JP2006091629A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2成分現像剤を用いて静電潜像の現像を行う現像装置、及びかかる現像装置を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device that develops an electrostatic latent image using a two-component developer, and an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine using the developing device.
従来、電子写真方式により画像形成を行う画像形成装置では、2成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式の現像装置が用いられている。この現像装置は、内部に複数の磁極を有する磁石体からなる磁石ロールを備え、回転可能に支持された円筒状の現像スリーブを有した現像剤担持体を用い、現像スリーブ表面にトナーを付着させた磁性キャリアを保持し、像担持体と近接した現像領域に搬送し、現像領域においてトナーは磁性キャリアから離れて像担持体上の静電潜像の現像を行うことがなされている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method, a magnetic brush developing type developing device using a two-component developer is used. This developing apparatus includes a magnet roll including a magnet body having a plurality of magnetic poles therein, a developer carrying body having a cylindrical developing sleeve that is rotatably supported, and causes toner to adhere to the surface of the developing sleeve. The magnetic carrier is held and transported to a developing area close to the image carrier, where the toner is separated from the magnetic carrier to develop the electrostatic latent image on the image carrier.
かかる2成分現像剤を用いた現像装置は、トナーの摩擦帯電制御が比較的容易で、トナー粒子の凝集がおこりにくく、磁気ブラシの穂立ちがよく、像担持体面の磁気ブラシによる摺擦性に優れ、現像によって良好なトナー像が得られるという特徴を有している。 A developing device using such a two-component developer can control the triboelectric charge of the toner relatively easily, hardly causes aggregation of the toner particles, has a good brushing of the magnetic brush, and is rubbed by the magnetic brush on the surface of the image carrier. It is excellent in that a good toner image can be obtained by development.
近年、画像形成装置ではオフセット印刷なみの高画質で高速プリント処理を行う画像形成装置が求められている。高速プリント処理を行うのには、現像についても現像領域を通過する高速で回転する像担持体上の静電潜像に対して、帯電状態にあるトナーによって良好な現像を行うことが必要となる。 In recent years, there has been a demand for image forming apparatuses that perform high-speed print processing with high image quality similar to offset printing. In order to perform high-speed printing processing, it is necessary to perform good development with a charged toner on an electrostatic latent image on an image carrier that rotates at a high speed and passes through the development area. .
特許文献1には、良好な現像を行う方法として、現像領域では現像剤担持体の磁極によって形成された磁気ブラシに加えて、現像領域の上流側に電極部材を設け、電極部材に電極バイアスを印加し、高濃度のトナー領域を形成して現像領域での効率の良い現像を行うことが記載されている。 In Patent Document 1, as a method for good development, an electrode member is provided on the upstream side of the development region in addition to the magnetic brush formed by the magnetic pole of the developer carrier in the development region, and an electrode bias is applied to the electrode member. It is described that high-concentration toner regions are formed by applying the toner to perform efficient development in the development region.
また、特許文献2には、像担持体に対向して2本の現像剤担持体を設け、2倍の現像領域を設けることによって高速処理に適した現像装置が記載されている。
高速処理において現像装置に課される課題は、高速の現像処理とトナー飛散の問題である。 A problem imposed on the developing device in high-speed processing is a problem of high-speed development processing and toner scattering.
トナーは現像領域において磁性キャリアから離れて現像がなされ、トナーは像担持体上の静電潜像個所に付着するが、同時にクラウド状のトナーが発生し、浮遊状態となって一部は現像に寄与するが、現像装置外にも流出する。浮遊状態となって流出したトナーは、帯電器をはじめ像担持体等に付着し、形成される画像の画質を低下させることとなる。 The toner is developed away from the magnetic carrier in the development area, and the toner adheres to the electrostatic latent image portion on the image carrier, but at the same time, a cloud-like toner is generated and floats, and a part is developed. Although it contributes, it also flows out of the developing device. The toner that has flowed out in a floating state adheres to the charger and the image carrier and the like, and lowers the image quality of the formed image.
特許文献1,2は何れも高速処理に適した現像装置であるが、トナー飛散を防止する手段については記載されていない。 Patent Documents 1 and 2 are both developing devices suitable for high-speed processing, but do not describe means for preventing toner scattering.
本発明は、高速処理で高画質に適した現像性能を有し、かつトナー飛散を抑えることを可能とした現像装置、及びかかる現像装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a developing device that has high-speed processing and development performance suitable for high image quality and that can suppress toner scattering, and an image forming apparatus including such a developing device.
上記目的の現像装置は、請求項1〜3記載の発明によって達成される。
(請求項1)
像担持体と、
該像担持体の回転方向上流側にあって順方向に回転する第1の現像剤担持体と、
該像担持体の回転方向下流側にあって反対方向に回転する第2の現像剤担持体と、
前記第1の現像剤担持体の上流側にあって前記像担持体と前記第1の現像剤担持体とに近接して配設された板状の第1の電極部材と、
前記第2の現像剤担持体の下流側にあって前記像担持体と前記第2の現像剤担持体とに近接して配設された板状の第2の電極部材と、
を有することを特徴とする現像装置。
(請求項2)
前記第1の現像剤担持体と、前記第2の現像剤担持体とには、直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスが印加され、前記像担持体上に形成された潜像の現像を行うことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
(請求項3)
前記第1の電極部材には、前記第1の現像剤担持体に印加する直流電圧と同極性で絶対値が同等またはこれに近傍の制御電圧を印加し、
前記第2の電極部材には、前記第2の現像剤担持体に印加する直流電圧と同極性で絶対値がより大である制御電圧を印加することを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
(請求項4)
像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を2成分現像剤を用いて顕像化する現像装置とを有する画像形成装置において、
前記現像装置は像担持体に近接して上流側から第1の電極部材、第1の現像剤担持体、第2の現像剤担持体、第2の電極部材が配設され、
第1の現像剤担持体は順方向に回転し、第2の現像剤担持体は反対方向に回転し、それぞれに直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスが印加され、
第1の電極部材は第1の現像剤担持体にも近接した板状部材で、前記第1の現像剤担持体に印加する直流電圧と同極性で絶対値が同等またはこれに近傍の制御電圧が印加され、第2の電極部材は第2の現像剤担持体にも近接した板状部材で、前記第2の現像剤担持体に印加する直流電圧と同極性で絶対値がより大である制御電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置。
The developing device having the above object is achieved by the inventions according to claims 1 to 3.
(Claim 1)
An image carrier;
A first developer carrier that is upstream in the rotational direction of the image carrier and rotates in the forward direction;
A second developer carrier that is downstream in the rotational direction of the image carrier and rotates in the opposite direction;
A plate-like first electrode member disposed upstream of the first developer carrier and disposed in proximity to the image carrier and the first developer carrier;
A plate-like second electrode member disposed on the downstream side of the second developer carrier and in proximity to the image carrier and the second developer carrier;
A developing device comprising:
(Claim 2)
A developing bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed is applied to the first developer carrier and the second developer carrier, so that the latent image formed on the image carrier is developed. The developing device according to claim 1, wherein:
(Claim 3)
The first electrode member is applied with a control voltage having the same polarity as the direct current voltage applied to the first developer carrier and having an absolute value equivalent to or close to the absolute value.
3. The development according to claim 2, wherein a control voltage having the same polarity as the DC voltage applied to the second developer carrying member and having a larger absolute value is applied to the second electrode member. apparatus.
(Claim 4)
In an image forming apparatus having an image carrier and a developing device that visualizes the electrostatic latent image formed on the image carrier using a two-component developer,
In the developing device, a first electrode member, a first developer carrier, a second developer carrier, and a second electrode member are disposed from the upstream side in the vicinity of the image carrier.
The first developer carrier rotates in the forward direction, the second developer carrier rotates in the opposite direction, and a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on each is applied.
The first electrode member is a plate-like member that is also close to the first developer carrier, and has the same polarity as the DC voltage applied to the first developer carrier, and an absolute value equal to or close to the control voltage. The second electrode member is a plate-like member close to the second developer carrier, and has the same polarity as the DC voltage applied to the second developer carrier and a larger absolute value. An image forming apparatus to which a control voltage is applied.
本発明の請求項1〜3による現像装置は、次のような作用効果を有した構成となっていて、高速処理で高画質現像に適し、かつトナーによる汚染を防止する効果を奏している。
・ 像担持体に対向した2本の現像剤担持体により、2ヵ所の第1及び第2の現像領域において重ねての現像がなされ、高速で移動する像担持体に対して現像不足をもたらすことのない現像が行われる。
・ 2本の現像剤担持体の間では、共に2本の現像剤担持体の内側に向けての回転がなされるので、第1及び第2の現像領域で感光体との摺擦によって生じた浮遊状態のトナーは2本の現像剤担持体の間にあって外部に流出することなく忠実度の高い高画質の現像を行うのに寄与している。
・ 第1の現像剤担持体は像担持体と同方向に回転することによって潜像部分にはトナーが必要量だけ付着して良好な現像が行われ、第2の現像剤担持体は像担持体と反対方向に回転することによって磁気ブラシによる像担持体面の擦過が行われ、現像が行われると共に画像部に過剰に付着したトナーや、非画像部に付着したトナーを除去清掃して良好なトナー像が形成される。
・ 第1の電極部材は像担持体と僅かの間隙をもって配設され、制御電圧が印加されているので、回転する像担持体の上流側へトナーは流出することはない。また、第1の電極部材の第1の現像剤担持体と近接した位置では、トナーは第1の現像剤担持体に印加された交流バイアスによって第1の現像剤担持体に付着した磁性キャリアから遊離し、遊離したトナーは第1の電極部材に付着することなく、第1の現像剤担持体の回転に伴って第1の現像領域へと移動し、高濃度となったトナーによって良好な現像が行われるのを助けている。
・ 第2の電極部材は像担持体と僅かの間隙をもって配設され、制御電圧が印加されているので、回転する像担持体の下流側へトナーは間隙部分を通って流出することはない。また、第2の電極部材が第2の現像剤担持体に近接した位置では、浮遊状態にあるトナーは第2の現像剤担持体へと静電的に押しつけられて回収され、トナー汚染を防止している。
The developing device according to the first to third aspects of the present invention has the following function and effect, is suitable for high-quality development with high-speed processing, and has the effect of preventing contamination with toner.
-Two developer carriers opposite to the image carrier are overlaid in the first and second development areas at two locations, resulting in insufficient development for the image carrier that moves at high speed. Development without any effect.
-Since the two developer carriers are both rotated toward the inside of the two developer carriers, they are generated by rubbing with the photoconductor in the first and second development areas. The floating toner is between the two developer carriers and contributes to high-fidelity development with high fidelity without flowing out.
The first developer carrier rotates in the same direction as the image carrier, so that the required amount of toner adheres to the latent image portion and good development is performed, and the second developer carrier is the image carrier. By rotating in the opposite direction to the body, the surface of the image bearing member is rubbed by a magnetic brush, and development is performed. Toner that is excessively attached to the image portion and toner attached to the non-image portion is removed and cleaned. A toner image is formed.
The first electrode member is disposed with a slight gap from the image carrier, and a control voltage is applied, so that the toner does not flow out to the upstream side of the rotating image carrier. Further, at a position of the first electrode member close to the first developer carrier, the toner is removed from the magnetic carrier attached to the first developer carrier by the AC bias applied to the first developer carrier. The released toner moves to the first development area as the first developer carrying member rotates without adhering to the first electrode member, and good development is achieved by the toner having a high density. Is helping to be done.
The second electrode member is disposed with a slight gap from the image carrier, and a control voltage is applied, so that the toner does not flow through the gap portion downstream of the rotating image carrier. Further, when the second electrode member is close to the second developer carrier, the floating toner is electrostatically pressed and collected to the second developer carrier to prevent toner contamination. is doing.
本発明の請求項4による画像形成装置は、トナーが飛散して汚染することなく、高速プリント機においても現像不良を生じることなく、汚れのない良好な高画質画像が得られることとなる。 In the image forming apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the toner is not scattered and contaminated, and the high-speed printing machine does not cause development failure, and a good high-quality image free from contamination can be obtained.
図面を用いて本発明の画像形成装置について説明する。 The image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) 図1の断面構成図に示す画像形成装置は、本発明の現像装置を使用してモノクロ画像を形成する電子写真プロセスを利用した複写機の画像形成部を図示したものである。但し、本発明は図1に示した構成に限定されるものではなく複数の多色の現像装置を用いたカラー画像形成装置も適用される。 (1) The image forming apparatus shown in the cross-sectional configuration diagram of FIG. 1 illustrates an image forming unit of a copying machine using an electrophotographic process for forming a monochrome image using the developing device of the present invention. However, the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and a color image forming apparatus using a plurality of multicolor developing devices is also applicable.
1は像担持体のドラム状した感光体であって、マイナス帯電する有機半導体層としてフタロシアニン顔料をポリカーボネイトに分散したものを接地された金属製のシリンダ状の基板上に塗布してあり、電荷輸送層を含めた感光体層の膜厚30μmであって、ドラム径φ100mmで矢示方向に500mm/sの周速(Vp)で駆動回転される。 Reference numeral 1 denotes a drum-shaped photoconductor of an image carrier, which is a negatively charged organic semiconductor layer in which a phthalocyanine pigment dispersed in polycarbonate is coated on a grounded metal cylindrical substrate, and is used for charge transport. The photosensitive layer including the layer has a film thickness of 30 μm, and is driven to rotate at a peripheral speed (Vp) of 500 mm / s in the direction of the arrow with a drum diameter of φ100 mm.
2は回転する感光体1の周囲を所定の極性・電位に一様に帯電処理するスコロトロン帯電手段で、ワイヤ〜グリッド間距離7.5mm、グリッド〜感光体間距離1mm、ワイヤ〜バックプレート間距離12mmの帯電極構成をしていて、グリッド印加電圧を−780Vとし、定電流の帯電電流値をもってバイアス電圧を印加し、感光体1の帯電電位を−800Vとしている。 Reference numeral 2 denotes a scorotron charging means for uniformly charging the periphery of the rotating photosensitive member 1 to a predetermined polarity and potential. The distance between the wire and the grid is 7.5 mm, the distance between the grid and the photosensitive member is 1 mm, and the distance between the wire and the back plate. It has a 12 mm band electrode configuration, the applied voltage of the grid is -780V, a bias voltage is applied with a constant charging current value, and the charging potential of the photosensitive member 1 is -800V.
3はレーザ走査方式をとった像露光手段で、レーザ波長780nmの半導体レーザ(LD)を用い、その出力パワーは500μWである。像露光手段3はレーザビームを出射して感光体1の一様に帯電した表面を走査露光し、静電潜像を形成する。 Reference numeral 3 denotes an image exposure means using a laser scanning system, which uses a semiconductor laser (LD) having a laser wavelength of 780 nm, and its output power is 500 μW. The image exposure means 3 emits a laser beam and scans and exposes the uniformly charged surface of the photoreceptor 1 to form an electrostatic latent image.
現像装置4は、後に詳しく説明するが、感光体1に対向して回転する2本の現像剤担持体41,42により感光体1上の静電潜像をトナー像として現像する。接触或いは非接触による現像が、イメージ露光と反転現像との組み合わせで2成分現像剤を用いての現像が行われる。
As will be described in detail later, the developing
非磁性トナーと磁性キャリアを含有する2成分現像剤のトナーとしては、体積平均粒径が3〜9μm、本実施例においては6μmの重合トナーが用いられる。重合トナーを用いることにより、高解像力であり、濃度が安定しかぶりの発生が極めて少ない画像形成装置が可能となる。 As a toner of a two-component developer containing a nonmagnetic toner and a magnetic carrier, a polymerized toner having a volume average particle diameter of 3 to 9 μm, and in this embodiment, 6 μm is used. By using the polymerized toner, an image forming apparatus having a high resolving power and a stable density and a very small occurrence of fog can be realized.
重合トナーは次のような製造方法により製造される。 The polymerized toner is manufactured by the following manufacturing method.
トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状とがバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られる。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応とその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られ、重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。 The formation of the binder resin for toner and the toner shape are obtained by polymerization of the raw material monomer or prepolymer of the binder resin and subsequent chemical treatment. More specifically, it is obtained through a polymerization reaction such as suspension polymerization or emulsion polymerization and a subsequent fusing step between particles. In the polymerization toner, the raw material monomer or prepolymer is uniformly dispersed in an aqueous system and then polymerized. Thus, a toner having a uniform particle size distribution and shape can be obtained.
トナーは体積平均粒径が3μmを下回ると、かぶりの発生やトナー飛散が起こりやすくなる。上限9μmは本実施の形態が目標とする高画質を形成することを可能する粒径の上限である。 If the toner has a volume average particle size of less than 3 μm, fogging and toner scattering are likely to occur. The upper limit of 9 μm is the upper limit of the particle size that enables the high image quality targeted by the present embodiment to be formed.
キャリアとしては、体積平均粒径が30〜65μmで磁化量が20〜70emu/gの磁性粒子からなるフェライトコアのキャリアが好ましい。30μmよりも粒径の小さなキャリアではキャリア付着が生じやすくなる。また、65μmよりも粒径の大きなキャリアでは、均一な濃度の画像が形成されない場合が生じうる。 As the carrier, a ferrite core carrier made of magnetic particles having a volume average particle size of 30 to 65 μm and a magnetization of 20 to 70 emu / g is preferable. Carrier adhesion tends to occur with a carrier having a particle size smaller than 30 μm. In addition, a carrier having a particle diameter larger than 65 μm may not form a uniform density image.
5はトナー像の転写性を高めるために照射する転写前露光光源で、光波長700nmのLEDで、光出力10luxをもって照射する。 Reference numeral 5 denotes a pre-transfer exposure light source which is irradiated to improve the transferability of the toner image. The light source is an LED having a light wavelength of 700 nm and is irradiated with a light output of 10 lux.
6はコロトロンの転写極で、ワイヤ〜感光体1間距離8mm、ワイヤ〜バックプレート間距離12mmの構成となっていて、転写電流200μAの定電流制御によって感光体1上のトナー像の転写紙上への転写を行う。
7はコロトロンの分離極で、ワイヤ〜感光体1間距離8mm、ワイヤ〜バックプレート間距離12mmの構成となていて、AC成分100μA、DC成分−200μAの分離電流によって転写紙の感光体1からの分離を促す。
給紙部より給紙された転写紙Pは、レジストローラ21によって感光体1上に形成されたトナー像と同期して給紙がなされ、転写ニップ部において転写極6によってトナー像の転写を受ける。転写ニップ部を通過した転写紙Pは、感光体1の面から分離極7によって分離され、搬送ベルト22によって定着装置23へ搬送される。
The transfer paper P fed from the paper feed unit is fed in synchronism with the toner image formed on the photosensitive member 1 by the
定着装置23は内部にヒータを配置した加熱ローラ23aと加圧ローラ23bとより成り、トナー像を保持した転写紙Pは加熱ローラ23aと加圧ローラ23bとの間で加熱・加圧がなされて定着し、トナー像が定着された転写紙Pは排紙ローラ24によって機外の排紙トレイ上に排出される。
The fixing
一方、転写紙Pへのトナー像の転写後の感光体1の表面はクリーニング装置8により転写残トナーの清掃が行われる。本実施例においてはクリーニング手段としてウレタンゴム製のブレードが用いられ、クリーニングブレードはカウンタタイプに感光体1周面に摺接して清掃を行っている。クリーニング装置8を通過して表面が清掃された感光体1周面は、光波長700nm、光出力10lux光源を用いた帯電前露光(PCL)手段9によって照射がなされ、残留電位を低下して次の画像形成サイクルへと移行する。 On the other hand, the toner remaining on the surface of the photoreceptor 1 after the transfer of the toner image onto the transfer paper P is cleaned by the cleaning device 8. In this embodiment, a blade made of urethane rubber is used as the cleaning means, and the cleaning blade is a counter type for cleaning by sliding on the circumferential surface of the photosensitive member 1. The peripheral surface of the photosensitive member 1 whose surface has been cleaned by passing through the cleaning device 8 is irradiated by a pre-charge exposure (PCL) means 9 using a light wavelength of 700 nm and a light output of 10 lux light source to reduce the residual potential and then Shift to the image forming cycle.
(2) 次に図1によって説明した画像形成装置に配置して現像を行う本発明の現像装置4について説明する。
(2) Next, the developing
図2には本実施例の現像装置4の断面図を示している。感光体1に対向しては上流側から第1の現像剤担持体41と第2の現像剤担持体42があり、第1の現像剤担持体41の上流側には、近接して位置した板状の第1の電極部材43と、第2の現像剤担持体42の下流側には、近接して位置した板状の第2の電極部材44がある。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the developing
第1,第2の現像剤担持体41,42の後方には、軸方向への搬送力は持たないで現像剤の撹拌を行う、水車状の撹拌翼を有した撹拌部材45A,45B,45Cが設けられている。
Behind the first and
第1の現像剤担持体41は、内部に複数のN,S磁極を周方向に有した磁石ロール41Bを有し、その周囲にステンレス溶射表面加工を施した現像スリーブ41Aがあって、現像スリーブ41Aは感光体1と0.25〜1.0mmの間隙(現像ギャップ)をもって対向し、現像スリーブ41A上の現像剤が感光体1に接触状態となる第1の現像領域41Gを形成している。現像スリーブ41Aは外径15〜40mm、本実施例では外径20mmで、現像スリーブ41Aは感光体1と順方向に回転し、感光体1に対し線速比1.0〜2.5、本実施例では線速比1.5で順方向に回転している。
The first
磁石ロール41Bの複数のN,S磁極はスリーブ表面で0.05〜0.15Tの磁束密度に磁化されていて、磁極の一つは第1の現像領域41Gの感光体1の回転軸と現像スリーブ41Aの回転軸とを結ぶ線に対して10°〜−10°の間にあって主磁極をなしている。
A plurality of N and S magnetic poles of the
現像スリーブ41Aには、直流電圧と交流電圧を重畳し、保護抵抗を介してバイアス電圧を印加する第1の現像バイアス電源E1が接続されている。本実施例においては、直流電圧−500V,交流電圧を実効値0.5〜0.9kV、振動数1〜5kHzの現像バイアスを印加していて、摩擦帯電によってマイナス帯電したトナーは像露光部(例えば−50V)に付着し、現像が行われる。
The developing
板状をした第1の電極部材43は、非磁性の金属板にポリエチレン等の絶縁皮膜をもって被覆し、放電を防止していて、第1の電極部材43の一方の端面は感光体1周面と0.1〜0.2mmの間隙をもって対向し、トナーが現像装置4の上流側に間隙を通って流出するのを防止している。また、第1の電極部材43の側面の一部は、第1の現像剤担持体41と0.25〜1.0mmの間隙43Gをもって設置されている。
The plate-like
第1の電極部材43には、現像スリーブ41Aに印加する直流電圧と同極性で、絶対値が同等またはこれに近傍(例えば±100V)の直流電圧の制御がなされ、本実施例では第1の電極電源E3によって−500Vの制御電圧を印加している。かかる制御電圧を印加することによって、間隙43Gには振動電界が形成され、現像スリーブ41A上の磁性キャリアに静電的に付着したマイナス帯電のトナーは遊離してクラウド状となり、第1の電極部材43には付着することなく、第1の現像領域41Gに向けて飛翔し、一部は静電潜像部分に付着し、トナー密度を高めて現像を助けている。
The
第2の現像剤担持体42は、第1の現像剤担持体41と同一寸法の構成となっていて、磁石ロール42Bの周囲を回転する現像スリーブ42Aは感光体1と0.25〜1.0mmの間隙(現像ギャップ)をもって対向して第2の現像領域42Gを形成し、現像スリーブ42Aは感光体1と反対方向に回転し、線速比1.0〜2.5、本実施例では線速比1.5で反対方向に回転している。
The second
磁石ロール42Bの複数のN,S磁極の一つは第2の現像領域42Gの感光体1の回転軸と現像スリーブ42Aの回転軸とを結ぶ線に対して10°〜−10°の間にあって主磁極をなしている。
One of the plurality of N and S magnetic poles of the
現像スリーブ42Aには、直流電圧と交流電圧を重畳し、保護抵抗を介してバイアス電圧を印加する第2の現像バイアス電源E2が接続されている。本実施例においては第2の現像バイアス電源E2を第1の現像バイアス電源E1と共通とし、現像スリーブ42Aに印加する現像バイアスは現像スリーブ41Aに印加する現像バイアスと同じ直流電圧−500V,交流電圧を実効値0.5〜0.9kV,振動数1〜5kHzの現像バイアスを印加していて、摩擦帯電によってマイナス帯電したトナーは像露光部に付着して現像が行われると共に、反対方向に回転する磁気ブラシによる擦過が行われる。
The developing
第2の電極部材44も第1の電極部材43と同様に、非磁性の金属板にポリエチレン等の絶縁皮膜をもって被覆した部材で、第2の電極部材44の一方の端面は感光体1周面と0.1〜0.2mmの間隙をもって対向し、トナーが現像装置4の下流側に間隙を通って流出するのを防止している。また、板状をなした第2の電極部材44の側面の一部は、第2の現像剤担持体42と0.25〜1.0mmの間隙44Gをもって設置されている。
Similarly to the
第2の電極部材44には、現像スリーブ42Aに印加する直流電圧と同極性で絶対値がより大である直流電圧の制御がなされ、本実施例では第2の電極電源E4によって−1200Vの制御電圧を印加している。かかる制御電圧を第2の電極部材44に印加することによって、間隙44Gには遊離状態にあるトナーを現像スリーブ42Aに向けて押し付けるように作用する電界が形成され、回転する感光体1の下流方向から流出しようとする浮遊トナーの回収がなされる。
The
図3は、既に説明した第1の現像剤担持体41,第2の現像剤担持体42,第1の電極部材43,第2の電極部材44の配置関係を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the positional relationship among the
図示したように第1の現像剤担持体41と第2の現像剤担持体42,第1の電極部材43と第2の電極部材44はそれぞれ略対称の配置となっていて、第1,第2の電極部材43,44は現像装置4の外殻をなす筐体49の開口部の上流側及び下流側の壁面にそれぞれ取り付けられている。平板状の第1,第2の電極部材43,44が第1,第2の現像剤担持体41,42を結ぶ線とが成す角度をθとするとき、θは30°〜70°の間に設定されていることが、間隙43G,44Gの形成される位置が現像領域41G,42Gの近くとなるので望ましい。
As shown in the figure, the
但し、第1,第2の電極部材43,44は必ずしも平板状である必要はなく、第1の電極部材43について図示すれば例えば電鑄法によって形成した図4に示すような断面形状としてもよい。この場合には感光体1に対向してトナー漏れを防止するための間隙部分の範囲を広くして、より完全な形でトナーの流出を防止することができる。また現像スリーブ41Aとの間の間隙43Gも第1の現像領域41Gの近くに選択して設定することが可能となるので、現像領域41Gの現像に先だってクラウドが発生し、トナー密度を高めて、より良好に現像が行われることとなる。
However, the first and
互いに順方向にかつ内側に向けて回転する第1の現像剤担持体41と、第2の現像剤担持体42とはHの間隔をもって設置されているが、間隔Hとしては2〜4mmの間に設定されていることが、浮遊トナーが徒らに移動するのを阻止することから望ましい。現像領域41G,42Gでは、現像スリーブ41A,42Aの回転方向にトナーは飛散するので、斜線をもって示す現像範囲4Dでは、稠密な浮遊トナーが存在し、この間に高速で回転する感光体1の静電潜像(例えば−50Vの電位部分)にトナーが付着し、現像が行われる。
The
また、461,462は層厚規制部材である。現像剤溜り49Dで撹拌部材45A,45B,45Cで撹拌され、撹拌されて摩擦帯電したトナーが磁性キャリアに付着した現像剤は、磁力によって現像スリーブ41A,42Aに吸着されてスリーブ外周には現像剤層が形成されるが、層厚規制部材461,462は現像スリーブ41A,42A外周に付着する現像剤層の厚みを、現像領域41G,42Gで現像するに適当とする厚みに規制している。
(3) 本発明の現像装置4では、体積平均粒径が3〜9μmの重合トナーを含有する現像剤を用いて現像を行うときも、現像領域41G,42Gで協動して現像を行い、かつ現像領域41Gの上流側にあってはクラウド状のトナーが発生して現像を助ける構成となっているので、高画質で高速プリント処理を行う画像形成装置の現像装置として用いるときも、高解像度で必要濃度が得られ、かつ画像汚れのない良好な画像が形成され、トナーの現像装置4から流出し機内を汚染することのないクリーンな画像形成装置が提供される。
(3) In the developing
1 感光体
4 現像装置
41 第1の現像剤担持体
41A 現像スリーブ
41B 磁石ロール
42 第2の現像剤担持体
42A 現像スリーブ
42B 磁石ロール
43 第1の電極部材
44 第2の電極部材
45A,45B,45C 撹拌部材
49 筐体
461,462 層厚規制部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
該像担持体の回転方向上流側にあって順方向に回転する第1の現像剤担持体と、
該像担持体の回転方向下流側にあって反対方向に回転する第2の現像剤担持体と、
前記第1の現像剤担持体の上流側にあって前記像担持体と前記第1の現像剤担持体とに近接して配設された板状の第1の電極部材と、
前記第2の現像剤担持体の下流側にあって前記像担持体と前記第2の現像剤担持体とに近接して配設された板状の第2の電極部材と、
を有することを特徴とする現像装置。 An image carrier;
A first developer carrier which is upstream of the image carrier and rotates in the forward direction;
A second developer carrier that is downstream in the rotational direction of the image carrier and rotates in the opposite direction;
A plate-like first electrode member disposed upstream of the first developer carrier and disposed in proximity to the image carrier and the first developer carrier;
A plate-like second electrode member disposed on the downstream side of the second developer carrier and in proximity to the image carrier and the second developer carrier;
A developing device comprising:
前記第2の電極部材には、前記第2の現像剤担持体に印加する直流電圧と同極性で絶対値がより大である制御電圧を印加することを特徴とする請求項2に記載の現像装置。 The first electrode member is applied with a control voltage having the same polarity as the direct current voltage applied to the first developer carrier and having an absolute value equivalent to or close to the absolute value.
3. The development according to claim 2, wherein a control voltage having the same polarity as the DC voltage applied to the second developer carrying member and having a larger absolute value is applied to the second electrode member. apparatus.
前記現像装置は像担持体に近接して上流側から第1の電極部材、第1の現像剤担持体、第2の現像剤担持体、第2の電極部材が配設され、
第1の現像剤担持体は順方向に回転し、第2の現像剤担持体は反対方向に回転し、それぞれに直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスが印加され、
第1の電極部材は第1の現像剤担持体にも近接した板状部材で、前記第1の現像剤担持体に印加する直流電圧と同極性で絶対値が同等またはこれに近傍の制御電圧が印加され、第2の電極部材は第2の現像剤担持体にも近接した板状部材で、前記第2の現像剤担持体に印加する直流電圧と同極性で絶対値がより大である制御電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having an image carrier and a developing device that visualizes the electrostatic latent image formed on the image carrier using a two-component developer,
In the developing device, a first electrode member, a first developer carrier, a second developer carrier, and a second electrode member are disposed from the upstream side in the vicinity of the image carrier.
The first developer carrier rotates in the forward direction, the second developer carrier rotates in the opposite direction, and a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on each is applied.
The first electrode member is a plate-like member that is also close to the first developer carrier, and has the same polarity as the DC voltage applied to the first developer carrier, and an absolute value equal to or close to the control voltage. The second electrode member is a plate-like member close to the second developer carrier, and has the same polarity as the DC voltage applied to the second developer carrier and has a larger absolute value. An image forming apparatus to which a control voltage is applied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004279013A JP2006091629A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Developing device and image forming apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10503110B2 (en) | 2018-02-21 | 2019-12-10 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus, developing device, and image forming unit |
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2004
- 2004-09-27 JP JP2004279013A patent/JP2006091629A/en active Pending
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