JP2002062717A - Developing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
Developing apparatus and image forming apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ＦＡＸなどの画像形成装置及び該装置に用いる現像
装置に係り、詳しくは、表面にトナーを担持し潜像担持
体に対向する現像領域に搬送するトナー担持体と、トナ
ーと磁性粒子とを含む二成分現像剤を表面に担持しトナ
ー担持体に対向するトナー供給領域に搬送し、二成分現
像剤中のトナーをトナー担持体に供給するトナー供給部
材と、トナー担持体に現像バイアス電圧を印加する現像
バイアス電源と、トナー供給部材にトナー供給バイアス
電圧を印加するトナー供給バイアス電源とを備えたとを
有する現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile and the like and a developing device used in the apparatus. More specifically, the present invention relates to a developing area which carries toner on its surface and faces a latent image carrier. And a two-component developer containing toner and magnetic particles is transported to the toner supply area facing the toner carrier, and the toner in the two-component developer is supplied to the toner carrier. And a developing device having a toner supplying member for applying a developing bias voltage to the toner carrier, and a toner supplying bias power source for applying a toner supplying bias voltage to the toner supplying member. Related to an image forming apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、潜像担持体上の潜像を現像する方
式として、トナーと磁性粒子とを含む二成分現像剤を用
いる二成分現像方式と、トナーのみの一成分現像剤を用
いる一成分現像方式とが知られている。これらの現像方
式のうち後者の一成分現像方式は、トナー担持体表面に
均一薄層化状態で担持したトナーを、潜像担持体表面の
潜像に接触又は非接触状態で対向させ、潜像にトナーを
付着させて顕像を形成するものである。一方、二成分現
像方式は、磁石を内蔵した現像剤担持体の表面にトナー
と磁性粒子とからなる二成分現像剤をブラシ状に担持し
て磁気ブラシを形成し、潜像担持体表面の潜像に磁気ブ
ラシ中のトナーのみを付着させて顕像を形成するもので
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for developing a latent image on a latent image carrier, a two-component developing method using a two-component developer containing toner and magnetic particles, and a one-component developing method using only a toner are used. A component development system is known. Among these developing methods, the latter one-component developing method is a method in which a toner carried on the surface of the toner carrier in a uniformly thinned state is opposed to a latent image on the surface of the latent image carrier in a contact or non-contact state, and the latent image is To form a visible image by adhering toner to the surface. On the other hand, in the two-component developing method, a two-component developer composed of toner and magnetic particles is carried in a brush shape on the surface of a developer carrier having a built-in magnet to form a magnetic brush. This is to form a visible image by adhering only the toner in the magnetic brush to the image.
【０００３】これらの現像方式のうち、一成分現像方式
は、磁性粒子を用いないため、二成分現像剤の磁気ブラ
シが潜像担持体へ当たることで生じる現像ムラなどの画
像上の不具合が発生せず、静電潜像に忠実な現像を行う
ことができる。従って、高画質な画像を得ることがで
き、高解像度化にも有利である。しかしながら、一成分
現像方式では、弾性体のトナー担持体にトナー供給ロー
ラを摺接させたり、トナー担持体上のトナーを薄層化す
るためにトナー担持体表面のトナーに対して薄層化ブレ
ードを接触状態で相対移動させたりしている。このた
め、トナー担持体が磨耗したり、トナー担持体上のトナ
ーにストレスがかかってトナーフィルミングが起こった
りしやすく、装置の耐久性の点では良いとは言えなかっ
た。また、現像装置内でトナーのみを攪拌しつづけるた
め、トナーが劣化しやすく、画像品質の経時的安定性を
得にくかった。[0003] Among these developing methods, the one-component developing method does not use magnetic particles, so that image defects such as uneven development caused by a magnetic brush of a two-component developer hitting the latent image carrier occur. The development can be performed faithfully with respect to the electrostatic latent image. Therefore, a high-quality image can be obtained, which is advantageous for higher resolution. However, in the one-component developing system, a toner supply roller is slidably contacted with an elastic toner carrier, or a thinner blade is applied to the toner on the surface of the toner carrier to make the toner on the toner carrier thinner. Are relatively moved in a contact state. For this reason, the toner carrier is likely to be worn and toner on the toner carrier is easily stressed to cause toner filming, which is not good in terms of the durability of the apparatus. Further, since only the toner is continuously stirred in the developing device, the toner is liable to be deteriorated, and it is difficult to obtain the stability of image quality over time.
【０００４】そこで、二成分現像方式と一成分現像方式
の各長所を組み合わせた現像方式を採用したものとし
て、二成分現像剤からなる磁気ブラシを表面に形成した
トナー供給部材を用い、トナー供給部材上の磁気ブラシ
によりトナーのみをトナー担持体に供給して担持させる
現像装置が提案されている（例えば、特開昭５６−４０
８６２号公報、特開昭５９−１７２６６２号公報参
照）。In view of the above, a developing method combining the advantages of the two-component developing method and the one-component developing method is adopted. A toner supplying member having a magnetic brush made of a two-component developer formed on the surface thereof is used. A developing device has been proposed in which only the toner is supplied to and carried on the toner carrier by the above magnetic brush (see, for example, JP-A-56-40).
862, JP-A-59-172662).
【０００５】これらの現像装置では、現像装置内で二成
分現像剤を攪拌し、トナー供給部材（例えば、磁気ロー
ラ、磁気ブラシ形成体など）上に二成分現像剤を担持し
て磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシ中のトナーは
磁性粒子との摩擦により所定極性に帯電される。そし
て、このトナー供給部材上の磁気ブラシから所定極性に
帯電されたトナーのみが、トナー担持体（例えば、現像
ローラ、トナー層保持体など）上に移動して担持され
る。これによって、トナー担持体やトナーへのストレス
が一成分現像方式に比して少なくなると共に、現像は一
成分現像方式で行うので一成分現像方式と同等の高画質
が得られるものである。In these developing devices, a two-component developer is agitated in the developing device, and the two-component developer is carried on a toner supply member (for example, a magnetic roller, a magnetic brush forming body, etc.) to form a magnetic brush. I do. The toner in the magnetic brush is charged to a predetermined polarity by friction with the magnetic particles. Then, only the toner charged to a predetermined polarity from the magnetic brush on the toner supply member is moved and carried on a toner carrier (for example, a developing roller, a toner layer holder, etc.). As a result, the stress on the toner carrier and the toner is reduced as compared with the one-component developing system, and since the development is performed by the one-component developing system, high image quality equivalent to that of the one-component developing system can be obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記二成分現像方式と
一成分現像方式とを組み合わせた現像装置では、現像バ
イアス電源からトナー担持体に現像バイアス電圧が印加
される。この現像バイアス電圧の印加により、潜像担持
体とトナー担持体とが対向する現像領域に所定の現像電
界が形成される。そして、この現像バイアス電圧の印加
とともに、トナー供給部材には、トナー供給バイアス電
源からトナー供給バイアス電圧を印加する場合がある。
このトナー供給バイアス電圧の印加により、トナー担持
体の表面とトナー供給部材の表面とに電位差が発生し、
両表面が対向するトナー供給領域に、トナー供給部材上
の磁気ブラシ中の帯電トナーをトナー担持体側に移動さ
せるトナー供給用電界が形成される。このトナー供給用
電界により、トナー供給部材上の磁気ブラシからトナー
担持体表面へのトナー移動を促進させ、トナー供給効率
を向上させることができる。In a developing device combining the two-component developing method and the one-component developing method, a developing bias voltage is applied to a toner carrier from a developing bias power supply. By applying the developing bias voltage, a predetermined developing electric field is formed in a developing region where the latent image carrier and the toner carrier are opposed. Along with the application of the developing bias voltage, a toner supply bias voltage may be applied to the toner supply member from a toner supply bias power supply.
By applying the toner supply bias voltage, a potential difference is generated between the surface of the toner carrier and the surface of the toner supply member,
A toner supply electric field for moving the charged toner in the magnetic brush on the toner supply member to the toner carrier side is formed in the toner supply region where both surfaces face each other. The toner supply electric field promotes the movement of the toner from the magnetic brush on the toner supply member to the surface of the toner carrier, thereby improving the toner supply efficiency.
【０００７】ところが、上記トナー供給バイアス電圧を
印加する構成を採用した場合、何らかの原因でトナー担
持体表面の電位（絶対値）が異常低下すると、現像剤が
存在するトナー供給領域を介してトナー供給部材表面と
トナー担持体表面との間の電流経路に過剰電流が流れる
おそれがあった。この過剰電流は、特にトナー供給部材
が導電性材料で構成されている場合に発生しやすい。上
記トナー担持体表面の電位が異常低下する原因として
は、例えば、潜像担持体の一部に欠陥が発生し電気抵抗
が著しく低下し、その欠陥部分に現像バイアス電圧によ
る電流が集中的に流れることが考えられる。また、現像
バイアス電圧の印加回路の一部に接続不良が発生し、ト
ナー担持体表面が所定の電位まで上昇しないことも、上
記原因として考えられる。However, when the above-described configuration for applying the toner supply bias voltage is employed, if the potential (absolute value) on the surface of the toner carrier drops abnormally for some reason, the toner supply via the toner supply area where the developer is present is performed. There is a possibility that an excessive current flows in a current path between the surface of the member and the surface of the toner carrier. This excess current tends to occur particularly when the toner supply member is made of a conductive material. As a cause of the abnormal decrease in the potential of the toner carrier surface, for example, a defect occurs in a part of the latent image carrier, the electric resistance is remarkably reduced, and the current due to the developing bias voltage intensively flows to the defective portion. It is possible. Another possible cause is that a connection failure occurs in a part of the circuit for applying the developing bias voltage and the surface of the toner carrier does not rise to a predetermined potential.
【０００８】また、上記トナー供給電界の向きを切り換
えるように構成した場合にも、上記トナー担持体表面の
電位（絶対値）が異常低下し、過剰電流が流れるおそれ
がある。例えば、特開平６−６７５４６号公報に開示さ
れているようにトナー担持体とトナー供給部材（現像剤
担持体）との間に形成される電界を、間欠的にトナーが
トナー担持体からトナー供給部材側へ移行するように切
り換える電界切換手段を設けた場合、その電界切換に伴
って上記過剰電流が過渡的に流れてしまうおそれがあ
る。Also, when the direction of the toner supply electric field is switched, the potential (absolute value) on the surface of the toner carrier may be abnormally lowered, and an excessive current may flow. For example, as disclosed in JP-A-6-67546, an electric field formed between a toner carrier and a toner supply member (developer carrier) causes an intermittent supply of toner from the toner carrier to the toner supply member. In the case where an electric field switching means for switching so as to shift to the member side is provided, there is a possibility that the excess current may transiently flow with the electric field switching.
【０００９】上記トナー供給領域を介した電流経路に過
剰電流が流れると、トナー担持体表面に磁性粒子が付着
したり、トナー供給領域で現像剤が溢れたり、トナー担
持体表層が誘電破壊によって破損したりする等、ユーザ
によるメンテナンスが困難な重度の故障が発生してしま
うおそれがあった。このような故障が発生すると、サー
ビスマンによる修理が必要となってしまう。なお、上記
過剰電流が流れたときに過剰電流を検知して上記バイア
ス電圧の印加を自動的に遮断する自動遮断回路を設ける
ことも考えられるが、電源の構成が複雑になりコストが
高くなってしまうという不具合がある。When an excessive current flows through the current path through the toner supply area, magnetic particles adhere to the surface of the toner carrier, the developer overflows in the toner supply area, and the surface layer of the toner carrier is damaged by dielectric breakdown. For example, there is a possibility that a serious failure that is difficult to maintain by a user may occur. When such a failure occurs, repair by a serviceman is required. In addition, it is conceivable to provide an automatic shutoff circuit that detects the excess current when the excess current flows and automatically shuts off the application of the bias voltage, but the configuration of the power supply becomes complicated and the cost increases. There is a problem that it will.
【００１０】本発明は以上の背景に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、過剰電流検知に基づく
自動遮断回路を設けることなく、トナー担持体の表面電
位の絶対値が異常低下したときのトナー供給領域を介し
た電流経路における過剰電流を抑制し、重度の故障の発
生を防止することができる現像装置及び画像形成装置を
提供することである。The present invention has been made in view of the above background, and has as its object to reduce the absolute value of the surface potential of the toner carrier abnormally without providing an automatic cutoff circuit based on detection of excessive current. An object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus capable of suppressing an excessive current in a current path through a toner supply area at the time of occurrence and preventing occurrence of a serious failure.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、表面にトナーを担持し潜像担持
体に対向する現像領域に搬送するトナー担持体と、トナ
ーと磁性粒子とを含む二成分現像剤を表面に担持し該ト
ナー担持体に対向するトナー供給領域に搬送し、該二成
分現像剤中のトナーを該トナー担持体に供給するトナー
供給部材と、該トナー担持体に現像バイアス電圧を印加
する現像バイアス電源と、該トナー供給部材にトナー供
給バイアス電圧を印加するトナー供給バイアス電源とを
備えた現像装置において、該トナー供給部材の表面と該
トナー供給バイアス電源との間の電気抵抗を、該トナー
担持体の表面と該現像バイアス電源との間の電気抵抗よ
りも大きくしたことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention is directed to a toner carrier which carries a toner on a surface thereof and conveys the toner to a developing area opposed to a latent image carrier, and a toner and a magnetic material. A toner supply member that carries a two-component developer containing particles and transports the toner to a toner supply region facing the toner carrier, and supplies the toner in the two-component developer to the toner carrier; In a developing device having a developing bias power supply for applying a developing bias voltage to a carrier and a toner supplying bias power supply for applying a toner supplying bias voltage to the toner supplying member, the surface of the toner supplying member and the toner supplying bias power supply Is made larger than the electric resistance between the surface of the toner carrier and the developing bias power supply.
【００１２】請求項１の現像装置においては、上記２箇
所の電気抵抗の大小関係により、トナー担持体の表面電
位の絶対値が異常低下したときに、トナー供給バイアス
電源からトナー供給部材及びトナー供給領域を経由して
トナー担持体側に流れる電流が、現像バイアス電源から
トナー担持体に流れる電流よりも小さくなるようにす
る。これにより、トナー供給領域を介してトナー担持体
とトナー供給部材との間の電流経路に流れようとする過
剰電流を抑制する。According to the first aspect of the present invention, when the absolute value of the surface potential of the toner carrier drops abnormally due to the magnitude relationship between the two electrical resistances, the toner supply member and the toner supply member are supplied from the toner supply bias power supply. The current flowing to the toner carrier via the region is set to be smaller than the current flowing from the developing bias power supply to the toner carrier. This suppresses an excessive current from flowing to a current path between the toner carrier and the toner supply member via the toner supply region.
【００１３】請求項２の発明は、請求項１の現像装置に
おいて、上記電気抵抗の大小関係を満足するように、上
記トナー供給部材の表面と上記トナー供給バイアス電源
の電圧出力端子との間に高抵抗部を設けたことを特徴と
するものである。According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the toner supply member is disposed between the surface of the toner supply member and a voltage output terminal of the toner supply bias power supply so as to satisfy the magnitude relation of the electric resistance. A high resistance portion is provided.
【００１４】請求項２の現像装置においては、上記電気
抵抗の大小関係を満足するように上記高抵抗部を設ける
ことにより、上記トナー担持体及び上記トナー供給部材
のそれぞれを構成する材料の選択の幅が広がる。例え
ば、トナー供給部材を導電性材料を用いて構成し、トナ
ー担持体を導電性材料よりも電気抵抗が大きい材料を用
いて構成した場合でも、上記電気抵抗の大小関係を満足
させ、上記過剰電流を抑制することが可能となる。In the developing device according to the second aspect of the invention, the high resistance portion is provided so as to satisfy the magnitude relationship of the electric resistance, so that the material constituting each of the toner carrier and the toner supply member can be selected. The width expands. For example, even when the toner supply member is formed using a conductive material and the toner carrier is formed using a material having a higher electric resistance than the conductive material, the magnitude relation of the electric resistance is satisfied and the excess current is satisfied. Can be suppressed.
【００１５】請求項３の発明は、請求項２の現像装置に
おいて、上記トナー担持体が、上記トナー供給バイアス
が印加される導電性基体と、該導電性基体の表面に形成
された高抵抗材料からなる保護抵抗層とにより構成さ
れ、上記高抵抗部が、該保護抵抗層であることを特徴と
するものである。According to a third aspect of the present invention, in the developing device of the second aspect, the toner carrier includes a conductive substrate to which the toner supply bias is applied, and a high-resistance material formed on a surface of the conductive substrate. Wherein the high-resistance portion is the protection resistance layer.
【００１６】請求項３の現像装置においては、トナー担
持体の導電性基体の表面に高抵抗材料からなる保護抵抗
層を上記高抵抗部として形成することにより、上記電気
抵抗の大小関係を満足させ、上記過剰電流を抑制する。According to the third aspect of the present invention, the electrical resistance is satisfied by forming a protective resistance layer made of a high resistance material on the surface of the conductive substrate of the toner carrier as the high resistance portion. , And suppresses the excess current.
【００１７】請求項４の発明は、請求項２の現像装置に
おいて、上記高抵抗部が、上記トナー供給バイアス電源
の電圧出力端子と上記トナー供給部材のトナー供給バイ
アス印加部との間に接続した高抵抗素子であることを特
徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device of the second aspect, the high resistance portion is connected between a voltage output terminal of the toner supply bias power supply and a toner supply bias application portion of the toner supply member. It is a high resistance element.
【００１８】請求項５の現像装置においては、トナー供
給バイアス電源の電圧出力端子とトナー供給部材のトナ
ー供給バイアス印加部との間に、上記高抵抗部としての
抵抗素子を接続することにより、上記電気抵抗の大小関
係を満足させ、上記過剰電流を抑制する。In the developing device according to the present invention, the resistance element as the high resistance section is connected between the voltage output terminal of the toner supply bias power supply and the toner supply bias application section of the toner supply member. The excess current is suppressed by satisfying the magnitude relationship of the electric resistance.
【００１９】請求項５の発明は、表面にトナーを担持し
潜像担持体に対向する現像領域に搬送するトナー担持体
と、トナーと磁性粒子とを含む二成分現像剤を表面に担
持し該トナー担持体に対向するトナー供給領域に搬送
し、該二成分現像剤中のトナーを該トナー担持体に供給
するトナー供給部材と、該トナー担持体に現像バイアス
電圧を印加する現像バイアス電源と、該トナー供給部材
にトナー供給バイアス電圧を印加するトナー供給バイア
ス電源とを備えた現像装置において、上記トナー供給部
材のトナー供給バイアス印加部と上記トナー担持体の現
像バイアス印加部との間に、定電圧素子を接続したこと
を特徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a toner carrier which carries a toner on a surface thereof and conveys the toner to a development area opposed to a latent image carrier, and a two-component developer containing a toner and magnetic particles carried on the surface. A toner supply member that conveys the toner in the two-component developer to the toner carrier, which is transported to a toner supply area facing the toner carrier, a developing bias power supply that applies a developing bias voltage to the toner carrier, In a developing device provided with a toner supply bias power supply for applying a toner supply bias voltage to the toner supply member, a constant voltage is applied between the toner supply bias application section of the toner supply member and the development bias application section of the toner carrier. A voltage element is connected.
【００２０】請求項５の現像装置においては、トナー担
持体の表面電位の絶対値が異常低下したときに、上記両
バイアス印加部間に設けた定電圧素子により、両バイア
ス印加部間の電位差が一定値以下に保持される。これに
より、トナー担持体表面とトナー供給部材表面の電位差
の上昇を抑え、トナー供給領域を介してトナー担持体と
トナー供給部材との間の電流経路に流れようとする過剰
電流を抑制する。In the developing device according to the present invention, when the absolute value of the surface potential of the toner carrier drops abnormally, the potential difference between the bias applying sections is reduced by the constant voltage element provided between the bias applying sections. It is kept below a certain value. This suppresses a rise in the potential difference between the surface of the toner carrier and the surface of the toner supply member, and suppresses an excessive current that tends to flow in a current path between the toner carrier and the toner supply member via the toner supply region.
【００２１】請求項６の発明は、潜像担持体と、該潜像
担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体
上の潜像を顕像化する現像手段とを備えた画像形成装置
において、該現像手段として、請求項１、２、３、４又
は５の現像装置を備えたことを特徴とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a latent image carrier, a latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier, and a developing means for visualizing the latent image on the latent image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a developing device according to claim 1, 2, 3, 4, or 5 as the developing unit.
【００２２】請求項６の画像形成装置においては、現像
装置のトナー担持体及びトナー供給部材経由する電流経
路における過剰電流を抑制する。これにより、上記電流
経路における過剰電流によるトナー担持体の破損等の重
度の故障の発生を防止し、安定した画像形成が可能とな
る。In the image forming apparatus according to the sixth aspect, an excessive current in a current path passing through the toner carrier and the toner supply member of the developing device is suppressed. As a result, it is possible to prevent the occurrence of a serious failure such as breakage of the toner carrier due to an excessive current in the current path, and to achieve stable image formation.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置と
しての電子写真式レーザプリンタ（以下「プリンタ」と
いう。）に適用した実施形態について説明する。まず、
図２を用いて、本実施形態に係るプリンタの全体の概略
構成について説明する。このプリンタは、潜像担持体と
してのドラム状の感光体１の周辺に、感光体１の表面を
一様帯電する帯電装置２、画像情報に基づいて変調され
たレーザー光線等を感光体１に照射する露光装置３、感
光体１に形成された静電潜像に対しトナー担持体として
の現像ローラ４０２上の帯電トナーを付着させることで
トナー像を形成する現像装置４、感光体１上に形成され
たトナー像を転写材としての転写紙２０に転写する転写
装置５、転写後に感光体１上に残ったトナーを除去する
クリーニング装置６等が順に配設されている。ここで、
感光体１上に静電潜像を形成する潜像形成手段は、上記
帯電装置２及び露光装置３により構成されている。上記
感光体１はアルミ等の素管に感光性を有する無機又は有
機感光体を塗布し、感光層を形成したものであり、線速
ＶＰ＝２００［ｍｍ／ｓｅｃ］で回転駆動している。な
お、本実施形態では負極性に一様帯電する感光体１を使
用しているが、必要に応じて正極性に一様帯電する感光
体を使用してもよい。また、本プリンタは、図示しない
給紙トレイ等から転写紙を給紙・搬送する図示しない給
紙搬送装置と、転写装置５で転写されたトナー像を転写
紙２０に定着する図示しない定着装置とを備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic laser printer (hereinafter, referred to as "printer") as an image forming apparatus will be described. First,
The overall schematic configuration of the printer according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This printer irradiates a photosensitive member 1 around a drum-shaped photosensitive member 1 as a latent image carrier with a charging device 2 for uniformly charging the surface of the photosensitive member 1 and a laser beam modulated based on image information. Exposure device 3, developing device 4 for forming a toner image by adhering the charged toner on developing roller 402 as a toner carrier to the electrostatic latent image formed on photoconductor 1, forming on photoconductor 1 A transfer device 5 for transferring the transferred toner image to transfer paper 20 as a transfer material, a cleaning device 6 for removing toner remaining on the photoconductor 1 after the transfer, and the like are sequentially provided. here,
A latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the photoreceptor 1 includes the charging device 2 and the exposure device 3. The photoreceptor 1 has a photosensitive layer formed by applying a photosensitive inorganic or organic photoreceptor to a base tube made of aluminum or the like, and is rotationally driven at a linear velocity VP = 200 [mm / sec]. . In the present embodiment, the photoconductor 1 that is uniformly charged to a negative polarity is used, but a photoconductor that is uniformly charged to a positive polarity may be used as necessary. The printer also includes a paper feeder (not shown) that feeds and conveys transfer paper from a paper feed tray (not shown) and a fixing device (not shown) that fixes the toner image transferred by the transfer device 5 to the transfer paper 20. It has.
【００２４】上記構成のプリンタにおいて、矢印ａ方向
に回転する感光体１の表面は、帯電装置２で一様帯電さ
れた後、画像情報に基づいて変調されたレーザー光線が
感光体軸方向にスキャンされて照射される。これによ
り、感光体１上に静電潜像が形成される。感光体１上に
形成された静電潜像は、現像領域Ａ１において、現像装
置４により帯電したトナーを付着させることで現像さ
れ、トナー像となる。一方、転写紙２０は図示しない給
紙搬送装置で給紙・搬送され、レジストローラ７により
所定のタイミングで感光体１と転写装置５とが対向する
転写部に送出・搬送される。そして転写装置５により、
転写紙２０に感光体１上のトナー像とは逆極性の電荷を
付与することで、感光体１上に形成されたトナー像が転
写紙２０に転写される。次いで、転写紙２０は、感光体
１から分離され、図示しない定着装置に送られ、該定着
装置でトナー像が定着された転写紙２０が出力される。
転写装置５でトナー像が転写された後の感光体１の表面
は、クリーニング装置６のクリーニングブレード６０１
でクリーニングされ、感光体１上に残ったトナーが除去
される。In the printer having the above-described structure, the surface of the photosensitive member 1 rotating in the direction of arrow a is uniformly charged by the charging device 2, and then a laser beam modulated based on image information is scanned in the axial direction of the photosensitive member. Irradiated. As a result, an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 1. The electrostatic latent image formed on the photoconductor 1 is developed in the developing area A1 by attaching the charged toner by the developing device 4 to become a toner image. On the other hand, the transfer paper 20 is fed and conveyed by a paper feeder (not shown), and is sent and conveyed by a registration roller 7 to a transfer unit where the photoconductor 1 and the transfer device 5 face each other at a predetermined timing. Then, by the transfer device 5,
The toner image formed on the photoconductor 1 is transferred to the transfer paper 20 by applying a charge having a polarity opposite to that of the toner image on the photoconductor 1 to the transfer paper 20. Next, the transfer paper 20 is separated from the photoconductor 1 and sent to a fixing device (not shown), and the transfer paper 20 on which the toner image is fixed by the fixing device is output.
After the transfer of the toner image by the transfer device 5, the surface of the photoconductor 1 is cleaned by the cleaning blade 601 of the cleaning device 6.
And the toner remaining on the photoreceptor 1 is removed.
【００２５】次に、図１を用いて、現像装置４の構成及
び動作について詳しく説明する。図１に示すように、現
像装置４のケーシング４０１の内部には、感光体１側か
ら、トナー担持体としての現像ローラ４０２、トナー供
給部材としての供給ローラ４０３、攪拌・搬送部材４０
４、４０５が配設されている。この現像装置４におい
て、ケーシング４０１内のトナー１０と磁性粒子１１と
を含む二成分現像剤（以下「現像剤」という。）１２
は、攪拌・搬送部材４０４、４０５で攪拌され、その一
部が、供給ローラ４０３上に担持される。供給ローラ４
０３上の現像剤１２は、層厚規制部材としての規制ブレ
ード４０６で層厚が規制された後、トナー供給領域Ａ２
で現像ローラ４０２に接触する。このトナー供給領域Ａ
２で供給ローラ４０３上の現像剤１２よりトナー１０の
み分離されて現像ローラ４０２に供給される。Next, the configuration and operation of the developing device 4 will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a developing roller 402 as a toner carrier, a supply roller 403 as a toner supply member, and a stirring / transporting member 40 are provided inside a casing 401 of the developing device 4 from the photoconductor 1 side.
4, 405 are provided. In the developing device 4, a two-component developer (hereinafter, referred to as “developer”) 12 containing the toner 10 and the magnetic particles 11 in the casing 401.
Is agitated by the agitation / conveyance members 404 and 405, and a part thereof is carried on the supply roller 403. Supply roller 4
After the thickness of the developer 12 on the toner supply area A2 is regulated by the regulating blade 406 as a layer thickness regulating member, the toner supply area A2
To contact the developing roller 402. This toner supply area A
In 2, only the toner 10 is separated from the developer 12 on the supply roller 403 and supplied to the development roller 402.
【００２６】上記現像剤１２を構成するトナー１０の体
積平均粒径は５〜１０[μｍ]の範囲である。また、磁性
粒子１１は金属もしくは樹脂をコアとしてフェライト等
の磁性材料を含有し、表層はシリコン樹脂等で被覆され
たものである。磁性粒子１１の体積平均粒径は４０〜７
０[μｍ]の範囲である。The volume average particle diameter of the toner 10 constituting the developer 12 is in the range of 5 to 10 [μm]. The magnetic particles 11 have a core of metal or resin and contain a magnetic material such as ferrite, and the surface layer is coated with a silicon resin or the like. The volume average particle size of the magnetic particles 11 is 40 to 7
The range is 0 [μm].
【００２７】上記供給ローラ４０３は、複数の磁極を有
する磁石部材４０７を内蔵した非磁性の回転可能なスリ
ーブ４０８で構成されている。磁石部材４０７は固定配
置され、現像剤１２がスリーブ４０８上の所定箇所を通
過するときに磁力が作用するようになっている。この供
給ローラ４０３は、図３に示すように導電性基体として
のスリーブ４０８の表面に、高抵抗部としての高抵抗材
料からなる保護抵抗層（厚さ１０μｍ）４０９を有して
いる。このスリーブ４０８の直径は通常１０〜３０ｍｍ
φの範囲内で設定される。本実施形態では１８ｍｍφの
アルミパイプを用いた。また、アルミパイプと、トナー
供給バイアス電圧ＶＡが印加されるトナー供給バイアス
印加部としての回転軸（芯金）は、軸方向両端部の導電
性のフランジで連結されている。The supply roller 403 comprises a non-magnetic rotatable sleeve 408 containing a magnet member 407 having a plurality of magnetic poles. The magnet member 407 is fixedly arranged so that a magnetic force acts when the developer 12 passes a predetermined location on the sleeve 408. As shown in FIG. 3, the supply roller 403 has a protective resistance layer (thickness: 10 μm) 409 made of a high-resistance material on a surface of a sleeve 408 as a conductive substrate. The diameter of this sleeve 408 is usually 10 to 30 mm
It is set within the range of φ. In this embodiment, an aluminum pipe of 18 mmφ is used. Further, the aluminum pipe and a rotating shaft (core bar) as a toner supply bias applying unit to which the toner supply bias voltage VA is applied are connected by conductive flanges at both ends in the axial direction.
【００２８】上記保護抵抗層４０９を構成する高抵抗材
料としては、例えば所定の体積固有抵抗を有するように
カーボンを添加したポリカーボネートやアクリル等の樹
脂を用いることができる。この保護抵抗層の体積固有抵
抗は、後述の電気抵抗の大小関係を満足するとともに供
給ローラ表面に電気的な履歴を残さないようにするため
に、１０８Ωｃｍ以下に設定するのが好ましい。As the high-resistance material forming the protective resistance layer 409, for example, a resin such as polycarbonate or acryl to which carbon is added so as to have a predetermined volume specific resistance can be used. The volume resistivity of the protective resistance layer is preferably set to 10 8 Ωcm or less in order to satisfy the magnitude relationship of the electric resistance described below and not to leave an electrical history on the supply roller surface.
【００２９】供給ローラ４０３に内蔵された磁石部材４
０７は、規制ブレード４０６による規制箇所から供給ロ
ーラ４０３の回転方向にＮ極（Ｎ１）、Ｓ極（Ｓ１）、
Ｎ極（Ｎ２）、Ｓ極（Ｓ２）、Ｓ極（Ｓ３）の５つの磁
極を有する。特に本実施形態では、トナー供給領域Ａ２
から攪拌・搬送部材４０４に対向する現像剤補給領域に
至る部分に、供給ローラ表面移動方向に沿って２つの同
じ磁極（Ｓ極）を並設し、両磁極間の供給ローラ表面か
ら攪拌・搬送部材４０４側に離間した位置に仮想磁極
（Ｎ極）が存在するのと同様の磁界を形成している。こ
の仮想磁極により、供給ローラ４０２に担持されている
現像剤１２を攪拌・搬送部材４０４側に一旦離脱させ
る。そして、下流側のＳ極（Ｓ３）による磁極により、
攪拌・搬送部材４０４で撹拌された所定濃度のトナーを
保有した現像剤１２を、供給ローラ表面に担持する。こ
のように現像剤の交換を行うことにより、供給ローラ４
０３上に常に所定濃度のトナーを保有した現像剤を担持
することができる。したがって、現像ローラ４０２の表
面へのトナー供給効率の低下を防止し、現像ローラ４０
２上の現像領域Ａ１に搬送されるトナー量を安定化でき
る。The magnet member 4 built in the supply roller 403
07 is an N-pole (N1), an S-pole (S1) in the rotation direction of the supply roller 403 from the location regulated by the regulation blade 406,
It has five magnetic poles: an N pole (N2), an S pole (S2), and an S pole (S3). Particularly, in the present embodiment, the toner supply area A2
The same two magnetic poles (S poles) are juxtaposed along the supply roller surface moving direction in a portion extending from the surface to the developer supply area facing the stirring / transport member 404, and the stirring / transport is performed from the supply roller surface between the two magnetic poles. A magnetic field similar to the presence of a virtual magnetic pole (N pole) at a position separated from the member 404 is formed. With this virtual magnetic pole, the developer 12 carried on the supply roller 402 is once released to the stirring / transporting member 404 side. And, by the magnetic pole by the south pole (S3) on the downstream side,
The developer 12 holding the toner of a predetermined concentration stirred by the stirring / transporting member 404 is carried on the surface of the supply roller. By changing the developer in this way, the supply roller 4
A developer having a predetermined density of toner can always be carried on the substrate 03. Therefore, it is possible to prevent the efficiency of toner supply to the surface of the developing roller 402 from being reduced, and
2, the amount of toner conveyed to the developing area A1 can be stabilized.
【００３０】なお、本実施形態では、現像剤１２中のト
ナー濃度ＴＣが２〜１０［重量％］、供給ローラ４０３
上のトナーの帯電量Ｑ／Ｍが−５〜−２０［μＣ／
ｇ］、供給ローラ４０３上の磁気ブラシにおける現像剤
量が０．０３〜０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］になるよう
に、各種条件を設定している。In the present embodiment, the toner concentration TC in the developer 12 is 2 to 10% by weight,
The charge amount Q / M of the upper toner is -5 to -20 [μC /
g], various conditions are set so that the developer amount in the magnetic brush on the supply roller 403 is 0.03 to 0.05 [mg / cm 2 ].
【００３１】上記現像ローラ４０２は、供給ローラ４０
３内の磁極Ｎ２に隣接するトナー供給領域Ａ２で供給ロ
ーラ４上の磁気ブラシと接触するようにして対向すると
ともに、現像領域Ａ１で感光体１に対向するように配設
されている。この現像ローラ４０２の直径は通常１０〜
２５ｍｍφの範囲内で設定される。本実施形態では１６
ｍｍφの弾性ローラを用いた。現像バイアス電圧ＶＢが
印加される現像バイアス印加部としての回転軸（芯金）
４１７上に形成される表面弾性層の材料としては、カー
ボンや酸化チタンを添加して所定の体積固有抵抗に調整
したシリコーンゴムや樹脂などを用いることができる。
また、この現像ローラ４０２の感光体１表面に対する食
い込み量は、０．１〜０．３[ｍｍ]に設定し、トナー供
給領域における現像ローラ４０２の表面と供給ローラ４
０３の表面との間の間隙ＧＳは０．３５〜０．４５[ｍ
ｍ]に設定している。The developing roller 402 includes a supply roller 40
The toner supply area A2 adjacent to the magnetic pole N2 in the toner supply roller 3 faces the magnetic brush on the supply roller 4 so as to be in contact with the magnetic brush, and is arranged so as to face the photoconductor 1 in the development area A1. The diameter of the developing roller 402 is usually 10 to 10.
It is set within the range of 25 mmφ. In the present embodiment, 16
An elastic roller of mmφ was used. The axis of rotation of the developing bias applying unit that developing bias voltage V B is applied (metal core)
As a material of the surface elastic layer formed on the 417, a silicone rubber or a resin adjusted to a predetermined volume specific resistance by adding carbon or titanium oxide can be used.
Further, the amount of biting of the developing roller 402 into the surface of the photoconductor 1 is set to 0.1 to 0.3 [mm], and the surface of the developing roller 402 and the supply roller 4 in the toner supply area are set.
Gap G S between the 03 surface 0.35 to 0.45 [m
m].
【００３２】また、上記規制ブレード４０６は、供給ロ
ーラ４０３との対向部で供給ローラ４上に形成された現
像剤１２の量を規制するように磁気ブラシと接触し、所
定量の現像剤がトナー供給領域Ａ２に搬送されるように
するとともに、現像剤１２中のトナー１０と磁性粒子１
１との摩擦帯電を促進させている。本実施形態では、規
制ブレード４０６の先端と供給ローラ４０３の表面との
間隙ＧＤは０．５〜０．６ｍｍに設定している。The regulating blade 406 contacts the magnetic brush so as to regulate the amount of the developer 12 formed on the supply roller 4 at a portion facing the supply roller 403, and a predetermined amount of the developer is The toner 10 and the magnetic particles 1 in the developer 12 are transported to the supply area A2.
And promotes triboelectric charging. In the present embodiment, the gap G D between the tip and the surface of the supply roller 403 of the restriction blade 406 is set to 0.5-0.6 mm.
【００３３】また、現像ローラ４０２及び供給ローラ４
０３はそれぞれ、図示しない回転駆動装置により図中矢
印ｂ方向及びｃ方向に回転駆動されている。本実施形態
では、感光体１の線速ＶＰ＝２００[ｍｍ／ｓ]に対し、
現像ローラ４０２を線速ＶＤ＝２５０[ｍｍ／ｓ]、供給
ローラ４０３を線速ＶＳ＝６５０[ｍｍ／ｓ]で回転駆動
している。The developing roller 402 and the supply roller 4
Numerals 03 are respectively driven to rotate in the directions of arrows b and c in the figure by a rotation driving device (not shown). In the present embodiment, with respect to the linear velocity V P = 200 of the photosensitive member 1 [mm / s],
The developing roller 402 is driven to rotate at a linear velocity V D = 250 [mm / s], and the supply roller 403 is driven to rotate at a linear velocity V S = 650 [mm / s].
【００３４】また、現像ローラ４０２の軸部には、現像
領域Ａ１に現像電界を形成するための現像バイアス電圧
Ｖｂを印加する現像バイアス電源４１２が接続されてい
る。また、供給ローラ４０３のスリーブ４０８には、ト
ナー供給領域Ａ２にトナー供給用電界を形成するための
トナー供給バイアス電圧Ｖsupを印加するトナー供給バ
イアス電源４１３が接続されている。A developing bias power supply 412 for applying a developing bias voltage Vb for forming a developing electric field in the developing area A1 is connected to the shaft of the developing roller 402. A toner supply bias power supply 413 for applying a toner supply bias voltage Vsup for forming a toner supply electric field in the toner supply area A2 is connected to the sleeve 408 of the supply roller 403.
【００３５】なお、本実施形態のプリンタにおける画像
形成条件は、感光体帯電電位（画像地肌部帯電電位）Ｖ
０が−４５０〜５００[Ｖ]であり、露光後電位（トナー
顕像化部電位）ＶＬが−５０〜−１００[Ｖ]である。そ
して、供給ローラ４０３に印加するトナー供給バイアス
電圧ＶＡが−３５０[Ｖ]であり、現像ローラ４０２に印
加する現像バイアス電圧ＶＢが−２５０[Ｖ]である。そ
して、現像ポテンシャル（ＶＬ−ＶＢ）を＋１５０〜２
００[Ｖ]に、トナー供給ポテンシャル（ＶＢ−ＶＡ）を
＋１００[Ｖ]に設定している。The image forming conditions in the printer according to the present embodiment are as follows: photosensitive member charging potential (image background portion charging potential) V
0 is -450 to 500 [V], and the post-exposure potential (toner visualized portion potential) VL is -50 to -100 [V]. Then, the toner supply bias voltage V A to be applied to the supply roller 403 is -350 [V], the developing bias voltage V B to be applied to the developing roller 402 is -250 [V]. The development potential of the (V L -V B) + 150~2
To 00 [V], it is set toner supply potential of (V B -V A) to +100 [V].
【００３６】また、本実施形態では、前述のように供給
ローラ４０３の表面に所定の体積固有抵抗を有する保護
抵抗層４０９を形成することにより、供給ローラ４０３
の表面とトナー供給バイアス電源４１３との間の電気抵
抗を、現像ローラ４０２の表面と現像バイアス電源４１
２との間の電気抵抗よりも大きくしている。この電気抵
抗の大小関係を設定するために、図４に示す方法によ
り、バイアス電圧が印加される供給ローラ４０３の回転
軸（芯金）４１０とローラ周面との間の単位面積あたり
の電気抵抗［Ω／ｃｍ２］を測定した。図４において、
測定電源４１４の直流電圧（例えば＋２００Ｖ）は、供
給ローラ４０３の回転軸４１０とローラ周面に装着され
た抵抗測定電極４１５（軸方向の幅＝２５．４［ｍ
ｍ］）との間に印加され、回転軸４１０、フランジ部４
１１、スリーブ４０８、保護抵抗層４０９及び抵抗測定
電極４１５を介して流れる電流を電流計４１６で測定す
る。この測定結果に基づいて、供給ローラ４０３の回転
軸（芯金）４１０とローラ周面との間の単位面積あたり
の電気抵抗［Ω／ｃｍ２］を求める。現像ローラ４０２
についても同様に測定する。なお、現像ローラ４０２の
測定単位面積当たりの抵抗は、画像後端部のかすれ等の
異常画像の発生を防止するために１０６［Ω／ｃｍ ２］
以下が好ましい。In the present embodiment, the supply is performed as described above.
Protection with predetermined volume resistivity on the surface of roller 403
By forming the resistance layer 409, the supply roller 403
Electrical resistance between the surface of the
The resistance is determined by the surface of the developing roller 402 and the developing bias power supply 41.
2 is larger than the electric resistance between them. This electrical resistor
In order to set the magnitude relation of the resistance, the method shown in FIG.
Of the supply roller 403 to which the bias voltage is applied.
Per unit area between shaft (core bar) 410 and roller peripheral surface
Electric resistance [Ω / cm2] Was measured. In FIG.
The DC voltage (for example, +200 V) of the measurement power supply 414 is
Attached to the rotating shaft 410 of the supply roller 403 and the peripheral surface of the roller
Resistance measurement electrode 415 (width in the axial direction = 25.4 [m
m]), the rotation shaft 410, the flange portion 4
11, sleeve 408, protective resistance layer 409 and resistance measurement
The current flowing through the electrode 415 is measured by the ammeter 416.
You. The rotation of the supply roller 403 is determined based on the measurement result.
Per unit area between shaft (core bar) 410 and roller peripheral surface
Electric resistance [Ω / cm2]. Developing roller 402
Is measured in the same manner. Note that the developing roller 402
The resistance per unit area of measurement is determined by the
10 to prevent the occurrence of abnormal images6[Ω / cm 2]
The following is preferred.
【００３７】上記構成の現像装置４において、ケーシン
グ４０１内に収容された現像剤１２は、トナー１０と磁
性粒子１１が混合されたものであり、攪拌・搬送部材４
０４，４０５や供給ローラ４０３のスリーブ４０８の回
転力、磁石部材４０７の磁力によって攪拌され、そのと
きに、トナー１０に磁性粒子１１との摩擦帯電により電
荷が付与される。一方、供給ローラ４０３上に担持され
た現像剤１２は規制ブレード４０６によって層厚が規制
され、現像剤１２の一定量がトナー供給バイアス電圧Ｖ
Ａで形成された電界等により、ブラシ状に担持されて搬
送され、残りはケーシング４０１内に戻される。In the developing device 4 having the above-described structure, the developer 12 accommodated in the casing 401 is a mixture of the toner 10 and the magnetic particles 11.
The toner 10 is agitated by the rotational force of the sleeve 408 of the supply roller 403 and the magnetic force of the magnet member 407. At this time, the toner 10 is charged by frictional charging with the magnetic particles 11. On the other hand, the layer thickness of the developer 12 carried on the supply roller 403 is regulated by the regulating blade 406, and a certain amount of the developer 12 is supplied to the toner supply bias voltage V
By the electric field or the like formed by A , it is carried and carried in a brush shape, and the rest is returned into the casing 401.
【００３８】上記トナー供給領域Ａ２では、磁気ブラシ
中のトナーが分離されて現像ローラ４０２に転移し、薄
層状のトナー１０が担持される。そして、現像ローラ４
０２上に担持された薄層状のトナー１０は、該ローラ４
０２の回転により現像領域Ａ１に搬送される。そして、
上記現像バイアス電圧ＶＢで形成された現像電界によ
り、感光体１上の静電潜像に選択的に付着し、該静電潜
像が現像される。In the toner supply area A2, the toner in the magnetic brush is separated and transferred to the developing roller 402, and the thin layer toner 10 is carried. And the developing roller 4
02 on the roller 4
By the rotation of No. 02, it is transported to the development area A1. And
The developing electric field formed by the developing bias voltage V B, selectively adhere to the electrostatic latent image on the photosensitive member 1, the electrostatic latent image is developed.
【００３９】また、本実施形態では、供給ローラ４０３
の表面とトナー供給バイアス電源４１３との間の電気抵
抗を、現像ローラ４０２の表面と現像バイアス電源４１
２との間の電気抵抗よりも大きくしているので、感光体
の一部に欠陥が発生したりすることによって現像ローラ
４０２の表面電位の絶対値が異常低下したときに、トナ
ー供給バイアス電源４１３から供給ローラ４０３及びト
ナー供給領域Ａ２を経由して現像ローラ４０２側に流れ
る電流が、現像バイアス電源４１２から現像ローラ４０
２に流れる電流よりも小さくなるようにする。これによ
り、トナー供給領域Ａ２を介した現像ローラ表面と供給
ローラ表面とを結ぶ電流経路に流れようとする過剰電流
が抑制される。In this embodiment, the supply roller 403
The electric resistance between the surface of the developing roller 402 and the toner supply bias power supply
2, the absolute value of the surface potential of the developing roller 402 is abnormally reduced due to the occurrence of a defect in a part of the photosensitive member or the like. From the developing bias power supply 412 to the developing roller 40 via the supply roller 403 and the toner supply area A2.
2 is set to be smaller than the current flowing therethrough. As a result, an excessive current that tends to flow in a current path connecting the surface of the developing roller and the surface of the supply roller via the toner supply area A2 is suppressed.
【００４０】以上、本実施形態によれば、過剰電流検知
に基づく自動遮断回路を設けることなく、現像ローラ４
０２の表面電位の絶対値が異常低下したときのトナー供
給領域Ａ２を介した現像ローラ表面と供給ローラ表面と
の間の電流経路における過剰電流を抑制し、ユーザメン
テナンスで対処できないような重度の故障の発生を防止
することができる。また、上記過剰電流を抑制すること
により、感光体１の静電潜像に対する現像を安定して行
い、常に良好な画像をプリントすることができる。As described above, according to the present embodiment, the developing roller 4 is provided without providing an automatic cutoff circuit based on the detection of excess current.
02 suppresses excessive current in the current path between the developing roller surface and the supply roller surface via the toner supply area A2 when the absolute value of the surface potential 02 abnormally decreases, and causes a serious failure that cannot be dealt with by user maintenance. Can be prevented from occurring. In addition, by suppressing the excess current, the development of the electrostatic latent image on the photoconductor 1 can be performed stably, and a good image can always be printed.
【００４１】なお、上記実施形態では、高抵抗部とし
て、供給ローラ４０３の表面に高抵抗材料からなる保護
抵抗層４０９を有しているが、この保護抵抗層を設ける
代わりに、図５の等価回路に示すように供給ローラ４０
３の回転軸とトナー供給バイアス電源４１３との間に高
抵抗素子としての保護抵抗４２０を接続してもよい。保
護抵抗４２０の抵抗値としては、１〜１０ＭΩの範囲が
好適である。この保護抵抗４２０を接続することによっ
ても、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
ここで、表１は、図５の等価回路における各回路素子等
の記号の内容を示している。現像ローラ４０２の回転軸
と周面との間の電気抵抗ＲＤは、上記図４の方法で求め
た単位面積あたりの抵抗に、現像ローラ４０２上のトナ
ーと感光体１との接触面積を乗じた値である。また、供
給ローラ４０３の回転軸と周面との間の電気抵抗Ｒ
Ｓは、上記図４の方法で求めた単位面積あたりの抵抗
に、供給ローラ４０３上の現像剤と現像ローラ４０２と
の接触面積を乗じた値である。なお、供給ローラ４０３
の表面に保護抵抗層４０９を有する構成と上記保護抵抗
４２０を接続する構成の両方は、同時に採用してもかま
わない。In the above-described embodiment, the protective resistance layer 409 made of a high-resistance material is provided on the surface of the supply roller 403 as the high-resistance portion. Instead of providing this protective resistance layer, the equivalent of FIG. Supply roller 40 as shown in the circuit
A protection resistor 420 as a high-resistance element may be connected between the rotation shaft 3 and the toner supply bias power supply 413. The resistance value of the protection resistor 420 is preferably in the range of 1 to 10 MΩ. By connecting the protection resistor 420, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
Here, Table 1 shows the contents of symbols of each circuit element and the like in the equivalent circuit of FIG. The electric resistance RD between the rotation axis of the developing roller 402 and the peripheral surface is obtained by multiplying the resistance per unit area obtained by the method shown in FIG. 4 by the contact area between the toner on the developing roller 402 and the photoconductor 1. Value. Further, the electric resistance R between the rotation axis of the supply roller 403 and the peripheral surface is represented by R
S is a value obtained by multiplying the resistance per unit area obtained by the method of FIG. 4 by the contact area between the developer on the supply roller 403 and the developing roller 402. Note that the supply roller 403
Both the configuration having the protective resistance layer 409 on the surface and the configuration connecting the protective resistor 420 may be adopted at the same time.
【００４２】[0042]
【表１】 [Table 1]
【００４３】また、上記実施形態では、供給ローラ４０
３の表面とトナー供給バイアス電源４１３との間の電気
抵抗を、現像ローラ４０２の表面と現像バイアス電源４
１２との間の電気抵抗よりも大きくするように高抵抗部
を設けているが、その代わりに又はそれに加えて、現像
ローラ４０２のバイアス印加部と供給ローラ４０３のバ
イアス印加部との間に、定電圧素子を接続してもよい。
図６は、上記保護抵抗４２０とともに、２個のツェナー
ダイオードを組み合わせた双方向性の定電圧素子４２１
を接続したときの等価回路を示す。この構成の場合は、
現像ローラ４０２の表面電位の絶対値が異常低下したと
きに、上記定電圧素子４２１により、現像ローラ４０２
のバイアス印加部と供給ローラ４０３のバイアス印加部
との間の電位差が一定値以下に保持される。これによ
り、現像ローラ表面と供給ローラ表面の電位差の上昇を
抑え、トナー供給領域Ａ２を介して現像ローラ４０２と
供給ローラ４０３との間の電流経路に流れようとする過
剰電流を抑制する。したがって、上記実施形態と同様
に、ユーザメンテナンスで対処できないような重度の故
障の発生を防止することができる。なお、上記定電圧素
子４２１で保持する電位差は、所定のトナー供給電界を
形成するためのトナー供給ポテンシャル（上記実施形態
では１００［Ｖ］）と同じ値に設定するのが好ましい。In the above embodiment, the supply roller 40
The electric resistance between the surface of the developing roller 402 and the developing bias power source 4
12, a high resistance portion is provided so as to be larger than the electric resistance between the bias application portion of the developing roller 402 and the bias application portion of the supply roller 403 instead of or in addition to the high resistance portion. A constant voltage element may be connected.
FIG. 6 shows a bidirectional constant voltage element 421 obtained by combining two Zener diodes together with the above-described protection resistor 420.
2 shows an equivalent circuit when is connected. In this configuration,
When the absolute value of the surface potential of the developing roller 402 abnormally decreases, the constant voltage element 421 causes the developing roller 402
The potential difference between the bias application unit of the supply roller 403 and the bias application unit of the supply roller 403 is maintained at a certain value or less. As a result, an increase in the potential difference between the surface of the developing roller and the surface of the supply roller is suppressed, and an excessive current that tends to flow in a current path between the development roller 402 and the supply roller 403 via the toner supply area A2 is suppressed. Therefore, similarly to the above embodiment, it is possible to prevent the occurrence of a severe failure that cannot be dealt with by user maintenance. The potential difference held by the constant voltage element 421 is preferably set to the same value as the toner supply potential (100 [V] in the above embodiment) for forming a predetermined toner supply electric field.
【００４４】なお、上記実施形態では、感光体上に形成
したトナー像を転写紙に直接転写する場合について説明
したが、本発明は、感光体上のトナー像を一旦中間転写
体に転写し、その後、該中間転写体上のトナー像を転写
紙に転写する画像形成装置及びそれに用いる現像装置に
も適用できるものである。例えば、一つの感光体上に各
色ごとのトナー像を順次形成し、該感光体上の各色トナ
ー像を一次転写装置で中間転写体としての中間転写ベル
トに重ね合わせて転写し、該中間転写ベルト上の重ねト
ナー像を２次転写装置で転写紙に一括転写するカラー画
像形成装置及び該装置に用いる現像装置にも適用するこ
とができる。また例えば、中間転写体としての中間転写
ベルトの直線状の移動経路部分に沿って感光体を含む画
像形成ユニットを複数組並べて配置し、各画像形成ユニ
ットの感光体上に互いに異なる色のトナー像を形成し、
各感光体上のトナー像を一次転写装置で該中間転写ベル
ト上に重ね合わせて転写し、該中間転写ベルト上の重ね
トナー像を２次転写装置で転写紙に一括転写するタンデ
ム型のカラー画像形成装置及び該装置に用いる現像装置
にも適用することができる。In the above embodiment, the case where the toner image formed on the photoreceptor is directly transferred to the transfer paper has been described. However, in the present invention, the toner image on the photoreceptor is temporarily transferred to the intermediate transfer member. Thereafter, the present invention can be applied to an image forming apparatus for transferring a toner image on the intermediate transfer body to transfer paper and a developing apparatus used for the image forming apparatus. For example, a toner image for each color is sequentially formed on one photoconductor, and each color toner image on the photoconductor is superimposed and transferred on an intermediate transfer belt as an intermediate transfer body by a primary transfer device. The present invention can also be applied to a color image forming apparatus that collectively transfers the upper superposed toner image to transfer paper by a secondary transfer device and a developing device used in the device. Further, for example, a plurality of image forming units including photoconductors are arranged and arranged along a linear movement path portion of an intermediate transfer belt as an intermediate transfer body, and toner images of different colors are formed on the photoconductor of each image forming unit. To form
A tandem-type color image in which toner images on the respective photoconductors are superimposed and transferred on the intermediate transfer belt by a primary transfer device, and the superimposed toner images on the intermediate transfer belt are collectively transferred to transfer paper by a secondary transfer device. The present invention can also be applied to a forming device and a developing device used in the forming device.
【００４５】また、上記実施形態では、プリンタ及びそ
れに用いる現像装置の場合について説明したが、本発明
は、複写機やＦＡＸなど他の画像形成装置及びそれに用
いる現像装置にも適用できるものである。Further, in the above-described embodiment, the case of the printer and the developing device used therefor has been described. However, the present invention can be applied to other image forming devices such as a copying machine and a facsimile and the developing device used therefor.
【００４６】[0046]
【発明の効果】請求項１乃至６の発明によれば、過剰電
流検知に基づく自動遮断回路を設けることなく、トナー
担持体の表面電位の絶対値が異常低下したときのトナー
供給領域を介してトナー担持体とトナー供給部材との間
の電流経路における過剰電流を抑制し、重度の故障の発
生を防止することができるという効果がある。According to the first to sixth aspects of the present invention, without providing an automatic shut-off circuit based on the detection of an excessive current, the toner supply region is provided via the toner supply area when the absolute value of the surface potential of the toner carrier drops abnormally. This has the effect of suppressing excess current in the current path between the toner carrier and the toner supply member and preventing the occurrence of severe failure.
【００４７】特に、請求項２の発明によれば、上記高抵
抗部を設けることにより、上記過剰電流を抑制しつつ、
上記トナー担持体及び上記トナー供給部材のそれぞれを
構成する材料の選択の幅が広がるという効果がある。In particular, according to the second aspect of the present invention, by providing the high-resistance portion, while suppressing the excessive current,
There is an effect that the range of selection of the materials constituting each of the toner carrier and the toner supply member is widened.
【００４８】特に、請求項３の発明によれば、トナー担
持体の導電性基体の表面に高抵抗材料からなる保護抵抗
層を形成するという簡易な構成で、上記過剰電流を抑制
することができるという効果がある。In particular, according to the third aspect of the present invention, the excess current can be suppressed with a simple configuration in which a protective resistance layer made of a high resistance material is formed on the surface of the conductive substrate of the toner carrier. This has the effect.
【００４９】特に、請求項４の発明によれば、トナー供
給バイアス電源の電圧出力端子とトナー供給部材のトナ
ー供給バイアス印加部との間に、高抵抗素子を接続する
という簡易な構成で、上記過剰電流を抑制することがで
きるという効果がある。In particular, according to the fourth aspect of the present invention, the high resistance element is connected between the voltage output terminal of the toner supply bias power supply and the toner supply bias application section of the toner supply member. There is an effect that excess current can be suppressed.
【００５０】特に、請求項６の発明によれば、上記電流
経路における過剰電流による重度の故障の発生を防止
し、安定した画像形成が可能となるという効果がある。In particular, according to the invention of claim 6, there is an effect that occurrence of a serious failure due to an excessive current in the current path is prevented, and stable image formation is possible.
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置の概略構成
図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a developing device according to an embodiment of the present invention.
【図２】同現像装置を備えたプリンタの概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a printer including the developing device.
【図３】同現像装置に用いた供給ローラの断面図。FIG. 3 is a sectional view of a supply roller used in the developing device.
【図４】供給ローラ及び現像ローラの電気抵抗の測定方
法の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for measuring electric resistance of a supply roller and a developing roller.
【図５】他の実施形態に係る現像装置における現像ロー
ラ周辺の等価回路。FIG. 5 is an equivalent circuit around a developing roller in a developing device according to another embodiment.
【図６】更に他の実施形態に係る現像装置における現像
ローラ周辺の等価回路。FIG. 6 is an equivalent circuit around a developing roller in a developing device according to still another embodiment.
１ 感光体 ２ 帯電装置 ３ 露光装置 ４ 現像装置 ５ 転写装置 ６ クリーニング装置 １０ トナー １１ 磁性粒子 １２ 現像剤 ２０ 転写紙 ４０２ 現像ローラ ４０３ 供給ローラ ４０６ 規制ブレード ４０７ 磁石部材 ４０８ スリーブ ４０９ 保護抵抗層 ４１２ 現像バイアス電源 ４１３ トナー供給バイアス電源 ４２０ 保護抵抗 ４２１ 定電圧素子 Ａ１ 現像領域 Ａ２ トナー供給領域 REFERENCE SIGNS LIST 1 photoconductor 2 charging device 3 exposure device 4 developing device 5 transfer device 6 cleaning device 10 toner 11 magnetic particles 12 developer 20 transfer paper 402 developing roller 403 supply roller 406 regulating blade 407 magnet member 408 sleeve 409 protective resistance layer 412 developing bias Power supply 413 Toner supply bias power supply 420 Protection resistor 421 Constant voltage element A1 Development area A2 Toner supply area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 程島 隆 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H073 BA11 BA13 BA22 BA45 CA03 2H077 AB11 AC04 AC12 AD02 AD06 AD13 AD18 AD35 AE06 EA03 FA13 FA22 FA27 GA04 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Hojima 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. (Reference) 2H073 BA11 BA13 BA22 BA45 CA03 2H077 AB11 AC04 AC12 AD02 AD06 AD13 AD18 AD35 AE06 EA03 FA13 FA22 FA27 GA04
Claims (6)
る現像領域に搬送するトナー担持体と、トナーと磁性粒
子とを含む二成分現像剤を表面に担持し該トナー担持体
に対向するトナー供給領域に搬送し、該二成分現像剤中
のトナーを該トナー担持体に供給するトナー供給部材
と、該トナー担持体に現像バイアス電圧を印加する現像
バイアス電源と、該トナー供給部材にトナー供給バイア
ス電圧を印加するトナー供給バイアス電源とを備えた現
像装置において、 該トナー供給部材の表面と該トナー供給バイアス電源と
の間の電気抵抗を、該トナー担持体の表面と該現像バイ
アス電源との間の電気抵抗よりも大きくしたことを特徴
とする現像装置。1. A toner carrier carrying toner on its surface and transporting it to a development area facing the latent image carrier, and a two-component developer containing toner and magnetic particles is carried on the surface and faces the toner carrier. A toner supply member that conveys the toner in the two-component developer to the toner carrier, a developing bias power supply that applies a developing bias voltage to the toner carrier, and a toner supply member. A developing device provided with a toner supply bias power supply for applying a toner supply bias voltage, wherein the electric resistance between the surface of the toner supply member and the toner supply bias power supply is determined by changing the electric resistance between the surface of the toner carrier and the development bias power supply. A developing device having an electric resistance larger than the electric resistance between the developing device and the developing device.
供給部材の表面と上記トナー供給バイアス電源の電圧出
力端子との間に高抵抗部を設けたことを特徴とする現像
装置。2. A developing device according to claim 1, wherein a high resistance portion is provided between a surface of said toner supply member and a voltage output terminal of said toner supply bias power supply so as to satisfy the magnitude relation of said electric resistance. A developing device.
れる導電性の基体と、該基体の表面に形成された高抵抗
材料からなる保護抵抗層とにより構成され、 上記高抵抗部が、該保護抵抗層であることを特徴とする
現像装置。3. The developing device according to claim 2, wherein the toner carrier has a conductive base to which the toner supply bias is applied, and a protective resistance layer made of a high resistance material formed on the surface of the base. Wherein the high-resistance portion is the protective resistance layer.
力端子と上記トナー供給部材のトナー供給バイアス印加
部との間に接続した高抵抗素子であることを特徴とする
現像装置。4. The developing device according to claim 2, wherein said high resistance section is a high resistance element connected between a voltage output terminal of said toner supply bias power supply and a toner supply bias application section of said toner supply member. A developing device, characterized in that:
る現像領域に搬送するトナー担持体と、トナーと磁性粒
子とを含む二成分現像剤を表面に担持し該トナー担持体
に対向するトナー供給領域に搬送し、該二成分現像剤中
のトナーを該トナー担持体に供給するトナー供給部材
と、該トナー担持体に現像バイアス電圧を印加する現像
バイアス電源と、該トナー供給部材にトナー供給バイア
ス電圧を印加するトナー供給バイアス電源とを備えた現
像装置において、 該トナー供給部材のトナー供給バイアス印加部と該トナ
ー担持体の現像バイアス印加部との間に、両バイアス印
加部間の電位差を一定値以下に保持する定電圧素子を接
続したことを特徴とする現像装置。5. A toner carrier which carries a toner on the surface thereof and conveys it to a developing area opposed to the latent image carrier, and a two-component developer containing toner and magnetic particles is carried on the surface and faces the toner carrier. A toner supply member that conveys the toner in the two-component developer to the toner carrier, a developing bias power supply that applies a developing bias voltage to the toner carrier, and a toner supply member. A developing device provided with a toner supply bias power supply for applying a toner supply bias voltage, wherein a toner supply bias application unit of the toner supply member and a development bias application unit of the toner carrier are provided between the bias application units. A developing device to which a constant voltage element for holding a potential difference below a certain value is connected.
する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を顕像化す
る現像手段とを備えた画像形成装置において、 該現像手段として、請求項１、２、３、４又は５の現像
装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。6. An image forming apparatus comprising: a latent image carrier; a latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier; and a developing means for developing the latent image on the latent image carrier. 6. An image forming apparatus, comprising: the developing device according to claim 1, 2, 3, 4, or 5 as the developing unit.
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| JP2009258620A (en) * | 2008-03-18 | 2009-11-05 | Ricoh Co Ltd | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
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