JP2007121705A - Developing device, image forming apparatus, developing method, image forming method, and process cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像剤を搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体から供給されるトナーを搬送するトナー搬送部材とを備えた現像装置に関し、特に、現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体とトナー搬送部材とがそれぞれ有する電圧印加手段により電界を制御してトナーを輸送する現像装置とそれを用いた画像形成装置、現像方法、画像形成方法及びプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to a developing device including a developer carrying member for carrying a developer and a toner carrying member for carrying toner supplied from the developer carrying member, and in particular, a magnetic brush for holding the developer on the surface. Developing device for transporting toner by controlling electric field by voltage applying means each of developer carrier and toner conveying member formed and conveyed, and image forming apparatus, developing method, image forming method and process cartridge using the same About.
従来、現像剤担持体上の現像剤を潜像担持体に直接接触させないで、現像剤を潜像担持体上に供給して現像を行う構成の現像装置が知られており、その一例として、トナー搬送装置によってトナーを潜像担持体上に供給するという従来技術がある。
この場合のトナー搬送装置は潜像担持体に対向して配置され、その表面には複数の電極が所定のピッチで配置されている。この電極にはn相の交流電圧が印加され、トナーを搬送する進行波電界を発生させるように構成されており、トナーはこの進行波電界によって、潜像担持体表面まで搬送される。
Conventionally, there has been known a developing device configured to perform development by supplying a developer onto a latent image carrier without directly contacting the developer on the developer carrier with the latent image carrier. There is a conventional technique in which toner is supplied onto a latent image carrier by a toner conveying device.
In this case, the toner conveying device is arranged to face the latent image carrier, and a plurality of electrodes are arranged on the surface thereof at a predetermined pitch. An n-phase AC voltage is applied to the electrode to generate a traveling wave electric field for conveying the toner, and the toner is conveyed to the surface of the latent image carrier by the traveling wave electric field.
例えば、トナー搬送装置を基底部材と直線電極配列と交流多相電源から構成し、進行静電波パターンによって帯電したトナーを像形成表面へ供給する手法が提案されている。このトナー搬送装置は回転可能なブラシを備えており、トナー供給源から基底部材へトナーを供給するように構成されている(例えば、特許文献1参照。)。 For example, a method has been proposed in which a toner conveying device is composed of a base member, a linear electrode array, and an AC multiphase power supply, and toner charged by a traveling electrostatic wave pattern is supplied to the image forming surface. The toner conveying device includes a rotatable brush and is configured to supply toner from a toner supply source to a base member (see, for example, Patent Document 1).
また、予備荷電手段によって予備荷電した現像剤を搬送電界発生手段を備えた現像剤担持送体に供給し、供給された現像剤を現像剤担持送体により搬送する手法が提案されている。
この場合の予備荷電手段の一つとして、予備荷電ローラと現像剤担持送体の間で現像剤を摩擦する方法を用いて荷電している。もう一つの予備荷電手段としては、現像剤としてトナーとキャリアを用い、攪拌羽根によって摩擦接触させて荷電を行う方法を用いている。この場合、マグネットローラが内装されたスリーブローラを用いて現像剤をスリーブローラの表面に保持し、磁気ブラシの状態で現像剤担持送体に供給するように構成している(例えば、特許文献2参照。)。
Further, a method has been proposed in which the developer precharged by the precharging means is supplied to a developer carrying body provided with a carrying electric field generating means, and the supplied developer is carried by the developer carrying body.
As one of the preliminary charging means in this case, charging is performed by using a method of rubbing the developer between the preliminary charging roller and the developer carrying body. As another preliminary charging means, a method is used in which toner and carrier are used as developers, and charging is performed by frictional contact with stirring blades. In this case, the developer is held on the surface of the sleeve roller by using a sleeve roller having a magnet roller built in, and is supplied to the developer carrying body in the state of a magnetic brush (for example, Patent Document 2). reference.).
上記2つの従来技術において、トナー搬送装置にトナーを供給する手段として磁気ブラシローラを用いている。すなわち、磁気ブラシローラをトナー搬送装置と対向させ、磁気ブラシローラからトナーを供給し、供給されたトナーはトナー搬送装置によって潜像担持体上と対向する位置まで搬送される。トナー搬送装置に供給されたトナーは搬送電界によって比較的容易に潜像担持体まで搬送され、潜像担持体上に現像される。
従って、潜像担持体の現像領域に供給されるトナー量に応じて、現像速度が決まり、高速化を可能とするためには、如何に潜像担持体まで十分なトナー量を供給するかに依存することになる。
In the above two conventional techniques, a magnetic brush roller is used as means for supplying toner to the toner conveying device. That is, the magnetic brush roller is opposed to the toner conveying device, and the toner is supplied from the magnetic brush roller. The supplied toner is conveyed to a position facing the latent image carrier by the toner conveying device. The toner supplied to the toner transport device is transported to the latent image carrier relatively easily by the transport electric field, and is developed on the latent image carrier.
Accordingly, the developing speed is determined according to the amount of toner supplied to the developing area of the latent image carrier, and how to supply a sufficient amount of toner to the latent image carrier in order to increase the speed. Will depend.
従来、潜像坦持体に供給されるトナー量は磁気ブラシからトナー搬送装置に供給されるトナー量により決定されており、搬送装置電極の電圧、現像バイアスの最適化により供給量を確保してきた。
しかし、上記技術では従来から使用されている磁気ブラシローラを適用しただけであって、搬送電界を適用する特有の構成や作用に伴うトナー供給の適正条件については考慮されていないため、トナー輸送部材に対する安定したトナー供給や潜像坦持体側への安定したトナー搬送を行うことができないという課題がある。そして、供給量は画像形成装置の高速化に伴い不足しがちであり、更に磁気ブラシ接触部前後にトナーが堆積し経時的に不安定となる問題が生じる。
Conventionally, the amount of toner supplied to the latent image carrier is determined by the amount of toner supplied from the magnetic brush to the toner conveyance device, and the supply amount has been secured by optimizing the voltage of the conveyance device electrode and the developing bias. .
However, in the above technique, only the magnetic brush roller that has been conventionally used is applied, and the toner supply member is not considered in terms of the proper condition of toner supply accompanying the specific configuration and operation of applying the transport electric field. Therefore, there is a problem that it is impossible to stably supply toner and to stably convey toner to the latent image carrier. Further, the supply amount tends to be insufficient as the speed of the image forming apparatus increases, and there is a problem that toner is accumulated around the magnetic brush contact portion and becomes unstable with time.
一方、本出願人は、静電気力による粉体の水平方向の移動(搬送)と垂直方向の移動(ホッピング)を含む現象を利用し、静電搬送部材の表面を、移相電界によって粉体が進行方向の成分を持って飛び跳ねる現象を利用した現像方式を用いる装置を提案している。
すなわち、この現像装置は、潜像担持体に対向して配置され、粉体を移動させる進行波電界を発生するための複数の電極を有する搬送部材を備え、搬送部材の電極には、粉体が潜像の画像部に対しては潜像担持体側に向かい、非画像部に対しては粉体が潜像担持体と反対側に向かう方向の電界を形成するn相の電位が印加されるものであり、搬送部材に対する現像剤の供給は帯電したトナーを平板上の搬送部材に直接供給するように構成している(例えば、特許文献3参照。)。
On the other hand, the applicant uses a phenomenon including horizontal movement (conveyance) and vertical movement (hopping) of the powder due to electrostatic force, and the surface of the electrostatic conveyance member is moved by the phase-shift electric field. An apparatus using a developing method utilizing a phenomenon of jumping with a component in the traveling direction has been proposed.
That is, the developing device includes a conveying member that is disposed to face the latent image carrier and has a plurality of electrodes for generating a traveling wave electric field that moves the powder. Is applied to the image portion of the latent image toward the latent image carrier, and to the non-image portion, an n-phase potential is applied to form an electric field in a direction in which the powder is directed to the opposite side of the latent image carrier. The developer is supplied to the conveying member so that charged toner is directly supplied to the conveying member on the flat plate (see, for example, Patent Document 3).
上記によれば、移相電界によってトナーを搬送させる搬送部材に対してトナーを安定供給することができる。しかし、画像形成装置の高速化に伴うトナー量の増大に対して必ずしも供給が十分とはいえず、更に搬送量の向上が望まれる。 Based on the above, it is possible to stably supply the toner to the conveying member that conveys the toner by the phase-shift electric field. However, the supply is not always sufficient for the increase in the toner amount accompanying the increase in the speed of the image forming apparatus, and further improvement in the conveyance amount is desired.
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、トナー搬送装置にトナーを供給する手段として現像剤担持体(磁気ブラシローラ)を用いた現像装置において、トナーの飛散や画像の地汚れがなく、画像形成装置の高速化に伴うトナー供給量の確保及び経時安定供給を達成する現像装置を提供することを目的とするとともに、この現像装置を用いた画像形成装置、現像方法、画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above prior art, and in a developing device using a developer carrier (magnetic brush roller) as means for supplying toner to a toner conveying device, toner scattering and image smearing. The present invention has an object to provide a developing device that can ensure the supply amount of toner according to the speeding up of the image forming apparatus and achieve stable supply over time, and an image forming apparatus, a developing method, and image formation using the developing device It is an object to provide a method and a process cartridge.
すなわち、本発明は、現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体から供給されるトナーを潜像担持体と対向する位置へ搬送するトナー搬送部材とを備えた現像装置において、
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、
前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成されたことを特徴とする現像装置である。
That is, the present invention relates to a developer carrying member that holds a developer on the surface and forms a magnetic brush and conveys it, and a toner that conveys toner supplied from the developer carrying member to a position facing the latent image carrying member. In a developing device including a conveying member,
The developer carrying member is disposed to face the toner conveying member, and has a first voltage applying means for applying a voltage to the developer carrying member,
The toner transport member has a plurality of electrodes for forming a transport electric field, and is disposed to face the developer carrier and the latent image carrier, respectively, and applies a voltage to the toner transport member and the electrodes of the toner transport member. A developing device having a second voltage applying means for applying and having a cylindrical shape or a belt shape and rotating in the same direction as the toner conveying direction.
上記構成とした現像装置により、トナーの飛散や地汚れなどもなく高品質現像が成され、しかもトナー搬送部材をトナー搬送方向と同方向に回転することにより、画像形成装置の高速化に伴うトナー供給量が不足することなく確保され、経時においても安定してトナーが供給される。 By the developing device having the above-described configuration, high-quality development is achieved without toner scattering and background contamination, and the toner accompanying the increase in the speed of the image forming apparatus by rotating the toner conveying member in the same direction as the toner conveying direction. The supply amount is secured without shortage, and the toner is stably supplied over time.
また、本発明は、上記現像装置において、前記現像剤が、磁性キャリアと非磁性のトナーから成る二成分現像剤であることを特徴とする。 In the developing device, the developer may be a two-component developer including a magnetic carrier and a nonmagnetic toner.
二成分現像剤は一成分現像剤と比較してトナー帯電安定性が良好であり、二成分現像剤を用いることによって現像剤担持体表面上に磁気ブラシが好適に形成され、トナーを良好にホッピングして搬送することができる。また、トナー回収も良好に行える。 The two-component developer has better toner charging stability than the one-component developer. By using the two-component developer, a magnetic brush is suitably formed on the surface of the developer carrying member, and the toner is hopped well. And can be transported. In addition, toner recovery can be performed well.
また、本発明は、上記何れかの現像装置において、前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、現像剤担持体表面に保持された現像剤により形成された磁気ブラシが、トナー搬送部材と接触することを特徴とする。 According to the present invention, in any one of the developing devices described above, the magnetic brush formed of the developer held on the surface of the developer carrying member at a position where the developer carrying member and the toner carrying member face each other, It contacts the member.
回転するトナー搬送部材と磁気ブラシが変化し続ける位置で接触することにより、回収トナーは効率よくキャリアに静電吸着し、スキャベンジされて現像剤攪拌部に回収されるため、トナーの滞留を防止することができる。 By contacting the rotating toner conveying member and the magnetic brush at a position where the magnetic brush keeps changing, the collected toner is efficiently electrostatically adsorbed to the carrier, and is scavenged and collected by the developer agitating unit, thus preventing toner retention. be able to.
また、本発明は、上記何れかの現像装置において、前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、トナー搬送部材の回転方向と同一とされたトナー搬送部材によるトナーの搬送方向と、現像剤担持体による現像剤の供給方向とが逆であることを特徴とする。 According to the present invention, in any one of the developing devices described above, in the position where the developer carrying member and the toner conveying member face each other, the toner conveying direction that is the same as the rotation direction of the toner conveying member, The developer supply direction by the developer carrier is opposite to that of the developer carrier.
トナーの搬送方向と現像剤の供給方向とを逆にすることによって、例えば、二成分現像剤のキャリアから解離したトナーを再びキャリアや現像剤担持体に捕獲されることなく、効率良く搬送電界に乗せて搬送することができる。 By reversing the toner transport direction and the developer supply direction, for example, the toner dissociated from the carrier of the two-component developer is efficiently captured in the transport electric field without being captured again by the carrier or developer carrier. Can be carried on board.
また、本発明は、上記何れかの現像装置において、前記第一電圧印加手段が現像剤担持体に印加する電圧は、現像剤担持体とトナー搬送部材間の電位差と距離の比で決定される電界の大きさが、前記第二電圧印加手段がトナー搬送部材に印加する電圧とトナー搬送部材の電極間距離との比で決定される電界の大きさよりも小さくなるような電圧であることを特徴とする。 According to the present invention, in any one of the above developing devices, the voltage applied to the developer carrying member by the first voltage applying unit is determined by the ratio between the potential difference between the developer carrying member and the toner conveying member and the distance. The magnitude of the electric field is such that the second voltage applying means is smaller than the magnitude of the electric field determined by the ratio of the voltage applied to the toner conveying member and the distance between the electrodes of the toner conveying member. And
第一電圧印加手段の印加電圧及び、第二電圧印加手段の印加電圧により発生する電界を制御することによって、低電圧で現像剤担持体からトナー搬送部材に移動してきたトナーを搬送電界によって搬送することができ、トナー供給部でのトナー付着を抑制することができる。 By controlling the electric field generated by the applied voltage of the first voltage applying unit and the applied voltage of the second voltage applying unit, the toner moved from the developer carrier to the toner conveying member at a low voltage is conveyed by the conveying electric field. Toner adhesion at the toner supply unit can be suppressed.
また、本発明は、上記現像装置において、前記第一電圧印加手段が現像剤担持体に印加する電圧は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧であることを特徴とする。 In the developing device, the voltage applied by the first voltage applying unit to the developer carrying member is a voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage.
上記交流電圧によって生じる電界によってトナーは現像剤担持体からトナー搬送部材へ移動しやすくなり、トナーの供給量が増加する。また、トナー搬送部材表面へのトナー付着が抑制できる。 The electric field generated by the AC voltage makes it easier for the toner to move from the developer carrier to the toner conveying member, and the amount of toner supply increases. Further, toner adhesion to the surface of the toner conveying member can be suppressed.
また、本発明は、上記現像装置において、前記第一電圧印加手段が現像剤担持体に印加する電圧の交流成分は、矩形波であることを特徴とする。 In the developing device according to the present invention, the AC component of the voltage applied to the developer carrier by the first voltage applying unit is a rectangular wave.
第一電圧印加手段の印加電圧の交流成分を矩形波とすることで、現像剤担持体とトナー搬送部材との間に急激な電界の変化が生じ、トナーは現像剤担持体からトナー搬送部材へ移動しトナーの供給量を大きくすることができる。 By making the alternating current component of the applied voltage of the first voltage applying means a rectangular wave, an abrupt electric field change occurs between the developer carrying member and the toner carrying member, and the toner is transferred from the developer carrying member to the toner carrying member. The amount of toner can be increased by moving.
更に、本発明は、上記何れかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置に係るものである。 Furthermore, the present invention relates to an image forming apparatus including any one of the developing devices described above.
上記構成の画像形成装置によれば、上記何れかに記載の現像装置を備えているので、トナーの飛散や地汚れなどもなく、高速化に伴うトナー供給量の確保及び経時における安定供給が達成され、画像品質を向上することができ、更に、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。 According to the image forming apparatus having the above configuration, since any one of the developing devices described above is provided, there is no scattering of toner, background contamination, etc., and securing of the toner supply amount accompanying the increase in speed and stable supply over time are achieved. As a result, the image quality can be improved, and the size and cost of the apparatus can be reduced.
また、本発明は、現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体から供給されるトナーを潜像担持体と対向する位置へ搬送するトナー搬送部材とを備え、
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成された現像装置により、潜像担持体上の潜像にトナーを付着させて現像することを特徴とする現像方法に係るものである。
The present invention also provides a developer carrying member that holds the developer on the surface and forms a magnetic brush and conveys the toner, and a toner that conveys toner supplied from the developer carrying member to a position facing the latent image carrying member. A conveying member,
The developer carrying member is disposed to face the toner carrying member, and has first voltage applying means for applying a voltage to the developer carrying member, and the toner carrying member has a plurality of members for forming a transport electric field. And a second voltage applying means for applying a voltage to the electrode of the toner carrying member and the toner carrying member, and the toner carrying member and the latent image carrying body. The development is characterized in that the conveying member is cylindrical or belt-like and is developed by attaching toner to the latent image on the latent image carrier by a developing device configured to rotate in the same direction as the toner conveying direction. It concerns the method.
上記現像方法によれば、トナー搬送方向と同一方向にトナー搬送部材を回転させることにより高速化に伴うトナー供給を安定して行うことができるとともに、トナーを効率良く回収することができる。また、現像領域通過後の領域でトナーを引き戻すのでトナーの飛散を低減することができ、現像品質が向上する。 According to the above developing method, by rotating the toner conveying member in the same direction as the toner conveying direction, it is possible to stably supply the toner accompanying the increase in speed and to collect the toner efficiently. Further, since the toner is pulled back in the area after passing through the development area, the scattering of the toner can be reduced, and the development quality is improved.
更に、本発明は、上記記載の現像方法を用いたことを特徴とする画像形成方法に係るものである。 Furthermore, the present invention relates to an image forming method using the above-described developing method.
上記画像形成方法によれば、低電圧駆動が可能であり、高い現像効率で高品質現像を行うことができるとともに、トナーの飛散をより一層確実に抑制することができ、高速においても高画質画像を形成することができる。 According to the above image forming method, low voltage driving is possible, high quality development can be performed with high development efficiency, toner scattering can be more reliably suppressed, and high quality images can be obtained even at high speed. Can be formed.
そして、本発明は、電子写真プロセスにおける潜像担持体、帯電手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、上記何れかに記載の現像装置を一体に保持したことを特徴とするプロセスカートリッジに係るものである。 The present invention also relates to a process cartridge characterized in that at least one of a latent image carrier, a charging unit, and a cleaning unit in an electrophotographic process and the developing device described above are integrally held. It is.
上記構成のプロセスカートリッジによれば、低電圧駆動が可能であり、高い現像効率で高品質現像を行うことができる。また、装置の小型化、メンテナンス性の向上を図ることができ、他の装置との一体交換を容易に行うことができる。 According to the process cartridge having the above configuration, low voltage driving is possible, and high-quality development can be performed with high development efficiency. In addition, the apparatus can be reduced in size and maintainability can be improved, and can be easily exchanged with another apparatus.
更に、本発明は、上記記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置に係るものである。 Furthermore, the present invention relates to an image forming apparatus comprising the process cartridge described above.
上記プロセスカートリッジを備えた画像形成装置によれば、トナーの飛散や地汚れなどもなく、高速化に伴うトナー供給量の確保及び経時における安定供給が達成され、画像品質を向上することができる。更に、メンテナンス性が良好で、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
また上記プロセスカートリッジを複数備えた画像形成装置とすることにより、さらに、高速によるフルカラー画像形成が可能となる。
According to the image forming apparatus provided with the process cartridge, there is no scattering of toner, background contamination, etc., ensuring of the toner supply amount accompanying the increase in speed and stable supply over time can be achieved, and the image quality can be improved. In addition, the maintainability is good, and the apparatus can be reduced in size and cost.
Further, by forming an image forming apparatus including a plurality of the process cartridges, it is possible to form full color images at a higher speed.
本発明に係る現像装置によれば、画像形成装置の高速化に伴うトナー供給量を確保し、経時においてもトナーの供給を安定して行うことができる現像品質の高い現像装置が提供される。また、電界制御により、低電圧で現像することができるため、潜像担持体の耐久性が向上するとともに、環境問題を回避することができる。
本発明に係る画像形成装置によれば、高速画像形成においても画像品質を向上することができ、装置の小型化、低コスト化が図れる。
本発明に係る現像方法によれば、高速化に伴うトナー供給を安定して行うことができるとともに、高い現像効率で高品質現像を行うことができる。
本発明に係る画像形成方法によれば、低電圧駆動、トナーの飛散抑制などによる高品質現像により、高速においても高画質画像を形成することができる。
本発明に係るプロセスカートリッジによれば、メンテナンス性の向上、装置の小型化を図ることができる。
本発明に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置によれば、高速画像形成において画像品質を向上することができる。
The developing device according to the present invention provides a developing device with high development quality that can secure a toner supply amount accompanying the increase in the speed of the image forming apparatus and can stably supply the toner over time. Further, since development can be performed at a low voltage by electric field control, the durability of the latent image carrier is improved and environmental problems can be avoided.
According to the image forming apparatus of the present invention, the image quality can be improved even in high-speed image formation, and the apparatus can be reduced in size and cost.
According to the developing method of the present invention, it is possible to stably supply toner accompanying the increase in speed and to perform high-quality development with high development efficiency.
According to the image forming method of the present invention, a high-quality image can be formed even at a high speed by high-quality development such as low voltage driving and toner scattering suppression.
According to the process cartridge of the present invention, it is possible to improve maintainability and reduce the size of the apparatus.
According to the image forming apparatus including the process cartridge according to the present invention, the image quality can be improved in high-speed image formation.
前述のように本発明における現像装置は、現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体から供給されるトナーを潜像担持体と対向する位置へ搬送するトナー搬送部材とを備えた現像装置において、
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成されたことを特徴とする。
As described above, the developing device according to the present invention has a developer carrying member that holds a developer on the surface and forms a magnetic brush and conveys it, and toner supplied from the developer carrying member faces the latent image carrying member. In a developing device including a toner conveying member that conveys to a position,
The developer carrying member is disposed to face the toner carrying member, and has first voltage applying means for applying a voltage to the developer carrying member, and the toner carrying member has a plurality of members for forming a transport electric field. And a second voltage applying means for applying a voltage to the electrode of the toner carrying member and the toner carrying member, and the toner carrying member and the latent image carrying body. The conveying member has a cylindrical or belt shape and is configured to rotate in the same direction as the toner conveying direction.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
先ず、本発明に係る現像装置の第1実施形態について図1(a)、(b)を参照して説明する。なお、図1は同現像装置の概略構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, a first embodiment of a developing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the developing device.
以下の説明において、現像剤担持体からトナー搬送部材に電界から静電気力を受けトナーが移動することを「移動」や「供給」と表現しており、そのトナーの量を「供給量」と表現している。トナー搬送部材に供給された(移動した)トナーが搬送電界によってトナー搬送部材表面を移動することを「搬送」と表現しており、搬送されるトナーの量を「搬送量」と表現している。当然、供給量が低下すると搬送量も低下する。また、トナー搬送部材に供給されるが搬送されず、トナーがトナー搬送部材の表面に付着している場合も搬送量は低下する。なお、単に「輸送」を表現するために、「搬送」と表現することもある。 In the following description, the movement of the toner due to the electrostatic force from the electric field from the developer carrier to the toner conveying member is expressed as “movement” or “supply”, and the amount of the toner is expressed as “supply amount”. is doing. The movement of the toner supplied (moved) to the toner conveying member on the surface of the toner conveying member by a conveying electric field is expressed as “conveying”, and the amount of toner conveyed is expressed as “conveying amount”. . Naturally, when the supply amount decreases, the transport amount also decreases. Also, the amount of conveyance is reduced when the toner is supplied to the toner conveying member but is not conveyed and the toner adheres to the surface of the toner conveying member. In order to simply express “transport”, it may be expressed as “transport”.
図1(a)の現像剤収容部24は2室に分けられており、現像装置内の両端部の現像剤通路(図示せず)によってつながっている。現像剤収容部24には二成分現像剤(キャリア+トナー)が収容されており、各室にある攪拌搬送スクリュ25A、25Bによって攪拌されながら現像剤収容部内を搬送されている。現像装置にはトナー補給口26が配置されており、トナー収容部(図示せず)からトナー補給口を通って、現像剤収容部24に補給される。
1A is divided into two chambers, which are connected by developer passages (not shown) at both ends in the developing device. Two-component developer (carrier + toner) is accommodated in the
現像剤収容部24には現像剤の透磁率を検知するトナー濃度センサ(図示せず)が設置されており、現像剤の濃度を検知している。現像剤収容部のトナー濃度が減少すると、トナー補給口から現像剤収容部にトナーが補給される。
A toner concentration sensor (not shown) that detects the magnetic permeability of the developer is installed in the
攪拌搬送スクリュ25Aと対向する位置には、現像剤担持体20が配置されている。現像剤担持体20の内部には固定された磁石が配置されおり、現像剤担持体の回転と磁力によって、現像剤収容部内の現像剤は現像剤担持体表面に汲み上げられる。現像剤の汲み上げ位置より現像剤担持体の回転方向上流において、現像剤担持体と対向する位置に現像剤層規制部材27が設けられている。
A
汲み上げ位置で汲み上げられた現像剤は現像剤層規制部材部材27によって一定量の現像剤層厚に規制される。現像剤層規制部材27を通った現像剤は現像剤担持体20の回転にともなって、トナー搬送部材1と対向する位置まで移動する。なお、現像剤担持体20表面に汲み上げられ保持された現像剤は磁気ブラシを形成してトナー搬送部材1に供給される。
The developer pumped up at the pumping position is regulated to a certain amount of developer layer thickness by the developer
現像剤担持体20には、第一電圧印加手段31によって供給バイアスが印加されている。トナー搬送部材1には、第二電圧印加手段32によって電極に電圧が印加されている。トナー搬送部材1と対向する位置においては、第一、第二電圧印加手段によってトナー搬送部材1と現像剤担持体20との間に電界が生じている。その電界からの静電気力を受け、トナーはキャリアから解離し、トナー搬送部材表面に移動する。トナー搬送部材表面に達したトナーは、第二電圧印加手段32が印加する電圧による搬送電界によって、トナー搬送部材表面上をホッピングしながら搬送される。
A supply bias is applied to the
ここで、第一電圧印加手段31が現像剤担持体20に印加する電圧は、現像剤担持体20とトナー搬送部材1間の電位差と距離の比で決定される電界の大きさが、前記第二電圧印加手段32がトナー搬送部材1に印加する電圧とトナー搬送部材の電極間距離との比で決定される電界の大きさよりも小さくなるような電圧であることが好ましい。
Here, the voltage applied by the first voltage application means 31 to the
第一電圧印加手段31が印加する電圧によって現像剤担持体20とトナー搬送部材1との間に発生する電界の大きさが、第二電圧印加手段32が印加する電圧によってトナー搬送部材1の電極間に発生する搬送電界の大きさよりも大きい場合、搬送電界がトナーに有効に作用せず、現像剤担持体20からトナー搬送部材1に移動したトナーは搬送されずにその場にとどまってしまい、潜像担持体10にトナーを供給することができない。
現像剤担持体20とトナー搬送部材1との間に発生する電界の大きさが第二電圧印加手段32が印加する電圧によってトナー搬送部材1の電極間に発生する搬送電界の大きさよりも小さくなるような電圧を第一電圧印加手段31が印加することによって、現像剤担持体23からトナー搬送部材1に移動してきたトナーを搬送電界によって搬送することができ、トナー供給部でのトナー付着を抑制することができる。
The magnitude of the electric field generated between the
The magnitude of the electric field generated between the
更に、第一電圧印加手段31が現像剤担持体20に印加する電圧は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧であることが好ましい。
第一電圧印加手段31が印加する電圧を、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧とすると、この交流電圧によって生じる電界によってトナーは振動する。その振動によって、トナーはキャリアから解離しやすくなり、トナーは現像剤担持体20からトナー搬送部材1へ移動しやすくなってトナーの供給量は増加する。また、トナー搬送部材1の表面に一時的に付着したトナーも電界が変動することによる静電気的な付着力が弱くなるので、トナー搬送部材表面へのトナー付着が抑制できる。
Further, the voltage applied by the first voltage applying means 31 to the
If the voltage applied by the first
また、第一電圧印加手段31が現像剤担持体20に印加する電圧の交流成分は、矩形波であることが好ましい。
第一電圧印加手段31が現像剤担持体20に印加する電圧の交流成分を矩形波とすることで、現像剤担持体20とトナー搬送部材1との間の電界の大きさを急激に変化させることができる。その急激な電界の変化によってトナーは現像剤担持体20からトナー搬送部材1へ移動する。従って、交流成分に矩形波を用いることにより、トナーの供給量を大きくすることができる。
Further, the AC component of the voltage applied to the
By making the AC component of the voltage applied to the
この現像装置のトナー搬送部材1と潜像坦持体(感光体ドラム)10が対向する部分を図1(b)に示す。この現像装置は、粉体であるトナーTを搬送、ホッピング、回収するための電界を発生するための複数の電極102を有するトナー搬送部材1を備え、このトナー搬送部材1の各電極102に対しては、第二電圧印加手段32に配備された駆動回路2から所要の電界を発生させるためのn相(ここでは3相とする。)の異なる駆動波形Va1〜Vc1及びVa2〜Vc2が印加される。
FIG. 1B shows a portion where the
ここでは、トナー搬送部材1は、駆動波形Va1〜Vc1及びVa2〜Vc2を与える電極102の範囲及び潜像担持体である感光体ドラム10との関係において、トナーTを感光体ドラム10近傍まで移送する搬送領域11、感光体ドラム1の潜像にトナーTを付着させてトナー像を形成するための現像領域12、トナーTを搬送基材1側に回収するための現像領域通過後の領域(これを、以下「回収領域」という。)13とに分けられる。
Here, the
そして、この現像装置は、トナー搬送部材1の搬送領域11ではトナーTを感光体ドラム10の近傍まで移送し、現像領域12では感光体ドラム10上の潜像の画像部に対してはトナーTが感光体ドラム10側に向かい、非画像部に対してはトナーTが感光体ドラム10と反対側(搬送基材側)に向かう方向の電界を形成して、トナーTを潜像に付着させて現像を行うための電界を発生し、回収領域13ではトナーTが潜像の画像部及び非画像部のいずれに対しても感光体ドラム10と反対側(搬送基材側)に向かう方向の電界を形成する。
The developing device transfers the toner T to the vicinity of the
これにより、現像領域12では潜像担持体(感光体ドラム)10上の潜像にトナーが付着して可視像化され、現像に寄与しなかったトナーは感光体ドラム10の回転方向(移動方向)下流側の回収領域13で搬送基材1側に回収されるので、飛散トナーの発生が防止される。なお、回収領域13は現像領域12よりも潜像担持体10の移動方向下流側とすることで、確実に浮遊トナーの回収を行うことができる。
As a result, in the developing
前述のように本発明のトナー搬送部材1は、円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成されたことを特徴としている。
従来の固定された構造のトナー搬送部材の場合には、潜像坦持体10に供給されるトナー量は磁気ブラシからトナー搬送装置に供給されるトナー量により決定されていた。本発明のトナー搬送部材1をトナー搬送方向と同方向に回転することにより、単位時間当たりの潜像坦持体上へのトナー供給量を増加させることが可能となり、それに伴い高速化が可能となった。また、トナー搬送部材が回転し磁気ブラシとの接触位置が変化するため、トナー回収が効率よく行われ、トナーの滞留を防止することができる。
As described above, the
In the case of a conventional toner conveying member having a fixed structure, the amount of toner supplied to the
また、本発明では、現像剤担持体表面に現像剤を保持し磁気ブラシを形成して搬送可能な現像剤であれば何れも使用可能であるが、特に、磁性キャリアと非磁性のトナーから成る二成分現像剤を用いることが好ましい。二成分現像剤は一成分現像剤と比較してトナー帯電安定性が良好であり、二成分現像剤を用いることによって現像剤担持体表面上に磁気ブラシが好適に形成され、トナーを良好にホッピングして搬送することができる。すなわち、トナーをホッピングして搬送させるためにはトナー帯電安定性は最重要因子である。また、後述するトナー回収に対しても重要な役割を果たす。 In the present invention, any developer can be used as long as the developer is held on the surface of the developer carrying member and can be conveyed by forming a magnetic brush. In particular, the developer carrier includes a magnetic carrier and a non-magnetic toner. It is preferable to use a two-component developer. The two-component developer has better toner charging stability than the one-component developer. By using the two-component developer, a magnetic brush is suitably formed on the surface of the developer carrying member, and the toner is hopped well. And can be transported. In other words, toner charging stability is the most important factor for hopping and transporting toner. In addition, it plays an important role in toner collection described later.
本発明では現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、現像剤担持体表面に保持された現像剤により形成された磁気ブラシが、トナー搬送部材と接触することを特徴としている。
従来の搬送部材を固定した現像装置では磁気ブラシとの接触部に回収領域から搬送されてきたトナーの回収機構が必要とされていた。また、トナーの回収と供給を両立させる機構を磁気ブラシに持たせる試みもされていたが、磁気ブラシとの接触部近傍に回収領域から搬送されてきたトナーが堆積し、その滞留トナーが現像領域に達し経時的に本プロセスが破綻するなどの問題があった。
The present invention is characterized in that the magnetic brush formed of the developer held on the surface of the developer carrying member is in contact with the toner carrying member at a position where the developer carrying member and the toner carrying member face each other.
A conventional developing device with a fixed conveying member requires a mechanism for collecting the toner that has been conveyed from the collection area to the contact portion with the magnetic brush. Attempts have also been made to provide the magnetic brush with a mechanism for achieving both toner collection and supply. However, the toner conveyed from the collection area accumulates in the vicinity of the contact portion with the magnetic brush, and the staying toner remains in the development area. There was a problem that this process failed over time.
本発明の構成のようにトナー搬送部材が回転し磁気ブラシとの接触位置が変化し続けることにより回収トナーは効率よくキャリアに静電吸着しスキャベンジされ現像剤攪拌部に回収され、別途回収機構を設けることなく滞留トナーを防止することが可能となる。 As the toner conveying member continues to rotate and the contact position with the magnetic brush continues to change as in the configuration of the present invention, the collected toner is efficiently electrostatically adsorbed to the carrier and scavenged and collected by the developer agitating unit, and a separate collecting mechanism is provided. It is possible to prevent stagnant toner without being provided.
その際、現像剤中のキャリアのトナー被覆率は30〜70%が好ましい。70%以上では回収能力が不足する傾向があるためであり、30%以下ではトナー搬送部材供給領域に供給されるトナー量が低下するからである。 At that time, the toner coverage of the carrier in the developer is preferably 30 to 70%. This is because if 70% or more, the collecting ability tends to be insufficient, and if it is 30% or less, the amount of toner supplied to the toner conveying member supply area decreases.
また、本発明では、現像剤担持体20とトナー搬送部材1が対向する位置において、トナー搬送部材1によるトナーの搬送方向(トナー搬送部材の回転方向と同一)と、現像剤担持体20による現像剤の供給方向とが逆になるようにしている。
トナーの搬送方向と現像剤の供給方向とを逆にすることによって、キャリア(二成分現像剤)から解離したトナーを再びキャリアや現像剤担持体20に捕獲されることなく、搬送電界に乗せて搬送することができるからである。
In the present invention, at the position where the
By reversing the toner transport direction and the developer supply direction, the toner dissociated from the carrier (two-component developer) is placed on the transport electric field without being captured by the carrier or
そこで、まず、図1に示す現像装置におけるトナー搬送部材1の構成について図2ないし図6を参照して詳細に説明する。なお、図2は、図1のトナー搬送部材(円筒又はベルト状)の構成を説明するための平面展開図、図3は、図2のA−A線に沿う断面図、図4は、図2のB−B線に沿う断面図、図5は、図2のC−C線に沿う断面図、図6は、図2のD−D線に沿う断面図である。
First, the configuration of the
このトナー搬送部材1は、ベース基材(支持基材)101上に3本の電極(搬送電極)102a、102b、102c(これらを「電極102」とも総称する。)を1セットとして、所定の間隔で、トナー移送方向(トナー進行方向、トナー移動方向:図2、図3で矢示方向とする。)に沿ってトナー移送方向と略直交する方向に繰り返し形成配置し、この上に搬送面を形成する絶縁性の搬送面形成部材となり、電極102の表面を覆う保護膜となる、無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層103を積層したものである。なお、ここでは、表面保護層103が搬送面を形成しているが、表面保護層103上に更に粉体(トナー)との適合性に優れた表面層を別途成膜することもできる。
The
これらの電極102a、102b、102cの両側には、電極102a、102b、102cとそれぞれ両端部で相互接続した共通電極105a、105b、105c(これらを「共通電極105」とも総称する。)をトナー移送方向に沿って、すなわち、個々の電極と略直交する方向に設けている。この場合、共通電極105の幅(この幅は、トナー移送方向と直交する方向の幅)は電極102の幅(この幅は、トナー移送方向に沿う方向の幅)よりも広くしている。なお、図2では、共通電極105を、搬送領域11では共通電極105a1、105b1、105c1を、現像領域12では共通電極105a2、105b2、105c2、回収領域13では共通電極105a3、105b3、105c3と、区別して表記している。
On both sides of these
ここでは、支持基材101上に共通電極105a、105b、105cのパターンを形成した後層間絶縁膜107(表面保護層103と同じ材料でも異なる材料のいずれでも良い。)を形成し、この層間絶縁膜107にコンタクトホール108を形成した後、電極102a、102b、102cを形成することによって、電極102a、102b、102cと共通電極105a、105b、105cとをそれぞれ相互接続している。
Here, after the pattern of the
なお、電極102aと共通電極105aを一体形成したパターン上に層間絶縁膜を形成し、この層間絶縁膜上に電極102bと共通電極105bを一体形成したパターンを形成し、更に層間絶縁膜を形成して、この層間絶縁膜上に電極102cと共通電極105cを一体形成したパターンを形成する、つまり、電極を三層構造とすることもでき、あるいは、一体形成に相互接続とコンタクトホールによる相互接続とを混在させることもできる。
An interlayer insulating film is formed on a pattern in which the
更に、これらの共通電極105a、105b、105cには図示しないが駆動回路2からの駆動信号(駆動波形)Va、Vb、Vcを入力するための駆動信号印加用入力端子を設けている。この駆動信号入力用端子は、支持基板101に裏面側に設けてスルーホールを介して共通電極105に接続してもよいし、あるいは後述する層間絶縁膜107上に設けてもよい。
Further, although not shown, these
ここで、支持基材101としては、円筒状のガラス基材、樹脂基材或いはセラミックス基剤等の絶縁性材料からなる基剤、或いは、SUS、アルミなどの導電性材料からなる基剤にSiO2等の絶縁膜を成膜したもの、もしくはポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなる基材ベルトなどを用いることができる。
Here, as the
電極102は、支持基板101上にAl、Ni−Cr等の導電性材料を0.1〜10μmの厚さ、好ましくは0.5〜2.0μmで成膜し、これをフォトリソ技術等を用いて所要の電極形状にパターン化して形成している。これら複数の電極102の粉体進行方向における幅Lは、移動させる粉体の平均粒径の1倍以上20倍以下とし、かつ、電極102、12の粉体進行方向の間隔Rも移動させる粉体の平均粒径の1倍以上20倍以下としている。
For the
表面保護層103としては、例えばSiO2、TiO2、TiO4、SiON、BN、TiN、Ta2O5などを厚さ0.5〜10μm、好ましくは厚さ0.5〜3μmで成膜して形成している。また、無機ナイトライド化合物、例えば、SiN、Bn、Wなどを用いることができる。特に、表面水酸基が増えると帯電トナーの帯電量が搬送途中で下がる傾向にあるので、表面水酸基(SiOH、シラトール基)が少ない無機ナイトライド化合物が好ましい。
As the surface
次に、このように構成したトナー搬送部材1におけるトナーの静電搬送の原理について説明する。
トナー搬送部材1の複数の電極102に対してn相の駆動波形を印加することにより、複数の電極102によって移相電界(進行波電界)が発生し、トナー搬送部材1上の帯電したトナーは反発力及び/又は吸引力を受けて移送方向にホッピングと搬送を含んで移動する。
Next, the principle of electrostatic conveyance of toner in the
By applying an n-phase driving waveform to the plurality of
例えば、トナー搬送部材1の複数の電極102に対して図7に示すようにグランドG(0V)と正の電圧+との間で変化する3相のパルス状駆動波形(駆動信号)Va(A相)、Vb(B相)、Vc(C相)をタイミングをずらして印加する。
For example, as shown in FIG. 7, with respect to the plurality of
このとき、図8に示すように、トナー搬送部材1上に負帯電トナーTがあり、トナー搬送部材1の連続した複数の電極102に同図に(1)で示すようにそれぞれ「G」、「G」、「+」、「G」、「G」が印加されたとすると、負帯電トナーTは「+」の電極102上に位置する。
At this time, as shown in FIG. 8, there is negatively charged toner T on the
次のタイミングで複数の電極102には(2)に示すようにそれぞれ「+」、「G」、「G」、「+」、「G」が印加され、負帯電トナーTには同図で左側の「G」の電極102との間で反発力が、右側の「+」の電極102との間で吸引力がそれぞれ作用するので、負帯電トナーTは「+」の電極102側に移動する。更に、次のタイミングで複数の電極102には(3)に示すようにそれぞれ「G」、「+」、「G」、「G」、「+」が印加され、負帯電トナーTには同様に反発力と吸引力がそれぞれ作用するので、負帯電トナーTは更に「+」の電極102側に移動する。
At the next timing, “+”, “G”, “G”, “+”, and “G” are respectively applied to the plurality of
このように複数の電極102に電圧の変化する複相の駆動波形を印加することで、トナー搬送部材1上には進行波電界が発生し、この進行波電界の進行方向に負帯電トナーTは搬送及びホッピングを行いながら移動する。なお、正帯電トナーの場合には駆動波形の変化パターンを逆にすることで同様に同方向に移動する。
In this way, by applying a multi-phase driving waveform whose voltage changes to the plurality of
これを図9を参照して具体的に説明すると、同図(a)に示すように、トナー搬送部材1の電極A〜Fがいずれも0V(G)でトナー搬送部材1上に負帯電トナーTが載っている状態から、同図(b)に示すように電極A、Dに「+」が印加されると、負帯電トナーTは電極A及び電極Dに吸引されて電極A、D上に移る。次のタイミングで、同図(c)に示すように、電極A、Dがいずれも「0」になり、電極B、Eに「+」が印加されると、電極A、D上のトナーTは反発力を受けるとともに、電極B、Eの吸引力を受けることになって、負帯電トナーTは電極B及び電極Eに移送される。更に、次のタイミングで、同図(d)に示すように、電極B、Eがいずれも「0」になり、電極C、Fに「+」が印加されると、電極B、E上のトナーTは反発力を受けるとともに、電極C、Fの吸引力を受けることになって、負帯電トナーTは電極C及び電極Fに移送される。このように進行波電界によって負帯電トナーは順次図において右方向に移送されることになる。
This will be specifically described with reference to FIG. 9. As shown in FIG. 9A, the electrodes A to F of the
次に、駆動回路2の全体構成について図10を参照して説明する。 この駆動回路2は、パルス信号を生成出力するパスル信号発生回路21と、このパルス信号発生回路21からのパルス信号を入力して駆動波形Va1、Vb1、Vc1を生成出力する波形増幅器22a、22b、22cと、パルス信号発生回路21からのパルス信号を入力して駆動波形Va2、Vb2、Vc2を生成出力する波形増幅器23a、23b、23cとを有する。
Next, the overall configuration of the
パルス信号発生回路21は、例えばロジックレベルの入力パルスを受けて、各120°に位相シフトした2組みパルスで、次段の波形増幅器22a〜22c、23a〜23cに含まれるスイッチング手段、例えばトランジスタを駆動して100Vのスイッチングを行うことができるレベルの出力電圧10〜15Vのパルス信号を生成して出力する。
The pulse
波形増幅器22a、22b、22cは、図1に示した搬送領域11の各電極102及び回収領域13の各電極102に対して、例えば図11に示すように、各相の+100Vの印加時間taを繰り返し周期tfの1/3である約33%に設定した(これを「搬送電圧パターン」又は「回収搬送電圧パターン」という。)3相の駆動波形(駆動パルス)Va1、Vb1、Vc1を印加する。
For example, as shown in FIG. 11, the
波形増幅器23a、23b、23cは、現像領域11の各電極102に対して、例えば図12又は図13に示すように、各相の+100V又は0Vの印加時間taを繰り返し周期tfの2/3である約67%に設定した(これを「ホッピング電圧パターン」という。)3相の駆動波形(駆動パルス)Va2、Vb2、Vc2を印加する。
For example, as shown in FIG. 12 or FIG. 13, the
そこで、トナー搬送部材1を用いたEH現像の原理について説明する。EH(Electrostatic Transport&Hopping)現像はトナーの静電搬送を利用するものであるが、従来の静電搬送を用いた現像装置のように、静電搬送に伴なって自然発生的に生じるトナーのスモーク化、クラウド化を利用して現像するのではなく、トナーを積極的に潜像担持体に向かって打ち上げて現像するものである。以下、EH現像について詳しく説明する。
Therefore, the principle of EH development using the
EH現像ではトナーをホッピングさせることによって潜像担持体の静電潜像を一成分現像方式で現像を行うことができる。すなわち、現像領域で、トナーが潜像の画像部に対しては潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーが潜像担持体と反対側に向かう方向の電界を形成する手段を備えることによって現像を行うことができる。 In EH development, an electrostatic latent image on a latent image carrier can be developed by a one-component development method by hopping toner. That is, in the development area, means for forming an electric field in a direction in which the toner is directed to the latent image carrier side with respect to the image portion of the latent image and the toner is directed to the opposite side of the latent image carrier body with respect to the non-image portion. By providing, development can be performed.
例えば、前述した図13に示すホッピング電圧パターンの駆動波形のように、0〜−100Vで遷移するパルス状電圧波形である場合、潜像担持体上の非画像部電位が−100Vより低いときには、画像部に対してはトナーが潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーが潜像担持体と反対側に向かうことになる。この場合、潜像の非画像部の電位を−150Vや後述する−170Vとした場合に、トナーが潜像担持体側に向かうことが確認された。 For example, in the case of a pulsed voltage waveform transitioning from 0 to −100 V as in the driving waveform of the hopping voltage pattern shown in FIG. 13 described above, when the non-image portion potential on the latent image carrier is lower than −100 V, For the image portion, the toner is directed to the latent image carrier, and for the non-image portion, the toner is directed to the opposite side of the latent image carrier. In this case, it was confirmed that when the potential of the non-image portion of the latent image is −150V or −170V described later, the toner moves toward the latent image carrier.
また、ホッピング電圧パターンの駆動波形が20V〜−80Vで遷移するパルス状電圧波形である場合、画像部の電位を約0V、非画像部の電位が−110Vのときにも、パルス状駆動波形のローレベルの電位が潜像の画像部電位と非画像部電位との間にあるので、同様に、画像部に対してはトナーが潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーが潜像担持体と反対側に向かうことになる。
要するに、パルス状駆動波形のローレベルの電位を潜像の画像部の電位と非画像部の電位との間の電位に設定することで、非画像部へのトナーの付着を防止し、高品質の現像を行うことができる。
Further, when the driving waveform of the hopping voltage pattern is a pulsed voltage waveform that transitions between 20 V and −80 V, the pulsed driving waveform is also obtained when the potential of the image portion is about 0 V and the potential of the non-image portion is −110 V. Similarly, since the low level potential is between the image portion potential of the latent image and the non-image portion potential, the toner is directed toward the latent image carrier for the image portion and the toner is applied to the non-image portion. It goes to the opposite side to the latent image carrier.
In short, by setting the low-level potential of the pulse-shaped drive waveform to a potential between the potential of the latent image portion and the non-image portion, toner adhesion to the non-image portion is prevented and high quality is achieved. Development can be performed.
このように、EH現像においては、トナーがホッピングしていることにより潜像の画像部に対してトナーが吸引付着し、非画像部ではトナーが反発されて付着されないので、トナーによる潜像の現像を行うことができ、このとき、既にホッピングしているトナーはトナー搬送部材1との間で吸着力が生じないため、容易に潜像担持体側に移送することができ、高い画像品質が得られる現像を低電圧で行うことができるようになる。
In this way, in the EH development, since toner is hopping, the toner is attracted and adhered to the image portion of the latent image, and the toner is repelled and not adhered to the non-image portion. At this time, since the toner that has already been hopped does not generate an adsorbing force with the
すなわち、従来の所謂ジャンピング現像方式にあっては、現像ローラから帯電トナーを剥離させて感光体に移送させるには、トナーの現像ローラに対する付着力以上の印加電圧が必要であり、DC600〜900Vのバイアス電圧をかけなければならない。これに対して、本発明によれば、トナーの付着力は通常50〜200nNであるが、トナー搬送部材1上でホッピングしているためにトナー搬送部材1に対する付着力が略零になるので、トナーをトナー搬送部材1から剥離する力が不要になり、低電圧で十分にトナーを潜像担持体側に移送することが可能になるのである。
That is, in the conventional so-called jumping development method, in order to peel off the charged toner from the developing roller and transfer it to the photosensitive member, an applied voltage higher than the adhesion force of the toner to the developing roller is required. A bias voltage must be applied. On the other hand, according to the present invention, the adhesion force of the toner is usually 50 to 200 nN, but since the adhesion force to the
しかも、電極102、102間に印加する電圧が|150〜100|V以下の低電圧であっても発生する電界が非常に大きい値となり、電極102表面に付着しているトナーを容易に剥離し、飛翔、ホッピングさせることが可能になる。また、OPC等の感光体を帯電する時に発生するオゾン、NOxが非常に少なく、又は皆無にすることができて、環境問題の回避や、感光体の耐久性向上に非常に有利となる。
In addition, even when the voltage applied between the
従って、従来方式の現像ローラ表面、またはキャリア表面に付着しているトナーを剥離するために現像ローラと感光体の間に印加していた500V〜数KVの高電圧バイアスを必要とすることがなく、感光体の帯電電位を非常に低い値として、潜像を形成して現像することが可能になる。 Therefore, there is no need for a high voltage bias of 500 V to several KV applied between the developing roller and the photosensitive member in order to peel off toner adhering to the surface of the conventional developing roller or carrier. The latent image can be formed and developed by setting the charging potential of the photosensitive member to a very low value.
例えば、図1において潜像担持体10としてOPC感光体を使用し、その表面のCTL(Charge Transport Layer)の厚さが15μm、その比誘電率εが3、帯電したトナーの電荷密度が(−3E−4)C/m2の場合、OPC表面電位は約−170Vとなるが、この場合、トナー搬送部材1の電極への印加電圧として、0〜−100V、デューティー50%のパルス状駆動電圧を印加すると、平均で−50Vとなり、トナーが負帯電であればトナー搬送部材1の電極とOPC感光体との間の電界は前述した関係になる。
For example, in FIG. 1, an OPC photoconductor is used as the
このとき、トナー搬送部材1とOPC感光体とのギャップ(間隔)が0.2〜0.3mmであれば十分に現像が可能となる。トナーのQ/M、トナー搬送部材1の電極への印加電圧、印刷速度すなわち潜像担持体(感光体)の回転速度によっても異なるが、負帯電トナーの場合、少なくとも感光体を帯電する電位は−300V以下、または現像効率を優先した構成の場合は−100V以下でも十分に現像を行うことができる。なお、正帯電の場合の帯電電位は+電位となる。
At this time, if the gap (interval) between the
ところで、上述したEH現像は、トナー搬送部材1上でトナーをホッピングさせることによって、トナー搬送部材1との吸着力を0にすることで現像を行うものであるが、本発明者らの研究によると、単にトナー搬送部材上でトナーをホッピングにさせるだけでは、ホッピングしたトナーが潜像担持体側への進行性を有しているとしても、潜像担持体10の潜像に付着することの確実性が保証されず、トナー飛散が生じることも確認された。
By the way, the above-described EH development is performed by causing toner to hop on the
そこで、本発明者らはEH現像について鋭意研究した結果、ホッピングしたトナーが潜像担持体の潜像の画像部に対して選択的に確実に付着し、かつ、非画像部には付着しない、すなわち地汚れが生じない条件を見出したものである。 Therefore, as a result of earnest research on the EH development, the present inventors have selectively and reliably adhered the hopped toner to the image portion of the latent image carrier and not to the non-image portion. That is, the present inventors have found a condition that does not cause soiling.
すなわち、潜像担持体の潜像の電位(表面電位)とトナー搬送部材に印加する電位(発生させる電界)との関係を所定の関係に設定する、つまり、上述したように、潜像担持体の潜像の画像部に対してはトナーが潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーがトナー搬送部材側に向かう電界を発生させる。これにより、潜像の画像部に対してはトナーが確実に付着し、非画像部に向かうトナーはトナー搬送部材側に押し返されるので、トナー搬送部材からホッピングしたトナーが効率的に現像に利用され、飛散を防止でき、低電圧駆動による高品質現像を可能にすることができる。 That is, the relationship between the latent image potential (surface potential) of the latent image carrier and the potential applied to the toner conveying member (generated electric field) is set to a predetermined relationship, that is, as described above, the latent image carrier. For the image portion of the latent image, an electric field is generated for the toner toward the latent image carrier, and for a non-image portion, an electric field is generated for the toner toward the toner conveying member. This ensures that the toner adheres to the image portion of the latent image, and the toner traveling toward the non-image portion is pushed back to the toner transport member side, so that the toner hopped from the toner transport member is used efficiently for development. Therefore, scattering can be prevented, and high-quality development by low voltage driving can be realized.
この場合、トナー搬送部材の電極に印加する電位の平均値(平均値電位)を潜像担持体の潜像の画像部の電位と非画像部の電位との間の電位に設定することで、上述したように、潜像担持体の潜像の画像部に対してはトナーが潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーがトナー搬送部材側に向かう電界を発生させることができる。 In this case, by setting the average value (average value potential) of the potential applied to the electrode of the toner conveying member to a potential between the potential of the latent image carrier image portion and the non-image portion potential, As described above, it is possible to generate an electric field in which the toner is directed toward the latent image carrier for the latent image portion of the latent image carrier and the toner is directed toward the toner conveying member for the non-image portion. .
次に、トナーの搬送及びホッピングを行うためのトナー搬送部材1に設けられる複数の電極102の幅(電極幅)L及び電極間隔R、並びに表面保護層103について説明する。
トナー搬送部材1における電極幅Lと電極間隔Rはトナーの搬送効率、ホッピング効率に大きく影響する。すなわち、電極と電極の間にあるトナーはほぼ水平方向の電界により、基板表面を隣接する電極まで移動する。これに対して、電極上に乗っているトナーは、少なくとも垂直方向の成分も持った初速が与えられることから、多くは基板面から離れて飛翔する。
Next, the width (electrode width) L and the electrode interval R of the plurality of
The electrode width L and the electrode interval R in the
特に、電極端面付近にあるトナーは、隣接電極を飛び越えて移動するため、電極幅Lが広い場合には、その電極上に乗っているトナーの数が多くなり、移動距離の大きいトナーが増えて搬送効率が上がる。ただし、電極幅Lが広すぎると、電極中央付近の電界強度が低下するためにトナーが電極に付着し、搬送効率が低下することになる。そこで、本発明者らは鋭意研究した結果、低電圧で効率よく粉体を搬送、ホッピングするための適正な電極幅があることを見出した。 In particular, since the toner near the electrode end surface moves over the adjacent electrode, when the electrode width L is wide, the number of toners on the electrode increases, and the toner having a large moving distance increases. Conveyance efficiency increases. However, if the electrode width L is too wide, the electric field strength in the vicinity of the center of the electrode is lowered, so that the toner adheres to the electrode and the transport efficiency is lowered. As a result of intensive studies, the present inventors have found that there is an appropriate electrode width for efficiently conveying and hopping powder at a low voltage.
また、電極間隔Rは、距離と印加電圧の関係から電極間の電界強度を決定し、間隔Rが狭い程電界強度は当然強く、搬送、ホッピングの初速が得られやすい。しかし、電極から電極へ移動するようなトナーについては、一回の移動距離が短くなり、駆動周波数を高くしないと移動効率が上がらないことになる。これについても、本発明者らは鋭意研究した結果、低電圧で効率よく粉体を搬送、ホッピングするための適正な電極間隔があることを見出した。 The electrode interval R determines the electric field strength between the electrodes from the relationship between the distance and the applied voltage. The narrower the interval R, the stronger the electric field strength, and the easier the initial speed of conveyance and hopping. However, for toner that moves from electrode to electrode, the distance traveled once is shortened, and the movement efficiency cannot be increased unless the drive frequency is increased. In this regard, as a result of intensive studies, the present inventors have found that there is an appropriate electrode interval for efficiently conveying and hopping powder at a low voltage.
更に、電極表面を覆う表面保護層の厚さも電極表面の電界強度に影響を与え、特に垂直方向成分の電気力線への影響が大きく、ホッピングの効率を決定することをも見出した。 Furthermore, it has also been found that the thickness of the surface protective layer covering the electrode surface also affects the electric field strength on the electrode surface, in particular, the influence of the vertical component on the electric field lines is large and determines the hopping efficiency.
そこで、トナー搬送部材の電極幅、電極間隔、表面保護層厚さの関係を適正に設定することによって、電極表面でのトナー吸着問題を解決し、低電圧で効率的な移動を行うことができる。 Therefore, by properly setting the relationship between the electrode width, the electrode interval, and the surface protective layer thickness of the toner conveying member, it is possible to solve the toner adsorption problem on the electrode surface and perform efficient movement at a low voltage. .
より詳しく説明すると、まず、電極幅Lについては、電極幅Lをトナー径(粉体径)の1倍としたときは、最低1個のトナーを乗せて搬送、ホピングするための幅寸法であり、これより狭いとトナーに作用する電界が少なくなり、搬送力、飛翔力が低下して実用上は十分でない。 More specifically, first, the electrode width L is a width dimension for carrying and hopping at least one toner when the electrode width L is set to one time the toner diameter (powder diameter). On the other hand, if it is narrower than this, the electric field acting on the toner is reduced, and the conveying force and the flying force are lowered, which is not sufficient for practical use.
また、電極幅Lが広くなるに従って、特に、電極上面中央付近で、電気力線が進行方向(水平方向)に傾斜し、垂直方向の電界の弱い領域が発生し、ホッピングの発生力が小さくなる。電極幅Lがあまり広くなると、極端な場合、トナーの帯電電荷に応じた鏡像力、ファンデルワールス力、水分等による吸着力が勝り、トナーの堆積が発生することがある。 Further, as the electrode width L is increased, the electric field lines are inclined in the traveling direction (horizontal direction) particularly near the center of the upper surface of the electrode, a region having a weak vertical electric field is generated, and the hopping generation force is reduced. . When the electrode width L is too wide, in an extreme case, the image force according to the charged charge of the toner, the van der Waals force, the adsorbing force due to moisture, etc. may be superior, and toner deposition may occur.
そして、搬送及びホッピングの効率から、電極の上にトナー20個程度が乗る幅であれば吸着が発生しにくく、100V程度の低電圧の駆動波形で効率良く搬送、ホッピングの動作が可能である。それ以上広いと部分的に吸着が発生する領域が生じる。例えば、トナーの平均粒径を5μmとすると、5〜100μmまでの範囲に相当する。 From the efficiency of conveyance and hopping, if the width is such that about 20 toners are placed on the electrode, adsorption is unlikely to occur, and the conveyance and hopping operations can be efficiently performed with a low voltage drive waveform of about 100V. If it is wider than that, a region where adsorption occurs partially occurs. For example, when the average particle diameter of the toner is 5 μm, it corresponds to a range of 5 to 100 μm.
電極幅Lのより好ましい範囲は、駆動波形による印加電圧を100V以下の低電圧でより効率的に駆動するため、粉体の平均粒径の2倍以上〜10倍以下である。電極幅Lをこの範囲内とすることで、電極表面中央付近の電界強度の低下が1/3以下に抑えられ、ホッピングの効率低下は10%以下となって、効率の大幅な低下をきたすことがなくなる。これは、例えば、トナーの平均粒径を5μmとすると、10〜50μmの範囲に相当する。 A more preferable range of the electrode width L is not less than 2 times and not more than 10 times the average particle diameter of the powder in order to drive the applied voltage by the drive waveform more efficiently with a low voltage of 100 V or less. By setting the electrode width L within this range, the decrease in electric field strength near the center of the electrode surface can be suppressed to 1/3 or less, and the decrease in hopping efficiency is 10% or less, resulting in a significant decrease in efficiency. Disappears. This corresponds to a range of 10 to 50 μm, for example, when the average particle diameter of the toner is 5 μm.
更に、より好ましくは、電極幅Lは、トナーの平均粒径の2倍以上〜6倍以下の範囲である。これは、例えば、トナーの平均粒径を5μmとすると、10〜30μmに相当する範囲である。この範囲とすることによって非常に効率が良くなることが判明している。 More preferably, the electrode width L is in the range of 2 to 6 times the average particle size of the toner. This is, for example, a range corresponding to 10 to 30 μm when the average particle diameter of the toner is 5 μm. It has been found that efficiency within this range is very good.
ここで、図14に示すように、トナー搬送部材11(図2〜6の1)上の電極12(図2〜6の102)の幅(電極幅)Lを30μm、電極間隔Rを30μm、電極12の厚みを5μm、表面保護層13(図2〜6の103)の厚みを0.1μmとし、隣接する2つの電極12にそれぞれ+100V、0Vを印加し、電極幅L、電極間隔Rに対する搬送電界TE、ホッピング電界HEの強度を測定した結果を図15及び図16に示している。
Here, as shown in FIG. 14, the width (electrode width) L of the electrode 12 (102 in FIGS. 2 to 6) on the toner conveying member 11 (1 in FIGS. 2 to 6) is 30 μm, the electrode interval R is 30 μm, The thickness of the
なお、各評価データはシミュレーションと実測、および粒子の振る舞いについて高速度ビデオにより実測評価した結果である。図14では細部を分かり易くするために電極12は2つを示しているが、実際のシミュレーション、及び実験は前述したように十分な数の電極を有する領域について評価している。また、トナーTの粒径は8μm、電荷量は−20μC/gである。
Each evaluation data is a result of actual measurement and evaluation by simulation and actual measurement, and behavior of particles by high-speed video. In FIG. 14, two
これらの図15及び図16で示す電界の強度は電極表面の代表点の値であり、搬送電界TEの代表点TEaは図14に示す電極端部5μm上方の点、ホッピング電界HEの代表点HEaは図14に示す電極中央部5μm上方の点とし、それぞれX方向、Y方向のトナーに作用する一番電界の強い代表点に相当する。 The electric field strengths shown in FIGS. 15 and 16 are values of representative points on the electrode surface. The representative point TEa of the carrier electric field TE is a point above the electrode end 5 μm shown in FIG. 14 and a representative point HEa of the hopping electric field HE. Is a point 5 μm above the center of the electrode shown in FIG. 14 and corresponds to a representative point having the strongest electric field acting on the toner in the X direction and Y direction, respectively.
これらの図15及び図16から、トナーの搬送、ホッピングに作用する力を付与できる電界としては(5E+5)V/m以上、吸着の問題がない好ましい電界としては(1E+6)V/m以上、更に十分な力を付与できるより好ましい電界としては(2E+6)V/m以上の範囲であることが分かる。 From these FIGS. 15 and 16, the electric field capable of imparting a force acting on toner conveyance and hopping is (5E + 5) V / m or more, and the preferred electric field without the problem of adsorption is (1E + 6) V / m or more. It can be seen that a more preferable electric field capable of imparting a sufficient force is in the range of (2E + 6) V / m or more.
電極間隔Rについては、間隔が広くなるほど搬送方向の電界強度は低下するため、上記電界強度の範囲に対応する値としても同様で、前述したように、トナーの平均粒径の1倍以上〜20倍以下、好ましくは2倍以上〜10倍以下、更により好ましくは2倍以上〜6倍以下である。 Regarding the electrode interval R, since the electric field strength in the transport direction decreases as the interval increases, the value corresponding to the range of the electric field strength is the same, and as described above, the average particle size of the toner is 1 to 20 times or more. 2 times or less, preferably 2 times or more and 10 times or less, and more preferably 2 times or more and 6 times or less.
また、図16からホッピングの効率は電極間隔Rが広がると低下するが、トナー平均粒径の20倍までは実用上のホッピング効率が得られる。トナー平均粒径の20倍を越えるとやはり多くのトナーの吸着力が無視できなくなり、ホッピングが全く発生しないトナーが発生するため、この点でも電極間隔Rはトナーの平均粒径の20倍以下とする必要がある。 Also, from FIG. 16, the hopping efficiency decreases as the electrode spacing R increases, but practical hopping efficiency can be obtained up to 20 times the average toner particle diameter. If the average particle diameter of the toner exceeds 20 times, the adsorbing force of a large amount of toner cannot be ignored, and a toner with no hopping is generated. In this respect, the electrode interval R is 20 times or less of the average particle diameter of the toner. There is a need to.
以上のように、Y方向の電界強度は電極幅L、電極間隔Rで決定され、狭い方が電界強度は高くなる。また、電極端部寄りのX方向の電界強度も電極間隔Rで決定され、狭い方が電界強度は高くなる。 As described above, the electric field strength in the Y direction is determined by the electrode width L and the electrode interval R, and the narrower the electric field strength is. Further, the electric field strength in the X direction near the end of the electrode is also determined by the electrode interval R, and the narrower the electric field strength is.
このように、電極のトナー進行方向における幅をトナーの平均粒径の1倍以上20倍以下で、かつ、電極のトナー進行方向の間隔を粉体の平均粒径の1倍以上20倍以下とすることによって、電極上又は電極間にある帯電したトナーに対し、その鏡像力、ファンデルワールス力、その他、吸着力にうち勝って、トナーを搬送、ホッピングさせるのに十分な静電力を作用させることができ、トナーの滞留が防止されて、低電圧で安定して効率的に搬送及びホッピングをさせることができる。 Thus, the width of the electrode in the toner traveling direction is 1 to 20 times the average particle diameter of the toner, and the interval of the electrode in the toner traveling direction is 1 to 20 times the average particle diameter of the powder. As a result, the electrostatic force sufficient to convey and hop the toner acts on the charged toner on or between the electrodes, overcoming its mirror image force, van der Waals force, and other attractive forces. In addition, the toner can be prevented from staying and can be stably and efficiently conveyed and hopped at a low voltage.
本発明者らの研究するところによると、トナーの平均粒径が2〜10μm、Q/mが負帯電の場合には−3〜−40μC/g、より好ましくは、−10〜−30μC/g、正帯電の場合には+3〜+40μC/g、より好ましくは、+10〜+30μC/gであるときに、特に、上述した電極構成による搬送及びホッピングを効率的に行うことができた。 According to the studies by the present inventors, when the average particle diameter of the toner is 2 to 10 μm and Q / m is negatively charged, it is −3 to −40 μC / g, more preferably −10 to −30 μC / g. In the case of positive charging, when +3 to +40 μC / g, more preferably +10 to +30 μC / g, in particular, the above-described electrode configuration can be efficiently conveyed and hopped.
次に、表面保護層103(図2〜6)について説明する。
表面保護層を設けることにより、電極の汚れ、微粒子等の付着が無く、表面を搬送に好適な条件で維持することができ、高湿度環境での沿面リークの回避でき、Q/mの変動が無く、粉体の帯電電荷量を安定に維持することができる。
Next, the surface protective layer 103 (FIGS. 2 to 6) will be described.
By providing a surface protective layer, there is no contamination of the electrodes, adhesion of fine particles, etc., the surface can be maintained under conditions suitable for conveyance, creeping leaks in high humidity environments can be avoided, and Q / m fluctuations can be achieved. In addition, the charged charge amount of the powder can be stably maintained.
ここで、図14の構成において表面保護層13の厚さを0.1〜80μmの範囲で変化させたときのX方向の電界強度を計算値で求めた結果を図17に示している。
Here, FIG. 17 shows the result of calculating the electric field strength in the X direction with the calculated value when the thickness of the surface
この表面保護層103、13の誘電率εは空気より高い値であり、通常ε=2以上である。図14から分かるように、この表面保護層の膜厚(電極表面からの厚さ)が厚すぎると、表面のトナーに作用する電界強度が低下する。そこで、搬送効率、耐温湿度環境等を考慮すると、搬送動作に対して効率低下を問題にしないで実用可能な表面保護層厚さは、30%効率が低下する10μm以下、より好ましくは効率低下が数%に押さえられる5μm以下である。
The dielectric constant ε of the surface
また、電極表面のホッピングに作用する電界強度の例を図18及び図19に示している。図18は表面保護層の厚みを5μmとした例、図19は表面保護層の厚みを30μmとした例であり、いずれも電極幅30μm、電極間隔30μmで印加電圧0V、100Vとしている。 Examples of the electric field strength acting on the electrode surface hopping are shown in FIGS. 18 shows an example in which the thickness of the surface protective layer is 5 μm, and FIG. 19 shows an example in which the thickness of the surface protective layer is 30 μm. In both cases, the applied voltage is 0 V and 100 V with an electrode width of 30 μm and an electrode interval of 30 μm.
これらの各図から分かるように、表面保護層の厚さが厚くなると空気より誘電率が高い保護層から隣接する電極方向へ向かう電界が増加するため、表面の垂直方向成分が減少するとともに、保護層の厚み分、表面のトナーに作用する電界強度が低下する。 As can be seen from each of these figures, as the thickness of the surface protective layer increases, the electric field from the protective layer having a dielectric constant higher than that of air to the adjacent electrode increases, so that the vertical component of the surface decreases and the protective layer is protected. The electric field strength acting on the toner on the surface is reduced by the thickness of the layer.
すなわち、ホッピングに作用する垂直方向成分の電気力線は保護層厚さに大きく依存する。100V程度の低電圧で効率的にホッピングに作用する力を付与できる電界は、吸着の問題がない好ましい電界として(1E+6)V/m以上、更に十分な力を付与できるより好ましい電界としては(2E+6)V/m以上の範囲であり、そのための保護層厚さとしては10μm以下、より好ましくは5μm以下である。
なお、表面保護層の材料としては、比抵抗は10E6Ωcm以上、誘電率εが2以上の材料を用いることが好ましい。
That is, the vertical component electric field lines acting on hopping greatly depend on the protective layer thickness. An electric field that can efficiently apply a force that acts on hopping at a low voltage of about 100 V is (1E + 6) V / m or more as a preferable electric field that does not have a problem of adsorption, and a more preferable electric field that can apply a sufficient force is (2E + 6) ) V / m or more, and the protective layer thickness for that is 10 μm or less, more preferably 5 μm or less.
As a material for the surface protective layer, a material having a specific resistance of 10E6 Ωcm or more and a dielectric constant ε of 2 or more is preferably used.
このように、電極表面を覆う表面保護層を設け、この表面保護層の厚さを10μm以下とすることで、特にトナーに対して垂直方向成分の電界をより強く作用させることができ、ホッピングの効率を上げることができる。 Thus, by providing a surface protective layer covering the electrode surface and setting the thickness of the surface protective layer to 10 μm or less, the electric field of the vertical component can be made to act more strongly on the toner, and hopping Efficiency can be increased.
また、潜像担持体の帯電電位との関係については、トナーが負帯電トナーの場合、潜像担持体の表面の帯電電位を−300V以下、正帯電トナーの場合、潜像担持体の表面の帯電電位を+300V以下にする。すなわち、潜像担持体の表面の帯電電位は|300|V以下とする。 Regarding the relationship with the charging potential of the latent image carrier, when the toner is a negatively charged toner, the surface charging potential of the latent image carrier is −300 V or less, and when the toner is a positively charged toner, Set the charging potential to + 300V or less. That is, the charged potential on the surface of the latent image carrier is set to | 300 | V or less.
これによって、前述したように、電極をファインピッチ化した場合に、電極102、102間に印加する電圧が150〜100V以下の低電圧であっても発生する電界が非常に大きい値となり、電極102表面に付着しているトナーを容易に剥離し、飛翔、ホッピングさせることが可能になる。また、OPC等の感光体を帯電する時に発生するオゾン、NOxが非常に少なく、又は皆無にすることができて、環境問題、感光体の耐久性に非常に有利となる。
As a result, as described above, when the electrodes are fine pitched, the generated electric field has a very large value even when the voltage applied between the
次に、移動させるトナーの帯電極性と表面保護層の最外層の材料の関係について説明する。なお、表面保護層の最外層とは、表面保護層が単一層の場合には当該層を、表面保護層が複数層から形成される場合にはトナーが接触する面を形成する層をいう。 Next, the relationship between the charged polarity of the toner to be moved and the material of the outermost layer of the surface protective layer will be described. The outermost layer of the surface protective layer refers to a layer that forms a surface in contact with the toner when the surface protective layer is a single layer, and when the surface protective layer is formed of a plurality of layers.
画像形成装置に用いられるトナーを搬送する場合、トナーの80%以上を占める樹脂材料としては、溶融温度、カラーにおいては透明性等が考慮され、一般的にはスチレン−アクリル系の共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂等が用いられる。
トナーの帯電特性はこれらの樹脂の影響を受けるが、積極的に帯電量をコントロールする目的で帯電制御剤が加えられる。ブラックトナー(BK)用の帯電制御剤としては、正帯電の場合は、例えば、ニグロシン系染料、四級アンモニウム塩類、負帯電の場合は、例えば、アゾ系含金属錯体、サリチル酸金属錯体が使用される。また、カラートナー用の帯電制御剤としては、正帯電の場合は、例えば、四級アンモニウム塩類、イミダゾール系錯体類、負帯電の場合は、例えば、サリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類が使用される。
When conveying toner used in an image forming apparatus, the resin material occupying 80% or more of the toner is considered to have melting temperature, transparency in color, etc., and is generally a styrene-acrylic copolymer, Polyester resin, epoxy resin, polyol resin and the like are used.
Although the charging characteristics of the toner are affected by these resins, a charge control agent is added for the purpose of positively controlling the charge amount. As a charge control agent for black toner (BK), for example, nigrosine dyes and quaternary ammonium salts are used in the case of positive charge, and in the case of negative charge, for example, an azo metal-containing complex or a salicylic acid metal complex is used. The As the charge control agent for color toners, for example, quaternary ammonium salts and imidazole complexes are used in the case of positive charge, and in the case of negative charge, for example, salicylic acid metal complexes, salts, and organic boron salts are used. The
一方、これらのトナーは、トナー搬送部材上を移相電界(進行波電界)によって搬送、またはホッピングする動作によって、表面保護層と接触、剥離を繰り返すため、トナーが摩擦帯電の影響を受けることになるが、その帯電量と極性は材料相互の帯電系列によって決まってくる。 On the other hand, these toners are repeatedly contacted and peeled off from the surface protective layer by an operation of conveying or hopping the toner conveying member by a phase-shift electric field (traveling wave electric field). However, the charge amount and polarity are determined by the charge series between materials.
この場合、トナーの帯電量を主に帯電制御剤によって決定される飽和帯電量、または多少低下する程度に維持することで、搬送、ホッピング、感光体現像にとっての効率を向上させることができる。 In this case, it is possible to improve the efficiency for conveyance, hopping, and photoconductor development by maintaining the toner charge amount to a saturation charge amount determined mainly by the charge control agent, or to some extent.
そこで、トナーの帯電極性が負の場合は、少なくとも表面保護層の最表面を形成する層の材料として、摩擦帯電系列上でトナーの帯電制御剤として用いられる材料の近傍(搬送、ホッピングの領域が少ない場合)に位置する材料か、または正端側に位置する材料を使用することが好ましい。例えば、帯電制御剤が、サリチル酸金属錯体の場合はこの近傍に位置するポリアミド系が好ましい。例えば、ポリアミド(ナイロン:商品名)66、ナイロン(商品名)11等を用いる。 Therefore, when the toner charging polarity is negative, at least the material of the layer that forms the outermost surface of the surface protective layer, the vicinity of the material used as the toner charge control agent on the triboelectric charging series (the region of conveyance and hopping is It is preferable to use a material located on the right end side or a material located on the positive end side. For example, when the charge control agent is a salicylic acid metal complex, a polyamide system located in the vicinity thereof is preferable. For example, polyamide (nylon: trade name) 66, nylon (trade name) 11 or the like is used.
また、トナーの帯電極性が正の場合は、少なくとも表面保護層の最表面を形成する層の材料として、摩擦帯電系列上でトナーの帯電制御剤として用いられる材料の近傍(搬送、ホッピングの領域が少ない場合)に位置する材料か、または負端側に位置する材料を使用することが好ましい。例えば、帯電制御剤が、四級アンモニウム塩類の場合はこの近傍、またはフッ素等のテフロン(登録商標)系材料を用いる。 Further, when the toner charging polarity is positive, at least as the material of the layer that forms the outermost surface of the surface protective layer, the vicinity of the material used as the toner charge control agent on the triboelectric charging series (the region of conveyance and hopping is It is preferable to use a material located on the negative end side or a material located on the negative end side. For example, when the charge control agent is a quaternary ammonium salt, the vicinity thereof or a Teflon (registered trademark) material such as fluorine is used.
次に、前記電極102の厚みについて説明する。
上述したように電極表面を覆う数μm厚さの表面保護層を形成した場合、表面保護層の下に電極がある領域とない領域に対応して、トナー搬送部材表面には凹凸が生じることになる。このとき、電極の厚さを3μm以下の薄層に形成することによって、保護膜表面の凹凸を問題にすることなくトナー等、5μm程度の粉体をスムースに搬送することができる。したがって、電極を3μm以下の厚みに形成すれば、トナー搬送部材表面の平坦化処理等を必要しないで、薄層の表面保護層を有するトナー搬送部材を実用化でき、搬送、ホッピングのための電界強度が低下することもなくなり、より効率的な搬送、ホッピングを行うことができる。
Next, the thickness of the
As described above, when a surface protective layer having a thickness of several μm is formed so as to cover the electrode surface, unevenness is generated on the surface of the toner conveying member corresponding to the region where the electrode is present and the region where the electrode is not present under the surface protective layer. Become. At this time, by forming the electrode in a thin layer having a thickness of 3 μm or less, it is possible to smoothly convey a powder of about 5 μm, such as toner, without causing a problem of unevenness on the surface of the protective film. Therefore, if the electrode is formed to a thickness of 3 μm or less, a toner transport member having a thin surface protective layer can be put into practical use without the need for a flattening process on the surface of the toner transport member, and an electric field for transport and hopping The strength is not reduced, and more efficient conveyance and hopping can be performed.
本発明の現像装置を用いて潜像担持体上の潜像にトナーを付着させて現像する方法により、高速化に伴うトナー供給を安定して行うことができ、トナーの飛散を低減することもできるので現像品質が向上する。すなわち、トナー搬送方向と同一方向にトナー搬送部材を回転させるので、高速においてもトナーを十分に供給することが可能である。また、現像領域通過後の領域でトナーを引き戻すので地汚れなどもなく良好な現像が行える。
また、上記現像方法を用いた画像形成方法とすれば、高い現像効率で高品質現像を行うことができ、高速においても高画質画像を形成することができる。すなわち、トナーの飛散をより一層確実に抑制することができ、しかも低電圧駆動により環境問題を回避することができる。
According to the method of developing the latent image on the latent image carrier using the developing device of the present invention, the toner can be stably supplied and the toner scattering can be reduced. Development quality is improved. That is, since the toner conveying member is rotated in the same direction as the toner conveying direction, the toner can be sufficiently supplied even at a high speed. Further, since the toner is pulled back in the area after passing through the development area, good development can be performed without any background contamination.
Further, if the image forming method using the above developing method is used, high-quality development can be performed with high development efficiency, and a high-quality image can be formed even at high speed. That is, toner scattering can be more reliably suppressed, and environmental problems can be avoided by low voltage driving.
以下、本発明の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置、プロセスカートリッジ等について説明する。
先ず、本発明に係る現像装置を含む本発明に係る画像形成装置の第1実施形態について図20を参照して説明する。
この画像形成装置の全体の概略及び動作を説明すると、潜像担持体である感光体ドラム301は基体302上に少なくとも感光体層303を形成してなり、同図で矢示方向に回転駆動される。この感光体ドラム301は帯電装置305によって一様に帯電され、露光部306からの読み取り画像に応じたレーザー光による書き込みにより、感光体ドラム301の表面に静電潜像が形成される。
Hereinafter, an image forming apparatus, a process cartridge, and the like having the developing device of the present invention will be described.
First, a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention including a developing device according to the present invention will be described with reference to FIG.
The overall outline and operation of the image forming apparatus will be described. A
そして、この感光体ドラム301表面の静電潜像は、本発明に係る現像装置316によってトナーが付着されて可視像化され、この可視像は、給紙カセット317から給紙された転写紙(記録媒体)319に転写電源321からの電圧が印加される転写コロ320によって転写され、この可視像が転写された転写紙319は、感光体ドラム301の表面より分離されて、定着ユニット323のローラ間を通って、可視像が定着され、機外の排紙トレイへと排紙される。
Then, the electrostatic latent image on the surface of the
一方、転写が終了した感光体ドラム301の表面に残留しているトナーはクリーニング装置325によって除去され、感光体ドラム301の表面に残留している電荷は除電ランプ326によって消去される。
On the other hand, the toner remaining on the surface of the
現像装置316は前述した図1aの現像装置と同様である。また、トナー搬送部材341の構成は、前記トナー搬送部材1と同様であり、トナー搬送部材341各電極に駆動波形を与える駆動回路の構成も図示は省略するが、前記現像装置の各実施形態で説明した同様である。
The developing
次に、本発明に画像形成装置の第2実施形態について図21を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の全体概略構成図である。
この画像形成装置の全体の概略及び動作を説明すると、潜像担持体である感光体ドラム401(例えば、有機感光体:OPC)は同図で時計方向に回転駆動される。コンタクトガラス402上に原稿を載置し、図示しないプリントスタートスイッチを押すと、原稿照明光源403とミラー404とを含む走査光学系405と、ミラー406、407を含む走査光学系408とが移動して、原稿画像の読み取りが行われる。
Next, a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram of the image forming apparatus.
The overall outline and operation of this image forming apparatus will be described. A photosensitive drum 401 (for example, an organic photosensitive member: OPC), which is a latent image carrier, is driven to rotate clockwise in FIG. When a document is placed on the
ここで、走査された原稿画像がレンズ409の後方に配置した画像読み取り素子410で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理される。そして、この画像処理をした信号でレーザーダイオード(LD)を駆動し、このレーザーダイオードからのレーザー光をポリゴンミラー413で反射した後、ミラー414を介して感光体ドラム401上に照射する。この感光体ドラム401は帯電装置415によって一様に帯電されており、レーザー光による書き込みにより、感光体ドラム401の表面に静電潜像が形成される。
Here, the scanned document image is read as an image signal by the
そして、この感光体ドラム401表面の静電潜像は、本発明に係る現像装置416によってトナーが付着されて可視像化され、この可視像(トナー像)は、給紙部417A又は417Bから給紙コロ418A又は418Bで給紙された転写紙(記録媒体)419に転写チャージャ420のコロナ放電により転写される。この可視像が転写された転写紙419は、分離チャージャ421により感光体ドラム401の表面より分離されて、搬送ベルト422によって搬送され、定着ローラ対423の圧接部を通って、可視像が定着され、機外の排紙トレイ424へと排紙される。
Then, the electrostatic latent image on the surface of the
一方、転写が終了した感光体ドラム401の表面に残留しているトナーはクリーニング装置425によって除去され、感光体ドラム401の表面に残留している電荷は除電ランプ426によって消去される。
On the other hand, the toner remaining on the surface of the
現像装置416は、図22に示すように、現像剤を収納する現像剤収容部431と、この現像剤収容部431内のトナーを攪拌する攪拌搬送スクリュー432と、現像剤収容部431内の現像剤を磁気ブラシとする現像剤担持体433に現像剤供給量を規制する現像剤層規制部材434とを備え、現像剤収容部には現像剤の透磁率を検知するトナー濃度センサ(図示せず)が設置されており、現像剤の濃度を検知している。現像剤収容部のトナー濃度が減少すると、から現像剤収容部にトナーが補給されるトナー補給口435を備えている。
As shown in FIG. 22, the developing
また、供給されたトナーを現像のために搬送、ホッポングし、現像に使用されなかったトナーを現像装置に回収する為のトナー搬送部材441を備えている。このトナー搬送部材441は円筒状でありホッピングによるトナー搬送方向と同方向に回転する。
なお、上記第1実施形態でも述べたとおり、トナー搬送部材441の構成は、前記トナー搬送部材1と同様であり、トナー搬送部材441の各電極に駆動波形を与える駆動回路の構成も図示は省略するが、前記現像装置の各実施形態で説明した同様である。
In addition, a
As described in the first embodiment, the configuration of the
次に、本発明に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の第3実施形態について図23及び図24を参照して簡単に説明する。なお、図23は同画像形成装置の概略構成図、図24は同画像形成装置を構成するプロセスカートリッジの概略構成図である。 Next, a third embodiment of the image forming apparatus including the process cartridge according to the present invention will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 23 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus, and FIG. 24 is a schematic configuration diagram of a process cartridge constituting the image forming apparatus.
この画像形成装置500は、マゼンダ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(Bk)の4色でフルカラー画像を形成するレーザプリンタの一例であり、各色用の画像信号に応じたレーザビームを出射する4つの光書き込み装置501M、501C、501Y、501Bk(略501B)(以下「光書き込み装置501」とも総称する。)と、作像用の4つのプロセスカートリッジ502M、502C、502Y、502Bk(略502B)と、画像が転写される記録用紙を収納する給紙カセット503と、給紙カセット503から記録用紙を給紙する給紙ローラ504と、記録用紙を所定のタイミングで搬送するレジストローラ505と、記録用紙を各プロセスカートリッジの転写部に搬送する転写ベルト506と、記録用紙に転写された画像を定着する定着ベルト507と加圧ローラ508からなる定着装置509と、定着後の記録用紙を排紙トレイ511に排紙する排紙ローラ510等を備えた構成となっている。
The
4つのプロセスカートリッジ502M、502C、502Y、502Bの構成は同じ(以下「プロセスカートリッジ502」とも総称する。)であり、図24に示すように、各プロセスカートリッジ502は、ケース内に像担持体であるドラム状の感光体521と、帯電ローラ522と、本発明に係る現像装置523と、クリーニングブレード524等を一体に備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成している。現像装置523を着脱自在であるプロセスカ−トリッジ502内に具備させることにより、メンテナンス性の向上、他の装置との一体交換を容易に行うことができるようになる。
The four
また、現像装置523内には、トナー搬送部材1、現像剤担持体528、攪拌搬送スクリュー529が設けられており、各色のトナーが収納されている。また、プロセスカートリッジ502の背面側には、光書き込み装置501からのレーザビームが入射される窓口となるスリット530が設けられている。
Further, in the developing
各光書き込み装置501M、501C、501Y、501Bは、半導体レーザ、コリメートレンズ、ポリゴンミラー等の光偏向器、走査結像用光学系等から構成され、装置外部のパーソナルコンピュータ等のホスト(画像処理装置)から入力される各色用の画像データに応じて変調されたレーザビームを出射し、各プロセスカートリッジ502M、502C、502Y、502Bの感光体521上を走査し、静電荷像(静電潜像)を書き込む。
Each of the
そして、画像形成が開始されると、各プロセスカートリッジ502M、502C、502Y、502Bの感光体521が帯電ローラ522で均一に帯電され、各光書き込み装置501M、501C、501Y、501Bから画像データに応じたレーザビームが照射されて各感光体上に各色の静電潜像が形成される。
When image formation is started, the
この感光体521上に形成された静電潜像は、現像装置523のトナー搬送部材1によるEH現像により、各色のトナーによって現像され顕像化される。また、現像に供されなかったトナーはトナー搬送部材1で搬送されて現像剤担持体528によってトナー収容部529に戻される。このように、本発明に係る現像装置によって現像を行うことで、前述したように高品質の画像を形成することができる。
The electrostatic latent image formed on the
一方、各プロセスカートリッジ502B、502Y、502C、502Mの各色の画像形成に同期して、供給カセット503内の記録用紙が供給ローラ504で給紙され、レジストローラ505により所定のタイミングで転写ベルト506に向けて搬送される。そして、記録用紙は転写ベルト506に担持されて4つのプロセスカートリッジ502B、502Y、502C、502Mの感光体521に向けて順次搬送され、各感光体上のBk、Y、C、Mの各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。4色のトナー像が転写された記録用紙は、定着装置509に搬送され、4色のトナー像からなるカラー画像が定着されて排紙トレイ511に排紙される。
On the other hand, in synchronization with the image formation of each color of the
次に、本発明に係るプロセスカートリッジを含む本発明に係る画像形成装置の第4実施形態について図25及び図26を参照して簡単に説明する。なお、図25は同画像形成装置の概略構成図、図26は同画像形成装置を構成するプロセスカートリッジの概略構成図である。 Next, a fourth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention including the process cartridge according to the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 25 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus, and FIG. 26 is a schematic configuration diagram of a process cartridge constituting the image forming apparatus.
この画像形成装置は、水平に延在する転写ベルト(像担持体)551に沿って、各色のプロセスカ−トリッジ560Y、560M、560C、560B(以下「プロセスカートリッジ560」とも総称する。)を並置したタンデム方式のカラー画像形成装置である。なお、プロセスカ−トリッジ560は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で説明したが、この順番に特定されるものではなく、どの順番で並置してもよい。
In this image forming apparatus,
プロセスカ−トリッジ560は、潜像担持体561、帯電手段562、本発明に係るトナー搬送部材1を含む現像手段563、クリーニング装置564等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカ−トリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成している。なお、符号565は撹拌搬送スクリュを、符号566は現像剤担持体を示す。
The process cartridge 560 includes a
現像手段563は、図26に示すように、基本的な構造は第1の実施形態に示した現像装置と同様であるが供給されたトナーを現像のために搬送、ホッポングし、現像に使用されなかったトナーを現像手段に回収する為のトナー搬送部材がベルト状でありホッピングによるトナー搬送方向と同方向に回転する。
As shown in FIG. 26, the developing
通常、カラーの画像形成装置は複数の画像形成部を有するため装置が大きくなってしまう。また、現像装置、クリーニングや帯電などの各ユニットが個別で故障したり、寿命による交換時期がきた場合は、装置が複雑でユニットの交換に非常に手間がかかっていた。 Usually, since a color image forming apparatus has a plurality of image forming units, the apparatus becomes large. Further, when each unit such as the developing device, cleaning, charging, etc. fails individually or it is time to replace it due to its life, the apparatus is complicated and it takes much time to replace the unit.
そこで、少なくとも潜像担持体561と現像手段563の構成要素をプロセスカ−トリッジ560として一体に結合して構成することによって、ユーザーによる交換も可能な小型で高耐久のカラー画像形成装置を提供することができる。
Therefore, a compact and highly durable color image forming apparatus that can be replaced by the user is provided by integrally connecting at least the components of the
ここで、各色のプロセスカ−トリッジ560Y、560M、560C、560Bで現像された像担持体262上の現像トナーは水平に延在する転写電圧が印加された転写ベルト551に順次転写される。
Here, the developing toner on the image carrier 262 developed by the
このようにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと画像の形成が行なわれ、転写ベルト551上に多重に転写され、転写手段552で転写材553にまとめて転写される。そして、転写材553上の多重トナー像は図示しない定着装置によって定着される。
In this way, yellow, magenta, cyan, and black images are formed, transferred onto the
上記各実施形態で説明した画像形成装置は、いずれも本発明に係る静電搬送装置を含む現像手段(装置)を備えているので、装置の小型化、低コスト化を図れ、トナ−飛散などもなく、画像品質を向上することができる。 Since each of the image forming apparatuses described in the above embodiments includes the developing means (apparatus) including the electrostatic transport apparatus according to the present invention, the apparatus can be reduced in size and cost, toner scattering, etc. Therefore, the image quality can be improved.
1、341、 441 トナー搬送部材
2 駆動回路
10、301、401、521、561、565 潜像担持体(感光体ドラム、感光体)
11 搬送領域
12 現像領域
13 回収領域
20、433、 528 現像剤担持体
22a〜22c、23a〜23c 波形増幅器
24、431 現像剤収容部
25A、25B、432、529 攪拌搬送スクリュ
26、435 トナー補給口
27、434 現像剤層規制部材部材
31 第一電圧印加手段
32 第二電圧印加手段
101 支持基板
102 電極
316、416、523、563 現像装置(現像手段)
1, 341, 441
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、
前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成されたことを特徴とする現像装置。 A developer carrying member that holds the developer on the surface and forms a magnetic brush and conveys it, and a toner carrying member that conveys toner supplied from the developer carrying member to a position facing the latent image carrying member. In the developing device,
The developer carrying member is disposed to face the toner conveying member, and has a first voltage applying means for applying a voltage to the developer carrying member,
The toner transport member has a plurality of electrodes for forming a transport electric field, and is disposed to face the developer carrier and the latent image carrier, respectively, and applies a voltage to the toner transport member and the electrodes of the toner transport member. A developing device having a second voltage applying means for applying, wherein the toner conveying member is cylindrical or belt-like and is configured to rotate in the same direction as the toner conveying direction.
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成された現像装置により、潜像担持体上の潜像にトナーを付着させて現像することを特徴とする現像方法。 A developer carrying member that holds the developer on the surface and forms and conveys a magnetic brush; and a toner carrying member that conveys toner supplied from the developer carrying member to a position facing the latent image carrying member;
The developer carrying member is disposed to face the toner carrying member, and has first voltage applying means for applying a voltage to the developer carrying member, and the toner carrying member has a plurality of members for forming a transport electric field. And a second voltage applying means for applying a voltage to the electrode of the toner carrying member and the toner carrying member, and the toner carrying member and the latent image carrying body. The development is characterized in that the conveying member is cylindrical or belt-like and is developed by attaching toner to the latent image on the latent image carrier by a developing device configured to rotate in the same direction as the toner conveying direction. Method.
An image forming apparatus comprising the process cartridge according to claim 11.
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