JP2013083718A - Development apparatus and image forming apparatus including the same - Google Patents

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JP2013083718A JP2011222037A JP2011222037A JP2013083718A JP 2013083718 A JP2013083718 A JP 2013083718A JP 2011222037 A JP2011222037 A JP 2011222037A JP 2011222037 A JP2011222037 A JP 2011222037A JP 2013083718 A JP2013083718 A JP 2013083718A
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Hideyasu Seki
秀康 関
Yasuyuki Ishii
保之 石井
Hideki Kosugi
秀樹 小杉
Tetsuo Hirota
哲郎 廣田
Masaaki Yamada
山田  正明
Atsushi Kurokawa
篤 黒川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize toner amount per unit area to be supplied to a development area by a method with a little stress given to toner.SOLUTION: In a development apparatus, an electric field for causing the toner to hop is formed on an outer peripheral surface of a toner carrier roller 2 by applying voltage different from each other to an inside electrode 3a and an outside electrode 4a provided in a toner carrier, respectively. In the development apparatus, unevenness is distributed in a toner carrier area on the outer peripheral surface of the toner carrier roller 2, a regulation blade 23 is provided to abut on a protrusion 6b on the outer peripheral surface of the toner carrier roller 2 on a toner carrier roller rotating direction upstream side in the development area, and the toner in a recess 6a is passed while preventing passing of the toner on the protrusion 6b, of the toner carried on the outer peripheral surface of the toner carrier roller 2.

Description

本発明は、トナー担持体上のトナーを現像領域へ搬送して潜像担持体上の潜像に付着させることにより潜像を現像する現像装置、及び、この現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device that develops a latent image by transporting toner on a toner carrying member to a developing region and depositing the toner on the latent image carrying member, and a copying machine and printer provided with the developing device The present invention relates to an image forming apparatus such as a facsimile.

従来、この種の現像装置としては、トナー担持体表面や磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いるのではなく、トナー担持体の外周面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるフレア現像方式を採用したものが知られている。例えば、特許文献1に記載の現像装置は、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。これにより、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といったホッピングの挙動を示す。   Conventionally, this type of developing device does not use toner adsorbed on the surface of a toner carrier or a magnetic carrier for development, but uses a flare development system that uses toner hopped on the outer peripheral surface of the toner carrier for development. What was adopted is known. For example, the developing device described in Patent Document 1 includes a cylindrical toner carrier including 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. As a result, 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 the one electrode. The hopping behavior is shown.

このようなホッピングを繰り返しながら、トナー担持体上のトナーはトナー担持体の回転駆動に伴う表面移動よって現像領域まで搬送される。現像領域では、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、トナー担持体表面や磁性キャリアなどに吸着しているトナーではなく、ホッピングによって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、従来の一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。   While repeating such hopping, the toner on the toner carrier is transported to the development region by the surface movement accompanying the rotational driving of the toner carrier. In the developing region, 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, toner that does not exert an attractive force by hopping is used for development instead of toner that is adsorbed on the surface of the toner carrier or a magnetic carrier. As a result, it is possible to realize low potential development that could not 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.

上記特許文献1の現像装置においては、外周面が平滑なトナー担持体を用い、そのトナー担持体の外周面に層厚規定部材を当接させている。そして、トナー担持体上のトナーがトナー担持体外周面と層厚規定部材との間を通過することで、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量が目標量となるようにかつトナー層の厚さがムラ無く均一となるように、トナー担持体上のトナー層厚を規制する。   In the developing device of Patent Document 1, a toner carrier having a smooth outer peripheral surface is used, and a layer thickness defining member is brought into contact with the outer peripheral surface of the toner carrier. The toner on the toner carrying member passes between the outer peripheral surface of the toner carrying member and the layer thickness defining member, so that the toner amount per unit area supplied to the developing region becomes a target amount and the toner layer The thickness of the toner layer on the toner carrier is regulated so that the thickness of the toner becomes uniform without unevenness.

ところが、トナー担持体の平滑な外周面と層厚規定部材との間(規制領域)をトナーが通過することでトナー担持体上のトナー層厚を規制する構成では、その規制領域へ進入する前のトナー層に厚みムラ(トナー担持体回転軸方向における厚みムラ)が存在すると、規制領域内でトナーに加わる圧力がトナー担持体回転軸方向でばらつく。その結果、規制領域を通過した後におけるトナー担持体上のトナー層厚にトナー担持体回転軸方向のムラが生じ、画像濃度ムラを引き起こす場合がある。また、規制領域へ進入するトナー層厚が経時的に変動する場合、これにより規制領域内でトナーに加わる圧力が経時的に変化するため、規制領域通過後におけるトナー担持体上のトナー量が目標量から外れてしまい、画像濃度低下あるいは画像濃度上昇を引き起こす場合もある。   However, in the configuration in which the toner layer thickness on the toner carrier is regulated by passing the toner between the smooth outer peripheral surface of the toner carrier and the layer thickness defining member (regulation region), before entering the regulation region. If there is uneven thickness in the toner layer (thickness unevenness in the direction of the toner carrier rotation axis), the pressure applied to the toner varies in the direction of the toner carrier rotation axis in the regulation region. As a result, the toner layer thickness on the toner carrier after passing through the regulation region may be uneven in the direction of the rotation axis of the toner carrier, which may cause uneven image density. In addition, when the thickness of the toner layer entering the restriction region varies with time, the pressure applied to the toner within the restriction region changes with time, so the amount of toner on the toner carrier after passing through the restriction region is the target. In some cases, the image density is deviated, causing a decrease in image density or an increase in image density.

このように規制領域通過後のトナー層厚にトナー担持体回転軸方向ムラが生じたり、規制領域通過後のトナー量が目標量から外れたりして、現像領域に供給される単位面積当たりのトナー量が不安定になる事態を抑制する方法としては、トナー担持体の外周面に対する層厚規定部材の当接圧力を高める方法が挙げられる。しかしながら、この方法では、規制領域を通過するトナーに対するストレスが高まり、トナーの劣化が促進され、トナーの寿命が短くなってしまう。   Thus, the toner per unit area supplied to the development area when the toner layer thickness after passing the restriction area is uneven in the direction of the rotation axis of the toner carrier or the toner amount after passing the restriction area deviates from the target amount. As a method of suppressing the situation where the amount becomes unstable, there is a method of increasing the contact pressure of the layer thickness regulating member with respect to the outer peripheral surface of the toner carrier. However, in this method, the stress on the toner passing through the restriction region is increased, the deterioration of the toner is promoted, and the life of the toner is shortened.

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、トナーに与えるストレスが少ない方法で、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量を安定させることができる現像装置、及び、この現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to develop a toner that can stabilize the amount of toner per unit area supplied to a developing region by a method that applies less stress to the toner. And an image forming apparatus including the developing device.

上記目的を達成するために、本発明は、互いに異なる電圧が印加される少なくとも2種類の電極部材を備えたトナー担持体を有し、該少なくとも2種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるための電界を該トナー担持体の外周面上に形成し、該トナー担持体を回転させることによりホッピングした状態のトナーを、潜像担持体の表面と対向する現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、上記トナー担持体として、その外周面におけるトナー担持領域に凹凸が分布したものを用い、上記現像領域のトナー担持体回転方向上流側で上記トナー担持体の外周面における凸部に当接する当接部材を設け、該トナー担持体の外周面に担持されたトナーのうち、凸部上のトナーは通過を阻止しつつ、凹部内のトナーは通過させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention has a toner carrier having at least two types of electrode members to which different voltages are applied, and applies different voltages to the at least two types of electrode members. An electric field for hopping the toner is formed on the outer peripheral surface of the toner carrying member, and the toner in a state hopped by rotating the toner carrying member is opposed to the surface of the latent image carrying member. In the developing device that develops the latent image by being transported to and attached to the latent image on the latent image carrier, the toner carrier used is one in which irregularities are distributed in the toner carrying region on the outer peripheral surface thereof, An abutting member is provided on the upstream side of the developing region in the rotation direction of the toner carrier, and abutment members that abut on the convex portion on the outer circumferential surface of the toner carrier are supported on the outer circumferential surface of the toner carrier. Of toner, the toner on the convex portions while preventing the passage, the toner in the recess and wherein the passing.

本発明においては、トナー担持体の外周面に形成された凹凸の凸部上に担持されているトナーを当接部材で取り除き、トナー担持体の外周面上の凹部に入り込んだトナーだけを現像領域へ搬送することができる。これにより、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量は、トナー担持体外周面上に形成される凹部の容積や凹部間ピッチのみによって制御できる。すなわち、トナー担持体の外周面と当接部材との当接領域へ進入する前において、トナー担持体上のトナー層厚にムラがある場合でも、あるいは、当接領域へ進入するトナー層厚が経時的に変動する場合でも、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量は凹部の容積及び凹部間ピッチによって制御できる。そして、近年の加工技術によればトナー担持体の外周面上に凹凸を高精度に形成できるので、本発明によれば、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量を、安定かつ高精度に目標量に制御することができる。   In the present invention, the toner carried on the concave and convex portions formed on the outer peripheral surface of the toner carrier is removed by the contact member, and only the toner that has entered the concave portion on the outer peripheral surface of the toner carrier is developed. Can be transported to. Thus, the amount of toner per unit area supplied to the development area can be controlled only by the volume of the recesses formed on the outer peripheral surface of the toner carrier and the pitch between the recesses. That is, even when the toner layer thickness on the toner carrier is uneven before entering the contact area between the outer peripheral surface of the toner carrier and the contact member, or the toner layer thickness entering the contact area is Even when it fluctuates with time, the amount of toner per unit area supplied to the development area can be controlled by the volume of the recesses and the pitch between the recesses. According to the recent processing technique, the unevenness can be formed on the outer peripheral surface of the toner carrier with high accuracy. Therefore, according to the present invention, the amount of toner per unit area supplied to the development region can be stably and highly accurate. The target amount can be controlled.

しかも、トナー担持体の外周面と当接部材との当接領域を通過する際、凹部に入り込んでいるトナーにかかる圧力は、従来の現像装置のようにトナー担持体の平滑な外周面と層厚規制部材との間にトナーを挟み込んで通過させる際にトナーにかかる圧力と比較して小さい。よって、本発明によれば、従来の現像装置と比較して、トナーの劣化が進行しにくく、トナーの長寿命化を図ることができる。   In addition, when passing through the contact area between the outer peripheral surface of the toner carrier and the contact member, the pressure applied to the toner entering the concave portion is such that the smooth outer peripheral surface and layer of the toner carrier are the same as in a conventional developing device. It is smaller than the pressure applied to the toner when the toner is sandwiched between the thickness regulating member and passed. Therefore, according to the present invention, as compared with the conventional developing device, the toner hardly deteriorates and the life of the toner can be extended.

なお、本発明のように外周面に凹凸が形成されたトナー担持体を、トナー担持体表面や磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いる従来の現像方式で採用すると、当接部材との当接領域を通過した後のトナー担持体上では、トナーが付着している領域(凹部)と、トナーが付着していない領域(凸部)とが、はっきりと区分される。そして、このような状態でトナー担持体上に担持されているトナーが現像領域へ供給される結果、トナー担持体外周面上の凹凸に応じた画像濃度ムラが発生してしまう。これに対し、本発明では、トナー担持体の外周面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるフレア現像方式を採用しているので、当接部材との当接領域を通過した後のトナー担持体上では、凹部に入り込んでいたトナーがホッピングして凸部上にも移動し、トナーが分散される。よって、トナー担持体外周面上の凹凸に応じた画像濃度ムラは抑制される。   When a toner carrier having irregularities formed on the outer peripheral surface as in the present invention is adopted in a conventional development method in which toner adsorbed on the surface of the toner carrier or a magnetic carrier is used for development, the toner carrier is in contact with the contact member. On the toner carrier after passing through the contact area, the area where the toner is attached (concave part) and the area where the toner is not attached (convex part) are clearly separated. Then, as a result of supplying the toner carried on the toner carrier in such a state to the developing region, image density unevenness corresponding to the unevenness on the outer peripheral surface of the toner carrier occurs. On the other hand, in the present invention, since the flare development method using the toner hopped on the outer peripheral surface of the toner carrier for development is adopted, the toner carrier after passing through the contact area with the contact member Above, the toner that has entered the concave portion hops and moves to the convex portion, and the toner is dispersed. Therefore, image density unevenness according to the unevenness on the outer peripheral surface of the toner carrier is suppressed.

以上、本発明によれば、トナーに与えるストレスが少ない方法で、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量を安定させることができるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that the amount of toner per unit area supplied to the development area can be stabilized by a method with less stress on the toner.

実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a copying machine according to an embodiment. 同複写機における感光体と現像装置とを示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a photoreceptor and a developing device in the copier. 同現像装置のトナー担持ローラの電極配置を説明するためにトナー担持ローラを回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram when the toner carrying roller is viewed from a direction orthogonal to the rotation axis in order to explain the electrode arrangement of the toner carrying roller of the developing device. 同トナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the toner carrying roller when cut along a plane orthogonal to the rotation axis. 同トナー担持ローラの外周面上に形成されている凹凸を模式的に表した平面である。3 is a plane schematically showing irregularities formed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller. 同トナー担持ローラの外周面とこれに当接する規制ブレードとの当接領域の断面を模式的に表した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a contact region between an outer peripheral surface of the toner carrying roller and a regulation blade that contacts the outer peripheral surface. トナー担持ローラ外周面が平滑な面である従来構成における当接領域の断面を模式的に表した断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a contact region in a conventional configuration in which a toner carrying roller outer peripheral surface is a smooth surface. トナー担持ローラ外周面上に形成される凹凸の他の例を模式的に表した平面である。7 is a plan view schematically showing another example of unevenness formed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller. トナー担持ローラ外周面上に形成される凹凸の更に他の例を模式的に表した平面である。7 is a plan view schematically showing still another example of unevenness formed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller. トナー担持ローラ外周面上に形成される凹凸の更に他の例を模式的に表した平面である。7 is a plan view schematically showing still another example of unevenness formed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller. 同トナー担持ローラの内側電極及び外側電極にそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of an inner voltage and an outer voltage applied to an inner electrode and an outer electrode of the toner carrying roller, respectively. 内側電極及び外側電極へ印加する内側電圧と外側電圧の他の例を示すグラフである。It is a graph which shows the other example of the inner side voltage applied to an inner side electrode and an outer side electrode, and an outer side voltage. 内側電極及び外側電極へ印加する内側電圧と外側電圧の更に他の例を示すグラフである。It is a graph which shows the further another example of the inner side voltage applied to an inner side electrode and an outer side electrode, and an outer side voltage. 内側電極及び外側電極への給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。It is a schematic diagram when the electric power feeding structure to an inner side electrode and an outer side electrode is cut | disconnected along a roller axis | shaft. 同給電構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the same electric power feeding structure typically. 変形例1における内側電極及び外側電極への給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。It is a schematic diagram when the electric power feeding structure to the inner side electrode and outer side electrode in the modification 1 is cut | disconnected along a roller axis | shaft. 同給電構成をもつトナー担持ローラを、軸方向に対して直交する方向から見たときの模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram when a toner carrying roller having the same power supply configuration is viewed from a direction orthogonal to the axial direction. 同給電構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the same electric power feeding structure typically. 変形例2における現像装置を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a developing device in Modification 2. 変形例3における現像装置を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a developing device according to Modification 3. 変形例4における現像装置を感光体とともに図示した概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device in Modification 4 together with a photoreceptor. 同現像装置における回収機構の他の例を示すための概略構成図である。It is a schematic block diagram for showing the other example of the collection | recovery mechanism in the developing device. 同現像装置における回収機構の更に他の例を示すための概略構成図である。It is a schematic block diagram for showing the further another example of the collection | recovery mechanism in the developing device. 同現像装置における回収機構の更に他の例を示すための概略構成図である。It is a schematic block diagram for showing the further another example of the collection | recovery mechanism in the developing device. 変形例5における現像装置のトナー担持ローラとその周囲構成とを示す拡大構成図である。FIG. 10 is an enlarged configuration diagram showing a toner carrying roller of a developing device and its surrounding configuration in Modification 5. 変形例6におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section when the toner carrying roller in Modification 6 is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof. 同トナー担持ローラにおける電気力線の概略を図示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an outline of electric lines of force in the toner carrying roller. 変形例7におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section when the toner carrying roller in Modification 7 is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof. 同トナー担持ローラにおける電気力線の概略を図示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an outline of electric lines of force in the toner carrying roller. 同トナー担持ローラにおける外側電極層をトナー担持ローラの外周面側から見たときの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram when an outer electrode layer in the toner carrying roller is viewed from an outer peripheral surface side of the toner carrying roller. 変形例8におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section when the toner carrying roller in Modification 8 is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof. 同トナー担持ローラにおける外側電極層をトナー担持ローラの外周面側から見たときの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram when an outer electrode layer in the toner carrying roller is viewed from an outer peripheral surface side of the toner carrying roller. (a)〜(c)はトナー担持ローラの製造手順を示す説明図である。(A)-(c) is explanatory drawing which shows the manufacture procedure of a toner carrying roller. 変形例9におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section when the toner carrying roller in Modification 9 is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof. 同トナー担持ローラにおける外側電極層をトナー担持ローラの外周面側から見たときの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram when an outer electrode layer in the toner carrying roller is viewed from an outer peripheral surface side of the toner carrying roller. 変形例10におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section when the toner carrying roller in Modification 10 is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof. 同トナー担持ローラの他の構成例を説明するための模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining another configuration example of the toner carrying roller. 変形例11におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section when the toner carrying roller in Modification 11 is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof. 変形例12におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。14 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section when the toner carrying roller in Modification 12 is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof. FIG.

以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置である複写機について適用した一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。
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。操作者がコンタクトガラス90に図示しない原稿を装置し、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。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、画像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され、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。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a copying machine which is an electrophotographic image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a copying machine according to the present embodiment.
A drum-shaped photoconductor 49 as a latent image carrier is rotationally driven in the clockwise direction in the drawing. 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 a second including mirrors 94 and 95 are provided. The scanning optical system 96 moves to read the original image. 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 signal after image processing, and after the laser light from the laser diode is reflected by the polygon mirror 99, the photoconductor 49 is scanned via 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.

感光体49の表面に形成された静電潜像には現像装置1の現像処理によってトナーが付着し、これによりトナー像が形成される。このトナー像は、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。   Toner adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member 49 by the developing process of the developing device 1, thereby forming a toner image. The toner image is conveyed to a transfer position that is opposite to the transfer charger 60 as the photoconductor 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、その後、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 manner 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、本実施形態に係る複写機における感光体49と現像装置1とを示す概略構成図である。
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、現像剤担持体であるトナー担持ローラ2を有する現像装置1が配設されている。現像装置1は、図中時計回り方向に回転駆動される第1搬送スクリュー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搬送スクリュー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。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the photoreceptor 49 and the developing device 1 in the copying machine according to the present embodiment.
The drum-shaped photoconductor 49 is rotationally driven in a clockwise direction in the drawing by a driving unit (not shown). A developing device 1 having a toner carrying roller 2 as a developer carrying member is disposed on the right side of the photoconductor 49 in the drawing. The developing device 1 accommodates a first accommodating portion 13 that accommodates a first conveying screw 12 that is rotated in the clockwise direction in the drawing, and a second accommodating portion that accommodates a second conveying screw 14 that is rotated in the counterclockwise direction 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搬送スクリュー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、図中手前側から図中奥側へと搬送する。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。第2収容部15は、現像剤供給部材としての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搬送スクリュー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搬送スクリュー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、図中奥側から図中手前側へと搬送する。この過程において、第2搬送スクリュー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上に汲み上げられる。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搬送スクリュー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 first conveying screw 12 conveys the mixture in the first storage unit 13 from the front side in the figure to the back side in the figure while rotating and stirring the mixture in the first container 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. The second storage unit 15 communicates with a magnetic brush forming unit 21 that stores a later-described toner supply roll 18 serving as a developer supply member, and the second conveying screw 14 and the toner supply roll 18 pass through a predetermined gap. Are opposed to each other with their axial directions parallel to each other. The 2nd conveyance screw 14 in the 2nd accommodating part 15 conveys the mixing agent in the 2nd accommodating part 15 from the back side in the figure to the near side in the figure, while rotating and stirring it. In this process, a part of the mixture conveyed by the second conveying screw 14 is pumped onto 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 figure by the second conveying screw 14 is first accommodated through a second communication port (not shown) provided in the vicinity of the front end in the figure 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.

本複写機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補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、トナー補給口13aから第1収容部13内に適量のトナーが補給される。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 copying machine 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 replenishing device (not shown) is driven for a time corresponding to the comparison result. By this driving, an appropriate amount of toner is replenished from the toner replenishing port 13a into the first accommodating portion 13 with respect to the mixture whose toner density has been reduced by 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、これに内包される固定配置されたマグネットローラ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を円筒形に成型したものである。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(図中真上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し、磁力線に沿って穂立ちした磁気ブラシが形成される。   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 fixedly disposed therein. The cylindrical toner supply sleeve 19 is formed by molding a nonmagnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin into a cylindrical shape. Further, as shown in the figure, the magnet roller 20 includes a plurality of magnetic poles arranged in the rotational direction (N pole, S pole, N pole, S pole, N pole, S pole in order from the position directly above 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 formed.

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、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配置されている規制部材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混合剤の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, the toner supply sleeve 19 enters a carrying amount regulating position that is a position facing the regulating member 22 that is arranged to face the surface of the toner supply sleeve 19 with a predetermined gap. At this time, the amount of the mixed agent supported 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。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する。これにより、混合剤からなる磁気ブラシ先端がトナー担持ローラ2の表面を摺擦する。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との電位差などの作用を受けて、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、トナー担持ローラ2側にトナーを移動させる電界が形成できるようなものであれば、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。   On the left side of the toner supply sleeve 19 in the figure, the toner carrying roller 2 is driven to rotate counterclockwise in the figure by a driving means (not shown) while facing the surface of the toner supply sleeve 19 with a predetermined gap. As the toner supply sleeve 19 rotates, the mixture that has passed through the above-described carrying amount regulating position enters a toner supply position that is a contact position with the toner carrying roller 2. As a result, the tip of the magnetic brush made of the mixture slides on the surface of the toner carrying roller 2. The toner in the magnetic brush is supplied onto the surface of the toner carrying roller 2 due to such effects as the rubbing and 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 or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on the DC voltage as long as an electric field for moving the toner to the toner carrying roller 2 side can be formed.

トナー供給位置を通過したトナー供給スリーブ19上の混合剤は、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。なお、本複写機においては、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。   The mixture on the toner supply sleeve 19 that has passed through the toner supply position is conveyed to a position facing the second storage unit 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. In this copying machine, 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.

トナーが供給されたトナー担持ローラ2は、現像装置1のケーシング11に設けられた開口から外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、本複写機における現像位置となっている。   The toner carrying roller 2 supplied with toner exposes a part of the outer 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 copying machine.

トナー担持ローラ2の表面上に供給されたトナーは、当接部材としての規制ブレード23とトナー担持ローラとの間隙を通過することで、トナー担持ローラ2の外周面上におけるトナーの担持量が規制される。そして、規制ブレード23による規制後にトナー担持ローラ2の外周面上に担持されているトナーは、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。現像領域まで搬送されたトナーは、トナー担持ローラ2と感光体49上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像に寄与しなかったトナーは、ホッピングしながらトナー担持ローラ2の回転によってさらに搬送され、繰り返し利用される。   The toner supplied onto the surface of the toner carrying roller 2 passes through the gap between the regulating blade 23 as a contact member and the toner carrying roller, so that the amount of toner carried on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 is regulated. Is done. The toner carried on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 after being regulated by the regulating blade 23 is hopped on the surface of the toner carrying roller 2 for the reason described later, while the toner carrying roller 2 rotates. It is conveyed from the supply position toward the development position. The toner transported to the developing area adheres to the electrostatic latent image portion on the surface of the photosensitive member by a developing electric field between the toner carrying roller 2 and the electrostatic latent image on the photosensitive member 49, thereby developing the toner. Is called. The toner that has not contributed to the development is further conveyed by the rotation of the toner carrying roller 2 while hopping, and is repeatedly used.

次に、本実施形態におけるトナー担持ローラ2の具体的構成について説明する。
図3は、本実施形態におけるトナー担持ローラ2の電極配置を説明するためにトナー担持ローラ2を回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。なお、説明の都合上、表層6や絶縁層5は図示していない。
図4は、本実施形態におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
Next, a specific configuration of the toner carrying roller 2 in the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram when the toner carrying roller 2 is viewed from a direction orthogonal to the rotation axis in order to explain the electrode arrangement of the toner carrying roller 2 in the present embodiment. For convenience of explanation, the surface layer 6 and the insulating layer 5 are not shown.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section when the toner carrying roller 2 according to the present embodiment is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof.

本実施形態のトナー担持ローラ2は、中空状のローラ部材で構成されており、その最内周に位置する最内周電極部材又は内周側電極部材としての内側電極3aと、最外周側に位置していて内側電極3aへ印加される電圧(内側電圧)とは異なる電圧(外側電圧)が印加される最外周電極部材としての櫛歯状の外側電極4aとを備えている。また、内側電極3aと外側電極4aとの間にはこれらの間を絶縁するための絶縁層5が設けられている。また、外側電極4aの外周面側を覆う保護層としての表層6も設けられている。すなわち、本実施形態のトナー担持ローラ2は、内周側から順に、内側電極3a、絶縁層5、外側電極4a、表層6の4層構造となっている。   The toner carrying roller 2 according to the present embodiment is configured by a hollow roller member, and an inner electrode 3a as an innermost electrode member or an inner electrode member located on the innermost periphery thereof, and on the outermost periphery side. A comb-shaped outer electrode 4a is provided as an outermost peripheral electrode member that is positioned and to which a voltage (outer voltage) different from a voltage (inner voltage) applied to the inner electrode 3a is applied. An insulating layer 5 is provided between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a to insulate them. Moreover, the surface layer 6 as a protective layer which covers the outer peripheral surface side of the outer electrode 4a is also provided. That is, the toner carrying roller 2 of the present embodiment has a four-layer structure of the inner electrode 3a, the insulating layer 5, the outer electrode 4a, and the surface layer 6 in order from the inner peripheral side.

内側電極3aは、トナー担持ローラ2の基体としても機能しており、SUSやアルミニウム等の導電性材料を円筒状に成型した金属ローラである。このほか、内側電極3aの構成としては、ポリアセタール(POM)やポリカーボネート(PC)等からなる樹脂ローラの表面にアルミニウムや銅などの金属層等からなる導電層を形成したものが挙げられる。この導電層の形成方法としては、金属メッキ、蒸着等により形成する方法や、ローラ表面に金属膜を接着する方法などが考えられる。   The inner electrode 3a also functions as a base of the toner carrying roller 2, and is a metal roller obtained by molding a conductive material such as SUS or aluminum into a cylindrical shape. In addition, as a configuration of the inner electrode 3a, a structure in which a conductive layer made of a metal layer such as aluminum or copper is formed on the surface of a resin roller made of polyacetal (POM), polycarbonate (PC), or the like. As a method of forming this conductive layer, a method of forming by metal plating, vapor deposition, or the like, a method of adhering a metal film to the roller surface, or the like can be considered.

内側電極3aの外周面側は絶縁層5に覆われている。本実施形態において、この絶縁層5は、ポリカーボネートやアルキッドメラミン等で形成されている。また、本実施形態において、絶縁層5の厚みは、3[μm]以上50[μm]以下の範囲内が好ましい。3[μm]よりも小さくなると、内側電極3aと外側電極4aとの間の絶縁性が十分に保てなくなり、内側電極3aと外側電極4aとの間でリークが発生してしまう可能性が高くなる。一方、50[μm]よりも大きくなると、内側電極3aと外側電極4aとの間で作られる電界が表層6よりも外側に形成されにくくなり、表層6の外側に強いフレア用電界(外部電界)を形成することが困難となる。本実施形態では、メラミン樹脂からなる絶縁層5の厚みを20[μm]としている。絶縁層5はスプレー法やディップ法等によって内側電極3a上に均一な膜厚で形成することができる。   The outer peripheral surface side of the inner electrode 3 a is covered with the insulating layer 5. In this embodiment, the insulating layer 5 is made of polycarbonate, alkyd melamine, or the like. In the present embodiment, the thickness of the insulating layer 5 is preferably in the range of 3 [μm] to 50 [μm]. If it is smaller than 3 [μm], the insulation between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a cannot be sufficiently maintained, and there is a high possibility that leakage occurs between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a. Become. On the other hand, if it is larger than 50 [μm], the electric field generated between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a is less likely to be formed outside the surface layer 6, and a strong flare electric field (external electric field) is formed outside the surface layer 6. It becomes difficult to form. In the present embodiment, the thickness of the insulating layer 5 made of melamine resin is 20 [μm]. The insulating layer 5 can be formed with a uniform film thickness on the inner electrode 3a by spraying, dipping, or the like.

絶縁層5の上には外側電極4aが形成される。本実施形態において、この外側電極4aは、アルミニウム、銅、銀などの金属で形成されている。櫛歯状の外側電極4aの形成方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、絶縁層5の上にメッキや蒸着によって金属膜を形成し、フォトレジスト・エッチングによって櫛歯状の電極を形成するという方法が挙げられる。また、インクジェット方式やスクリーン印刷によって導電ペーストを絶縁層5の上に付着させて櫛歯状の電極を形成するという方法も考えられる。   An outer electrode 4 a is formed on the insulating layer 5. In the present embodiment, the outer electrode 4a is formed of a metal such as aluminum, copper, or silver. Various methods are conceivable as a method for forming the comb-shaped outer electrode 4a. For example, there is a method in which a metal film is formed on the insulating layer 5 by plating or vapor deposition, and a comb-like electrode is formed by photoresist etching. A method of forming a comb-like electrode by attaching a conductive paste on the insulating layer 5 by an ink jet method or screen printing is also conceivable.

外側電極4a及び絶縁層5の外周面側は、表層6により覆われている。トナーは、表層6上でホッピングを繰り返す際、この表層6との接触摩擦によって帯電する。トナーに正規帯電極性(本実施形態ではマイナス極性)を与えるため、本実施形態では、表層6の材料として、シリコーン、ナイロン(登録商標)、ウレタン、アルキッドメラミン、ポリカーボネート等が使用される。本実施形態ではポリカーボネートを採用している。また、表層6は、外側電極4aを保護する役割も持ち合わせているので、表層6の膜厚としては、3[μm]以上40[μm]以下の範囲内が好ましい。3[μm]よりも小さいと、経時使用による膜削れ等で外側電極4aが露出し、トナー担持ローラ2上に担持されたトナーやトナー担持ローラ2に接触するその他の部材を通じてリークしてしまうおそれがある。一方、40[μm]よりも大きいと、内側電極3aと外側電極4aとの間で作られる電界が表層6よりも外側に形成されにくくなり、表層6の外側に強いフレア用電界を形成することが困難となる。本実施形態では、表層の膜厚は20[μm]としている。表層6は、絶縁層5と同様にスプレー法やディッピング法等によって形成することができる。   The outer electrode 4 a and the outer peripheral surface side of the insulating layer 5 are covered with the surface layer 6. The toner is charged by contact friction with the surface layer 6 when hopping is repeated on the surface layer 6. In this embodiment, silicone, nylon (registered trademark), urethane, alkyd melamine, polycarbonate, or the like is used as a material for the surface layer 6 in order to give the toner a normal charging polarity (negative polarity in this embodiment). In this embodiment, polycarbonate is employed. Further, since the surface layer 6 also has a role of protecting the outer electrode 4a, the film thickness of the surface layer 6 is preferably in the range of 3 [μm] or more and 40 [μm] or less. If it is smaller than 3 [μm], the outer electrode 4a may be exposed due to film scraping or the like due to use over time, and may leak through the toner carried on the toner carrying roller 2 or other members contacting the toner carrying roller 2. There is. On the other hand, if it is larger than 40 [μm], the electric field generated between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a is hardly formed outside the surface layer 6, and a strong flare electric field is formed outside the surface layer 6. It becomes difficult. In the present embodiment, the film thickness of the surface layer is 20 [μm]. The surface layer 6 can be formed by a spray method, a dipping method, or the like, similarly to the insulating layer 5.

図5は、トナー担持ローラ2の外周面上に形成されている凹凸を模式的に表した平面図である。
図6は、トナー担持ローラ2の外周面とこれに当接する規制ブレード23との当接領域の断面を模式的に表した断面図である。
本実施形態において、トナー担持ローラ2の表層6は、トナー担持ローラ2の外周面に沿って凹凸が分布するように形成されている。このように凹凸が形成されたトナー担持ローラ2の外周面と規制ブレード23との当接領域においては、図6に示すように、規制ブレード23がトナー担持ローラ2の凸部6bに当接し、トナー担持ローラ2の凹部6aとの間に隙間を作る。よって、トナー担持ローラ2に担持されているトナーTがトナー担持ローラ2の回転に伴って当該当接領域を通過する際、凸部6b上に担持されているトナーTは通過を阻止され、凹部6a内に担持されているトナーTは通過することができる。
FIG. 5 is a plan view schematically showing the unevenness formed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a contact region between the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 and the regulating blade 23 that contacts the outer peripheral surface.
In the present embodiment, the surface layer 6 of the toner carrying roller 2 is formed so that unevenness is distributed along the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2. In the contact area between the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 having the unevenness and the regulating blade 23, the regulating blade 23 comes into contact with the convex portion 6b of the toner carrying roller 2 as shown in FIG. A gap is formed between the toner carrying roller 2 and the recess 6a. Therefore, when the toner T carried on the toner carrying roller 2 passes through the contact area as the toner carrying roller 2 rotates, the toner T carried on the convex portion 6b is prevented from passing, and the concave portion The toner T carried in 6a can pass through.

仮に、図7に示すようにトナー担持ローラ2の外周面が平滑な面である場合、トナー担持ローラ2に担持されているトナーTは、トナー担持ローラ2の平滑な外周面と規制ブレード23との当接領域でこれらの間に挟み込まれるようにして通過する。この場合、その当接領域を通過する際にトナーTに加わる圧力は大きく、トナーTの劣化が進行しやすい。また、この場合、その当接領域へ進入する前のトナー層にトナー担持ローラ回転軸方向における厚みムラが存在すると、当接領域内でトナーTに加わる圧力がトナー担持ローラ回転軸方向でばらつく。その結果、当接領域を通過した後におけるトナー担持ローラ2上のトナー層厚にトナー担持ローラ回転軸方向ムラが生じ、画像濃度ムラを引き起こす場合がある。また、当接領域へ進入するトナー層厚が経時的に変動する場合、これにより当接領域内でトナーTに加わる圧力が経時的に変化するため、当接領域通過後におけるトナー担持ローラ2上のトナー量が目標量から外れてしまい、画像濃度低下あるいは画像濃度上昇を引き起こす場合もある。   If the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 is a smooth surface as shown in FIG. 7, the toner T carried on the toner carrying roller 2 is composed of the smooth outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 and the regulating blade 23. Passing in such a way as to be sandwiched between them in the contact area. In this case, the pressure applied to the toner T when passing through the contact region is large, and the deterioration of the toner T is likely to proceed. In this case, if there is uneven thickness in the toner carrying roller rotation axis direction in the toner layer before entering the contact area, the pressure applied to the toner T in the contact area varies in the toner carrying roller rotation axis direction. As a result, toner layer thickness on the toner carrying roller 2 after passing through the contact area may cause unevenness in the direction of the rotation axis of the toner carrying roller, which may cause uneven image density. In addition, when the thickness of the toner layer entering the contact area varies with time, the pressure applied to the toner T in the contact area changes with time, so that the toner on the toner carrying roller 2 after passing through the contact area. In some cases, the toner amount deviates from the target amount, causing a decrease in image density or an increase in image density.

これに対し、本実施形態においては、図4や図6に示すように、トナー担持ローラ2の外周面におけるトナー担持領域に凹凸を形成し、規制ブレード23がトナー担持ローラ2の凸部6bに当接し、トナー担持ローラ2の凹部6aとの間には隙間を作るようにしている。これにより、トナー担持ローラ2に担持されているトナーTが当該当接領域を通過する際、凸部6b上に担持されているトナーTは通過を阻止され、凹部6a内に担持されているトナーTだけが通過する。凹部6aに入り込んでいるトナーTにかかる圧力は、図7に示した構成のようにトナー担持ローラ2の平滑な外周面と規制ブレード23との間にトナーを挟み込むときにトナーTにかかる圧力と比較して小さい。よって、本実施形態によれば、トナーの劣化が進行しにくく、トナーの長寿命化を図ることができる。   In contrast, in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6, irregularities are formed in the toner carrying region on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, and the regulation blade 23 is formed on the convex portion 6 b of the toner carrying roller 2. A gap is formed between the toner bearing roller 2 and the recess 6a. Thereby, when the toner T carried on the toner carrying roller 2 passes through the contact area, the toner T carried on the convex portion 6b is prevented from passing, and the toner carried in the concave portion 6a. Only T passes. The pressure applied to the toner T entering the recess 6a is the same as the pressure applied to the toner T when the toner is sandwiched between the smooth outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 and the regulating blade 23 as in the configuration shown in FIG. Small compared. Therefore, according to the present exemplary embodiment, it is difficult for the toner to progress and the life of the toner can be extended.

また、本実施形態では、凹部6aに入り込んでいるトナーTだけが当接領域を通過して現像領域へ供給される。したがって、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量は、トナー担持体外周面上に形成される凹部6aの容積や凹部間ピッチのみによって制御できる。すなわち、当接領域へ進入する前にトナー担持ローラ2上のトナー層厚にムラがある場合でも、あるいは、当接領域へ進入するトナー層厚が経時的に変動する場合でも、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量は凹部の容積及び凹部間ピッチによって制御できる。そして、近年の加工技術によればトナー担持ローラ2の外周面上に凹凸を高精度に形成できるので、本実施形態においては、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量(単位面積当たりのトナーの重さ(M/A))を、安定かつ高精度に目標量に制御することができる。   In the present embodiment, only the toner T entering the recess 6a passes through the contact area and is supplied to the development area. Accordingly, the amount of toner per unit area supplied to the development area can be controlled only by the volume of the recess 6a formed on the outer peripheral surface of the toner carrier and the pitch between the recesses. That is, even when the toner layer thickness on the toner carrying roller 2 is uneven before entering the contact area, or even when the thickness of the toner layer entering the contact area varies with time, it is supplied to the development area. The amount of toner per unit area can be controlled by the volume of the recesses and the pitch between the recesses. According to the recent processing technique, the unevenness can be formed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 with high accuracy. Therefore, in the present embodiment, the amount of toner per unit area (per unit area) supplied to the development area. The toner weight (M / A)) can be controlled to the target amount stably and with high accuracy.

図5に示したトナー担持ローラ2の外周面に形成する凹凸は、トナー担持ローラ2の外周面に凸部6bをランダムに分布させた例であるが、これに限られるものではない。例えば、図8に示すように、トナー担持ローラ回転方向に沿って伸びる帯状の凸部6bをトナー担持ローラ2の回転軸方向に沿って所定間隔で設け、トナー担持ローラ2の回転軸方向に沿って凹凸がストライプ状に繰り返される構成としてもよい。この例のようにトナー担持ローラ回転軸方向に沿って凹凸が繰り返される構成であれば、転造加工や巻き付け加工により凹凸を形成することが可能となり、トナー担持ローラ2の生産性を向上させることができる。   The unevenness formed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 shown in FIG. 5 is an example in which the convex portions 6 b are randomly distributed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 8, belt-like convex portions 6 b extending along the rotation direction of the toner carrying roller are provided at predetermined intervals along the rotation axis direction of the toner carrying roller 2, and along the rotation axis direction of the toner carrying roller 2. Thus, the unevenness may be repeated in a stripe shape. If the unevenness is repeated along the rotation axis direction of the toner carrying roller as in this example, the unevenness can be formed by rolling or winding, and the productivity of the toner carrying roller 2 can be improved. Can do.

また、例えば、図9に示すように、トナー担持ローラ2の回転軸方向に対して傾斜する方向へ帯状の凸部が延びるように構成してもよい。この場合、トナー担持ローラ2の外周面に凸部を螺旋状に形成する構成とすれば、巻き付け加工を採用してトナー担持ローラ2の生産性が向上する。   Further, for example, as shown in FIG. 9, a belt-like convex portion may extend in a direction inclined with respect to the rotation axis direction of the toner carrying roller 2. In this case, if the convex portion is formed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, the winding process is adopted and the productivity of the toner carrying roller 2 is improved.

また、例えば、図10に示すように、多数のブロック状の凸部6bをトナー担持ローラ2の外周面に規則的に分布させたものでもよい。この場合も、転造加工などの手法を用いることができ、トナー担持ローラ2の生産性を向上させることができる。   For example, as shown in FIG. 10, a large number of block-shaped convex portions 6 b may be regularly distributed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2. In this case as well, a method such as rolling can be used, and the productivity of the toner carrying roller 2 can be improved.

また、規制ブレード23を導電性を有する材料で形成し、トナー担持ローラ2に設けられる内側電極3a及び外側電極4aに印加される電圧の平均値と同等の電圧を所定の電源(電圧印加手段)から規制ブレード23に印加してもよい。この場合、トナー担持ローラ2の表面電位を安定させることができ、現像領域内の現像電界が安定し、安定した現像能力を発揮できる。詳しくは、トナー担持ローラ2の表面電位は、トナー担持ローラ2の外周面と規制ブレード23との摺擦による摩擦帯電、ホッピングするトナーとトナー担持ローラ2の外周面との摺擦による摩擦帯電などによって変動するが、その変動を規制ブレード23に印加した電圧と同電位、すなわち、トナー担持ローラ2に設けられる内側電極3a及び外側電極4aに印加される電圧の平均値に安定化させることができる。   Further, the regulation blade 23 is made of a conductive material, and a voltage equivalent to the average value of the voltages applied to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a provided on the toner carrying roller 2 is set to a predetermined power source (voltage applying means). To the regulating blade 23. In this case, the surface potential of the toner carrying roller 2 can be stabilized, the developing electric field in the developing region is stabilized, and stable developing ability can be exhibited. Specifically, the surface potential of the toner carrying roller 2 is determined by friction charging between the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 and the regulating blade 23, friction charging by rubbing between the hopping toner and the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, and the like. The fluctuation can be stabilized to the same potential as the voltage applied to the regulating blade 23, that is, the average value of the voltage applied to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a provided on the toner carrying roller 2. .

本実施形態では、内側電極3aと外側電極4aとの間で作られる電界、より詳しくは、内側電極3aの外側電極4aとは対向していない部分(外側電極4aの櫛歯間に位置する内側電極3aの部分)と外側電極4aの櫛歯部分との間で作られる電界が、表層6の外側に形成されることで、トナー担持ローラ2上のトナーをホッピングさせ、これによりトナーをクラウド化させる。このとき、トナー担持ローラ2上のトナーは、内側電極3aに絶縁層5を介して対向した表層部分と、これに隣接する外側電極4aに対向した表層部分との間を、飛翔しながら往復移動するように、ホッピングすることになる。   In the present embodiment, the electric field created between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a, more specifically, the portion of the inner electrode 3a that does not face the outer electrode 4a (the inner side located between the comb teeth of the outer electrode 4a). The electric field created between the electrode 3a part) and the comb-teeth part of the outer electrode 4a is formed outside the surface layer 6, thereby hopping the toner on the toner carrying roller 2, thereby making the toner cloudy Let At this time, the toner on the toner carrying roller 2 reciprocates while flying between the surface layer portion facing the inner electrode 3a through the insulating layer 5 and the surface layer portion facing the outer electrode 4a adjacent thereto. You will be hopping.

トナーを安定してクラウド化させるためには、相応する大きさのフレア用電界を形成することが重要となるが、このような大きなフレア用電界を形成するためには内側電極3aと外側電極4aとの間に大きな電位差を形成する必要がある。しかし、このような大きな電位差を安定して形成するためには、内側電極3aと外側電極4aとの間を安定かつ有効に絶縁し、リークを防止することが重要である。従来のように、フレア用電界を形成するための2種類の電極をそれぞれ櫛歯状に形成して同心円上に配置し、互いの櫛歯部分が相手の櫛歯間に入り込むように構成した場合、その櫛歯状電極の形成品質が悪いと、2種類の電極間の絶縁性が著しく低下し、リークが起きやすい。具体的には、例えば、エッチングで電極形成する場合には除去すべき金属膜の一部が残存していたり、インクジェット法やスクリーン印刷法で電極形成する場合には電極間に導電ペーストが付着してしまったりする事態が起こり得る。このような事態が生じると、2種類の電極間でリークが起きやすいなり、適正なフレア用電界を形成することができなくなる。また、従来構成においては、ローラの樹脂表面上に櫛歯状電極を高い品質で形成したとしても、2種類の櫛歯状電極を形成した後にその外周面側を絶縁材で覆うことにより電極間に絶縁材を充填して電極間の絶縁性を得るため、電極間にはローラの樹脂表面と絶縁材との界面が形成され、この界面を通じたリークが生じやすく、比較的大きな電圧を印加すると電極間の絶縁性が著しく低下する。   In order to stably form the toner in the cloud, it is important to form a flare electric field having a corresponding magnitude. To form such a large flare electric field, the inner electrode 3a and the outer electrode 4a are formed. It is necessary to form a large potential difference between However, in order to stably form such a large potential difference, it is important to stably and effectively insulate between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a to prevent leakage. When the two types of electrodes for forming the electric field for flare are each formed in a comb-like shape and arranged concentrically as in the conventional case, and each comb-tooth portion enters between the other comb-tooth. When the formation quality of the comb-like electrode is poor, the insulation between the two types of electrodes is remarkably lowered, and leakage is likely to occur. Specifically, for example, when an electrode is formed by etching, a part of the metal film to be removed remains, or when an electrode is formed by an ink jet method or a screen printing method, a conductive paste adheres between the electrodes. Can happen. When such a situation occurs, leakage easily occurs between the two types of electrodes, and an appropriate flare electric field cannot be formed. In the conventional configuration, even if the comb-like electrodes are formed with high quality on the resin surface of the roller, the outer peripheral surface side is covered with an insulating material after forming the two types of comb-like electrodes. In order to obtain insulation between the electrodes by filling the insulating material, the interface between the resin surface of the roller and the insulating material is formed between the electrodes, and leakage through this interface is likely to occur, and a relatively large voltage is applied. The insulation between the electrodes is significantly reduced.

本実施形態によれば、内側電極3aの上に絶縁層5を設け、その絶縁層上に櫛歯状の外側電極4aを形成した構成であるため、これらの電極間にリークの原因となり得るような界面は存在しない。また、トナー担持ローラ2の製造段階において、リークの原因となり得る導電材が電極間に介在する可能性も非常に少なくできる。したがって、本実施形態によれば、内側電極3aと外側電極4aとの間を安定かつ有効に絶縁することができ、比較的大きな電圧を印加する場合でもリークを効果的に防止することができる。   According to the present embodiment, since the insulating layer 5 is provided on the inner electrode 3a and the comb-shaped outer electrode 4a is formed on the insulating layer, it may cause leakage between these electrodes. There is no such interface. In addition, in the manufacturing stage of the toner carrying roller 2, the possibility that a conductive material that may cause a leak is interposed between the electrodes can be extremely reduced. Therefore, according to this embodiment, the inner electrode 3a and the outer electrode 4a can be stably and effectively insulated, and leakage can be effectively prevented even when a relatively large voltage is applied.

また、本実施形態において、外側電極4aの電極幅(各櫛歯部分の幅)は、10[μm]以上120[μm]以下であるのが好ましい。10[μm]よりも小さいと、細すぎて電極が途中で断線してしまうおそれがある。一方、120[μm]より大きいと、外側電極4aの被給電部4bからの距離が遠い箇所の電圧が低くなり、その箇所でトナーを安定かつ有効にホッピングさせることが困難となる。本実施形態の被給電部4bは、図3に示すように、トナー担持ローラ2の外周面上における軸方向両端に設けられている。よって、本実施形態では、外側電極4aの電極幅が120[μm]より大きいと、トナー担持ローラ2の軸方向中央部におけるフレア用電界が軸方向両端部のフレア用電界よりも相対的に低くなり、軸方向中央部に担持されているトナーを安定かつ有効にホッピングさせることが困難となる。   In the present embodiment, the electrode width of the outer electrode 4a (the width of each comb tooth portion) is preferably 10 [μm] or more and 120 [μm] or less. If it is smaller than 10 [μm], the electrode may be too thin and the electrode may be disconnected in the middle. On the other hand, if it is larger than 120 [μm], the voltage at a location where the distance from the power-supplied portion 4b of the outer electrode 4a is low, and it becomes difficult to hop toner stably and effectively at that location. As shown in FIG. 3, the power-supplied portion 4 b of the present embodiment is provided at both axial ends on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2. Therefore, in this embodiment, when the electrode width of the outer electrode 4a is larger than 120 [μm], the flare electric field at the axial center of the toner carrying roller 2 is relatively lower than the flare electric field at both axial ends. Thus, it becomes difficult to hop the toner carried in the central portion in the axial direction stably and effectively.

また、本実施形態では、外側電極4aの電極ピッチ(櫛歯部分間の距離)は、電極幅と同じか広いのが好ましい。電極幅よりも小さいと、内側電極3aからの電気力線の多くが表層6の外側に出る前に外側電極4aへ収束してしまい、表層6の外側に形成されるフレア用電界が弱くなってしまうからである。一方、電極ピッチが大きいと、電極間中央のフレア用電界が弱くなってしまう。本実施形態において、電極ピッチは、電極幅以上であって電極幅の5倍以下の範囲内であるのが好ましい。本実施形態では、電極幅及び電極ピッチをいずれも80[μm]に設定している。   In the present embodiment, it is preferable that the electrode pitch of the outer electrode 4a (the distance between the comb tooth portions) is the same as or wider than the electrode width. If it is smaller than the electrode width, most of the lines of electric force from the inner electrode 3a converge on the outer electrode 4a before coming out of the outer surface 6, and the flare electric field formed on the outer surface 6 becomes weaker. Because it ends up. On the other hand, if the electrode pitch is large, the flare electric field at the center between the electrodes becomes weak. In the present embodiment, the electrode pitch is preferably within the range of not less than the electrode width and not more than 5 times the electrode width. In this embodiment, both the electrode width and the electrode pitch are set to 80 [μm].

また、本実施形態では、外側電極4aの電極ピッチを、トナー担持ローラ2の周方向にわたって一定となるように設定されている。電極ピッチを一定とすることで、内側電極3aと外側電極4aとの間で作られるフレア用電界がトナー担持ローラ2上の周方向にわたってほぼ均一となる。よって、現像位置で周方向に均一なトナーのホッピングを実現することが可能となり、均一な現像が可能となる。   In the present embodiment, the electrode pitch of the outer electrode 4 a is set to be constant over the circumferential direction of the toner carrying roller 2. By making the electrode pitch constant, the flare electric field created between the inner electrode 3 a and the outer electrode 4 a becomes substantially uniform over the circumferential direction on the toner carrying roller 2. Therefore, it is possible to achieve uniform toner hopping in the circumferential direction at the development position, and uniform development is possible.

次に、内側電極3a及び外側電極4aに印加する電圧について説明する。
トナー担持ローラ2上の内側電極3a及び外側電極4aには、図3に示したように、それぞれパルス電源25A,25Bから第1電圧である内側電圧及び第2電圧である外側電圧が印加される。パルス電源25A,25Bが印加する内側電圧及び外側電圧は、矩形波が最も適している。ただし、これに限らず、例えばサイン波で三角波でもよい。また、本実施形態では、フレア用電極を形成するための電極が内側電極3a及び外側電極4aの2相構成であり、各電極3a,4aには互いに位相差πをもった電圧がそれぞれ印加される。
Next, the voltage applied to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a will be described.
As shown in FIG. 3, an inner voltage as a first voltage and an outer voltage as a second voltage are applied to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a on the toner carrying roller 2 from pulse power sources 25A and 25B, respectively. . A rectangular wave is most suitable for the inner voltage and the outer voltage applied by the pulse power supplies 25A and 25B. However, not limited to this, for example, a sine wave or a triangular wave may be used. Further, in this embodiment, the electrodes for forming the flare electrode have a two-phase configuration of the inner electrode 3a and the outer electrode 4a, and voltages having a phase difference π are applied to the electrodes 3a and 4a, respectively. The

図11は、内側電極3a及び外側電極4aにそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフである。
本実施形態において、各電圧は矩形波であり、内側電極3aと外側電極4aにそれぞれ印加される内側電圧と外側電圧は、互いに位相がπだけズレた同じ大きさ(ピークトゥピーク電圧Vpp)の電圧である。よって、内側電極3aと外側電極4aとの間には、常にVppだけの電位差が生じる。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界のうち表層6の外側に形成されるフレア用電界によって表層6上をトナーがホッピングする。本実施形態において、Vppは100[V]以上2000[V]以下の範囲内であるのが好ましい。Vppが100[V]より小さいと、十分なフレア用電界を表層6上に形成できず、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。一方、Vppが2000[V]より大きいと、経時使用により電極間でリークが発生する可能性が高くなる。本実施形態では、Vppを500[V]に設定している。また、本実施形態において、内側電圧と外側電圧の中心値V0は、画像部電位(静電潜像部分の電位)と非画像部電位(地肌部分の電位)との間に設定され、現像条件によって適宜変動する。
FIG. 11 is a graph showing an example of the inner voltage and the outer voltage applied to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a, respectively.
In this embodiment, each voltage is a rectangular wave, and the inner voltage and the outer voltage applied to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a, respectively, have the same magnitude (peak-to-peak voltage Vpp) with the phase shifted by π. Voltage. Therefore, there is always a potential difference of Vpp between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a. An electric field is generated between the electrodes due to the potential difference, and the toner hops on the surface layer 6 by the flare electric field formed outside the surface layer 6 in the electric field. In the present embodiment, Vpp is preferably in the range of 100 [V] to 2000 [V]. If Vpp is less than 100 [V], a sufficient flare electric field cannot be formed on the surface layer 6 and it becomes difficult to stably hop the toner. On the other hand, if Vpp is larger than 2000 [V], there is a high possibility that leakage occurs between the electrodes due to use over time. In this embodiment, Vpp is set to 500 [V]. In the present embodiment, the center value V0 of the inner voltage and the outer voltage is set between the image portion potential (the potential of the electrostatic latent image portion) and the non-image portion potential (the potential of the background portion), and the development condition Depending on the situation.

本実施形態において、内側電圧と外側電圧の周波数fは、0.1[kHz]以上10[kHz]以下であるのが好ましい。0.1[kHz]より小さいと、トナーのホッピングが現像速度に追いつかなくなるおそれがある。一方、10[kHz]より大きいと、トナーの移動が電界の切り替わりに追従できなくなり、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。本実施形態では、周波数fを500[Hz]に設定している。   In the present embodiment, the frequency f of the inner voltage and the outer voltage is preferably 0.1 [kHz] or more and 10 [kHz] or less. If it is less than 0.1 [kHz], toner hopping may not be able to keep up with the development speed. On the other hand, if it is larger than 10 [kHz], the movement of the toner cannot follow the switching of the electric field, and it becomes difficult to stably hop the toner. In the present embodiment, the frequency f is set to 500 [Hz].

図12は、内側電極3a及び外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の他の例を示すグラフである。
この例では、内側電極3aについては、図11に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、外側電極4aについては、直流電圧が印加される。この場合、電極間の電位差はVpp/2となる。よって、この例におけるVppの好適な範囲は、200[V]以上4000[V]以下である。この例によれば、内側電極3aと外側電極4aとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
FIG. 12 is a graph showing another example of the inner voltage and the outer voltage applied to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a.
In this example, an inner voltage similar to that shown in FIG. 11 is applied to the inner electrode 3a, but a DC voltage is applied to the outer electrode 4a. In this case, the potential difference between the electrodes is Vpp / 2. Therefore, a suitable range of Vpp in this example is 200 [V] or more and 4000 [V] or less. According to this example, it is not necessary to consider the phase difference between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a, and the power supply cost is reduced.

図13は、内側電極3a及び外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の更に他の例を示すグラフである。
この例では、外側電極4aについては、図11に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、内側電極3aについては、直流電圧が印加される。この場合も、電極間の電位差はVpp/2となる。よって、この例におけるVppの好適な範囲は、200[V]以上4000[V]以下である。この例も、内側電極3aと外側電極4aとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
FIG. 13 is a graph showing still another example of the inner voltage and the outer voltage applied to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a.
In this example, an inner voltage similar to that shown in FIG. 11 is applied to the outer electrode 4a, but a DC voltage is applied to the inner electrode 3a. Also in this case, the potential difference between the electrodes is Vpp / 2. Therefore, a suitable range of Vpp in this example is 200 [V] or more and 4000 [V] or less. Also in this example, it is not necessary to consider the phase difference between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a, and the power supply cost is reduced.

図14は、本実施形態における内側電極3a及び外側電極4aへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
図15は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。本実施形態における内側電極3a及び外側電極4aへの給電構成において、内側電極3aは、トナー担持ローラ2のローラ軸と一体化されており、そのローラ軸端面が被給電部3bとなる。ローラ軸端面で構成される被給電部3bには、パルス電源25Aに接続された第1給電部材としての給電ブラシ7が当接している。一方、トナー担持ローラ2の外周面両端部分には表層6が設けられておらず、トナー担持ローラ2の外周面における外側電極4aの両端部分は露出しており、この露出面が被給電部4bとなる。その露出面で構成される被給電部4bには、パルス電源25Bに接続された第2給電部材としての給電コロ8が当接している。この給電コロ8は、回転自在に支持されており、トナー担持ローラ2の回転に伴い、被給電部4bに当接したまま連れ回り回転する。
FIG. 14 is a schematic diagram when the power supply configuration to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a in this embodiment is cut along the roller axis.
FIG. 15 is a perspective view schematically showing the power supply configuration. In the power supply configuration to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a in the present embodiment, the inner electrode 3a is integrated with the roller shaft of the toner carrying roller 2, and the end surface of the roller shaft serves as the power supplied portion 3b. A power supply brush 7 serving as a first power supply member connected to the pulse power supply 25A is in contact with the power-supplied portion 3b formed by the end surface of the roller shaft. On the other hand, the surface layer 6 is not provided at both end portions of the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, and both end portions of the outer electrode 4a on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 are exposed. It becomes. A power feeding roller 8 as a second power feeding member connected to the pulse power supply 25B is in contact with the power-supplied portion 4b configured by the exposed surface. The power supply roller 8 is rotatably supported and rotates along with the rotation of the toner carrying roller 2 while being in contact with the power-supplied portion 4b.

なお、本実施形態では、外側電極4aに外側電圧を印加するための第2給電部材である給電コロ8が2つ設けられているが、1つであっても3つ以上であってもよい。外側電極4aに外側電圧を印加するための第2給電部材が複数あれば、一部の第2給電部材で接触不良による給電不良が生じても、他の第2給電部材により給電を行うことができるので、安定した給電を行うことが可能となる。   In the present embodiment, two power supply rollers 8 that are second power supply members for applying an external voltage to the outer electrode 4a are provided, but may be one or three or more. . If there are a plurality of second power supply members for applying an external voltage to the outer electrode 4a, power can be supplied by another second power supply member even if some of the second power supply members have poor power supply due to poor contact. Therefore, stable power feeding can be performed.

また、本実施形態のように、トナー担持ローラ2の外周面に外側電極4aの一部分を露出させ、その露出部分を被給電部4bとして、これに第2給電部材を当接させて給電する方式を採用する場合、その被給電部4bは、トナー担持ローラ2上における現像幅(感光体上において静電潜像が形成され得る領域と対向し得る領域幅)よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、被給電部4bが現像幅内に位置すると、給電コロ8と被給電部4bとの間で押しつぶされたトナーが現像に寄与することになり、その部分で現像不良が発生するからである。より好ましくは、被給電部4bは、トナー担持ローラ2上におけるトナー供給幅(トナー供給スリーブ19からトナーが供給される領域幅)よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、被給電部4bがトナー供給幅内に位置すると、給電コロ8と被給電部4bとの間に多量のトナーが介在し、給電不良が起きやすくなるからである。本実施形態では、被給電部4bがトナー担持ローラ2上におけるトナー供給幅よりも軸方向外側に位置するように構成している。更に、本実施形態では、トナー供給幅内のトナーが被給電部4bに付着しないように、ローラ両端部に位置する各被給電部4bの軸方向中央側に図示しないトナーシールが設けられている。   Further, as in the present embodiment, a part of the outer electrode 4a is exposed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, and the exposed portion is used as a power-supplied portion 4b to supply power by bringing a second power supply member into contact therewith. Is used, the power-supplied portion 4b is positioned on the outer side in the axial direction with respect to the developing width on the toner carrying roller 2 (region width on which the electrostatic latent image can be formed on the photosensitive member). Is desired. This is because when the power-supplied portion 4b is positioned within the development width, the toner crushed between the power supply roller 8 and the power-supplied portion 4b contributes to development, and development failure occurs in that portion. . More preferably, the power-supplied portion 4b is desired to be positioned on the outer side in the axial direction with respect to the toner supply width on the toner carrying roller 2 (region width to which toner is supplied from the toner supply sleeve 19). This is because when the power-supplied part 4b is positioned within the toner supply width, a large amount of toner is interposed between the power supply roller 8 and the power-supplied part 4b, and power supply failure is likely to occur. In the present embodiment, the power-supplied part 4 b is configured to be positioned on the outer side in the axial direction than the toner supply width on the toner carrying roller 2. Furthermore, in this embodiment, a toner seal (not shown) is provided on the axially central side of each power-supplied portion 4b located at both ends of the roller so that the toner within the toner supply width does not adhere to the power-supplied portion 4b. .

なお、本実施形態では、第2給電部材として、被給電部4bに連れ回り回転する給電コロ8を用いているが、これに限らず、例えば、導電性ブラシや導電性板バネなどを用いてもよい。なお、導電性ブラシや、導電性板バネなどのように被給電部4bに対して摺動する第2給電部材を用いる場合、被給電部4bとの接点部分の摩耗を抑制するために導電性グリスなど充填するとよい。また、本実施形態では、内側電極3aの被給電部がローラ軸端面である場合について説明したが、これに限らず、例えばローラ軸の周面やローラ本体部の端面を被給電部としてもよい。   In the present embodiment, the power feeding roller 8 that rotates along with the power-supplied portion 4b is used as the second power feeding member. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a conductive brush or a conductive leaf spring is used. Also good. In addition, when using the 2nd electric power feeding member which slides with respect to the to-be-powered part 4b like a conductive brush, an electroconductive leaf | plate spring, etc., in order to suppress abrasion of the contact part with the to-be-powered part 4b, it is electroconductive. Fill with grease. In the present embodiment, the case where the power-supplied portion of the inner electrode 3a is the end surface of the roller shaft has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the peripheral surface of the roller shaft or the end surface of the roller main body may be used. .

〔変形例1〕
次に、内側電極3a及び外側電極4aへの給電構成の変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
図16は、本変形例1における内側電極3a及び外側電極4aへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
図17は、同給電構成をもつトナー担持ローラを、軸方向に対して直交する方向から見たときの模式図である。
図18は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。
[Modification 1]
Next, a modified example of the power feeding configuration to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 1”) will be described.
FIG. 16 is a schematic diagram when the power supply configuration to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a in the first modification is cut along the roller axis.
FIG. 17 is a schematic diagram of a toner carrying roller having the same power supply configuration as viewed from a direction orthogonal to the axial direction.
FIG. 18 is a perspective view schematically showing the power supply configuration.

本変形例1において、内側電極3aに対する給電構成は、上記実施形態と同様に、ローラ軸端面がその被給電部3bとなるように構成されており、その被給電部3bに給電ブラシ7が当接している。一方、外側電極4aに対する給電構成は、外側電極4aをローラ軸周面上まで引き出し、その引き出した部分を被給電部4bとしている。そして、絶縁層5も同様にローラ軸周面上まで引き出すことにより、ローラ軸周面上においても内側電極3aと外側電極4aとの絶縁を確保している。ローラ軸周面上の被給電部4bには、パルス電源25Bに接続された第2給電部材としての給電ブラシ8’が当接する。   In the first modification, the power supply configuration for the inner electrode 3a is configured such that the end surface of the roller shaft becomes the power-supplied portion 3b, as in the above-described embodiment, and the power supply brush 7 is applied to the power-supplied portion 3b. It touches. On the other hand, in the power supply configuration for the outer electrode 4a, the outer electrode 4a is drawn out to the circumferential surface of the roller shaft, and the drawn portion is used as a power supply portion 4b. The insulating layer 5 is similarly drawn out to the roller shaft peripheral surface, thereby ensuring insulation between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a on the roller shaft peripheral surface. A power supply brush 8 'serving as a second power supply member connected to the pulse power supply 25B is in contact with the power supplied portion 4b on the roller shaft peripheral surface.

本変形例1に例示した給電構成以外にも、例えば、トナー担持ローラ2の各ローラ軸を互いに電気的に分割し、内側電極3a及び外側電極4aをそれぞれいずれかの軸に導通させ、各ローラ軸を通じて内側電極3a及び外側電極4aそれぞれに電圧を印加する構成が考えられる。   In addition to the power supply configuration illustrated in the first modification, for example, the roller shafts of the toner carrying roller 2 are electrically divided from each other, and the inner electrode 3a and the outer electrode 4a are electrically connected to one of the shafts. A configuration in which a voltage is applied to each of the inner electrode 3a and the outer electrode 4a through the shaft is conceivable.

〔変形例2〕
次に、トナー担持ローラ2にトナーを供給する構成の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
図19は、本変形例2における現像装置を示す模式図である。
本変形例2では、磁性キャリアを用いないでトナー担持ローラ2にトナーを供給する。具体的には、本変形例2に係る現像装置1は、図中時計回り方向に回転駆動される第1搬送スクリュー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搬送スクリュー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、これら収容部には、それぞれ、図示しないマイナス帯電性のトナーが収容されている。第1搬送スクリュー12及び第2搬送スクリュー14の回転駆動により、トナーは第1収容部13及び第2収容部15を循環搬送される。この搬送時に、トナーは第1搬送スクリュー12及び第2搬送スクリュー14から摺擦を受けることで摩擦帯電する。このようにして摩擦帯電した第2収容部15内のトナーは、供給バイアス電源24により供給バイアスが印加されたトナー供給ロール18’上に、静電的に吸着する。なお、この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよいし、また、直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。トナー供給ロール18’上に吸着したトナーは、規制部材22により担持量が規制された後、供給位置へと搬送される。そして、供給位置へ搬送されたトナーは、トナー供給ロール18’とトナー担持ローラ2との電位差の作用を受けて、トナー担持ローラ2の表面上に供給される。その後は、上記実施形態と同様なので説明を省略する。
[Modification 2]
Next, a modified example of the configuration for supplying toner to the toner carrying roller 2 (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 2”) will be described.
FIG. 19 is a schematic diagram illustrating a developing device according to the second modification.
In the second modification, toner is supplied to the toner carrying roller 2 without using a magnetic carrier. Specifically, the developing device 1 according to the second modification is driven to rotate in the counterclockwise direction in the drawing by the first storage portion 13 that stores the first conveying screw 12 that is driven to rotate in the clockwise direction in the drawing. And a second accommodating portion 15 that accommodates the second conveying screw 14, and both accommodating portions are partitioned by a partition wall 16. Each of these storage portions stores negatively chargeable toner (not shown). The toner is circulated and conveyed through the first storage unit 13 and the second storage unit 15 by the rotational drive of the first transport screw 12 and the second transport screw 14. During this conveyance, the toner is triboelectrically charged by being rubbed from the first conveyance screw 12 and the second conveyance screw 14. The toner in the second container 15 thus frictionally charged is electrostatically attracted onto the toner supply roll 18 ′ to which the supply bias is applied by the supply bias power supply 24. The supply bias may be a DC voltage or an AC voltage, or may be a bias in which an AC voltage is superimposed on the DC voltage. The toner adsorbed on the toner supply roll 18 ′ is conveyed to the supply position after the carrying amount is regulated by the regulating member 22. Then, the toner conveyed to the supply position is supplied onto the surface of the toner carrying roller 2 under the action of the potential difference between the toner supply roll 18 ′ and the toner carrying roller 2. After that, since it is the same as that of the said embodiment, description is abbreviate | omitted.

〔変形例3〕
次に、トナー担持ローラ2にトナーを供給する構成の他の変形例(以下、本変形例を「変形例3」という。)について説明する。
図20は、本変形例3における現像装置を示す模式図である。
本変形例3では、上記変形例2と同様に磁性キャリアを用いないでトナー担持ローラ2にトナーを供給するが、トナー供給ロール18’を用いずにトナーを直接的にトナー担持ローラ2へ供給する。具体的には、本変形例3では、トナー収容部15’内にスポンジローラ18’を設け、スポンジローラ18’の表面をトナー担持ローラ2の表面に当接させている。これにより、トナー収容部15’内でスポンジローラ18’の表面に付着したトナーは、トナー担持ローラ2の表面との当接部で摺擦を受けて摩擦帯電し、これにより静電的にトナー担持ローラ2上へ供給される。本変形例3では、スポンジローラ18’をトナー担持ローラ2に対してトレーリング方向に回転駆動しているが、カウンター方向でもよい。本変形例3の場合、スポンジローラ18’に接続された供給バイアス電源24’により印加される供給バイアスによって、トナー担持ローラ2へ供給するトナーの量を制御することができる。この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよいし、また直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。
[Modification 3]
Next, another modification of the configuration for supplying toner to the toner carrying roller 2 (hereinafter, this modification will be referred to as “Modification 3”) will be described.
FIG. 20 is a schematic diagram illustrating a developing device according to the third modification.
In the third modification, as in the second modification, the toner is supplied to the toner carrying roller 2 without using the magnetic carrier, but the toner is directly supplied to the toner carrying roller 2 without using the toner supply roll 18 ′. To do. Specifically, in the third modification, a sponge roller 18 ′ is provided in the toner storage portion 15 ′, and the surface of the sponge roller 18 ′ is brought into contact with the surface of the toner carrying roller 2. As a result, the toner adhering to the surface of the sponge roller 18 ′ in the toner accommodating portion 15 ′ is rubbed and charged at the contact portion with the surface of the toner carrying roller 2, thereby electrostatically toner. It is supplied onto the carrier roller 2. In the third modification, the sponge roller 18 ′ is driven to rotate in the trailing direction with respect to the toner carrying roller 2, but it may be in the counter direction. In the case of the third modification, the amount of toner supplied to the toner carrying roller 2 can be controlled by the supply bias applied by the supply bias power supply 24 ′ connected to the sponge roller 18 ′. This supply bias may be a DC voltage or an AC voltage, or may be a bias in which an AC voltage is superimposed on the DC voltage.

〔変形例4〕
次に、現像に寄与しなかったトナーをトナー担持ローラ2から回収する回収手段としての回収機構30を設けた現像装置の変形例(以下、本変形例を「変形例4」という。)について説明する。
図21は、本変形例4における現像装置を感光体49とともに図示した概略構成図である。
本変形例4における現像装置の基本構成は、上記実施形態と同様であるが、回収機構30が設けられている点と、トナー担持ローラ2及びトナー供給ロール18の下方に位置するケーシング11の内壁が第2搬送スクリュー14を収容する第2収容部15に向けて下傾斜している点とが、主に相違する構成である。以下、この相違する構成についてのみ説明する。
[Modification 4]
Next, a modified example of the developing device provided with a collecting mechanism 30 as a collecting unit that collects toner that has not contributed to development from the toner carrying roller 2 (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 4”) will be described. To do.
FIG. 21 is a schematic configuration diagram illustrating the developing device according to the fourth modification together with the photoconductor 49.
The basic configuration of the developing device according to the fourth modification is the same as that of the above embodiment, except that the collection mechanism 30 is provided and the inner wall of the casing 11 located below the toner carrying roller 2 and the toner supply roll 18. However, it is the structure which is mainly different from the point which inclines downward toward the 2nd accommodating part 15 which accommodates the 2nd conveying screw 14. FIG. Only this different configuration will be described below.

本変形例4において、回収機構30は、トナー担持ローラ2の外周面に対向するように配置される回収板31と、回収板31に接触するように配置された振動子32と、回収板31に所定の電圧を印加するための回収電源33とから構成されている。トナー担持ローラ2と回収板31との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ2から回収板31に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、回収板31とトナー担持ローラ2とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ2上から回収板31側へ移動する。回収板31に付着したトナーは、振動子32によって回収板31を振動させることにより、回収板31上から振るい落とされる。振るい落とされたトナーは、ケーシング11の内壁面上を移動して第2収容部15内に戻され、再び第1収容部13及び第2収容部15を循環搬送される。   In the fourth modification, the recovery mechanism 30 includes a recovery plate 31 disposed so as to face the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, a vibrator 32 disposed so as to contact the recovery plate 31, and the recovery plate 31. And a recovery power source 33 for applying a predetermined voltage to the power source. An electric field is formed between the toner carrying roller 2 and the collecting plate 31 in such a direction that electrostatically moves the negatively charged toner from the toner carrying roller 2 toward the collecting plate 31. As a result, the toner that has not contributed to development in the development area moves from the toner carrying roller 2 toward the collection plate 31 in the collection area where the collection plate 31 and the toner carrying roller 2 face each other. The toner adhering to the recovery plate 31 is shaken off from the recovery plate 31 by vibrating the recovery plate 31 by the vibrator 32. The shaken toner moves on the inner wall surface of the casing 11 and is returned to the second storage unit 15, and is circulated and conveyed through the first storage unit 13 and the second storage unit 15 again.

図22は、回収機構30の他の例を示すための概略構成図である。
図22に示すように、回収機構30として、回収ローラ34を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構30は、トナー担持ローラ2の外周面に対向するように配置される回収ローラ34と、回収ローラ34に接触するように配置されたクリーニングブレード35と、回収ローラ34に所定の電圧を印加するための回収電源33とから構成されている。トナー担持ローラ2と回収ローラ34との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ2から回収ローラ34に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、回収ローラ34とトナー担持ローラ2とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ2上から回収ローラ34側へ移動する。回収ローラ34に付着したトナーは、クリーニングブレード35によって掻き落とされる。掻き落とされたトナーは、ケーシング11の内壁面上を移動して第2収容部15内に戻され、再び第1収容部13及び第2収容部15を循環搬送される。
FIG. 22 is a schematic configuration diagram for illustrating another example of the recovery mechanism 30.
As shown in FIG. 22, a configuration using a collection roller 34 can be employed as the collection mechanism 30. Specifically, the collection mechanism 30 includes a collection roller 34 disposed so as to face the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, a cleaning blade 35 disposed so as to contact the collection roller 34, and the collection roller 34. And a recovery power source 33 for applying a predetermined voltage to the power source. An electric field is formed between the toner carrying roller 2 and the collecting roller 34 in such a direction that electrostatically moves the negatively charged toner from the toner carrying roller 2 toward the collecting roller 34. As a result, toner that has not contributed to development in the development area moves from the toner carrying roller 2 toward the collection roller 34 in the collection area where the collection roller 34 and the toner carrying roller 2 face each other. The toner adhering to the collection roller 34 is scraped off by the cleaning blade 35. The toner that has been scraped off moves on the inner wall surface of the casing 11 and is returned into the second storage unit 15, and is circulated and conveyed through the first storage unit 13 and the second storage unit 15 again.

図23は、回収機構30の更に他の例を示すための概略構成図である。
図23に示すように、回収機構30として、ブラシローラ36を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構30は、トナー担持ローラ2の外周面に接触して対向するように配置されるブラシローラ36と、ブラシローラ36に接触するように配置されたフリッカー37と、ブラシローラ36に所定の電圧を印加するための回収電源33とから構成されている。トナー担持ローラ2とブラシローラ36との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ2からブラシローラ36に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、ブラシローラ36とトナー担持ローラ2とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ2上からブラシローラ36側へ移動する。ブラシローラ36に付着したトナーは、フリッカー37によって払い落とされる。払い落とされたトナーは、ケーシング11の内壁面上を移動して第2収容部15内に戻され、再び第1収容部13及び第2収容部15を循環搬送される。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram for illustrating still another example of the recovery mechanism 30.
As shown in FIG. 23, a configuration using a brush roller 36 can be employed as the collection mechanism 30. Specifically, the recovery mechanism 30 includes a brush roller 36 disposed so as to be in contact with the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, a flicker 37 disposed so as to be in contact with the brush roller 36, a brush The recovery power source 33 is configured to apply a predetermined voltage to the roller 36. An electric field is formed between the toner carrying roller 2 and the brush roller 36 in such a direction that electrostatically moves the negatively charged toner from the toner carrying roller 2 toward the brush roller 36. As a result, toner that has not contributed to development in the development area moves from the toner carrying roller 2 toward the brush roller 36 in the collection area where the brush roller 36 and the toner carrying roller 2 face each other. The toner adhering to the brush roller 36 is removed by the flicker 37. The toner that has been wiped off moves on the inner wall surface of the casing 11 and is returned into the second storage unit 15, and is circulated and conveyed through the first storage unit 13 and the second storage unit 15 again.

図24は、回収機構30の更に他の例を示すための概略構成図である。
図24に示すように、回収機構30として、吸引ポンプ40を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構30は、トナー担持ローラ2の外周面に対向するように配置される吸引ノズル38と、入口端が吸引ノズル38に接続され、出口端41aが第1搬送スクリュー12を収容する第1収容部13の上部に連通したダクト41と、吸引ノズル38からのトナーをダクト41の出口端41aまで吸引搬送するための吸引ポンプ40とから構成されている。また、吸引ノズル38に対してトナー担持ローラ2の表面移動方向下流側には、シール39が設けられている。このシール39は、トナー担持ローラ2の表面と接触している。現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、トナー担持ローラ2と吸引ノズル38とが対向しあう回収領域において、吸引ポンプ40により生じる空気の流れに乗って吸引ノズル38内に吸引され、ダクト41を通って出口端41aから第1収容部13内へ戻され、再び第1収容部13及び第2収容部15を循環搬送される。なお、空気の流れに乗らずに回収領域を通過したトナーは、シールによって堰き止められるので、そのまま下流に搬送されていくことはない。
FIG. 24 is a schematic configuration diagram for illustrating still another example of the recovery mechanism 30.
As shown in FIG. 24, a configuration using a suction pump 40 can be employed as the recovery mechanism 30. Specifically, the recovery mechanism 30 includes a suction nozzle 38 disposed so as to face the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, an inlet end connected to the suction nozzle 38, and an outlet end 41 a at the first conveying screw 12. And a suction pump 40 for sucking and conveying the toner from the suction nozzle 38 to the outlet end 41a of the duct 41. Further, a seal 39 is provided downstream of the suction nozzle 38 in the direction of surface movement of the toner carrying roller 2. The seal 39 is in contact with the surface of the toner carrying roller 2. The toner that has not contributed to the development in the development area is sucked into the suction nozzle 38 by the air flow generated by the suction pump 40 in the collection area where the toner carrying roller 2 and the suction nozzle 38 face each other, and the duct 41 Then, it is returned from the outlet end 41a into the first accommodating portion 13 and is circulated and conveyed through the first accommodating portion 13 and the second accommodating portion 15 again. Note that the toner that has passed through the collection region without getting on the air flow is blocked by the seal and is not conveyed downstream as it is.

〔変形例5〕
次に、現像領域において感光体49上の非画像部(地肌部)に付着するトナーを現像領域上流で回収するための現像前トナー回収手段を設けた現像装置の変形例(以下、本変形例を「変形例5」という。)について説明する。
図25は、本変形例5における現像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。なお、この図では、説明のため、規制ブレード23の図示を省略してある。
図25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領域を示している。また、符号Ar2が付された領域は、現像領域を示している。また、符号Ar1が付された領域は、トナー担持ローラ2の表面移動方向における全領域のうち、トナー供給領域Ar0を通過した後、現像領域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。規制ブレード23が当接する当接領域は、この現像前搬送領域Ar1内に存在する。また、符号Ar3が付された領域は、現像領域Ar2を通過した後、トナー供給領域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。
[Modification 5]
Next, a modification of the developing device provided with a pre-development toner collecting means for collecting the toner adhering to the non-image part (background part) on the photoconductor 49 in the development area upstream of the development area (hereinafter, this modification) Will be referred to as “Modification 5”.
FIG. 25 is an enlarged configuration diagram showing the toner carrying roller 2 of the developing device and its surrounding configuration in the fifth modification. In addition, in this figure, illustration of the control blade 23 is abbreviate | omitted for description.
In FIG. 25, a region denoted by Ar0 indicates a toner supply region in which 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 rub against each other. . An area denoted by reference symbol Ar2 indicates a development area. An area denoted by Ar1 is a pre-development transport area as an area before passing into the development area Ar2 after passing through the toner supply area Ar0 among all areas in the surface movement direction of the toner carrying roller 2. Show. The contact area with which the restriction blade 23 contacts is present in the pre-development transport area Ar1. An area denoted by Ar3 indicates a post-development conveyance area as an area before passing through the development area Ar2 and before entering the toner supply area 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。このような現像領域Ar2におけるトナー担持ローラ2の表面移動方向長さについては、次のようにして測定することが可能である。すなわち、現像領域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表面移動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。この距離を現像領域Ar2におけるローラ回転方向の長さとする。   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 of the toner carrying roller 2 in the developing area Ar2 in the surface movement direction can be measured as follows. That is, the solid image formed on the photoconductor 49 is developed while photographing the behavior of the toner in the developing area Ar2 and the vicinity in the vicinity thereof with a high-magnification high-speed camera. Then, the position where the toner particles adhering to the upstream end of the solid image in the moving direction of the photosensitive member surface 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 rotating direction of the photosensitive member are The distance from the last hopped position on the surface of the toner carrying roller 2 is measured. This distance is the length of the developing region 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は、トナー担持ローラ2の回転に伴って現像領域Ar2に徐々に近づいていくが、その中には逆帯電トナーが含まれている。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も含まれている。これら逆帯電トナーや高帯電量トナーが現像領域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。   Each toner that hops in the pre-development transport area Ar1 gradually approaches the development area Ar2 as the toner carrying roller 2 rotates, and includes reversely charged toner. Also included is a reversely charged toner that is larger than the average toner charge amount on the normal polarity side. When these reversely charged toner and high charge amount toner are conveyed to the developing area Ar2, they adhere to the non-image area (background area) of the photoreceptor 49 and cause background staining.

そこで、本変形例5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のうち、逆帯電トナー及び高帯電量トナー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42を有している。また、この現像前対向電極42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43も有している。   Therefore, in the fifth modification, a pre-development toner collecting means for collecting the reversely charged toner and the high charge amount toner out of the toner hopping on the surface of the toner carrying roller 2 in the pre-development conveyance area Ar1 is provided. Yes. This pre-development toner collecting means has a pre-development counter electrode 42 that opposes the pre-development transport area Ar <b> 1 through a predetermined gap in the entire rotation area on the surface of the toner carrying roller 2. . Further, it also has a pre-development recovery bias power source 43 as voltage supply means for supplying a pre-development recovery bias to the pre-development counter electrode 42.

現像前対向電極42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との間隙がほぼ均一になるように、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、現像領域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。現像前回収バイアス電源43は、感光体49の地肌部(一様帯電電位)と同じ極性且つ同じ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42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 counter electrode 42 is at least the surface facing the toner carrying roller 2 so that the gap with the toner carrying roller 2 is substantially uniform from the upstream end to the downstream end in the rotation direction of the toner carrying roller 2. Is curved. This gap is set to the same value as the developing gap, which is the minimum gap between the photoreceptor 49 and the toner carrying roller 2 in the developing area Ar2. The pre-development recovery bias power supply 43 outputs a pre-development counter bias having a DC voltage having the same polarity and the same value as 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 42 has the same polarity and the same value as the background portion potential on the photoreceptor 49.

上述した現像前トナー回収手段は、現像前対向電極42や現像前回収バイアス電源43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及び現像領域Ar2内で搬送している状態)には、現像前対向電極42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のうち、現像領域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、逆帯電トナー及び高帯電量トナーを、現像前対向電極42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 collecting means has a control unit (not shown) for controlling on / off of the pre-development recovery bias output from this power supply in addition to the pre-development counter electrode 42 and the pre-development recovery bias power supply 43. 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 area Ar2), the pre-development recovery bias with respect to the pre-development counter electrode 42. Is applied. In such a configuration, among countless toners that are hopped in the pre-development transport area Ar1, a scumming toner that adheres to the background of the photoreceptor 49 in the developing area Ar2 and causes scumming, that is, a reversely charged toner. The high charge amount toner is selectively attached to the counter electrode 42 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43からの出力電圧を、上述の現像前回収バイアスから、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。これにより、現像前対向電極42に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーが現像前対向電極42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、現像領域Ar2と現像後搬送領域Ar3とを経由した後、トナー供給領域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 controller controls the output voltage from the pre-development recovery bias power supply 43 from the pre-development recovery bias according to the control signal, and charges the toner more than this. Switch to a discharge bias that is large on the polarity side (large on the negative side in this example). As a result, the reversely charged toner or the high charge amount toner adhering to the counter electrode 42 before development separates from the counter electrode 42 before development and is discharged onto the surface of the toner carrying roller 2. Then, after passing through the developing area Ar2 and the post-development transport area Ar3, the toner is collected in the magnetic brush in the toner supply area Ar0.

なお、吐き出しバイアスには、トナー担持ローラ2の電極に印加する電圧の中心値に対して、プラス側とマイナス側にまたがる大きな交流電圧を印加するのが好ましい。これにより、トナー担持ローラ2と現像前回収バイアス電源43との間に存在するトナーを往復運動させる力がトナーに作用し、現像前回収バイアス電源43との付着力からトナーを解放やすくなる。これにより、現像前回収バイアス電源43上のトナーをトナー担持ローラ2の電極間に発生するフレア用電界に拘束させ、効率よくトナー担持ローラ2の回転に伴って搬送させることができる。   Note that it is preferable to apply a large alternating voltage across the plus side and the minus side to the discharge bias for the central value of the voltage applied to the electrode of the toner carrying roller 2. As a result, the force for reciprocating the toner existing between the toner carrying roller 2 and the pre-development recovery bias power supply 43 acts on the toner, and the toner can be easily released from the adhesive force with the predevelopment recovery bias power supply 43. Thus, the toner on the pre-development recovery bias power supply 43 can be restrained by the flare electric field generated between the electrodes of the toner carrying roller 2 and can be efficiently conveyed as the toner carrying roller 2 rotates.

また、トナー供給ロール18,18’に供給バイアスを印加してトナー担持ローラ2へトナーを静電的に供給する構成においては、現像前対向電極42に吐き出しバイアスを印加して現像前対向電極42に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーをトナー担持ローラ2へ戻す際には、トナー供給ロール18,18’への供給バイアスの印加を停止させるのが好ましい。この場合、トナー付着量が少ないトナー担持ローラ2上へ逆帯電トナーや高帯電量トナーを戻すことができる。   In the configuration in which a supply bias is applied to the toner supply rolls 18 and 18 ′ and toner is electrostatically supplied to the toner carrying roller 2, a discharge bias is applied to the pre-development counter electrode 42 to apply the pre-development counter electrode 42. When the reversely charged toner or the high charge amount toner adhering to the toner is returned to the toner carrying roller 2, it is preferable to stop applying the supply bias to the toner supply rolls 18 and 18 '. In this case, the reversely charged toner or the high charge amount toner can be returned onto the toner carrying roller 2 having a small toner adhesion amount.

なお、現像前対向電極42に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーを現像前対向電極42から除去する方法としては、現像前対向電極42に吐き出しバイアスを印加する方法に限られない。例えば、現像前対向電極42に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーを除去用のブラシローラで掻き落とす方法や、ブレードの付いた除去部材を軸方向に走査することにより現像前対向電極42に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーを除去する方法等が考えられる。   The method of removing the reversely charged toner and the high charge amount toner adhering to the counter electrode 42 before development from the counter electrode 42 before development is not limited to the method of applying the discharge bias to the counter electrode 42 before development. For example, the reversely charged toner or the high charge amount toner adhering to the pre-development counter electrode 42 is scraped off with a brush brush for removal, or the pre-development counter electrode 42 is scanned in the axial direction by a removal member with a blade. A method for removing adhering reversely charged toner or high charge amount toner can be considered.

現像前搬送領域Ar1上で搬送される高帯電量トナーは、他のトナーに比べて帯電量が大きいことから、他のトナー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42を設けたことで、このような高帯電量トナーの飛散を防止することもできる。   The high charge amount toner conveyed on the pre-development conveyance area Ar1 has a larger charge amount than other toners, and therefore hops higher than the other toners. Then, when the maximum level is reached by hopping, the toner cloud composed of a large amount of toner is positioned below itself, and the repulsive force may be scattered to the extent that the restraining force due to the electric field on the toner carrying roller 2 does not reach. . By providing the pre-development counter electrode 42, it is possible to prevent such scattering of the high charge amount toner.

現像前対向電極42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5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、トナーと、現像前対向電極42の導電性表面とを直接接触させることによるトナーに対する電荷注入や、トナー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 42, it is desirable to use a surface of an electrode layer made of a conductive material such as metal (a surface facing the toner carrying roller 2) covered with an insulating layer 5 made of an insulating material. According to this configuration, it is possible to avoid charge injection into the toner and leakage of toner charge to the electrode layer due to direct contact between the toner and the conductive surface of the counter electrode 42 before development.

また、現像前対向電極42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42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、逆帯電トナーや高帯電量トナーの分離処理を施すことができる。   Further, as the counter electrode 42 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 42 before development in the toner carrying roller 2. More than that is used. In such a configuration, it is possible to separate the reversely charged toner and the high charge amount toner in the entire region in the orthogonal direction with respect to the toner hopped in the pre-development conveyance region Ar1.

また、現像前対向電極42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の長さを、現像領域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、現像領域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42の直下においてトナーを現像領域通過時間よりも長い時間搬送することで、現像領域Ar2で地汚れトナーとなってしまう逆帯電トナーや高帯電量トナーを確実に分離することができる。   In addition, as the counter electrode 42 before development, an electrode in which the length in the roller rotating direction on the surface facing the toner carrying roller 2 is equal to or longer than the length in the roller rotating direction of the developing area Ar2 is used. In such a configuration, unlike the case where the length of the development area Ar2 is less than the length in the roller rotation direction, the toner is transported immediately below the counter electrode 42 before development for a time longer than the development area passage time, so that the ground in the development area Ar2 can be obtained. It is possible to reliably separate the reversely charged toner and the high charge amount toner that become dirty toner.

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42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、現像領域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領域Ar2とは異ならせることに起因する逆帯電トナーや高帯電量トナーの分離・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、4a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、絶縁層5や表層6の厚みの組合せである。   In the pre-development transport area Ar1, the toner hopping condition in the area where the toner carrying roller 2 and the pre-development facing electrode 42 face each other (hereinafter, this area is referred to as a pre-development collection area) Set the same. With such a configuration, it is possible to avoid the deterioration of separation / collection accuracy of the reversely charged toner and the high charge amount toner caused by making the toner hopping condition in the pre-development collection area different from that in the development area Ar2. Here, the toner hopping conditions are a combination of the widths of the electrodes 3a and 4a, the arrangement pitch of the electrodes, the characteristics of the pulse voltage applied to each electrode, and the thicknesses of the insulating layer 5 and the surface layer 6.

〔変形例6〕
次に、外側電極4aの変形例(以下、本変形例を「変形例6」という。)について説明する。
従来は、各外側電極4a上の大部分のトナーが、フレア用電界により、各外側電極4aにそれぞれ隣接する2つの外側電極間部分(外側電極4aとは対向していない内側電極3aが対向する部分。以下「内側電極対向部」という。)のいずれかへ移動でき、かつ、各内側電極対向部上の大部分のトナーが、フレア用電界により、各内側電極対向部にそれぞれ隣接する2つの外側電極4a上のいずれかへ移動できるように、フレア用電界の強さに応じて、外側電極4aの幅(トナー担持ローラ表面移動方向長さ)や内側電極対向部の幅を設定する。
[Modification 6]
Next, a modified example of the outer electrode 4a (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 6”) will be described.
Conventionally, most of the toner on each outer electrode 4a is caused by a flare electric field between two outer electrodes adjacent to each outer electrode 4a (the inner electrode 3a not facing the outer electrode 4a faces each other). Part of the inner electrode facing portion), and most of the toner on each inner electrode facing portion is exposed to two inner electrodes facing each other by the flare electric field. The width of the outer electrode 4a (the length in the direction of movement of the toner carrying roller) and the width of the inner electrode facing portion are set in accordance with the strength of the flare electric field so that the outer electrode 4a can be moved to any position.

ここで、外側電極4aの幅及び内側電極対向部の幅が均等であり(厳密には製造誤差による多少の不均等が生じている。)、内側電極3a及び外側電極4aそれぞれが均等な電位となるのであれば、トナー担持ローラ2上でムラの少ないフレア用電界が形成できる。このような場合、トナー担持ローラ2上でホッピングするトナーに他の外力が作用しない限り、トナー担持ローラ2上のトナーは、内側電極3a及び外側電極4aが対向する外周面全域にわたってほぼ均一に分散した状態で、ホッピングすることができる。しかし、内側電極3a及び外側電極4aそれぞれが均等な電位にならず、それぞれの電極3a,4a内で例えばトナー担持ローラ2の表面移動方向に製造誤差による電位勾配が生じるなどにより、トナー担持ローラ2の表面移動方向において偏ったフレア用電界が形成される場合が生じ得る。この場合、トナー担持ローラ2上でホッピングするトナーは、その電位勾配に応じて外側電極4a及び内側電極対向部をホッピングしながら渡り歩くように、トナー担持ローラ2の表面移動方向に偏るように移動する。その結果、トナー担持ローラ2上でトナーが大きく偏在し、トナー担持ローラ2上にトナー量の大きなムラ(低周波のムラ)が生じてしまう。   Here, the width of the outer electrode 4a and the width of the inner electrode facing portion are equal (strictly, some non-uniformity occurs due to manufacturing errors), and the inner electrode 3a and the outer electrode 4a have equal potentials. If so, a flare electric field with little unevenness can be formed on the toner carrying roller 2. In such a case, as long as no other external force acts on the toner hopping on the toner carrying roller 2, the toner on the toner carrying roller 2 is distributed almost uniformly over the entire outer peripheral surface where the inner electrode 3a and the outer electrode 4a face each other. In this state, you can hop. However, the inner electrode 3a and the outer electrode 4a are not at the same potential, and a potential gradient due to a manufacturing error occurs in the surface movement direction of the toner carrying roller 2 in each of the electrodes 3a and 4a. In some cases, a flare electric field that is biased in the surface movement direction is formed. In this case, the toner hopping on the toner carrying roller 2 moves so as to be biased in the surface movement direction of the toner carrying roller 2 so as to move while hopping the outer electrode 4a and the inner electrode facing portion according to the potential gradient. . As a result, a large amount of toner is unevenly distributed on the toner carrying roller 2, and a large amount of toner unevenness (low frequency unevenness) occurs on the toner carrying roller 2.

また、トナー担持ローラ2の表面近傍に生じる気流などがトナーに作用して、トナーをトナー担持ローラ2の表面移動方向上流側又は下流側へ移動させる外力が発生する場合もある。例えばトナー担持ローラ2の表面移動方向下流側への外力が発生した場合、フレア用電界と外力の作用を受けて、トナー担持ローラ2上でホッピングするトナーの多くがホッピング時にトナー担持ローラ表面移動方向下流側へ移動する。そのため、多くのトナーが外側電極4a及び内側電極対向部をホッピングしながらトナー担持ローラ表面移動方向下流側へ渡り歩くように、トナー担持ローラ2の表面移動方向に偏るように移動する。
その結果、トナー担持ローラ2上でトナーが大きく偏在し、トナー担持ローラ2上にトナー量の大きなムラ(低周波のムラ)が生じてしまう。上記のようなムラは、画像濃度ムラを引き起こす原因となる。
In some cases, an airflow generated near the surface of the toner carrying roller 2 acts on the toner, and an external force that moves the toner to the upstream side or the downstream side in the surface movement direction of the toner carrying roller 2 may be generated. For example, when an external force is generated downstream of the toner carrying roller 2 in the surface movement direction, a lot of toner hopping on the toner carrying roller 2 is affected by the flare electric field and the external force. Move downstream. Therefore, a large amount of toner moves so as to deviate in the surface movement direction of the toner carrying roller 2 so as to walk downstream in the toner carrying roller surface movement direction while hopping the outer electrode 4a and the inner electrode facing portion.
As a result, a large amount of toner is unevenly distributed on the toner carrying roller 2, and a large amount of toner unevenness (low frequency unevenness) occurs on the toner carrying roller 2. Such unevenness causes image density unevenness.

図26は、本変形例6におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
図27は、電気力線の概略を図示した説明図である。
本変形例6において、外側電極4aの幅Xは均等となるように製造されるが、内側電極対向部の幅は、トナー担持ローラ2の表面移動方向において短い幅Y1と長い幅Y2とが交互に存在するように製造されている。内側電極対向部の幅において、短い幅Y1と長い幅Y2との差(Y2‐Y1)は、内側電極対向部の幅を均等に製造しようとするときの製造誤差の範囲を超える差である。このような構成においては、電位勾配や気流などが原因でトナーをトナー担持ローラ表面移動方向上流側又は下流側へ移動させる力が発生した場合でも、以下に説明するように、トナー担持ローラ2上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。
FIG. 26 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the toner carrying roller 2 according to Modification 6 when cut along a plane orthogonal to the rotation axis.
FIG. 27 is an explanatory diagram illustrating an outline of electric lines of force.
In the sixth modification, the width X of the outer electrode 4a is manufactured to be uniform, but the width of the inner electrode facing portion is alternately short width Y1 and long width Y2 in the surface movement direction of the toner carrying roller 2. Is manufactured to exist. In the width of the inner electrode facing portion, the difference (Y2-Y1) between the short width Y1 and the long width Y2 is a difference that exceeds the range of manufacturing error when attempting to uniformly manufacture the width of the inner electrode facing portion. In such a configuration, even when a force for moving the toner to the upstream side or the downstream side in the movement direction of the surface of the toner carrying roller is generated due to a potential gradient or an air flow, the toner on the toner carrying roller 2 as described below. Thus, it is possible to prevent the toner from being unevenly distributed.

すなわち、上記のような力が発生すると、トナー担持ローラ2上でホッピングするトナーの多くが、その力の向きにトナー担持ローラ表面移動方向に沿って移動しようとする。ここで、1つの外側電極4aに着目したとき、図27に示すように、これに隣接する2つの内側電極対向部との間で作られる各フレア用電界(表層6の外側に形成される電界)の強さは、その内側電極対向部の幅によって相対的に変わってくる。すなわち、短い幅Y1の内側電極対向部との間に形成されるフレア用電界よりも、長い幅Y2の内側電極対向部との間に形成されるフレア用電界の方が強くなる。そして、長い幅Y2の内側電極対向部との間に形成されるフレア用電界は、内側電極3a及び外側電極4aに印加される電圧が同じであれば、内側電極対向部の幅を均等とした場合に比べて強い電界となる。したがって、上記のような力が発生した場合でも、外側電極4a上からその力の方向に隣接する長い幅Y2の内側電極対向部へホッピングした多くのトナーを、再び元の外側電極4a上へ戻すことが可能となる。その結果、外側電極4a上からその力の方向に隣接する長い幅Y2の内側電極対向部へ移動したトナーのうち、更にその力の方向に隣接する外側電極4aへ渡り歩くことが少なくなる。   That is, when the above force is generated, most of the toner hopping on the toner carrying roller 2 tends to move in the direction of the force along the surface of the toner carrying roller. Here, when focusing on one outer electrode 4a, as shown in FIG. 27, each flare electric field (electric field formed on the outer side of the surface layer 6) formed between two adjacent inner electrode facing portions as shown in FIG. ) Varies relatively depending on the width of the inner electrode facing portion. In other words, the flare electric field formed between the long width Y2 and the inner electrode facing portion is stronger than the flare electric field formed between the short width Y1 and the inner electrode facing portion. And the electric field for flare formed between the inner electrode opposing part of long width Y2 made the width | variety of an inner electrode opposing part equal, if the voltage applied to the inner electrode 3a and the outer electrode 4a is the same The electric field is stronger than in the case. Therefore, even when the above-described force is generated, a large amount of toner hopped from the outer electrode 4a to the inner electrode facing portion having the long width Y2 adjacent in the direction of the force is returned to the original outer electrode 4a again. It becomes possible. As a result, the toner that has moved from the outer electrode 4a to the inner electrode facing portion of the long width Y2 adjacent in the direction of the force is less likely to travel to the outer electrode 4a adjacent in the direction of the force.

このように、本変形例6においては、長い幅Y2の内側電極対向部が、上記のような力の作用を受けてその力の向きに移動しようとするトナーの移動を妨げる障壁の役割を果たし、トナー担持ローラ2上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。よって、トナー担持ローラ2上にトナー量の大きなムラ(低周波のムラ)が生じるのを抑制でき、画像濃度ムラを抑制できる。なお、本変形例6においては、短い幅Y1の内側電極対向部とこれに隣接する外側電極4aとの間付近に存在するトナーの量よりも、長い幅Y2の内側電極対向部とこれに隣接する外側電極4aとの間付近に存在するトナーの量の方が多くなるので、微視的にみればトナー担持ローラ2上でトナー量のムラが生じる。しかし、このようなムラはその周期が非常に短い高周波のムラであるため、画像濃度に影響が出にくく、画像濃度に影響が出たとしても人間が感知できるようなムラにはならないので、実質的に画質に影響しない。   As described above, in the sixth modification, the inner electrode facing portion having the long width Y2 serves as a barrier that prevents the movement of the toner that is moved in the direction of the force under the action of the force as described above. Further, it is possible to suppress the toner from being unevenly distributed on the toner carrying roller 2. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a large amount of toner unevenness (low frequency unevenness) on the toner carrying roller 2 and to suppress image density unevenness. In the sixth modification, the inner electrode facing portion having a longer width Y2 is adjacent to the inner electrode facing portion having a shorter width Y1 than the amount of toner existing between the inner electrode facing portion having a shorter width Y1 and the outer electrode 4a adjacent thereto. Since the amount of toner existing near the outer electrode 4a is larger, the toner amount unevenly occurs on the toner carrying roller 2 when viewed microscopically. However, such unevenness is a high-frequency unevenness with a very short period, so that it is difficult to affect the image density, and even if the image density is affected, it does not become an unevenness that can be detected by humans. Does not affect the image quality.

本変形例6において、内側電極対向部の長い幅Y2は、内側電極対向部の短い幅Y1の2倍〜5倍に設定するのが好ましい。2倍未満の場合、長い幅Y2の内側電極対向部との間に形成されるフレア用電界を十分に強い電界とすることができず、上記障壁としての役割を十分に果たすことができず、画像濃度ムラの抑制効果が低いものとなってしまう。一方、5倍を越える場合、その長い幅Y2の内側電極対向部の中央部に存在するトナーが隣接する外側電極4a上に移動できず、トナーを効率的にクラウド化させることが困難となる。なお、内側電極対向部の短い幅Y1は、外側電極4aの電極幅と同程度とするのが好ましい。本変形例6においては、外側電極4aの電極幅を40[μm]、内側電極対向部の短い幅Y1を40[μm]、内側電極対向部の長い幅Y2を120[μm]に設定している。   In the sixth modification, the long width Y2 of the inner electrode facing portion is preferably set to 2 to 5 times the short width Y1 of the inner electrode facing portion. If it is less than 2 times, the flare electric field formed between the long width Y2 and the inner electrode facing part cannot be a sufficiently strong electric field, and cannot sufficiently serve as the barrier. The effect of suppressing uneven image density is low. On the other hand, when it exceeds 5 times, the toner existing in the center of the inner electrode facing portion of the long width Y2 cannot move onto the adjacent outer electrode 4a, and it becomes difficult to efficiently cloud the toner. In addition, it is preferable that the short width Y1 of the inner electrode facing portion is approximately the same as the electrode width of the outer electrode 4a. In the sixth modification, the electrode width of the outer electrode 4a is set to 40 [μm], the short width Y1 of the inner electrode facing portion is set to 40 [μm], and the long width Y2 of the inner electrode facing portion is set to 120 [μm]. Yes.

なお、本変形例6においては、外側電極4aの幅Xを均等とし、内側電極対向部の幅を不均等とする場合について説明したが、逆に、外側電極4aの幅Xを不均等とし、内側電極対向部の幅を均等とする場合でも、同様の効果が得られる。また、本変形例6においては、内側電極対向部の幅を、トナー担持ローラ2の表面移動方向において短い幅Y1と長い幅Y2とが交互に存在するように不均等としているが、不均等の方法は限られない。例えば、短い幅Y1が2つ以上続いた後に1つの長い幅Y2が存在するというように不均等としてもよい。また、幅の種類が3種類以上となるようにしてもよい。   In the sixth modification, the case has been described in which the width X of the outer electrode 4a is made uniform and the width of the inner electrode facing portion is made unequal, but conversely, the width X of the outer electrode 4a is made unequal, The same effect can be obtained even when the widths of the inner electrode facing portions are made uniform. Further, in the sixth modification, the width of the inner electrode facing portion is not uniform so that the short width Y1 and the long width Y2 exist alternately in the surface movement direction of the toner carrying roller 2, but the unevenness is not uniform. The method is not limited. For example, it may be unequal such that one long width Y2 exists after two or more short widths Y1 continue. Moreover, you may make it become three or more types of widths.

〔変形例7〕
次に、外側電極4aの他の変形例(以下、本変形例を「変形例7」という。)について説明する。
図28は、本変形例7におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
図29は、電気力線の概略を図示した説明図である。
本変形例7においては、内側電極3aの外周面側に絶縁層5を設けた後、その絶縁層5の全体に、アルミニウム、銅、銀などを主成分とした外側電極層を設ける。この外側電極層は、アルミニウム、銅、銀などに絶縁性粒子4cを分散させたもので、その金属部分が外側電極4aとなる。絶縁性粒子4cの平均粒径は、外側電極層の層厚よりも大きい。これにより、図29に示すように、内側電極3aからの電気力線が絶縁性粒子4cを通じて表層6の外側へ出るようになり、表層6の外側にフレア用電界を効率よく形成できる。絶縁性粒子4cとしては、ポリエステル、エポキシ等の樹脂やガラスビーズなどの電気的絶縁物が挙げられる。また、絶縁層5上に外側電極層を形成する方法としては、特に制限はないが、例えば、絶縁性粒子4cを分散させた導電ペーストをスクリーン印刷によって絶縁層5の上に直接形成する方法が挙げられる。外側電極層の層厚は、数[μm]〜数十[μm]が望ましい。本変形例7では5[μm]に設定している。
[Modification 7]
Next, another modified example of the outer electrode 4a (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 7”) will be described.
FIG. 28 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the toner carrying roller 2 in Modification 7 when cut along a plane orthogonal to the rotation axis.
FIG. 29 is an explanatory diagram illustrating an outline of electric lines of force.
In this modified example 7, after the insulating layer 5 is provided on the outer peripheral surface side of the inner electrode 3a, the outer electrode layer mainly composed of aluminum, copper, silver or the like is provided on the entire insulating layer 5. This outer electrode layer is obtained by dispersing insulating particles 4c in aluminum, copper, silver or the like, and the metal portion thereof becomes the outer electrode 4a. The average particle diameter of the insulating particles 4c is larger than the layer thickness of the outer electrode layer. As a result, as shown in FIG. 29, the lines of electric force from the inner electrode 3a come out to the outside of the surface layer 6 through the insulating particles 4c, and an electric field for flare can be efficiently formed outside the surface layer 6. Examples of the insulating particles 4c include resins such as polyester and epoxy, and electrical insulators such as glass beads. Further, the method for forming the outer electrode layer on the insulating layer 5 is not particularly limited. For example, there is a method in which a conductive paste in which insulating particles 4c are dispersed is directly formed on the insulating layer 5 by screen printing. Can be mentioned. The layer thickness of the outer electrode layer is preferably several [μm] to several tens [μm]. In this modification 7, it is set to 5 [μm].

図30は、外側電極層をトナー担持ローラ2の外周面側から見たときの模式図である。
本変形例7においては、外側電極層全体に対する絶縁性粒子4cの体積比率を変化させることで、形成される外側電極4aの表面積を制御することができ、フレア用電界の強さが制御可能である。本変形例7においては、外側電極層全体に対する絶縁性粒子4cの体積比率が0.2以上0.8以下の範囲内であれば、トナーを十分にクラウド化させることができる。外側電極層全体に対する絶縁性粒子4cの体積比率が0.8よりも大きい場合には、外側電極層の大半を絶縁性粒子4cが占めることによって、フロート電極が多数存在してしまう。すなわち、外側電極層へ印加された電圧は、絶縁性粒子4cによって分断されていない外側電極4aを通じて外側電極層全体に行き渡ることになるが、外側電極層の大半を絶縁性粒子4cが占めると、外側電極4aの多くの部分が絶縁性粒子4cにより分断されて電気的にフロート状態になる。なお、外側電極層全体に対する絶縁性粒子4cの体積比率が0.8以下であってもフロート電極は存在する可能性はあるが、少数ならばフレア用電界の形成に大きな影響はない。一方、外側電極層全体に対する絶縁性粒子4cの体積比率が0.2よりも小さい場合には、内側電極3aからの電気力線の多くが表層6の外側に出る前に外側電極4aへ収束してしまい、表層6の外側に形成されるフレア用電界が弱くなってしまう。本変形例7では、外側電極層全体に対する絶縁性粒子4cの体積比率を0.4に設定している。
FIG. 30 is a schematic diagram when the outer electrode layer is viewed from the outer peripheral surface side of the toner carrying roller 2.
In this modified example 7, the surface area of the formed outer electrode 4a can be controlled by changing the volume ratio of the insulating particles 4c to the entire outer electrode layer, and the strength of the flare electric field can be controlled. is there. In Modification Example 7, if the volume ratio of the insulating particles 4c to the entire outer electrode layer is in the range of 0.2 to 0.8, the toner can be sufficiently clouded. When the volume ratio of the insulating particles 4c to the entire outer electrode layer is larger than 0.8, a large number of float electrodes exist because the insulating particles 4c occupy most of the outer electrode layer. That is, the voltage applied to the outer electrode layer is distributed throughout the outer electrode layer through the outer electrode 4a that is not divided by the insulating particles 4c, but when the insulating particles 4c occupy most of the outer electrode layer, Many portions of the outer electrode 4a are divided by the insulating particles 4c to be in an electrically floating state. Although the float electrode may exist even if the volume ratio of the insulating particles 4c to the entire outer electrode layer is 0.8 or less, the formation of the flare electric field is not greatly affected if the number is small. On the other hand, when the volume ratio of the insulating particles 4c to the entire outer electrode layer is smaller than 0.2, most of the lines of electric force from the inner electrode 3a converge on the outer electrode 4a before coming out of the surface layer 6. Therefore, the flare electric field formed outside the surface layer 6 is weakened. In the seventh modification, the volume ratio of the insulating particles 4c to the entire outer electrode layer is set to 0.4.

本変形例7によれば、外側電極4aの広さが不均等となり、また絶縁性粒子4cの粒子間距離(上記変形例6における内側電極対向部の幅に相当)も不均等となる。その結果、上記変形例6と同様に、トナー担持ローラ2上に局部的に強いフレア用電界を分散形成することができる。これにより、電位勾配や気流などが原因でトナーを特定方向へ移動させる力が発生した場合であっても、トナー担持ローラ2上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。しかも、上記変形例6では、トナー担持ローラ2の表面移動方向に沿った方向への力にしか対応できないが、本変形例7によれば、トナー担持ローラ2の軸方向に沿った方向など、他の方向の力にも対応できる点で、上記変形例6よりも有利である。   According to the present modified example 7, the width of the outer electrode 4a becomes uneven, and the interparticle distance of the insulating particles 4c (corresponding to the width of the inner electrode facing portion in the modified example 6) also becomes uneven. As a result, as in the above-described modification example 6, locally strong flare electric fields can be dispersedly formed on the toner carrying roller 2. Thereby, even when a force for moving the toner in a specific direction is generated due to a potential gradient or an air flow, it is possible to suppress the toner from being unevenly distributed on the toner carrying roller 2. Moreover, in the above modified example 6, only the force in the direction along the surface movement direction of the toner carrying roller 2 can be dealt with, but according to this modified example 7, the direction along the axial direction of the toner carrying roller 2, etc. This is more advantageous than Modification 6 in that it can cope with forces in other directions.

〔変形例8〕
次に、外側電極4aの更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例8」という。)について説明する。
図31は、本変形例8におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
図32は、外側電極層をトナー担持ローラ2の外周面側から見たときの模式図である。
本変形例8においても、上記変形例7と同様に、内側電極3aの外周面側に絶縁層5を設けた後(図33(a))、その絶縁層5の全体に外側電極層を設ける。ただし、本変形例8における外側電極層は、導電性ウレタン樹脂4aと絶縁性のメラミン樹脂4dとからなる層である。具体的には、導電性ウレタン樹脂発泡原料を調整し、これを成形型に注入して加熱硬化発泡させた後(図33(b))、発泡により形成されたセル(穴)にメラミン樹脂をローラコータを用いて塗工する(図33(c))。これにより、絶縁層5上に導電性ウレタン樹脂4aと絶縁性のメラミン樹脂4dとがランダムに分散した状態の外側電極層が形成される。なお、この導電性ウレタン樹脂部分4aが外側電極となる。また、メラミン樹脂に代えて、ウレタン、ポリイミド、ポリアミド、ベークライト、ポリカーボネート、PET、POM、PPEなども使用可能である。外側電極層の層厚は、0.01[mm]以上0.3[mm]以下の範囲内が好ましい。0.01[mm]未満では成形型の精度が問題となるし、0.3[mm]よりも大きいと発泡によって生じる空気層が外側電極層内に閉じ込められてしまうためである。本変形例8では外側電極層の層厚を0.1[mm]に設定した。なお、発泡後のセル径に関しては、上記変形例7における絶縁性粒子4cの場合と同様に、外側電極層の層厚以上とする必要がある。
[Modification 8]
Next, still another modified example of the outer electrode 4a (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 8”) will be described.
FIG. 31 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the toner carrying roller 2 in Modification 8 when cut along a plane orthogonal to the rotation axis.
FIG. 32 is a schematic diagram when the outer electrode layer is viewed from the outer peripheral surface side of the toner carrying roller 2.
Also in the present modified example 8, after the insulating layer 5 is provided on the outer peripheral surface side of the inner electrode 3a (FIG. 33A), the outer electrode layer is provided on the entire insulating layer 5 as in the modified example 7. . However, the outer electrode layer in the present modification 8 is a layer made of the conductive urethane resin 4a and the insulating melamine resin 4d. Specifically, the conductive urethane resin foam raw material is prepared, poured into a mold and heat-cured and foamed (FIG. 33 (b)), and then the melamine resin is put into the cell (hole) formed by foaming. Coating is performed using a roller coater (FIG. 33C). Thereby, the outer electrode layer in a state where the conductive urethane resin 4a and the insulating melamine resin 4d are randomly dispersed on the insulating layer 5 is formed. The conductive urethane resin portion 4a serves as an outer electrode. In place of melamine resin, urethane, polyimide, polyamide, bakelite, polycarbonate, PET, POM, PPE and the like can also be used. The layer thickness of the outer electrode layer is preferably in the range of 0.01 [mm] to 0.3 [mm]. If it is less than 0.01 [mm], the accuracy of the mold becomes a problem, and if it is greater than 0.3 [mm], an air layer generated by foaming is confined in the outer electrode layer. In this modification 8, the layer thickness of the outer electrode layer was set to 0.1 [mm]. Note that the cell diameter after foaming needs to be equal to or greater than the thickness of the outer electrode layer, as in the case of the insulating particles 4c in the modified example 7.

本変形例8においても、導電性ウレタン樹脂4a(外側電極)の広さが不均等となり、またメラミン樹脂部分4d(上記変形例6における内側電極対向部に相当)の広さも不均等となる。その結果、上記変形例6や上記変形例7と同様に、トナー担持ローラ2上に局部的に強いフレア用電界を分散形成することができる。これにより、電位勾配や気流などが原因でトナーを特定方向へ移動させる力が発生した場合であっても、トナー担持ローラ2上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。しかも、上記変形例7と同様、トナー担持ローラ2の軸方向に沿った方向など、他の方向の力にも対応できる点で、上記変形例6よりも有利である。   Also in this modified example 8, the width of the conductive urethane resin 4a (outer electrode) becomes uneven, and the width of the melamine resin portion 4d (corresponding to the inner electrode facing portion in the modified example 6) also becomes uneven. As a result, similarly to the sixth modification and the seventh modification, it is possible to form a locally strong flare electric field on the toner carrying roller 2 in a distributed manner. Thereby, even when a force for moving the toner in a specific direction is generated due to a potential gradient or an air flow, it is possible to suppress the toner from being unevenly distributed on the toner carrying roller 2. Moreover, as in the case of the modification example 7, it is advantageous over the modification example 6 in that it can cope with forces in other directions such as the direction along the axial direction of the toner carrying roller 2.

〔変形例9〕
次に、外側電極4aの更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例9」という。)について説明する。
図34は、本変形例9におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
図35は、外側電極層をトナー担持ローラ2の外周面側から見たときの模式図である。
本変形例9においても、上記変形例7や上記変形例8と同様に、内側電極3aの外周面側に絶縁層5を設けた後、その絶縁層5の全体に外側電極層を設ける。ただし、本変形例9における外側電極層は、樹脂バインダー4e中に金属フィラー4aを分散させた層である。金属フィラー4aは互いに融着した状態となっている。具体的には、樹脂バインダー中に金属フィラーが分散したペースト材料を絶縁層5上にスプレーにより塗工することで、絶縁層5上に金属フィラー4aが樹脂バインダー4e中にランダムに分散した状態の外側電極層が形成される。なお、この金属フィラー部分が外側電極となる。
[Modification 9]
Next, still another modified example of the outer electrode 4a (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 9”) will be described.
FIG. 34 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the toner carrying roller 2 in Modification 9 when cut along a plane orthogonal to the rotation axis.
FIG. 35 is a schematic diagram when the outer electrode layer is viewed from the outer peripheral surface side of the toner carrying roller 2.
Also in the present modification 9, as in the modification 7 and the modification 8, the insulating layer 5 is provided on the outer peripheral surface side of the inner electrode 3a, and then the outer electrode layer is provided on the entire insulating layer 5. However, the outer electrode layer in Modification 9 is a layer in which the metal filler 4a is dispersed in the resin binder 4e. The metal filler 4a is in a fused state with each other. Specifically, a paste material in which a metal filler is dispersed in a resin binder is applied onto the insulating layer 5 by spraying, so that the metal filler 4a is randomly dispersed in the resin binder 4e on the insulating layer 5. An outer electrode layer is formed. In addition, this metal filler part becomes an outer electrode.

絶縁層5上に塗工するペースト材料は、有機樹脂溶液に、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、ニッケル等の1種以上からなる金属粒子をフィラーとして分散させたものであれば利用可能である。また、金属フィラー4aとしては、酸化鉛、酸化亜鉛、酸化けい素、酸化ほう素、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化チタン等の金属酸化物を用いてもよい。バインダー樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などがよい。また、溶剤としては、イソプロピルアルコールなどが使用される。増粘剤として、セルロースなどを含有させてもよい。上記ペースト材料中のバインダー樹脂4eの量は、40%〜60%が良い。あまり多いと金属フィラーが融着しないので電気抵抗が大きくなり過ぎてしまうし、少なすぎるとバインダー樹脂4eの占有面積が狭くなりすぎて、表層6の外側に形成されるフレア用電界が弱くなってしまう。本変形例9では、50%に設定した。外側電極層の層厚は、上記変形例8と同様、0.01[mm]以上0.3[mm]以下の範囲内が好ましい。本変形例9では、外側電極層の層厚を0.1[mm]に設定した。   The paste material to be coated on the insulating layer 5 can be used as long as one or more kinds of metal particles such as gold, silver, platinum, palladium, lead, tungsten, and nickel are dispersed as fillers in an organic resin solution. Is possible. Further, as the metal filler 4a, metal oxides such as lead oxide, zinc oxide, silicon oxide, boron oxide, aluminum oxide, yttrium oxide, and titanium oxide may be used. As the binder resin, an epoxy resin, a phenol resin, or the like is preferable. Moreover, isopropyl alcohol etc. are used as a solvent. As a thickener, cellulose or the like may be contained. The amount of the binder resin 4e in the paste material is preferably 40% to 60%. If the amount is too large, the metal filler will not be fused and the electrical resistance will be too high. If the amount is too small, the area occupied by the binder resin 4e will be too small, and the flare electric field formed outside the surface layer 6 will be weak. End up. In this modification 9, it was set to 50%. The layer thickness of the outer electrode layer is preferably in the range of 0.01 [mm] or more and 0.3 [mm] or less, as in the modification 8. In Modification 9, the outer electrode layer thickness was set to 0.1 [mm].

本変形例9においても、金属フィラー4a(外側電極)の広さが不均等となり、また樹脂バインダー4e(上記変形例6における内側電極対向部に相当)の広さも不均等となる。その結果、上記変形例6〜8と同様に、トナー担持ローラ2上に局部的に強いフレア用電界を分散形成することができる。これにより、電位勾配や気流などが原因でトナーを特定方向へ移動させる力が発生した場合であっても、トナー担持ローラ2上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。しかも、上記変形例7や上記変形例8と同様、トナー担持ローラ2の軸方向に沿った方向など、他の方向の力にも対応できる点で、上記変形例6よりも有利である。   Also in the present modified example 9, the width of the metal filler 4a (outer electrode) becomes uneven, and the width of the resin binder 4e (corresponding to the inner electrode facing portion in the modified example 6) also becomes uneven. As a result, similarly to the above-described modified examples 6 to 8, locally strong flare electric fields can be dispersedly formed on the toner carrying roller 2. Thereby, even when a force for moving the toner in a specific direction is generated due to a potential gradient or an air flow, it is possible to suppress the toner from being unevenly distributed on the toner carrying roller 2. In addition, as in Modifications 7 and 8, it is more advantageous than Modification 6 in that it can cope with forces in other directions such as the direction along the axial direction of the toner carrying roller 2.

なお、上記変形例7〜9において、絶縁性の材料部分と導電性の材料部分とを逆にした構成であっても、同様の効果が得られる。   In Modifications 7 to 9, the same effect can be obtained even when the insulating material portion and the conductive material portion are reversed.

〔変形例10〕
次に、内側電極3aの一変形例(以下、本変形例を「変形例10」という。)について説明する。
一般に、複数種類の電極部材(内側電極3a及び外側電極4a)をトナー担持ローラ2の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置し、各電極部材間に絶縁層を介在させた上述したような構成においては、ローラ同心円上に複数種類の電極を備えた従来構成よりも、電極部材間の静電容量が大きくなってしまう。これは、主として、電極部材間の対向面積の違いによるものである。これらの電極部材に対して供給される交流電流は静電容量に比例して増大するため、これらの電極部材間の静電容量が大きいと、これらの電極部材に対して給電するための電源として、出力電流が大きな電源が必要になる。交流電源は、通常、出力電流が大きいほどコストが大きくなる。したがって、電極部材間の静電容量、すなわち、内側電極3aと外側電極4aとの間の静電容量を、なるべく小さくすることが望まれる。
[Modification 10]
Next, a modified example of the inner electrode 3a (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 10”) will be described.
In general, a plurality of types of electrode members (inner electrode 3a and outer electrode 4a) are arranged at different positions in the normal direction of the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, and an insulating layer is interposed between the electrode members as described above. In the configuration, the electrostatic capacity between the electrode members is larger than in the conventional configuration in which a plurality of types of electrodes are provided on the concentric rollers. This is mainly due to the difference in facing area between the electrode members. Since the alternating current supplied to these electrode members increases in proportion to the capacitance, if the capacitance between these electrode members is large, as a power source for supplying power to these electrode members A power supply with a large output current is required. An AC power supply usually increases in cost as the output current increases. Therefore, it is desirable to reduce the capacitance between the electrode members, that is, the capacitance between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a as much as possible.

ここで、内側電極3aと外側電極4aとの間の静電容量を小さくするための方法としては、内側電極3aと外側電極4aとの間の対向面積を小さくする方法と、内側電極3aと外側電極4aとの間の距離を大きくする方法とが考えられる。このうち、前者の方法をとる場合には、構造が複雑化して製造コストが増大してしまう。一方、後者の方法をとる場合、内側電極3aと外側電極4aとの間に介在する絶縁層5の層厚を大きくするというような簡易な構造を採用できるので製造コストが増大することはないが、この構造では、表層6の外側に強いフレア用電界(外部電界)を形成することが困難となるので、結局、電源コストの増大を招く。本変形例10では、内側電極3aと外側電極4aとの間の静電容量を簡易な構造で小さくしつつ、表層6の外側に強いフレア用電界を形成することが容易な構成を提案する。   Here, as a method for reducing the electrostatic capacitance between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a, a method of reducing the facing area between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a, and the inner electrode 3a and the outer electrode 4a. A method for increasing the distance to the electrode 4a is conceivable. Among these, when the former method is adopted, the structure becomes complicated and the manufacturing cost increases. On the other hand, when the latter method is adopted, a simple structure such as increasing the thickness of the insulating layer 5 interposed between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a can be adopted, so that the manufacturing cost does not increase. In this structure, it is difficult to form a strong flare electric field (external electric field) outside the surface layer 6, which eventually increases the power supply cost. The present modification 10 proposes a configuration in which it is easy to form a strong flare electric field outside the surface layer 6 while reducing the capacitance between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a with a simple structure.

図36は、本変形例10におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
本変形例10のトナー担持ローラ2の基本構造は、図4に示した上記実施形態のものと同様に4層構造であるが、本変形例10では最内周電極部材としての内側電極3aの構成が異なっている。具体的には、トナー担持ローラ表面移動方向における内側電極3aの少なくとも一部分について、図36に示すように、最外周電極部材としての外側電極4aの電極間部分に対向する内側電極3aの電極面(外周側の面)が、外側電極4aに対向する内側電極3aの電極面よりも、トナー担持ローラ外周面側に位置するように構成されている。これにより、外側電極4aとこれに対向する内側電極3aの電極部分との距離については、上記実施形態における距離B’よりも、本変形例10における距離Bの方を長くすることができる。その結果、本変形例10によれば、内側電極3aと外側電極4aとの間の静電容量を上記実施形態のものよりも小さくすることができる。
FIG. 36 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the toner carrying roller 2 in Modification 10 when cut along a plane orthogonal to the rotation axis.
The basic structure of the toner carrying roller 2 of the present modification 10 is a four-layer structure as in the above-described embodiment shown in FIG. 4, but in this modification 10, the inner electrode 3a as the innermost peripheral electrode member is formed. The configuration is different. Specifically, as shown in FIG. 36, at least a part of the inner electrode 3a in the moving direction of the toner carrying roller surface, as shown in FIG. 36, the electrode surface of the inner electrode 3a facing the inter-electrode portion of the outer electrode 4a as the outermost peripheral electrode member ( The outer peripheral surface) is positioned closer to the outer peripheral surface of the toner carrying roller than the electrode surface of the inner electrode 3a facing the outer electrode 4a. Thereby, about the distance of the outer electrode 4a and the electrode part of the inner side electrode 3a facing this, the distance B in this modification 10 can be made longer than the distance B 'in the said embodiment. As a result, according to the tenth modification, the capacitance between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a can be made smaller than that of the above embodiment.

一方で、外側電極4aの電極間部分に対向する内側電極3aの電極部分は、上記実施形態と同じままとなっている。すなわち、外側電極4aの電極間部分とこれに対向する内側電極3aの電極部分との間の絶縁層の厚さAは同じである。表層6の外側に形成されるフレア用電界は、主に、外側電極4aの電極間部分に対向する内側電極3aの電極部分と、外側電極4aとによって形成される。本変形例10では、外側電極4aの電極間部分に対向する内側電極3aの電極部分と、外側電極4aとの位置関係は上記実施形態のものと同じままになっているので、上記実施形態のものと同じ電源で、上記実施形態のものと同程度の強いフレア用電界を形成することができる。   On the other hand, the electrode part of the inner electrode 3a facing the inter-electrode part of the outer electrode 4a remains the same as in the above embodiment. In other words, the thickness A of the insulating layer between the interelectrode portion of the outer electrode 4a and the electrode portion of the inner electrode 3a opposite thereto is the same. The flare electric field formed outside the surface layer 6 is mainly formed by the electrode portion of the inner electrode 3a facing the inter-electrode portion of the outer electrode 4a and the outer electrode 4a. In the present modification 10, the positional relationship between the electrode portion of the inner electrode 3a facing the inter-electrode portion of the outer electrode 4a and the outer electrode 4a remains the same as that of the above embodiment. An electric field for flare as strong as that of the above-described embodiment can be formed with the same power source as that of the apparatus.

図36に示すような内側電極3aを形成する方法としては、例えば、上記実施形態の内側電極のように、外周面側が平滑な内側電極の外周面側に対し、外側電極4aの電極間部分と対向することになる部分を、フォトレジスト・エッチング等の公知の方法により削り取る処理を行う方法が考えられる。本変形例では、内側電極3aの凹凸ピッチを160[μm]とし、削り幅を80[μm]とし、削り深さを80[μm]としている。   As a method of forming the inner electrode 3a as shown in FIG. 36, for example, as in the inner electrode of the above-described embodiment, the outer electrode 4a has a smooth outer peripheral surface side and the interelectrode portion of the outer electrode 4a A method is conceivable in which a portion to be opposed is removed by a known method such as photoresist / etching. In this modification, the uneven pitch of the inner electrode 3a is set to 160 [μm], the cutting width is set to 80 [μm], and the cutting depth is set to 80 [μm].

なお、本変形例10では、トナー担持ローラ2の軸方向に延びる各外側電極4aに沿うように内側電極3aを削り取って、各外側電極4aの全長にわたって外側電極4aの電極間部分とこれに対向する内側電極3aの電極部分との距離を離しているが、これに限られない。すなわち、外側電極4aの電極間部分と対向する内側電極3aの少なくとも一部分を削り取れば内側電極3aと外側電極4aとの間の静電容量を上記実施形態のものよりも小さくすることができる。よって、例えば、図37の符号Cで示すように、内側電極3aをトナー担持ローラ2の回転方向に沿って削り取るようにしてもよい。   In the present modification 10, the inner electrode 3a is scraped along the outer electrode 4a extending in the axial direction of the toner carrying roller 2, and the inter-electrode portion of the outer electrode 4a is opposed to the entire length of each outer electrode 4a. Although the distance from the electrode portion of the inner electrode 3a is increased, the present invention is not limited to this. That is, the electrostatic capacitance between the inner electrode 3a and the outer electrode 4a can be made smaller than that of the above embodiment by scraping at least a part of the inner electrode 3a facing the inter-electrode portion of the outer electrode 4a. Therefore, for example, as shown by the symbol C in FIG. 37, the inner electrode 3a may be scraped along the rotation direction of the toner carrying roller 2.

ここで、本変形例10の構成において、外側電極4aとこれに対向する内側電極3aの電極部分との距離Bを変化させたときの静電容量を計測する実験を行った結果について説明する。本実験では、 図4に示した上記実施形態のトナー担持ローラ、すなわち、内側電極3aを削り取っていない比較例(絶縁層5の層厚=10[μm])に対し、上記距離Bが15[μm]となるように削り取った構成例1と、上記距離Bが20[μm]となるように削り取った構成例2とについて、静電容量がどの程度小さくなるかを計測した。その結果、構成例1の静電容量は、比較例の静電容量に対して80%となり、構成例2の静電容量は、比較例の静電容量に対して70%となった。   Here, in the configuration of the present modification 10, the result of an experiment for measuring the capacitance when the distance B between the outer electrode 4a and the electrode portion of the inner electrode 3a facing the outer electrode 4a is changed will be described. In this experiment, the distance B is set to 15 [compared to the toner carrying roller of the embodiment shown in FIG. 4, that is, the comparative example in which the inner electrode 3a is not removed (layer thickness of the insulating layer 5 = 10 [μm]). It was measured how small the electrostatic capacity was in the configuration example 1 scraped to be [μm] and the configuration example 2 scraped so that the distance B was 20 [μm]. As a result, the capacitance of Configuration Example 1 was 80% with respect to the capacitance of Comparative Example, and the capacitance of Configuration Example 2 was 70% with respect to the capacitance of Comparative Example.

〔変形例11〕
次に、トナー担持ローラ2の外周面に形成される凹凸の形成方法に関する一変形例(以下、本変形例を「変形例11」という。)について説明する。
図38は、本変形例11におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
本変形例11では、平滑な絶縁層5の外周側の面上における外側電極4aの電極部分と非電極部分(電極間領域)との高低差を利用して、トナー担持ローラ2の外周面上の凹凸を形成する。具体的には、絶縁層5の外周側の平滑面上に、トナー担持ローラ2の外周面に沿って複数の電極に分割された外側電極4aを形成し、その外周側に表層6を略均一な厚みとなるように塗工する。これにより、外側電極4aのトナー担持ローラ外周面側に、外側電極4aの電極部分が凸部6bとなり、かつ、外側電極4aの電極間領域が凹部6aとなった表層6が形成される。
[Modification 11]
Next, a description will be given of a modified example (hereinafter referred to as “modified example 11”) relating to a method for forming irregularities formed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2.
FIG. 38 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the toner carrying roller 2 according to Modification 11 when cut along a plane orthogonal to the rotation axis.
In the present modification 11, the height difference between the electrode portion of the outer electrode 4a and the non-electrode portion (interelectrode region) on the outer peripheral surface of the smooth insulating layer 5 is used to make the difference on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2. Form irregularities. Specifically, the outer electrode 4a divided into a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 is formed on the smooth surface on the outer peripheral side of the insulating layer 5, and the surface layer 6 is substantially uniform on the outer peripheral side. Apply to a proper thickness. As a result, a surface layer 6 is formed on the outer peripheral surface side of the toner carrying roller of the outer electrode 4a, in which the electrode portion of the outer electrode 4a becomes the convex portion 6b and the inter-electrode region of the outer electrode 4a becomes the concave portion 6a.

従来のフレア現像方式においける外側電極4aの厚みは、0.6[μm]以上2[μm]以下という非常に薄く設定されるのが通常であるため、その外周側に表層6(通常は10[μm]以上40[μm]以下の厚み)を均一に形成しても、トナー担持ローラが異種面上に必要な凹凸を形成できない。そこで、本変形例11では、外側電極4aの厚みを通常よりも厚く形成してある。このような厚みのある外側電極4aを形成する方法としては、例えばスクリーン印刷が挙げられるが、所望の厚みをもった電極が形成できる方法であれば他の方法でもよい。本変形例11によって形成されるトナー担持ローラ2の外周面上における凹凸の凹部6aに対する凸部6bの高さ(凹部6aの深さ)は、使用するトナーの粒径に応じて適宜設定される。本変形例11では3[μm]以上30[μm]以下の範囲内であるのが好ましい。   In the conventional flare development method, the thickness of the outer electrode 4a is normally set to be very thin, ie, 0.6 [μm] or more and 2 [μm] or less. Even if the thickness is 10 [μm] or more and 40 [μm] or less, the toner carrying roller cannot form the necessary unevenness on different surfaces. Therefore, in the present modification 11, the outer electrode 4a is formed thicker than usual. As a method of forming the outer electrode 4a having such a thickness, for example, screen printing may be mentioned, but other methods may be used as long as an electrode having a desired thickness can be formed. The height of the convex portion 6b (depth of the concave portion 6a) with respect to the concave and convex portion 6a on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 formed according to the modified example 11 is appropriately set according to the particle size of the toner to be used. . In the present modification 11, it is preferably within a range of 3 [μm] to 30 [μm].

〔変形例12〕
次に、トナー担持ローラ2の外周面に形成される凹凸の形成方法に関する他の変形例(以下、本変形例を「変形例12」という。)について説明する。
図39は、本変形例12におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
本変形例12における内側電極3aは、その外周側の面に凹凸が形成された一体の電極であり、トナー担持ローラ2の基体として機能するようにSUSやアルミニウム等の導電性材料を円筒状に成型した金属ローラである。本変形例12では、内側電極3aの外周側の面を凹凸加工し、その凹凸の高低差を利用してトナー担持ローラ2の外周面上の凹凸を形成する。
[Modification 12]
Next, another modified example (hereinafter, referred to as “modified example 12”) relating to a method for forming irregularities formed on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 will be described.
FIG. 39 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the toner carrying roller 2 in Modification 12 when cut along a plane perpendicular to the rotation axis.
The inner electrode 3a in the present modified example 12 is an integral electrode having irregularities formed on the outer peripheral surface thereof, and a conductive material such as SUS or aluminum is formed in a cylindrical shape so as to function as a base of the toner carrying roller 2. It is a molded metal roller. In this modified example 12, the surface on the outer peripheral side of the inner electrode 3a is processed to be uneven, and the unevenness on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2 is formed using the difference in height of the unevenness.

具体的には、内側電極3aの外周側の面を凹凸加工した後、その外周側に絶縁層5を略均一な厚みとなるように塗工する。その上に、トナー担持ローラ2の外周面に沿って複数の電極に分割された外側電極4aを形成し、その外周側に表層6を略均一な厚みとなるように塗工する。これにより、内側電極3aの凸部電極領域3cがトナー担持ローラ外周面上の凸部6bとなり、かつ、内側電極3aの凹部電極領域3bがトナー担持ローラ外周面上の凹部6aとなる。   Specifically, after the surface on the outer peripheral side of the inner electrode 3a is processed to be uneven, the insulating layer 5 is coated on the outer peripheral side so as to have a substantially uniform thickness. On this, an outer electrode 4a divided into a plurality of electrodes is formed along the outer peripheral surface of the toner carrying roller 2, and the surface layer 6 is coated on the outer peripheral side so as to have a substantially uniform thickness. Thus, the convex electrode region 3c of the inner electrode 3a becomes the convex portion 6b on the outer peripheral surface of the toner carrying roller, and the concave electrode region 3b of the inner electrode 3a becomes the concave portion 6a on the outer peripheral surface of the toner carrying roller.

本変形例12における外側電極4aの各電極は、内側電極3aの凸部電極領域3cに対向する領域か、凹部電極領域3bに対向する領域に形成するのが好ましい。外側電極4aの電極が内側電極3aの凸部電極領域3cと凹部電極領域3bをまたがるように形成されると、適正なフレア用電界を形成できない場合があるためである。   Each electrode of the outer electrode 4a in the modified example 12 is preferably formed in a region facing the convex electrode region 3c of the inner electrode 3a or a region facing the concave electrode region 3b. This is because if the electrode of the outer electrode 4a is formed so as to straddle the convex electrode region 3c and the concave electrode region 3b of the inner electrode 3a, an appropriate flare electric field may not be formed.

本変形例12では、その外周側の面に凹凸が形成された一体の電極である例であるが、内側電極3aが、外側電極4aと同様に、トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割されたものであってもよい。この場合、外側電極4aの各電極は、内側電極3aの電極間領域に対向するように配置される。そして、内側電極3aの電極がトナー担持ローラ2の凸部6bとなり、かつ、内側電極3aの電極間領域がトナー担持ローラ2の凹部6aとなるように、絶縁層5や表層6を形成する。   The present modification 12 is an example in which the outer peripheral surface is formed as an integral electrode, but the inner electrode 3a, like the outer electrode 4a, includes a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrier. It may be divided into electrodes. In this case, each electrode of the outer electrode 4a is disposed so as to face the inter-electrode region of the inner electrode 3a. Then, the insulating layer 5 and the surface layer 6 are formed so that the electrode of the inner electrode 3 a becomes the convex portion 6 b of the toner carrying roller 2 and the inter-electrode region of the inner electrode 3 a becomes the concave portion 6 a of the toner carrying roller 2.

なお、上記実施形態(すべての変形例を含む。)においては、トナー担持ローラ2上に2種類の電極3a,4aを設けた例について説明したが、3種類以上の電極を設ける場合であっても、それらの電極間に絶縁層を介在させることで同様の効果が得られる。   In the above-described embodiment (including all modifications), an example in which two types of electrodes 3a and 4a are provided on the toner carrying roller 2 has been described, but this is a case where three or more types of electrodes are provided. However, the same effect can be obtained by interposing an insulating layer between the electrodes.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
互いに異なる電圧が印加される内側電極3a及び外側電極4a等の少なくとも2種類の電極部材を備えたトナー担持ローラ2等のトナー担持体を有し、該少なくとも2種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるための電界を該トナー担持体の外周面上に形成し、該トナー担持体を回転させることによりホッピングした状態のトナーを、感光体49等の潜像担持体の表面と対向する現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、上記トナー担持体として、その外周面におけるトナー担持領域に凹凸が分布したものを用い、上記現像領域のトナー担持体回転方向上流側で上記トナー担持体の外周面における凸部6bに当接する規制ブレード23等の当接部材を設け、該トナー担持体の外周面に担持されたトナーのうち、凸部6b上のトナーは通過を阻止しつつ、凹部6a内のトナーは通過させることを特徴とする。
これによれば、トナー担持体の外周面に形成された凹凸の凸部6b上に担持されているトナーを当接部材で取り除き、トナー担持体の外周面上の凹部6aに入り込んだトナーだけを現像領域へ搬送することができる。これにより、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量(M/A)は、トナー担持体外周面上に形成される凹部6aの容積や凹部間ピッチのみによって制御できる。すなわち、トナー担持体の外周面と当接部材との当接領域へ進入する前において、トナー担持体上のトナー層厚にムラがある場合でも、あるいは、当接領域へ進入するトナー層厚が経時的に変動する場合でも、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量は凹部6aの容積及び凹部間ピッチによって制御できる。そして、近年の加工技術によればトナー担持体の外周面上に凹凸を高精度に形成できるので、本発明によれば、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量を、安定かつ高精度に目標量に制御することができる。
しかも、トナー担持体の外周面と当接部材との当接領域を通過する際、凹部6aに入り込んでいるトナーにかかる圧力は、従来の現像装置のようにトナー担持体の平滑な外周面と層厚規制部材との間にトナーを挟み込んで通過させる際にトナーにかかる圧力と比較して小さい。よって、本態様Aによれば、従来の現像装置と比較して、トナーの劣化が進行しにくく、トナーの長寿命化を図ることができる。
また、外周面に凹凸が形成されたトナー担持体を、トナー担持体表面や磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いる従来の現像方式(フレア現像方式ではない一般的な一成分現像方式や二成分現像方式)で採用すると、当接部材との当接領域を通過した後のトナー担持体上では、トナーが付着している領域(凹部)と、トナーが付着していない領域(凸部)とが、はっきりと区分される。そして、このような状態でトナー担持体上に担持されているトナーが現像領域へ供給される結果、トナー担持体外周面上の凹凸に応じた画像濃度ムラが発生してしまう。これに対し、本態様Aでは、トナー担持体の外周面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるフレア現像方式を採用しているので、当接部材との当接領域を通過した後のトナー担持体上では、凹部に入り込んでいたトナーがホッピングして凸部上にも移動し、トナーが分散される。よって、トナー担持体外周面上の凹凸に応じた画像濃度ムラは抑制される。
更に、トナー担持体外周面上の凹部6aの深さをトナーの粒径に近い値に設定すれば、当接領域を通過する際にトナーを摩擦帯電する効果が高まり、現像領域へ供給されるトナーの帯電量を増やすことができる。また、逆に、凹部6aの深さをトナーの粒径よりも十分に大きく設定すれば、摩擦帯電効果が低下する結果、現像領域へ供給されるトナーの帯電量を減らすことができる。このように、本態様Aによれば、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量(M/A)だけでなく、現像領域へ供給されるトナーの帯電量(Q/M)も、トナー担持体外周面上の凹凸によって制御することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A toner carrying member such as a toner carrying roller 2 having at least two types of electrode members such as an inner electrode 3a and an outer electrode 4a to which different voltages are applied, and the at least two types of electrode members are different from each other. An electric field for hopping the toner by applying a voltage is formed on the outer peripheral surface of the toner carrier, and the toner hopped by rotating the toner carrier is used to carry a latent image such as the photoreceptor 49. In a developing device that develops the latent image by transporting it to a developing area facing the surface of the body and attaching it to the latent image on the latent image carrier, the toner carrier is formed on the toner carrying area on the outer peripheral surface thereof. A regulating blade that uses unevenness distribution and contacts the convex portion 6b on the outer peripheral surface of the toner carrier on the upstream side of the developing region in the rotation direction of the toner carrier. A contact member such as 3 is provided, and among the toners carried on the outer peripheral surface of the toner carrier, the toner on the convex part 6b is prevented from passing, while the toner in the concave part 6a is allowed to pass. .
According to this, the toner carried on the uneven convex portion 6b formed on the outer peripheral surface of the toner carrier is removed by the contact member, and only the toner that has entered the concave portion 6a on the outer peripheral surface of the toner carrier is obtained. It can be conveyed to the development area. Thereby, the toner amount (M / A) per unit area supplied to the development area can be controlled only by the volume of the recess 6a formed on the outer peripheral surface of the toner carrier and the pitch between the recesses. That is, even when the toner layer thickness on the toner carrier is uneven before entering the contact area between the outer peripheral surface of the toner carrier and the contact member, or the toner layer thickness entering the contact area is Even when it fluctuates over time, the amount of toner per unit area supplied to the development region can be controlled by the volume of the recess 6a and the pitch between the recesses. According to the recent processing technique, the unevenness can be formed on the outer peripheral surface of the toner carrier with high accuracy. Therefore, according to the present invention, the amount of toner per unit area supplied to the development region can be stably and highly accurate. The target amount can be controlled.
Moreover, when passing through the contact area between the outer peripheral surface of the toner carrier and the contact member, the pressure applied to the toner entering the recess 6a is different from the smooth outer peripheral surface of the toner carrier as in the conventional developing device. It is smaller than the pressure applied to the toner when the toner is sandwiched and passed between the layer thickness regulating member. Therefore, according to the present aspect A, it is difficult for the toner to progress as compared with the conventional developing device, and the life of the toner can be extended.
In addition, a conventional developing method using a toner carrier having irregularities formed on the outer peripheral surface and a toner adsorbed on the surface of the toner carrier or a magnetic carrier for development (a general one-component developing method or a two-component developing method that is not a flare developing method) When used in the component development method, on the toner carrier after passing through the contact area with the contact member, the area where the toner is attached (concave part) and the area where the toner is not attached (convex part) Are clearly separated. Then, as a result of supplying the toner carried on the toner carrier in such a state to the developing region, image density unevenness corresponding to the unevenness on the outer peripheral surface of the toner carrier occurs. On the other hand, in this aspect A, since the flare development method is used in which the toner hopped on the outer peripheral surface of the toner carrier is used for development, the toner carrier after passing through the contact area with the contact member On the body, the toner that has entered the concave portion hops and moves to the convex portion, and the toner is dispersed. Therefore, image density unevenness according to the unevenness on the outer peripheral surface of the toner carrier is suppressed.
Further, if the depth of the concave portion 6a on the outer peripheral surface of the toner carrier is set to a value close to the particle diameter of the toner, the effect of frictionally charging the toner when passing through the contact area is enhanced and supplied to the development area. The toner charge amount can be increased. Conversely, if the depth of the recess 6a is set sufficiently larger than the particle diameter of the toner, the triboelectric charging effect is reduced, and as a result, the charge amount of the toner supplied to the development area can be reduced. Thus, according to this aspect A, not only the toner amount (M / A) per unit area supplied to the development area but also the charge amount (Q / M) of the toner supplied to the development area It can be controlled by unevenness on the outer peripheral surface of the carrier.

(態様B)
上記態様Aにおいて、上記トナー担持体の外周面上の凹凸は、トナー担持体回転方向に沿って周期的に分布していることを特徴とする。
これによれば、転造加工や巻き付け加工が可能となり、製造コストを安価に抑えることができる。
(Aspect B)
In the above aspect A, the unevenness on the outer peripheral surface of the toner carrier is periodically distributed along the rotation direction of the toner carrier.
According to this, rolling processing and winding processing are possible, and the manufacturing cost can be suppressed at a low cost.

(態様C)
上記態様A又はBにおいて、上記トナー担持体の外周面は、トナーとの摺擦によって生じる摩擦帯電によって該トナーに対して正規のトナー帯電極性の電荷を与える材料で形成されていることを特徴とする。
これによれば、トナー担持体の外周面とトナーとの摩擦によってトナーを帯電させることができるようになるので、フレア用電界(ホッピング電界)によってトナー担持体上のトナーを適正にホッピングさせることができる。
(Aspect C)
In the above aspect A or B, the outer peripheral surface of the toner carrier is formed of a material that gives a charge of a normal toner charging polarity to the toner by frictional charging caused by rubbing with the toner. To do.
According to this, since the toner can be charged by friction between the outer peripheral surface of the toner carrier and the toner, the toner on the toner carrier can be appropriately hopped by the flare electric field (hopping electric field). it can.

(態様D)
上記態様A乃至Cのいずれかの態様において、上記トナー担持体の外周面における凹部6aに対する凸部6bの高さ(凹部6aの深さ)は、5[μm]以上50[μm]以下の範囲内であることを特徴とする。
これによれば、凹部6aの深さが一般に使用されるトナーの粒径に近いので、当接領域を通過する際にトナーを摩擦帯電する効果が高まり、フレア用電界(ホッピング電界)によってトナー担持体上のトナーを適正にホッピングさせることができる。
(Aspect D)
In any one of the above aspects A to C, the height of the convex portion 6b (depth of the concave portion 6a) with respect to the concave portion 6a on the outer peripheral surface of the toner carrier is in the range of 5 [μm] to 50 [μm]. It is characterized by being within.
According to this, since the depth of the concave portion 6a is close to the particle size of toner that is generally used, the effect of frictionally charging the toner when passing through the contact area is enhanced, and the toner is carried by the flare electric field (hopping electric field). The toner on the body can be appropriately hopped.

(態様E)
上記態様A乃至Dのいずれかの態様において、外周面にトナーを付着させて回転することにより該外周面上のトナーを上記トナー担持体の外周面に供給するトナー供給ロール18等のトナー供給部材と、上記トナー供給部材と上記トナー担持体との対向箇所で該トナー供給部材の表面移動速度と該トナー担持体の表面移動速度との間に速度差が生じるように、該トナー供給部材を回転駆動させる駆動手段とを有することを特徴とする。
これによれば、トナー供給部材とトナー担持体との対向箇所においてトナーを摩擦帯電する効果が高いので、フレア用電界(ホッピング電界)によってトナー担持体上のトナーを適正にホッピングさせることができる。
(Aspect E)
In any one of the above aspects A to D, a toner supply member such as a toner supply roll 18 that supplies toner on the outer peripheral surface to the outer peripheral surface of the toner carrier by rotating with the toner attached to the outer peripheral surface. And rotating the toner supply member so that there is a speed difference between the surface movement speed of the toner supply member and the surface movement speed of the toner carrier at a location where the toner supply member and the toner carrier are opposed to each other. Drive means for driving.
According to this, since the effect of triboelectrically charging the toner at the location where the toner supply member and the toner carrier are opposed to each other is high, the toner on the toner carrier can be appropriately hopped by the flare electric field (hopping electric field).

(態様F)
上記態様A乃至Eのいずれかの態様において、上記当接部材は導電性を有しており、上記トナー担持体における上記少なくとも2種類の電極部材に印加される電圧の平均値と同等の電圧を上記当接部材に印加する電圧印加手段を有することを特徴とする。
トナー担持体の表面電位は、現像領域での現像能力に影響することから、目標電位に安定していることが望まれるが、実際には、トナー担持体の表面と当接部材との摺擦による摩擦帯電、ホッピングするトナーとトナー担持体の表面との摺擦による摩擦帯電などによって、トナー担持体の表面電位は変動する。本態様Fでは、当接部材に印加した電圧によってトナー担持体の表面電位を安定させることができる。
(Aspect F)
In any one of the above aspects A to E, the contact member has conductivity, and a voltage equivalent to an average value of voltages applied to the at least two types of electrode members in the toner carrier. It has a voltage application means to apply to the contact member.
Since the surface potential of the toner carrier affects the developing ability in the development region, it is desirable that the surface potential be stable. However, in actuality, the surface of the toner carrier and the contact member are rubbed with each other. The surface potential of the toner carrier fluctuates due to frictional charging due to friction, frictional charging due to friction between the toner to be hopped and the surface of the toner carrier. In the aspect F, the surface potential of the toner carrier can be stabilized by the voltage applied to the contact member.

(態様G)
上記態様A乃至Fのいずれかの態様において、上記トナー担持体における上記少なくとも2種類の電極部材は、該トナー担持体の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置されており、上記少なくとも2種類の電極部材のうち最もトナー担持体外周面側に配置される外側電極4a等の最外周電極部材は、上記トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割されており、上記少なくとも2種類の電極部材間には絶縁層5が介在しており、上記最外周電極部材のトナー担持体外周面側には、上記最外周電極部材の上記複数の電極が上記凸部6bとなり、かつ、該最外周電極部材の電極間領域が上記凹部6aとなるように、表面層6が形成されていることを特徴とする。
これによれば、最外周電極部材の各電極を必要な高さで形成し、その外周側に表面層を略均一に形成するという簡易な方法で、トナー担持体外周面上に凹凸を形成できる製造ができる。
(Aspect G)
In any one of the above aspects A to F, the at least two types of electrode members in the toner carrier are arranged at different positions in the normal direction of the outer peripheral surface of the toner carrier, and the at least two types The outermost electrode member such as the outer electrode 4a disposed on the outermost peripheral surface side of the toner carrier among the electrode members is divided into a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrier. An insulating layer 5 is interposed between the electrode members of the outermost electrode, and the plurality of electrodes of the outermost electrode member serve as the convex portions 6b on the outer peripheral surface of the toner carrying member of the outermost electrode member. The surface layer 6 is formed so that the inter-electrode region of the outermost peripheral electrode member becomes the concave portion 6a.
According to this, it is possible to form irregularities on the outer peripheral surface of the toner carrier by a simple method in which each electrode of the outermost peripheral electrode member is formed at a required height and the surface layer is formed substantially uniformly on the outer peripheral side. Can be manufactured.

(態様H)
上記態様A乃至Fのいずれかの態様において、上記トナー担持体における上記少なくとも2種類の電極部材は、該トナー担持体の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置されており、上記少なくとも2種類の電極部材のうち他の電極部材よりもトナー担持体内周側に位置する内周側電極部材は、上記トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割されており、上記少なくとも2種類の電極部材のうち最もトナー担持体外周面側に配置される最外周電極部材は、上記トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割されていて、各電極が上記内周側電極部材の電極間領域に対向するように配置されており、上記少なくとも2種類の電極部材間には絶縁層が介在し、かつ、上記最外周電極部材のトナー担持体外周面側には表面層が形成されており、上記内周側電極部材のトナー担持体外周面側には、該内周側電極部材の上記複数の電極が上記凸部となり、かつ、該内周側電極部材の電極間領域が上記凹部となるように、上記絶縁層及び上記表面層が形成されていることを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材の各電極を必要な高さで形成し、その外周側に形成される各層を略均一に形成するという簡易な方法で、トナー担持体外周面上に凹凸を形成できる製造ができる。
(Aspect H)
In any one of the above aspects A to F, the at least two types of electrode members in the toner carrier are arranged at different positions in the normal direction of the outer peripheral surface of the toner carrier, and the at least two types Among the electrode members, an inner peripheral electrode member positioned on the inner peripheral side of the toner carrier relative to the other electrode members is divided into a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrier, and the at least two types Of the electrode members, the outermost peripheral electrode member arranged on the outermost peripheral surface side of the toner carrier is divided into a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrier, and each electrode is a part of the inner peripheral electrode member. The insulating layer is interposed between the at least two types of electrode members, and a surface layer is formed on the outer peripheral surface side of the toner carrying member of the outermost electrode member. The On the outer peripheral surface side of the inner peripheral electrode member, the plurality of electrodes of the inner peripheral electrode member become the convex portions, and the inter-electrode region of the inner peripheral electrode member is the concave portion. Thus, the insulating layer and the surface layer are formed.
According to this, each electrode of the inner peripheral side electrode member is formed at a required height, and each layer formed on the outer peripheral side thereof is formed in a substantially uniform manner, so that irregularities are formed on the outer peripheral surface of the toner carrier. Can be produced.

(態様I)
上記態様A乃至Fのいずれかの態様において、上記トナー担持体における上記少なくとも2種類の電極部材は、該トナー担持体の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置されており、上記少なくとも2種類の電極部材のうち他の電極部材よりもトナー担持体内周側に位置する内周側電極部材は、その外周側の面に凹凸が形成された一体の電極であり、上記少なくとも2種類の電極部材のうち最もトナー担持体外周面側に配置される最外周電極部材は、上記トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割されており、上記少なくとも2種類の電極部材間には絶縁層が介在し、かつ、上記最外周電極部材のトナー担持体外周面側には表面層が形成されており、上記内周側電極部材のトナー担持体外周面側には、該内周側電極部材の凸部電極領域3cが上記凸部6bとなり、かつ、該内周側電極部材の凹部電極領域3bが上記凹部6aとなるように、上記絶縁層及び上記表面層が形成されていることを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材における凸部電極領域3cを必要な高さで形成し、その外周側に形成される各層を略均一に形成するという簡易な方法で、トナー担持体外周面上に凹凸を形成できる製造ができる。
(Aspect I)
In any one of the above aspects A to F, the at least two types of electrode members in the toner carrier are arranged at different positions in the normal direction of the outer peripheral surface of the toner carrier, and the at least two types Among the electrode members, the inner peripheral side electrode member located closer to the toner carrying body than the other electrode members is an integral electrode having irregularities formed on the outer peripheral side surface, and the at least two types of electrode members The outermost electrode member disposed on the outermost peripheral surface side of the toner carrier is divided into a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrier, and an insulating layer is provided between the at least two types of electrode members. And a surface layer is formed on the outer peripheral surface side of the toner carrying member of the outermost electrode member, and the inner peripheral electrode member is disposed on the outer peripheral surface side of the toner carrying member of the inner peripheral electrode member. Convex electrode area 3c is next the convex portion 6b and, as the recess electrode region 3b of the inner peripheral side electrode member is the recess 6a, characterized in that the insulating layer and the surface layer is formed.
According to this, the toner carrier outer peripheral surface can be formed by a simple method in which the convex electrode region 3c in the inner peripheral electrode member is formed at a required height and each layer formed on the outer peripheral side thereof is formed substantially uniformly. The manufacture which can form an unevenness | corrugation on the top can be performed.

(態様J)
潜像担持体の潜像にトナーを付着させることにより該潜像を現像し、これによる得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、上記潜像担持体上の潜像を現像する手段として、上記態様A乃至Iのいずれかの態様に係る現像装置を用いたことを特徴とする。
これによれば、トナーに与えるストレスが少ない方法で、現像領域へ供給される単位面積当たりのトナー量を安定させることができるので、長期的に安定した画質を維持できる。
(Aspect J)
In the image forming apparatus for developing the latent image by attaching toner to the latent image of the latent image carrier, and finally transferring the resulting toner image to a recording material to form an image, the latent image As a means for developing a latent image on a carrier, a developing device according to any one of the above aspects A to I is used.
According to this, since the amount of toner per unit area supplied to the development area can be stabilized by a method with less stress on the toner, stable image quality can be maintained over a long period of time.

1 現像装置
2 トナー担持ローラ
3a 内側電極
4a 外側電極
5 絶縁層
6 表層
6a 凹部
6b 凸部
11 ケーシング
13 第1収容部
15 第2収容部
16 仕切壁
18 トナー供給ローラ
23 規制ブレード
25A,25B パルス電源
41 帯電装置
42 露光装置
43 一次転写ローラ
44 クリーニング装置
45 二次転写ローラ
46 定着装置
47 ベルトクリーニング装置
48 中間転写ベルト
49 感光体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing device 2 Toner carrying roller 3a Inner electrode 4a Outer electrode 5 Insulating layer 6 Surface layer 6a Concave part 6b Convex part 11 Casing 13 1st accommodating part 15 2nd accommodating part 16 Partition wall 18 Toner supply roller 23 Regulating blade 25A, 25B Pulse power supply 41 Charging Device 42 Exposure Device 43 Primary Transfer Roller 44 Cleaning Device 45 Secondary Transfer Roller 46 Fixing Device 47 Belt Cleaning Device 48 Intermediate Transfer Belt 49 Photoconductor

特開2009−036929号公報JP 2009-036929 A

Claims (10)

互いに異なる電圧が印加される少なくとも2種類の電極部材を備えたトナー担持体を有し、該少なくとも2種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるための電界を該トナー担持体の外周面上に形成し、該トナー担持体を回転させることによりホッピングした状態のトナーを、潜像担持体の表面と対向する現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、
上記トナー担持体として、その外周面におけるトナー担持領域に凹凸が分布したものを用い、
上記現像領域のトナー担持体回転方向上流側で上記トナー担持体の外周面における凸部に当接する当接部材を設け、該トナー担持体の外周面に担持されたトナーのうち、凸部上のトナーは通過を阻止しつつ、凹部内のトナーは通過させることを特徴とする現像装置。
A toner carrier having at least two types of electrode members to which different voltages are applied, and an electric field for hopping toner by applying different voltages to the at least two types of electrode members The toner formed on the outer peripheral surface of the toner carrier and hopped by rotating the toner carrier is transported to a developing region facing the surface of the latent image carrier to be latent on the latent image carrier. In a developing device for developing the latent image by attaching it to an image,
As the toner carrying member, a toner carrying region having unevenness distributed in the toner carrying region on the outer peripheral surface thereof,
An abutting member is provided on the upstream side of the developing region in the rotation direction of the toner carrier to contact the convex portion on the outer circumferential surface of the toner carrier, and the toner on the convex portion of the toner carried on the outer circumferential surface of the toner carrier. A developing device characterized in that the toner in a recess is allowed to pass while the toner is prevented from passing.
請求項1の現像装置において、
上記トナー担持体の外周面上の凹凸は、トナー担持体回転方向に沿って周期的に分布していることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1.
The unevenness on the outer peripheral surface of the toner carrying member is periodically distributed along the rotation direction of the toner carrying member.
請求項1又は2の現像装置において、
上記トナー担持体の外周面は、トナーとの摺擦によって生じる摩擦帯電によって該トナーに対して正規のトナー帯電極性の電荷を与える材料で形成されていることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
The developing device according to claim 1, wherein the outer peripheral surface of the toner carrying member is formed of a material that gives a charge of a normal toner charging polarity to the toner by frictional charging generated by rubbing with the toner.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置において、
上記トナー担持体の外周面における凹部に対する凸部の高さは、5[μm]以上50[μm]以下の範囲内であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 3,
The height of the convex portion with respect to the concave portion on the outer peripheral surface of the toner carrier is in the range of 5 [μm] to 50 [μm].
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置において、
外周面にトナーを付着させて回転することにより該外周面上のトナーを上記トナー担持体の外周面に供給するトナー供給部材と、
上記トナー供給部材と上記トナー担持体との対向箇所で該トナー供給部材の表面移動速度と該トナー担持体の表面移動速度との間に速度差が生じるように、該トナー供給部材を回転駆動させる駆動手段とを有することを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 4,
A toner supply member for supplying the toner on the outer peripheral surface to the outer peripheral surface of the toner carrier by rotating with the toner attached to the outer peripheral surface;
The toner supply member is rotationally driven so that a speed difference is generated between the surface movement speed of the toner supply member and the surface movement speed of the toner carrier at a position where the toner supply member and the toner carrier are opposed to each other. And a developing unit.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像装置において、
上記当接部材は導電性を有しており、
上記トナー担持体における上記少なくとも2種類の電極部材に印加される電圧の平均値と同等の電圧を上記当接部材に印加する電圧印加手段を有することを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 5,
The contact member has electrical conductivity,
A developing device comprising voltage applying means for applying a voltage equivalent to an average value of voltages applied to the at least two kinds of electrode members in the toner carrier to the contact member.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像装置において、
上記トナー担持体における上記少なくとも2種類の電極部材は、該トナー担持体の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置されており、
上記少なくとも2種類の電極部材のうち最もトナー担持体外周面側に配置される最外周電極部材は、上記トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割されており、
上記少なくとも2種類の電極部材間には絶縁層が介在しており、
上記最外周電極部材のトナー担持体外周面側には、上記最外周電極部材の上記複数の電極が上記凸部となり、かつ、該最外周電極部材の電極間領域が上記凹部となるように、表面層が形成されていることを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 6,
The at least two types of electrode members in the toner carrier are disposed at different positions in the normal direction of the outer peripheral surface of the toner carrier,
Of the at least two types of electrode members, the outermost peripheral electrode member disposed closest to the outer peripheral surface of the toner carrier is divided into a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrier,
An insulating layer is interposed between the at least two types of electrode members,
On the outer peripheral surface side of the outermost electrode member of the outermost electrode member, the plurality of electrodes of the outermost electrode member are the convex portions, and the inter-electrode region of the outermost electrode member is the concave portion. A developing device having a surface layer formed thereon.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像装置において、
上記トナー担持体における上記少なくとも2種類の電極部材は、該トナー担持体の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置されており、
上記少なくとも2種類の電極部材のうち他の電極部材よりもトナー担持体内周側に位置する内周側電極部材は、上記トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割されており、
上記少なくとも2種類の電極部材のうち最もトナー担持体外周面側に配置される最外周電極部材は、上記トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割されていて、各電極が上記内周側電極部材の電極間領域に対向するように配置されており、
上記少なくとも2種類の電極部材間には絶縁層が介在し、かつ、上記最外周電極部材のトナー担持体外周面側には表面層が形成されており、
上記内周側電極部材のトナー担持体外周面側には、該内周側電極部材の上記複数の電極が上記凸部となり、かつ、該内周側電極部材の電極間領域が上記凹部となるように、上記絶縁層及び上記表面層が形成されていることを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 6,
The at least two types of electrode members in the toner carrier are disposed at different positions in the normal direction of the outer peripheral surface of the toner carrier,
Of the at least two types of electrode members, the inner peripheral electrode member positioned closer to the toner carrier inner circumferential side than the other electrode members is divided into a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrier.
Of the at least two types of electrode members, the outermost peripheral electrode member disposed closest to the outer peripheral surface of the toner carrier is divided into a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrier, and It is arranged so as to face the inter-electrode region of the peripheral electrode member,
An insulating layer is interposed between the at least two types of electrode members, and a surface layer is formed on the outer peripheral surface side of the outermost peripheral electrode member,
The plurality of electrodes of the inner peripheral electrode member serve as the convex portions and the inter-electrode region of the inner peripheral electrode member serves as the concave portion on the outer peripheral surface side of the toner carrying member of the inner peripheral electrode member. As described above, the developing device is characterized in that the insulating layer and the surface layer are formed.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像装置において、
上記トナー担持体における上記少なくとも2種類の電極部材は、該トナー担持体の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置されており、
上記少なくとも2種類の電極部材のうち他の電極部材よりもトナー担持体内周側に位置する内周側電極部材は、その外周側の面に凹凸が形成された一体の電極であり、
上記少なくとも2種類の電極部材のうち最もトナー担持体外周面側に配置される最外周電極部材は、上記トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割されており、
上記少なくとも2種類の電極部材間には絶縁層が介在し、かつ、上記最外周電極部材のトナー担持体外周面側には表面層が形成されており、
上記内周側電極部材のトナー担持体外周面側には、該内周側電極部材の凸部電極領域が上記凸部となり、かつ、該内周側電極部材の凹部電極領域が上記凹部となるように、上記絶縁層及び上記表面層が形成されていることを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 6,
The at least two types of electrode members in the toner carrier are disposed at different positions in the normal direction of the outer peripheral surface of the toner carrier,
Of the at least two types of electrode members, the inner peripheral electrode member located closer to the toner carrying body than the other electrode member is an integral electrode having irregularities formed on the outer peripheral surface thereof.
Of the at least two types of electrode members, the outermost peripheral electrode member disposed closest to the outer peripheral surface of the toner carrier is divided into a plurality of electrodes along the outer peripheral surface of the toner carrier,
An insulating layer is interposed between the at least two types of electrode members, and a surface layer is formed on the outer peripheral surface side of the outermost peripheral electrode member,
On the outer peripheral surface side of the inner peripheral electrode member, the convex electrode region of the inner peripheral electrode member becomes the convex portion, and the concave electrode region of the inner peripheral electrode member becomes the concave portion. As described above, the developing device is characterized in that the insulating layer and the surface layer are formed.
潜像担持体の潜像にトナーを付着させることにより該潜像を現像し、これによる得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、
上記潜像担持体上の潜像を現像する手段として、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus for developing the latent image by attaching toner to the latent image on the latent image carrier, and finally transferring the resulting toner image to a recording material to form an image.
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as means for developing a latent image on the latent image carrier.
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