JP2003280357A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JP2003280357A
JP2003280357A JP2002086250A JP2002086250A JP2003280357A JP 2003280357 A JP2003280357 A JP 2003280357A JP 2002086250 A JP2002086250 A JP 2002086250A JP 2002086250 A JP2002086250 A JP 2002086250A JP 2003280357 A JP2003280357 A JP 2003280357A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-speed, stable, and small-sized hybrid type image forming apparatus having a small-sized hybrid type developing device which can obtain stable image quality for a long period of time by preventing the occurrence of a development ghost and a selection phenomenon without making the developing device complicated and securely supplying an electrostatically charged toner to a developing roll. <P>SOLUTION: At least the surface of the developing roll is made conductive and a continuous electrode surface which electrifies a development position with a developing bias in a circumferential direction is formed of the conductive surface; and the developing roll and a latent image carrier are arranged at the closest positions (development position) between the developing roll and latent image carrier to directly face each other not across the electrode, but across an insulating toner thin layer; and an AC bias of 10 to 50% in duty ratio on which a DC bias is superposed is applied to the developing roll to prevent the occurrence of the development ghost and the selection phenomenon. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合
機などの画像形成装置に係り、特に、磁性キャリアを用
いて非磁性のトナーを帯電させる2成分現像剤を使用
し、現像ロール上に帯電されたトナーのみを保持させて
静電潜像に飛翔させ、該潜像を現像するようにしたハイ
ブリッド型現像装置を有する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 a composite machine thereof using an electrophotographic method, and more particularly to charging a non-magnetic toner by using a magnetic carrier. The present invention relates to an image forming apparatus having a hybrid-type developing device that uses a two-component developer and holds only a charged toner on a developing roll to fly to an electrostatic latent image and develop the latent image. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式を利用した複写機、プリン
タ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置
における現像方式には、トナーと磁性キャリアを用いた
2成分現像方式、絶縁トナーや導電トナーを用いた1成
分現像方式、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯
電させる2成分現像剤を使用し、現像ロール上に帯電さ
れたトナーのみを保持させて静電潜像に飛翔させ、該潜
像を現像するようにしたハイブリッド現像方式などがあ
る。
2. Description of the Related Art As a developing method in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a composite machine thereof using an electrophotographic method, a two-component developing method using a toner and a magnetic carrier, an insulating toner or a conductive toner is used. Using a two-component developer in which a non-magnetic toner is charged by using a magnetic carrier, and only the charged toner is held on a developing roll to fly to an electrostatic latent image. There is a hybrid developing system for developing a latent image.

【0003】2成分現像方式は、キャリアによるトナー
の帯電性に優れ、長寿命化が可能であると共にベタ画像
の均一化などの利点がある反面、現像装置が大きく複雑
になる、トナー飛散やキャリア引きが発生する、キャリ
アの耐久性によって画質が変化するなどの欠点がある。
また1成分現像方式は、現像装置がコンパクトになって
ドット再現性に優れているが、現像ロール、チャージロ
ーラの劣化のために耐久性が低く、現像装置を交換する
ため消耗品価格が高価になる、選択現像が発生するなど
の欠点を有している。そしてハイブリッド現像方式は、
ドット再現性に優れ、長寿命化が可能で高速の画像形成
が可能な方式ではあるが、従来では、現像ゴーストの発
生やトナーの飛散などの問題があった。
The two-component developing method has an advantage that the carrier is excellent in chargeability of the toner and can have a long service life and that a solid image can be made uniform, but on the other hand, the developing device becomes large and complicated, and toner scattering and carrier occur. There are drawbacks such as the occurrence of pulling and the change in image quality due to the durability of the carrier.
Further, the one-component developing method has a compact developing device and is excellent in dot reproducibility, but the durability is low due to deterioration of the developing roller and the charge roller, and the cost of consumables is high because the developing device is replaced. However, there is a defect that selective development occurs. And the hybrid development method is
Although this method has excellent dot reproducibility, a long life, and high-speed image formation, conventionally, there have been problems such as development ghost generation and toner scattering.

【0004】このハイブリッド現像方式は、非接触の1
成分現像の手段として検討されてきたが、近年、高速の
画像形成が可能な現像方式として、特に潜像担持体(感
光体)上に複数のカラー画像を順次形成する1ドラム色
重ね方式用としても検討されてきた。この方式では、潜
像担持体上に正確にトナーを重ねることで色ズレの少な
いカラー画像形成が可能であり、カラーの高画質化に対
応する技術として注目されてきた。
This hybrid developing system is a non-contact type 1
Although it has been studied as a means for developing a component, in recent years, as a developing method capable of high-speed image formation, particularly for a one-drum color superposing method for sequentially forming a plurality of color images on a latent image carrier (photoreceptor). Has also been considered. With this method, it is possible to form a color image with less color misregistration by accurately stacking toner on the latent image carrier, and it has attracted attention as a technique for achieving high color quality.

【0005】しかしながら前記した1ドラム色重ね方式
では、使用する色数分の現像装置を潜像担持体の周りに
配置せねばならないから、潜像担持体が大型になり、画
像形成装置の小型化の妨げになる。そのため、使用する
トナーの色に対応した複数の電子写真プロセス部材を並
べて配置し、転写部材の送りに同期させてカラ−画像を
形成して転写部材上で色重ねを行うタンデム方式が注目
されてきた。しかしながらこの方式では、高速性に優れ
ている利点があるものの、各色の電子写真プロセス部材
を並べて配置しなければならないために大型化する欠点
を有していた。この対策として潜像担持体同志の間隔を
狭くし、小型化した画像形成ユニットを配置した小型タ
ンデム型画像形成装置が提案されている。
However, in the above-described one-drum color superposition method, since the developing devices for the number of colors to be used must be arranged around the latent image carrier, the latent image carrier becomes large and the image forming apparatus becomes compact. Interfere with Therefore, a tandem system in which a plurality of electrophotographic process members corresponding to the color of the toner to be used are arranged side by side, a color image is formed in synchronization with the feeding of the transfer member, and the colors are superposed on the transfer member has attracted attention. It was However, this method has the advantage of being excellent in high speed, but has a drawback of increasing in size because the electrophotographic process members of respective colors must be arranged side by side. As a countermeasure against this, a small tandem type image forming apparatus has been proposed in which a space between the latent image carriers is narrowed and a downsized image forming unit is arranged.

【0006】このように構成された小型のタンデム型画
像形成装置においては、画像形成ユニットの幅方向のサ
イズを極小にするため、現像装置を縦型とすることが有
利である。すなわち、潜像担持体の上部方向に現像装置
を配置することがレイアウト上望ましい。しかしながら
従来の2成分現像方式では、このように現像装置を縦型
に配置した場合、現像剤の還流、すなわち現像剤攪拌部
から潜像担持体に近接した現像部材への供給が複雑にな
り、装置の小型化に限界が生じると共に潜像担持体への
キャリアの付着、トナーの飛散が避けられないという間
題があった。
In the small-sized tandem type image forming apparatus constructed as described above, it is advantageous to make the developing device a vertical type in order to minimize the size of the image forming unit in the width direction. That is, it is desirable in layout to arrange the developing device in the upper direction of the latent image carrier. However, in the conventional two-component developing method, when the developing device is vertically arranged in this manner, the flow of the developer, that is, the supply from the developer stirring section to the developing member in the vicinity of the latent image carrier becomes complicated, There has been a problem that miniaturization of the apparatus has a limit and that adhesion of the carrier to the latent image carrier and scattering of the toner cannot be avoided.

【0007】他の方法として、キャリアを用いない1成
分現像方式も提案されているが、現像ロールを潜像担持
体に接触する方式では潜像担持体のトルク変動をきた
し、タンデム型の弱点である色ずれを助長させてしまう
欠点があった。また、潜像担持体に非接触な方式では、
トナーをチャージロールで帯電させ、弾性規制ブレード
で現像ロール上の層厚を規制していたため、トナーの添
加剤がチャ−ジロールに付着して帯電能力が低下した
り、規制ブレードにトナーが付着し層形成が不均一にな
ってしまい、画像欠陥をきたすことがあった。
As another method, a one-component developing method which does not use a carrier has been proposed, but the method of bringing the developing roller into contact with the latent image bearing member causes torque fluctuation of the latent image bearing member, which is a weak point of the tandem type. There is a drawback that it promotes a certain color shift. In addition, in the system that does not contact the latent image carrier,
Since the toner was charged by the charge roll and the layer thickness on the developing roll was regulated by the elastic regulation blade, the toner additive adhered to the charge roll to lower the charging ability, or the toner adhered to the regulation blade. The layer formation becomes non-uniform, which sometimes causes image defects.

【0008】そのため、これらの問題を解決する手段の
一つとして、前記したハイブリッド現像方式が注目され
てきた。すなわちハイブリッド現像方式では、前記した
ように現像ゴーストの発生やトナーの飛散などの問題が
あるが、現像ロールが潜像担持体と非接触であるからト
ルク変動をきたすことがなく、ドット再現性に優れて長
寿命化が可能な高速の画像形成装置が提供できる。
Therefore, the hybrid developing system has been attracting attention as one of means for solving these problems. That is, in the hybrid developing method, there are problems such as development ghost generation and toner scattering as described above, but since the developing roll is not in contact with the latent image carrier, torque fluctuation does not occur and dot reproducibility is improved. It is possible to provide a high-speed image forming apparatus which is excellent in life and can be extended.

【0009】こういった技術に関する従来技術として
は、米国特許第3,866,574号公報に、潜像担持
体に対して非接触に設置したドナーロール(現像ロー
ル)上に非磁性トナーで薄層を形成し、交流電界によっ
て潜像担持体上の潜像に該トナーを飛翔させる提案がな
されている。また米国特許第3,929,098号公報
には、磁気ロールを用いて現像剤をドナーロールに進ま
せ、このドナーロール上にトナーを転移させてトナー層
を形成する現像装置が示されている。
As a conventional technique relating to such a technique, US Pat. No. 3,866,574 discloses a thin non-magnetic toner on a donor roll (developing roll) placed in non-contact with a latent image carrier. It has been proposed to form a layer and cause the toner to fly to the latent image on the latent image carrier by an alternating electric field. U.S. Pat. No. 3,929,098 discloses a developing device in which a developer is advanced to a donor roll by using a magnetic roll and the toner is transferred onto the donor roll to form a toner layer. .

【0010】しかしながらこれらの提案では、2成分現
像剤を採用してドナーロール上への薄層形成は可能なも
のの、トナーの帯電が高くなった場合にドナーロール上
のトナーの分離が困難になり、強い交流電界が必要とさ
れる。この電界が潜像担持体上のトナー層を乱してしま
うので、色重ねなどには間題を有していた。そのため特
開平3−113474号公報には、ドナーロールと潜像
担持体の間にワイヤからなる補助電極を設け、この補助
電極に弱い交流電界を印加して現像されたトナーを乱さ
ないようにした、いわゆるパウダ−クラウド現像法が提
案されている。
However, in these proposals, although a two-component developer can be used to form a thin layer on the donor roll, it becomes difficult to separate the toner on the donor roll when the toner charge becomes high. , A strong AC electric field is required. Since this electric field disturbs the toner layer on the latent image carrier, there is a problem in color superposition. Therefore, in JP-A-3-113474, an auxiliary electrode made of a wire is provided between the donor roll and the latent image carrier, and a weak AC electric field is applied to this auxiliary electrode so as not to disturb the developed toner. The so-called powder-cloud development method has been proposed.

【0011】そして理論面では、電子写真学会誌第19
巻第2号(1981)に東芝(株)から、2成分現像剤
を用いた現像ロール上のトナー層の形成についての報告
がなされ、特開昭59−121077号公報に特許とし
ての出願がある。
In terms of theory, the Electrophotographic Society of Japan, No. 19
Vol. 2 (1981), Toshiba Corporation reported on the formation of a toner layer on a developing roll using a two-component developer, and there is a patent application in JP-A-59-121077. .

【0012】また上記した従来の技術は、現像性の高い
トナーの粗粉が選択的に潜像担持体に現像されやすく、
連続印刷を行うと帯電性の高いトナーの微粉が現像スリ
ーブに堆積して選択現像が起こりやすく、画像濃度の低
下が生じる傾向があった。さらに、トナーの帯電制御が
複雑で、潜像担持体に高い表面電位と大きな現像電界を
印加することを必要としていた。そのため、現像ロール
上にトナーの消費領域と非消費領域とが生じると、その
現像ロール上におけるトナーの付着状態とトナーの電位
差にばらつきが生じる関係から、図3に示したように前
の現像画像の一部が次の現像時に残像(ゴースト)とし
て現れる現象、いわゆる履歴現象が発生しやすいという
不具合がある。すなわちこの図3において、35は矩形
の黒ベタで構成されたソリッド画像であり、36、37
はそれに続くこのソリッド画像より広いハーフトーン画
像で、現像ロール上にトナーの消費領域と非消費領域と
が生じた場合、このソリッド画像35に続けてこのハー
フトーン画像36、37を印刷すると、図3(b)にお
ける38のような残像(ゴースト)が生じる。
Further, in the above-mentioned conventional technique, coarse powder of toner having high developability is easily developed selectively on the latent image carrier,
When continuous printing is performed, fine powder of highly charged toner is deposited on the developing sleeve, and selective development is apt to occur, so that the image density tends to decrease. Further, the toner charge control is complicated, and it is necessary to apply a high surface potential and a large developing electric field to the latent image carrier. Therefore, when a toner consumption region and a toner non-consumption region occur on the developing roll, the toner adhesion state on the developing roll and the toner potential difference vary, so that the previous developed image as shown in FIG. 3 is generated. There is a problem in that a phenomenon in which a part of the image appears as a residual image (ghost) during the next development, that is, a so-called history phenomenon easily occurs. That is, in FIG. 3, reference numeral 35 is a solid image composed of rectangular black solids, and 36 and 37.
Is a halftone image wider than the solid image that follows, and when toner consumption areas and non-consumption areas are generated on the developing roll, the solid image 35 and the halftone images 36 and 37 are printed. An afterimage (ghost) such as 38 in 3 (b) occurs.

【0013】これを防止するため特開平11−2316
52号公報には、現像ロール上の現像残トナーを掻き取
るための部材と、掻き取られたトナーの回収装置に関し
ての提案がなされ、また、現像ロール上のトナーを確実
に回収する方法として、特開2000−81788公報
には、専用の回収ロールを用いる提案がなされている。
しかしながらこれらの方法は、複雑な機構が必要で小型
の電子写真プロセスには実用化されていない。さらに磁
気ブラシを用いた履歴現象の対応策として特開平7−1
28983号公報に、磁気ロールの磁束密度の半値幅領
域を広く設定することにより、現像ロール上のトナーの
回収と供給を図る提案がなされている。また、タンデム
型の現像器の制御方法として特開昭63−249164
号公報には、転写工程を行っている画像形成部以外の画
像形成部における現像装置の動作を停止させ、現像剤の
劣化を防ぐようにした出願がなされている。
To prevent this, Japanese Patent Laid-Open No. 11-2316
JP-A-52-52 proposes a member for scraping off the development residual toner on the developing roll and a device for collecting the scraped toner, and as a method for surely collecting the toner on the developing roll, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-81788 proposes to use a dedicated recovery roll.
However, these methods require a complicated mechanism and have not been put to practical use in a small electrophotographic process. Further, as a countermeasure against a hysteresis phenomenon using a magnetic brush, Japanese Patent Laid-Open No. 7-1
JP-A-28983 proposes to collect and supply the toner on the developing roll by widening the half-value width region of the magnetic flux density of the magnetic roll. Also, as a method for controlling a tandem type developing device, Japanese Patent Laid-Open No. 63-249164 has been proposed.
In the publication, there is an application for stopping the operation of the developing device in an image forming portion other than the image forming portion which is performing the transfer process to prevent the deterioration of the developer.

【0014】またハイブリッド現像方式においては、選
択現像による画像濃度低下、トナーを現像ロールに保持
させたまま長時間放置することによる現像欠陥、画像劣
化、現像ゴースト、トナー飛散、スリーブ付着などが生
じるため、特開平7−72733号公報(USP5,4
20,375号公報)には、2成分現像剤による磁気ブ
ラシを形成する磁気ロールと、この磁気ロールから供給
されたトナー薄層を担持するドナーロール(現像ロー
ル)と、このドナーロールと潜像担持体との間に設けら
れた電極とを有し、この電極には直流と交流からなるバ
イアスを、現像ロールには直流バイアスを、そして磁気
ロールにはスイッチで異極性となる電圧に切り替えられ
るようにした直流バイアスを印加するよう構成し、上記
問題点を解決するようにしたハイブリッド型現像装置が
示されている。
Further, in the hybrid developing system, the image density is lowered by selective development, and development defects, image deterioration, development ghost, toner scattering, sleeve adhesion, etc. occur due to leaving the toner on the developing roll for a long time. JP, 7-72733, A (USP 5,4
No. 20,375), a magnetic roll forming a magnetic brush of a two-component developer, a donor roll (developing roll) carrying a thin toner layer supplied from the magnetic roll, the donor roll and a latent image. An electrode provided between the carrier and the carrier, a bias composed of direct current and alternating current can be switched to this electrode, a direct current bias can be switched to the developing roll, and a voltage of different polarity can be switched to a magnetic roll by a switch. A hybrid-type developing device configured to apply the DC bias as described above and solving the above problems is shown.

【0015】すなわちこの特開平7−72733号公報
に示された現像装置においては、磁気ロールと現像ロー
ルの電位差で磁気ロール上に形成された磁気ブラシで現
像ロール上にトナー薄層を形成し、さらに現像ロールと
電極間に印加された直流と交流が重畳されたバイアスで
電極近辺にトナークラウド(雲)を形成して潜像担持体
上の潜像を現像すると共に、画像形成完了時、スイッチ
を切り替えて現像ロールから磁気ロールへトナーを剥離
させる方向の直流バイアスを印加して現像ロール上のト
ナーを回収し、再度の画像形成に際してスイッチの切り
替えで磁気ロール上のトナーを現像ロールへ移動させる
方向の直流バイアスを印加して画像形成に備えるように
し、上記問題を解決するようにしたものである。
That is, in the developing device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-72733, a thin toner layer is formed on the developing roll by a magnetic brush formed on the magnetic roll due to the potential difference between the magnetic roll and the developing roll. Further, the toner cloud is formed in the vicinity of the electrode by the bias applied with the direct current and the alternating current applied between the developing roll and the electrode to develop the latent image on the latent image carrier, and when the image formation is completed, the switch is pressed. Is applied to collect the toner on the developing roll by applying a DC bias in the direction of separating the toner from the developing roll to the magnetic roll, and when the image is formed again, the toner on the magnetic roll is moved to the developing roll by switching the switch. The above problem is solved by applying a DC bias in the direction to prepare for image formation.

【0016】また特開2000−250294公報に
は、前記特開平7−72733号公報に示された現像ロ
ールと潜像担持体との間に電極を設ける方式につき、電
気的にバイアスされて張力のかかった電極線の振動によ
る不均一な現像や、塵が瞬間的に電極に付着して現像ロ
ールに条痕を生じさせる現象が生じるとして、電極を埋
め込んだ現像ロールを用いたハイブリッド型現像装置が
従来例として紹介され、さらにこの電極を埋め込んだ現
像ロールを用いた場合でも、現像ロール上に付着したキ
ャリアの画像への付着、現像ロールに埋め込んだ電極が
所定間隔を持っているため潜像担持体へのトナー供給効
率が悪く、画像比率が高い画像を連続して現像処理した
場合に画像抜けを生じる現象、磁気ロールと現像ロール
へ印加する交番バイアスで選択現像が生じ、画質低下、
濃度低下を生じる現象などを防止するようにしたハイブ
リッド型現像装置が示されている。
Further, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-250294 discloses a system in which an electrode is provided between a developing roll and a latent image carrier as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-72733, which is electrically biased and tension is applied. As a non-uniform development due to the vibration of the applied electrode wire or a phenomenon in which dust momentarily adheres to the electrode and causes a scratch on the developing roll, a hybrid type developing device using a developing roll with an embedded electrode is proposed. Introduced as a conventional example, even when using a developing roll with this electrode embedded, the carrier adhered to the developing roll adheres to the image, and the electrodes embedded in the developing roll have a certain interval so that a latent image bearing is carried. Phenomenon in which the toner supply efficiency to the body is low and images with a high image ratio are continuously developed, resulting in image loss, and an alternate bypass applied to the magnetic roll and the developing roll. Vinegar cause selective development, degradation of image quality,
A hybrid-type developing device is disclosed in which a phenomenon such as a decrease in density is prevented.

【0017】すなわちこの特開2000−250294
公報に示された装置では、導電性スリーブ上に誘電体層
を設けてその中に微小間隔で電極を埋め込むようにして
現像ロールを構成し、潜像担持体へのトナー供給効率を
改善すると共に電極間の短絡の防止と表面保護を行わ
せ、合わせて、数秒の時間で電荷の集積を消散させるに
足る誘電率とフリンジ電荷が約数ミリ秒以下でコーティ
ングを貫通できるようにした電極緩和許容層を設けてい
る。そして潜像担持体と現像ロール間には、現像ロール
上に埋め込まれた電極にACとDCからなるバイアス電
圧を供給するブラシ電極を、現像ロールと磁気ロール間
には、現像ロール上に埋め込まれた電極にACとDCか
らなるバイアス電圧を供給する磁気ブラシを設け、潜像
担持体と現像ロール間では現像ロール上のトナーをクラ
ウド(雲)状にして潜像担持体上の潜像を現像し、現像
ロールと磁気ロール間ではトナーを磁気ロールと現像ロ
ール間で往復させるようにしている。そして前記AC電
源を共通とすると共にこの波形を矩形波とし、この矩形
波のデューティ比をトナーが現像ロールから磁気ロール
へ戻される時間より磁気ロールから現像ロールへ搬送さ
れる時間が短くなるようにし、トナーとキャリアで慣性
が異なることを利用して現像ロールへのキャリア付着の
防止、トナーの選択搬送性を防止するようにしている。
That is, this Japanese Patent Laid-Open No. 2000-250294
In the device disclosed in the publication, a developing layer is formed by providing a dielectric layer on a conductive sleeve and embedding electrodes at minute intervals therein, thereby improving the toner supply efficiency to the latent image carrier. Electrode relaxation tolerance that prevents short circuit between electrodes and protects the surface, and also allows the dielectric constant and fringe charge to penetrate the coating in about a few milliseconds or less to dissipate the accumulation of charge in a few seconds. Layers are provided. A brush electrode for supplying a bias voltage of AC and DC to the electrode embedded on the developing roll is embedded between the latent image carrier and the developing roll, and is embedded on the developing roll between the developing roll and the magnetic roll. A magnetic brush that supplies a bias voltage composed of AC and DC is provided to the electrode, and the toner on the developing roll is cloud-shaped between the latent image carrier and the developing roll to develop the latent image on the latent image carrier. The toner is reciprocated between the magnetic roll and the developing roll between the developing roll and the magnetic roll. The AC power source is used in common and the waveform is a rectangular wave, and the duty ratio of the rectangular wave is set so that the time for the toner to be conveyed from the magnetic roll to the developing roll is shorter than the time for the toner to be returned from the developing roll to the magnetic roll. By utilizing the difference in inertia between the toner and the carrier, the carrier is prevented from adhering to the developing roll, and the selective carrying property of the toner is prevented.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記特開
平3−113474号公報に記載されたパウダークラウ
ド現像法は、補助電極のワイヤが非常に汚れやすく、ま
た、振動による画像劣化等が発生するため、あまり一般
的な方法とはなっていない。さらに特開平11−231
652号公報、特開2000−81788公報、特開平
7−128983号公報などに示された装置も、トナー
の掻き取り装置や回収ロールの設置が必要であったり、
特別な回収バイアスの印加などによってトナーのストレ
スが増し、トナーの耐久性能劣化の要因になったり、次
の現像タイミングでの現像ロールの層形成に時間を要
し、高速性を損なったりしていた。また長期使用時に、
キャリアの耐久性能劣化によってトナーの帯電性が変化
し、現像ロール上のトナーの帯電特性が大きく変化して
補給トナーや回収トナーの帯電の分布が広くなり、帯電
不良によるトナーの飛散やカブリの原因になっていた。
さらに劣化したキャリアの交換の煩わしさがあり、実用
にはいたっていないのが実情である。
However, in the powder cloud developing method described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-113474, the wires of the auxiliary electrodes are very easily soiled, and the image deterioration due to vibration occurs. It's not a very common method. Further, JP-A-11-231
The devices shown in Japanese Patent Laid-Open No. 652, JP-A-2000-81788, JP-A-7-128983, etc. also require installation of a toner scraping device and a recovery roll,
The toner stress increases due to the application of a special recovery bias, which causes deterioration of the toner durability performance, and it takes time to form the layer of the developing roll at the next developing timing, impairing the high speed performance. . Also, for long-term use,
The chargeability of the toner changes due to the deterioration of the durability performance of the carrier, the charge characteristics of the toner on the developing roll change significantly, and the charge distribution of the replenishment toner and the collected toner becomes wide, which causes toner scattering and fogging due to poor charging. It was.
In reality, it is difficult to replace the deteriorated carrier, and it has not been put into practical use.

【0019】また、タンデム型の現像装置の制御方法と
しての特開昭63−249164号公報に示された装置
は、転写工程を行っている画像形成部以外の現像装置の
動作を停止させたり、現像ロールと磁気ロール間に印加
する高圧を高周波数で切り替える装置や制御が必要であ
り、高価にならざるを得ないと共に、現像装置はトナー
ロールや磁気ロール、及び撹拌部材を横に並べた構成と
なっており、小型化が難しいという欠点がある。
Further, the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-249164 as a method for controlling a tandem type developing device is to stop the operation of the developing device other than the image forming section which is performing the transfer process, A device and a control for switching the high voltage applied between the developing roll and the magnetic roll at a high frequency are required, which is inevitably expensive, and the developing device has a configuration in which a toner roll, a magnetic roll, and a stirring member are arranged side by side. However, there is a drawback that it is difficult to reduce the size.

【0020】また、特開平7−72733号公報(US
P5,341,197)、特開2000−250294
公報に示された装置も、特開平7−72733号公報の
ものは前記したパウダークラウド現像法であって、補助
電極のワイヤが非常に汚れやすく、振動による画像劣化
等が発生し、さらに特開2000−250294公報に
示された装置も、現像ロールに電極を埋め込む必要があ
ると共にこの電極にACとDCを重畳したバイアスを供
給するためのブラシ電極が必要な複雑な構成であり、電
極が周方向に断続していると共に、ブラシ電極が何らか
の理由で汚れたり振動などでトナーが固着し、現像ロー
ルの電極に接触できなくなると全くトナーの制御ができ
なくなる。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-72733 (US
P5,341,197), JP-A-2000-250294.
The device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-72733 is also the powder cloud developing method described above, and the wires of the auxiliary electrodes are very easily soiled, and image deterioration due to vibration occurs. The device shown in 2000-250294 also has a complicated structure in which it is necessary to embed an electrode in the developing roll and a brush electrode for supplying a bias in which AC and DC are superposed on this electrode. When the brush electrode is discontinuous in some direction and the toner is fixed due to dirt or vibration for some reason and cannot contact the electrode of the developing roll, the toner cannot be controlled at all.

【0021】上記の事情に鑑み本発明は、現像装置を複
雑にすることなく現像ゴースト、選択現像の発生を防
ぎ、確実に帯電されたトナーを現像ロールに供給して長
期間安定した画像品質が得られる小型のハイブリッド型
の現像装置を有する、高速、安価な小型画像形成装置を
提供することが課題である。
In view of the above circumstances, the present invention prevents the development ghost and the selective development from occurring without complicating the developing device, and reliably supplies the charged toner to the developing roll to obtain stable image quality for a long time. An object of the present invention is to provide a high-speed and inexpensive small-sized image forming apparatus having the obtained small-sized hybrid type developing apparatus.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明においては、請求項1に記載したように、キャリ
アとトナーからなる現像剤を磁気保持しながら帯電させ
る2成分現像剤搬送体と、該搬送体よりトナーを移送し
てその表面にトナーのみの薄層を形成する現像ロール
と、該現像ロールと潜像担持体の最近接位置(現像位
置)に現像バイアスを印加して潜像担持体の潜像の現像
を行うハイブリッド型現像装置を有した画像形成装置に
おいて、前記現像位置に、電極を介することなく現像ロ
ールと潜像担持体とを絶縁性のトナー薄層を介して直接
対面させると共に、前記現像ロールの少なくとも表面が
導電性であり、該導電性表面により現像位置に周方向に
現像バイアスを通電させた連続した電極面が形成されて
いることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, as described in claim 1, a two-component developer carrier for charging a developer consisting of a carrier and a toner while magnetically holding it. , A developing roll that transfers toner from the carrier to form a thin layer of only toner on the surface, and a latent image by applying a developing bias to the closest position (developing position) between the developing roll and the latent image carrier. In an image forming apparatus having a hybrid-type developing device for developing a latent image on a carrier, the developing roll and the latent image carrier are directly connected to each other at the developing position via an insulating toner thin layer without an electrode. While facing each other, at least the surface of the developing roll is electrically conductive, and the conductive surface forms a continuous electrode surface in which a developing bias is applied in the circumferential direction at the developing position.

【0023】このように、導電性表面を持つ現像ロール
に現像バイアスを印加する簡単な構成でハイブリッド型
現像装置を構成することにより、補助電極を設けたり現
像ロールに電極を埋め込んだりする複雑な構成を必要と
せず、従ってワイヤ電極の汚れや振動による画像劣化や
現像ロールに埋め込んだ電極へバイアスを供給するブラ
シ電極が現像ロールの電極に接触できないためにトナー
の制御ができなくなる、といったことが生じない現像装
置を得ることができる。また、現像ロール表面は導電性
であると共に連続した電極面が形成され、バイアスを導
電性の現像ロールに直接印加することによって回転体で
ある現像ロールは潜像担持体との最近接部で現像が最大
になり、その後距離が開くに従って現像が終結してカブ
リ要因になるトナーが現像ロール側に引き戻されて潜像
担持体への現像が正確にできるから、カブリなどが防止
されて長期間安定した画像品質が得られるハイブリッド
型現像装置を有した小型の画像形成装置を提供すること
ができる。
As described above, by constructing a hybrid type developing device with a simple structure for applying a developing bias to a developing roll having a conductive surface, an auxiliary electrode is provided or an electrode is embedded in the developing roll. Therefore, the image deterioration due to dirt and vibration of the wire electrode, and the brush electrode that supplies a bias to the electrode embedded in the developing roll cannot contact the electrode of the developing roll, so that the toner cannot be controlled. No developing device can be obtained. In addition, the surface of the developing roll is electrically conductive and a continuous electrode surface is formed.By directly applying a bias to the electrically conductive developing roll, the developing roll, which is a rotating body, develops at the closest portion to the latent image carrier. Is maximized, and as the distance increases thereafter, development ends and fogging is caused.Toner is pulled back to the developing roll side and development on the latent image carrier can be performed accurately, so fogging is prevented and stable for a long period of time. It is possible to provide a small-sized image forming apparatus having a hybrid-type developing device that can achieve the above image quality.

【0024】そして請求項2に記載した発明は、前記現
像ロール全体が導電性であり、該現像ロールに直流バイ
アスを重畳させた交流バイアスが印加されていることを
特徴とする。
The invention described in claim 2 is characterized in that the developing roll as a whole is conductive, and an AC bias in which a DC bias is superimposed is applied to the developing roll.

【0025】このように、現像ロール全体を導電性とし
て直流バイアスを重畳させた交流バイアスを印加するこ
とにより、潜像担持体との間に良好な現像性を得ること
が可能になると共に、現像ロールと現像剤搬送体間でト
ナーを常に容易に入れ替えすることが可能となり、選択
現像を抑制して長期間安定した画像品質が得られるハイ
ブリッド型現像装置を有した画像形成装置を提供するこ
とができる。
As described above, by applying an AC bias in which the entire developing roll is made conductive and a DC bias is superimposed, it becomes possible to obtain good developability between the latent image carrier and the developing roller and To provide an image forming apparatus having a hybrid-type developing device capable of constantly exchanging toner between a roll and a developer transport body, suppressing selective development, and obtaining stable image quality for a long period of time. it can.

【0026】また請求項3に記載した発明は、前記交流
バイアスのデューティ比を10〜50%に設定したこと
を特徴とする。
The invention described in claim 3 is characterized in that the duty ratio of the AC bias is set to 10 to 50%.

【0027】このように、交流バイアスのデューティ比
を10〜50%に設定することで交流バイアスのピーク
が鋭くなり、トナー引き戻しが効果的に行えるようにな
ると共に現像ロールから現像剤搬送体への引き戻し効果
が増大して現像ロールへのトナーの汚染が解消される。
また同時に、現像時におけるトナーの潜像担持体から現
像ロールに向かっての引き戻しも効果的に行われてかぶ
りにくくなるから、長期間安定した画像品質が得られる
ハイブリッド型現像装置を有した画像形成装置を提供す
ることができる。
As described above, by setting the duty ratio of the AC bias to 10 to 50%, the peak of the AC bias becomes sharp and the toner can be effectively pulled back, and at the same time from the developing roll to the developer carrier. The pullback effect is increased and the toner contamination on the developing roll is eliminated.
At the same time, the toner is effectively pulled back from the latent image carrier toward the developing roller during development, and fogging is less likely to occur. Therefore, image formation having a hybrid developing device capable of obtaining stable image quality for a long period of time. A device can be provided.

【0028】次に請求項4に記載した発明は、前記現像
ロールの最表面を、略均一な10Ω・cm以下の導
電性のスリーブから構成したことを特徴とする。
Next, the invention according to claim 4 is characterized in that the outermost surface of the developing roll is composed of a substantially uniform conductive sleeve of 10 6 Ω · cm 3 or less.

【0029】このように現像ロールの最表面を、略均一
な10Ω・cm以下の導電性のスリーブで構成する
ことにより、現像ロールに印加された直流、交流電圧の
重畳したバイアスが回転する現像ロールと潜像担持体と
磁気ロールとの間に良好に作用するよう印加でき、耐久
時に画像濃度の低下を起こさず、長期にわたって安定し
た画像品質が得られるハイブリッド型現像装置を有した
画像形成装置を提供することができる。
By thus forming the outermost surface of the developing roll with a substantially uniform conductive sleeve of 10 6 Ω · cm 3 or less, the bias applied with the DC and AC voltages applied to the developing roll is rotated. An image having a hybrid-type developing device capable of being applied between the developing roll, the latent image carrier, and the magnetic roll so that the image density is not deteriorated during durability, and stable image quality can be obtained for a long period of time. A forming device can be provided.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの
発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる
説明例に過ぎない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, and the like of the constituent parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto, unless otherwise specified, and are merely It is only an example.

【0031】図1は本発明に係るハイブリッド型現像装
置を有するタンデム型画像形成装置の一実施例の概略構
成図、図2は本発明に係るハイブリッド型現像装置の概
略構成図、図3は残像(ゴースト)の発生を説明するた
めの図、図4は現像ロールのスリーブの導通性と濃度の
維持性との関係の実験結果を示した表である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a tandem type image forming apparatus having a hybrid type developing device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the hybrid type developing device according to the present invention, and FIG. 3 is an afterimage. FIG. 4 is a table for explaining the occurrence of (ghost), and FIG. 4 is a table showing the experimental results of the relationship between the conductivity of the sleeve of the developing roll and the maintainability of the density.

【0032】図1において、1はタンデム型画像形成装
置本体、2は現像装置、3は潜像担持体(感光体)、4
は露光ユニット、5は記録媒体の搬送ベルト、6は現像
剤容器、7は記録媒体を収容した給紙カセット、8は潜
像担持体3を帯電させるための帯電器、9は潜像担持体
3上のトナー像を転写バイアスにより記録媒体に転写す
るための転写装置、10は記録媒体に転写されたトナー
像を定着する定着装置であり、タンデム型画像形成装置
においては、潜像担持体(感光体)3の周りに設置する
帯電器8、露光ユニット4、現像装置2、転写装置9、
クリーニング装置などをコンパクトに設計することが重
要であり、本発明の例においては、現像装置2は潜像担
持体3に対して隣接し、略垂直の方向に配置される。
In FIG. 1, 1 is a tandem type image forming apparatus main body, 2 is a developing device, 3 is a latent image carrier (photoreceptor), 4
Is an exposure unit, 5 is a recording medium conveyance belt, 6 is a developer container, 7 is a paper feed cassette containing a recording medium, 8 is a charger for charging the latent image carrier 3, and 9 is a latent image carrier. A transfer device 10 for transferring the toner image on the recording medium 3 to the recording medium by a transfer bias is a fixing device for fixing the toner image transferred to the recording medium. In the tandem type image forming apparatus, a latent image carrier ( A charger 8, an exposure unit 4, a developing device 2, a transfer device 9 installed around the photoconductor 3;
It is important to design the cleaning device and the like compactly, and in the example of the present invention, the developing device 2 is disposed adjacent to the latent image carrier 3 and in a substantially vertical direction.

【0033】図2において、21は内部に配設された磁
石によって2成分現像剤の磁気ブラシ30を発生させ、
現像ロール22にトナー25を供給する現像剤搬送体と
しての磁気ロール、22はトナー薄層26を担持して潜
像担持体3上の静電潜像を現像する現像ロール、24は
キャリア、25はトナー、26は現像ロール22上のト
ナー薄層、27は潜像担持体3へ現像ロール22上に形
成されたトナー薄層26のトナー25を飛翔させて現像
を行わせるための現像バイアスで、27aは直流(D
C)バイアス(Vdc1)、27bは交流(AC)バイ
アスである。28は磁気ロール21上の磁気ブラシ30
からトナー25を現像ロール22へ搬送するための直流
(DC)バイアス(Vdc2)、29は磁気ロール21
上の磁気ブラシ30の厚さを規制する規制ブレードであ
る。
In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a magnetic brush 30 of a two-component developer generated by a magnet disposed inside,
A magnetic roll as a developer carrier for supplying the toner 25 to the developing roll 22, a developing roll 22 for carrying a thin toner layer 26 to develop an electrostatic latent image on the latent image carrier 3, 24 a carrier, 25 Is a toner, 26 is a thin toner layer on the developing roll 22, 27 is a developing bias for causing the toner 25 of the thin toner layer 26 formed on the developing roll 22 to fly to the latent image carrier 3 to perform development. , 27a is a direct current (D
C) bias (V dc1 ), 27b is an alternating current (AC) bias. 28 is a magnetic brush 30 on the magnetic roll 21
Direct current (DC) bias (V dc2 ) for transporting the toner 25 from the toner to the developing roll 22, 29 is the magnetic roll 21
It is a regulation blade that regulates the thickness of the upper magnetic brush 30.

【0034】このうち潜像担持体(感光体)3の材料と
しては、アモルファスシリコン(a−Si)感光体、有
機感光体(OPC)などを用いることができる。正帯電
有機感光体(正OPC)は、オゾンなどの発生が少なく
て帯電が安定しており、特に単層構造の正帯電有機感光
体は、長期にわたる使用によって膜厚が変化した場合に
おいても感光特性に変化が少なく、画質も安定するため
長寿命のシステムには好適である。そして、正帯電有機
感光体を長寿命のシステムに用いる場合、膜厚を20μ
mから40μm程度に設定することが好ましい。20μ
m以下の場合は、膜厚が減少して10μm程度になった
ときに絶縁破壊によって黒点の発生が目だってくる。ま
た、40μm以上とした場合は感度が低下し、画像濃度
低下の要因となる。
Among them, as a material of the latent image carrier (photoconductor) 3, an amorphous silicon (a-Si) photoconductor, an organic photoconductor (OPC) or the like can be used. The positively charged organic photoconductor (positive OPC) is stable in charging due to less generation of ozone and the like. Especially, the positively charged organic photoconductor having a single-layer structure is sensitive even when the film thickness is changed due to long-term use. It is suitable for a long-life system because the characteristics do not change much and the image quality is stable. When the positively charged organic photoreceptor is used in a system with a long life, the film thickness is 20 μm.
It is preferable to set the thickness from m to about 40 μm. 20μ
When the thickness is less than m, black spots are noticeable due to dielectric breakdown when the film thickness decreases to about 10 μm. On the other hand, when the thickness is 40 μm or more, the sensitivity decreases, which causes a decrease in image density.

【0035】露光ユニット4は、半導体レーザ、もしく
はLEDを用いることができる。正帯電有機感光体を用
いた場合は770nm付近の波長が有効であり、アモル
ファスシリコン感光体の場合は685nm付近の波長が
有効である。以下本発明においては、潜像担持体3とし
て正帯電有機感光体を用い、露光ユニット4の光源とし
てLEDを用いた場合を例に説明していく。
As the exposure unit 4, a semiconductor laser or LED can be used. The wavelength around 770 nm is effective when the positively charged organic photoconductor is used, and the wavelength around 685 nm is effective when the amorphous silicon photoconductor is used. In the present invention, the case where a positively charged organic photoreceptor is used as the latent image carrier 3 and an LED is used as the light source of the exposure unit 4 will be described below as an example.

【0036】現像ロール22の最表面は、体積固有抵抗
が10Ω・cm以下に設定された均一な導電性のア
ルミニウム、SUS、導電樹脂被覆などからなるスリー
ブで構成する。そしてそのシャフト部には、直流(D
C)バイアス(Vdc1)27a、交流(AC)バイア
ス27bを接続し、回転する現像ロール22と潜像担持
体3、及び磁気ロール21との間にこの直流と交流を重
畳したバイアスが作用するようにする。そして、この交
流バイアス27bが供給する交流成分は、デューティ
(Duty)比を50%以下とした矩形波で構成する。
本発明においては、一例として直流バイアス
(Vdc1)27aを100V、交流バイアス27bを
Vppが1.5kV、周波数3.0kHz、デューティ
(Duty) 比30%に設定した。このように直流バ
イアス(Vdc1)27aと交流バイアス27bを現像
ロール22に直接印加し、かつ、現像ロール22の最表
面を10Ω・cm以下の導電性とすることによっ
て、現像時に現像ロール22と潜像担持体3、及び、磁
気ロール21との間に鋭いバイアス成分を印加すること
ができ、現像開始時のトナー層形成の反応を良くするこ
とができる。
The outermost surface of the developing roll 22 is composed of a sleeve made of uniform conductive aluminum, SUS, conductive resin coating or the like having a volume resistivity of 10 6 Ω · cm 3 or less. And, the shaft part has a direct current (D
C) The bias (V dc1 ) 27a and the alternating current (AC) bias 27b are connected, and the bias in which the direct current and the alternating current are superposed acts between the rotating developing roll 22, the latent image carrier 3, and the magnetic roll 21. To do so. The AC component supplied by the AC bias 27b is a rectangular wave having a duty ratio of 50% or less.
In the present invention, the DC bias (V dc1 ) 27a is set to 100 V, the AC bias 27b is set to Vpp of 1.5 kV, the frequency of 3.0 kHz, and the duty ratio of 30%, as an example. As described above, the direct current bias (V dc1 ) 27a and the alternating current bias 27b are directly applied to the developing roll 22, and the outermost surface of the developing roll 22 is made to have conductivity of 10 6 Ω · cm 3 or less, so that development is performed at the time of development. A sharp bias component can be applied between the roll 22, the latent image carrier 3, and the magnetic roll 21, and the reaction of toner layer formation at the start of development can be improved.

【0037】磁気ロール21は、現像剤搬送体として内
部に配設された磁石によってキャリア24とトナー25
からなる2成分現像剤を磁気保持し、磁気ブラシ30を
発生させてこの磁気ブラシ30の厚さを規制ブレード2
9によって規制しながら現像ロール22にトナー25を
供給する。規制ブレード29と磁気ロール21とのギャ
ップは0.3から1.5mmが好ましい。この現像ロー
ル22へのトナー25の供給は、磁気ロール21に印加
された直流(DC)バイアス(Vdc2)28と、現像
ロール22に印加されている直流バイアス(Vdc1
27aとの電位差、及び交流バイアス27bによって行
われる。直流バイアス(Vdc2)28の電圧は本発明
においては一例として350Vとし、現像終了時に現像
ロール22上のトナー層を入れ替える場合は、交流バイ
アス27bを印加した状態で直流バイアス(Vdc2
28を変化させ、現像ロール22上のトナー薄層26を
磁気ブラシ30に回収する。この直流バイアス(V
dc2)28の変化量は、常時磁気ブラシ30のトナー
を現像ロール22へ移送する方向となる電圧差が生じる
値、すなわち磁気ロール21側の直流バイアス電圧値を
現像ロール22側の直流バイアス電圧値より大きく維持
し、直流バイアス(Vdc1)27aが100Vの場合
はそれ以上の値(すなわちこの例では100Vから35
0Vの間の値)とする。なお、この直流バイアスの変化
は、上記説明では直流バイアス(Vdc2)28を変化
させるとしたが、磁気ロール21側の直流バイアス電圧
値を現像ロール22側の直流バイアス電圧値より大きく
維持すれば、直流バイアス(Vdc )28と直流バイ
アス(Vdc1)27aの両方を変化させても良い。
The magnetic roll 21 includes a carrier 24 and a toner 25 by means of a magnet provided inside as a developer transport body.
The two-component developer consisting of is magnetically held to generate the magnetic brush 30, and the thickness of the magnetic brush 30 is regulated by the blade 2.
The toner 25 is supplied to the developing roll 22 while being regulated by 9. The gap between the regulation blade 29 and the magnetic roll 21 is preferably 0.3 to 1.5 mm. The toner 25 is supplied to the developing roll 22 by applying a direct current (DC) bias (V dc2 ) 28 applied to the magnetic roll 21 and a direct current bias (V dc1 ) applied to the developing roll 22.
This is performed by the potential difference with respect to 27a and the AC bias 27b. In the present invention, the voltage of the DC bias (V dc2 ) 28 is set to 350 V, and when the toner layer on the developing roll 22 is replaced at the end of development, the DC bias (V dc2 ) is applied with the AC bias 27 b applied.
28 is changed and the thin toner layer 26 on the developing roll 22 is collected by the magnetic brush 30. This DC bias (V
The change amount of dc2 ) 28 is a value that causes a voltage difference that always causes the toner of the magnetic brush 30 to be transferred to the developing roll 22, that is, the DC bias voltage value on the magnetic roll 21 side is the DC bias voltage value on the developing roll 22 side. When the DC bias (V dc1 ) 27a is maintained at 100 V, a value higher than that is maintained (ie, 100 V to 35 V in this example).
(Value between 0V). It should be noted that this change in the DC bias changes the DC bias (V dc2 ) 28 in the above description, but if the DC bias voltage value on the magnetic roll 21 side is kept larger than the DC bias voltage value on the developing roll 22 side. Alternatively , both the DC bias (V dc 2 ) 28 and the DC bias (V dc1 ) 27a may be changed.

【0038】なお、現像ロール22における最表面のス
リーブの導通性は、印刷濃度の維持性に関係する。それ
を示したのが図4の表であり、現像ロール22のスリー
ブの導通性を変化させ、10000枚印刷後の画像濃度
(初期は1.43)の変化を調べたものである。現像ロ
ール22に印加する直流バイアス(Vdc1)27aは
100V、交流バイアス27bにおけるVppを1.5
kV、周波数3.0kHz、デューティ(Duty)
比30%とし、磁気ロール21に印加する直流バイアス
(Vdc2)28は350Vとした。この結果から分か
るとおり、体積固有抵抗が10Ω・cm以上になる
と10000枚印刷後の濃度低下が大きくなり、体積固
有抵抗が10Ω・cm以下であればほぼ画像濃度に
問題ないことが分かる。
The conductivity of the sleeve on the outermost surface of the developing roll 22 is related to the maintenance of the print density. This is shown in the table of FIG. 4, in which the conductivity of the sleeve of the developing roll 22 is changed and the change in the image density (initially 1.43) after printing 10,000 sheets is examined. The DC bias (V dc1 ) 27a applied to the developing roll 22 is 100V, and the Vpp in the AC bias 27b is 1.5V.
kV, frequency 3.0 kHz, duty
The ratio was 30%, and the DC bias (V dc2 ) 28 applied to the magnetic roll 21 was 350V. As can be seen from these results, when the volume resistivity is 10 7 Ω · cm 3 or more, the density decrease after printing 10000 sheets is large, and when the volume resistivity is 10 6 Ω · cm 3 or less, there is almost no problem with the image density. I understand.

【0039】潜像担持体3と現像ロール22との間隔
は、一例として約250μmとしてこの間にワイヤ電極
等は用いない。通常この潜像担持体3と現像ロール22
との間隔は、150から400μm、好ましくは200
から300μmであり、この間隔が150μmより狭い
とカブリの要因になり、400μmより広いとトナー2
5を潜像担持体3に飛翔させることが困難になって、十
分な画像濃度を得ることができない。また、選択現像を
発生させる要因になる。磁気ロール21と現像ロール2
2との間隔は0.3から1.5mm程度である。
The distance between the latent image carrier 3 and the developing roller 22 is, for example, about 250 μm, and no wire electrode or the like is used between them. Normally, the latent image carrier 3 and the developing roll 22 are
The distance between and is 150 to 400 μm, preferably 200
To 300 μm, if this interval is narrower than 150 μm, it causes fog, and if it is wider than 400 μm, the toner 2
It becomes difficult to fly 5 onto the latent image carrier 3 and sufficient image density cannot be obtained. In addition, it becomes a factor that causes selective development. Magnetic roll 21 and developing roll 2
The distance from 2 is about 0.3 to 1.5 mm.

【0040】現像剤はトナー25とキャリア24からな
り、トナー25は、選択現像性を回避するために粒度分
布を規定することが重要である。一般的にトナーの粒度
分布の広がりはコールターカウンターで測定され、体積
分布平均粒径と個数分布平均粒径の比でもって表現され
る。選択現像を防止するためにはその比率が1.25以
下であることを見出した。1.25以上では、連続印刷
時に現像ロールに比較的粒度の小さなトナーが堆積し、
現像性を低下させる。本発明においては、選択現像を防
止するため体積平均粒径/個数平均粒径の比を1.25
以下とし、帯電量を5〜20μC/gの範囲に制御し
た。このトナーの帯電量は、現像ロール22上に形成さ
れるトナー薄層26の層厚にも関係し、トナー帯電量が
10μC/g以下、特に5μC/g以下と低いとトナー
層厚が厚くなり、飛散が増大する。一方、トナー帯電量
が20μC/g以上になるとトナー層厚が薄くなり、帯
電が上昇してトナーの現像性が低下する。このトナー2
5の帯電量は、現像ロール22上のトナー薄層26をト
レック社QMメーターで吸引して測定した。本発明にお
いては、正帯電のトナーを用いる場合を一例として説明
するが、前記したバイアスとの関係を逆にすることで、
負帯電のトナーを用いた場合でも同様に構成できること
は自明である。
The developer is composed of toner 25 and carrier 24, and it is important that the toner 25 defines a particle size distribution in order to avoid selective developability. Generally, the spread of the particle size distribution of the toner is measured by a Coulter counter and is expressed by the ratio of the volume distribution average particle diameter to the number distribution average particle diameter. It has been found that the ratio is 1.25 or less in order to prevent selective development. If it is 1.25 or more, toner having a relatively small particle size is accumulated on the developing roll during continuous printing,
Developability is reduced. In the present invention, in order to prevent selective development, the ratio of volume average particle diameter / number average particle diameter is 1.25.
Below, the charge amount was controlled within the range of 5 to 20 μC / g. This toner charge amount is related to the layer thickness of the toner thin layer 26 formed on the developing roll 22, and if the toner charge amount is 10 μC / g or less, particularly 5 μC / g or less, the toner layer thickness becomes thick. , Scattering increases. On the other hand, when the toner charge amount is 20 μC / g or more, the toner layer thickness becomes thin, the charge increases, and the developability of the toner decreases. This toner 2
The charge amount of 5 was measured by sucking the thin toner layer 26 on the developing roll 22 with a QM meter manufactured by Trek. In the present invention, the case of using positively charged toner will be described as an example, but by reversing the relationship with the bias,
It is obvious that the same configuration can be achieved even when negatively charged toner is used.

【0041】キャリア24としては、マグネタイトキャ
リア、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライトなど
を用いることができ、適正な抵抗値を上げない範囲で表
面処理して用いることも可能である。本発明では一例と
して、体積固有抵抗が10Ωcmにシリコーン樹脂
被覆をし、飽和磁化が40emu/g、平均粒径35μ
mのフェライトキャリアを用いた。平均粒度が50μm
を超えるとキャリアのストレスが増大すると共にトナー
濃度を上げられず、現像ロール22へのトナー供給量が
減少する。キャリアの平均粒度を50μm以下にするこ
とで、現像剤中のトナーの濃度を5〜20%に設定して
も十分な帯電付与が可能になり、安定した現像を行うこ
とができる。
As the carrier 24, a magnetite carrier, Mn-based ferrite, Mn-Mg-based ferrite, or the like can be used, and it is also possible to use it by surface-treating it within a range that does not raise an appropriate resistance value. In the present invention, as an example, the volume resistivity is 10 8 Ωcm 3 coated with a silicone resin, the saturation magnetization is 40 emu / g, and the average particle size is 35 μ.
m ferrite carrier was used. Average particle size is 50 μm
If it exceeds, the stress of the carrier increases and the toner concentration cannot be increased, and the amount of toner supplied to the developing roll 22 decreases. By setting the average particle size of the carrier to 50 μm or less, sufficient charge can be imparted even when the concentration of the toner in the developer is set to 5 to 20%, and stable development can be performed.

【0042】またトナー25とキャリア24の混合割合
は、キャリア24およびトナー25の合計量に対しトナ
ーを5〜20重量%、好ましくは5〜15重量%とす
る。トナー25の混合割合が5重量%未満であると、ト
ナーの帯電量が高くなって十分な画像濃度が得られなく
なり、20重量%を超えると今度は十分な帯電量が得ら
れなくなるため、トナーが現像器から飛散して画像形成
装置内を汚染したり、画像上にトナーカブリが生じる。
The mixing ratio of the toner 25 and the carrier 24 is 5 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight of the total amount of the carrier 24 and the toner 25. If the mixing ratio of the toner 25 is less than 5% by weight, the charge amount of the toner becomes high and a sufficient image density cannot be obtained, and if it exceeds 20% by weight, a sufficient charge amount cannot be obtained this time. Are scattered from the developing device to contaminate the inside of the image forming apparatus, or toner fogging occurs on the image.

【0043】現像ロール上のトナー25の薄層26は、
10から100μm、好ましくは30から70μmの厚
さであり、トナー25の平均粒径を7μmとした場合
に、トナー25の5層から10層程度に相当する値であ
る。そのため本発明においては、一連の画像形成プロセ
スにおいて、現像ロール22の導電スリーブ上に形成さ
れるトナー25の層厚を50μm以下とし、トナー量を
0.5から1.7mg/cmの範囲に制御すること
で、潜像担持体3上に鮮明な潜像を形成すると同時に、
現像ロール22上のトナーの入れ替えを容易にして現像
ゴーストを制御するようにした。
The thin layer 26 of toner 25 on the developing roll is
The thickness is 10 to 100 μm, preferably 30 to 70 μm, and is a value corresponding to about 5 to 10 layers of the toner 25 when the average particle diameter of the toner 25 is 7 μm. Therefore, in the present invention, in a series of image forming processes, the layer thickness of the toner 25 formed on the conductive sleeve of the developing roll 22 is 50 μm or less, and the toner amount is in the range of 0.5 to 1.7 mg / cm 2 . By controlling, a clear latent image is formed on the latent image carrier 3 and at the same time,
The toner on the developing roll 22 is easily replaced, and the developing ghost is controlled.

【0044】トナー薄層26の厚さは、直流バイアス
(Vdc2)28と直流バイアス(V dc1)27aの
差、及び前記したようにトナーの帯電量によって決定さ
れる。トナー帯電量が10μC/g以下、特に5μC/
g以下と低いとトナー層厚が厚くなり、飛散が増大す
る。一方、トナー帯電量が20μC/g以上になるとト
ナー層厚が薄くなり、帯電が上昇してトナーの現像性が
低下する。前記したように、直流バイアス(Vdc1
27aを100V、直流バイアス(Vdc2)28の値
を350Vに設定すると、約40μmのトナー層が得ら
れる。この時の単位面積当たりのトナー量は約1.5m
g/cmである。トナー薄層26が0.5mg/cm
以下と薄すぎると高濃度画像が連続した場合の濃度の
追随性が低下し、画像ムラが発生しやすくなり、トナー
層が1.7mg/cmを超えて厚すぎると図3にその
例を示したような現像ゴーストが目立ち、トナー飛散が
目立つ傾向がある。すなわち前記したようにこの図3に
おいて、35は矩形の黒ベタで構成されたソリッド画像
であり、36、37はそれに続くこのソリッド画像より
広いハーフトーン画像で、現像ロール上にトナーの消費
領域と非消費領域とが生じた場合、このソリッド画像3
5に続けてこのハーフトーン画像36、37を印刷する
と、図3(b)における38のような残像(ゴースト)
が生じる。
The thickness of the thin toner layer 26 is a DC bias.
(Vdc2) 28 and DC bias (V dc1) 27a
Difference, and the amount of toner charge as described above
Be done. Toner charge is less than 10μC / g, especially 5μC / g
If it is as low as g or less, the toner layer becomes thick and scattering increases.
It On the other hand, if the toner charge amount exceeds 20 μC / g,
The thickness of the toner layer becomes thin, the charge increases, and the developability of the toner increases.
descend. As described above, the DC bias (Vdc1)
27a is 100V, DC bias (Vdc2) 28 values
Is set to 350 V, a toner layer of about 40 μm is obtained.
Be done. The amount of toner per unit area at this time is about 1.5 m
g / cmTwoIs. Thin toner layer 26 is 0.5 mg / cm
TwoIf the density is too thin, the density of high density images
Tracking performance is reduced, image unevenness is more likely to occur, and toner
Layer is 1.7 mg / cmTwoIf it is too thick,
Development ghosts like the one shown are conspicuous, and toner scattering
Tends to stand out. That is, as described above, in FIG.
Numeral 35 is a solid image composed of rectangular black solid
And 36 and 37 are from this solid image that follows.
Wide halftone image, toner consumption on developer roll
When an area and a non-consumed area occur, this solid image 3
Print halftone images 36 and 37 following step 5.
And an afterimage (ghost) like 38 in FIG. 3B.
Occurs.

【0045】現像ロール22上のトナー薄層26を入れ
替えるには、現像終了時に交流バイアス27bを印加し
た状態で直流バイアス(Vdc2)28を変化させ、現
像ロール22上のトナー薄層26を磁気ブラシ30に回
収する。なおこのトナーの入れ替えに際し、良好な印刷
速度を維持するためには、用紙間隔を調整して一定期間
に現像ロール22上のトナー層を出し入れする時間を調
整すればよい。磁気ロール21の回転速度を現像ロール
22の回転速度に対して1乃至2倍に設定すると、現像
ロール22上トナーの入れ替えが促進される。この時、
磁気ロール21の回転方向を現像ロール22と同方向、
例えば現像ロール22の回転方向が逆時計方向の場合は
磁気ロール21も同様に逆時計方向である方が好まし
い。現像ロール22と磁気ロール21との回転比が存在
しないと、現像ロール22からのトナーの回収が不十分
となる。また、2倍以上にすると磁気ロール21の回転
速度が増大し、振動や発熱の要因となってトナーへのス
トレスを増加させる。
To replace the toner thin layer 26 on the developing roll 22, the DC bias (V dc2 ) 28 is changed with the AC bias 27b applied at the end of the development, and the toner thin layer 26 on the developing roll 22 is magnetically changed. Collect in the brush 30. In order to maintain a good printing speed when the toner is replaced, the paper interval may be adjusted to adjust the time for taking in and out the toner layer on the developing roll 22 for a certain period. When the rotation speed of the magnetic roll 21 is set to 1 to 2 times the rotation speed of the developing roll 22, replacement of the toner on the developing roll 22 is promoted. At this time,
The rotation direction of the magnetic roll 21 is the same as that of the developing roll 22,
For example, when the rotation direction of the developing roll 22 is counterclockwise, the magnetic roll 21 is also preferably counterclockwise. If the rotation ratio between the developing roll 22 and the magnetic roll 21 does not exist, the recovery of toner from the developing roll 22 will be insufficient. Further, if it is doubled or more, the rotation speed of the magnetic roll 21 increases, which causes vibration and heat generation and increases stress on the toner.

【0046】また、用紙間隔を大きくしないで潜像担持
体3上の潜像に十分なトナーを供給するためには、潜像
担持体3に対して現像ロール22の周速を1.1倍以上
に設定すると、短時間にトナーの出し入れが可能にな
る。速度差が1.1倍以下であると現像を開始する時間
がかかり過ぎ、十分な用紙間隔が要求されるため、高速
印刷が達成されない。
Further, in order to supply sufficient toner to the latent image on the latent image carrier 3 without increasing the sheet interval, the peripheral speed of the developing roller 22 is 1.1 times that of the latent image carrier 3. With the above setting, the toner can be taken in and out in a short time. When the speed difference is 1.1 times or less, it takes too much time to start the development, and a sufficient paper interval is required, so that high speed printing cannot be achieved.

【0047】このように構成したハイブリッド型現像装
置を有する本発明のタンデム型画像形成装置において、
イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックなどのそれぞれ
の色に対応したトナー25とキャリア24からなる2成
分現像剤は、現像剤容器6から現像装置2に供給され、
図2に示した磁気ロール21上に磁気ブラシ30を形成
し、攪拌によってトナー25が帯電される。そして磁気
ロール21上の磁気ブラシ30は、規制ブレード29に
よって層規制され、磁気ロール21に加えられた直流バ
イアス(Vdc2)28と現像ロール22に加えられた
直流バイアス(Vdc1)27a間の電位差、及び交流
バイアス27bによって現像ロール2にトナー25のみ
の薄層26を形成する。
In the tandem type image forming apparatus of the present invention having the hybrid type developing device thus constructed,
The two-component developer including the toner 25 and the carrier 24 corresponding to each color such as yellow, cyan, magenta, and black is supplied from the developer container 6 to the developing device 2,
The magnetic brush 30 is formed on the magnetic roll 21 shown in FIG. 2, and the toner 25 is charged by stirring. The magnetic brush 30 on the magnetic roll 21 is layer-regulated by the regulating blade 29, and is between the DC bias (V dc2 ) 28 applied to the magnetic roll 21 and the DC bias (V dc1 ) 27 a applied to the developing roll 22. The thin layer 26 of only the toner 25 is formed on the developing roll 2 by the potential difference and the AC bias 27b.

【0048】そして、図示していない制御回路からプリ
ント開始の信号が来ると、まず、帯電器8によって正帯
電有機感光体(正OPC)で構成された潜像担持体3が
例えば400Vに帯電され、その後、露光ユニット4を
構成する例えば770nmの波長のLEDによる露光に
より、潜像担持体3の露光後電位は約70Vになって潜
像が形成される。そしてこの潜像は、現像ロール22に
加えられた直流バイアス(Vdc1)27aと交流バイ
アス27bにより、現像ロール22上のトナー薄層26
から潜像担持体3に飛翔したトナーで現像され、トナー
像が形成される。
When a print start signal is received from a control circuit (not shown), the latent image carrier 3 composed of a positively charged organic photoconductor (positive OPC) is first charged to 400 V by the charger 8. After that, by exposure with an LED having a wavelength of 770 nm, for example, which constitutes the exposure unit 4, the potential after exposure of the latent image carrier 3 becomes about 70 V and a latent image is formed. Then, the latent image is formed on the developing roller 22 by the DC bias (V dc1 ) 27a and the AC bias 27b applied to the developing roller 22.
Is developed with the toner flying from the latent image carrier 3 to form a toner image.

【0049】こうしてトナー像が潜像担持体3上に形成
されると、そのトナー像が転写位置に至るタイミングに
合わせて記録媒体が給紙カセット7から取り出され、搬
送ベルト5で搬送されてくるから、各色毎の転写位置に
設置されている転写装置9によって転写バイアスを印加
し、記録媒体にトナー像を転写する。そして各色のトナ
ー像が記録媒体に順次転写されて定着装置10に至る
と、この定着装置10で定着されて排紙される。
When the toner image is formed on the latent image carrier 3 in this way, the recording medium is taken out of the paper feeding cassette 7 and conveyed by the conveying belt 5 at the timing when the toner image reaches the transfer position. Then, a transfer bias is applied by the transfer device 9 installed at the transfer position for each color, and the toner image is transferred to the recording medium. When the toner images of the respective colors are sequentially transferred to the recording medium and reach the fixing device 10, the fixing device 10 fixes the toner images and discharges the paper.

【0050】現像ロール22に印加された交流バイアス
27bは、前記したようにデューティ(Duty)比を
50%以下とした矩形波であり、磁気ロール21から現
像ロール22へトナー25を搬送する時間より、現像ロ
ール22から磁気ロール21へトナー25を引き戻す時
間が短くなっている。又、直流バイアス(Vdc1)2
7a、交流バイアス27bは、現像ロール22に直接印
加されること、現像ロール22の最表面が10Ω・c
以下の導電性であることによって、現像ロール22
上のトナー薄層26を磁気ロール21へ引き戻す際の交
流成分はピークが鋭くなり、トナー25の引き戻しが効
果的に行われる。従って、現像ロール22から現像剤搬
送体としての磁気ロール21へのトナーの引き戻し効果
が増大し、現像ロール22へのトナー汚染が防止される
と共に、現像時におけるトナーの潜像担持体3から現像
ロール22に向かっての引き戻しも効果的に行われ、カ
ブリの発生を防止して長期間安定した画像品質が得られ
る現像装置を提供することができる。
The AC bias 27b applied to the developing roll 22 is a rectangular wave having a duty ratio of 50% or less as described above, and is longer than the time when the toner 25 is conveyed from the magnetic roll 21 to the developing roll 22. The time for pulling back the toner 25 from the developing roll 22 to the magnetic roll 21 is short. In addition, DC bias (V dc1 ) 2
7a and AC bias 27b are directly applied to the developing roll 22, and the outermost surface of the developing roll 22 is 10 6 Ω · c.
By having a conductivity of m 3 or less, the developing roll 22
The AC component when the upper toner thin layer 26 is pulled back to the magnetic roll 21 has a sharp peak, and the toner 25 is effectively pulled back. Therefore, the effect of pulling back the toner from the developing roll 22 to the magnetic roll 21 as a developer transporting body is increased, the toner contamination on the developing roll 22 is prevented, and the toner is developed from the latent image carrier 3 at the time of development. The pulling back toward the roll 22 is also effectively performed, and it is possible to provide a developing device capable of preventing fogging and obtaining stable image quality for a long period of time.

【0051】なお、以上説明してきた直流バイアス(V
dc1)27a、交流バイアス27b、直流バイアス
(Vdc2)28の電圧値やVpp、周波数などは一例
であり、状況に応じて変化させ得ることは自明である。
The DC bias (V
The voltage values, Vpp, frequency, etc. of the dc1 ) 27a, the AC bias 27b, and the DC bias (V dc2 ) 28 are examples, and it is obvious that they can be changed according to the situation.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上記載の如く本発明による請求項1に
記載した発明によれば、補助電極を設けたり現像ロール
に電極を埋め込んだりする複雑な構成を必要とせず、導
電性表面を持つ現像ロールに現像バイアスを印加する簡
単な構成でハイブリッド型現像装置を構成でき、従って
ワイヤ電極の汚れや振動による画像劣化や、現像ロール
に埋め込んだ電極へバイアスを供給するブラシ電極が現
像ロールの電極に接触できないためにトナーの制御がで
きなくなるといったことが生じない。また、現像ロール
表面は導電性であると共に連続した電極面が形成され、
バイアスを導電性の現像ロール表面に直接印加すること
により、回転体である現像ロールは潜像担持体との最近
接部で現像が最大になり、その後距離が開くに従って現
像が終結してカブリ要因になるトナーが現像ロール側に
引き戻され、潜像担持体への現像が正確にできるから、
カブリなども防止されて長期間安定した画像品質が得ら
れるハイブリッド型現像装置を有した小型の像形成装置
を提供することができる。
As described above, according to the invention described in claim 1 of the present invention, it is not necessary to provide a complicated structure such as providing an auxiliary electrode or burying an electrode in a developing roll, and developing with a conductive surface is possible. A hybrid-type developing device can be configured with a simple configuration that applies a developing bias to the roll. Therefore, image deterioration due to dirt and vibration of the wire electrode, and a brush electrode that supplies a bias to the electrode embedded in the developing roll are the electrodes of the developing roll. There is no possibility that the toner cannot be controlled because the toner cannot be contacted. Further, the developing roll surface is conductive and a continuous electrode surface is formed,
By directly applying a bias to the surface of the conductive developing roll, the developing roll, which is a rotating body, maximizes the development at the position closest to the latent image carrier, and then the development ends as the distance increases, causing a fog factor. The toner that becomes is pulled back to the developing roll side, and development on the latent image carrier can be performed accurately,
It is possible to provide a small-sized image forming apparatus having a hybrid-type developing device in which fogging is prevented and stable image quality can be obtained for a long period of time.

【0053】そして請求項2に記載した本発明によれ
ば、現像ロール全体を導電性として直流バイアスを重畳
させた交流バイアスを印加することにより、潜像担持体
との間に良好な現像性を得ることが可能になると共に、
現像ロールと現像剤搬送体間でトナーを常に容易に入れ
替えすることが可能となり、選択現像を抑制して長期間
安定した画像品質が得られるハイブリッド型現像装置を
有した画像形成装置を提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, by applying an AC bias in which the entire developing roll is made conductive and a DC bias is superimposed, good developability is achieved between the latent image carrier and the latent image carrier. As well as being able to obtain
To provide an image forming apparatus having a hybrid-type developing device capable of constantly exchanging toner between a developing roll and a developer transport body, suppressing selective development, and obtaining stable image quality for a long period of time. You can

【0054】そして請求項3に記載した本発明によれ
ば、交流バイアスのデューティ比を10〜50%に設定
することにより、交流バイアスのピークが鋭くなってト
ナー引き戻しが効果的に行えるようになり、現像ロール
から現像剤搬送体への引き戻し効果が増大して現像ロー
ルへのトナーの汚染が解消されると共に、現像時におけ
るトナーの潜像担持体から現像ロールに向かっての引き
戻しも効果的に行われてかぶりにくくなり、長期間安定
した画像品質が得られるハイブリッド型現像装置を有し
た画像形成装置を提供することができる。
According to the third aspect of the present invention, by setting the duty ratio of the AC bias to 10 to 50%, the peak of the AC bias becomes sharp and the toner can be effectively returned. , The effect of pulling back from the developing roll to the developer transport body is increased and the contamination of the toner on the developing roll is eliminated, and the pulling back of the toner from the latent image carrier to the developing roll during development is also effective. It is possible to provide an image forming apparatus having a hybrid-type developing device that is hardly fogged and is capable of obtaining stable image quality for a long period of time.

【0055】そして請求項4に記載した本発明によれ
ば、現像ロールの最表面を、略均一な10Ω・cm
以下の導電性のスリーブで構成することにより、現像ロ
ールに印加された直流、交流電圧の重畳したバイアスが
回転する現像ロールと潜像担持体と磁気ロールとの間に
良好に作用するよう印加でき、耐久時に画像濃度の低下
を起こさず、長期にわたって安定した画像品質が得られ
るハイブリッド型現像装置を有した画像形成装置を提供
することができる。
According to the present invention described in claim 4, the outermost surface of the developing roll has a substantially uniform 10 6 Ω · cm 3
By configuring with the following conductive sleeve, it is possible to apply the bias applied to the developing roll so that the bias with the superimposed DC and AC voltages works well between the rotating developing roll, latent image carrier and magnetic roll. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus having a hybrid type developing device that can obtain stable image quality for a long period of time without causing a decrease in image density during durability.

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

【図1】 本発明に係るハイブリッド型現像装置を有す
るタンデム型画像形成装置の一実施例の概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a tandem image forming apparatus having a hybrid developing device according to the present invention.

【図2】 本発明に係るハイブリッド型現像装置の概略
構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a hybrid developing device according to the present invention.

【図3】 残像(ゴースト)の発生を説明するための図
である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the occurrence of an afterimage (ghost).

【図4】 現像ロールのスリーブの導通性と濃度の維持
性との関係の実験結果を示した表である。
FIG. 4 is a table showing the experimental results of the relationship between the conductivity of the sleeve of the developing roll and the maintainability of the density.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 現像装置 3 潜像担持体(感光体) 4 露光ユニット 21 磁気ロール 22 現像ロール 24 キャリア 25 トナー 26 トナー薄層 27 現像バイアス 27a 直流(DC)バイアス(Vdc1) 27b 交流(AC)バイアス 28 直流(DC)バイアス(Vdc2) 29 規制ブレード 30 磁気ブラシ2 developing device 3 latent image carrier (photoreceptor) 4 exposure unit 21 magnetic roll 22 developing roll 24 carrier 25 toner 26 toner thin layer 27 developing bias 27a direct current (DC) bias (V dc1 ) 27b alternating current (AC) bias 28 direct current (DC) bias (V dc2 ) 29 regulating blade 30 magnetic brush

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神山 雄二 三重県度会郡玉城町野篠字又兵衛704番地 19 京セラ株式会社三重工場玉城ブロック 内 (72)発明者 坂田 昌一 三重県度会郡玉城町野篠字又兵衛704番地 19 京セラ株式会社三重工場玉城ブロック 内 Fターム(参考) 2H073 AA01 BA04 BA06 BA13 CA02 CA03 CA14 2H077 AC04 AC12 AD06 AD36 EA03 EA16 FA11 FA13 FA26 FA27 3J103 AA02 AA69 AA85 FA12 FA18 HA04 HA20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yuji Kamiyama             704 No. Matabei, Noshino, Tamaki Town, Tokai District, Mie Prefecture             19 Kyocera Corporation Mie Factory Tamaki Block             Within (72) Inventor Shoichi Sakata             704 No. Matabei, Noshino, Tamaki Town, Tokai District, Mie Prefecture             19 Kyocera Corporation Mie Factory Tamaki Block             Within F-term (reference) 2H073 AA01 BA04 BA06 BA13 CA02                       CA03 CA14                 2H077 AC04 AC12 AD06 AD36 EA03                       EA16 FA11 FA13 FA26 FA27                 3J103 AA02 AA69 AA85 FA12 FA18                       HA04 HA20

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 キャリアとトナーからなる現像剤を磁気
保持しながら帯電させる2成分現像剤搬送体と、該搬送
体よりトナーを移送してその表面にトナーのみの薄層を
形成する現像ロールと、該現像ロールと潜像担持体の最
近接位置(現像位置)に現像バイアスを印加して潜像担
持体の潜像の現像を行うハイブリッド型現像装置を有し
た画像形成装置において、 前記現像位置に、電極を介することなく現像ロールと潜
像担持体とを絶縁性のトナー薄層を介して直接対面させ
ると共に、前記現像ロールの少なくとも表面が導電性で
あり、該導電性表面により現像位置に周方向に現像バイ
アスを通電させた連続した電極面が形成されていること
を特徴とするハイブリッド型現像装置を有した画像形成
装置。
1. A two-component developer carrier for charging a developer consisting of a carrier and toner while magnetically holding it, and a developing roll for transferring toner from the carrier to form a thin layer of only toner on the surface thereof. An image forming apparatus having a hybrid type developing device for developing a latent image on the latent image carrier by applying a developing bias to the closest position (developing position) between the developing roll and the latent image carrier. In addition, the developing roll and the latent image bearing member are directly opposed to each other through the insulating toner thin layer without passing through the electrode, and at least the surface of the developing roll is conductive, and the conductive surface allows the developing position to be improved. An image forming apparatus having a hybrid type developing device, characterized in that a continuous electrode surface in which a developing bias is applied in the circumferential direction is formed.
【請求項2】 前記現像ロール全体が導電性であり、該
現像ロールに直流バイアスを重畳させた交流バイアスが
印加されていることを特徴とする請求項1に記載したハ
イブリッド型現像装置を有した画像形成装置。
2. The hybrid developing apparatus according to claim 1, wherein the developing roll as a whole is conductive, and an AC bias in which a DC bias is superimposed is applied to the developing roll. Image forming apparatus.
【請求項3】 前記交流バイアスのデューティ比を10
〜50%に設定したことを特徴とする請求項1に記載し
たハイブリッド型現像装置を有した画像形成装置。
3. The duty ratio of the AC bias is 10
The image forming apparatus having the hybrid developing device according to claim 1, wherein the image forming apparatus is set to 50%.
【請求項4】 前記現像ロールの最表面を、略均一な1
Ω・cm以下の導電性のスリーブから構成したこ
とを特徴とする請求項1に記載したハイブリッド型現像
装置を有した画像形成装置。
4. The outermost surface of the developing roll has a substantially uniform surface.
The image forming apparatus having the hybrid developing device according to claim 1, wherein the image forming apparatus is composed of a conductive sleeve having a resistance of 0 6 Ω · cm 3 or less.
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