JP2008116599A - Developing device, image forming apparatus and process unit - Google Patents

Developing device, image forming apparatus and process unit Download PDF

Info

Publication number
JP2008116599A
JP2008116599A JP2006298523A JP2006298523A JP2008116599A JP 2008116599 A JP2008116599 A JP 2008116599A JP 2006298523 A JP2006298523 A JP 2006298523A JP 2006298523 A JP2006298523 A JP 2006298523A JP 2008116599 A JP2008116599 A JP 2008116599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
development
forming apparatus
image forming
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006298523A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4810397B2 (en
Inventor
Yoshinori Nakagawa
悦典 中川
Yasuyuki Ishii
保之 石井
Hideki Kosugi
秀樹 小杉
Tomoko Takahashi
朋子 高橋
Masaaki Yamada
山田  正明
Ichiro Kadota
一郎 門田
Masanori Horiie
正紀 堀家
Nobuaki Kondo
信昭 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2006298523A priority Critical patent/JP4810397B2/en
Publication of JP2008116599A publication Critical patent/JP2008116599A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4810397B2 publication Critical patent/JP4810397B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus of a hopping development system, capable of suppressing soiling of a base more than ever. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is constituted in such a way that toner is conveyed to a developing area Ar2 by movement of the surface of a toner bearing roller 2 while hopped on the surface of the toner bearing roller 2 by a progressive electric field generated by the application of pulse voltage to the plurality of electrodes of the toner bearing roller 2, and then the toner is attached to a latent image on a photoreceptor 49, thereby a latent image is developed. The image forming apparatus is provide with a pre-development toner recovering means having a pre-development counter electrode 26 and so on for recovering reversely charged toner particles and highly charged toner particles contained in the hopping toner in a pre-development conveyance area Ar1 among the entire surface of the toner bearing roller 2 in the direction of endless movement, the area Ar1 being an area before the entry of the developing area Ar2 after the passage of the area ArO of the supply of toner by the toner supply roll 18. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、所定方向に並ぶ複数の電極を具備するトナー担持体の表面上でホッピングしているトナーを潜像担持体上の潜像に付着させて潜像を現像する現像装置に関するものである。また、かかる現像装置を用いる画像形成装置及びプロセスユニットに関するものである。   The present invention relates to a developing device that develops a latent image by attaching toner hopping on the surface of a toner carrier having a plurality of electrodes arranged in a predetermined direction to the latent image on the latent image carrier. . The present invention also relates to an image forming apparatus and a process unit using such a developing device.

従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置としては、特許文献1や特許文献2に記載のものが知られている。これらの画像形成装置は、表面移動する現像ローラ等の現像剤担持体に担持したトナーを、その表面移動に伴って潜像担持体との対向領域である現像位置に搬送する。そして、現像位置にて、現像担持体上のトナーを現像剤担持体の表面と潜像担持体上の静電潜像との電位差によって静電移動させて現像を行う。かかる構成においては、前述の電位差を比較的大きくしなければならない。トナーに対して、ファンデルワールス力や鏡像力等による現像剤担持体との付着力に打ち勝つだけの力を付与しなければならないからである。また、潜像担持体の地肌部にトナー粒子を付着させるいわゆる地汚れを発生させてしまうことがある。この地汚れは、トナー中に含まれる正規帯電極性とは逆極性に帯電してしまった逆帯電トナー粒子が、潜像担持体の地肌部に付着することで発生する。   Conventionally, as image forming apparatuses such as a copying machine, a facsimile, and a printer, those described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known. These image forming apparatuses convey toner carried on a developer carrying member such as a developing roller that moves on the surface to a developing position that is a region facing the latent image carrying member as the surface moves. Then, at the development position, development is performed by electrostatically moving the toner on the development carrier by the potential difference between the surface of the developer carrier and the electrostatic latent image on the latent image carrier. In such a configuration, the above-described potential difference must be relatively large. This is because the toner must be given a force sufficient to overcome the adhesion force with the developer carrier due to van der Waals force or mirror image force. In addition, so-called background contamination that causes toner particles to adhere to the background portion of the latent image carrier may occur. This background stain is generated when the reversely charged toner particles that are charged in the opposite polarity to the normal charged polarity contained in the toner adhere to the background portion of the latent image carrier.

一方、画像形成装置としては、特許文献3に記載のように、トナー担持体の表面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるものが知られている。具体的には、この画像形成装置は、周方向に所定のピッチで配設された複数の電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。これら電極は、互いに隣り合う2つの電極からなる電極対が繰り返し配設されたものである。それぞれの電極対における2つの電極の間には交番電界が形成される。すると、電極対における一方の電極の上に位置していたトナーが浮上して他方の電極の上に着地したり、他方の電極の上から浮上して一方の電極の上に着地したりする。そして、このようにしてホッピングを繰り返しながら、筒状のトナー担持体の回転駆動に伴う表面移動よって現像位置まで搬送される。現像位置では、潜像担持体上の潜像の近傍まで浮上したトナーが、トナー担持体の電極に向けて下降することなく、潜像による電界に引かれて潜像に付着する。かかる構成では、現像ローラや磁性キャリアなどに吸着しているトナーではなく、ホッピングしていることで吸着力を発揮していないトナーを現像に用いる。これにより、従来の1成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。例えば、周囲の非画像部との電位差が僅か数十[V]である静電潜像にトナーを選択的に付着させることも可能である。   On the other hand, as an image forming apparatus, as described in Patent Document 3, an apparatus that uses toner hopped on the surface of a toner carrier for development is known. Specifically, this image forming apparatus has a cylindrical toner carrier having a plurality of electrodes arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction. These electrodes are formed by repeatedly arranging electrode pairs composed of two adjacent electrodes. An alternating electric field is formed between the two electrodes in each electrode pair. Then, the toner located on one electrode in the electrode pair floats and landes on the other electrode, or floats on the other electrode and landes on one electrode. Then, while repeating hopping in this manner, the toner is conveyed to the developing position by the surface movement accompanying the rotational driving of the cylindrical toner carrier. At the developing position, the toner that has floated to the vicinity of the latent image on the latent image carrier is attracted to the electric field by the latent image and does not descend toward the electrode of the toner carrier, and adheres to the latent image. In such a configuration, not the toner adsorbed on the developing roller or the magnetic carrier, but the toner that does not exhibit the adsorbing power due to hopping is used for development. As a result, it is possible to realize low-potential development that cannot be realized by the conventional one-component development method or two-component development method. For example, toner can be selectively attached to an electrostatic latent image having a potential difference of only a few tens [V] with respect to surrounding non-image portions.

特開平9−197781号公報JP-A-9-197781 特開平9−329947号公報JP-A-9-329947 特開平3−21967号公報JP-A-3-21967

しかしながら、かかる構成の画像形成装置においても、トナー担持体上でホッピングした逆帯電トナー粒子を潜像担持体の地肌部に付着させて地汚れを引き起こしてしまうことがある。更には、特許文献1や特許文献2に記載の画像形成装置とは異なり、トナー中に含まれる高帯電量トナー粒子によっても、地汚れを引き起こすことがある。具体的には、潜像担持体とトナー担持体とが対向する現像位置において、トナー担持体の表面からホッピングしたトナー粒子は、やがて潜像担持体の近傍に達する。そして、このトナー粒子の下方には、それと前後してホッピングを開始した無数のトナー粒子によるトナークラウドが形成されている。潜像担持体の近傍に到達したトナー粒子は、このトナークラウド中における無数のトナー粒子の電荷によって反発力を受けて、潜像担持体に向けて押される。トナー中に含まれる無数のトナー粒子のうち、帯電量が平均的なものとなっている大多数のトナー粒子は、潜像担持体に向かう方向の移動速度が比較的遅い。このたため、トナークラウドから押されても、潜像担持体の地肌部の電界による反発力によって押し返されて、トナー担持体に向けて下降し始める。ところが、平均値よりも正規極性側に大きく帯電している高帯電量トナー粒子は、トナークラウドから押されると、地肌部との反発力に打ち勝って地肌部に付着してしまうことがある。このようにして、高帯電量トナー粒子による地汚れが発生してしまうのである。   However, even in the image forming apparatus having such a configuration, the reversely charged toner particles hopped on the toner carrier may adhere to the background portion of the latent image carrier and cause background staining. Furthermore, unlike the image forming apparatuses described in Patent Document 1 and Patent Document 2, high charge amount toner particles contained in the toner may cause background staining. Specifically, at the development position where the latent image carrier and the toner carrier face each other, the toner particles hopped from the surface of the toner carrier eventually reach the vicinity of the latent image carrier. Under the toner particles, a toner cloud is formed of countless toner particles that have started hopping around the toner particles. The toner particles that have reached the vicinity of the latent image carrier are repelled by the charges of countless toner particles in the toner cloud and are pushed toward the latent image carrier. Of the infinite number of toner particles contained in the toner, the majority of toner particles having an average charge amount have a relatively low moving speed in the direction toward the latent image carrier. For this reason, even if it is pushed from the toner cloud, it is pushed back by the repulsive force due to the electric field of the background portion of the latent image carrier and starts to descend toward the toner carrier. However, the high charge amount toner particles that are charged to the normal polarity side more than the average value may be attached to the background portion by overcoming the repulsive force with the background portion when pressed from the toner cloud. In this way, scumming due to high charge amount toner particles occurs.

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、地汚れの発生を従来よりも抑えることができるホッピング方式の現像装置、並びにこれを用いる画像形成装置及びプロセスユニットを提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a hopping developing device capable of suppressing the occurrence of background contamination as compared with the conventional one, and an image forming apparatus and a process unit using the same. Is to provide.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、所定方向に並ぶ複数の電極を具備するトナー担持体と、該トナー担持体の無端移動する表面にトナーを供給するトナー供給手段とを有し、該トナー供給手段によって該トナー担持体の表面上に供給されたトナーを、該複数の電極に電圧が印加されることで形成された電界によって該表面上でホッピングさせながら、該トナー担持体と画像形成装置の潜像担持体とが対向する現像位置で該潜像担持体上の潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置において、上記トナー担持体の表面上でホッピングしているトナーに含まれる逆帯電トナー粒子と高帯電量トナー粒子とのうち、少なくとも何れか一方を、上記トナー担持体の表面の無端移動方向における全領域のうち、上記トナー供給手段によるトナー供給位置を通過した後、上記現像位置に進入する前の領域である現像前搬送領域、でホッピングしているトナーに含まれる逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子の少なくとも何れか一方を回収する現像前トナー回収手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記現像前トナー回収手段として、上記逆帯電トナー粒子と上記高帯電量トナー粒子との両方を回収するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の現像装置において、上記現像前トナー回収手段として、上記トナー担持体の上記現像前搬送領域に対して所定の間隙を介して対向する現像前対向電極を有するものであって、且つ、該現像前搬送領域の表面上でホッピングしている逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を該現像前対向電極に付着させて回収するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかの現像装置において、上記トナー担持体の表面の無端移動方向における全領域のうち、上記現像位置を通過した後、上記トナー供給位置に進入する前の領域である現像後搬送領域に対して、所定の間隙を介して対向する現像後対向部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に担持される潜像をトナーによって現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記現像手段として、請求項1乃至4の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の画像形成装置において、上記現像装置として請求項3の現像装置を用いるとともに、上記現像前トナー回収手段として、上記現像前対向電極に対して上記潜像担持体の地肌部電位と同じ値の分離バイアスを供給することで、上記現像前搬送領域の表面上でホッピングしているトナーの中から、逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を上記現像前対向電極に付着させて分離するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記現像前対向電極として、上記トナー担持体との対向面における上記無端移動方向に直交する方向の長さが、該トナー担持体における該現像前対向電極との対向面の同方向の長さ以上のもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項6又は7の画像形成装置において、上記現像前対向電極として、上記トナー担持体との対向面における上記無端移動方向の長さが、上記現像位置の該無端移動方向の長さ以上のもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項6乃至8の何れかの画像形成装置において、上記現像前トナー回収手段として、上記現像前対向電極に供給するバイアスを上記分離バイアスから別の値の吐き出しバイアスに所定のタイミングで切り替えることで、該現像前対向電極に付着した上記逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を上記トナー担持体の表面上に該所定のタイミングで戻すもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の画像形成装置において、上記吐き出しバイアスとして、直流電圧のみからなるものを上記現像前対向電極に供給するように、上記現像前トナー回収手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項9の画像形成装置において、上記吐き出しバイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳したものを上記現像前対向電極に供給するように、上記現像前トナー回収手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項6乃至11の何れかの画像形成装置において、上記トナー担持体と上記現像前対向電極との上記間隙を、上記現像位置における上記潜像担持体と該トナー担持体との間隙と同じ大きさにしたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項6乃至12の何れかの画像形成装置において、上記トナー担持体と上記現像前対向電極とが対向する現像前回収領域におけるトナーホッピング条件を、上記現像位置におけるトナーホッピング条件と同じにしたことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項6乃至13の何れかの画像形成装置において、上記現像装置として、請求項4の現像装置における上記現像後対向部材たる現像後対向電極を有するものを用いるとともに、該現像後対向電極に対してトナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを供給するバイアス供給手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体を一様帯電せしめる帯電手段、該潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段、該潜像担持体に担持される潜像をトナーによって現像する現像手段とを備える画像形成装置における、該現像手段と、該潜像担持体、該帯電手段及び該クリーニング手段のうちの少なくとも何れか1つとを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能にしたプロセスユニットにおいて、上記現像手段として、請求項1乃至4の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、プロセスユニットを用いて潜像担持体上にトナー像を形成する画像形成装置において、上記プロセスユニットとして、請求項15のプロセスユニットを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、請求項16の画像形成装置において、上記プロセスユニットとして、少なくとも上記現像装置及び上記潜像担持体を有するもの、を複数設けるとともに、それぞれのプロセスユニットの該潜像担持体上に形成されたトナー像を転写体に重ね合わせて転写する転写手段を設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a toner carrier having a plurality of electrodes arranged in a predetermined direction, and a toner supply means for supplying toner to the endlessly moving surface of the toner carrier. Then, the toner supplied onto the surface of the toner carrier by the toner supply means is hopped on the surface by an electric field formed by applying a voltage to the plurality of electrodes, and the toner carrier In the developing device for developing the latent image by attaching the latent image on the latent image carrier at a development position where the latent image carrier and the latent image carrier of the image forming apparatus face each other, hopping is performed on the surface of the toner carrier. At least one of the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles contained in the toner that is included in the toner in the endless movement direction of the surface of the toner carrier is determined by the toner supply means. After passing through the toner supply position, at least one of the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles contained in the toner hopped in the pre-development conveyance area, which is an area before entering the development position, is collected. In this case, a pre-development toner collecting means is provided.
The invention of claim 2 uses the developing device of claim 1 in which the pre-development toner collection means collects both the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles. It is a feature.
According to a third aspect of the present invention, in the developing device of the second aspect, as the pre-development toner collecting means, a pre-development counter electrode facing the pre-development transport area of the toner carrier via a predetermined gap. And having the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles hopping on the surface of the transport area before development adhered to the counter electrode before development and collected. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, the toner supply position after passing through the development position in the entire region in the endless movement direction of the surface of the toner carrier. A post-development facing member is provided to face the post-development transport region, which is a region before entering the space, with a predetermined gap therebetween.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a latent image carrier that carries a latent image; and a developing unit that develops the latent image carried on the latent image carrier with toner. The developing device according to any one of claims 1 to 4 is used.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the fifth aspect, the developing device according to the third aspect is used as the developing device, and the latent image with respect to the pre-development counter electrode is used as the pre-development toner collecting means. By supplying a separation bias having the same value as the background potential of the image carrier, reversely charged toner particles and high charge amount toner particles are developed from the toner hopping on the surface of the transport area before development. What is attached to the front counter electrode and separated is used.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the sixth aspect, the length in the direction orthogonal to the endless movement direction on the surface facing the toner carrier is set as the counter electrode before development. It is characterized in that a material having a length in the same direction as the surface facing the counter electrode before development in the body is used.
The invention according to claim 8 is the image forming apparatus according to claim 6 or 7, wherein the length of the endless moving direction on the surface facing the toner carrier as the counter electrode before development is the development position. It is characterized by using one having a length longer than the endless moving direction.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the sixth to eighth aspects, as the pre-development toner collecting means, a bias supplied to the pre-development counter electrode is discharged from the separation bias at a different value. By switching to the bias at a predetermined timing, the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles adhering to the counter electrode before development are returned to the surface of the toner carrier at the predetermined timing. It is characterized by.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the pre-development toner collecting means is configured to supply the discharge bias consisting of only a DC voltage to the predevelopment counter electrode. It is characterized by this.
The invention of claim 11 is the pre-development toner collecting means in the image forming apparatus of claim 9, wherein the discharge bias is supplied with a DC voltage superimposed with an AC voltage on the counter electrode before development. It is characterized by comprising.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the sixth to eleventh aspects, the gap between the toner carrier and the pre-development counter electrode is separated from the latent image carrier at the development position. The size is the same as the gap with the toner carrier.
The invention according to claim 13 is the image forming apparatus according to any one of claims 6 to 12, wherein the toner hopping condition in the recovery area before development where the toner carrier and the counter electrode before development face each other is defined as the development position. The toner hopping conditions are the same as those in FIG.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the sixth to thirteenth aspects, the developing device having a post-development counter electrode as the post-development counter member in the developing device of the fourth aspect is used. In addition, a bias supply means for supplying a bias having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner to the counter electrode after the development is provided.
The invention according to claim 15 is a latent image carrier for carrying a latent image, a charging means for uniformly charging the latent image carrier, a cleaning means for cleaning the surface of the latent image carrier, and the latent image carrier. In an image forming apparatus including a developing unit that develops a latent image carried on a body with toner, the developing unit and at least one of the latent image carrier, the charging unit, and the cleaning unit are 1 In a process unit that is held on a common holding body as a single unit and can be integrally attached to and detached from the image forming apparatus main body, the developing device according to any one of claims 1 to 4 is used as the developing means. It is a feature.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus for forming a toner image on the latent image carrier using the process unit, the process unit according to the fifteenth aspect is used as the process unit. It is.
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the sixteenth aspect, a plurality of the process units having at least the developing device and the latent image carrier are provided, and the latent images of the respective process units are provided. The present invention is characterized in that there is provided transfer means for transferring the toner image formed on the carrier in a superimposed manner on the transfer body.

これらの発明においては、トナー担持体の現像前搬送領域でホッピングしている無数のトナー粒子のうち、逆帯電トナー粒子又は高帯電量トナー粒子を、現像前トナー回収手段によってトナー担持体の現像前搬送領域から回収する。これにより、現像位置に進入する領域に搬送される逆帯電トナー粒子又は高帯電量トナー粒子の量を低減することで、地汚れの発生を従来よりも抑えることができる。   In these inventions, among the innumerable toner particles hopped in the pre-development conveyance area of the toner carrier, the reversely charged toner particles or the high charge amount toner particles are separated by the pre-development toner collection means before the development of the toner carrier. Collect from the transport area. As a result, by reducing the amount of the reversely charged toner particles or the high charge amount toner particles conveyed to the area entering the developing position, it is possible to suppress the occurrence of background staining as compared with the conventional case.

以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。同図において、潜像担持体としてのドラム状の感光体49は、図中時計回り方向に回転駆動される。
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to the present embodiment. In the figure, a drum-shaped photoconductor 49 as a latent image carrier is rotated in the clockwise direction in the figure.

操作者がコンタクトガラス90に図示しない原稿を載置し、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91及びミラー92を具備する第1走査光学系93と、ミラー94,95を具備する第2走査光学系96とが移動して、原稿画像の読み取りが行われる。   When an operator places a document (not shown) on the contact glass 90 and presses a print start switch (not shown), a first scanning optical system 93 including a document illumination light source 91 and a mirror 92 and first mirrors 94 and 95 are provided. The two-scanning optical system 96 moves to read the original image.

走査された原稿画像がレンズ97の後方に配設された画像読み取り素子98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た後に画像処理される。そして、処理後の信号でレーザーダイオード(LD)が駆動され、このレーザーダイオードからのレーザー光がポリゴンミラー99で反射した後、ミラー80を介して感光体49を走査する。この走査に先立って、感光体49は帯電装置50によって一様に帯電せしめられており、レーザー光による走査により、感光体49の表面に静電潜像が形成される。   The scanned original image is read as an image signal by an image reading element 98 disposed behind the lens 97, and the read image signal is digitized and image-processed. Then, a laser diode (LD) is driven by the processed signal, and after the laser light from the laser diode is reflected by the polygon mirror 99, the photoconductor 49 is scanned through the mirror 80. Prior to this scanning, the photosensitive member 49 is uniformly charged by the charging device 50, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive member 49 by scanning with a laser beam.

この静電潜像は、現像装置1によってトナーが付着せしめられてトナー像に現像された後、感光体49の回転に伴って、転写チャージャー60との対向位置である転写位置に搬送される。この転写位置に対しては、感光体49上のトナー像と同期するように、第1給紙コロ70aを具備する第1給紙部70、又は第2給紙コロ71aを具備する第2給紙部71から記録紙Pが送り込まれる。そして、感光体49上のトナー像は、転写チャージャー60のコロナ放電によって記録紙P上に転写される。   The electrostatic latent image is developed into a toner image with toner attached thereto by the developing device 1, and then conveyed to a transfer position that is a position facing the transfer charger 60 as the photosensitive member 49 rotates. With respect to this transfer position, the first paper supply unit 70 having the first paper supply roller 70a or the second paper supply having the second paper supply roller 71a is synchronized with the toner image on the photoconductor 49. The recording paper P is fed from the paper section 71. The toner image on the photoreceptor 49 is transferred onto the recording paper P by corona discharge of the transfer charger 60.

このようにしてトナー像が転写された記録紙Pは、分離チャージャー61のコロナ放電によって感光体49表面から分離された後、搬送ベルト75によって定着装置76に向けて搬送される。そして、定着装置76内において、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ76aと、これに向けて押圧される加圧ローラ76bとの当接による定着ニップに挟み込まれる。その後、定着ニップ内での加圧や加熱によってトナー像が表面に定着せしめられた後、機外の排紙トレイ77に向けて排紙される。   The recording paper P onto which the toner image has been transferred in this way is separated from the surface of the photoreceptor 49 by corona discharge of the separation charger 61, and then conveyed toward the fixing device 76 by the conveyance belt 75. In the fixing device 76, the fixing roller 76a is sandwiched between fixing rollers 76a including a heat source such as a halogen lamp (not shown) and a pressure roller 76b pressed against the fixing roller 76a. Thereafter, the toner image is fixed on the surface by pressurization or heating in the fixing nip, and then discharged toward a discharge tray 77 outside the apparatus.

上述の転写位置を通過した感光体49表面に付着している転写残トナーは、クリーニング装置45によって感光体49表面から除去される。このようにしてクリーニング処理が施された感光体49表面は、除電ランプ44によって除電されて次の潜像形成に備えられる。   The transfer residual toner adhering to the surface of the photoconductor 49 that has passed the transfer position is removed from the surface of the photoconductor 49 by the cleaning device 45. The surface of the photoreceptor 49 that has been subjected to the cleaning process in this way is discharged by the charge removing lamp 44 and is prepared for the next latent image formation.

図2は、本実施形態に係る画像形成装置における感光体49と現像装置1とを示す概略構成図である。同図において、潜像担持体たるドラム状の感光体49は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。そして、この感光体49の図中右側方には、筒状のトナー担持体2を有する現像装置1が配設されている。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the photoreceptor 49 and the developing device 1 in the image forming apparatus according to the present embodiment. In the figure, a drum-shaped photoconductor 49 serving as a latent image carrier is rotationally driven in a clockwise direction in the drawing by a driving means (not shown). A developing device 1 having a cylindrical toner carrier 2 is disposed on the right side of the photoconductor 49 in the drawing.

現像装置1は、図中時計回り方向に回転駆動される第1搬送スクリュウ12を収容する第1収容部13と、図中反時計回りに回転駆動される第2搬送スクリュウ14を収容する第2収容部15とを有しており、両収容部は仕切壁16によって仕切られている。そして、これら収容部はそれぞれ、図示しない磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとが混合された混合剤を収容している。   The developing device 1 accommodates a first accommodating portion 13 that accommodates a first conveying screw 12 that is driven to rotate clockwise in the drawing, and a second accommodating portion that accommodates a second conveying screw 14 that is driven to rotate counterclockwise in the drawing. The housing portion 15 is separated from each other by a partition wall 16. Each of these accommodating portions accommodates a mixed agent in which a magnetic carrier (not shown) and a negatively chargeable toner are mixed.

第1搬送スクリュウ12は、その回転駆動によって第1収容部13内の混合剤を回転撹拌しながら、図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。このとき、搬送途中の混合剤は、第1収容部13の底部に固定されたトナー濃度センサ17によってそのトナー濃度が検知される。そして、図中奥側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁16の奥側端部付近に設けられた図示しない第1連通口を経て、第2収容部15内に進入する。   The first conveying screw 12 conveys the mixture in the first accommodating portion 13 from the near side to the far side in the direction orthogonal to the drawing sheet while rotating and stirring the mixture in the first accommodating portion 13 by its rotational drive. At this time, the toner concentration of the mixture being conveyed is detected by the toner concentration sensor 17 fixed to the bottom of the first storage unit 13. Then, the mixed agent conveyed to the vicinity of the end on the back side in the drawing enters the second accommodating portion 15 through a first communication port (not shown) provided near the end on the back side of the partition wall 16.

第2収容部15は、後述するトナー供給ロール18を収容する磁気ブラシ形成部21に連通しており、第2搬送スクリュウ14とトナー供給ロール18とは所定の間隙を介して互いに軸線方向を平行にする姿勢で対向している。第2収容部15内の第2搬送スクリュウ14は、その回転駆動によって第2収容部15内の混合剤を回転撹拌しながら、図中奥側から手前側へと搬送する。この過程において、第2搬送スクリュウ14によって搬送される混合剤の一部は、トナー供給ロール18のトナー供給スリーブ19によって汲み上げられる。そして、図中反時計回り方向のトナー供給スリーブ19の回転駆動に伴って、後述するトナー供給位置を通過した後、トナー供給スリーブ19の表面から離脱して、再び第2収容部15内に戻される。その後、第2搬送スクリュウ14によって図中手前側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁16の図中手前側端部付近に設けられた図示しない第2連通口を経て第1収容部13内に戻される。   The second storage unit 15 communicates with a magnetic brush forming unit 21 that stores a toner supply roll 18 to be described later, and the second conveying screw 14 and the toner supply roll 18 are parallel to each other in the axial direction through a predetermined gap. It is facing in a posture to make. The 2nd conveyance screw 14 in the 2nd accommodating part 15 conveys the mixing agent in the 2nd accommodating part 15 to the near side from the back in the figure, rotating and stirring by the rotational drive. In this process, a part of the mixture conveyed by the second conveying screw 14 is pumped up by the toner supply sleeve 19 of the toner supply roll 18. Then, as the toner supply sleeve 19 rotates in the counterclockwise direction in the drawing, after passing through a toner supply position, which will be described later, the toner supply sleeve 19 is detached from the surface of the toner supply sleeve 19 and returned to the second storage portion 15 again. It is. Thereafter, the mixture conveyed to the vicinity of the front end in the drawing by the second transfer screw 14 is first accommodated through a second communication port (not shown) provided in the vicinity of the front end in the drawing of the partition wall 16. Returned to section 13.

上述したトナー濃度センサ17は、透磁率センサからなる。このトナー濃度センサ17による混合剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。混合剤の透磁率は、混合剤のKトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ17はトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。   The toner density sensor 17 described above is a magnetic permeability sensor. The detection result of the magnetic permeability of the mixture by the toner concentration sensor 17 is sent to a control unit (not shown) as a voltage signal. Since the magnetic permeability of the mixed agent has a correlation with the K toner concentration of the mixed agent, the toner concentration sensor 17 outputs a voltage having a value corresponding to the toner concentration.

本プリンタの図示しない制御部はRAM(Random Access Memory)を備えており、この中にトナー濃度センサ17からの出力電圧の目標値であるVtrefを格納している。そして、トナー濃度センサ17からの出力電圧値と、RAM内のVtrefとを比較して、比較結果に応じた時間だけ図示しないトナー供給装置を駆動させる。この駆動により、現像に伴うトナーの消費によってトナー濃度を低下させた混合剤に対し、第1収容部13内に適量のトナーが供給される。このため、第2収容部15内の混合剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。   A control unit (not shown) of the printer includes a RAM (Random Access Memory), in which Vtref that is a target value of the output voltage from the toner density sensor 17 is stored. Then, the output voltage value from the toner density sensor 17 is compared with Vtref in the RAM, and a toner supply device (not shown) is driven for a time corresponding to the comparison result. By this driving, an appropriate amount of toner is supplied into the first storage unit 13 with respect to the mixture whose toner density is reduced by the consumption of toner accompanying development. For this reason, the toner concentration of the mixture in the second container 15 is maintained within a predetermined range.

トナー供給ロール18は、図中反時計回り方向に回転駆動される非磁性材料からなる筒状のトナー供給スリーブ19と、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラ20とを有している。筒状のトナー供給スリーブ19は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体が円筒形に形成されたものである。また、マグネットローラ20は、図示のように、回転方向に並ぶ複数の磁極(図中12時の位置から反時計回り方向に順にN極、S極、N極、S極、N極、S極)を有している。これら磁極により、トナー供給スリーブ19の周面上に混合剤が吸着せしめられて、磁力線に沿って穂立ちした磁気ブラシとなる。   The toner supply roll 18 includes a cylindrical toner supply sleeve 19 made of a non-magnetic material that is driven to rotate counterclockwise in the figure, and a magnet roller 20 that is included so as not to rotate. . The cylindrical toner supply sleeve 19 is formed by forming a nonmagnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin into a cylindrical shape. As shown in the figure, the magnet roller 20 includes a plurality of magnetic poles arranged in the rotation direction (N pole, S pole, N pole, S pole, N pole, S pole in order from the 12 o'clock position in the counterclockwise direction). )have. By these magnetic poles, the admixture is adsorbed on the peripheral surface of the toner supply sleeve 19, and a magnetic brush that rises along the lines of magnetic force is obtained.

トナー供給スリーブ19の表面によって汲み上げられた混合剤は、トナー供給スリーブ19の回転に伴って図中反時計回り方向に回転する。そして、自らの先端をトナー供給スリーブ19の表面に対して所定の間隙を介して対向させている規制部材22との対向位置である担持量規制位置に進入する。このとき、規制部材22とスリーブ表面との間隙を通過することで、スリーブ表面上における担持量が規制される。   The mixture pumped up by the surface of the toner supply sleeve 19 rotates in the counterclockwise direction in the drawing as the toner supply sleeve 19 rotates. Then, it enters the carrying amount regulating position, which is a position facing the regulating member 22 whose front end is opposed to the surface of the toner supply sleeve 19 via a predetermined gap. At this time, the carrying amount on the sleeve surface is regulated by passing through the gap between the regulating member 22 and the sleeve surface.

トナー供給スリーブ19の図中左側方では、トナー担持体たるトナー担持ローラ2がトナー供給スリーブ19表面と所定の間隙を介して対向しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されている。   On the left side of the toner supply sleeve 19 in the figure, the toner carrying roller 2 as a toner carrying body faces the surface of the toner supply sleeve 19 with a predetermined gap and is driven to rotate counterclockwise in the figure by a driving means (not shown). Has been.

トナー供給スリーブ19の回転に伴って上述の担持量規制位置を通過した混合剤は、トナー担持ローラ2との接触位置であるトナー供給位置に進入して、磁気ブラシ先端を摺擦せしめながら移動する。この摺擦や、トナー供給スリーブ19とトナー担持ローラ2との電位差などにより、磁気ブラシ中のトナーがトナー担持ローラ2の表面上に供給される。なお、トナー供給スリーブ19には、供給バイアス電源24により、供給バイアスが印加されている。この供給バイアスは、トナーの帯電極性と同極性の直流電圧でもよいし、かかる直流電圧に交流電圧を重畳したものでもよい。   As the toner supply sleeve 19 rotates, the admixture that has passed the above-described carrying amount regulation position enters the toner supply position that is in contact with the toner carrying roller 2 and moves while rubbing the tip of the magnetic brush. . The toner in the magnetic brush is supplied onto the surface of the toner carrying roller 2 due to this rubbing or the potential difference between the toner supply sleeve 19 and the toner carrying roller 2. A supply bias is applied to the toner supply sleeve 19 by a supply bias power source 24. The supply bias may be a DC voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner, or may be an AC voltage superimposed on the DC voltage.

トナー供給位置を通過したトナー供給スリーブ19上の磁気ブラシ(混合剤)は、スリーブの回転に伴って第2収容部15との対向位置まで搬送される。この対向位置の付近には、マグネットローラ20に磁極が設けられておらず、混合剤をスリーブ表面に引き付ける磁力が作用していないため、混合剤はスリーブ表面から離脱して第2収容部15内に戻る。   The magnetic brush (mixture) on the toner supply sleeve 19 that has passed through the toner supply position is conveyed to a position facing the second storage portion 15 as the sleeve rotates. In the vicinity of the facing position, the magnetic roller 20 is not provided with a magnetic pole, and no magnetic force attracts the mixture to the sleeve surface, so that the mixture separates from the sleeve surface and is contained in the second container 15. Return to.

なお、本プリンタにおいては、マグネットローラ20として、6つの磁極を有するものを用いたが、磁極の個数はこれに限られるものではない。8極、12極などであってもよい。   In this printer, the magnet roller 20 has six magnetic poles, but the number of magnetic poles is not limited to this. It may be 8 poles, 12 poles, or the like.

トナー供給ロール18から供給されたトナーを担持するトナー担持ローラ2は、現像装置1のケーシング11に設けられた開口から周面の一部を露出させている。この露出箇所は、感光体49に対して数十〜数百[μm]の間隙を介して対向している。このようにトナー担持ローラ2と感光体49とが対向している位置が、本プリンタにおける現像位置となっている。   The toner carrying roller 2 that carries the toner supplied from the toner supply roll 18 exposes a part of the peripheral surface from an opening provided in the casing 11 of the developing device 1. This exposed portion is opposed to the photoreceptor 49 with a gap of several tens to several hundreds [μm]. Thus, the position where the toner carrying roller 2 and the photosensitive member 49 are opposed to each other is the developing position in the printer.

トナー担持ローラ2の表面上に供給されたトナーは、後述する理由により、トナー担持ローラ2の表面上でホッピングしながら、トナー担持ローラ2の回転に伴って、トナー供給位置から現像位置に向けて搬送される。そして、現像位置において、感光体49上の静電潜像に付着して、それをトナー像に現像する。   The toner supplied on the surface of the toner carrying roller 2 is hopped on the surface of the toner carrying roller 2 from the toner supply position toward the developing position with the rotation of the toner carrying roller 2 for the reason described later. Be transported. At the development position, the toner adheres to the electrostatic latent image on the photoreceptor 49 and develops it into a toner image.

図3は、トナー担持ローラ2を示す斜視図である。このトナー担持ローラ2は、ローラ部の周面上において、ローラ軸線方向に延在しつつローラ周方向に所定のピッチで並ぶ複数の電極を有している。より詳しく説明すると、これら複数の電極は、図4に示すように、A相電極3aと、B相電極3bとがローラ周方向に交互に並べられたものである。   FIG. 3 is a perspective view showing the toner carrying roller 2. The toner carrying roller 2 includes a plurality of electrodes that extend in the roller axial direction and are arranged at a predetermined pitch in the roller circumferential direction on the circumferential surface of the roller portion. More specifically, as shown in FIG. 4, the plurality of electrodes are formed by alternately arranging the A-phase electrodes 3a and the B-phase electrodes 3b in the roller circumferential direction.

先に示した図3において、トナー担持ローラ2のローラ部における軸線方向の一端部には、A相共通電極4aがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のA相電極3aの一端部がそれぞれ接続されている。また、ローラ部における軸線方向の他端部には、B相共通電極4bがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のB相電極3bの他端部がそれぞれ接続されている。   In FIG. 3, the A-phase common electrode 4a is provided at one end in the axial direction of the roller portion of the toner carrying roller 2 so as to extend over the entire circumference of the roller portion. Is connected to one end of each of the plurality of A-phase electrodes 3a. Further, a B-phase common electrode 4b is provided at the other end in the axial direction of the roller portion so as to extend over the entire circumference of the roller portion, and this includes the other ends of the plurality of B-phase electrodes 3b. Each part is connected.

便宜上、図3や図4には示していなかったが、複数のA相電極3aやB相電極3bの上には、図5に示すように、非導電性の材料からなる表面層5が被覆されており、この表面層5によってそれら電極とトナーとの接触が回避される。但し、図3に示したA相共通電極3aやB相共通電極3bの上には表面層が設けられておらず、それら共通電極は剥き出しの状態になっている。そして、トナー担持ローラ2の回転に伴って無端移動するA相共通電極4aには、ケーシング(11)に固定された図示しないA相ブラシ接点部材が摺擦する。パルス電源25から出力されるA相パルス電圧Vaが、このA相ブラシ接点部材とA相共通電極4aとを介して、各A相電極3aに印加される。また、トナー担持ローラ2の回転に伴って無端移動するB相共通電極4bには、ケーシングに固定された図示しないB相ブラシ接点部材が摺擦する。パルス電源25から出力されるB相パルス電圧Vbは、このB相ブラシ接点部材とB相共通電極4bとを介して、各B相電極3bに印加される。   Although not shown in FIGS. 3 and 4 for convenience, a surface layer 5 made of a non-conductive material is coated on the plurality of A-phase electrodes 3a and B-phase electrodes 3b as shown in FIG. The surface layer 5 avoids contact between the electrodes and the toner. However, no surface layer is provided on the A-phase common electrode 3a and the B-phase common electrode 3b shown in FIG. 3, and these common electrodes are exposed. Then, an A-phase brush contact member (not shown) fixed to the casing (11) rubs against the A-phase common electrode 4a that moves endlessly as the toner carrying roller 2 rotates. The A-phase pulse voltage Va output from the pulse power supply 25 is applied to each A-phase electrode 3a via the A-phase brush contact member and the A-phase common electrode 4a. A B-phase brush contact member (not shown) fixed to the casing rubs against the B-phase common electrode 4b that moves endlessly as the toner carrying roller 2 rotates. The B-phase pulse voltage Vb output from the pulse power supply 25 is applied to each B-phase electrode 3b via the B-phase brush contact member and the B-phase common electrode 4b.

なお、以下、A相パルス電圧Vaが印加される複数のA相電極3aの集合をA相電極群という。また、B相パルス電圧が印加される複数のB相電極3bの集合をB相電極群という。A相電極3aとB相電極3bとは交互に配設されているため、複数のA相電極3aはローラ周方向における所定位置からの並び順が何れも、奇数番目又は偶数番目となる。また、複数のB相電極3bの並び順は、A相電極3aの並び順が奇数番目である場合には偶数番目、A相電極3aの並び順が偶数番目である場合には偶数番目となる。   Hereinafter, a set of a plurality of A-phase electrodes 3a to which the A-phase pulse voltage Va is applied is referred to as an A-phase electrode group. A set of a plurality of B-phase electrodes 3b to which a B-phase pulse voltage is applied is referred to as a B-phase electrode group. Since the A-phase electrodes 3a and the B-phase electrodes 3b are alternately arranged, the order of arrangement of the plurality of A-phase electrodes 3a from the predetermined position in the roller circumferential direction is odd or even. The arrangement order of the plurality of B-phase electrodes 3b is even when the arrangement order of the A-phase electrodes 3a is odd, and is even when the arrangement order of the A-phase electrodes 3a is even. .

A相電極群に印加されるA相パルス電圧Vaは、例えば図6に示すように、所定の電位を中心として所定周期で立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す矩形波状の特性を有している。これに対し、B相電極群に印加されるB相パルス電圧Vbは、例えば図6に示すように、立ち上がりや立ち下がりの位相がA相パルス電圧Vaと逆位相になる矩形波状の特性を有している。このようなパルス電圧が印加されると、トナー担持ローラ(2)上のトナーは、A相電極3aの真上から浮上して放物線を描くようにして隣のB相電極3bの真上に着地した後、B相電極3bの真上から浮上して放物線を描くようにして隣のA相電極3a上に逆戻りするという、ホッピングによる往復移動を繰り返す。   For example, as shown in FIG. 6, the A-phase pulse voltage Va applied to the A-phase electrode group has a rectangular wave characteristic that repeats rising and falling at a predetermined cycle with a predetermined potential as a center. On the other hand, the B-phase pulse voltage Vb applied to the B-phase electrode group has a rectangular wave characteristic in which the rising and falling phases are opposite to the A-phase pulse voltage Va as shown in FIG. is doing. When such a pulse voltage is applied, the toner on the toner-carrying roller (2) floats from directly above the A-phase electrode 3a and lands on the adjacent B-phase electrode 3b so as to draw a parabola. After that, the reciprocating movement by hopping is repeated such that it floats right above the B-phase electrode 3b and returns to the adjacent A-phase electrode 3a so as to draw a parabola.

このようにしてホッピングによる往復移動を繰り返しているトナーは、トナー担持ローラ(2)の回転駆動によって現像位置まで搬送される。そして、現像位置にて、その放物線状のホッピング軌跡の頂点付近で感光体(3)の静電潜像の近傍に至ると、静電潜像の静電気力によって引かれながらホッピング軌跡から外れて、静電潜像に付着する。これに対し、放物線状のホッピング軌跡の頂点付近で感光体(3)の地肌部の近傍に至ると、ホッピング軌跡から外れることなく下降して、トナー担持ローラ(2)の表面に着地する。   In this way, the toner that repeats reciprocating movement by hopping is conveyed to the developing position by the rotational drive of the toner carrying roller (2). At the development position, when the vicinity of the electrostatic latent image of the photoconductor (3) reaches the vicinity of the apex of the parabolic hopping locus, the electrostatic latent image deviates from the hopping locus while being pulled by the electrostatic force. Adhere to the electrostatic latent image. On the other hand, when it reaches the vicinity of the background portion of the photoreceptor (3) near the apex of the parabolic hopping locus, it descends without departing from the hopping locus and lands on the surface of the toner carrying roller (2).

かかる構成においては、ホッピングによってトナー担持ローラ(2)との吸着力が解かれた状態のトナーを現像に用いることで、従来の1成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。なお、以下、本画像形成装置のようにトナー担持体の電極間でトナーをホッピングによって往復移動させながら、トナー担持体の表面移動によって現像位置まで搬送して現像を行う方式をフレア(Flare)現像方式という。   In such a configuration, the toner in which the adsorbing force with the toner carrying roller (2) is released by hopping is used for the development, so that the conventional one-component development method and the two-component development method could not be realized. Low potential development can be realized. Hereinafter, as in the present image forming apparatus, flare development is a method in which development is performed by transporting toner to the development position by moving the surface of the toner carrier while reciprocating the toner between the electrodes of the toner carrier by hopping. It is called a method.

本実施形態に係るプリンタにおいては、A相パルス電圧VaやB相パルス電圧Vbとして、ピーク・ツウ・ピーク電圧Vppが200〜1000[V]であって、且つ周波数fが0.5〜5[kHz]であるものを用いている。A相パルス電圧Va、B相パルス電圧は互いに、ピーク・ツウ・ピーク電圧Vpp、振幅の中心電位、及び周波数fが同じ値である。振幅の中心電位については、感光体49の潜像電位や地肌部電位との間の値に設定している。   In the printer according to the present embodiment, the peak-to-peak voltage Vpp is 200 to 1000 [V] as the A-phase pulse voltage Va and the B-phase pulse voltage Vb, and the frequency f is 0.5 to 5 [V]. [kHz]. The A-phase pulse voltage Va and the B-phase pulse voltage have the same values of the peak-to-peak voltage Vpp, the center potential of the amplitude, and the frequency f. The center potential of the amplitude is set to a value between the latent image potential of the photoreceptor 49 and the background portion potential.

A相電極群やB相電極群に印加するパルス電圧としては、図7に記載のような矩形波からなるA相パルス電圧Vaと、これの振幅の中心値であるDC電圧Vbあるいは0[V]との組合せを採用してもよい。また、この組合せにおけるA相、B相の関係を逆にして採用してもよい。また、パルス電圧の波形としては、矩形波以外のもの、例えばサイン波、時定数を持った三角波、時定数に相当する正弦波などを採用してもよい。   The pulse voltage applied to the A-phase electrode group and the B-phase electrode group includes an A-phase pulse voltage Va composed of a rectangular wave as shown in FIG. 7 and a DC voltage Vb or 0 [V] that is the center value of the amplitude of the A-phase pulse voltage Va. ] May be adopted. Further, the relationship between the A phase and the B phase in this combination may be reversed. Further, as the waveform of the pulse voltage, other than a rectangular wave, for example, a sine wave, a triangular wave having a time constant, a sine wave corresponding to the time constant, or the like may be employed.

先に示した図2において、現像位置で現像に寄与しなかったトナーは、トナー担持ローラ2の回転に伴ってケーシング11内に戻った後、上述のトナー供給位置に進入する。このトナー供給位置においても、トナーはホッピングによってローラ表面との付着力を発揮していないので、トナー担持ローラ2に対してカウンター方向に摺擦する磁気ブラシによって容易に掻き取られたり均されたりする。同時に、新しいトナーがトナー供給スリーブ19上の磁気ブラシから供給される。このような掻き取り回収、均し、及び供給の相乗作用により、トナー供給位置を通過した後のトナー担持ローラ12表面上には均一量のトナーがホッピングするようになる。   In FIG. 2 described above, the toner that has not contributed to the development at the development position returns into the casing 11 as the toner carrying roller 2 rotates, and then enters the toner supply position. Even at this toner supply position, since the toner does not exhibit the adhesive force with the roller surface by hopping, it is easily scraped or leveled by the magnetic brush that rubs against the toner carrying roller 2 in the counter direction. . At the same time, new toner is supplied from the magnetic brush on the toner supply sleeve 19. Due to the synergistic action of scraping, collecting, leveling and supply, a uniform amount of toner hops on the surface of the toner carrying roller 12 after passing through the toner supply position.

先に示した図5において、A相電極3aやB相電極3bは、絶縁性の支持基板6上に形成された導電性材料からなる導電層が、フォトリソグラフィー法などによって所要の電極形状に加工されたものである。支持基板6としては、ガラス基板、樹脂基板、セラミックス基板、ポリイミド基板等の絶縁性材料からなる基板、あるいはSUS等の導電性材料からなる基板にSiO、BaTiO、TiO、TiO、SiON、BN、TiN、Ta等からなる絶縁膜を成膜した基板などを用いることが可能である。 In FIG. 5 shown above, the A-phase electrode 3a and the B-phase electrode 3b are formed by processing a conductive layer made of a conductive material formed on an insulating support substrate 6 into a required electrode shape by a photolithography method or the like. It has been done. As the support substrate 6, a substrate made of an insulating material such as a glass substrate, a resin substrate, a ceramic substrate, a polyimide substrate, or a substrate made of a conductive material such as SUS, SiO 2 , BaTiO 2 , TiO 2 , TiO 4 , SiON It is possible to use a substrate on which an insulating film made of BN, TiN, Ta 2 O 5 or the like is formed.

同図において、Rは、A相電極3aとB相電極17Bとの間の隙間を示している。また、Lは、それら電極の短手方向の長さである幅を示している。電極の配設ピッチPについては、隙間R+幅Lで表すことができる。ローラ表面上において、電極間に位置している図示しないMトナーは、電極の並び方向に向けて延びる電気力線に沿って、ほぼローラ表面を舐めるようにして移動する。これに対し、電極(3a、3b)上に位置しているMトナーは、電極間で放物線を描くようにして形成される電気力線に沿ってホッピングするため、ローラ表面に対して接離する。また、電極の幅方向端部の付近に位置しているMトナーは、隣の電極を飛び越えるようにホッピングすることがある。このため、幅Lが比較的大きい場合には、電極端部付近の上に乗るMトナー粒子の数が比較的多くなることから、移動距離の大きいトナーが比較的多くなる。但し、幅Lが大きすぎると、電極中央付近の電界強度が比較的弱くなるために、ホッピング効率が悪くなる。低電圧で効率よくトナーをホッピングさせるための適正な幅Lの値が存在するのである。   In the drawing, R indicates a gap between the A-phase electrode 3a and the B-phase electrode 17B. Moreover, L has shown the width | variety which is the length of the transversal direction of these electrodes. The electrode arrangement pitch P can be represented by a gap R + width L. On the roller surface, M toner (not shown) located between the electrodes moves along the electric lines of force extending in the direction in which the electrodes are arranged so as to lick the roller surface. On the other hand, the M toner positioned on the electrodes (3a, 3b) hops along the electric lines of force formed so as to draw a parabola between the electrodes, so that it contacts and separates from the roller surface. . In addition, the M toner located near the end in the width direction of the electrode may hop so as to jump over the adjacent electrode. For this reason, when the width L is relatively large, the number of M toner particles on the vicinity of the electrode end portion is relatively large, so that the toner having a large moving distance is relatively large. However, if the width L is too large, the electric field strength in the vicinity of the center of the electrode becomes relatively weak, resulting in poor hopping efficiency. There is an appropriate width L value for efficiently hopping toner at a low voltage.

また、隙間Rは、電極間の電界強度を左右する1要素であり、電極に印加されるパルス電圧の大きさ(振幅)が一定である場合、隙間Rが小さくなるほど電極間の電界強度は強くなってホッピング速度が上昇する。但し、電極の真上から隣の電極の真上にホッピングするMトナーでは、ホッピング1回あたりの移動距離が比較的短くなる。このため、パルス電圧の周波数fを高めに設定しないと、浮上している時間よりも着地している時間の方が長くなって効率が悪くなる。よって、低電圧で効率よくトナーをホッピングさせるための適切な隙間Rの値も存在する。   The gap R is an element that affects the electric field strength between the electrodes. When the magnitude (amplitude) of the pulse voltage applied to the electrodes is constant, the electric field strength between the electrodes increases as the gap R decreases. Hopping speed increases. However, with the M toner that hops from right above the electrode to right above the adjacent electrode, the moving distance per hopping is relatively short. For this reason, if the frequency f of the pulse voltage is not set high, the landing time becomes longer than the floating time, resulting in poor efficiency. Therefore, there is also an appropriate gap R value for efficiently hopping toner at a low voltage.

更に、表面層5の厚さもローラ表面上での電界強度を左右する一要素となる。特に、垂直方向成分の電気力線への影響が大きく、ホッピングの効率に大きな影響を与える。即ち、幅L、隙間R、表面層厚さをそれぞれ適正に設定することが、低電圧で効率的なホッピングを行わせるための重要な要素となる。   Further, the thickness of the surface layer 5 is one factor that influences the electric field strength on the roller surface. In particular, the influence of the vertical component on the electric field lines is large, which greatly affects the efficiency of hopping. That is, setting the width L, the gap R, and the surface layer thickness appropriately is an important factor for performing efficient hopping at a low voltage.

なお、本実施形態に係る画像形成装置では、トナーとして、負帯電性のものを用いているが、正帯電性のものを用いてもよい。   In the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, a negatively chargeable toner is used as the toner, but a positively chargeable toner may be used.

次に、本実施形態に係る画像形成装置の特徴的な構成について説明する。
一般に、トナー粉末を摩擦すると、そのトナー粉末中における個々のトナー粒子の摩擦帯電量は一定にならず、帯電量が正規分布曲線を示す。また、この正規分布曲線には反映されず、正規極性とは逆極性に摩擦帯電してしまう逆帯電トナー粒子も、少なからず発生してしまう。
Next, a characteristic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
Generally, when toner powder is rubbed, the triboelectric charge amount of individual toner particles in the toner powder is not constant, and the charge amount shows a normal distribution curve. In addition, there are not a few negatively charged toner particles that are not reflected in the normal distribution curve and are frictionally charged to a polarity opposite to the normal polarity.

図8は、本実施形態に係る画像形成装置のトナー担持ローラ2とその周囲構成とを示す拡大構成図である。同図において、符号Ar0が付された領域は、トナー担持ローラ2と、トナー供給手段たるトナー供給ロール18のトナー供給スリーブ19の表面に形成された図示しない磁気ブラシとが摺擦するトナー供給位置を示している。また、符号Ar2が付された領域は、現像位置を示している。また、符号Ar1が付された領域は、トナー担持ローラ2の表面の回転方向(無端移動方向)における全領域のうち、トナー供給位置Ar0を通過した後、現像位置Ar2に進入する前の領域としての現像前搬送領域を示している。また、符号Ar3が付された領域は、現像位置Ar2を通過した後、トナー供給位置Ar0に進入する前の領域としての現像後搬送領域を示している。   FIG. 8 is an enlarged configuration diagram illustrating the toner carrying roller 2 and the surrounding configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. In the figure, a region denoted by Ar0 is a toner supply position where the toner carrying roller 2 and a magnetic brush (not shown) formed on the surface of the toner supply sleeve 19 of the toner supply roll 18 serving as the toner supply means rub. Is shown. An area denoted by Ar2 indicates a development position. An area denoted by Ar1 is an area before passing the toner supply position Ar0 and before entering the developing position Ar2 out of all areas in the rotation direction (endless movement direction) of the surface of the toner carrying roller 2. The pre-development transport area is shown. An area denoted by Ar3 indicates a post-development conveyance area as an area before passing through the development position Ar2 and before entering the toner supply position Ar0.

なお、現像領域Ar2は、感光体49とトナー担持ローラ2が対向している領域のうち、感光体49がその曲率によってトナー担持ローラ2にかなり近づいている領域である。このような現像位置Ar2におけるローラ回転方向の長さについては、次のようにして測定することが可能である。即ち、現像位置Ar2とその前後近傍とにおけるトナーの挙動を高倍率高速度カメラで撮影しながら、感光体49上に形成したベタ画像を現像する。そして、そのベタ画像の感光体回転方向の上流端に付着したトナー粒子がトナー担持ローラ2表面上で最後にホッピングした位置と、ベタ画像の感光体回転方向の下流端に付着したトナー粒子がトナー担持ローラ2表面上で最後にホッピングした位置との距離を測定する。この距離が現像領域Ar2におけるローラ回転方向の長さとなる。   The developing area Ar2 is an area where the photoconductor 49 and the toner carrying roller 2 face each other, and the photoconductor 49 is very close to the toner carrying roller 2 due to its curvature. The length in the roller rotation direction at the developing position Ar2 can be measured as follows. That is, the solid image formed on the photoconductor 49 is developed while photographing the behavior of the toner at the development position Ar2 and its vicinity in the vicinity of the high-speed and high-speed camera. The toner particles adhering to the upstream end of the solid image in the photosensitive member rotation direction are finally hopped on the surface of the toner carrying roller 2 and the toner particles adhering to the downstream end of the solid image in the photosensitive member rotation direction are the toner. The distance from the last hopped position on the surface of the carrier roller 2 is measured. This distance is the length of the developing area Ar2 in the roller rotation direction.

現像前搬送領域Ar1でホッピングする個々のトナー粒子は、トナー担持ローラ2の回転に伴って現像位置Ar2に徐々に近づいていくが、その中には逆帯電トナー粒子が含まれている。また、平均的なトナー帯電量よりも正規極性側に大きくしている逆帯電トナー粒子も含まれている。これら逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子が現像位置Ar2まで搬送されると、感光体49の非画像部(地肌部)に付着して地汚れを引き起こしてしまう。   The individual toner particles hopped in the pre-development transport area Ar1 gradually approach the development position Ar2 as the toner carrying roller 2 rotates, and include reversely charged toner particles. Further, reversely charged toner particles that are larger than the average toner charge amount on the normal polarity side are also included. When these reversely charged toner particles and high charge amount toner particles are conveyed to the developing position Ar2, they adhere to the non-image area (background area) of the photoreceptor 49 and cause background stains.

そこで、本実施形態に係る画像形成装置においては、現像前搬送領域Ar1にてトナー担持ローラ2表面上でホッピングしているトナー粒子のうち、逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を回収する現像前トナー回収手段を設けている。この現像前トナー回収手段は、トナー担持ローラ2の表面における回転方向の全領域のうち、現像前搬送領域Ar1に対して、所定の間隙を介して対向する現像前対向電極26を有している。また、この現像前対向電極26に現像前回収バイアスを供給するための電圧供給手段たる現像前回収バイアス電源27も有している。   Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the development for collecting the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles out of the toner particles hopping on the surface of the toner carrying roller 2 in the pre-development conveyance area Ar1. Pre-toner collecting means is provided. This pre-development toner collecting means has a pre-development counter electrode 26 that faces the pre-development transport area Ar1 in a rotational direction on the surface of the toner carrying roller 2 via a predetermined gap. . Further, it has a pre-development recovery bias power source 27 as voltage supply means for supplying a pre-development recovery bias to the pre-development counter electrode 26.

現像前対向電極26は、トナー担持ローラ2の回転方向における上流側端部から下流側端部にかけて、トナー担持ローラ2との間隙が均一になるように、少なくともトナー担持ローラ2との対向面が湾曲している。この間隙は、現像位置Ar2における感光体49とトナー担持ローラ2との最小間隙である現像ギャップと同じ値に設定されている。   The pre-development counter electrode 26 has at least a surface facing the toner carrying roller 2 so that a gap between the toner carrying roller 2 and the toner carrying roller 2 is uniform from the upstream end to the downstream end in the rotation direction. It is curved. This gap is set to the same value as the developing gap which is the minimum gap between the photosensitive member 49 and the toner carrying roller 2 at the developing position Ar2.

現像前回収バイアス電源27は、感光体49の地肌部(一様帯電電位)を同じ極性且つ値の直流電圧からなる現像前対向バイアスを出力する。つまり、現像前対向バイアスの印加により、現像前対向電極26の電位は感光体49上の地肌部電位と同じ極性且つ同じ値になる。   The pre-development recovery bias power supply 27 outputs a pre-development counter bias composed of a DC voltage having the same polarity and value for the background portion (uniform charging potential) of the photoreceptor 49. That is, by applying the pre-development counter bias, the potential of the pre-development counter electrode 26 has the same polarity and the same value as the background portion potential on the photoconductor 49.

上述した現像前トナー回収手段は、現像前対向電極26や現像前回収バイアス電源27の他、この電源からの現像前回収バイアスの出力のオンオフを制御する図示しない制御部も有している。そして、現像動作中(静電潜像の現像に寄与し得るトナーを現像前搬送領域Ar1及び現像位置Ar2内で搬送している状態)には、現像前対向電極26に対して現像前回収バイアスを印加する。かかる構成では、現像前搬送領域Ar1内でホッピングしている無数のトナー粒子のうち、現像位置Ar2で感光体49の地肌部に付着して地汚れを引き起こしてしまう地汚れトナー、即ち、逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を、現像前対向電極26に選択的に付着させる。そして、これにより、現像前搬送領域Ar1内で搬送されるトナーの中から、地汚れトナーを選択的に分離する。   The above-mentioned pre-development toner collection means has a control unit (not shown) for controlling on / off of the pre-development collection bias output from this power supply, in addition to the pre-development counter electrode 26 and the pre-development collection bias power supply 27. During the developing operation (a state in which toner that can contribute to the development of the electrostatic latent image is being conveyed in the pre-development conveyance area Ar1 and the development position Ar2), the pre-development recovery bias with respect to the predevelopment counter electrode 26. Is applied. In such a configuration, among the infinite number of toner particles hopped in the pre-development transport area Ar1, a scumming toner that adheres to the background of the photoreceptor 49 at the development position Ar2 and causes scumming, that is, reverse charging. The toner particles and the high charge amount toner particles are selectively attached to the counter electrode 26 before development. Thus, the background toner is selectively separated from the toner conveyed in the pre-development conveyance area Ar1.

現像動作(連続プリント時においては連続現像動作)が終了すると、上記制御部は制御信号により、現像前回収バイアス電源27からの出力電圧を、上述の分離バイアスから、これよりもトナーの帯電極性側に大きな(本例ではマイナス側に大きな)吐き出しバイアスに切り替える。また、感光体49の一様帯電電位を、通常のプリント時よりもトナーの帯電極性側に大きくすべく、帯電装置(50)を制御する。これにより、現像前対向電極26に付着した逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子が現像前対向電極26から離脱してトナー担持ローラ2の表面上に吐き出される。そして、現像位置Ar2と現像後搬送領域Ar3とを経由した後、トナー供給位置Ar0で磁気ブラシ内に回収される。   When the developing operation (continuous developing operation at the time of continuous printing) is completed, the control unit uses the control signal to change the output voltage from the pre-development recovery bias power supply 27 from the above-described separation bias to the charging polarity side of the toner. To a large discharge bias (large in the negative side in this example). Further, the charging device (50) is controlled so that the uniform charging potential of the photosensitive member 49 is increased to the charging polarity side of the toner as compared with normal printing. As a result, the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles adhering to the pre-development counter electrode 26 are detached from the pre-development counter electrode 26 and discharged onto the surface of the toner carrying roller 2. Then, after passing through the development position Ar2 and the post-development transport area Ar3, the toner is collected in the magnetic brush at the toner supply position Ar0.

現像前搬送領域Ar1上で搬送される高帯電量トナー粒子は、他のトナー粒子に比べて帯電量が大きいことから、他のトナー粒子よりも高くホッピングする。すると、ホッピングによる最高レベル到達時に、多量のトナー粒子からなるトナークラウドを自らの下方に位置させ、その反発力によってトナー担持ローラ2上の電界による拘束力の及ばない範囲まで飛散してしまうことがある。現像前対向電極26を設けたことで、このような高帯電量トナー粒子の飛散を防止することもできる。   The high charge amount toner particles conveyed on the pre-development conveyance area Ar1 have a larger charge amount than other toner particles, and therefore hop higher than the other toner particles. Then, when the maximum level is reached by hopping, a toner cloud composed of a large amount of toner particles is positioned below itself, and due to the repulsive force, the toner cloud is scattered to the extent that the restraining force due to the electric field on the toner carrying roller 2 does not reach. is there. By providing the pre-development counter electrode 26, it is possible to prevent such scattering of the high charge amount toner particles.

現像前対向電極26としては、金属等の導電性材料からなる電極層の表面(トナー担持ローラ2との対向面)に、絶縁性材料からなる絶縁層を被覆したものを用いることが望ましい。かかる構成によれば、トナー粒子と、現像前対向電極26の導電性の無垢表面とを直接接触させることによるトナー粒子に対する電荷注入や、トナー粒子の電荷の電極層へのリークを回避することができる。   As the pre-development counter electrode 26, it is desirable to use a surface of an electrode layer made of a conductive material such as a metal (a surface facing the toner carrying roller 2) covered with an insulating layer made of an insulating material. According to such a configuration, it is possible to avoid charge injection to the toner particles and leakage of the charge of the toner particles to the electrode layer by directly contacting the toner particles with the conductive solid surface of the counter electrode 26 before development. it can.

また、現像前対向電極26としては、トナー担持ローラ2との対向面におけるローラ回転方向に直交する方向の長さを、トナー担持ローラ2における現像前対向電極26との対向面の同方向の長さ以上にしたもの、を用いている。かかる構成では、現像前搬送領域Ar1でホッピングしているトナーに対し、前記直交する方向の全領域にて、逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子の分離処理を施すことができる。   Further, as the counter electrode 26 before development, the length in the direction orthogonal to the roller rotation direction on the surface facing the toner carrying roller 2 is the length in the same direction of the surface facing the counter electrode 26 before development in the toner carrying roller 2. More than that is used. In such a configuration, the toner that has been hopped in the pre-development conveyance area Ar1 can be subjected to separation processing of the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles in the entire area in the orthogonal direction.

また、現像前対向電極26としては、トナー担持ローラ26との対向面におけるローラ回転方向の長さを、現像位置Ar2のローラ回転方向の長さ以上にしたもの、を用いている。かかる構成では、現像位置Ar2のローラ回転方向の長さ未満にした場合とは異なり、現像前対向電極26の直下においてトナーを現像位置通過時間よりも長い時間搬送することで、現像位置Ar2で地汚れトナーとなってしまう逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子を確実に分離することができる。   As the pre-development counter electrode 26, an electrode in which the length in the roller rotation direction on the surface facing the toner carrying roller 26 is longer than the length in the roller rotation direction at the development position Ar2 is used. In such a configuration, unlike the case where the length of the developing position Ar2 is less than the length in the roller rotation direction, the toner is transported immediately below the counter electrode 26 before development for a time longer than the developing position passing time, so that the developing position Ar2 is grounded. Reversely charged toner particles and high charge amount toner particles that become dirty toner can be reliably separated.

現像前搬送領域Ar1のうち、トナー担持ローラ2と現像前対向電極26とが対向する領域(以下、この領域を現像前回収領域という)におけるトナーホッピング条件については、現像位置Ar2におけるトナーホッピング条件と同じに設定している。かかる構成では、現像前回収領域におけるトナーホッピング条件を現像位置Ar2とは異ならせることに起因する逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子の分離・回収精度の悪化を回避することができる。なお、ここで言うトナーホッピング条件は、電極(3a、3b)の幅、電極の配設ピッチ、各電極に印加するパルス電圧の特性、及び表面層(5)の厚みの組合せである。   Regarding the toner hopping condition in the area where the toner carrying roller 2 and the pre-development counter electrode 26 face each other (hereinafter, this area is referred to as a pre-development collection area) in the pre-development transport area Ar1, the toner hopping condition in the development position Ar2 Set the same. With such a configuration, it is possible to avoid the deterioration of the separation / collection accuracy of the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles caused by making the toner hopping condition in the pre-development collection area different from the development position Ar2. The toner hopping conditions mentioned here are a combination of the width of the electrodes (3a, 3b), the arrangement pitch of the electrodes, the characteristics of the pulse voltage applied to each electrode, and the thickness of the surface layer (5).

図9は、実施形態に係る画像形成装置の第1変形例装置における現像装置1を感光体49とともに示す拡大構成図である。この現像装置1は、ケーシング11内のトナー収容部に収容している非磁性トナーを2つの撹拌パドル31の回転によって後述するトナー供給ローラ30に向けて搬送している。   FIG. 9 is an enlarged configuration diagram showing the developing device 1 in the first modified example of the image forming apparatus according to the embodiment together with the photoreceptor 49. In the developing device 1, the nonmagnetic toner accommodated in the toner accommodating portion in the casing 11 is conveyed toward the toner supply roller 30 described later by the rotation of the two agitation paddles 31.

トナー供給ローラ30は、撹拌パドル31から送られてくる非磁性トナーを表面に担持しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される。トナー供給ローラ30の表面に担持された非磁性トナーは、ローラの回転に伴ってローラと規制部材22との当接位置に進入する際に、摩擦帯電が促されるとともに、トナー供給ローラ30上における層厚が規制される。   The toner supply roller 30 is driven to rotate counterclockwise in the drawing by a driving unit (not shown) while carrying the non-magnetic toner sent from the stirring paddle 31 on the surface. When the non-magnetic toner carried on the surface of the toner supply roller 30 enters the contact position between the roller and the regulating member 22 as the roller rotates, frictional charging is promoted and the non-magnetic toner on the toner supply roller 30 is Layer thickness is regulated.

このようにして層厚が規制された非磁性トナーは、トナー供給ローラ30の回転に伴って、トナー担持ローラ2とトナー供給ローラ30とが対向するトナー供給位置に進入する。そして、供給バイアス電源24によって供給バイアスが印加されるトナー供給ローラ30と、トナー担持ローラ2との電位差により、トナー供給ローラ30上からトナー担持ローラ2上に転移する。その後、トナー担持ローラ2の回転に伴って搬送される過程において、現像前搬送領域(Ar1)で逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子が現像前対向電極26上に回収される。   The nonmagnetic toner whose layer thickness is regulated in this way enters the toner supply position where the toner carrying roller 2 and the toner supply roller 30 face each other as the toner supply roller 30 rotates. Then, due to the potential difference between the toner supply roller 30 to which the supply bias is applied by the supply bias power supply 24 and the toner carrying roller 2, the toner is transferred from the toner supply roller 30 to the toner carrying roller 2. Thereafter, in the process of being conveyed along with the rotation of the toner carrying roller 2, the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles are collected on the pre-development counter electrode 26 in the pre-development conveyance area (Ar1).

図10は、実施形態に係る画像形成装置の第2変形例装置における現像装置1を感光体49とともに示す拡大構成図である。この現像装置1は、トナー供給ローラ30におけるスポンジ等の弾性材料からなるローラ部をトナー担持ローラ2に接触させながら、接触部でローラ部表面をトナー担持ローラ2とは逆方向に移動させるように、トナー供給ローラ30を回転させている。トナー供給ローラ30上のトナーは、トナー担持ローラ2とトナー供給ローラ30との接触部で摺擦せしめられて摩擦帯電が促されながら、トナー担持ローラ2上に転移する。その後、トナー担持ローラ2の回転に伴って搬送される過程において、現像前搬送領域(Ar1)で逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子が現像前対向電極26上に回収される。   FIG. 10 is an enlarged configuration diagram showing the developing device 1 together with the photoconductor 49 in the second modified example of the image forming apparatus according to the embodiment. The developing device 1 moves the surface of the roller portion in the opposite direction to the toner carrying roller 2 at the contact portion while the roller portion made of an elastic material such as sponge in the toner supply roller 30 is in contact with the toner carrying roller 2. The toner supply roller 30 is rotated. The toner on the toner supply roller 30 is rubbed at the contact portion between the toner carrying roller 2 and the toner supply roller 30 and is transferred to the toner carrying roller 2 while frictional charging is promoted. Thereafter, in the process of being conveyed along with the rotation of the toner carrying roller 2, the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles are collected on the pre-development counter electrode 26 in the pre-development conveyance area (Ar1).

図11は、実施形態に係る画像形成装置の第3変形例装置におけるトナー担持ローラ2を示す拡大断面図である。このトナー担持ローラ2は、支持基板6と表面層5との間に、絶縁性材料からなる中間層7が形成されている。そして、支持基板6の表面上には、A相電極3aとB相電極3bとが形成されており、これら電極の上や、支持基板6の非電極形成面の上に、中間層7が積層されている。   FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing the toner carrying roller 2 in the third modified example of the image forming apparatus according to the embodiment. In the toner carrying roller 2, an intermediate layer 7 made of an insulating material is formed between the support substrate 6 and the surface layer 5. An A-phase electrode 3 a and a B-phase electrode 3 b are formed on the surface of the support substrate 6, and the intermediate layer 7 is laminated on these electrodes and on the non-electrode formation surface of the support substrate 6. Has been.

中間層7の上には、C相電極3cが形成されている。そして、このC相電極3cの上や、中間層7の非電極形成面の上に、表面層5が被覆されている。   A C-phase electrode 3 c is formed on the intermediate layer 7. And the surface layer 5 is coat | covered on this C-phase electrode 3c and the non-electrode formation surface of the intermediate | middle layer 7. FIG.

トナー担持ローラ2の表面移動方向(図中矢印方向)においては、A相電極3a、B相電極3b、C相電極3cが順に所定ピッチで並ぶようになっている。そして、3つの並びが繰り返されるように、各電極が配設されている。   In the surface movement direction (arrow direction in the figure) of the toner carrying roller 2, the A-phase electrode 3a, the B-phase electrode 3b, and the C-phase electrode 3c are arranged in order at a predetermined pitch. And each electrode is arrange | positioned so that three rows may be repeated.

各A相電極3aの一端部は、図12に示すように、ローラ全周に渡って延在しているA相共通電極4aにそれぞれ接続されている。また、各B相電極3bの一端部は、A相共通電極4aの隣においてA相共通電極4aに対して非接触でローラ全周に渡って延在しているB相共通電極4bにそれぞれ接続されている。また、各C相電極3cの他端部は、ローラ部の他端部においてローラ全周に渡って延在しているC相共通電極4cにそれぞれ接続されている。   As shown in FIG. 12, one end of each A-phase electrode 3a is connected to an A-phase common electrode 4a extending over the entire circumference of the roller. Further, one end of each B-phase electrode 3b is connected to a B-phase common electrode 4b extending over the entire circumference of the roller in a non-contact manner with respect to the A-phase common electrode 4a adjacent to the A-phase common electrode 4a. Has been. Further, the other end of each C-phase electrode 3c is connected to a C-phase common electrode 4c extending over the entire circumference of the roller at the other end of the roller portion.

A相電極群、B相電極群、C相電極群に対しては、図13に示すようなA相パルス電圧Va、B相パルス電圧Vb、C相パルス電圧Vcが印加される。これらパルス電圧は、互いにピーク・ツウ・ピーク電圧Vpp、振幅の中心電位、及び周波数fが同じになっている。但し、その位相はそれぞれずれている。このようなパルス電圧が印加されると、トナー担持ローラ2の表面上のトナーは、往復移動するホッピングではなく、図中矢印方向に向かって順次移動するホッピングを行う。これにより、トナーは、トナー担持ローラ2の表面移動に加えて、自らのホッピングによっても、現像位置に向けて搬送されるようになる。この搬送の過程において、実施形態に係る画像形成装置と同様にして、逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子が現像前搬送領域で回収される。   A phase pulse voltage Va, B phase pulse voltage Vb, and C phase pulse voltage Vc as shown in FIG. 13 are applied to the A phase electrode group, the B phase electrode group, and the C phase electrode group. These pulse voltages have the same peak-to-peak voltage Vpp, center potential of amplitude, and frequency f. However, the phases are shifted from each other. When such a pulse voltage is applied, the toner on the surface of the toner-carrying roller 2 performs hopping that moves sequentially in the direction of the arrow in the figure, not hopping that reciprocates. Thus, the toner is transported toward the developing position not only by the surface movement of the toner carrying roller 2 but also by its own hopping. In this conveyance process, reversely charged toner particles and high charge amount toner particles are collected in the pre-development conveyance area in the same manner as in the image forming apparatus according to the embodiment.

次に、実施形態に係る画像形成装置に、より特徴的な構成を付加した各実施例の画像形成装置について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係る画像形成装置の構成は、実施形態と同様である。
[第1実施例]
図14は、第1実施例に係る画像形成装置の現像装置(1)におけるトナー担持ローラ2と、その周囲構成とを拡大して示す拡大構成図である。同図において、トナー担持ローラ2の表面の回転方向における全領域のうち、現像後搬送領域Ar3に対しては、所定の間隙を介して現像後対向部材たる現像後対向電極28が対向している。この現像後対向電極28も、現像前対向電極26と同様に、ローラ回転方向における上流側端部から下流側端部にかけて、トナー担持ローラ2との間隙が均一になるように、少なくともトナー担持ローラ2との対向面が湾曲している。
Next, the image forming apparatus of each example in which a more characteristic configuration is added to the image forming apparatus according to the embodiment will be described. Note that the configuration of the image forming apparatus according to each example is the same as that of the embodiment unless otherwise specified.
[First embodiment]
FIG. 14 is an enlarged configuration diagram illustrating the toner carrying roller 2 and its peripheral configuration in the developing device (1) of the image forming apparatus according to the first embodiment. In the figure, the post-development counter electrode 28, which is a post-development counter member, faces the post-development transport area Ar3 out of the entire area of the surface of the toner carrying roller 2 in the rotational direction. . Similarly to the pre-development counter electrode 26, the post-development counter electrode 28 is at least a toner carrying roller so that the gap with the toner carrying roller 2 is uniform from the upstream end to the downstream end in the roller rotation direction. The surface facing 2 is curved.

かかる構成では、現像後搬送領域Ar3でホッピングしているトナー粒子の飛散を現像後対向電極28によって防止することができる。なお、現像後対向電極28には、導通線を介して現像後バイアス電源29が接続されている。この現像後バイアス電源29は、現像後対向電極28に対して、トナーの帯電極性と同極性の現像後バイアスを出力する。かかる構成では、現像後対向電極28と、トナー担持ローラ2上でホッピングしているトナーとを現像後バイアスによって静電的に反発させることで、現像後対向電極28とホッピングしたトナー粒子との接触を抑えることができる。これにより、トナー粒子の現像後対向電極28への付着を抑えることができる。   In such a configuration, the post-development counter electrode 28 can prevent the toner particles hopping in the post-development transport area Ar3 from scattering. Note that a post-development bias power source 29 is connected to the post-development counter electrode 28 through a conductive line. The post-development bias power supply 29 outputs a post-development bias having the same polarity as the toner charging polarity to the post-development counter electrode 28. In this configuration, the counter electrode 28 after development and the toner hopped on the toner carrying roller 2 are electrostatically repelled by a bias after development, so that the counter electrode 28 after development and the hopped toner particles are in contact with each other. Can be suppressed. Thereby, adhesion of toner particles to the counter electrode 28 after development can be suppressed.

なお、現像後対向電極28としては、現像前対向電極26と同様の理由により、金属等の導電性材料からなる電極層の表面に、絶縁性材料からなる絶縁層を被覆したものを用いることが望ましい。また、トナー担持ローラ2との対向面におけるローラ回転方向に直交する方向の長さを、トナー担持ローラ2の同方向の長さ以上にしたもの、を用いることが望ましい。更には、トナー担持ローラ2との対向面におけるローラ回転方向の長さを、現像位置Ar2のローラ回転方向の長さ以上にしたもの、を用いることが望ましい。   As the counter electrode 28 after development, for the same reason as the counter electrode 26 before development, the surface of an electrode layer made of a conductive material such as metal is coated with an insulating layer made of an insulating material. desirable. In addition, it is desirable to use a surface of the surface facing the toner carrying roller 2 that has a length in the direction orthogonal to the roller rotation direction that is equal to or greater than the length of the toner carrying roller 2 in the same direction. Furthermore, it is desirable to use a roller in which the length in the roller rotation direction on the surface facing the toner carrying roller 2 is greater than or equal to the length in the roller rotation direction at the development position Ar2.

また、現像後バイアスについては、その値を大きくしすぎるとトナー担持体2表面上のホッピング電界を潰してしまい、トナーの良好な搬送を妨げてしまう。よって、ホッピング電界を潰さない程度の大きさにしている。   Further, if the value of the post-development bias is too large, the hopping electric field on the surface of the toner carrying member 2 is crushed and the toner is prevented from being conveyed well. Therefore, the size is set so as not to crush the hopping electric field.

[第2実施例]
図15は、第2実施例に係る画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、マゼンタ,シアン,イエロー,ブラック(以下、M,C,Y,Kという)のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成することができる。そして、ベルトユニット81、4色にそれぞれ個別に対応する4つのプロセスユニット、4つの光書込ユニット100M,C,Y,K、レジストローラ対79、転写ローラ87、定着装置76、給紙カセット78などを備えている。
[Second Embodiment]
FIG. 15 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to the second embodiment. This image forming apparatus can form a full-color image by superimposing magenta, cyan, yellow, and black (hereinafter referred to as M, C, Y, and K) toner images. The belt unit 81, four process units individually corresponding to four colors, four optical writing units 100M, C, Y, and K, a registration roller pair 79, a transfer roller 87, a fixing device 76, and a paper feed cassette 78 Etc.

ベルトユニット81は、潜像担持体たる無端ベルト状の感光体49を、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢で張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる。より詳しくは、無端ベルト上の感光体49を、駆動ローラ83、テンションローラ84、転写バックアップローラ85、及び4つの現像対向ローラ86M,C,Y,Kによって裏面側から支えながら張架している。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる駆動ローラ83の回転によって感光体49を無端移動せしめる。この感光体49における図中左側の張架面(以下、左側張架面という)は、ほぼ鉛直方向に延在する姿勢になっている。   The belt unit 81 endlessly moves an endless belt-like photoreceptor 49 serving as a latent image carrier in a counterclockwise direction in the drawing while stretching in a vertically long posture that takes a space in the vertical direction rather than the horizontal direction. More specifically, the photosensitive member 49 on the endless belt is stretched while being supported from the back side by a driving roller 83, a tension roller 84, a transfer backup roller 85, and four developing counter rollers 86M, C, Y, and K. . Then, the photosensitive member 49 is moved endlessly by the rotation of the driving roller 83 that is driven to rotate counterclockwise in the drawing by a driving means (not shown). The left extending surface in the drawing (hereinafter referred to as the left extending surface) of the photoconductor 49 is in a posture extending substantially in the vertical direction.

感光体49の左側張架面の図中左側方には、M,C,Y,K用のプロセスユニットが鉛直方向に並ぶように配設されており、それぞれ感光体49の左側張架面に対向している。これら4つのプロセスユニットは、それぞれ、現像装置(1M,C,Y,K)と、感光体49を一様帯電せしめる帯電装置(50M,C,Y,K)とを1つのユニットとして図示しない共通の保持体に保持している。そして、図16に示すように、プリンタ筺体に対して現像装置及び帯電装置が一体的に着脱されるようになっている。   Process units for M, C, Y, and K are arranged in the vertical direction on the left side of the left-side stretched surface of the photoconductor 49, and are arranged on the left-side stretched surface of the photoconductor 49, respectively. Opposite. Each of these four process units includes a developing device (1M, C, Y, K) and a charging device (50M, C, Y, K) for uniformly charging the photoreceptor 49 as one unit, not shown. Is held on the holder. As shown in FIG. 16, the developing device and the charging device are integrally attached to and detached from the printer housing.

先に示した図15において、4つの現像装置1M,C,Y,Kのうち、鉛直方向の最も下側に位置するK用の現像装置1Kの上方には、K用の帯電装置50Kが感光体49の左側張架面に対向するように配設されている。また、K用の現像装置1Kの真上に配設されたY用の現像装置1Yの上方には、Y用の帯電装置50Yが感光体49の左側張架面に対向するように配設されている。また、Y用の現像装置1Yの真上に配設されたC用の現像装置1Cの上方には、C用の帯電装置50Cが感光体49の左側張架面に対向するように配設されている。更に、Y用の現像装置1Yの真上に配設されたM用の現像装置1Mの上方には、M用の帯電装置50Mが感光体49の左側張架面に対向するように配設されている。   In FIG. 15 shown above, among the four developing devices 1M, C, Y, and K, the K charging device 50K is exposed above the K developing device 1K positioned at the lowest in the vertical direction. The body 49 is disposed so as to face the left-side stretched surface. Further, a Y charging device 50Y is disposed above the Y developing device 1Y disposed immediately above the K developing device 1K so as to face the left-side stretched surface of the photoconductor 49. ing. Further, a C charging device 50C is disposed above the C developing device 1C disposed immediately above the Y developing device 1Y so as to face the left-side stretched surface of the photoreceptor 49. ing. Further, an M charging device 50M is disposed above the M developing device 1M disposed immediately above the Y developing device 1Y so as to face the left-side stretched surface of the photoreceptor 49. ing.

鉛直方向に並ぶ4つの現像装置1M,C,Y,Kの図中左側方には、4つの光書込ユニット100M,C,Y,Kが鉛直方向に並ぶように配設されている。これら光書込ユニット100M,C,Y,Kは、外部の図示しないパーソナルコンピュータやスキャナから送られてくる画像情報に基づいて、図示しない4つの半導体レーザーを駆動してM,C,Y,K用の書込光Lm,Lc,Ly,Lkを出射する。そして、これらを図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで感光体49に対する光走査を行う。かかる構成のものに代えて、LEDアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。なお、光走査は暗中にて行われる。   Four optical writing units 100M, C, Y, and K are arranged in the vertical direction on the left side of the four developing devices 1M, C, Y, and K arranged in the vertical direction. These optical writing units 100M, C, Y, and K drive M, C, Y, and K by driving four semiconductor lasers (not shown) based on image information sent from an external personal computer or scanner (not shown). Writing light Lm, Lc, Ly, and Lk is emitted. Then, while deflecting them by a polygon mirror (not shown), they are reflected by a reflection mirror (not shown) or passed through an optical lens to perform optical scanning on the photoconductor 49. Instead of such a configuration, an LED array that performs optical scanning may be used. The optical scanning is performed in the dark.

感光体49は、自らを張架している複数の張架ローラのうち、最も下方に位置する駆動ローラ83と、最も上方に位置するテンションローラ84との間では、鉛直方向上方から下方に向けてほぼ真っ直ぐに移動する。この過程において、まず、M用の帯電装置50Mとの対向位置を通過する際に、例えば負極性に一様帯電せしめられる。そして、M用の書込光Lmによる光走査によってM用の静電潜像を担持した後、M用の現像装置1Mとの対向位置を通過する。この際、感光体49に書き込まれたM用の静電潜像がM用の現像装置1Mによって現像されてMトナー像になる。   Among the plurality of stretching rollers that stretch the photosensitive member 49, the photosensitive member 49 is directed from the upper side to the lower side in the vertical direction between the driving roller 83 positioned at the lowermost position and the tension roller 84 positioned at the uppermost position. And move almost straight. In this process, first, when passing through a position facing the M charging device 50M, for example, the negative charge is uniformly charged. Then, after carrying the electrostatic latent image for M by optical scanning with the M writing light Lm, it passes through a position facing the developing device 1M for M. At this time, the electrostatic latent image for M written on the photosensitive member 49 is developed by the developing device 1M for M to become an M toner image.

Mトナー像が形成された感光体49は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、C用の帯電装置50Cによって再び一様帯電せしめられた後、C用の書込光Lcによる光走査によってC用の静電潜像を担持する。このC用の静電潜像は、C用の現像装置1Cによって現像されてCトナー像となる。このとき、Cトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光体49上に形成されているMトナー像に重ね合わせて現像される。そして、その重ね合わせ箇所は、M及びCによる2次色部となる。   The photosensitive member 49 on which the M toner image is formed is uniformly charged again by the C charging device 50C in accordance with the movement from the upper side to the lower side in the vertical direction, and then is written by the C writing light Lc. An electrostatic latent image for C is carried by optical scanning. The C electrostatic latent image is developed by the C developing device 1C to become a C toner image. At this time, the entire region or a partial region of the C toner image is developed while being superimposed on the M toner image already formed on the photoreceptor 49. Then, the overlapping portion becomes a secondary color portion by M and C.

Cトナー像が形成された感光体49は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、Y用の帯電装置50Yによって再び一様帯電せしめられた後、Y用の書込光Lyによる光走査によってY用の静電潜像を担持する。このY用の静電潜像は、Y用の現像装置1Yによって現像されてYトナー像となる。このとき、Yトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光体49上に形成されているMトナー像、Cトナー像、あるいはMC2次色部の上に重ね合わせた状態で現像される。そして、その重ね合わせ箇所は、MY2次色部、CY2次色部、あるいはMCY3次色部となる。   The photosensitive member 49 on which the C toner image is formed is uniformly charged again by the Y charging device 50Y in accordance with the movement from the upper side to the lower side in the vertical direction, and then is written by the Y writing light Ly. An electrostatic latent image for Y is carried by optical scanning. The Y electrostatic latent image is developed by the Y developing device 1Y to become a Y toner image. At this time, the entire area or a partial area of the Y toner image is developed in a state of being superimposed on the M toner image, the C toner image, or the MC secondary color portion already formed on the photoreceptor 49. Then, the overlapping portion becomes a MY secondary color portion, a CY secondary color portion, or an MCY tertiary color portion.

Yトナー像が形成された感光体49は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、K用の帯電装置50Kによって再び一様帯電せしめられた後、K用の書込光Lkによる光走査によってK用の静電潜像を担持する。このK用の静電潜像は、K用の現像装置1Kによって現像されてKトナー像となる。   The photosensitive member 49 on which the Y toner image is formed is uniformly charged again by the K charging device 50K as it moves from the upper side to the lower side in the vertical direction, and then is written by the K writing light Lk. An electrostatic latent image for K is carried by optical scanning. The K electrostatic latent image is developed by the K developing device 1K to become a K toner image.

以上のようなM,C,Y,Kトナー像の重ね合わせ現像により、感光体49のおもて面(ループ外面)には、4色重ね合わせトナー像が形成される。なお、M,C,Y,K用の帯電装置50M,C,Y,Kとしては、それぞれコロナ放電によって感光体49を一様帯電せしめるものが用いられている。   By superimposing and developing the M, C, Y, and K toner images as described above, a four-color superimposed toner image is formed on the front surface (loop outer surface) of the photoreceptor 49. As the charging devices 50M, C, Y, and K for M, C, Y, and K, those that uniformly charge the photosensitive member 49 by corona discharge are used.

K用の現像装置1Kとの対向位置であるK用の現像位置を通過した感光体49は、駆動ローラ83に対する掛け回し箇所を通過すると、今度は相対的に鉛直方向下方から上方に向けて移動するようになる。そして、転写バックアップローラ85に対する掛け回し箇所に進入する。この掛け回し箇所の一部に対しては、転写ローラ87がおもて面側から当接して転写ニップを形成している。転写バックアップローラ85は接地されているのに対し、導電性の転写ローラ87には図示しないバイアス印加手段によって転写バイアスが印加されている。これにより、転写ニップを間に挟んでいる転写バックアップローラ85と転写ローラ87との間には、感光体49上のトナー像を転写バックアップローラ85側から転写ローラ87側に静電移動させる転写電界が形成されている。   The photosensitive member 49 that has passed through the K developing position, which is the position facing the K developing device 1K, moves relative to the vertical direction from the lower side to the upper side when the photosensitive member 49 passes around the driving roller 83. Will come to do. Then, it enters the place where the transfer backup roller 85 is wound. A transfer roller 87 is in contact with the part of the hung portion from the front surface side to form a transfer nip. While the transfer backup roller 85 is grounded, a transfer bias is applied to the conductive transfer roller 87 by a bias applying means (not shown). Thus, a transfer electric field for electrostatically moving the toner image on the photosensitive member 49 from the transfer backup roller 85 side to the transfer roller 87 side between the transfer backup roller 85 and the transfer roller 87 sandwiching the transfer nip therebetween. Is formed.

一方、給紙カセット78は、所定のタイミングで給紙ローラ78aを回転駆動させることで、カセット内に収容している記録紙Pを給紙路に向けて送り出す。送り出された記録紙Pは、転写ニップの図中下方に配設されたレジストローラ対79のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対79は、記録紙Pの先端部を挟み込むとすぐに回転駆動を一時停止する。そして、記録紙Pを感光体49の4色重ね合わせトナー像と同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Pを転写ニップに送り出す。   On the other hand, the paper feed cassette 78 feeds the recording paper P stored in the cassette toward the paper feed path by rotating the paper feed roller 78a at a predetermined timing. The fed recording paper P is sandwiched between rollers of a registration roller pair 79 disposed below the transfer nip in the drawing. As soon as the registration roller pair 79 sandwiches the leading end portion of the recording paper P, the rotational driving is temporarily stopped. Then, the rotational driving is resumed at a timing at which the recording paper P can be synchronized with the four-color superimposed toner image on the photoconductor 49, and the recording paper P is sent to the transfer nip.

転写ニップで記録紙Pに密着せしめられた4色重ね合わせトナー像は、ニップ圧や転写電界の作用によってベルトから記録紙Pに一括転写され、記録紙Pの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Pは、転写ニップから定着装置76に送り込まれた後、機外へと排出される。   The four-color superimposed toner image brought into intimate contact with the recording paper P at the transfer nip is collectively transferred from the belt to the recording paper P by the action of the nip pressure and the transfer electric field, and becomes a full color image combined with the white color of the recording paper P. The recording paper P on which a full-color image has been formed in this manner is sent from the transfer nip to the fixing device 76 and then discharged outside the apparatus.

図17は、K用のプロセスユニットを感光体49とともに示す拡大構成図である。同図の現像装置1Kにおいて、トナー担持ローラ2Kの現像後搬送領域に対向する現像後対向電極28Kは、振動子32Kに片持ち支持されており、その自由端側をトナー担持ローラ2Kに対向させている。   FIG. 17 is an enlarged configuration diagram showing the K process unit together with the photoreceptor 49. In the developing device 1K shown in the figure, the post-development counter electrode 28K facing the post-development transport region of the toner carrying roller 2K is cantilevered by the vibrator 32K, and its free end is opposed to the toner carrying roller 2K. ing.

現像位置(Ar2)で現像に寄与しなかったKトナーは、トナー担持ローラ2Kの現像後搬送領域(Ar3)まで進んだ後、現像後バイアスが印加される現像後対向電極28Kの表面に転移する。この転移により、トナー担持ローラ2Kの現像後搬送領域(Ar3)からKトナーが回収される。   K toner that has not contributed to development at the development position (Ar2) travels to the post-development conveyance area (Ar3) of the toner carrying roller 2K, and then transfers to the surface of the post-development counter electrode 28K to which a post-development bias is applied. . By this transition, K toner is collected from the post-development conveyance area (Ar3) of the toner carrying roller 2K.

プリントジョブ後などといった、現像動作が行われないタイミングが到来すると、上述の現像後バイアスの印加が停止される。この後、現像後対向電極28Kに接続されている図示しないリレースイッチの作動により、現像後対向電極28Kが接地された状態で、加振手段たる振動子32Kが作動して現像後対向電極28Kの表面上からKトナーが振り落とされる。そして、自重によってトナー供給スリーブ19K上の磁気ブラシとの接触位置まで落下して、磁気ブラシ内に取り込まれる。   When the timing at which the development operation is not performed, such as after a print job, is reached, the application of the post-development bias is stopped. Thereafter, the operation of a relay switch (not shown) connected to the post-development counter electrode 28K causes the vibrator 32K serving as a vibration means to operate in a state where the post-development counter electrode 28K is grounded, and the post-development counter electrode 28K K toner is shaken off from the surface. Then, it falls to the contact position with the magnetic brush on the toner supply sleeve 19K by its own weight, and is taken into the magnetic brush.

なお、現像後対向電極28Kについては、その表面上からのKトナーの滑り落ちを促す目的で、図示のようにトナー付着面に傾斜を設けた姿勢で配設することが望ましい。   Note that the counter electrode 28K after development is desirably arranged in a posture in which the toner adhesion surface is inclined as shown in the drawing in order to promote slipping of the K toner from the surface.

また、プリントジョブ後などのタイミングで、現像後対向電極28Kに印加するバイアスをKトナーと同極性のバイアスに切り替えて、現像後対向電極28KKからトナー担持ローラ2KにKトナーを再転移させるものを用いてもよい。   Further, at a timing after a print job, the bias applied to the counter electrode 28K after development is switched to the same polarity as the K toner, and the K toner is transferred again from the counter electrode 28KK to the toner carrying roller 2K after development. It may be used.

K用の現像装置1Kについて詳しく説明してきたが、他色用の現像装置(1M,C,Y)は、K用のものと同様の構成になっているので、説明を省略する。また、帯電装置の他に、あるいは帯電装置に加えて、クリーニング手段、感光体などを一体的にしてプロセスユニットを構成してもよい。   Although the developing device 1K for K has been described in detail, the developing devices for other colors (1M, C, Y) have the same configuration as that for K, and thus the description thereof is omitted. In addition to the charging device or in addition to the charging device, a cleaning unit, a photosensitive member, and the like may be integrated to form a process unit.

[第3実施例]
図18は、第3実施例に係る画像形成装置におけるK用のプロセスユニットを感光体49とともに示す拡大構成図である。この画像形成装置は、各色の現像装置(1M,C,Y,K)の構成が第2実施例に係る画像形成装置と異なっているが、その他の点は第2実施例に係る画像形成装置と同様になっている。
[Third embodiment]
FIG. 18 is an enlarged configuration diagram showing the K process unit together with the photoreceptor 49 in the image forming apparatus according to the third embodiment. This image forming apparatus is different from the image forming apparatus according to the second embodiment in the configuration of each color developing device (1M, C, Y, K), but the other points are the image forming apparatus according to the second embodiment. It has become the same.

同図において、現像装置1Kは、現像後対向電極としての現像後対向ローラ33Kを有している。この現像後対向ローラ33Kは、現像後バイアス電源29KによってKトナーとは逆極性の現像後バイアスが印加されながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される。   In the figure, the developing device 1K has a post-development facing roller 33K as a post-development counter electrode. The post-development opposing roller 33K is rotationally driven in a counterclockwise direction in the figure by a driving means (not shown) while a post-development bias having a polarity opposite to that of the K toner is applied by a post-development bias power source 29K.

現像位置で現像に寄与しなかったKトナーは、現像後搬送領域(Ar3)において、トナー担持ローラ2Kの表面上から現像後対向ローラ33Kの表面上に転移する。そして、現像後対向ローラ33Kの回転に伴って、現像後対向ローラ33Kと、分離手段たるクリーニングブレード34Kとの当接部に至ると、クリーニングブレード34Kによって現像後対向ローラ33Kの表面から掻き落とされる。その後は、自重によってトナー供給スリーブ2Kの表面上における磁気ブラシとの接触位置まで落下して、磁気ブラシ内に取り込まれる。   K toner that has not contributed to development at the development position is transferred from the surface of the toner carrying roller 2K to the surface of the counter roller 33K after development in the post-development conveyance area (Ar3). When the counter roller 33K after development reaches the contact portion between the counter roller 33K after development and the cleaning blade 34K as a separating unit, the cleaning blade 34K scrapes off the surface of the counter roller 33K after development. . After that, it falls to the contact position with the magnetic brush on the surface of the toner supply sleeve 2K by its own weight, and is taken into the magnetic brush.

現像後対向ローラ33Kについては、図示のように、トナー担持ローラ2Kとの対向位置においてその表面をトナー担持ローラ2Kの表面と同方向に移動させる向きで回転させることことが望ましい。更に、現像後対向ローラ33Kの線速(表面移動速度)については、トナー担持ローラ2Kの線速よりも速くすることが望ましい。このようにすることで、現像後対向ローラ33Kとの対向位置に進入してきたトナー担持ローラ2K上のKトナーに対し、現像後対向ローラ33Kにおけるトナー付着のない無垢の表面を対向させて、その無垢の表面にトナーを良好に転移させることができるからである。   As shown in the figure, the post-development facing roller 33K is preferably rotated at a position facing the toner carrying roller 2K in such a direction as to move in the same direction as the surface of the toner carrying roller 2K. Further, it is desirable that the linear speed (surface movement speed) of the counter roller 33K after development is higher than the linear speed of the toner carrying roller 2K. By doing this, the solid surface without toner adhesion on the counter roller 33K after development is made to face the K toner on the toner carrying roller 2K that has entered the position facing the counter roller 33K after development. This is because the toner can be satisfactorily transferred to a solid surface.

[第4実施例]
図19は、第4実施例に係る画像形成装置におけるK用のプロセスユニットを感光体49とともに示す拡大構成図である。この画像形成装置も、各色の現像装置(1M,C,Y,K)の構成が第2実施例に係る画像形成装置と異なっているが、その他の点は第2実施例に係る画像形成装置と同様になっている。
[Fourth embodiment]
FIG. 19 is an enlarged configuration diagram showing the K process unit together with the photoreceptor 49 in the image forming apparatus according to the fourth embodiment. This image forming apparatus also differs from the image forming apparatus according to the second embodiment in the configuration of each color developing device (1M, C, Y, K), but the other points are the image forming apparatus according to the second embodiment. It has become the same.

同図において、現像装置1Kは、現像後対向電極の代わりに、回収ブラシローラ35Kを有している。そして、この回収ブラシローラ35Kは、軸受けによって回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた複数の導電性の起毛からなるブラシ部とを具備している。   In the figure, the developing device 1K has a collection brush roller 35K instead of the counter electrode after development. The recovery brush roller 35K includes a metal rotary shaft member that is rotatably supported by a bearing, and a brush portion that is formed of a plurality of conductive raised brushes erected on the peripheral surface thereof. Yes.

現像後バイアス電源29KによってKトナーとは逆極性のバイアスが回転軸部材に印加されている回収ブラシローラ35Kは、複数の起毛からなるブラシ部の先端をトナー担持ローラ2Kの現像後搬送領域(Ar3)に接触させながら、その接触部でブラシ部をトナー担持ローラ2Kの表面移動方向とは逆方向に移動させる向きで回転駆動される。これにより、ブラシ部とトナー担持ローラ2Kとが接触している位置では、トナー担持ローラ2K上のKトナーがブラシ部によって掻き取られながら、バイアスの作用によってブラシ内に転移、捕捉される。   The recovery brush roller 35K to which a bias having a polarity opposite to that of the K toner is applied to the rotary shaft member by the post-development bias power supply 29K is arranged such that the tip of the brush portion formed of a plurality of raised portions is conveyed to the post-development conveyance area (Ar3) of the toner carrying roller 2K. ) Is rotated in a direction in which the brush portion is moved in the direction opposite to the surface moving direction of the toner carrying roller 2K. As a result, at the position where the brush portion and the toner carrying roller 2K are in contact with each other, the K toner on the toner carrying roller 2K is scraped off by the brush portion and is transferred and captured in the brush by the action of the bias.

ブラシ部内に捕捉されたKトナーは、ブラシ回転軸線方向に延在しながらブラシ部に接触するように配設された分離手段たるフリッカー棒36Kによって起毛が弾かれる際の衝撃により、ブラシ部内から振り落とされる。フリッカー棒36Kの代わりにバイアスローラをブラシ先端に接触させてもよい。フリッカー棒36Kによってブラシ部から振り落とされたKトナーは、自重によってトナー供給スリーブ2Kの表面上における磁気ブラシとの接触位置まで落下して、磁気ブラシ内に取り込まれる。   The K toner trapped in the brush part is shaken from the brush part due to the impact when the fluffed rod 36K, which is a separating means arranged so as to contact the brush part while extending in the brush rotation axis direction, is bounced. Be dropped. A bias roller may be brought into contact with the brush tip instead of the flicker bar 36K. The K toner shaken off from the brush portion by the flicker bar 36K falls to the contact position with the magnetic brush on the surface of the toner supply sleeve 2K by its own weight, and is taken into the magnetic brush.

[第5実施例]
図20は、第5実施例に係る画像形成装置におけるK用のプロセスユニットを感光体49とともに示す拡大構成図である。この画像形成装置も、各色の現像装置(1M,C,Y,K)の構成が第2実施例に係る画像形成装置と異なっているが、その他の点は第2実施例に係る画像形成装置と同様になっている。
[Fifth embodiment]
FIG. 20 is an enlarged configuration diagram showing the K process unit together with the photoreceptor 49 in the image forming apparatus according to the fifth embodiment. This image forming apparatus also differs from the image forming apparatus according to the second embodiment in the configuration of each color developing device (1M, C, Y, K), but the other points are the image forming apparatus according to the second embodiment. It has become the same.

同図において、現像装置1Kは、現像後対向電極の代わりに、吸引部材たる吸引ノズル37Kを有している。   In the figure, the developing device 1K has a suction nozzle 37K as a suction member in place of the counter electrode after development.

吸引ノズル37Kには、中継管を介して吸引ポンプ39Kの吸引部が接続されている。この吸引ポンプ39Kの吐出部には排気管が接続されており、更にこの排気管の末端部は、現像装置1Kの第1収容部13Kに接続されている。   A suction part of a suction pump 39K is connected to the suction nozzle 37K via a relay pipe. An exhaust pipe is connected to the discharge part of the suction pump 39K, and the end of the exhaust pipe is connected to the first housing part 13K of the developing device 1K.

吸引ポンプ39Kが作動すると、吸引ノズル37Kの吸引口の付近にある空気が、吸引口内に吸い込まれる。このとき、トナー担持ローラ2Kの現像後搬送領域上において、吸引口の付近でホッピングしているKトナーが空気とともに吸引口内に吸い込まれて、トナー担持ローラ2K上から回収される。そして、中継管、吸引ポンプ39K、吐出管内を順次経た後、現像装置1Kの第1収容部13Kに戻される。   When the suction pump 39K is operated, air in the vicinity of the suction port of the suction nozzle 37K is sucked into the suction port. At this time, the K toner hopped in the vicinity of the suction port on the toner carrying roller 2K on the post-development conveyance area is sucked into the suction port together with air and collected from the toner carrying roller 2K. Then, after sequentially passing through the relay pipe, the suction pump 39K, and the discharge pipe, it is returned to the first housing portion 13K of the developing device 1K.

吸引ノズル37Kの吸引口回りにおけるトナー搬送方向下流側には、シール部材38Kを片持ち支持させており、これの自由端側をトナー担持ローラ2Kに接触させている。これにより、トナー供給スリーブ19KKの周りの空気を磁気ブラシ内のKトナーとともに吸引してしまうといった事態が回避されている。更に、ホッピングしながらトナー供給スリーブ2Kとともに回転するKトナーをシール部材38Kとの突き当たりによって堰き止めて、吸引口との対向位置に拘束している。   A seal member 38K is cantilevered on the downstream side in the toner transport direction around the suction port of the suction nozzle 37K, and the free end thereof is in contact with the toner carrying roller 2K. This avoids a situation in which the air around the toner supply sleeve 19KK is sucked together with the K toner in the magnetic brush. Further, the K toner rotating together with the toner supply sleeve 2K while hopping is blocked by abutting against the seal member 38K, and is restrained at a position facing the suction port.

吸引ノズル37Kの先端と。トナー担持ローラ2Kの表面との間隙については、数十〜数百[μm]であって、且つトナー担持ローラ2Kの表面上におけるKトナーのホッピング高さよりも小さい値、にすることが望ましい。   The tip of the suction nozzle 37K. The gap with the surface of the toner carrying roller 2K is preferably several tens to several hundreds [μm] and smaller than the hopping height of K toner on the surface of the toner carrying roller 2K.

吸引ポンプ39Kとしては、ダイアフラムポンプ、モーノポンプなど、Kトナーのような粉体を吸引することができるものを採用している。   As the suction pump 39K, a pump capable of sucking powder such as K toner, such as a diaphragm pump and a Mono pump, is employed.

なお、中間転写ベルト、転写ドラム、中間転写ドラムなどを用いたカラ−画像形成装置、モノクロ画像形成装置などにも本発明の適用が可能である。   Note that the present invention can also be applied to a color image forming apparatus, a monochrome image forming apparatus, and the like using an intermediate transfer belt, a transfer drum, an intermediate transfer drum, and the like.

以上、実施形態に係る画像形成装置、各変形例装置、各実施例に係る画像形成装置においては、現像前トナー回収手段として、逆帯電トナー粒子と高帯電量トナー粒子との両方を回収するもの、を用いている。かかる構成では、何れか一方のトナー粒子だけを回収する場合に比べて、地汚れの発生を抑えることができる。   As described above, in the image forming apparatus according to the embodiment, each modified apparatus, and the image forming apparatus according to each example, as the pre-development toner collecting unit, both the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles are collected. , Is used. In such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of background contamination as compared with the case of collecting only one of the toner particles.

また、実施形態に係る画像形成装置、各変形例装置、各実施例に係る画像形成装置においては、現像前トナー回収手段として、トナー担持体たるトナー担持ローラの現像前搬送領域に対して所定の間隙を介して対向する現像前対向電極を有するものであって、且つ、現像前搬送領域の表面上でホッピングしている逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を現像前対向電極に付着させて回収するもの、を用いている。かかる構成では、現像前回収領域でホッピングしトナーのうち、逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を現像前対向電極に付着させて、他のトナー粒子から分離することができる。   Further, in the image forming apparatus according to the embodiment, each modified apparatus, and the image forming apparatus according to each example, a pre-development toner collecting unit has a predetermined pre-development conveyance area of a toner-carrying roller as a toner-carrying member. A reversely charged toner particle and a high charge amount toner particle hopping on the surface of the pre-development conveyance area having a pre-development counter electrode facing each other through a gap are attached to the pre-development counter electrode. The one to be collected is used. In such a configuration, reversely charged toner particles and high charge amount toner particles out of the toner hopped in the recovery area before development can be attached to the counter electrode before development and separated from other toner particles.

また、第1、第2、第3実施例に係る画像形成装置においては、トナー担持ローラの表面の無端移動方向における全領域のうち、現像位置を通過した後、トナー供給位置に進入する前の領域である現像後搬送領域に対して、所定の間隙を介して対向する現像後対向部材を設けている。かかる構成では、現像後搬送領域内で搬送されるトナー粒子の飛散を現像後対向部材によって防止することができる。   In the image forming apparatuses according to the first, second, and third embodiments, after passing through the developing position and before entering the toner supply position in all the areas in the endless movement direction of the surface of the toner carrying roller. A post-development facing member is provided to face the post-development transport area, which is an area, with a predetermined gap therebetween. In such a configuration, scattering of toner particles conveyed in the post-development conveyance region can be prevented by the counter member after development.

また、実施形態に係る画像形成装置、各変形例装置、各実施例に係る画像形成装置においては、現像前トナー回収手段として、現像前対向電極に対して潜像担持体たる感光体49の地肌部電位と同じ値の分離バイアスを供給することで、トナー担持ローラの現像前搬送領域の表面上でホッピングしているトナーの中から、逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子をその現像前対向電極に付着させて分離するもの、を用いている。かかる構成では、トナー粒子との帯電極性や帯電量の違いにより、逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を他のトナー粒子から分離することができる。   In the image forming apparatus according to the embodiment, each modified apparatus, and the image forming apparatus according to each example, the background of the photosensitive member 49 serving as a latent image carrier with respect to the pre-development counter electrode is used as a pre-development toner collecting unit. By supplying a separation bias having the same value as the partial potential, reversely charged toner particles and high charge amount toner particles are opposed to each other from the toner hopping on the surface of the toner carrying roller before development. What is attached to the electrode and separated is used. In such a configuration, the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles can be separated from the other toner particles due to a difference in charge polarity and charge amount from the toner particles.

また、実施形態に係る画像形成装置、各変形例装置、各実施例に係る画像形成装置においては、現像前対向電極として、トナー担持ローラとの対向面における無端移動方向(回転方向)に直交する方向の長さが、トナー担持ローラにおける現像前対向電極との対向面の同方向の長さ以上のもの、を用いている。かかる構成では、トナー担持ローラの現像前搬送領域の表面上でホッピングするトナーに対し、ローラ表面の無端移動方向と直交する方向の全領域にて、逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子の分離処理を施すことができる。   Further, in the image forming apparatus according to the embodiment, each modified apparatus, and the image forming apparatus according to each example, the counter electrode before development is orthogonal to the endless moving direction (rotation direction) on the surface facing the toner carrying roller. The length of the direction is equal to or longer than the length in the same direction of the surface of the toner carrying roller facing the counter electrode before development. In such a configuration, the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles are separated in the entire region in the direction perpendicular to the endless movement direction of the roller surface with respect to the toner hopping on the surface of the toner carrying roller before the development. Processing can be performed.

また、実施形態に係る画像形成装置、各変形例装置、各実施例に係る画像形成装置においては、現像前対向電極として、トナー担持ローラとの対向面におけるローラ表面の無端移動方向の長さが、現像位置の同無端移動方向の長さ以上のもの、を用いている。かかる構成では、現像前対向電極の直下においてトナーを現像位置通過時間よりも長い時間搬送することで、現像位置で地汚れトナーとなってしまう逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子を確実に分離することができる。   Further, in the image forming apparatus according to the embodiment, each modified apparatus, and the image forming apparatus according to each example, the length of the roller surface on the surface facing the toner carrying roller in the endless moving direction is the counter electrode before development. In this case, the developing position is longer than the endless moving direction. In such a configuration, the toner is transported for a time longer than the developing position passing time immediately under the counter electrode before development, thereby reliably separating the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles that become scumming toner at the developing position. can do.

また、実施形態に係る画像形成装置、各変形例装置、各実施例に係る画像形成装置においては、現像前トナー回収手段として、現像前対向電極に供給するバイアスを上記分離バイアスから別の値の吐き出しバイアスに所定のタイミングで切り替えることで、現像前対向電極に付着した逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子をトナー担持ローラの表面上に戻すもの、を用いている。かかる構成では、現像前対向電極上における逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子の過剰な蓄積に起因して、現像動作中にそれらトナー粒子を現像前対向電極からトナー担持ローラに逆転移させてしまう、といった事態を回避することができる。   Further, in the image forming apparatus according to the embodiment, each modified apparatus, and the image forming apparatus according to each example, the bias supplied to the pre-development counter electrode is different from the separation bias as the pre-development toner collecting unit. By switching to the discharge bias at a predetermined timing, the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles adhering to the counter electrode before development are returned to the surface of the toner carrying roller. In such a configuration, due to excessive accumulation of reversely charged toner particles or high charge amount toner particles on the counter electrode before development, the toner particles are reversely transferred from the counter electrode before development to the toner carrying roller during the developing operation. Can be avoided.

なお、吐き出しバイアスとして、直流電圧のみからなるものを現像前対向電極に供給するように、現像前トナー回収手段を構成した場合、現像前対向電極からトナー担持ローラに向けてトナーを真っ直ぐに再転移させることができる。これに対し、吐き出しバイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳したものを現像前対向電極に供給するように、現像前トナー回収手段を構成した名愛、現像前対向電極とトナー担持ローラとの間でトナーを往復移動させながら、最終的にトナー担持ローラに再転移させることができる。   When the pre-development toner collecting means is configured to supply only the DC voltage as the discharge bias to the pre-development counter electrode, the toner is re-transferred straight from the pre-development counter electrode toward the toner carrying roller. Can be made. On the other hand, as a discharge bias, a pre-development toner collecting means configured to supply the pre-development counter electrode with a DC voltage superimposed on an AC voltage, between the pre-development counter electrode and the toner carrying roller. Thus, the toner can be re-transferred to the toner carrying roller finally while reciprocating.

また、実施形態に係る画像形成装置、各変形例装置、各実施例に係る画像形成装置においては、トナー担持ローラと現像前対向電極との間隙を、現像位置における感光体49とトナー担持ローラとの間隙と同じ大きさにしている。かかる構成では、前者の間隙が後者の間隙と異なることに起因する逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子の回収精度の悪化を回避することができる。   Further, in the image forming apparatus according to the embodiment, each modified example apparatus, and each image forming apparatus according to each example, the gap between the toner carrying roller and the counter electrode before development is defined by the photosensitive member 49 and the toner carrying roller at the development position. The same size as the gap. In such a configuration, it is possible to avoid the deterioration of the collection accuracy of the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles caused by the former gap being different from the latter gap.

また、実施形態に係る画像形成装置、各変形例装置、各実施例に係る画像形成装置においては、トナー担持ローラと現像前対向電極とが対向する現像前回収領域におけるトナーホッピング条件を、現像位置におけるトナーホッピング条件と同じにしている。かかる構成では、トナーホッピング条件の違いによる逆帯電トナー粒子や高帯電量トナー粒子の回収精度の悪化を回避することができる。   In the image forming apparatus according to the embodiment, each modified apparatus, and the image forming apparatus according to each example, the toner hopping condition in the recovery area before development where the toner carrying roller and the counter electrode before development face each other is set as the development position. The toner hopping conditions in FIG. With such a configuration, it is possible to avoid the deterioration of the recovery accuracy of the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles due to the difference in toner hopping conditions.

なお、バイアス供給手段たる現像前回収バイアス電源として、現像後対向電極に対してトナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを供給するものを用いた場合には、現像後搬送領域でホッピングしたトナー粒子の現像後対向電極への付着を抑えることができる。   When a bias supply means that supplies a bias having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner to the counter electrode after development is used as a recovery bias power supply before development as a bias supply means, toner hopped in the post-development transport area It is possible to suppress adhesion of the particles to the counter electrode after development.

実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment. 同画像形成装置における感光体49と現像装置1とを示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a photoreceptor 49 and a developing device 1 in the image forming apparatus. 同現像装置におけるトナー担持ローラを示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a toner carrying roller in the developing device. 同トナー担持ローラの電極構成を示す平面模式図。FIG. 3 is a schematic plan view showing an electrode configuration of the toner carrying roller. 同トナー担持ローラを示す部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the toner carrying roller. 同トナー担持ローラの電極に印加されるパルス電圧の特性を示すグラフ。The graph which shows the characteristic of the pulse voltage applied to the electrode of the toner carrying roller. 同パルス電圧の他の例における特性を示すグラフ。The graph which shows the characteristic in the other example of the same pulse voltage. 同トナー担持ローラとその周囲構成とを示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing the toner carrying roller and its surrounding configuration. 同画像形成装置の第1変形例装置における現像装置を感光体とともに示す拡大構成図。FIG. 6 is an enlarged configuration diagram illustrating a developing device together with a photosensitive member in a first modification device of the image forming apparatus. 同画像形成装置の第2変形例装置における現像装置を感光体とともに示す拡大構成図。FIG. 9 is an enlarged configuration diagram illustrating a developing device together with a photosensitive member in a second modification device of the image forming apparatus. 実施形態に係る画像形成装置の第3変形例装置におけるトナー担持ローラを示す拡大断面図。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view illustrating a toner carrying roller in a third modification of the image forming apparatus according to the embodiment. 同トナー担持ローラの電極構成を示す平面模式図。FIG. 3 is a schematic plan view showing an electrode configuration of the toner carrying roller. 同トナー担持ローラのA,B,C相電極に印加されるA,B,C相パルス電圧の特性を示すグラフ。The graph which shows the characteristic of the A, B, C phase pulse voltage applied to the A, B, C phase electrode of the toner carrying roller. 第1実施例に係る画像形成装置の現像装置におけるトナー担持ローラと、その周囲構成とを拡大して示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating, in an enlarged manner, a toner carrying roller and its surrounding configuration in the developing device of the image forming apparatus according to the first embodiment. 第2実施例に係る画像形成装置を示す概略構成図。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a second embodiment. プロセスユニットを着脱している状態の同画像形成装置を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the image forming apparatus with a process unit attached / detached. 同画像形成装置のK用のプロセスユニットを感光体とともに示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing a K process unit of the image forming apparatus together with a photoreceptor. 第3実施例に係る画像形成装置におけるK用のプロセスユニットを感光体とともに示す拡大構成図。FIG. 9 is an enlarged configuration diagram showing a K process unit together with a photoreceptor in an image forming apparatus according to a third embodiment. 第4実施例に係る画像形成装置におけるK用のプロセスユニットを感光体とともに示す拡大構成図。FIG. 10 is an enlarged configuration diagram illustrating a K process unit together with a photoreceptor in an image forming apparatus according to a fourth embodiment. 第5実施例に係る画像形成装置におけるK用のプロセスユニットを感光体とともに示す拡大構成図。FIG. 10 is an enlarged configuration diagram showing a K process unit together with a photoreceptor in an image forming apparatus according to a fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2:トナー担持ローラ(トナー担持体)
3a:A相電極
3b:B相電極
3c:C相電極
18:トナー供給ロール(トナー供給手段)
26:現像前対向電極
27:現像前回収バイアス電源
28:現像後対向電極
29:現像後バイアス電源(バイアス供給手段)
49:感光体(潜像担持体)
50:帯電装置(帯電手段)
Ar0:トナー供給位置
Ar1:現像前搬送領域
Ar2:現像位置
Ar3:現像後搬送領域
2: Toner carrying roller (toner carrier)
3a: Phase A electrode 3b: Phase B electrode 3c: Phase C electrode 18: Toner supply roll (toner supply means)
26: Counter electrode before development 27: Recovery bias power source before development 28: Counter electrode after development 29: Bias power source after development (bias supply means)
49: Photoconductor (latent image carrier)
50: Charging device (charging means)
Ar0: toner supply position Ar1: transport area before development Ar2: development position Ar3: transport area after development

Claims (17)

所定方向に並ぶ複数の電極を具備するトナー担持体と、該トナー担持体の無端移動する表面にトナーを供給するトナー供給手段とを有し、該トナー供給手段によって該トナー担持体の表面上に供給されたトナーを、該複数の電極に電圧が印加されることで形成された電界によって該表面上でホッピングさせながら、該トナー担持体と画像形成装置の潜像担持体とが対向する現像位置で該潜像担持体上の潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置において、
上記トナー担持体の表面上でホッピングしているトナーに含まれる逆帯電トナー粒子と高帯電量トナー粒子とのうち、少なくとも何れか一方を、上記トナー担持体の表面の無端移動方向における全領域のうち、上記トナー供給手段によるトナー供給位置を通過した後、上記現像位置に進入する前の領域である現像前搬送領域、でホッピングしているトナーに含まれる逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子の少なくとも何れか一方を回収する現像前トナー回収手段を設けたことを特徴とする現像装置。
A toner carrier having a plurality of electrodes arranged in a predetermined direction; and a toner supply means for supplying toner to the endlessly moving surface of the toner carrier, on the surface of the toner carrier by the toner supply means. A developing position in which the toner carrier and the latent image carrier of the image forming apparatus face each other while the supplied toner is hopped on the surface by an electric field formed by applying a voltage to the plurality of electrodes. In the developing device for developing the latent image by attaching to the latent image on the latent image carrier,
At least one of the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles contained in the toner hopping on the surface of the toner carrier is transferred to the entire region in the endless movement direction of the surface of the toner carrier. Among them, the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles contained in the toner hopped in the pre-development conveyance area, which is an area before entering the development position after passing the toner supply position by the toner supply means A developing device comprising a pre-development toner collecting means for collecting at least one of the above.
請求項1の現像装置において、
上記現像前トナー回収手段として、上記逆帯電トナー粒子と上記高帯電量トナー粒子との両方を回収するもの、を用いたことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1.
A developing device using, as the pre-development toner collecting means, a unit that collects both the reversely charged toner particles and the highly charged toner particles.
請求項2の現像装置において、
上記現像前トナー回収手段として、上記トナー担持体の上記現像前搬送領域に対して所定の間隙を介して対向する現像前対向電極を有するものであって、且つ、該現像前搬送領域の表面上でホッピングしている逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を該現像前対向電極に付着させて回収するもの、を用いたことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 2.
The pre-development toner collecting means has a pre-development counter electrode facing the pre-development transport area of the toner carrier via a predetermined gap, and on the surface of the pre-development transport area A developing device using the reversely charged toner particles and the high charge amount toner particles that are hopped in step 1 and attached to the counter electrode before development.
請求項1乃至3の何れかの現像装置において、
上記トナー担持体の表面の無端移動方向における全領域のうち、上記現像位置を通過した後、上記トナー供給位置に進入する前の領域である現像後搬送領域に対して、所定の間隙を介して対向する現像後対向部材を設けたことを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 3,
Of all the areas in the endless movement direction of the surface of the toner carrier, after passing through the development position and before entering the toner supply position, a post-development transport area is passed through a predetermined gap. A developing apparatus comprising a facing member facing after development.
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に担持される潜像をトナーによって現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項1乃至4の何れかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising: a latent image carrier that carries a latent image; and a developing unit that develops the latent image carried on the latent image carrier with toner.
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as the developing means.
請求項5の画像形成装置において、
上記現像装置として請求項3の現像装置を用いるとともに、
上記現像前トナー回収手段として、上記現像前対向電極に対して上記潜像担持体の地肌部電位と同じ値の分離バイアスを供給することで、上記現像前搬送領域の表面上でホッピングしているトナーの中から、逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を上記現像前対向電極に付着させて分離するもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 5.
While using the developing device of claim 3 as the developing device,
As the pre-development toner collecting means, a separation bias having the same value as the ground portion potential of the latent image carrier is supplied to the pre-development counter electrode, thereby hopping on the surface of the pre-development conveyance area. An image forming apparatus using a toner in which reversely charged toner particles and high charge amount toner particles are attached to and separated from the counter electrode before development.
請求項6の画像形成装置において、
上記現像前対向電極として、上記トナー担持体との対向面における上記無端移動方向に直交する方向の長さが、該トナー担持体における該現像前対向電極との対向面の同方向の長さ以上のもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6.
As the counter electrode before development, the length in the direction orthogonal to the endless movement direction on the surface facing the toner carrier is equal to or longer than the length in the same direction of the surface facing the counter electrode before development on the toner carrier. An image forming apparatus using the apparatus.
請求項6又は7の画像形成装置において、
上記現像前対向電極として、上記トナー担持体との対向面における上記無端移動方向の長さが、上記現像位置の該無端移動方向の長さ以上のもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6 or 7,
Image formation characterized in that, as the pre-development counter electrode, a length in the endless moving direction on the surface facing the toner carrier is equal to or longer than the length of the developing position in the endless moving direction. apparatus.
請求項6乃至8の何れかの画像形成装置において、
上記現像前トナー回収手段として、上記現像前対向電極に供給するバイアスを上記分離バイアスから別の値の吐き出しバイアスに所定のタイミングで切り替えることで、該現像前対向電極に付着した上記逆帯電トナー粒子及び高帯電量トナー粒子を上記トナー担持体の表面上に該所定のタイミングで戻すもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 8,
The reversely charged toner particles attached to the pre-development counter electrode by switching the bias supplied to the pre-development counter electrode from the separation bias to another discharge bias at a predetermined timing as the pre-development toner collecting means And an image forming apparatus that returns high-charge toner particles onto the surface of the toner carrier at the predetermined timing.
請求項9の画像形成装置において、
上記吐き出しバイアスとして、直流電圧のみからなるものを上記現像前対向電極に供給するように、上記現像前トナー回収手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 9.
An image forming apparatus according to claim 1, wherein the pre-development toner collecting means is configured to supply the discharge bias only with a DC voltage to the pre-development counter electrode.
請求項9の画像形成装置において、
上記吐き出しバイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳したものを上記現像前対向電極に供給するように、上記現像前トナー回収手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 9.
An image forming apparatus according to claim 1, wherein the pre-development toner collecting means is configured to supply the discharge bias with a DC voltage superimposed on an AC voltage to the counter electrode before development.
請求項6乃至11の何れかの画像形成装置において、
上記トナー担持体と上記現像前対向電極との上記間隙を、上記現像位置における上記潜像担持体と該トナー担持体との間隙と同じ大きさにしたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 11,
An image forming apparatus, wherein the gap between the toner carrier and the pre-development counter electrode is the same as the gap between the latent image carrier and the toner carrier at the development position.
請求項6乃至12の何れかの画像形成装置において、
上記トナー担持体と上記現像前対向電極とが対向する現像前回収領域におけるトナーホッピング条件を、上記現像位置におけるトナーホッピング条件と同じにしたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 12,
An image forming apparatus, wherein a toner hopping condition in a pre-development recovery region where the toner carrier and the counter electrode before development face each other is the same as the toner hopping condition in the development position.
請求項6乃至13の何れかの画像形成装置において、
上記現像装置として、請求項4の現像装置における上記現像後対向部材たる現像後対向電極を有するものを用いるとともに、該現像後対向電極に対してトナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを供給するバイアス供給手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 13,
The developing device having a post-development counter electrode as the post-development counter member in the development device of claim 4 and supplying a bias having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner to the post-development counter electrode An image forming apparatus comprising a bias supply unit for performing the above operation.
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体を一様帯電せしめる帯電手段、該潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段、該潜像担持体に担持される潜像をトナーによって現像する現像手段とを備える画像形成装置における、該現像手段と、該潜像担持体、該帯電手段及び該クリーニング手段のうちの少なくとも何れか1つとを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能にしたプロセスユニットにおいて、
上記現像手段として、請求項1乃至4の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするプロセスユニット。
A latent image carrier that carries a latent image; a charging unit that uniformly charges the latent image carrier; a cleaning unit that cleans the surface of the latent image carrier; and a latent image carried on the latent image carrier. In the image forming apparatus including the developing unit that develops the toner, the developing unit and at least one of the latent image carrier, the charging unit, and the cleaning unit are held as a unit on a common holder. In the process unit that can be integrally attached to and detached from the image forming apparatus main body,
5. A process unit using the developing device according to claim 1 as the developing means.
プロセスユニットを用いて潜像担持体上にトナー像を形成する画像形成装置において、
上記プロセスユニットとして、請求項15のプロセスユニットを用いたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms a toner image on a latent image carrier using a process unit,
An image forming apparatus using the process unit according to claim 15 as the process unit.
請求項16の画像形成装置において、
上記プロセスユニットとして、少なくとも上記現像装置及び上記潜像担持体を有するもの、を複数設けるとともに、それぞれのプロセスユニットの該潜像担持体上に形成されたトナー像を転写体に重ね合わせて転写する転写手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 16.
A plurality of process units having at least the developing device and the latent image carrier are provided as the process units, and the toner images formed on the latent image carriers of the respective process units are transferred onto the transfer body in a superimposed manner. An image forming apparatus comprising a transfer unit.
JP2006298523A 2006-11-02 2006-11-02 Image forming apparatus Expired - Fee Related JP4810397B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006298523A JP4810397B2 (en) 2006-11-02 2006-11-02 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006298523A JP4810397B2 (en) 2006-11-02 2006-11-02 Image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008116599A true JP2008116599A (en) 2008-05-22
JP4810397B2 JP4810397B2 (en) 2011-11-09

Family

ID=39502589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006298523A Expired - Fee Related JP4810397B2 (en) 2006-11-02 2006-11-02 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4810397B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010039344A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus
JP2010061057A (en) * 2008-09-08 2010-03-18 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus
JP2010262174A (en) * 2009-05-08 2010-11-18 Ricoh Co Ltd Developer carrier, developing device, and image forming apparatus
JP2011059394A (en) * 2009-09-10 2011-03-24 Ricoh Co Ltd Toner carrier, developing device, and image forming apparatus
EP2458448A2 (en) 2010-11-30 2012-05-30 Ricoh Company, Ltd. Development device, process cartridge and image forming apparatus
JP2012113058A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Ricoh Co Ltd Developer carrier, developing device, image forming apparatus, and process unit
US8374531B2 (en) 2008-12-15 2013-02-12 Ricoh Company, Ltd. Developer bearing member and developing device with outer electrode including separated portions, and inner electrode for creating electric field
JP2013097148A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming device equipped with same, and process unit
US8824935B2 (en) 2010-09-10 2014-09-02 Ricoh Company, Ltd. Development device, process cartridge incorporating same, and image forming apparatus incorporating same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214910A (en) * 2001-01-17 2002-07-31 Sharp Corp Developing device and image forming device provided with the same
JP2005195953A (en) * 2004-01-08 2005-07-21 Sharp Corp Development device and image forming apparatus equipped therewith

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214910A (en) * 2001-01-17 2002-07-31 Sharp Corp Developing device and image forming device provided with the same
JP2005195953A (en) * 2004-01-08 2005-07-21 Sharp Corp Development device and image forming apparatus equipped therewith

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010039344A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus
JP2010061057A (en) * 2008-09-08 2010-03-18 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus
US8374531B2 (en) 2008-12-15 2013-02-12 Ricoh Company, Ltd. Developer bearing member and developing device with outer electrode including separated portions, and inner electrode for creating electric field
JP2010262174A (en) * 2009-05-08 2010-11-18 Ricoh Co Ltd Developer carrier, developing device, and image forming apparatus
JP2011059394A (en) * 2009-09-10 2011-03-24 Ricoh Co Ltd Toner carrier, developing device, and image forming apparatus
US8824935B2 (en) 2010-09-10 2014-09-02 Ricoh Company, Ltd. Development device, process cartridge incorporating same, and image forming apparatus incorporating same
JP2012113058A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Ricoh Co Ltd Developer carrier, developing device, image forming apparatus, and process unit
EP2458448A2 (en) 2010-11-30 2012-05-30 Ricoh Company, Ltd. Development device, process cartridge and image forming apparatus
JP2013097148A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming device equipped with same, and process unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP4810397B2 (en) 2011-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5158495B2 (en) Developing device, process unit, and image forming apparatus
JP4810397B2 (en) Image forming apparatus
US8699925B2 (en) Developing device and image forming apparatus including the same
KR100288615B1 (en) Image forming apparatus
JP5007447B2 (en) Developing device, process cartridge, and image forming apparatus
JP2005062809A (en) Toner transfer device, developing device, process unit, image forming device, toner transfer method, and image forming method
US20120063815A1 (en) Development device, process cartridge incorporating same, and image forming apparatus incorporating same
JP2001215799A (en) Image forming device and process cartridge
JP2004163911A (en) Image forming apparatus
JP2008191246A (en) Image forming apparatus
JP5107174B2 (en) Developing device, process unit, and image forming apparatus
US20040228658A1 (en) Foreign material removing system, method of removing foreign material, printing apparatus and printing method
JP5333909B2 (en) Developing device, image forming apparatus, and process unit
JP2004053805A (en) Image forming apparatus
JP5737612B2 (en) Developing device and image forming apparatus
US7949270B2 (en) Development method and image forming apparatus
JP2003280335A (en) Image forming apparatus
JP4467967B2 (en) Toner conveying device, developing device, process unit, and image forming apparatus
JP6256789B2 (en) Image forming apparatus
JP5459582B2 (en) Developing device and image forming apparatus
JP2009098498A (en) Image forming device
JP3530697B2 (en) Image forming device
JP2005165114A (en) Image forming apparatus
JP2003295629A (en) Image forming apparatus
US9482994B2 (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110513

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110711

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110805

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110822

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140826

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees