JP2010210958A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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敏正 浜田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device and an image forming apparatus capable of removing the toner on a developer carrier and of suppressing the generation of development history. <P>SOLUTION: An auxiliary electrode 11 is at a position which is opposite to a released position of a magnet roller 8, and at a predetermined interval from the surface of a developing sleeve 9, and an auxiliary voltage applying part 12 applies AC components with reversed phase with AC components of bias voltage, with respect to the auxiliary electrode 11. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、現像バイアスとして、直流電圧に重畳した交番電圧を印加することにより、静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus that develop an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier with toner by applying an alternating voltage superimposed on a DC voltage as a developing bias.

電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像担持体(たとえば、感光体)の表面を帯電させ、その帯電域を画像情報に応じて露光することで静電潜像を形成し、静電潜像を現像して可視化(現像)する現像方法が採用されている。   In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed by charging the surface of an electrostatic latent image carrier (for example, a photoconductor) and exposing the charged area according to image information. A developing method for developing and visualizing (developing) the electrostatic latent image is employed.

現像方法としては、磁性キャリアとトナーとを含む2成分現像剤を用い、トナーを摩擦帯電して静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像の静電気力にて吸引させることで、該静電潜像を現像してトナー像を形成する現像方法が使用されている。   As a developing method, a two-component developer containing a magnetic carrier and a toner is used, and the toner is frictionally charged and attracted by the electrostatic force of the electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier. A developing method for developing the electrostatic latent image to form a toner image is used.

この現像装置では、内部に複数の磁極を備え、外側に回転可能に支持された円筒形の現像スリーブを有し、この現像スリーブにトナーを付着させた磁性キャリアを保持して現像領域に搬送して現像を行う。このような構成の場合、トナーの摩擦帯電制御が比較的容易なため、多くの装置で用いられている。   This developing device has a cylindrical developing sleeve having a plurality of magnetic poles inside and rotatably supported on the outside. The developing carrier holds a magnetic carrier with toner attached thereto and transports it to the developing region. To develop. In such a configuration, toner triboelectric charge control is relatively easy and is used in many devices.

現像装置において、現像履歴の無い濃度ムラの少ない一様な現像を行うためには、一度現像領域を通過した現像スリーブ上の現像剤を完全に取り除き、新しい現像剤を現像スリーブに供給することが必要である。この場合、現像剤とは、磁性キャリアとトナーの両方を指している。   In the developing device, in order to perform uniform development with no density unevenness and no development history, the developer on the developing sleeve that has once passed through the developing region is completely removed and new developer is supplied to the developing sleeve. is necessary. In this case, the developer refers to both the magnetic carrier and the toner.

特許文献1記載の現像装置は、マグネットローラの釈放位置に対向した位置に回転ローラを設けて、現像スリーブと回転ローラとの間に直流電圧を印加している。直流電圧は現像スリーブ上のキャリアが回転ローラに向かって移動する方向に印加することで、キャリアを電気的に現像スリーブから除去してゴースト(現像履歴)の発生を抑制している。   In the developing device described in Patent Document 1, a rotating roller is provided at a position opposite to the release position of the magnet roller, and a DC voltage is applied between the developing sleeve and the rotating roller. The DC voltage is applied in the direction in which the carrier on the developing sleeve moves toward the rotating roller, thereby electrically removing the carrier from the developing sleeve and suppressing the occurrence of ghost (development history).

また、特許文献2記載の現像装置は、交流電界を用いて現像を行う現像スリーブと、現像部より下流側に設けられたトナー回収用の回転部材とを有し、現像スリーブと回転部材との間に交流電界を印加することで、ゴーストを除去している。   Further, the developing device described in Patent Document 2 includes a developing sleeve that performs development using an alternating electric field, and a rotating member for collecting toner that is provided downstream of the developing unit. Ghosts are removed by applying an alternating electric field between them.

特開平5−158353号公報JP-A-5-158353 特開平4−219771号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-297171

特許文献1記載の現像装置では、キャリアに付着したトナーの多くはキャリアとともに回転ローラ側に移動するが、現像スリーブ表面に近いキャリアに付着したトナーの一部や現像スリーブに直接付着したトナーに対しては、トナーが現像スリーブに移動する方向に電界が印加されることになるため、除去されることはなく、現像履歴が残ってしまう。   In the developing device described in Patent Document 1, most of the toner adhering to the carrier moves to the rotating roller side together with the carrier, but with respect to a part of the toner adhering to the carrier near the developing sleeve surface and the toner adhering directly to the developing sleeve. Thus, since the electric field is applied in the direction in which the toner moves to the developing sleeve, it is not removed and the development history remains.

特許文献2記載の現像装置では、キャリアが存在する領域で交流電界を印加するので、現像スリーブ表面に近いキャリアに付着したトナーや現像スリーブに直接付着したトナーは除去されることがなく、やはり現像履歴が残ってしまう。   In the developing device described in Patent Document 2, since an AC electric field is applied in an area where the carrier exists, the toner adhering to the carrier close to the surface of the developing sleeve and the toner adhering directly to the developing sleeve are not removed. The history remains.

本発明の目的は、現像剤担持体上のトナーを除去し、現像履歴の発生を抑制することができる現像装置および画像形成装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus that can remove the toner on the developer carrying member and suppress the development history.

本発明は、直流成分に交流成分を重畳したバイアス電圧が印加される現像剤担持体と、静電潜像が形成される静電潜像担持体とを備え、形成された静電潜像をトナーによって現像する現像装置において、
現像剤担持体は、周方向に沿って複数の磁極部材が配置されるマグネットローラと、マグネットローラに外嵌され、回転可能に構成される現像スリーブとを有し、
前記マグネットローラの釈放位置に対向する位置であって、前記現像スリーブ表面から所定の間隔を空けた位置に配置される補助電極と、
前記バイアス電圧の交流成分と位相が反転した交流成分を前記補助電極に印加する補助電圧印加部とを備えることを特徴とする現像装置である。
The present invention includes a developer carrier to which a bias voltage in which an AC component is superimposed on a DC component is applied, and an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed. In a developing device for developing with toner,
The developer carrier has a magnet roller in which a plurality of magnetic pole members are arranged along the circumferential direction, and a developing sleeve that is externally fitted to the magnet roller and configured to be rotatable.
An auxiliary electrode disposed at a position facing the release position of the magnet roller and spaced from the developing sleeve surface by a predetermined distance;
A developing device comprising: an auxiliary voltage applying unit that applies an alternating current component whose phase is reversed to an alternating current component of the bias voltage to the auxiliary electrode.

また本発明は、前記補助電圧印加部は、前記現像剤担持体に印加される直流成分と同じ直流成分を前記補助電極に印加することを特徴とする。   In the invention, it is preferable that the auxiliary voltage applying unit applies the same DC component as the DC component applied to the developer carrier to the auxiliary electrode.

また前記補助電極は、前記現像スリーブの回転軸に平行な軸線回りに回転可能に構成されることを特徴とする。   The auxiliary electrode is configured to be rotatable around an axis parallel to the rotation axis of the developing sleeve.

また本発明は、前記現像剤担持体から前記静電潜像担持体へトナーが移動する方向に印加されるバイアス電圧のピーク電圧をV1、前記静電潜像担持体の画像部電位をVL、前記現像剤担持体と前記静電潜像担持体との最近接距離をd1、前記現像剤担持体と前記補助電極部材との最近接距離をd2、前記現像剤担持体に印加されるピーク・ツー・ピーク電圧をVppB、前記補助電極に印加されるピーク・ツー・ピーク電圧をVppMとしたとき、
下記式(1)を満たすことを特徴とする。
|V1−VL|/d1 < (VppB+VppM)/(2×d2) …(1)
In the present invention, the peak voltage of the bias voltage applied in the direction in which the toner moves from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier is V1, the image portion potential of the electrostatic latent image carrier is VL, The closest distance between the developer carrier and the electrostatic latent image carrier is d1, the closest distance between the developer carrier and the auxiliary electrode member is d2, and the peak applied to the developer carrier is When the two-peak voltage is VppB and the peak-to-peak voltage applied to the auxiliary electrode is VppM,
The following formula (1) is satisfied.
| V1-VL | / d1 <(VppB + VppM) / (2 × d2) (1)

また本発明は、前記現像剤担持体から前記静電潜像担持体にトナーを移動させる方向に電圧が印加される時間をT1、前記静電潜像担持体から前記現像剤担持体にトナーを移動させる方向に電圧が印加される時間をT2とし、前記現像剤担持体に印加される前記バイアス電圧のデューティ比DをT1/(T1+T2)とし、
前記現像剤担持体から前記静電潜像担持体へトナーが移動する方向に印加されるバイアス電圧のピーク電圧をV1、前記静電潜像担持体の画像部電位をVL、前記現像剤担持体と前記静電潜像担持体との最近接距離をd1、前記現像剤担持体と前記補助電極部材との最近接距離をd2、前記現像剤担持体に印加されるピーク・ツー・ピーク電圧をVppB、前記補助電極に印加されるピーク・ツー・ピーク電圧をVppMとしたとき、
下記式(2)を満たすことを特徴とする。
|V1−VL|/d1<(1−D)×(VppB+VppM)/d2 …(2)
また本発明は、現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
In the present invention, the time during which a voltage is applied in the direction of moving the toner from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier is T1, and the toner is transferred from the electrostatic latent image carrier to the developer carrier. The time during which the voltage is applied in the moving direction is T2, the duty ratio D of the bias voltage applied to the developer carrying member is T1 / (T1 + T2),
The peak voltage of the bias voltage applied in the direction in which the toner moves from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier is V1, the image portion potential of the electrostatic latent image carrier is VL, and the developer carrier. D1 is the closest distance between the electrostatic latent image carrier and the electrostatic latent image carrier, d2 is the closest distance between the developer carrier and the auxiliary electrode member, and the peak-to-peak voltage applied to the developer carrier is When VppB and the peak-to-peak voltage applied to the auxiliary electrode is VppM,
The following formula (2) is satisfied.
| V1-VL | / d1 <(1-D) × (VppB + VppM) / d2 (2)
The present invention also provides an image forming apparatus including a developing device.

本発明によれば、補助電極が、マグネットローラの釈放位置に対向する位置であって、前記現像スリーブ表面から所定の間隔を空けた位置に配置され、補助電圧印加部が、前記補助電極に対して、前記バイアス電圧の交流成分と位相が反転した交流成分を印加する。   According to the present invention, the auxiliary electrode is disposed at a position opposed to the release position of the magnet roller and at a predetermined distance from the surface of the developing sleeve, and the auxiliary voltage applying unit is disposed on the auxiliary electrode. Then, an AC component whose phase is inverted from that of the AC component of the bias voltage is applied.

現像スリーブ上の現像剤が釈放されて、現像剤が少ない部分と対向する位置に、バイアス電圧の交流成分と位相が反転した交流成分を印加するので、現像スリーブ上のトナーに起因する現像履歴を抑制することができる。   Since the developer on the developing sleeve is released and an alternating current component whose phase is reversed from the alternating current component of the bias voltage is applied to the position facing the portion where there is little developer, the development history caused by the toner on the developing sleeve is reduced. Can be suppressed.

また、現像スリーブ上の現像剤を機械的に掻き落すブレード等に比べて、現像剤へのストレスも発生しない。さらに、現像剤が釈放位置に残っている場合でも、現像剤が補助電極側に飛翔しやすくなるので、現像履歴が抑制できる。   Further, compared to a blade that mechanically scrapes off the developer on the developing sleeve, stress on the developer does not occur. Furthermore, even when the developer remains at the release position, the developer can easily fly to the auxiliary electrode side, so that the development history can be suppressed.

また本発明によれば、前記補助電圧印加部は、前記現像剤担持体に印加される直流成分と同じ直流成分を前記補助電極に印加する。   According to the invention, the auxiliary voltage applying unit applies the same DC component as the DC component applied to the developer carrying member to the auxiliary electrode.

直流成分が、補助電極にトナーが付着する方向に印加されている場合は、補助電極にトナーが蓄積され、電界が印加されにくくなったり、現像スリーブと補助電極との間でトナーが詰まったりする。また、これとは逆極性の直流成分が印加されていると、現像スリーブにトナーが戻りやすく、現像履歴の抑制効果が弱くなる。   When the DC component is applied in the direction in which the toner adheres to the auxiliary electrode, the toner is accumulated on the auxiliary electrode, and it becomes difficult to apply an electric field, or the toner is clogged between the developing sleeve and the auxiliary electrode. . In addition, when a DC component having a polarity opposite to this is applied, the toner easily returns to the developing sleeve, and the effect of suppressing the development history is weakened.

しかし、前記現像剤担持体に印加される直流成分と同じ直流成分を前記補助電極に印加することで、現像剤が、現像スリーブにも補助電極にも付着しにくいので、現像履歴を抑制しつつ、補助電極へのトナー付着が防止できる。   However, by applying the same DC component as the DC component applied to the developer carrier to the auxiliary electrode, the developer is less likely to adhere to the developing sleeve and the auxiliary electrode, so that the development history is suppressed. In addition, toner adhesion to the auxiliary electrode can be prevented.

また本発明によれば、前記補助電極は、前記現像スリーブの回転軸に平行な軸線回りに回転可能に構成される。   According to the invention, the auxiliary electrode is configured to be rotatable around an axis parallel to the rotation axis of the developing sleeve.

これにより、現像剤の流動性が低下した場合であっても、現像スリーブと補助電極との間の現像剤の詰まりを防止できる。   Thereby, even if the fluidity | liquidity of a developer falls, the clogging of the developer between a developing sleeve and an auxiliary electrode can be prevented.

また本発明によれば、式(1)を満たすことで、現像領域で現像スリーブから現像剤を引き離そうとする電界よりも、補助電極近傍で現像剤を現像スリーブから引き離そうとする電界が強くなるため、現像領域で生じた現像履歴が抑制される効果がより大きくなる。   Further, according to the present invention, by satisfying the formula (1), the electric field for separating the developer from the developing sleeve near the auxiliary electrode is stronger than the electric field for separating the developer from the developing sleeve in the developing region. Thus, the effect of suppressing the development history generated in the development area is further increased.

また本発明によれば、式(2)を満たすことで、デューティ比が50%ではない場合であっても、現像領域で現像スリーブから現像剤を引き離そうとする電界よりも、補助電極近傍で現像剤を現像スリーブから引き離そうとする電界が強くなるため、現像領域で生じた現像履歴が抑制される効果がより大きくなる。   Further, according to the present invention, by satisfying the formula (2), even when the duty ratio is not 50%, the development is performed near the auxiliary electrode rather than the electric field for separating the developer from the development sleeve in the development region. Since the electric field for separating the agent from the developing sleeve becomes strong, the effect of suppressing the development history generated in the developing region is further increased.

また本発明によれば、現像履歴を抑制した高品質な画像形成を行うことができる。   Further, according to the present invention, it is possible to perform high-quality image formation with a development history suppressed.

本発明の第1の実施形態である画像形成装置100の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention. 画像形成ステーション部50が備える現像装置1の構成を示す概略図である。2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a developing device 1 provided in an image forming station unit 50. FIG. 第1実施形態の現像装置1において印加されるバイアス波形を示す図である。It is a figure which shows the bias waveform applied in the image development apparatus 1 of 1st Embodiment. 現像領域で現像スリーブ9に印加される電圧と感光体51の電位を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a voltage applied to the developing sleeve 9 and a potential of the photosensitive member 51 in a developing region. 第2実施形態の現像装置1において印加されるバイアス波形を示す図である。It is a figure which shows the bias waveform applied in the developing device 1 of 2nd Embodiment. 現像スリーブ9に印加する電圧と感光体51の表面電位を示す図である。6 is a diagram illustrating a voltage applied to the developing sleeve 9 and a surface potential of the photosensitive member 51. FIG. 第3実施形態の現像装置1において印加されるバイアス波形を示す図である。It is a figure which shows the bias waveform applied in the developing device 1 of 3rd Embodiment.

以下に図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の参照符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

まず、本発明に係る画像形成装置の第1の実施形態の構成について、説明する。図1は、本発明の第1の実施形態である画像形成装置100の構成を示す概略図である。なお、図1は、画像形成装置100の主な構成要素を中心に簡略化して記載された一例である。   First, the configuration of the first embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. Note that FIG. 1 is an example that is simplified and described mainly with respect to main components of the image forming apparatus 100.

画像形成装置100は、静電潜像担持体となる感光体51を複数備え、本実施形態では、イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用、および黒色画像用の4つを備えるカラー画像を形成可能なタンデム方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置100は、ネットワークを介して接続されたPC(Personal Computer)等の各種端末装置から送信される画像データや、スキャナ等の原稿読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて、被転写材(記録媒体)となる用紙Pに対して、カラー画像またはモノクロ画像を形成するプリンタ機能を有するものである。   The image forming apparatus 100 includes a plurality of photoconductors 51 serving as electrostatic latent image carriers. In this embodiment, the image forming apparatus 100 displays color images including four images for yellow image, magenta image, cyan image, and black image. This is a tandem color image forming apparatus that can be formed. The image forming apparatus 100 is based on image data transmitted from various terminal devices such as a PC (Personal Computer) connected via a network and image data read by a document reading device such as a scanner. The printer P has a printer function for forming a color image or a monochrome image on the paper P as a (recording medium).

画像形成装置100は、図1に示すように、用紙Pにトナー画像を形成する機能を有する画像形成ステーション部50(50Y、50M、50C、50B)、当該画像形成ステーション部50で用紙Pに形成されたトナー像を定着させる機能を有する定着装置40、用紙Pを載置する供給トレイ60から画像形成ステーション部50および定着装置40へと用紙Pを搬送する機能を有する搬送部30を備えている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 forms an image on the paper P by the image forming station unit 50 (50Y, 50M, 50C, 50B) having a function of forming a toner image on the paper P. A fixing device 40 having a function of fixing the toner image, and a transport unit 30 having a function of transporting the paper P from the supply tray 60 on which the paper P is placed to the image forming station unit 50 and the fixing device 40. .

画像形成ステーション部50は、イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用および黒色画像用のそれぞれ4つの画像形成ステーション50Y、50M、50C、50Bから構成されている。   The image forming station unit 50 includes four image forming stations 50Y, 50M, 50C, and 50B for yellow image, magenta image, cyan image, and black image, respectively.

具体的には、供給トレイ60と定着装置40との間において、供給トレイ60側から、イエロー画像形成ステーション50Y、マゼンタ画像形成ステーション50M、シアン画像形成ステーション50C、および黒色画像形成ステーション50Bがこの順に配置されている。   Specifically, between the supply tray 60 and the fixing device 40, the yellow image forming station 50Y, the magenta image forming station 50M, the cyan image forming station 50C, and the black image forming station 50B are arranged in this order from the supply tray 60 side. Is arranged.

これら各色の画像形成ステーション50Y、50M、50C、50Bは、それぞれ、トナーの種類以外は、実質的に同一の構成を有しており、各色に対応する画像データに基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒色のトナー画像を形成して、最終的に記録媒体となる用紙P上に転写するものである。   The image forming stations 50Y, 50M, 50C, and 50B for each color have substantially the same configuration except for the type of toner, and yellow, magenta, and cyan are based on image data corresponding to each color. , And a black toner image are formed and transferred onto a paper P that finally becomes a recording medium.

本実施形態の画像形成ステーション部50では、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒色の4色の画像を形成する構成であるが、特にこれら4色に限定せず、例えばシアンおよびマゼンタと同一の色相で濃度がより低いライトシアン(LC)およびライトマゼンタ(Lm)を加えた6色のトナー画像を形成する構成であっても良い。   The image forming station unit 50 according to the present embodiment is configured to form images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black. However, the image forming station unit 50 is not limited to these four colors, and for example, has the same hue as cyan and magenta. It may be configured to form a six-color toner image to which light cyan (LC) and light magenta (Lm) having lower densities are added.

なお、図1における各画像形成ステーションの構成部品の符号については、イエロー画像用の画像形成ステーション50Yを代表として記載し、他の各画像形成ステーション部50M、50C、50Bの構成部品の参照符号は、省略している。   Note that the reference numerals of the component parts of the respective image forming stations in FIG. 1 are described with the image forming station 50Y for yellow images as a representative, and the reference numerals of the constituent parts of the other image forming station units 50M, 50C, 50B are as follows. Omitted.

各画像形成ステーション50Y、50M、50C、50Bは、それぞれ静電潜像が形成される潜像担持体となる感光体51を備え、これらの感光体51の周囲には、周方向に帯電装置52、露光装置53、現像装置1、転写ローラ55、およびクリーニング装置56がそれぞれ配置されている。   Each of the image forming stations 50Y, 50M, 50C, and 50B includes a photoconductor 51 serving as a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a charging device 52 is provided around the photoconductor 51 in the circumferential direction. An exposure device 53, a developing device 1, a transfer roller 55, and a cleaning device 56 are disposed.

感光体51は、OPC(Organic Photoconductor;有機光導電体)等の感光性材料を表面に有する略円筒のドラム形状を呈し、露光装置53の下方に配設され、駆動手段と制御手段によって、所定方向(図中矢印F方向)に回転駆動されるように制御されている。   The photosensitive member 51 has a substantially cylindrical drum shape having a photosensitive material such as OPC (Organic Photoconductor) on the surface, and is disposed below the exposure device 53. The photosensitive member 51 is predetermined by a driving unit and a control unit. It is controlled to be rotated in the direction (the direction of arrow F in the figure).

帯電装置52は、感光体51の表面を所定の電位に均一に帯電するための帯電手段であって、感光体51の上方でその外周面に近接して配置されている。本実施の形態では、接触型のローラ方式の帯電ローラが使用されているが、チャージャー型やブラシ方式、イオン放出帯電方式等の帯電装置を用いてもよい。   The charging device 52 is a charging means for uniformly charging the surface of the photoconductor 51 to a predetermined potential, and is disposed above the photoconductor 51 and in the vicinity of the outer peripheral surface thereof. In this embodiment, a charging roller of a contact type is used, but a charging device such as a charger type, a brush type, or an ion emission charging type may be used.

露光装置53は、画像処理部から出力された画像データに基づいて、帯電装置52にて帯電された感光体51の表面に、レーザ光を照射して露光することにより、当該表面に画像データに応じた静電潜像を書き込む機能を有する。露光装置53は、各画像形成ステーション50Y、50M、50C、50Bに応じて、イエロー、マゼンタ、シアン、または黒色にそれぞれ対応する画像データが入力されることにより、対応する色に応じた静電潜像をそれぞれ形成する。露光装置53としては、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)や、ELやLED等の発光素子をアレイ状に並べた書込み装置(例えば、書込みヘッド)を使用することができる。   The exposure device 53 irradiates the surface of the photoconductor 51 charged by the charging device 52 with laser light based on the image data output from the image processing unit, thereby converting the image data onto the surface. It has a function of writing a corresponding electrostatic latent image. The exposure device 53 receives image data corresponding to yellow, magenta, cyan, or black according to each of the image forming stations 50Y, 50M, 50C, and 50B, so that the electrostatic latent image corresponding to the corresponding color is input. Each image is formed. As the exposure device 53, a laser scanning unit (LSU) including a laser irradiation unit and a reflection mirror, or a writing device (for example, a writing head) in which light emitting elements such as EL and LEDs are arranged in an array can be used. .

現像装置1は、現像剤を担持する現像剤担持体となる現像ローラ3を有している。現像ローラ3は、現像ローラ3と感光体51とが近接し、トナーが感光体51へと移動する現像領域へと現像剤を搬送するように構成される。この現像装置1は、本実施の形態では、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤を用いて、露光装置53によって感光体51表面に形成された静電潜像を現像してトナー像(可視像)を形成する。   The developing device 1 has a developing roller 3 serving as a developer carrying member for carrying the developer. The developing roller 3 is configured such that the developing roller 3 and the photosensitive member 51 are close to each other and the developer is conveyed to a developing region where the toner moves to the photosensitive member 51. In the present embodiment, the developing device 1 uses a two-component developer containing toner and carrier to develop the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 51 by the exposure device 53 to generate a toner image (possible Image).

現像装置1には、各画像形成ステーション50Y、50M、50C、50Bの画像形成に応じて、イエロー、マゼンタ、シアン、または黒色の現像剤が収容されている。これらの現像剤は、帯電された感光体51の表面電位と同極性に帯電されたトナーを含んでいる。なお、感光体51の表面電位の極性および使用するトナーの帯電極性は、正負を問わないが、本実施形態では負(マイナス)とした。   The developing device 1 accommodates yellow, magenta, cyan, or black developer according to the image formation of each of the image forming stations 50Y, 50M, 50C, and 50B. These developers include toner charged to the same polarity as the surface potential of the charged photoreceptor 51. The polarity of the surface potential of the photoconductor 51 and the charging polarity of the toner to be used may be positive or negative, but are negative in this embodiment.

転写ローラ55は、感光体51上に形成されたトナー像を搬送ベルト33にて搬送される用紙P表面に転写するものであり、トナーの帯電極性とは、逆極性(本実施形態では、正(プラス)極性)のバイアス電圧が印加される転写ローラを有している。   The transfer roller 55 transfers the toner image formed on the photosensitive member 51 onto the surface of the paper P conveyed by the conveyance belt 33. The transfer roller 55 has a polarity opposite to the charging polarity of the toner (in this embodiment, the normal polarity). A transfer roller to which a bias voltage of (plus) polarity) is applied.

クリーニング装置56は、用紙Pへのトナー画像転写後に、感光体51の外周面上に残存しているトナーを除去および回収する。本実施形態では、感光体51を挟んで現像装置1と略対向する位置で、かつ感光体51の側方に配置されている。   The cleaning device 56 removes and collects the toner remaining on the outer peripheral surface of the photoreceptor 51 after the toner image is transferred to the paper P. In the present embodiment, the photosensitive member 51 is disposed at a position substantially opposite to the developing device 1 with the photosensitive member 51 interposed therebetween, and on the side of the photosensitive member 51.

搬送部30は、駆動ローラ31、従動ローラ32、および搬送ベルト33を備え、各画像形成ステーション50Y、50M、50C、50Bにおいて、各色のトナー像が転写される用紙Pを搬送する。搬送部30は、無端状の搬送ベルト33が駆動ローラ31と従動ローラ32との間に張架された構成となっており、供給トレイ60から給紙された用紙Pを各画像形成ステーション50Y、50M、50C、50Bへと順に搬送する。   The conveyance unit 30 includes a driving roller 31, a driven roller 32, and a conveyance belt 33, and conveys the paper P on which the toner images of each color are transferred at the image forming stations 50Y, 50M, 50C, and 50B. The transport unit 30 has a configuration in which an endless transport belt 33 is stretched between the driving roller 31 and the driven roller 32, and the paper P fed from the supply tray 60 is fed to each image forming station 50Y, Transport to 50M, 50C, 50B in order.

定着装置40は、加熱ローラ41および加圧ローラ42を備え、これらが当接する定着ニップ部に用紙Pを搬送することで、用紙P上に転写されたトナー像を熱圧着して用紙Pに定着させる。   The fixing device 40 includes a heating roller 41 and a pressure roller 42, and conveys the paper P to a fixing nip portion where the heating roller 41 and the pressure roller 42 abut, thereby fixing the toner image transferred onto the paper P by thermocompression bonding to the paper P. Let

このように構成された画像形成装置100では、搬送部30によって搬送される用紙Pは、各画像形成ステーション50Y、50M、50C、50Bの感光体51との対向位置を通過する際に、それら対向位置において、搬送ベルト33を介して下方に配置された転写ローラ55による転写電界の作用にて、各感光体51上のトナー像が順次用紙P上に転写される。これによって、各色のトナー像が用紙P上に重なり合うように転写され、用紙P上に所望のフルカラートナー像が形成される。こうしてトナー像が転写された用紙Pは、定着装置40によってトナー像の定着処理が行われた後に、排紙トレイに送出される。   In the image forming apparatus 100 configured as described above, the sheet P conveyed by the conveying unit 30 is opposed to the image forming stations 50Y, 50M, 50C, and 50B when they pass through the positions facing the photoreceptor 51. At the position, the toner images on the respective photoreceptors 51 are sequentially transferred onto the paper P by the action of the transfer electric field by the transfer roller 55 disposed below via the transport belt 33. As a result, the toner images of the respective colors are transferred so as to overlap on the paper P, and a desired full-color toner image is formed on the paper P. The paper P onto which the toner image has been transferred in this manner is subjected to a toner image fixing process by the fixing device 40 and then sent to a paper discharge tray.

次に、現像装置1の構成について説明する。図2は、図1に示す画像形成ステーション部50が備える現像装置1の構成を示す概略図である。なお、図2では、現像装置1の主な構成要素を中心に簡略化して記載した一例である。   Next, the configuration of the developing device 1 will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of the developing device 1 provided in the image forming station unit 50 shown in FIG. FIG. 2 shows an example in which the main components of the developing device 1 are simplified and described.

図2に示すように、現像装置1は、上述の現像ローラ3に加えて、現像ローラ3上の現像剤の層厚を規制する規制部材となる規制ブレード6と、現像剤を現像ローラ3に搬送すると共に現像剤の撹拌を行う撹拌、搬送部材となる一対の撹拌搬送スクリュー4、5と、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤を収容する現像槽2とを備える。   As shown in FIG. 2, in addition to the above-described developing roller 3, the developing device 1 includes a regulating blade 6 that serves as a regulating member that regulates the layer thickness of the developer on the developing roller 3, and the developer on the developing roller 3. A pair of agitating and conveying screws 4 and 5 serving as a conveying member and an agitating and agitating member for conveying and developing the developer, and a developing tank 2 for storing a two-component developer containing toner and a carrier are provided.

現像槽2には、一対の撹拌搬送スクリュー4、5が、その回転軸が略平行となるように配設されている。これらの撹拌搬送スクリュー4、5の間には、軸線方向の両端部側を除いて現像槽2内を仕切る隔壁7が設けられている。このように現像槽2内に隔壁7を設けることによって、現像槽2内には、隔壁7を境にして独立した現像剤の搬送路が形成される。そして、現像装置1は、現像槽2内に収容される現像剤中のトナーが当該現像槽2に配設された撹拌搬送スクリュー4、5の撹拌動作によって、キャリアと共に撹拌されて摩擦帯電されるようになっている。   In the developing tank 2, a pair of agitating and conveying screws 4 and 5 are arranged so that their rotational axes are substantially parallel. A partition wall 7 is provided between the agitating and conveying screws 4 and 5 to partition the inside of the developing tank 2 except for both end sides in the axial direction. By providing the partition wall 7 in the developing tank 2 in this way, an independent developer transport path is formed in the developing tank 2 with the partition wall 7 as a boundary. In the developing device 1, the toner in the developer accommodated in the developing tank 2 is agitated with the carrier by the agitating operation of the agitating and conveying screws 4 and 5 disposed in the developing tank 2 and is frictionally charged. It is like that.

また、現像槽2における感光体51と対向する位置には、現像用開口Qが設けられており、現像ローラ3は、感光体51との間に現像ギャップ(0.3〜1.0mm程度)を設けて、現像槽2の開口Qより一部を露出させた状態となるように現像槽2に配設されている。   Further, a developing opening Q is provided at a position facing the photosensitive member 51 in the developing tank 2, and a developing gap (about 0.3 to 1.0 mm) is provided between the developing roller 3 and the photosensitive member 51. Is provided in the developing tank 2 so that a part is exposed from the opening Q of the developing tank 2.

現像ローラ3は、周方向に沿って複数の磁極部材が並設されるように含むマグネットローラ8と、当該マグネットローラ8に対して一定方向(図2における矢符G方向)に回転自在に外嵌された略円筒形状のアルミニウム合金および黄銅等で形成された非磁性の現像スリーブ9とを有しており、現像スリーブ9は、制御手段、駆動手段によって、所定方向(図2における矢符G方向)に回転駆動されるように構成されている。   The developing roller 3 includes a magnet roller 8 including a plurality of magnetic pole members arranged in parallel along the circumferential direction, and is rotatably attached to the magnet roller 8 in a fixed direction (the arrow G direction in FIG. 2). And a non-magnetic developing sleeve 9 formed of a substantially cylindrical aluminum alloy and brass or the like, which is fitted in a predetermined direction (an arrow G in FIG. 2) by a control means and a driving means. Direction).

現像剤は、トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤である。この現像剤は、マグネットの磁力により現像スリーブ9表面に吸着され、現像スリーブ9の回転方向Gに沿って現像スリーブ9上を搬送される。このとき、キャリアは、マグネットローラ8の磁力によって現像スリーブ9表面に吸着されて磁気ブラシを形成し、トナーは、摩擦帯電することで、クーロン力によりキャリアに付着する。   The developer is a two-component developer containing toner and a magnetic carrier. The developer is attracted to the surface of the developing sleeve 9 by the magnetic force of the magnet, and is conveyed on the developing sleeve 9 along the rotation direction G of the developing sleeve 9. At this time, the carrier is attracted to the surface of the developing sleeve 9 by the magnetic force of the magnet roller 8 to form a magnetic brush, and the toner adheres to the carrier by Coulomb force by frictional charging.

また、現像用開口Qにおける現像スリーブ9の回転方向Gの上流側には、規制ブレード6の先端部が現像スリーブ9に対向するように配置されている。規制ブレード6は、本実施の形態では、現像ローラ3表面に形成された現像剤の層厚を規制するように構成されている。   Further, on the upstream side in the rotation direction G of the developing sleeve 9 in the developing opening Q, the tip end portion of the regulating blade 6 is disposed so as to face the developing sleeve 9. In the present embodiment, the regulating blade 6 is configured to regulate the layer thickness of the developer formed on the surface of the developing roller 3.

本実施形態における現像装置1をこのような構成とすることにより、現像装置1は、感光体51と対向する位置に一定量の現像剤を供給し、この対向位置に供給された現像剤のうちのトナーが、静電気力によって感光体51に吸引され、感光体51に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。また、対向位置へと供給された現像剤のうち、キャリアおよび現像に供されなかったトナーが現像スリーブ9の回転によって、再び現像槽2内に戻されるようになっている。   By configuring the developing device 1 in this embodiment in such a configuration, the developing device 1 supplies a certain amount of developer to a position facing the photoconductor 51, and among the developers supplied to the facing position, The toner is attracted to the photoconductor 51 by electrostatic force, and the electrostatic latent image formed on the photoconductor 51 is developed to form a toner image. Of the developer supplied to the opposite position, the carrier and the toner that has not been developed are returned to the developing tank 2 again by the rotation of the developing sleeve 9.

本実施形態の現像装置1は、振動バイアス電圧を現像ローラ3の現像スリーブ9に印加するバイアス電圧印加手段となるバイアス電圧印加部10を備える。振動バイアス電圧は、現像スリーブ9と感光体51との間の電位差が、連続的かつ周期的に変化するように印加される。   The developing device 1 according to the present embodiment includes a bias voltage application unit 10 serving as a bias voltage applying unit that applies a vibration bias voltage to the developing sleeve 9 of the developing roller 3. The vibration bias voltage is applied so that the potential difference between the developing sleeve 9 and the photosensitive member 51 changes continuously and periodically.

印加される振動バイアス電圧は、帯電されたトナーに対して現像スリーブ9から感光体51に向かう方向の力を及ぼし得る現像側電位と、帯電されたトナーに対して感光体51から現像スリーブ9に向かう方向の力を及ぼし得る逆現像側電位とが交互に切り替わる交番電圧である。   The applied vibration bias voltage includes a development-side potential that can exert a force in a direction from the developing sleeve 9 toward the photosensitive member 51 with respect to the charged toner, and the photosensitive member 51 to the developing sleeve 9 with respect to the charged toner. This is an alternating voltage at which the reverse development side potential that can exert a force in the direction of switching is alternately switched.

本実施形態の現像装置1は、補助電極11をさらに備える。
補助電極11は、現像スリーブ9の外表面近傍に配置され、マグネットローラ8の磁極のうち、磁性が同じである2つの磁極の中間位置と対向する位置に配置する。補助電極11と現像スリーブ9との距離をd2は、感光体51と現像スリーブ9との最近接距離d1と同程度である。具体的には、d1=d2=0.5mm程度にするのが適当である。
The developing device 1 of this embodiment further includes an auxiliary electrode 11.
The auxiliary electrode 11 is disposed in the vicinity of the outer surface of the developing sleeve 9, and is disposed at a position opposite to an intermediate position between two magnetic poles having the same magnetism among the magnetic poles of the magnet roller 8. The distance d2 between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 is approximately the same as the closest distance d1 between the photosensitive member 51 and the developing sleeve 9. Specifically, it is appropriate to set d1 = d2 = about 0.5 mm.

マグネットローラ8において、同極の2つの磁極(たとえばN極)の中間位置付近は、いわゆる釈放位置であり、それぞれの磁極による磁力が反発し、現像スリーブ9上のキャリアは現像スリーブ9から離れる方向に力が加わる。このため、補助電極11が配置された付近の現像スリーブ9上にはキャリアが無い状態となる。   In the magnet roller 8, the middle position between two magnetic poles having the same polarity (for example, the N pole) is a so-called release position, in which the magnetic force from each magnetic pole repels and the carrier on the developing sleeve 9 moves away from the developing sleeve 9. Power is added to. Therefore, there is no carrier on the developing sleeve 9 near the auxiliary electrode 11.

補助電極11は、回転可能で表層部分が伝導性を有する部材で構成される。材質としては、アルミニウムなどの金属が使用できる。補助電極11を回転可能とすることで、現像剤が劣化して流動性が低下したような場合に、補助電極11と現像スリーブ9との間でトナーやキャリアが詰まることを防ぐ。   The auxiliary electrode 11 is made of a member that can rotate and has a conductive surface layer portion. As a material, a metal such as aluminum can be used. By making the auxiliary electrode 11 rotatable, it is possible to prevent the toner and the carrier from being clogged between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 when the developer deteriorates and the fluidity is lowered.

現像装置1は、補助電圧を補助電極11に印加する補助電圧印加手段となる補助電圧印加部12を備える。印加される補助電圧は、現像スリーブ9に印加される振動バイアス電圧の波形と同じ波形で、位相が反転した交流電圧である。   The developing device 1 includes an auxiliary voltage application unit 12 serving as auxiliary voltage application means for applying an auxiliary voltage to the auxiliary electrode 11. The applied auxiliary voltage is an AC voltage having the same waveform as the waveform of the vibration bias voltage applied to the developing sleeve 9 and having the phase inverted.

図3は、第1実施形態の現像装置1において印加されるバイアス波形を示す図である。図3(a)は、振動バイアス電圧の波形を示し、図3(b)は、補助電圧の波形を示し、図3(c)は、補助電極11と現像スリーブ9との間の電位差を示す。なお、図3では、いずれの波形図においても、下向きが正(プラス)である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a bias waveform applied in the developing device 1 of the first embodiment. 3A shows the waveform of the vibration bias voltage, FIG. 3B shows the waveform of the auxiliary voltage, and FIG. 3C shows the potential difference between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9. . In FIG. 3, the downward direction is positive (plus) in any waveform diagram.

振動バイアス電圧は、たとえば図3(a)に示すように、−450Vの直流成分(VdcB)に、ピーク・ツー・ピーク電圧(Vpp)が1kVで周波数8kHz、デューティ比50%の矩形波の交流成分(VacB)を重畳して現像スリーブ9に印加している。直流成分(Vdc)は、画像濃度を一定に保つために調整されるので、−450Vは標準的な値である。   For example, as shown in FIG. 3 (a), the vibration bias voltage is a -450V DC component (VdcB), a peak-to-peak voltage (Vpp) of 1 kV, a frequency of 8 kHz, and a duty ratio of 50%. The component (VacB) is superimposed and applied to the developing sleeve 9. Since the direct current component (Vdc) is adjusted to keep the image density constant, -450 V is a standard value.

補助電圧は、たとえば図3(b)に示すように、−450Vの直流成分(VdcM)に、ピーク・ツー・ピーク電圧(Vpp)が1kVで周波数8kHz、デューティ比50%の矩形波の交流成分(VacM)を重畳して補助電極11に印加している。   As shown in FIG. 3B, for example, the auxiliary voltage is a -450V direct current component (VdcM), a peak-to-peak voltage (Vpp) of 1 kV, a frequency of 8 kHz, and a duty ratio of 50%. (VacM) is superimposed and applied to the auxiliary electrode 11.

現像スリーブに印加される電圧の波形と比較すると、位相が反転した波形が印加されている。直流成分(VdcM)は振動バイアス電圧と同じ−450Vとする。なお、現像スリーブ9に印加される振動バイアス電圧の直流成分(VdcB)は、濃度を一定に保つために調整されるので、補助電極11に印加される直流成分(VdcM)もVdcBと同じになるように調整される。   Compared with the waveform of the voltage applied to the developing sleeve, a waveform having an inverted phase is applied. The direct current component (VdcM) is set to −450 V, which is the same as the vibration bias voltage. Since the DC component (VdcB) of the vibration bias voltage applied to the developing sleeve 9 is adjusted to keep the density constant, the DC component (VdcM) applied to the auxiliary electrode 11 is also the same as VdcB. To be adjusted.

現像スリーブ9表面から感光体51にトナーが飛翔して現像が行われる、現像用開口Qの領域(現像領域)で現像スリーブ9に印加される電圧と感光体51の電位を図4に示す。感光体51の画像部の電位をVL、非画像部の電位をV0とすると、現像スリーブ9上のトナーを感光体51に移動させる方向にかかる現像側電位は、画像部では|V1−V0|となり、非画像部では|V1−VL|となる。このために現像スリーブ9から離れるトナーと現像スリーブ9に残るトナーの割合が画像部と非画像部では異なることになり、現像スリーブ9に現像履歴が残ってしまう。   FIG. 4 shows the voltage applied to the developing sleeve 9 and the potential of the photosensitive member 51 in the region of the developing opening Q (developing region) where the toner flies from the surface of the developing sleeve 9 to the photosensitive member 51 and development is performed. Assuming that the potential of the image portion of the photosensitive member 51 is VL and the potential of the non-image portion is V0, the developing-side potential in the direction in which the toner on the developing sleeve 9 is moved to the photosensitive member 51 is | V1-V0 | Thus, in the non-image portion, | V1-VL |. For this reason, the ratio of the toner leaving the developing sleeve 9 and the toner remaining in the developing sleeve 9 is different between the image portion and the non-image portion, and the development history remains in the developing sleeve 9.

具体的には、V0=−600V、VL=−100Vとすると、V1=−950Vであることから画像部では|V1−V0|=850V、非画像部では|V1−VL|=350Vとなり、この差が現像スリーブ9上の現像履歴の原因となる。   Specifically, if V0 = −600V and VL = −100V, V1 = −950V, so that | V1−V0 | = 850V in the image portion and | V1−VL | = 350V in the non-image portion. The difference causes the development history on the development sleeve 9.

補助電極11と現像スリーブ9との間の電位差は、図3(c)に示すように、図3(b)の電圧から図3(a)の電圧を引いた電圧になる。具体的には、交流成分は周波数8kHz、デューティ比50%、ピーク・ツー・ピーク電圧(Vpp)が2kVであり、直流成分はゼロである。現像スリーブ9から補助電極11に向かう方向にかかる電位差はVpp分となるので、この場合は1kVである。   The potential difference between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 is a voltage obtained by subtracting the voltage of FIG. 3A from the voltage of FIG. 3B as shown in FIG. Specifically, the AC component has a frequency of 8 kHz, a duty ratio of 50%, a peak-to-peak voltage (Vpp) of 2 kV, and the DC component is zero. Since the potential difference applied in the direction from the developing sleeve 9 toward the auxiliary electrode 11 is Vpp, it is 1 kV in this case.

補助電極11に対向する現像スリーブ9上には、キャリアはなく、現像スリーブ9に付着したトナーが残った状態となっている。補助電極11と現像スリーブ9との距離は、感光体51と現像スリーブ9との距離と同じであるので、補助電極11に対向する領域の現像スリーブ9上のトナーに対しては、現像領域よりも強い電界の力によって、補助電極11側に引き寄せられる力が加わる。したがって、現像領域で現像スリーブ9上のトナーを感光体51に移動させる方向にかかる逆現像側電位による力よりも大きい力が加わるので、現像領域での現像履歴を解消することができる。   There is no carrier on the developing sleeve 9 facing the auxiliary electrode 11, and the toner adhering to the developing sleeve 9 remains. Since the distance between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 is the same as the distance between the photoconductor 51 and the developing sleeve 9, the toner on the developing sleeve 9 in the region facing the auxiliary electrode 11 is more developed than the developing region. The force attracted to the auxiliary electrode 11 side is applied by the strong electric field force. Accordingly, since a force larger than the force due to the reverse development side potential applied in the direction of moving the toner on the developing sleeve 9 to the photosensitive member 51 is applied in the developing region, the development history in the developing region can be eliminated.

このような構成により、ブレード等による現像スリーブ9上のトナーのかきとりとは異なり、現像スリーブ9に対する機械的なストレスが発生しない。   With such a configuration, unlike the scraping of the toner on the developing sleeve 9 by a blade or the like, mechanical stress on the developing sleeve 9 does not occur.

直流成分が、補助電極11にトナーが付着する方向に印加されると、補助電極11にトナーが蓄積され、電界が印加されにくくなったり、現像スリーブ9と補助電極11との間でトナーが詰まってしまう。   When the DC component is applied in the direction in which the toner adheres to the auxiliary electrode 11, the toner is accumulated in the auxiliary electrode 11, and it becomes difficult to apply an electric field, or the toner is clogged between the developing sleeve 9 and the auxiliary electrode 11. End up.

また、直流成分が、逆方向に印加されていると、現像スリーブ9上にトナーが戻りやすく、現像履歴の改善効果が弱くなる。このため、トナーが現像スリーブ9にも補助電極11にも戻りにくいように現像スリーブ9に印加する直流成分と補助電極11に印加する直流成分とを同じにしている。   Further, when the DC component is applied in the reverse direction, the toner easily returns onto the developing sleeve 9 and the effect of improving the development history is weakened. For this reason, the DC component applied to the developing sleeve 9 and the DC component applied to the auxiliary electrode 11 are made the same so that the toner does not easily return to the developing sleeve 9 and the auxiliary electrode 11.

また、現像剤の劣化によって現像剤の流動性が低下すると、マグネットローラ8の同極部での磁気反発によるキャリアの離脱状態が低下する場合がある。このようなキャリアが釈放位置にわずかに残っている場合でも、現像スリーブ9と補助電極11との間の交流電界によって、キャリアとトナーがともに飛翔するため、現像スリーブ9から現像剤が一旦離れることになり、現像履歴の発生が抑制される。   Further, when the developer fluidity is lowered due to the deterioration of the developer, the carrier detachment state due to the magnetic repulsion at the same pole portion of the magnet roller 8 may be lowered. Even when such a carrier remains slightly in the release position, the carrier and the toner fly together due to the alternating electric field between the developing sleeve 9 and the auxiliary electrode 11, so that the developer once leaves the developing sleeve 9. Thus, the development history is suppressed.

補助電極11と現像スリーブ9との距離d2が、感光体51と現像スリーブ9との距離d1と異なる構成では、補助電極11近傍で現像スリーブ9上のトナーに働く電界が、現像領域で現像スリーブ9上のトナーに働く電界よりも大きければ現像履歴を抑制できる。電界は上記電圧を距離で割ることで計算できるので、現像履歴を解消する効果が大きい条件は、|V1−VL|/d1<Vpp/d2である。   When the distance d2 between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 is different from the distance d1 between the photosensitive member 51 and the developing sleeve 9, the electric field acting on the toner on the developing sleeve 9 in the vicinity of the auxiliary electrode 11 causes the developing sleeve in the developing region. If the electric field acting on the toner on the toner 9 is larger than that, the development history can be suppressed. Since the electric field can be calculated by dividing the voltage by the distance, a condition that has a large effect of eliminating the development history is | V1-VL | / d1 <Vpp / d2.

次に本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態では補助電極11に印加するピーク・ツー・ピーク電圧を現像スリーブ9に印加するピーク・ツー・ピーク電圧と同じとしたが、本実施形態では、補助電極11に印加するピーク・ツー・ピーク電圧(VppB)と現像スリーブ9に印加するピーク・ツー・ピーク電圧(VppM)とを異ならせている。
現像スリーブ9に印加される電圧と補助電極11の構成は第1実施形態と同じである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the peak-to-peak voltage applied to the auxiliary electrode 11 is the same as the peak-to-peak voltage applied to the developing sleeve 9, but in this embodiment, the peak-to-peak voltage applied to the auxiliary electrode 11 is the same. The peak voltage (VppB) is different from the peak-to-peak voltage (VppM) applied to the developing sleeve 9.
The voltage applied to the developing sleeve 9 and the configuration of the auxiliary electrode 11 are the same as those in the first embodiment.

図5は、第2実施形態の現像装置1において印加されるバイアス波形を示す図である。図5(a)は、振動バイアス電圧の波形を示し、図5(b)は、補助電圧の波形を示し、図5(c)は、補助電極11と現像スリーブ9との間の電位差を示す。なお、図5では、いずれの波形図においても、下向きが正(プラス)である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a bias waveform applied in the developing device 1 of the second embodiment. 5A shows the waveform of the vibration bias voltage, FIG. 5B shows the waveform of the auxiliary voltage, and FIG. 5C shows the potential difference between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9. . In FIG. 5, the downward direction is positive (plus) in any waveform diagram.

図5(a)に示すように、振動バイアス電圧は、−450Vの直流成分(VdcB)に、ピーク・ツー・ピーク電圧(Vpp)が1kVで周波数8kHz、デューティ比50%の矩形波の交流成分(VacB)を重畳して現像スリーブ9に印加している。図5(b)に示すように、補助電圧は、ピーク・ツー・ピーク電圧(Vpp)が800Vで周波数8kHz、デューティ比50%の矩形波の交流成分(VacB)を重畳して補助電極11に印加している。   As shown in FIG. 5 (a), the vibration bias voltage is a -450V DC component (VdcB), a peak-to-peak voltage (Vpp) of 1 kV, a frequency of 8 kHz, and a duty ratio of 50%. (VacB) is superimposed and applied to the developing sleeve 9. As shown in FIG. 5B, the auxiliary voltage is applied to the auxiliary electrode 11 by superimposing a rectangular wave AC component (VacB) having a peak-to-peak voltage (Vpp) of 800 V, a frequency of 8 kHz, and a duty ratio of 50%. Applied.

補助電極11と現像スリーブ9との間の電位差は、図5(c)に示すように、図5(b)の電圧から図5(a)の電圧を引いた電圧になる。具体的には、交流成分は周波数8kHz、デューティ比50%、ピーク・ツー・ピーク電圧(Vpp)がVppBとVppMを加えた1.8kVであり、直流成分はゼロである。現像スリーブ9から補助電極11に向かう方向にかかる電位差は(VppB+VppM)/2となるので、この場合は900Vである。   As shown in FIG. 5C, the potential difference between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 is a voltage obtained by subtracting the voltage in FIG. 5A from the voltage in FIG. 5B. Specifically, the AC component has a frequency of 8 kHz, a duty ratio of 50%, a peak-to-peak voltage (Vpp) of 1.8 kV obtained by adding VppB and VppM, and the DC component is zero. Since the potential difference in the direction from the developing sleeve 9 toward the auxiliary electrode 11 is (VppB + VppM) / 2, in this case, it is 900V.

補助電極11と現像スリーブ9との距離は、感光体51と現像スリーブ9との距離と同じであるので、補助電極11に対向する領域の現像スリーブ9上のトナーに対しては、現像領域よりも強い電界の力によって、補助電極11側に引き寄せられる力が加わる。したがって、現像領域で現像スリーブ9上のトナーを感光体51に移動させる方向にかかる逆現像側電位による力よりも大きい力が加わるので、現像領域での現像履歴を抑制することができる。   Since the distance between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 is the same as the distance between the photoconductor 51 and the developing sleeve 9, the toner on the developing sleeve 9 in the region facing the auxiliary electrode 11 is more developed than the developing region. The force attracted to the auxiliary electrode 11 side is applied by the strong electric field force. Accordingly, a force greater than the force due to the reverse development side potential applied in the direction in which the toner on the developing sleeve 9 is moved to the photosensitive member 51 in the developing region is applied, so that the development history in the developing region can be suppressed.

ここで、補助電極11と現像スリーブ9との距離d2が、感光体51と現像スリーブ9との距離d1と異なる構成では、補助電極11の近傍で現像スリーブ9上のトナーに働く電界が、現像領域で現像スリーブ9上のトナーに働く電界よりも大きければ、現像履歴を抑制できる。電界は、上記の電圧を距離で割ることで計算できるので、現像履歴を抑制する効果が大きい条件は、|V1−VL|/d1<(VppB+VppM)/(2×d2)である。   Here, in a configuration in which the distance d2 between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 is different from the distance d1 between the photosensitive member 51 and the developing sleeve 9, the electric field acting on the toner on the developing sleeve 9 near the auxiliary electrode 11 develops. If it is larger than the electric field acting on the toner on the developing sleeve 9 in the region, the development history can be suppressed. Since the electric field can be calculated by dividing the above voltage by the distance, the condition that has a great effect of suppressing the development history is | V1−VL | / d1 <(VppB + VppM) / (2 × d2).

次に第3実施形態について説明する。第1実施形態、第2実施形態では、現像スリーブ9に印加される振動バイアス波形が、デューティ比50%の矩形波であったが、第3実施形態では、現像スリーブ9に印加する波形として、デューティ比を50%ではない構成とする。   Next, a third embodiment will be described. In the first embodiment and the second embodiment, the vibration bias waveform applied to the developing sleeve 9 is a rectangular wave having a duty ratio of 50%. However, in the third embodiment, as a waveform applied to the developing sleeve 9, The duty ratio is not 50%.

デューティ比は、現像スリーブ9から感光体51にトナーを移動させる方向に電圧が印加される時間をT1、逆方向に印加される時間をT2とした場合に、T1/(T1+T2)で定義される。   The duty ratio is defined as T1 / (T1 + T2), where T1 is the time during which the voltage is applied in the direction in which the toner is moved from the developing sleeve 9 to the photoconductor 51 and T2 is the time during which the voltage is applied in the reverse direction. .

デューティ比が50%より小さい場合について説明する。
振動バイアス電圧のデューティ比を小さくことで、キャリア付着とトナーかぶりを低減することができる。
A case where the duty ratio is smaller than 50% will be described.
By reducing the duty ratio of the vibration bias voltage, carrier adhesion and toner fog can be reduced.

静電潜像の非画像部に関して、逆現像側電位を、現像側電位よりも小さくすることによって、キャリア付着を減少させることができる。   With respect to the non-image portion of the electrostatic latent image, carrier adhesion can be reduced by making the reverse development side potential smaller than the development side potential.

かぶりについては、逆現像側電位の印加時間を長くすることによって、増加を抑えることができる。   The increase in fog can be suppressed by lengthening the application time of the reverse development side potential.

図6は、現像スリーブ9に印加する電圧と感光体51の表面電位を示す図である。交流成分は周波数8kHz、デューティ比40%、ピーク・ツー・ピーク電圧は1kVであり、直流成分は−450Vである。デューティ比が50%でない場合、平均値を直流としている。この場合、V1=−1050V、V2=−50Vである。   FIG. 6 is a diagram showing the voltage applied to the developing sleeve 9 and the surface potential of the photoreceptor 51. The AC component has a frequency of 8 kHz, a duty ratio of 40%, a peak-to-peak voltage of 1 kV, and a DC component of −450 V. When the duty ratio is not 50%, the average value is DC. In this case, V1 = −1050V and V2 = −50V.

V0=−600V、VL=−100Vとすると、画像部では|V1−V0|=950V、非画像部では|V1−VL|=450Vとなり、この差が現像スリーブ9上のトナーによる現像履歴の原因になっている。   When V0 = −600V and VL = −100V, | V1−V0 | = 950V in the image portion and | V1−VL | = 450V in the non-image portion, and this difference causes the development history due to the toner on the developing sleeve 9. It has become.

図7は、第3実施形態の現像装置1において印加されるバイアス波形を示す図である。図7(a)は、振動バイアス電圧の波形を示し、図7(b)は、補助電圧の波形を示し、図7(c)は、補助電極11と現像スリーブ9との間の電位差を示す。なお、図7では、いずれの波形図においても、下向きが正(プラス)である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a bias waveform applied in the developing device 1 of the third embodiment. 7A shows the waveform of the vibration bias voltage, FIG. 7B shows the waveform of the auxiliary voltage, and FIG. 7C shows the potential difference between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9. . In FIG. 7, the downward direction is positive (plus) in any waveform diagram.

現像スリーブ9から補助電極11に向かう方向にかかる電位差は、(1−Duty)×(VppB+VppM)となるので、本実施形態の場合は、1080Vである。この電圧は、現像領域で現像スリーブ9上のトナーを感光体51に移動させる方向にかかる電圧より大きくなるので、補助電極11と現像スリーブ9との距離d2が、感光体51と現像スリーブ9との距離d1と同じ構成では、現像領域での現像履歴を抑制することができる。   Since the potential difference in the direction from the developing sleeve 9 toward the auxiliary electrode 11 is (1−Duty) × (VppB + VppM), in this embodiment, it is 1080V. Since this voltage is larger than the voltage applied in the direction in which the toner on the developing sleeve 9 is moved to the photosensitive member 51 in the developing region, the distance d2 between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 is the distance between the photosensitive member 51 and the developing sleeve 9. With the same configuration as the distance d1, the development history in the development area can be suppressed.

さらに、補助電極11と現像スリーブ9との距離d2が、感光体51と現像スリーブ9との距離d1と異なる構成では、補助電極11近傍で現像スリーブ9上のトナーに働く電界が、現像領域で現像スリーブ9上トのナーに働く電界よりも大きければ現像履歴を抑制できる。電界は上記電圧を距離で割ることで計算できるので、現像履歴を抑制する効果が大きい条件は、|V1−VL|/d1<(1−Duty)×(VppB+VppM)/d2である。   Further, in the configuration in which the distance d2 between the auxiliary electrode 11 and the developing sleeve 9 is different from the distance d1 between the photosensitive member 51 and the developing sleeve 9, the electric field acting on the toner on the developing sleeve 9 near the auxiliary electrode 11 is generated in the developing region. If it is larger than the electric field acting on the toner on the developing sleeve 9, the development history can be suppressed. Since the electric field can be calculated by dividing the voltage by the distance, a condition that has a large effect of suppressing the development history is | V1−VL | / d1 <(1−Duty) × (VppB + VppM) / d2.

1 現像装置
3 現像ローラ
8 マグネットローラ
9 現像スリーブ
10 バイアス電圧印加部
11 補助電極
12 補助電圧印加部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing apparatus 3 Developing roller 8 Magnet roller 9 Developing sleeve 10 Bias voltage application part 11 Auxiliary electrode 12 Auxiliary voltage application part

Claims (6)

直流成分に交流成分を重畳したバイアス電圧が印加される現像剤担持体と、静電潜像が形成される静電潜像担持体とを備え、形成された静電潜像をトナーによって現像する現像装置において、
現像剤担持体は、周方向に沿って複数の磁極部材が配置されるマグネットローラと、マグネットローラに外嵌され、回転可能に構成される現像スリーブとを有し、
前記マグネットローラの釈放位置に対向する位置であって、前記現像スリーブ表面から所定の間隔を空けた位置に配置される補助電極と、
前記バイアス電圧の交流成分と位相が反転した交流成分を前記補助電極に印加する補助電圧印加部とを備えることを特徴とする現像装置。
A developer carrying member to which a bias voltage in which an alternating current component is superimposed on a direct current component is applied, and an electrostatic latent image carrying member on which an electrostatic latent image is formed are developed, and the formed electrostatic latent image is developed with toner. In the developing device,
The developer carrier has a magnet roller in which a plurality of magnetic pole members are arranged along the circumferential direction, and a developing sleeve that is externally fitted to the magnet roller and configured to be rotatable.
An auxiliary electrode disposed at a position facing the release position of the magnet roller and spaced from the developing sleeve surface by a predetermined distance;
A developing device, comprising: an auxiliary voltage application unit that applies an alternating current component whose phase is inverted to an alternating current component of the bias voltage to the auxiliary electrode.
前記補助電圧印加部は、前記現像剤担持体に印加される直流成分と同じ直流成分を前記補助電極に印加することを特徴とする請求項1記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the auxiliary voltage applying unit applies the same DC component as the DC component applied to the developer carrier to the auxiliary electrode. 前記補助電極は、前記現像スリーブの回転軸に平行な軸線回りに回転可能に構成されることを特徴とする請求項1または2記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the auxiliary electrode is configured to be rotatable around an axis parallel to a rotation axis of the developing sleeve. 前記現像剤担持体から前記静電潜像担持体へトナーが移動する方向に印加されるバイアス電圧のピーク電圧をV1、前記静電潜像担持体の画像部電位をVL、前記現像剤担持体と前記静電潜像担持体との最近接距離をd1、前記現像剤担持体と前記補助電極部材との最近接距離をd2、前記現像剤担持体に印加されるピーク・ツー・ピーク電圧をVppB、前記補助電極に印加されるピーク・ツー・ピーク電圧をVppMとしたとき、
下記式(1)を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の現像装置。
|V1−VL|/d1 < (VppB+VppM)/(2×d2) …(1)
The peak voltage of the bias voltage applied in the direction in which the toner moves from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier is V1, the image portion potential of the electrostatic latent image carrier is VL, and the developer carrier. D1 is the closest distance between the electrostatic latent image carrier and the electrostatic latent image carrier, d2 is the closest distance between the developer carrier and the auxiliary electrode member, and the peak-to-peak voltage applied to the developer carrier is When VppB and the peak-to-peak voltage applied to the auxiliary electrode is VppM,
The developing device according to claim 1, wherein the following expression (1) is satisfied.
| V1-VL | / d1 <(VppB + VppM) / (2 × d2) (1)
前記現像剤担持体から前記静電潜像担持体にトナーを移動させる方向に電圧が印加される時間をT1、前記静電潜像担持体から前記現像剤担持体にトナーを移動させる方向に電圧が印加される時間をT2とし、前記現像剤担持体に印加される前記バイアス電圧のデューティ比DをT1/(T1+T2)とし、
前記現像剤担持体から前記静電潜像担持体へトナーが移動する方向に印加されるバイアス電圧のピーク電圧をV1、前記静電潜像担持体の画像部電位をVL、前記現像剤担持体と前記静電潜像担持体との最近接距離をd1、前記現像剤担持体と前記補助電極部材との最近接距離をd2、前記現像剤担持体に印加されるピーク・ツー・ピーク電圧をVppB、前記補助電極に印加されるピーク・ツー・ピーク電圧をVppMとしたとき、
下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の現像装置。
|V1−VL|/d1<(1−D)×(VppB+VppM)/d2 …(2)
The time during which the voltage is applied in the direction in which the toner is moved from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier is T1, and the voltage in the direction in which the toner is moved from the electrostatic latent image carrier to the developer carrier. Is set to T2, the duty ratio D of the bias voltage applied to the developer carrier is T1 / (T1 + T2),
The peak voltage of the bias voltage applied in the direction in which the toner moves from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier is V1, the image portion potential of the electrostatic latent image carrier is VL, and the developer carrier. D1 is the closest distance between the electrostatic latent image carrier and the electrostatic latent image carrier, d2 is the closest distance between the developer carrier and the auxiliary electrode member, and the peak-to-peak voltage applied to the developer carrier is When VppB and the peak-to-peak voltage applied to the auxiliary electrode is VppM,
The developing device according to claim 1, wherein the following expression (2) is satisfied.
| V1-VL | / d1 <(1-D) × (VppB + VppM) / d2 (2)
請求項1〜5のいずれか1つに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110180810A (en) * 2019-06-27 2019-08-30 李静 A kind of two-sided cleaning equipment of animal doctor's equipment
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