each roller and each shaft is set to 11 (LogΩ) or less. When the electrical resistance increases, the electrical capacitance component increases. For example, charges accumulate between the surface of the developing roller 51 and the shaft of the developing roller 51 and do not flow to the ground and do not attenuate. For this reason, the charge amount of the toner is slightly reduced by long-term use. In order to prevent this decrease, the electric resistance is set to 11 LogΩ or less.
The electrical resistance between the surfaces of the rollers 51, 52, 53 and the shafts of the rollers 51, 52, 53 is performed as follows. First, a roller is placed on a horizontally placed metal flat plate, and an ammeter is applied while applying a voltage of 100 V between the metal flat plate and the roller shaft while applying a load of 100 g to both ends of the roller shaft. Measure the current value and calculate the electrical resistance.

この現像装置5では、現像ローラ51は、表面をアルミニウム、SUS等の金属、又は、これらの金属基地に尿素樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、等が挙げられるが、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等に導電材料を分散させた導電性樹脂で構成する表面を設ける。導電材料は、カーボンブラック、銅粉、アルミニウム粉の金属粉、ジルコニム固溶体、蛍石等のFを含む固溶体、アルミニウムなどのアルカリ金属塩等のイオン導電体を用いることができる。これにより、表面層の電気抵抗を11(LogΩ)以下にする。この表面は、Rzで4μm以下にする。好ましくは2μm以上がよい。Rzが小さいと現像ローラ51上のトナー量が低下し、Rzが大きいとトナー層の均一性が損なわれて画像の濃度にムラが発生する。
供給ローラ52は、金属芯金とウレタン樹脂、シリコーン樹脂、EPDM樹脂等の樹脂に導電材料を分散させた導電性樹脂による発泡体又は繊維状のブラシで構成する表面を設ける。導電材料は、上述した材料を用いる。これにより、表面層の電気抵抗を11(LogΩ)以下にする。
規制ローラ53は、摩擦係数の小さい樹脂である、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂に導電材料を分散させた導電性樹脂を用いる。導電材料は、上述した材料を用いる。これにより、表面層の電気抵抗を11(LogΩ)以下にする。表面粗さも粗すぎるとトナー層ムラとなるため、その粗さは一般的な画像に対してはRzが4μ以下の必要があり、さらに高精細(600dpi以上)の画像の場合には、Rzで2μm以下が望ましいまた、硬度はJIS−6253のs規格で、50°〜85°の範囲を選択するのが良い。
In this developing device 5, the developing roller 51 has a surface made of metal such as aluminum or SUS, or urea resin, melamine resin, urethane resin, silicone resin, fluorine resin, phenol resin, polyamide resin, epoxy resin on these metal bases. And a polyester resin, and the like, but a surface composed of a conductive resin in which a conductive material is dispersed in a melamine resin, a urethane resin, or the like is provided. As the conductive material, carbon black, copper powder, aluminum powder metal powder, zirconium solid solution, solid solution containing F such as fluorite, and ionic conductor such as alkali metal salt such as aluminum can be used. Thereby, the electrical resistance of the surface layer is set to 11 (LogΩ) or less. This surface is 4 μm or less in Rz. Preferably it is 2 μm or more. When Rz is small, the amount of toner on the developing roller 51 is reduced, and when Rz is large, the uniformity of the toner layer is impaired and unevenness in image density occurs.
Feed roller 52 is provided with a surface which consists of a metal cored bar and urethane resins, silicone resins, the resin that by the conductive resin obtained by dispersing a conductive material originating foam or fibrous, such as EPDM resin brush. The above-described material is used as the conductive material. Thereby, the electrical resistance of the surface layer is set to 11 (LogΩ) or less.
The regulation roller 53 uses a conductive resin in which a conductive material is dispersed in a resin such as a fluororesin or a silicone resin, which is a resin having a small friction coefficient. The above-described material is used as the conductive material. Thereby, the electrical resistance of the surface layer is set to 11 (LogΩ) or less. If the surface roughness is too rough, the toner layer will be uneven. Therefore, the roughness should be 4 μm or less for a general image, and in the case of a high definition (600 dpi or more) image, Rz The hardness is preferably 2 μm or less, and the hardness is s-standard of JIS- K 6253, and a range of 50 ° to 85 ° may be selected.

また、この現像装置5では、高精細な画像を得るために、3〜10μmの体積平均粒径のトナーを用いることが好ましい。小径トナーを用いると、画像の解像度が上がり、トナー帯電量が高くなるために地汚れ防止の余裕度アップ、階調再現性の向上という利点があるが、一方、現像ローラ51、供給ローラ52、規制ローラ53からトナーの漏れが発生しやすくなる。これらのローラにシール部材55を設けることで、小粒径トナーを用いたときでもトナー漏れを発生させずに、安定したトナー層を形成することができる。
また、金属板54は、アルミニウム、軟鉄、SUS等の金属を用いる。このとき、金属板54の表面の粗さRzは、トナーの体積平均粒径の1/2以下にする。これは、表面の粗さが1/2を越えると、浮遊したトナーが吸着しやすく、また、一旦吸着すると離脱しにくい。とくに、供給ローラ52、現像ローラ51に当接している場合は離脱しにくいために、圧力を受け続けると変形し融着したような状態になる。これが金属板54全体に生ずると金属板54表面に絶縁膜を設けたのと同じ状態になる。供給ローラ52と金属板54との間を導通させていても、供給ローラ52等の上にあるトナーとの摩擦帯電で生じた電荷は流れず蓄積するために、トナーの帯電量が次第に低下してトナー飛散、画像上の地汚れが発生する。
Further, in the developing device 5, in order to obtain a high-definition image, it is preferable to use toner having a volume average particle diameter of 3 to 10 μm. The use of small-diameter toner has the advantages of increasing the image resolution and increasing the toner charge amount, thereby increasing the margin for preventing scumming and improving the gradation reproducibility. On the other hand, the developing roller 51, the supply roller 52, The toner easily leaks from the regulation roller 53. By providing the seal member 55 on these rollers, a stable toner layer can be formed without causing toner leakage even when toner having a small particle diameter is used.
The metal plate 54 is made of a metal such as aluminum, soft iron, or SUS. At this time, the surface roughness Rz of the metal plate 54 is set to ½ or less of the volume average particle diameter of the toner. This is because when the surface roughness exceeds 1/2, the floating toner is easily adsorbed, and once adsorbed, it is difficult to separate. In particular, when it is in contact with the supply roller 52 and the developing roller 51, it is difficult to detach, so when it continues to receive pressure, it will be deformed and fused. When this occurs on the entire metal plate 54, the state is the same as when an insulating film is provided on the surface of the metal plate 54. Even when the supply roller 52 and the metal plate 54 are electrically connected, the charge generated by frictional charging with the toner on the supply roller 52 or the like does not flow and accumulates, so the charge amount of the toner gradually decreases. Toner scattering and background smudges.

また、図4は、本発明の現像装置における他の実施形態で、金属板と現像ローラ、供給ローラ、規制ローラとの間の導通状態を模式的に示した図であり、(a)は、供給ローラに当接する部分の金属板を付加した図であり、(b)は、金属板を供給ローラの上方ではなく、下方に設けた図である。図4(a)に示すように、供給ローラ52に当接する部分の付加した第2の金属板54aを、トナーの体積平均粒径の1/2以下の表面粗さRzに仕上げたてもよい。また、図4(b)に示すように、付加した第2の金属板54aを供給ローラ52の下方に設けてもよい。
また、図5は、本発明の現像装置に用いる金属板と現像装置外部を電気的に接続する状態を示す構成図である。この金属板54は、現像装置筐体50側壁に孔部又は凹部を設けて、現像装置5外部の電気回路に接続させることができる。孔部又は凹部に合わせて、金属板54に突起状の部分54bを設けて外部に接続してもよいし、外部から金属板54に導電材を接続させてもよい。これによって、容易に外部に接続させることがでる。部品を簡素化して組立を容易にすることができる。さらに、この金属板54は、樹脂製の現像装置筐体50上壁に固定する。現像装置筐体50は現像バイアス等の高電圧が印加されているために、電流が漏れるのを防止するために樹脂で形成されることが多いことから、この強度を補強する補強材として機能させることができる。固定はネジ留めでも、両面テープにより貼着させてもよい。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a conductive state between a metal plate and a developing roller, a supply roller, and a regulating roller in another embodiment of the developing device of the present invention. It is the figure which added the metal plate of the part contact | abutted to a supply roller, (b) is the figure which provided the metal plate in the downward direction rather than the upper direction of a supply roller. As shown in FIG. 4A, the second metal plate 54a to which the portion in contact with the supply roller 52 is added may be finished to a surface roughness Rz that is ½ or less of the volume average particle diameter of the toner. . Further, as shown in FIG. 4B, the added second metal plate 54 a may be provided below the supply roller 52.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a state in which the metal plate used in the developing device of the present invention is electrically connected to the outside of the developing device. The metal plate 54 can be connected to an electric circuit outside the developing device 5 by providing a hole or a recess in the side wall of the developing device housing 50. A protruding portion 54b may be provided on the metal plate 54 in accordance with the hole or the concave portion and connected to the outside, or a conductive material may be connected to the metal plate 54 from the outside. Thereby, it can be easily connected to the outside. Parts can be simplified to facilitate assembly. Further, the metal plate 54 is fixed to the upper wall of the developing device housing 50 made of resin. Since a high voltage such as a developing bias is applied to the developing device casing 50, the developing device casing 50 is often made of resin in order to prevent current from leaking, so that it functions as a reinforcing material that reinforces this strength. be able to. Fixing may be carried out by screwing or pasting with a double-sided tape.

また、本発明の画像形成装置1について、図2に基づいて説明する。ここでは、感光体2及び中間転写体にベルト方式を用いたカラー画像形成装置1である。感光体2は図中矢印の方向に回転し、駆動ローラ21および従動ローラ22、23により張架されており、この感光体2の回りには感光体クリーニングユニット7、帯電手段としての帯電手段3、露光手段4、中間転写ベルト61を有する転写装置6、図示しない濃度検出手段としての反射濃度センサーなどが配置されている。トナー像形成手段としての現像手段5はイエロー現像装置50Y、マゼンタ現像装置50M、シアン現像装置50C、ブラック現像装置50Kの4個の現像器から構成される。   The image forming apparatus 1 of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the color image forming apparatus 1 uses a belt system for the photosensitive member 2 and the intermediate transfer member. The photoconductor 2 rotates in the direction of the arrow in the figure, and is stretched around a drive roller 21 and driven rollers 22 and 23. Around the photoconductor 2, a photoconductor cleaning unit 7 and a charging unit 3 as a charging unit. Further, an exposure unit 4, a transfer device 6 having an intermediate transfer belt 61, a reflection density sensor as a density detection unit (not shown), and the like are arranged. The developing means 5 as a toner image forming means is composed of four developing devices, a yellow developing device 50Y, a magenta developing device 50M, a cyan developing device 50C, and a black developing device 50K.

現像装置の緒元は以下の通りである。
(現像ローラ)
現像ローラ径:Φ26mm
現像ローラ表面材質:ポリエステルメラミン系樹脂+カーボンブラック
現像ローラ表面層電気抵抗:5(LogΩ)
現像ローラ表面粗さ :2.6μm(Rz)
(供給ローラ)
ローラ外径:Φ16mm
ローラ材質:発泡ポリウレタン+酸化スズ
ローラ電気抵抗:5(LogΩ)
食い込み量(対現像ローラ):0.5mm
(規制ローラ)
ローラ外径:Φ14mm
ローラ表面材質:フッ素系樹脂+カーボンブラック
ローラ電気抵抗:5(LogΩ)
ローラ硬度:75°(JIS K6253)
ローラ表面粗さ :2.6μm(Rz)
The specifications of the developing device are as follows.
(Development roller)
Developing roller diameter: Φ26mm
Developing roller surface material: polyester melamine resin + carbon black Developing roller surface layer electric resistance: 5 (LogΩ)
Developing roller surface roughness: 2.6 μm (Rz)
(Supply roller)
Roller outer diameter: Φ16mm
Roller material: polyurethane foam + tin oxide Roller electrical resistance: 5 (LogΩ)
Biting amount (vs. developing roller): 0.5 mm
(Regulation roller)
Roller outer diameter: Φ14mm
Roller surface material: Fluorine resin + carbon black Roller electrical resistance: 5 (LogΩ)
Roller hardness: 75 ° (JIS K6253)
Roller surface roughness: 2.6 μm (Rz)

(金属板)
金属板材質:軟鉄
付加した第2金属板:SUS304
表面粗さ :2.6μm(Rz)
(トナー)
低分子量ポリエステル樹脂 100重量部
カーボンブラック 6重量部
高分子帯電制御剤 1重量部
これらを通常のスクリューニーダー混練方法により混練し、続いて圧延冷却後粗粉砕したトナーをジェットミルにて粉砕し、最後に気流式分級機において体積平均粒径6.7μm、個数平均粒径6.1μmのトナーを得た。同様に、マゼンタ、シアン、イエローについても顔料を代えてカラートナーを得た。
次に、得られた各色トナー100重量部に対して、シリカ0.3重量部を加えてヘンシェルミキサーにて1分間混合処理を行った。続いて、チタニア0.3重量部を加えて1分
間混合処理し、更にシリカ1.0重量部を加えて1分間混合処理した。現像ローラ上の平均トナー帯電量は、30μC/gである。
(感光体)
黒ベタ部電位(VL):―50(V)(平均)
地肌部電位(Vd):―500(V)(平均)
(Metal plate)
Metal plate material: soft iron Added second metal plate: SUS304
Surface roughness: 2.6 μm (Rz)
(toner)
Low molecular weight polyester resin 100 parts by weight Carbon black 6 parts by weight Polymer charge control agent 1 part by weight These are kneaded by an ordinary screw kneader kneading method, and then the coarsely pulverized toner after rolling and cooling is pulverized by a jet mill. In addition, a toner having a volume average particle size of 6.7 μm and a number average particle size of 6.1 μm was obtained using an airflow classifier. Similarly, for magenta, cyan and yellow, color toners were obtained by replacing the pigments.
Next, 0.3 parts by weight of silica was added to 100 parts by weight of each color toner thus obtained and mixed for 1 minute with a Henschel mixer. Subsequently, 0.3 part by weight of titania was added and mixed for 1 minute, and 1.0 part by weight of silica was further added and mixed for 1 minute. The average toner charge amount on the developing roller is 30 μC / g.
(Photoconductor)
Black solid part potential (VL): -50 (V) (average)
Background potential (Vd): -500 (V) (average)

ここで、図6は、金属板に流れる電流値を測定する回路を示した図である。図7は、金属板に流れた電流の測定結果を示す図である。
図6に示すように、金属板と現像ローラ51、供給ローラ、規制ローラ53とを
同電位にして電気回路を形成し、金属板に流れる電流値を測定した。このときに、金属板を接続状態にして、供給ローラと金属板を同電位にし、アースに流れた電流値を示す図7の結果から、トナーと逆極性の電流が流れているのがわかる。また、このときに、金属板をフロート状態にして、アースに流れた電流値を示す図7の結果から、供給ローラから電流が流れていないのがわかる。この状態では、帯電したトナーと逆極性の電荷が供給ローラに蓄積していることがわかる。
Here, FIG. 6 is a diagram showing a circuit for measuring a current value flowing through the metal plate. FIG. 7 is a diagram illustrating a measurement result of the current flowing through the metal plate.
As shown in FIG. 6, an electric circuit was formed by setting the metal plate, the developing roller 51, the supply roller, and the regulating roller 53 to the same potential, and the current value flowing through the metal plate was measured. At this time, the metal plate is connected, the supply roller and the metal plate are set to the same potential, and the result of FIG. 7 showing the value of the current flowing to the ground shows that a current having a polarity opposite to that of the toner flows. Further, at this time, it can be seen that no current flows from the supply roller from the result of FIG. 7 showing the value of the current flowing to the ground with the metal plate in the float state. In this state, it can be seen that charges having a polarity opposite to that of the charged toner are accumulated in the supply roller.

フルカラー画像形成時はイエロー現像装置50Y、マゼンタ現像装置50M、シアン現像装置50C、ブラック現像装置50Kの順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト61に順次重ね転写(以下、「一次転写」と記す。)されることでフルカラー画像が形成される。中間転写ベルト61は、駆動ローラ、一次転写ローラ62、および従動ローラにより張架されており、図示しない駆動モータによって駆動されるようになっている。中間転写ベルト61の端部には、ベルト位置検出マークを設け、これによって各色の画像形成プロセスを開始することにより、各色画像の正確な色重ねが可能となる。二次転写手段としての二次転写ユニットは、二次転写ローラ63、及び二次転写ローラ63を中間転写ベルト61に対して接離させる図示しない接離機構などで構成されており、第二の像担持体としての転写材の裏面に当接し、バイアスを印加することで二次転写を行なう。二次転写ローラ63はSUS等の金属製芯金上に、導電性材料によって10〜1010Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されており、この構成のまま使用しても良いし、必要に応じてその表面にフッ素樹脂等の高離型性フィルムを被覆しても良い。転写材は給紙ローラ45、レジストローラ44によって、中間転写ベルト61面の4色重ね画像の先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。二次転写ローラ63は通常中間転写ベルト61面から離間しているが、中間転写ベルト61面に形成された4色の重ね画像を転写材に一括転写するときにタイミングを取って押圧され、高圧電源によって所定のバイアス電圧を印加することにより転写材への転写を行う。転写材に転写された4色重ね画像は定着装置8で定着されたあと排紙される。なお、二次転写ローラ63から中間転写ベルト61に転移させられたトナーはベルトクリーニングユニットによって中間転写ベルト61から回収される。 When forming a full-color image, a visible image is formed in the order of the yellow developing device 50Y, the magenta developing device 50M, the cyan developing device 50C, and the black developing device 50K. , Referred to as “primary transfer”), a full-color image is formed. The intermediate transfer belt 61 is stretched by a drive roller, a primary transfer roller 62, and a driven roller, and is driven by a drive motor (not shown). By providing a belt position detection mark at the end of the intermediate transfer belt 61 and thereby starting the image forming process for each color, it is possible to accurately overlay each color image. The secondary transfer unit as a secondary transfer unit includes a secondary transfer roller 63 and a contact / separation mechanism (not shown) that contacts and separates the secondary transfer roller 63 from the intermediate transfer belt 61. Secondary transfer is performed by contacting a back surface of a transfer material as an image carrier and applying a bias. The secondary transfer roller 63 is configured by coating an elastic body such as urethane adjusted to a resistance value of 10 5 to 10 10 Ω with a conductive material on a metal core such as SUS. You may use it as it is, and you may coat | cover the surface with high releasability films, such as a fluororesin, as needed. The transfer material is fed by the paper feed roller 45 and the registration roller 44 at the timing when the leading end of the four-color superimposed image on the surface of the intermediate transfer belt 61 reaches the secondary transfer position. The secondary transfer roller 63 is usually separated from the surface of the intermediate transfer belt 61. However, the secondary transfer roller 63 is pressed at a timing when the four-color superimposed image formed on the surface of the intermediate transfer belt 61 is collectively transferred to the transfer material, and the high pressure Transfer to a transfer material is performed by applying a predetermined bias voltage by a power source. The four-color superimposed image transferred to the transfer material is fixed by the fixing device 8 and then discharged. The toner transferred from the secondary transfer roller 63 to the intermediate transfer belt 61 is collected from the intermediate transfer belt 61 by the belt cleaning unit.

このときに、金属板を供給ローラ52に当接させて、かつ、同電位にした画像形成装置1では、金属板を設けなかった画像形成装置1に比較して、地汚れ、画像濃度低下が生ぜず、また、画像形成装置1内のトナー飛散が改善された。   At this time, in the image forming apparatus 1 in which the metal plate is brought into contact with the supply roller 52 and set to the same potential, the background stain and the image density are reduced as compared with the image forming apparatus 1 in which the metal plate is not provided. In addition, toner scattering in the image forming apparatus 1 was improved.

さらに、少なくとも、潜像を形成する感光体2と供給ローラ52は、現像ローラ51、規制ローラ53と金属板を接続させた現像装置とを一体に支持し、画像形成装置1本体に着脱可能なプロセスカートリッジである。これによって、プロセスカートリッジ内の現像剤の画像形成装置1内への飛散を防止し、トナー帯電量の低下を抑えて高品位の画像を得ることができ、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジを交換すればよく、利便性が向上する。   Furthermore, at least the photosensitive member 2 and the supply roller 52 that form a latent image integrally support the developing roller 51, the regulating roller 53, and a developing device in which a metal plate is connected, and can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus 1. Process cartridge. As a result, it is possible to prevent the developer in the process cartridge from scattering into the image forming apparatus 1 and to suppress a decrease in the toner charge amount and obtain a high-quality image. It is only necessary to replace the process cartridge, which improves convenience.

本発明の現像装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a developing device of the present invention. 本発明の現像装置を用いる画像形成装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus using a developing device of the present invention. 金属板と現像ローラ、供給ローラ、規制ローラとの間の導通状態を模式的に 示した図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a conductive state between a metal plate and a developing roller, a supply roller, and a regulating roller. 本発明の他の実施形態で、金属板と現像ローラ、供給ローラ、規制ローラと の間の導通状態を模式的に示した図であり、(a)は、供給ローラに当接する部分の 金属板を付加した図であり、(b)は、金属板を供給ローラの上方ではなく、下方に 設けた図である。FIG. 9 is a diagram schematically showing a conductive state between a metal plate and a developing roller, a supply roller, and a regulation roller in another embodiment of the present invention, and (a) is a portion of the metal plate that contacts the supply roller. (B) is a view in which a metal plate is provided below the supply roller, not above. 本発明の現像装置に用いる金属板と現像装置外部を電気的に接続する状態を 示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a state in which a metal plate used in the developing device of the present invention is electrically connected to the outside of the developing device. 金属板に流れる電流値を測定する回路を示した図である。It is the figure which showed the circuit which measures the electric current value which flows into a metal plate. 金属板に流れた電流の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the electric current which flowed through the metal plate.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
2 感光体
3 帯電装置
4 露光装置
5 現像装置
50 現像装置筐体
51 現像ローラ
52 供給ローラ
53 規制ローラ
53a スクレーパ
54 金属板
54a 付加した第2金属板
54b 突起状部分
55 シール部材
56 トナー収納部
57 搬送パドル
58 定電圧電源
6 転写装置
61 中間転写ベルト
62 1次転写ローラ
63 2次転写ローラ
7 感光体クリーニング装置
8 定着装置
40 給紙カセット
41 手差しトレイ
42 搬送ローラ対
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Photoconductor 3 Charging apparatus 4 Exposure apparatus 5 Developing apparatus 50 Developing apparatus housing | casing 51 Developing roller 52 Supply roller 53 Control roller 53a Scraper 54 Metal plate 54a Added 2nd metal plate 54b Protruding part 55 Sealing member 56 Toner storage unit 57 Conveying paddle 58 Constant voltage power supply 6 Transfer device 61 Intermediate transfer belt 62 Primary transfer roller 63 Secondary transfer roller 7 Photoconductor cleaning device 8 Fixing device 40 Paper feed cassette 41 Manual tray 42 Conveying roller pair

Claims (11)

潜像を形成する像担持体に対向して設けられる現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段と、現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制手段と を備える現像装置において、
前記現像剤は、非磁性一成分現像剤であり、
前記供給手段は、前記現像剤担持体に当接して非磁性一成分現像剤を供給する供給ローラであり、
前記現像装置には、前記供給ローラに対向するように供給ローラ軸方向に渡って、かつ前記供給ローラ上の現像剤層に接触するように、金属板が供給ローラに近接して設けられ、
該金属板と前記供給手段の軸を導通可能とし、かつそれらの間を同電位にする
ことを特徴とする現像装置。
A developer carrier provided opposite to the image carrier that forms the latent image, a supply unit that supplies the developer to the developer carrier, and a regulation unit that regulates the amount of the developer on the developer carrier. In the developing device provided,
The developer is a non-magnetic one-component developer,
The supply means is a supply roller that contacts the developer carrier and supplies a non-magnetic one-component developer;
In the developing device , a metal plate is provided close to the supply roller so as to face the supply roller in the axial direction of the supply roller and in contact with the developer layer on the supply roller .
Developing apparatus is characterized in that a conductively an axis of said supply means and said metal plate, and that between them the same potential.
請求項1に記載の現像装置において、
前記現像装置は、現像剤担持体の支持部と現像剤担持体の表面との間の電気抵抗、供給手段の支持部と供給手段の表面との間の電気抵抗、規制手段の支持部と規制手段の表面との間の電気抵抗がいずれも11(LogΩ)以下である
ことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1,
The developing device includes an electrical resistance between a support portion of the developer carrier and a surface of the developer carrier, an electrical resistance between the support portion of the supply means and the surface of the supply means, and a support portion and a restriction of the regulation means. The developing device characterized in that the electrical resistance between the surface of the means is 11 (LogΩ) or less.
請求項1又は2に記載の現像装置において、
前記供給手段は、導電性の発泡体又はブラシで表面が形成されている
ことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
The developing device, wherein the supply means has a surface formed of a conductive foam or brush.
請求項1ないし3のいずれかに記載の現像装置において、
前記金属板は、供給手段に近接又は当接する部分の表面の粗さRzが、トナーの体積平均粒径の1/2以下である
ことを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 3,
The developing device according to claim 1, wherein the metal plate has a surface roughness Rz of a portion close to or in contact with the supply unit that is 1/2 or less of a volume average particle diameter of the toner.
請求項1ないし4のいずれかに記載の現像装置において、
前記金属板は、供給手段に当接するシール部材を備える
ことを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 4,
The developing device according to claim 1, wherein the metal plate includes a seal member that abuts on the supply unit.
請求項1ないし5のいずれかに記載の現像装置において、
前記金属板は、現像剤担持体に当接するシール部材を備える
ことを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 5,
The developing device according to claim 1, wherein the metal plate includes a seal member that contacts the developer carrier.
請求項1ないし6のいずれかに記載の現像装置において、
前記金属板は、現像装置筐体側壁に設ける孔部又は凹部に設ける導電材料で現像装置外部の電気回路に接続させている
ことを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 6,
The developing device, wherein the metal plate is connected to an electric circuit outside the developing device by a conductive material provided in a hole or a recess provided in a side wall of the developing device casing.
請求項1ないし7のいずれかに記載の現像装置において、
前記金属板は、現像装置筐体上壁に固定する
ことを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 7,
The developing device, wherein the metal plate is fixed to an upper wall of the developing device casing.
少なくとも、潜像を形成する像担持体と潜像を現像する現像装置とを一体に支持し、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジは、
潜像を形成する像担持体に対向して設けられる現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段と、現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制手段とを備える現像装置であって、
前記現像剤は、非磁性一成分現像剤であり、
前記供給手段は、前記現像剤担持体に当接して非磁性一成分現像剤を供給する供給ローラであり、
前記現像装置には、前記供給ローラに対向するように供給ローラ軸方向に渡って、かつ前記供給ローラ上の現像剤層に接触するように、金属板が供給ローラに近接して設けられ、
該金属板と前記供給手段の軸を導通可能とし、かつそれらの間を同電位にする、現像装置を用いる
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
At least a process cartridge that integrally supports an image carrier that forms a latent image and a developing device that develops the latent image, and is detachable from the image forming apparatus.
The process cartridge is
A developer carrier provided opposite to the image carrier that forms the latent image, a supply unit that supplies the developer to the developer carrier, and a regulation unit that regulates the amount of the developer on the developer carrier. a developing device Ru comprising,
The developer is a non-magnetic one-component developer,
The supply means is a supply roller that contacts the developer carrier and supplies a non-magnetic one-component developer;
In the developing device , a metal plate is provided close to the supply roller so as to face the supply roller in the axial direction of the supply roller and in contact with the developer layer on the supply roller .
A process cartridge comprising: a developing device that enables electrical connection between the metal plate and the shaft of the supply unit and the same potential therebetween .
潜像を形成する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、像担持体又は中間転写体をクリーニングするクリーニング装置と、記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置と を備える画像形成装置において、An image carrier that forms a latent image, a charging device that uniformly charges the surface of the image carrier, an exposure device that exposes the charged image carrier surface based on image data and writes the latent image, and an image carrier A developing device that supplies toner to the latent image formed on the surface and visualizes the image, a transfer device that transfers the visible image on the surface of the image carrier directly or onto an intermediate transfer body, and then transfers the image to a recording medium; An image forming apparatus comprising: a cleaning device that cleans a carrier or an intermediate transfer member; and a fixing device that fixes a toner image on a recording medium.
前記現像装置は、潜像を形成する像担持体に対向して設けられる現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する供給手段と、現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制手段とを備える現像装置であって、The developing device regulates a developer carrier provided opposite to an image carrier that forms a latent image, a supply unit that supplies developer to the developer carrier, and a developer amount on the developer carrier. A developing device comprising:
前記現像剤は、非磁性一成分現像剤であり、The developer is a non-magnetic one-component developer,
前記供給手段は、前記現像剤担持体に当接して非磁性一成分現像剤を供給する供給ローラであり、The supply means is a supply roller that contacts the developer carrier and supplies a non-magnetic one-component developer;
前記現像装置には、前記供給ローラに対向するように供給ローラ軸方向に渡って、かつ前記供給ローラ上の現像剤層に接触するように、金属板が供給ローラに近接して設けられ、In the developing device, a metal plate is provided close to the supply roller so as to face the supply roller in the axial direction of the supply roller and in contact with the developer layer on the supply roller.
該金属板と供給手段の軸を導通可能とし、かつそれらの間を同電位にする、現像装置であるA developing device that allows the shaft of the metal plate and the supply means to be electrically connected, and the same potential between them.
ことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus.
請求項10に記載の画像形成装置において、
少なくとも、潜像を形成する像担持体と潜像を現像する現像装置とを一体に支持し、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジを用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 10.
An image forming apparatus comprising a process cartridge that integrally supports at least an image carrier that forms a latent image and a developing device that develops the latent image, and is detachable from the image forming apparatus.
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