JP2013097148A - Developing device and image forming device equipped with same, and process unit - Google Patents

Developing device and image forming device equipped with same, and process unit Download PDF

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崇博 関
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PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress toner scattering caused by weakly charged toner generated in a developing device using a flare developing system.SOLUTION: There is provided a developing device 5 which forms an electric field for hopping toner on the outer peripheral surface of a toner carrying roller by applying voltages different from each other to a first electrode 53 and a second electrode 54 provided on a toner carrying roller 16 and has a toner supply roller 61 disposed facing the outer peripheral surface of the toner carrying roller through a gap (supply gap) inside the developing device, wherein normally charged toner of toner held on the surface of the toner supply roller is moved to the outer peripheral surface of the toner carrying roller through the supply gap and the weakly charged toner forms a supply electric field which does not move the toner to the outer peripheral surface of the toner carrying roller through the supply gap in a toner supply region.

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、並びに、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及びプロセスユニットに関するものである。   The present invention relates to a developing device that develops a latent image by transporting toner on a toner carrying member to a developing region and depositing the toner on the latent image carrying member, and a copier and printer including the developing device. The present invention relates to an image forming apparatus such as a facsimile and a process unit.

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。フレア現像方式を採用した現像装置としては、例えば、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するものがある。これらの電極は、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(ホッピング電界)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. As a developing device adopting the flare developing method, for example, there is an apparatus having a cylindrical toner carrier having a plurality of electrodes arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction. These electrodes are formed by repeatedly arranging electrode pairs composed of two electrodes adjacent to each other. An alternating electric field (hopping electric field) is formed between 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.

また、フレア現像方式を採用した現像装置としては、例えば、トナー担持体の内周面側に一方の電極を形成し、その上に絶縁層を介して櫛歯状の他方の電極を形成したトナー担持体を有するものも知られている(特許文献1、特許文献2等)。このような電極構成のトナー担持体でも、その外周面上でトナーをホッピングさせることができる。   Further, as a developing device adopting the flare developing method, for example, a toner in which one electrode is formed on the inner peripheral surface side of the toner carrier and the other comb-shaped electrode is formed thereon via an insulating layer. Those having a carrier are also known (Patent Document 1, Patent Document 2, etc.). Even with a toner carrier having such an electrode configuration, toner can be hopped on the outer peripheral surface thereof.

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.

トナー担持体上で安定してトナーをホッピングさせるためには、正規帯電極性に十分帯電したトナーをトナー担持体に担持させることが重要である。しかしながら、従来のフレア現像方式の現像装置では、通常、トナー担持体上に担持されるトナーの中に、安定してホッピングするのに必要な帯電量まで帯電されていないトナー(以下「弱帯電トナー」という。)が含まれる。このような弱帯電トナーは、以下の理由により、トナー担持体上から遊離しやすい。   In order to stably hop toner on the toner carrying member, it is important to carry the toner sufficiently charged to the normal charging polarity on the toner carrying member. However, in a conventional flare developing type developing device, toner that is not charged to the amount of charge necessary for stable hopping (hereinafter referred to as “weakly charged toner”) is usually contained in the toner carried on the toner carrying member. "). Such weakly charged toner tends to be released from the toner carrier for the following reasons.

図9(a)及び(b)は、弱帯電トナーがトナー担持体上から遊離しやすいメカニズムを説明する説明図である。
トナー担持体上の正常帯電トナーは、ホッピング電界の作用を受けて、図9(a)に示すように、トナー担持体の外周面上でホッピングを繰り返す。一方、トナー担持体上の弱帯電トナーは、ホッピング電界の作用を受けにくいので、トナー担持体の外周面に付着したまま留まっている場合が多い。トナー担持体上でホッピングする正常帯電トナーは、そのホッピングの着地時に、トナー担持体の外周面に留まっている弱帯電トナーに衝突することがある。この衝突により、弱帯電トナーはトナー担持体の外周面上からはじき出される。はじき出された弱帯電トナーは、トナー担持体の外周面外側に形成されたホッピング電界による拘束力を受けにくいため、トナー担持体外周面近傍から遊離しやすい。
FIGS. 9A and 9B are explanatory views for explaining a mechanism in which weakly charged toner is easily released from the toner carrier.
The normally charged toner on the toner carrier is subjected to the action of a hopping electric field and repeats hopping on the outer peripheral surface of the toner carrier as shown in FIG. On the other hand, the weakly charged toner on the toner carrier is not easily affected by the hopping electric field, and often remains attached to the outer peripheral surface of the toner carrier. The normally charged toner that hops on the toner carrier may collide with the weakly charged toner that remains on the outer peripheral surface of the toner carrier at the time of landing of the hopping. Due to this collision, the weakly charged toner is ejected from the outer peripheral surface of the toner carrier. The ejected weakly charged toner is less likely to be restrained by a hopping electric field formed outside the outer peripheral surface of the toner carrying member, and is thus easily released from the vicinity of the outer peripheral surface of the toner carrying member.

このように、弱帯電トナーはトナー担持体上から遊離しやすいので、現像装置のケースより露出する領域で遊離した弱帯電トナーや、現像装置内で遊離して現像装置外へ流出した弱帯電トナーは、現像装置外部へ飛散して画像形成装置内部を汚染するなどの不具合を発生させる。   As described above, since the weakly charged toner is easily released from the toner carrier, the weakly charged toner released in the region exposed from the case of the developing device or the weakly charged toner released in the developing device and flowing out of the developing device. Causes problems such as scattering outside the developing device and contaminating the inside of the image forming apparatus.

上記特許文献1に記載の現像装置では、規制部材よりもトナー担持体回転方向下流側であって現像領域よりもトナー担持体回転方向上流側に、トナー担持体上から遊離した弱帯電トナーを回収する弱帯電トナー回収手段を設けている。この現像装置において、トナー担持体上のトナーは、現像ケースから出て現像領域へ搬送される前に、トナー担持体の外周面と規制部材とが当接した規制領域で摩擦帯電し、トナーの帯電量が上昇する。そして、この規制領域を通過した後も帯電量が不十分な弱帯電トナーを弱帯電トナー回収手段によって回収するので、弱帯電トナーによるトナー飛散を抑制できる。   In the developing device described in Patent Document 1, the weakly charged toner released from the toner carrier is collected downstream of the regulating member in the toner carrier rotation direction and upstream of the development region in the toner carrier rotation direction. Weakly charged toner collecting means is provided. In this developing device, the toner on the toner carrier is triboelectrically charged in the regulation region where the outer peripheral surface of the toner carrier and the regulation member abut before coming out of the development case and transported to the development region. The amount of charge increases. Further, the weakly charged toner having an insufficient charge amount even after passing through the regulation region is collected by the weakly charged toner collecting means, so that scattering of the toner by the weakly charged toner can be suppressed.

しかしながら、弱帯電トナー回収手段が設けられる箇所、すなわち、規制部材よりもトナー担持体回転方向下流側であって現像領域よりもトナー担持体回転方向上流側の箇所では、トナー担持体の回転によって生じるトナー担持体回転方向への気流と、潜像担持体の回転によって生じる潜像担持体回転方向への気流とがぶつかり合う。そのため、この箇所では、乱気流が発生するなどして気流が不安定な状態にある。このような不安定な気流に流されて浮遊する弱帯電トナーをすべて回収することは困難であるので、上記特許文献1に記載の現像装置では、弱帯電トナーによるトナー飛散の抑制効果が十分でないという問題があった。   However, at a location where the weakly charged toner collecting means is provided, that is, at a location downstream of the regulating member in the rotation direction of the toner carrier and upstream of the development region, the toner carrier rotates. The airflow in the direction of rotation of the toner carrier and the airflow in the direction of rotation of the latent image carrier generated by the rotation of the latent image carrier collide with each other. Therefore, in this location, turbulence is generated and the airflow is unstable. Since it is difficult to collect all of the weakly charged toner that is floated by such an unstable air current, the developing device described in Patent Document 1 does not have a sufficient effect of suppressing toner scattering by the weakly charged toner. There was a problem.

また、上記特許文献2に記載の現像装置では、トナー担持体の外周面と接触するように配置されたトナー供給部材を備え、このトナー供給部材の表面に保持されたトナーをトナー担持体の外周面へ供給する。この構成においては、トナー担持体の外周面とトナー供給部材の表面とが接触する供給領域において、これらの間にトナーが挟持された状態で摺擦を受ける。この摺擦によりトナーの摩擦帯電が行われ、トナー担持体上に供給されたトナーの帯電量が向上する。また、この現像装置では、トナー供給部材に電圧を印加することで、トナー供給部材の表面とトナー担持体の外周面との間に正規帯電極性に帯電したトナーをトナー担持体外周面側へ移動させるように作用する供給電界が形成される。よって、供給領域では、トナー供給部材上の正規帯電極性に帯電したトナーは、トナー担持体の外周面とトナー供給部材の表面との間の電位差による供給電界の作用により、トナー担持体上へ供給される。   Further, the developing device described in Patent Document 2 includes a toner supply member disposed so as to be in contact with the outer peripheral surface of the toner carrier, and the toner held on the surface of the toner supply member is transferred to the outer periphery of the toner carrier. Supply to the surface. In this configuration, in the supply region where the outer peripheral surface of the toner carrier and the surface of the toner supply member are in contact with each other, the toner is rubbed with the toner sandwiched therebetween. By this rubbing, the toner is triboelectrically charged, and the charge amount of the toner supplied onto the toner carrier is improved. Further, in this developing device, by applying a voltage to the toner supply member, the toner charged with a normal charging polarity is moved to the toner carrier outer peripheral surface side between the surface of the toner supply member and the outer peripheral surface of the toner carrier. A supply electric field is formed which acts to cause Therefore, in the supply region, the toner charged to the normal charging polarity on the toner supply member is supplied onto the toner carrier by the action of the supply electric field due to the potential difference between the outer peripheral surface of the toner carrier and the surface of the toner supply member. Is done.

上記特許文献2に記載の現像装置は、供給領域においてトナーを摩擦帯電させるために、トナー担持体の外周面とトナー供給部材の表面とが接触する構成を採用している。したがって、供給領域では、供給電界の作用だけでなく、トナー担持体の外周面とトナー供給部材の表面との間に挟み込まれる際の機械的な付着力も作用して、トナー供給部材上のトナーがトナー担持体上へ供給される。そのため、供給領域では、供給電界の作用を受けにくい弱帯電トナーも、摺擦による機械的な付着力の作用で、トナー担持体上に移動してしまう。   The developing device described in Patent Document 2 employs a configuration in which the outer peripheral surface of the toner carrier and the surface of the toner supply member are in contact with each other in order to frictionally charge the toner in the supply region. Therefore, in the supply region, not only the action of the supply electric field but also the mechanical adhesion force when sandwiched between the outer peripheral surface of the toner carrier and the surface of the toner supply member acts, and the toner on the toner supply member Is supplied onto the toner carrier. For this reason, in the supply region, the weakly charged toner that is hardly affected by the supply electric field also moves onto the toner carrier due to the mechanical adhesion force due to rubbing.

上記特許文献2に記載の現像装置では、トナー供給部材の表面とトナー担持体の外周面との電位差が放電開始電圧以上となるような電圧をトナー供給部材に印加することで、供給領域に対してトナー担持体回転方向下流側に隣接する微小空隙において放電を生じさせる。この放電により、トナー担持体に供給された弱帯電トナーに電荷が付与される結果、トナー担持体上の弱帯電トナーの量を減らすことが可能である。しかしながら、この放電による電荷付与では、トナー担持体上に供給されてしまったすべての弱帯電トナーの帯電量を正常な帯電量まで上昇させることは難しい。よって、上記特許文献2に記載の現像装置でも、弱帯電トナーによるトナー飛散の抑制効果は十分でないという問題が存在する。   In the developing device described in Patent Document 2, a voltage is applied to the toner supply member such that the potential difference between the surface of the toner supply member and the outer peripheral surface of the toner carrier is equal to or higher than the discharge start voltage. Thus, a discharge is generated in a minute gap adjacent to the downstream side in the rotation direction of the toner carrier. As a result of this discharge, a charge is imparted to the weakly charged toner supplied to the toner carrier, so that the amount of the weakly charged toner on the toner carrier can be reduced. However, it is difficult to raise the charge amount of all the weakly charged toners that have been supplied onto the toner carrying member to a normal charge amount by applying charges by this discharge. Therefore, even the developing device described in Patent Document 2 has a problem that the effect of suppressing toner scattering by weakly charged toner is not sufficient.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、フレア現像方式を採用する現像装置で発生する弱帯電トナーによるトナー飛散の抑制効果が高い現像装置並びにこれを備えた画像形成装置及びプロセスユニットを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a developing device having a high effect of suppressing toner scattering caused by weakly charged toner generated in a developing device adopting a flare developing system, and the same. An image forming apparatus and a process unit are provided.

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ホッピング電界を該トナー担持体の外周面上に形成し、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送り込んで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、現像装置内部で、上記トナー担持体の外周面又は該トナー担持体に供給されるトナーを表面に保持するトナー保持部材の表面に対して空隙を介して対向配置され、該トナー担持体の外周面又は該トナー保持部材の表面に供給するトナーを表面に保持するトナー供給部材と、上記トナー供給部材の表面に保持されたトナーのうち正規帯電極性に帯電したトナーが上記空隙を介して上記トナー担持体の外周面又は上記トナー保持部材の表面へ移動するように、該トナー供給部材と該トナー担持体とが対向する供給領域に供給電界を形成する供給電界形成手段とを有す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. As a result, a hopping electric field for hopping the toner is formed on the outer peripheral surface of the toner carrier, and the hopped toner is sent to the development area opposite to the surface of the latent image carrier to bring the toner on the latent image carrier. In the developing device that develops the latent image by adhering to the latent image of the toner, the outer surface of the toner carrier or the surface of the toner holding member that holds the toner supplied to the toner carrier on the surface inside the developing device A toner supply member disposed on the surface of the toner carrier and holding the toner supplied to the outer peripheral surface of the toner carrier or the surface of the toner holding member. Among the toner held on the surface of the toner supply member, the toner charged to the normal charging polarity is moved to the outer peripheral surface of the toner carrier or the surface of the toner holding member via the gap. And a supply electric field forming means for forming a supply electric field in a supply region facing the toner carrier.

本発明では、供給領域において、トナー供給部材とトナー担持体又はトナー保持部材(以下、「トナー担持体等」という。)との間に空隙が形成されるので、トナー供給部材の表面に保持されたトナーがトナー担持体等に押し付けられることがない。よって、トナー供給部材上のトナーが機械的な付着力によりトナー担持体外周面に供給されることがない。これにより、トナー供給部材からトナー担持体へのトナーの移動(飛翔)に影響する要因としては、供給電界形成手段により形成される供給電界の作用が支配的となる。   In the present invention, since a gap is formed between the toner supply member and the toner carrier or toner holding member (hereinafter referred to as “toner carrier etc.”) in the supply region, the gap is held on the surface of the toner supply member. The toner is not pressed against the toner carrier or the like. Therefore, the toner on the toner supply member is not supplied to the outer peripheral surface of the toner carrier due to mechanical adhesion. As a result, as a factor affecting the movement (flying) of the toner from the toner supply member to the toner carrier, the action of the supply electric field formed by the supply electric field forming means is dominant.

弱帯電トナーと正常帯電トナーは、いずれも正規帯電極性に帯電しているので、供給電界の作用によりトナー供給部材からトナー担持体へ移動する力を受ける。しかしながら、弱帯電トナーは、正常帯電トナーと比較して帯電量が少ないため、供給電界の影響を受けにくく、トナー供給部材からトナー担持体への移動する力が正常帯電トナーと比較して弱い。その結果、トナー供給部材上の弱帯電トナーについては、トナー供給部材の表面に留まらせたまま、又は、供給領域内に居る間にトナー担持体の外周面までは到達できない程度の電界強度をもつように、供給電界を適切に設定することで、正常帯電トナー(ホッピング電界の作用を受けてホッピングするのに十分な帯電量を有するトナー)だけを選択的にトナー担持体へ移動させることが可能である。よって、トナー担持体の外周面に担持されて現像領域へ搬送されるトナーの中に含まれる弱帯電トナーの量が減少し、現像領域よりもトナー担持体回転方向上流側の箇所で発生する気流が不安定であっても、その不安定な気流に乗る弱帯電トナー自体が少ないので、トナー飛散が抑制される。   Since both the weakly charged toner and the normally charged toner are charged with the normal charging polarity, they are subjected to a force that moves from the toner supply member to the toner carrier by the action of the supply electric field. However, since the weakly charged toner has a smaller charge amount than the normal charged toner, it is not easily affected by the supply electric field, and the moving force from the toner supply member to the toner carrier is weaker than that of the normal charged toner. As a result, the weakly charged toner on the toner supply member has an electric field strength that does not reach the outer peripheral surface of the toner carrier while remaining on the surface of the toner supply member or while in the supply region. Thus, by appropriately setting the supply electric field, it is possible to selectively move only normally charged toner (toner having a sufficient charge amount for hopping under the action of the hopping electric field) to the toner carrier. It is. As a result, the amount of weakly charged toner contained in the toner carried on the outer peripheral surface of the toner carrier and conveyed to the development area is reduced, and the air flow generated at a location upstream of the development area in the rotation direction of the toner carrier. Even if the toner is unstable, the amount of weakly charged toner itself that is in the unstable air current is small, so that toner scattering is suppressed.

本発明によれば、フレア現像方式を採用する現像装置で発生する弱帯電トナーによるトナー飛散の抑制効果が高いという優れた効果が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that the effect of suppressing toner scattering by the weakly charged toner generated in the developing device adopting the flare developing method is high.

実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment. 同画像形成装置における現像装置を示す概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device in the image forming apparatus. FIG. 同現像装置の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 when the toner carrying roller of the developing device is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof. 同トナー担持ローラの第一電極及び第二電極にそれぞれ印加する第一電圧と第二電圧の一例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of a first voltage and a second voltage applied to a first electrode and a second electrode of the toner carrying roller, respectively. 同トナー担持ローラの第一電極及び第二電極にそれぞれ印加する第一電圧と第二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 1st voltage applied to the 1st electrode and the 2nd electrode of the toner carrying roller, respectively, and the 2nd voltage. 同トナー担持ローラの第一電極及び第二電極にそれぞれ印加される電圧と、トナー供給ローラに印加される電圧との関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a voltage applied to a first electrode and a second electrode of the toner carrying roller and a voltage applied to a toner supply roller. 変形例における現像装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the developing device in a modification. 比較例1における現像装置を示す概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram showing a developing device in Comparative Example 1. FIG. (a)及び(b)は、弱帯電トナーがトナー担持体上から遊離しやすいメカニズムを説明する説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing explaining the mechanism in which weakly charged toner is easy to release | separate from a toner carrier.

以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式の複写機に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機の構成及び動作について説明する。
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。
本複写機は、原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部32、原稿の画像情報を読み込む図示しない原稿読込部、出力画像が積載される排紙トレイ30、転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部26、記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ対28、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される潜像担持体としての感光体ドラム1Y,1M,1C,1BK、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置5Y,5M,5C,5BK、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9BKなどを備えている。また、本複写機は、記録媒体Pを搬送する紙搬送ベルト8、記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置20、各色トナーを現像装置5Y,5M,5C,5BKに供給する各色のトナー容器31も備えている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine as an image forming apparatus will be described.
First, the configuration and operation of the copier according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a copying machine according to the present embodiment.
The copying machine accommodates a recording medium P such as a document conveying unit 32 that conveys a document to a document reading unit, a document reading unit (not shown) that reads image information of a document, a paper discharge tray 30 on which output images are stacked, and transfer paper. Sheet feeding unit 26, registration roller pair 28 for adjusting the conveyance timing of the recording medium P, and photosensitive drums 1Y and 1M as latent image carriers on which toner images of respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are formed. , 1C, 1BK, developing devices 5Y, 5M, 5C, 5BK for developing electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1BK, and on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1BK Are provided with transfer bias rollers 9Y, 9M, 9C, 9BK for transferring the toner images formed on the recording medium P in an overlapping manner. The copying machine also includes a paper conveying belt 8 that conveys the recording medium P, a fixing device 20 that fixes an unfixed image on the recording medium P, and each color toner that is supplied to the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5BK. A toner container 31 is also provided.

原稿は、原稿搬送部32の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、図示しない原稿読込部のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部でコンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。詳しくは、原稿読込部は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理を行い、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。   The document is transported from the document table by the transport rollers of the document transport unit 32 and placed on the contact glass of a document reading unit (not shown). Then, the image information of the document placed on the contact glass is optically read by the document reading unit. Specifically, the document reading unit scans an image of the document on the contact glass while irradiating light emitted from an illumination lamp. Then, the light reflected from the original is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the original is read for each color separation light of RGB (red, green, blue) by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like are performed by the image processing unit based on the RGB color separation image signals to obtain yellow, magenta, cyan, and black color image information.

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、図示しない書込み部に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光が、それぞれ対応する感光体ドラム1Y,1M,1C,1BK上に向けて発せられる。一方、4つの感光体ドラム1Y,1M,1C,1BKは、それぞれ図中反時計方向に回転している。感光体ドラム1Y,1M,1C,1BKの表面は、書込み部からレーザ光が照射される前段階で、図示しない帯電部との対向部で、一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム1Y,1M,1C,1BKの表面部分は、それぞれのレーザ光の照射位置に達し、書込み部における4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ照射される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる。   Image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to a writing unit (not shown). The writing unit emits laser light based on the image information of each color toward the corresponding photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK. On the other hand, the four photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK are rotated counterclockwise in the drawing. The surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK are uniformly charged at a portion facing a charging unit (not shown) before the laser beam is irradiated from the writing unit. Thereafter, the surface portions of the charged photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK reach the irradiation positions of the respective laser beams, and the laser beams corresponding to the image signals from the four light sources in the writing unit correspond to the respective colors. Each is irradiated. Each laser beam passes through a different optical path for each color component of yellow, magenta, cyan, and black.

イエロー成分に対応したレーザ光は、図中下側から1番目の感光体ドラム1Yの表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム1Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部にて帯電された後の感光体ドラム1Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、図中下から2番目の感光体ドラム1Mの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、図中下から3番目の感光体ドラム1Cの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、図中下から4番目の感光体ドラム1BKの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。   The laser beam corresponding to the yellow component is applied to the surface of the first photosensitive drum 1Y from the lower side in the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 1Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 1Y after being charged by the charging unit. Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second photosensitive drum 1M from the bottom in the figure, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The cyan component laser light is applied to the surface of the third photosensitive drum 1C from the bottom in the figure, and an electrostatic latent image of the cyan component is formed. The black component laser beam is applied to the surface of the fourth photosensitive drum 1BK from the bottom in the figure, and an electrostatic latent image of the black component is formed.

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム1Y,1M,1C,1BKの表面部分は、それぞれ、現像装置5Y,5M,5C,5BKとの対向位置(現像領域)に達する。そして、各現像装置5Y,5M,5C,5BKからそれぞれの感光体ドラム1Y,1M,1C,1BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム1Y,1M,1C,1BK上の潜像が現像される。   Thereafter, the surface portions of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK on which the electrostatic latent images of the respective colors are formed reach positions (developing regions) facing the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5BK, respectively. Then, the respective color toners are supplied from the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5BK onto the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK, and the latent images on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK are formed. Developed.

現像後の感光体ドラム1Y,1M,1C,1BKの表面部分は、それぞれ、紙搬送ベルト8との対向部(転写領域)に達する。ここで、それぞれの対向部には、紙搬送ベルト8の内周面に当接するように転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9BKが設置されている。そして、転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9BKの位置で、図中の時計方向に走行する紙搬送ベルト8によって搬送されてきた記録媒体P上に、感光体ドラム1Y,1M,1C,1BK上に形成された各色のトナー像が、互いに重なり合うように順次転写される。感光体ドラム1Y,1M,1C,1BKと紙搬送ベルト8との対向部(転写領域)に搬送される記録媒体Pは、給紙部26からレジストローラ対28等を経由して搬送される。詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部26から給紙ローラ27により給送された記録媒体Pは、搬送ガイドを通過した後に、タイミングを合わせて、転写領域に向けて搬送される。   The surface portions of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK after development reach the facing portions (transfer areas) with respect to the paper transport belt 8, respectively. Here, transfer bias rollers 9Y, 9M, 9C, and 9BK are installed at the opposing portions so as to contact the inner peripheral surface of the paper transport belt 8. Then, on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK on the recording medium P that has been conveyed by the paper conveying belt 8 that runs in the clockwise direction in the drawing at the positions of the transfer bias rollers 9Y, 9M, 9C, and 9BK. The toner images of the respective colors formed in the above are sequentially transferred so as to overlap each other. The recording medium P transported to the facing portion (transfer region) between the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK and the paper transport belt 8 is transported from the paper feed unit 26 via the registration roller pair 28 and the like. Specifically, the recording medium P fed from the paper feeding unit 26 that stores the recording medium P by the paper feeding roller 27 is transported toward the transfer region at the same timing after passing through the transport guide.

転写後の各感光体ドラム1Y,1M,1C,1BKの表面は、それぞれ、図示しないクリーニング部との対向位置に達する。そして、クリーニング部で、感光体ドラム1Y,1M,1C,1BK上に残存する未転写トナーが回収される。その後、感光体ドラム1Y,1M,1C,1BKの表面は、図示しない除電部を通過して、感光体ドラム1Y,1M,1C,1BKにおける一連の作像プロセスが終了する。   The surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK after the transfer reach positions facing a cleaning unit (not shown). Then, the untransferred toner remaining on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK is collected by the cleaning unit. Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK pass through a charge eliminating unit (not shown), and a series of image forming processes on the photoconductive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK is completed.

一方、各色トナー像が重なり合ったカラー画像が転写された記録媒体Pは、その後に定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。そして、定着後の記録媒体Pは、排紙ローラによって装置外部に出力画像として排出されて、排紙トレイ30上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。   On the other hand, the recording medium P on which the color image in which the color toner images overlap is transferred is guided to the fixing device 20. In the fixing device 20, the color image is fixed on the recording medium P at the nip between the fixing roller and the pressure roller. Then, the fixed recording medium P is discharged as an output image to the outside of the apparatus by a discharge roller and stacked on the discharge tray 30 to complete a series of image forming processes.

本実施形態の複写機においては、少なくとも感光体ドラムと現像装置とを一体化して、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジの構成としてもよい。プロセスカートリッジは、色ごとに独立して取り外しが可能に構成してもよい。また、プロセスカートリッジには、感光体ドラムと現像装置のほか、例えば帯電装置やクリーニング装置を搭載してもよい。   In the copying machine of the present embodiment, at least the photosensitive drum and the developing device may be integrated to form a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body. The process cartridge may be configured to be removable independently for each color. In addition to the photosensitive drum and the developing device, for example, a charging device or a cleaning device may be mounted on the process cartridge.

次に、本発明の特徴部分である現像装置5Y,5M,5C,5BKの構成及び動作について説明する。
なお、各色の現像装置5Y,5M,5C,5BKは、使用するトナーの色が異なる点を除いて、その基本構成が同じものであるため、以下、色分け符号Y、M、C、BKを付すのを省略して説明する。
Next, the configuration and operation of the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5BK, which are features of the present invention, will be described.
The developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5BK of the respective colors have the same basic configuration except that the colors of the toners to be used are different. Therefore, the color-coded symbols Y, M, C, and BK are hereinafter attached. Will be omitted.

図2は、本実施形態における現像装置5を示す概略構成図である。
本実施形態の現像装置5は、トナー担持体としてのトナー担持ローラ16と、トナー担持ローラ16へトナーを供給するトナー供給部材としてのトナー供給ローラ61とを備えている。トナー供給ローラ61は、現像装置5の内部でトナー担持ローラ16の外周面に対して空隙を介して対向配置されている。トナー担持ローラ16は、トナー供給ローラ61から供給されたトナーを外周面に担持して図中矢印の方向へ回転駆動することにより、トナーを感光体ドラム1の表面と対向する現像領域へ搬送する。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the developing device 5 in the present embodiment.
The developing device 5 of the present embodiment includes a toner carrying roller 16 as a toner carrying member, and a toner supply roller 61 as a toner supply member that supplies toner to the toner carrying roller 16. The toner supply roller 61 is disposed inside the developing device 5 so as to face the outer peripheral surface of the toner carrying roller 16 with a gap. The toner carrying roller 16 carries the toner supplied from the toner supply roller 61 on the outer peripheral surface and is driven to rotate in the direction of the arrow in the figure, thereby conveying the toner to the developing region facing the surface of the photosensitive drum 1. .

現像装置内部に形成されたトナー収容部66には、非磁性トナーから成る一成分トナーが収容されている。トナー収容部66内のトナーは、2つの搬送スクリュー65によって循環搬送されており、その循環搬送中のトナーの一部は供給スクリュー62側へ移動する。各搬送スクリュー65の材質としては、例えばポリプロピレン等のやわらかく弾性を有するものを用いることができ、その弾性を利用してトナー収容部66の内壁と密着させた状態で回転し、確実にトナーを搬送する。供給スクリュー62側へ移動したトナーは、供給スクリュー62の移送によってトナー供給ローラ61の表面と摺擦して摩擦帯電し、静電気力によってトナー供給ローラ61の表面に汲み上げられる。   A toner container 66 formed inside the developing device stores a one-component toner made of a non-magnetic toner. The toner in the toner container 66 is circulated and conveyed by the two conveying screws 65, and a part of the circulated and conveyed toner moves to the supply screw 62 side. As the material of each conveying screw 65, for example, a material having soft elasticity such as polypropylene can be used, and the elastic screw is used to rotate in close contact with the inner wall of the toner accommodating portion 66 to reliably convey the toner. To do. The toner moved to the supply screw 62 side is rubbed with the surface of the toner supply roller 61 by the transfer of the supply screw 62 and frictionally charged, and is pumped up to the surface of the toner supply roller 61 by electrostatic force.

トナー供給ローラ61の表面に汲み上げられたトナーは、トナー供給ローラ61の回転に伴ってトナー層規制部材としての規制ブレード63との対向位置(規制位置)へ搬送される。この規制位置では、規制ブレード63が10〜15[N]程度の付勢力を受けてトナー供給ローラ61の表面に当接している。トナー供給ローラ61上のトナーは、この規制位置において、規制ブレード63とトナー供給ローラ61との間をすり抜ける際に層厚が規制されるとともに、摩擦帯電が助長され、帯電量が上昇する。   The toner drawn up on the surface of the toner supply roller 61 is conveyed to a position (regulation position) facing the regulation blade 63 as a toner layer regulating member as the toner supply roller 61 rotates. At this restricting position, the restricting blade 63 receives an urging force of about 10 to 15 [N] and is in contact with the surface of the toner supply roller 61. When the toner on the toner supply roller 61 passes through between the regulation blade 63 and the toner supply roller 61 at this regulation position, the layer thickness is regulated, frictional charging is promoted, and the charge amount is increased.

現像領域に搬送されるトナーの帯電量は、−10[μC/g]以上−50[μC/g]以下が好ましく、−15[μC/g]以上−45[μC/g]以下が更に好ましい。なお、本実施形態において、現像領域へ搬送される単位面積あたりのトナー搬送量は、[30mg/cm]となるように調整されている。 The charge amount of the toner conveyed to the development area is preferably from −10 [μC / g] to −50 [μC / g], and more preferably from −15 [μC / g] to −45 [μC / g]. . In this embodiment, the toner conveyance amount per unit area conveyed to the development area is adjusted to be [30 mg / cm 2 ].

規制位置を通過したトナーは、トナー供給ローラ61の回転に伴って、トナー担持ローラ16に対向する供給領域に至る。この供給領域では、トナー担持ローラ16とトナー供給ローラ61とが、最小離間距離が300[μm]程度の空隙(供給ギャップ)を介して互いに対向配置されている。トナー供給ローラ61には、供給電界形成手段としてのトナー供給用電源68が接続されており、このトナー供給用電源68からトナー供給ローラ61に電圧が印加されている。トナー供給ローラ61に印加された電圧により、供給領域には、トナー供給ローラ61上のトナーをトナー担持ローラ16へと静電的に移動させる供給電界が形成される。トナー供給ローラ61上の正規帯電極性に帯電しているトナーは、この供給電界の作用を受けて、トナー担持ローラ16へと飛翔し、トナー担持ローラ16の外周面に担持される。   The toner that has passed through the regulation position reaches a supply region that faces the toner carrying roller 16 as the toner supply roller 61 rotates. In this supply region, the toner carrying roller 16 and the toner supply roller 61 are arranged to face each other via a gap (supply gap) having a minimum separation distance of about 300 [μm]. The toner supply roller 61 is connected to a toner supply power source 68 as a supply electric field forming unit, and a voltage is applied from the toner supply power source 68 to the toner supply roller 61. A supply electric field for electrostatically moving the toner on the toner supply roller 61 to the toner carrying roller 16 is formed in the supply region by the voltage applied to the toner supply roller 61. The toner charged to the normal charging polarity on the toner supply roller 61 is subjected to the action of the supply electric field, and flies to the toner carrying roller 16 and is carried on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 16.

トナー担持ローラ16の外周面に担持されたトナーは、後述するホッピング電界の作用を受けてホッピングした状態で、トナー担持ローラ16の回転により現像領域へと搬送される。現像領域まで搬送されたトナーは、トナー担持ローラ16と感光体ドラム1上の画像部との間の現像電界によって感光体ドラム1上に現像される。本実施形態において、トナー担持ローラ16の表面移動速度をVs、感光体ドラム1の表面移動速度をVpとしたとき、Vs/Vpが1.5以上2.0以下の範囲内となるように設定するのが好ましい。現像領域で現像に寄与せずにトナー担持ローラ16上に残ったトナーは、トナー担持ローラ16の回転によりさらに搬送され、図示しない回収手段によってトナー担持ローラ16表面から回収される。回収されたトナーは、再びトナー収容部66に戻され、現像装置内を循環する。   The toner carried on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 16 is conveyed to the developing region by the rotation of the toner carrying roller 16 in a state where it is hopped by the action of a hopping electric field described later. The toner conveyed to the development area is developed on the photosensitive drum 1 by a developing electric field between the toner carrying roller 16 and the image portion on the photosensitive drum 1. In this embodiment, when the surface moving speed of the toner carrying roller 16 is Vs and the surface moving speed of the photosensitive drum 1 is Vp, Vs / Vp is set to be in the range of 1.5 to 2.0. It is preferable to do this. The toner remaining on the toner carrying roller 16 without contributing to development in the developing region is further conveyed by the rotation of the toner carrying roller 16 and collected from the surface of the toner carrying roller 16 by a collecting unit (not shown). The collected toner is returned again to the toner container 66 and circulates in the developing device.

本実施形態に使用されるトナーの一例について説明する。
低分子量ポリエステル樹脂(100重量部)、カーボンブラック(6重量部)、高分子帯電制御剤(1重量部)を、通常のスクリューニーダー混練方法により混練し、続いて圧延冷却後粗粉砕したトナーをジェットミルにて粉砕し、最後に気流式分級機にかけて、体積平均粒径が6.7[μm]、個数平均粒径が6.1[μm]のトナーを得た。同様に、マゼンタ、シアン、イエローについても顔料を代えてカラートナーを得た。次に、得られた各色トナー100重量部に対して、シリカ0.3重量部を加えてヘンシェルミキサーにて1分間混合処理を行った。続いて、チタニア0.3重量部を加えて1分間混合処理し、更にシリカ1.0重量部を加えて1分間混合処理した。
An example of the toner used in this embodiment will be described.
A low molecular weight polyester resin (100 parts by weight), carbon black (6 parts by weight), and a polymer charge control agent (1 part by weight) are kneaded by an ordinary screw kneader kneading method, followed by rolling and cooling to roughly pulverized toner. The toner was pulverized by a jet mill and finally passed through an airflow classifier to obtain a toner having a volume average particle diameter of 6.7 [μm] and a number average particle diameter of 6.1 [μm]. Similarly, for magenta, cyan and yellow, color toners were obtained by replacing the pigments. Next, 0.3 parts by weight of silica was added to 100 parts by weight of each of the obtained color toners, and mixed for 1 minute using a Henschel mixer. Subsequently, 0.3 part by weight of titania was added and mixed for 1 minute, and 1.0 part by weight of silica was further added and mixed for 1 minute.

次に、本実施形態におけるトナー担持ローラ16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16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。
本実施形態のトナー担持ローラ16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内周側電極部材としての第一電極53と、最外周側に位置していて第一電極53へ印加される電圧(第一電圧)とは異なる電圧(第二電圧)が印加される最外周電極部材としての櫛歯状の第二電極54とを備えている。また、第一電極53と第二電極54との間にはこれらの間を絶縁するための絶縁層55が設けられている。また、第二電極54の外周面側を覆う表面層56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16は、内周側から順に、第一電極53、絶縁層55、第二電極54、表面層56の4層構造となっている。
Next, a specific configuration of the toner carrying roller 16 in the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section when the toner carrying roller 16 according to the present embodiment is cut along a plane orthogonal to the rotation axis thereof.
The toner carrying roller 16 according to the present embodiment is configured by a hollow roller member, and includes a first electrode 53 serving as an inner peripheral side electrode member positioned on the innermost periphery thereof, and a first electrode 53 positioned on the outermost peripheral side. A comb-like second electrode 54 is provided as an outermost peripheral electrode member to which a voltage (second voltage) different from a voltage (first voltage) applied to one electrode 53 is applied. In addition, an insulating layer 55 is provided between the first electrode 53 and the second electrode 54 to insulate them. A surface layer 56 that covers the outer peripheral surface side of the second electrode 54 is also provided. That is, the toner carrying roller 16 of the present embodiment has a four-layer structure of the first electrode 53, the insulating layer 55, the second electrode 54, and the surface layer 56 in order from the inner peripheral side.

第一電極53は、トナー担持ローラ16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、第一電極53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 first electrode 53 also functions as a base of the toner carrying roller 16 and is a metal roller obtained by molding a conductive material such as SUS or aluminum into a cylindrical shape. In addition, as the configuration of the first electrode 53, there may be mentioned one 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) or polycarbonate (PC). 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.

第一電極53の外周面側は絶縁層55に覆われている。本実施形態において、この絶縁層55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55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、第一電極53と第二電極54との間の絶縁性が十分に保てなくなり、第一電極53と第二電極54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、第一電極53と第二電極54との間で作られる電界が表面層56よりも外側に形成されにくくなり、表面層56の外側に強いホッピング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55の厚みを20[μm]としている。絶縁層55はスプレー法やディップ法等によって第一電極53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 first electrode 53 is covered with an insulating layer 55. In the present embodiment, the insulating layer 55 is made of polycarbonate, alkyd melamine, or the like. In the present embodiment, the thickness of the insulating layer 55 is preferably in the range of 3 [μm] to 50 [μm]. If it is smaller than 3 [μm], the insulation between the first electrode 53 and the second electrode 54 cannot be sufficiently maintained, and a leak occurs between the first electrode 53 and the second electrode 54. The possibility increases. On the other hand, when it becomes larger than 50 [μm], the electric field generated between the first electrode 53 and the second electrode 54 is hardly formed outside the surface layer 56, and a strong hopping electric field is generated outside the surface layer 56. It becomes difficult to form. In the present embodiment, the thickness of the insulating layer 55 made of melamine resin is 20 [μm]. The insulating layer 55 can be formed with a uniform film thickness on the first electrode 53 by a spray method, a dip method or the like.

絶縁層55の上には第二電極54が形成される。本実施形態において、この第二電極54は、アルミニウム、銅、銀などの金属で形成されている。櫛歯状の第二電極54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55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55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。   A second electrode 54 is formed on the insulating layer 55. In the present embodiment, the second electrode 54 is formed of a metal such as aluminum, copper, or silver. Various methods can be considered as a method of forming the comb-shaped second electrode 54. For example, there is a method in which a metal film is formed on the insulating layer 55 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 55 by an ink jet method or screen printing is also conceivable.

第二電極54及び絶縁層55の外周面側は、絶縁性の表面層56により覆われている。トナーは、表面層56上でホッピングを繰り返す際、この表面層56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、表面層56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、表面層56は、第二電極54を保護する役割も持ち合わせているので、表面層56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第二電極54が露出し、トナー担持ローラ16上に担持されたトナーやトナー担持ローラ16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、第一電極53と第二電極54との間で作られる電界が表面層56よりも外側に形成されにくくなり、表面層56の外側に強いホッピング電界を形成することが困難となる。本実施形態では、表面層の膜厚は20[μm]としている。表面層56は、絶縁層55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 peripheral surfaces of the second electrode 54 and the insulating layer 55 are covered with an insulating surface layer 56. When the hopping is repeated on the surface layer 56, the toner is charged by contact friction with the surface layer 56. In this embodiment, silicone, nylon (registered trademark), urethane, alkyd melamine, polycarbonate, or the like is used as the material of the surface layer 56 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 56 also has a role of protecting the second electrode 54, the film thickness of the surface layer 56 is preferably in the range of 3 [μm] or more and 40 [μm] or less. If it is smaller than 3 [μm], the second electrode 54 is exposed due to film scraping or the like due to use over time, and leaks through the toner carried on the toner carrying roller 16 and other members contacting the toner carrying roller 16. There is a fear. On the other hand, if it is larger than 40 [μm], the electric field generated between the first electrode 53 and the second electrode 54 is difficult to be formed outside the surface layer 56, and a strong hopping electric field is generated outside the surface layer 56. It becomes difficult to form. In this embodiment, the film thickness of the surface layer is 20 [μm]. The surface layer 56 can be formed by a spray method, a dipping method, or the like, similarly to the insulating layer 55.

本実施形態では、第一電極53と第二電極54との間で作られる電界、より詳しくは、第一電極53の第二電極54とは対向していない部分(第二電極54の櫛歯間に位置する第一電極53の部分)と第二電極54の櫛歯部分との間で作られる電界が、表面層56の外側に形成されることで、トナー担持ローラ16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16上のトナーは、第一電極53に絶縁層55を介して対向した表面層部分と、これに隣接する第二電極54に対向した表面層部分との間を、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 first electrode 53 and the second electrode 54, more specifically, the portion of the first electrode 53 that is not opposed to the second electrode 54 (the comb teeth of the second electrode 54). The electric field generated between the portion of the first electrode 53 positioned between the second electrode 54 and the comb-tooth portion of the second electrode 54 is formed outside the surface layer 56, thereby hopping the toner on the toner carrying roller 16. This makes the toner cloud. At this time, the toner on the toner carrying roller 16 flies between the surface layer portion facing the first electrode 53 via the insulating layer 55 and the surface layer portion facing the second electrode 54 adjacent thereto. While hopping so as to move back and forth.

トナーを安定してクラウド化させるためには、相応する大きさのホッピング電界を形成することが重要となるが、このような大きなホッピング電界を形成するためには第一電極53と第二電極54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、第一電極53と第二電極54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。   In order to stably form the toner in the cloud, it is important to form a hopping electric field having a corresponding magnitude. To form such a large hopping electric field, the first electrode 53 and the second electrode 54 are used. 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 first electrode 53 and the second electrode 54 to prevent leakage.

ここで、ホッピング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くなり、適正なホッピング電界を形成することができなくなる。また、この構成においては、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。   Here, when two types of electrodes for forming a hopping electric field are each formed in a comb-teeth shape and arranged on concentric circles, and each comb-tooth portion is configured to enter between the other comb teeth, the comb If the formation quality of the tooth-like electrode is poor, the insulation between the two kinds 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 hopping electric field cannot be formed. In this 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 the two types of comb-like electrodes are formed. 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、第一電極53の上に絶縁層55を設け、その絶縁層上に櫛歯状の第二電極54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16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、第一電極53と第二電極54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。
なお、本実施形態は、ホッピング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例においても適用可能である。
According to this embodiment, since the insulating layer 55 is provided on the first electrode 53 and the comb-like second electrode 54 is formed on the insulating layer, a leak may be caused between these electrodes. There is no interface to obtain. In addition, in the manufacturing stage of the toner carrying roller 16, the possibility that a conductive material that may cause a leak is interposed between the electrodes can be greatly reduced. Therefore, according to the present embodiment, the first electrode 53 and the second electrode 54 can be stably and effectively insulated, and leakage can be effectively prevented even when a relatively large voltage is applied. it can.
In the present embodiment, two types of electrodes for forming a hopping electric field are each formed in a comb-like shape and arranged concentrically so that each comb-tooth portion enters between the other comb-tooth. It can also be applied to examples.

また、本実施形態において、第二電極54の電極幅(各櫛歯部分の幅)は、80[μm]以上100[μm]以下であるのが好ましい。80[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、100[μm]より大きいと、第二電極54の被給電部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は、トナー担持ローラ16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、第二電極54の電極幅が100[μm]より大きいと、トナー担持ローラ16の軸方向中央部におけるホッピング電界が軸方向両端部のホッピング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 each second electrode 54 (the width of each comb tooth portion) is preferably 80 [μm] or more and 100 [μm] or less. If it is smaller than 80 [μm], the electrode may be too thin and the electrode may be broken in the middle. On the other hand, if it is larger than 100 [μm], the voltage at the location where the distance from the power-supplied portion of the second electrode 54 is low becomes low, and it becomes difficult to hop toner stably and effectively at that location. The power-supplied portions of the present embodiment are provided at both axial ends on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 16. Therefore, in the present embodiment, when the electrode width of the second electrode 54 is larger than 100 [μm], the hopping electric field at the central portion in the axial direction of the toner carrying roller 16 is relatively lower than the hopping electric fields at both ends in the axial direction. Therefore, it becomes difficult to hop the toner carried on the central portion in the axial direction stably and effectively.

また、本実施形態では、第二電極54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、第一電極53からの電気力線の多くが表面層56の外側に出る前に第二電極54へ収束してしまい、表面層56の外側に形成されるホッピング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、電極間中央のホッピング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3倍以下の範囲内であるのが好ましい。
本実施形態では、電極幅を100[μm]に設定し、電極ピッチを150[μm]に設定している。
In the present embodiment, it is preferable that the electrode pitch of the second electrode 54 (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 first electrode 53 converge on the second electrode 54 before coming out of the surface layer 56, and the hopping electric field formed outside the surface layer 56 is reduced. Because it becomes weak. On the other hand, when the electrode pitch is large, the hopping electric field at the center between the electrodes becomes weak. In the present embodiment, the electrode pitch is preferably in the range of not less than the electrode width and not more than three times the electrode width.
In this embodiment, the electrode width is set to 100 [μm], and the electrode pitch is set to 150 [μm].

また、本実施形態では、第二電極54の電極ピッチを、トナー担持ローラ16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、第一電極53と第二電極54との間で作られるホッピング電界がトナー担持ローラ16上の周方向にわたってほぼ均一となる。よって、現像領域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 second electrode 54 is set to be constant over the circumferential direction of the toner carrying roller 16. By making the electrode pitch constant, the hopping electric field created between the first electrode 53 and the second electrode 54 becomes substantially uniform over the circumferential direction on the toner carrying roller 16. Therefore, it is possible to achieve uniform toner hopping in the circumferential direction in the development region, and uniform development is possible.

次に、第一電極53及び第二電極54に印加する電圧について説明する。
トナー担持ローラ16上の第一電極53及び第二電極54には、それぞれパルス電源(不図示)から第一電圧及び第二電圧が印加される。パルス電源(不図示)が印加する第一電圧及び第二電圧は、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、ホッピング電極を形成するための電極が第一電極53及び第二電極54の2相構成であり、各電極53,54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 first electrode 53 and the second electrode 54 will be described.
A first voltage and a second voltage are applied to the first electrode 53 and the second electrode 54 on the toner carrying roller 16 from a pulse power source (not shown), respectively. A rectangular wave is most suitable for the first voltage and the second voltage applied by a pulse power supply (not shown). However, not limited to this, for example, a sine wave or a triangular wave may be used. In this embodiment, the electrodes for forming the hopping electrode have a two-phase configuration of the first electrode 53 and the second electrode 54, and voltages having a phase difference π are applied to the electrodes 53 and 54, respectively. Is done.

図4は、第一電極53及び第二電極54にそれぞれ印加する第一電圧と第二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、第一電極53と第二電極54にそれぞれ印加される第一電圧と第二電圧は、互いに位相がπだけずれた同じ大きさ(ピークトゥピーク電圧Vpp)の電圧である。よって、第一電極53と第二電極54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、この電界のうち表面層56の外側に形成されるホッピング電界によって表面層56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1000[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、十分なホッピング電界を表面層56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1000[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。
また、本実施形態において、第一電圧と第二電圧の中心値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. 4 is a graph showing an example of the first voltage and the second voltage applied to the first electrode 53 and the second electrode 54, respectively.
In the present embodiment, each voltage is a rectangular wave, and the first voltage and the second voltage applied to the first electrode 53 and the second electrode 54, respectively, have the same magnitude (peak-to-peak) whose phases are shifted from each other by π. Voltage Vpp). Therefore, there is always a potential difference of Vpp between the first electrode 53 and the second electrode 54. An electric field is generated between the electrodes due to this potential difference, and the toner hops on the surface layer 56 by a hopping electric field formed outside the surface layer 56 in the electric field. In the present embodiment, Vpp is preferably in the range of 100 [V] to 1000 [V]. When Vpp is smaller than 100 [V], a sufficient hopping electric field cannot be formed on the surface layer 56, and it becomes difficult to stably hop the toner. On the other hand, if Vpp is larger than 1000 [V], there is a high possibility that leakage will occur between the electrodes due to use over time.
In the present embodiment, the center value V0 of the first voltage and the second 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), It varies depending on the development conditions.

本実施形態において、第一電圧と第二電圧の周波数fは、100[Hz]以上1000[Hz]以下であるのが好ましい。100[Hz]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、1000[Hz]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。   In the present embodiment, the frequency f of the first voltage and the second voltage is preferably 100 [Hz] or more and 1000 [Hz] or less. If the frequency is less than 100 [Hz], toner hopping may not catch up with the development speed. On the other hand, if the frequency is higher than 1000 [Hz], the movement of the toner cannot follow the switching of the electric field, and it becomes difficult to stably hop the toner.

図5は、第一電極53及び第二電極54へ印加する第一電圧と第二電圧の他の例を示すグラフである。
この例では、第一電極53については、図4に示したものと同様の第一電圧が印加されるが、第二電極54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2000[V]以下である。この例によれば、第一電極53と第二電極54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. 5 is a graph showing another example of the first voltage and the second voltage applied to the first electrode 53 and the second electrode 54.
In this example, a first voltage similar to that shown in FIG. 4 is applied to the first electrode 53, but a DC voltage is applied to the second electrode 54. 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 2000 [V] or less. According to this example, it is not necessary to consider the phase difference between the first electrode 53 and the second electrode 54, and the power supply cost is reduced.

次に、本実施形態におけるトナー供給ローラ61の具体的構成について説明する。
トナー供給ローラ61は、表面をアルミニウム、SUS等の金属で形成したもの、又は、これらの金属基地に尿素樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等を被覆して形成したもの等が挙げられる。また、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等に導電材料を分散させた導電性樹脂で構成する表面を形成したものでもよい。この導電材料としては、カーボンブラック、銅粉、アルミニウム粉の金属粉、ジルコニム固溶体、蛍石等のFを含む固溶体、アルミニウムなどのアルカリ金属塩等のイオン導電体を用いることができる。
Next, a specific configuration of the toner supply roller 61 in the present embodiment will be described.
The toner supply roller 61 has a surface formed of a metal such as aluminum or SUS, or a urea resin, a melamine resin, a urethane resin, a silicone resin, a fluorine resin, a phenol resin, a polyamide resin, an epoxy resin on these metal bases. Examples include those formed by coating a polyester resin or the like. Moreover, what formed the surface comprised with the conductive resin which disperse | distributed the electrically-conductive material to the melamine resin, the urethane resin, etc. may be used. As the conductive material, carbon black, copper powder, metal powder of aluminum powder, zirconium solid solution, solid solution containing F such as fluorite, and ionic conductor such as alkali metal salt such as aluminum can be used.

トナー供給ローラ61の表面層の電気抵抗は、11[LogΩ]以下であるのが好ましい。また、トナー供給ローラ61の表面粗さは、Rzで2[μm]以上4[μm]以下の範囲内が好ましい。表面粗さRzが小さすぎると、トナー供給ローラ61の表面に保持できるトナー量が少なくなり、表面粗さRzが大きすぎるとトナー供給ローラ61の表面に保持されるトナー層の均一性が損なわれて、トナー担持ローラ16へのトナー供給ムラが発生する。   The electric resistance of the surface layer of the toner supply roller 61 is preferably 11 [LogΩ] or less. The surface roughness of the toner supply roller 61 is preferably in the range of 2 [μm] to 4 [μm] in terms of Rz. If the surface roughness Rz is too small, the amount of toner that can be held on the surface of the toner supply roller 61 decreases, and if the surface roughness Rz is too large, the uniformity of the toner layer held on the surface of the toner supply roller 61 is impaired. As a result, uneven toner supply to the toner carrying roller 16 occurs.

図6は、トナー担持ローラ16の第一電極53及び第二電極54にそれぞれ印加される電圧と、トナー供給ローラ61に印加される電圧との関係を示すグラフである。
本実施形態におけるトナー供給ローラ61には、直流電圧VB2が印加される。本実施形態では、トナー供給ローラ61の表面に保持されたトナーのうち、トナー担持ローラ16上でホッピング電界の作用を受けてホッピングするのに十分な帯電量を有する正常帯電トナーについては、空隙(供給ギャップ)を介してトナー担持ローラ16の外周面へ移動させるが、ホッピング電界の作用を受けてホッピングするには帯電量が不足している弱帯電トナーについては、空隙(供給ギャップ)を介してトナー担持ローラ16の外周面へ移動させないような供給電界を形成する。このような供給電界がトナー供給ローラ61とトナー担持ローラ16とが対向する供給領域に形成されるように、トナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2の設定値が決定される。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the voltage applied to the first electrode 53 and the second electrode 54 of the toner carrying roller 16 and the voltage applied to the toner supply roller 61.
A DC voltage VB2 is applied to the toner supply roller 61 in the present embodiment. In the present embodiment, among the toners held on the surface of the toner supply roller 61, normally charged toner having a sufficient charge amount to be hopped by the action of the hopping electric field on the toner carrying roller 16 is used as a gap ( For the weakly charged toner that is moved to the outer peripheral surface of the toner carrying roller 16 via the supply gap) but is insufficiently charged to hop under the action of the hopping electric field, the gap is supplied via the gap (supply gap). A supply electric field that does not move to the outer peripheral surface of the toner carrying roller 16 is formed. The set value of the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 is determined so that such a supply electric field is formed in the supply region where the toner supply roller 61 and the toner carrying roller 16 face each other.

本実施形態において、トナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2の設定可能範囲は、主に、トナー担持ローラ16に印加する電圧の中心値VB1(図4及び図5中のV0)とピークツーピーク電圧VPPとによって変動する。例えば、本実施形態のように、トナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2がマイナス極性であり、トナー担持ローラ16に印加する電圧の中心値もマイナス極性であり、トナーの正規帯電極性もマイナス極性である場合、トナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2は、一例として、下記の式(1)が成り立つように設定できる。なお、下記の式(1)中のVPAは、放電開始電圧であり、供給ギャップ等の条件によって変動する。
VB1 > VB2 > VB1+VPP/2−VPA ・・・(1)
In this embodiment, the settable range of the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 is mainly the center value VB1 (V0 in FIGS. 4 and 5) of the voltage applied to the toner carrying roller 16 and the peak-to-peak. It varies depending on the voltage VPP. For example, as in this embodiment, the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 has a negative polarity, the central value of the voltage applied to the toner carrying roller 16 is also a negative polarity, and the normal charging polarity of the toner is also a negative polarity. In this case, the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 can be set so that, for example, the following expression (1) is satisfied. In addition, VPA in the following formula (1) is a discharge start voltage, and varies depending on conditions such as a supply gap.
VB1>VB2> VB1 + VPP / 2-VPA (1)

ここで、トナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2がトナー担持ローラ16に印加する電圧の中心値VB1以上であると(VB2がVB2下限値と同じ又はこれよりも図6中下側に設定されると)、供給領域内において、トナー担持ローラ16上の正常帯電トナー(マイナス極性で十分に帯電したトナー)に対し、平均的に、トナー供給ローラ61側へ移動させるように供給電界が作用することになる。この場合、トナー担持ローラ16上の正常帯電トナーは、供給領域内におけるホッピングの高さが供給領域外よりも高くなる。その結果、供給ギャップの設定値によっては、トナー供給ローラ61の表面に保持されているトナーに衝突するおそれがある。このように、トナー担持ローラ16上でホッピングしている正常帯電トナーがトナー供給ローラ61の表面に保持されているトナーに衝突すると、トナー供給ローラ61の表面との静電的付着力が弱い弱帯電トナーを、トナー供給ローラ61上からはじき出す現象が発生する。この現象が発生すると、供給領域の近傍で弱帯電トナーを浮遊することになり、その一部はトナー担持ローラ16の回転によって生じる気流等に乗って現像装置外部へ漏れだし、トナー飛散を引き起こすおそれがある。したがって、本実施形態では、トナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2の上限値を、トナー担持ローラ16に印加する電圧の中心値VB1としている。
なお、トナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2の下限値は、上記式(1)に示すように、トナー供給ローラ61に印加する電圧VB2とトナー担持ローラ16に印加する電圧の最大値との差(最大電位差)が放電開始電圧以上とならないように設定している。
Here, if the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 is equal to or higher than the central value VB1 of the voltage applied to the toner carrying roller 16 (VB2 is set equal to or lower than the VB2 lower limit value in FIG. 6). In the supply region, the supply electric field acts on the normal charge toner (toner charged sufficiently with negative polarity) on the toner carrying roller 16 so as to move to the toner supply roller 61 on the average. It will be. In this case, the normally charged toner on the toner carrying roller 16 has a higher hopping height in the supply area than outside the supply area. As a result, depending on the set value of the supply gap, there is a possibility of colliding with the toner held on the surface of the toner supply roller 61. As described above, when the normally charged toner hopping on the toner carrying roller 16 collides with the toner held on the surface of the toner supply roller 61, the electrostatic adhesion with the surface of the toner supply roller 61 is weak. A phenomenon that the charged toner is ejected from the toner supply roller 61 occurs. When this phenomenon occurs, the weakly charged toner floats in the vicinity of the supply region, and a part of the toner rides on the airflow generated by the rotation of the toner carrying roller 16 and leaks to the outside of the developing device, which may cause toner scattering. There is. Therefore, in this embodiment, the upper limit value of the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 is set as the center value VB1 of the voltage applied to the toner carrying roller 16.
The lower limit value of the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 is the difference between the voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 and the maximum value of the voltage applied to the toner carrying roller 16 as shown in the above equation (1). The difference (maximum potential difference) is set not to exceed the discharge start voltage.

具体例としては、供給ギャップが300[μm]であり、トナー担持ローラ16に中心値VB1が−400[V]でVPPが500[V]である電圧を印加した場合、トナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2の設定可能範囲は、−400[V]よりも大きく−750[V]よりも小さい範囲となる。   As a specific example, when a supply gap is 300 [μm], and a voltage having a central value VB1 of −400 [V] and VPP of 500 [V] is applied to the toner carrying roller 16, it is applied to the toner supply roller 61. The settable range of the DC voltage VB2 to be set is a range larger than −400 [V] and smaller than −750 [V].

なお、本実施形態では、トナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2がマイナス極性であり、トナー担持ローラ16に印加する電圧の中心値もマイナス極性であり、トナーの正規帯電極性もマイナス極性である場合について説明したが、これらの極性の一部又は全部が反転した構成については、上述した観点からトナー供給ローラ61に印加する直流電圧VB2の設定可能範囲は同様に決定できる。   In this embodiment, the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 has a negative polarity, the central value of the voltage applied to the toner carrying roller 16 is also a negative polarity, and the normal charging polarity of the toner is also a negative polarity. Although the case has been described, for a configuration in which some or all of these polarities are reversed, the settable range of the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 can be similarly determined from the above viewpoint.

また、本実施形態は、トナー供給ローラ61に直流電圧を印加する例であるが、交流電圧を印加してもよい。ただし、交流電圧を印加する場合、トナー供給ローラ61の表面から一旦は離脱したトナーがその電圧値の変化でトナー供給ローラ61側に引き戻されたときに、トナー供給ローラ61の表面上に保持されている弱帯電トナーに衝突する可能性が出てくる。このような衝突が発生すると、上述したようなはじき出し現象が発生し、トナー飛散を引き起こすおそれがある。   In this embodiment, a DC voltage is applied to the toner supply roller 61, but an AC voltage may be applied. However, when an AC voltage is applied, the toner once detached from the surface of the toner supply roller 61 is held on the surface of the toner supply roller 61 when the toner is pulled back to the toner supply roller 61 side due to a change in the voltage value. There is a possibility of colliding with weakly charged toner. When such a collision occurs, the above-described phenomenon of ejection occurs, which may cause toner scattering.

また、本実施形態は、トナー供給ローラ61とトナー担持ローラ16との間に、空隙を形成し、かつ、上述した供給電界を形成する場合について説明したが、供給スクリュー62に代えて第2の供給ローラを設け、この第2の供給ローラとトナー供給ローラ61との間に、空隙を形成し、かつ、上述した供給電界を形成しても、同様の効果を得ることができる。このとき、トナー供給ローラ61とトナー担持ローラ16との間は、空隙を形成しないように構成してもよい。   In the present embodiment, the case where a gap is formed between the toner supply roller 61 and the toner carrying roller 16 and the above-described supply electric field is formed has been described. The same effect can be obtained by providing a supply roller, forming a gap between the second supply roller and the toner supply roller 61, and forming the above-described supply electric field. At this time, a gap may not be formed between the toner supply roller 61 and the toner carrying roller 16.

〔変形例〕
次に、上記実施形態の現像装置の一変形例について説明する。
本変形例における現像装置は、トナー層規制部材として、規制ブレード63に代えて、規制ローラを用いている点で、上記実施形態の現像装置とは異なっている。なお、以下の説明において、上記実施形態と共通する事項については説明を省略する。
[Modification]
Next, a modification of the developing device of the above embodiment will be described.
The developing device in this modification is different from the developing device of the above-described embodiment in that a regulating roller is used instead of the regulating blade 63 as a toner layer regulating member. In the following description, description of matters common to the above embodiment is omitted.

図7は、本変形例における現像装置を示す概略構成図である。
規制ローラ80は、支持部に金属の軸を用い、表層部の材質として、摩擦係数の小さい樹脂であるフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂に導電材料を分散させた導電性樹脂を用いたものである。導電材料は、上記実施形態においてトナー供給ローラ61で説明したものと同様の材料を用いることができる。規制ローラ80の表面層の電気抵抗は11[LogΩ]以下であるのが好ましい。規制ローラ80の表面粗さは、粗すぎると規制位置を通過したトナー層にムラが生じるため、一般的な画像に対しては、Rzで4[μm]以下であるのが好ましい。高精細(600dpi以上)の画像に対しては、Rzで2[μm]以下とするのが好ましい。また、硬度はJIS?K6253の規格で、50°以上85°以下の範囲内で選択するのが良い。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device according to this modification.
The regulating roller 80 uses a metal shaft for the support portion, and uses a conductive resin in which a conductive material is dispersed in a resin such as a fluororesin or a silicone resin having a low friction coefficient as a material of the surface layer portion. is there. As the conductive material, the same material as that described for the toner supply roller 61 in the above embodiment can be used. The electric resistance of the surface layer of the regulating roller 80 is preferably 11 [LogΩ] or less. If the surface roughness of the regulating roller 80 is too rough, unevenness occurs in the toner layer that has passed the regulating position. Therefore, it is preferable that Rz is 4 [μm] or less for a general image. For high definition (600 dpi or more) images, Rz is preferably 2 [μm] or less. Further, the hardness is a standard of JIS K6253, and is preferably selected within a range of 50 ° to 85 °.

また、本変形例において、規制ローラ80は、図示しない駆動源からの駆動力によって回転駆動するもので、トナー供給ローラ61と規制ローラ80との線速比が1.5以上2.0以下の範囲になるように設定することが好ましい。線速比が1.5より小さくなると、規制位置におけるトナーの摩擦帯電が不十分となるおそれがあり、弱帯電トナーの量が増えるおそれがある。   In this modified example, the regulating roller 80 is rotationally driven by a driving force from a driving source (not shown), and the linear speed ratio between the toner supply roller 61 and the regulating roller 80 is 1.5 or more and 2.0 or less. It is preferable to set the range. If the linear velocity ratio is less than 1.5, there is a risk that the frictional charging of the toner at the restriction position will be insufficient, and the amount of weakly charged toner may increase.

本変形例のようにトナー層規制部材としてローラ状の規制ローラ80を用いることで、上記実施形態のようにブレード条の規制ブレード63と比較して、トナー層規制部材へのトナーの固着を低減することができる。その結果、規制位置でトナー層規制部材をトナー供給ローラ61へ押し当てる力を上げることが可能となり、これにより規制位置での摩擦帯電効率を上げて、弱帯電トナーの量を減らすことができる。   By using the roller-shaped regulating roller 80 as the toner layer regulating member as in this modification, toner adhesion to the toner layer regulating member is reduced as compared with the blade strip regulating blade 63 as in the above embodiment. can do. As a result, it is possible to increase the force for pressing the toner layer regulating member against the toner supply roller 61 at the regulation position, thereby increasing the frictional charging efficiency at the regulation position and reducing the amount of weakly charged toner.

本変形例において、規制ローラ80の表面にスクレーパ等のトナー除去部材を当接させてもよい。
また、本変形例においては、トナー供給ローラ61、供給スクリュー62、規制ローラ80の少なくとも1つをアースし、電荷を逃がす構成するのが好ましい。トナー供給ローラ61、供給スクリュー62、規制ローラ80のいずれも電気的にフロートの状態であると、トナーをマイナス極性に摩擦帯電させた際に、トナー供給ローラ61、供給スクリュー62、規制ローラ80に正極性の電荷が残る。この正極性の電荷が蓄積していくことで、トナーの摩擦帯電を阻害し、トナーの負極性の帯電が不十分となり、逆帯電トナーや弱帯電トナーが増加する。トナー供給ローラ61、供給スクリュー62、規制ローラ80の少なくとも1つをアースして電荷を逃がす構成すれば、トナーの摩擦帯電により蓄積される正極性の電荷を逃がすことができる。
In this modification, a toner removing member such as a scraper may be brought into contact with the surface of the regulating roller 80.
In the present modification, it is preferable that at least one of the toner supply roller 61, the supply screw 62, and the regulation roller 80 is grounded to release electric charges. When the toner supply roller 61, the supply screw 62, and the regulation roller 80 are all in an electrically floating state, when the toner is frictionally charged to a negative polarity, the toner supply roller 61, the supply screw 62, and the regulation roller 80 are A positive charge remains. Accumulation of the positive charge inhibits the frictional charging of the toner, the negative charge of the toner becomes insufficient, and the amount of reversely charged toner and weakly charged toner increases. If at least one of the toner supply roller 61, the supply screw 62, and the regulating roller 80 is grounded to release the charge, the positive charge accumulated by the frictional charge of the toner can be released.

また、本変形例においては、トナー供給ローラ61の支持部、供給スクリュー62の支持部、規制ローラ80の支持部の中から選択される少なくとも1組の支持部間で電位差をなくし、同電位となるように構成するのがよい。トナーの摩擦帯電は、トナー供給ローラ61、供給スクリュー62、規制ローラ80の表面との摺擦によって行われるが、これらの支持部が同電位であれば、これらの間で電荷が偏在するのを防止することができる。また、このとき、これらの支持部と表面との間の電気抵抗は、11[LogΩ]以下とするのがよい。ここの電気抵抗が大きくなると、電気容量成分が大きくなるために、例えば、トナー供給ローラ61の表面とトナー供給ローラ61の支持部との間に電荷が蓄積し、アースに流れずに電荷が逃げなくなってしまう。そのため、長期の使用によってトナーの帯電量が多少でも不足する事態が起こり得る。   In this modification, the potential difference is eliminated between at least one pair of support portions selected from the support portion of the toner supply roller 61, the support portion of the supply screw 62, and the support portion of the regulating roller 80. It is good to comprise so that it may become. The toner is charged by friction with the toner supply roller 61, the supply screw 62, and the surface of the regulating roller 80. If these support portions have the same potential, the charge is unevenly distributed between them. Can be prevented. At this time, the electrical resistance between these support portions and the surface is preferably 11 [LogΩ] or less. When the electrical resistance increases, the electrical capacitance component increases. For example, charge accumulates between the surface of the toner supply roller 61 and the support portion of the toner supply roller 61, and the charge escapes without flowing to the ground. It will disappear. For this reason, there is a possibility that the amount of charge of the toner may be insufficient due to long-term use.

なお、トナー供給ローラ61、供給スクリュー62、規制ローラ80における支持部と表面との間の電気抵抗は、次のようにして算出できる。すなわち、始めに、トナー供給ローラ61、供給スクリュー62、規制ローラ80である測定対象物を、水平においた金属製平板上に置き、その支持部(軸部)の両端にそれぞれ100[g]の荷重をかけながら、金属製平板と測定対象物の支持部との間に100[V]の電圧を印加しながら、電流計で電流値を測定し、電気抵抗を算出する。   The electrical resistance between the support portion and the surface of the toner supply roller 61, the supply screw 62, and the regulation roller 80 can be calculated as follows. That is, first, the measurement object, which is the toner supply roller 61, the supply screw 62, and the regulation roller 80, is placed on a horizontal metal flat plate, and 100 [g] is provided at both ends of the support portion (shaft portion). While applying a load, while applying a voltage of 100 [V] between the metal flat plate and the support portion of the measurement object, the current value is measured with an ammeter to calculate the electric resistance.

次に、上記実施形態の現像装置及び上記変形例の現像装置について、トナー飛散抑制効果を確認するために行った評価試験を説明する。
本評価試験において、トナー飛散の程度を表す評価指標値としてΔIDを用いる。評価指標値ΔIDの測定方法は、まず、感光体ドラム上に静電潜像を形成しない状態で画像形成動作を行い、現像装置を動作させる。その後、プリンタックを用いて紙搬送ベルト8上に付着したトナーを採取する。次に、トナーを採取したプリンタックの画像濃度と、トナーが付着していない新しいプリンタックの画像濃度とを測定し、これらの差分値を算出する。このようにして得られた差分値を評価指標値ΔIDとする。ここで、評価指標値ΔIDが、0.01以下であればトナー飛散の抑制効果が高いとして「〇」と評価し、0.02以上0.04以下であればトナー飛散の抑制効果が不十分であるとして「△」と評価し、0.05以上であればトナー飛散の抑制効果が不足しているとして「×」と評価した。なお、画像濃度の測定には、X−Lite(AMTEC社製)を用いた。
Next, an evaluation test performed for confirming the toner scattering suppression effect for the developing device of the embodiment and the developing device of the modification will be described.
In this evaluation test, ΔID is used as an evaluation index value representing the degree of toner scattering. As a method of measuring the evaluation index value ΔID, first, an image forming operation is performed without forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum, and the developing device is operated. Thereafter, the toner adhering to the paper conveying belt 8 is collected using a printer. Next, the image density of the printer that collected the toner and the image density of a new printer that does not have toner attached are measured, and a difference value between them is calculated. The difference value obtained in this way is set as an evaluation index value ΔID. Here, if the evaluation index value ΔID is 0.01 or less, it is evaluated as “◯” because the toner scattering suppression effect is high, and if it is 0.02 or more and 0.04 or less, the toner scattering suppression effect is insufficient. Was evaluated as “Δ”, and if it was 0.05 or more, it was evaluated as “×” because the effect of suppressing the toner scattering was insufficient. In addition, X-Lite (made by AMTEC) was used for the measurement of image density.

また、本評価試験では、トナー担持ローラ16上に担持されているトナーのうちの弱帯電トナーの量についても評価を行った。トナー担持ローラ16上における弱帯電トナー量は、E−Spartアナライザー(ホソカワミクロン社製)を用い、トナー個々の帯電量を分布として捉えることで測定した。ここでは、帯電量が−2[μC/g]以上−3[μC/g]以下の範囲内であるトナーを弱帯電トナーとし、その量がトナー担持ローラ16上に担持されているトナー全体の10%以上である場合には、弱帯電トナー量が多いとして「多」と評価し、2%以下の場合には弱帯電トナー量が少ないとして「小」と評価し、0.5%以下の場合には弱帯電トナー量が極めて少ないとして「極小」と評価した。なお、現像装置内の正常帯電トナーの帯電量は、−25[μC/g]以上−30[μC/g]以下である。   In this evaluation test, the amount of weakly charged toner among the toners carried on the toner carrying roller 16 was also evaluated. The amount of weakly charged toner on the toner carrying roller 16 was measured by using an E-Spart analyzer (manufactured by Hosokawa Micron) and capturing the charge amount of each toner as a distribution. Here, a toner whose charge amount is within a range of −2 [μC / g] or more and −3 [μC / g] is referred to as weakly charged toner, and the amount of the entire toner carried on the toner carrying roller 16 is determined. If it is 10% or more, it is evaluated as “large” because the amount of the weakly charged toner is large, and if it is 2% or less, it is evaluated as “small” because the amount of the weakly charged toner is small. In some cases, the amount of weakly charged toner was evaluated as “minimum” because the amount of toner was extremely small. The charge amount of the normally charged toner in the developing device is −25 [μC / g] or more and −30 [μC / g] or less.

本評価試験の結果は、下記の表1に示すとおりである。

Figure 2013097148
The results of this evaluation test are as shown in Table 1 below.
Figure 2013097148

本評価試験の共通パラメータは以下のとおりである。
感光体ドラムの線速:150[mm/sec]
トナー担持ローラ線速/感光体ドラム線速:1.5
トナー担持ローラ線速/トナー供給ローラ線速:1.5
供給ギャップ(非接触の場合):0.3[mm]
現像ギャップ:0.3[mm]
現像領域へ搬送される単位面積当たりのトナー量:30[mg/cm
トナー供給ローラ及びトナー担持ローラの径:φ16[mm]
非画像部電位(帯電電位):−700[V]
露光部電位VL:−100[V]
トナー担持ローラに印加される電圧の中心値VB1:−400[V]
トナー担持ローラに印加される電圧のピークツーピーク電圧VPP:500[V]
トナー担持ローラに印加される電圧の周波数:700[Hz]
トナー供給ローラに印加される直流電圧VB2:−700[V]
Common parameters for this evaluation test are as follows.
Photoconductor drum linear velocity: 150 [mm / sec]
Toner carrying roller linear speed / photosensitive drum linear speed: 1.5
Toner carrying roller linear speed / toner supply roller linear speed: 1.5
Supply gap (in the case of non-contact): 0.3 [mm]
Development gap: 0.3 [mm]
Amount of toner per unit area conveyed to the development area: 30 [mg / cm 2 ]
Diameter of toner supply roller and toner carrying roller: φ16 [mm]
Non-image area potential (charging potential): -700 [V]
Exposure part potential VL: -100 [V]
Center value of voltage applied to toner carrying roller VB1: -400 [V]
Peak-to-peak voltage VPP applied to the toner carrying roller: 500 [V]
Frequency of voltage applied to toner carrying roller: 700 [Hz]
DC voltage VB2 applied to the toner supply roller: -700 [V]

本評価試験の実施例1で用いた現像装置は、上記実施形態の現像装置であり、規制ブレード63のトナー供給ローラ61に対する付勢力は15[N]である。
本評価試験の実施例2で用いた現像装置は、上記変形例の現像装置であり、規制ローラ80の線速/トナー供給ローラ61の線速(線速比)は1.5である。
本評価試験の比較例1で用いた現像装置は、図8に示すもので、上記実施例1における現像装置からトナー供給ローラ61を除外し、トナー担持ローラ16へのトナー供給を供給スクリュー62により実施した構成である。なお、供給スクリュー62には電圧を印加していない。
本評価試験の比較例2で用いた現像装置は、上記実施例1における現像装置において、トナー供給ローラ61上のトナーがトナー担持ローラ16の外周面に接触するようにトナー担持ローラ16とトナー供給ローラ61との供給ギャップを狭めたものである。
本評価試験の比較例3で用いた現像装置は、上記実施例1における現像装置において、トナー供給ローラ61へ印加する直流電圧VB2として、上述した設定可能範囲を外れる電圧値、具体的には、トナー担持ローラ16に印加する電圧の中心値VB1以上の電圧値を用いたものである。
The developing device used in Example 1 of this evaluation test is the developing device of the above embodiment, and the urging force of the regulating blade 63 against the toner supply roller 61 is 15 [N].
The developing device used in Example 2 of this evaluation test is the developing device of the above modification, and the linear velocity of the regulating roller 80 / linear velocity (linear velocity ratio) of the toner supply roller 61 is 1.5.
The developing device used in Comparative Example 1 of this evaluation test is shown in FIG. 8, and the toner supply roller 61 is excluded from the developing device in Example 1 described above, and the toner supply to the toner carrying roller 16 is performed by the supply screw 62. It is the implemented configuration. Note that no voltage is applied to the supply screw 62.
The developing device used in Comparative Example 2 of this evaluation test is the same as the developing device in Example 1 described above. The supply gap with the roller 61 is narrowed.
The developing device used in Comparative Example 3 of this evaluation test is the same as the DC voltage VB2 applied to the toner supply roller 61 in the developing device of Example 1 described above, specifically, a voltage value outside the settable range described above. A voltage value equal to or higher than the central value VB1 of the voltage applied to the toner carrying roller 16 is used.

本評価試験の結果、トナー供給ローラ61をトナー担持ローラ16に対して空隙を介して対向配置し、かつ、トナー供給ローラ61に印加する電圧を上述した設定可能範囲内に設定することで、トナー担持ローラ16上に担持される弱帯電トナーの量を少なく抑え、トナー飛散の抑制について高い効果が得られることが確認された。   As a result of this evaluation test, the toner supply roller 61 is opposed to the toner carrying roller 16 with a gap, and the voltage applied to the toner supply roller 61 is set within the settable range described above. It was confirmed that the amount of weakly charged toner carried on the carrying roller 16 is reduced and a high effect can be obtained with respect to the suppression of toner scattering.

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第一電極53及び第二電極54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16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ホッピング電界を該トナー担持体の外周面上に形成し、ホッピングした状態のトナーを感光体ドラム1等の潜像担持体の表面と対向する現像領域へ送り込んで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5において、現像装置内部で上記トナー担持体の外周面又は該トナー担持体に供給されるトナーを表面に保持するトナー保持部材の表面に対して空隙(供給ギャップ)を介して対向配置され、該トナー担持体の外周面又は該トナー保持部材の表面に供給するトナーを表面に保持するトナー供給ローラ61等のトナー供給部材と、上記トナー供給部材の表面に保持されたトナーのうち正規帯電極性に帯電したトナーが上記空隙を介して上記トナー担持体の外周面又は上記トナー保持部材の表面へ移動するように、該トナー供給部材と該トナー担持体とが対向する供給領域に供給電界を形成するトナー供給用電源68等の供給電界形成手段とを有することを特徴とする。
これによれば、上述したように、トナー担持体上に担持される弱帯電トナーの量を少なく抑えることができ、トナー飛散の抑制について高い効果が得られる。
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 16 having at least two types of electrode members such as a first electrode 53 and a second electrode 54 to which different voltages are applied, and the at least two types of electrode members By applying different voltages to each other, a hopping electric field for hopping the toner is formed on the outer peripheral surface of the toner carrier, and the hopped toner faces the surface of the latent image carrier such as the photosensitive drum 1. In the developing device 5 for developing the latent image by feeding it to the developing area and attaching it to the latent image on the latent image carrier, the toner is supplied to the outer peripheral surface of the toner carrier or the toner carrier inside the developing device. The toner holding member that holds the toner on the surface thereof is opposed to the surface of the toner holding member via a gap (supply gap), and the outer peripheral surface of the toner carrier or the surface of the toner holding member A toner supply member such as a toner supply roller 61 for holding the toner to be supplied to the surface, and a toner charged to a normal charge polarity among the toners held on the surface of the toner supply member through the gap Supply electric field forming means such as a toner supply power source 68 for forming a supply electric field in a supply region where the toner supply member and the toner carrier face each other so as to move to the outer peripheral surface of the toner supply surface or the surface of the toner holding member. It is characterized by having.
According to this, as described above, the amount of the weakly charged toner carried on the toner carrying member can be reduced, and a high effect can be obtained with respect to the suppression of toner scattering.

(態様B)
上記態様Aにおいて、上記供給電界形成手段は、上記トナー供給部材の表面に保持されたトナーのうち、上記ホッピング電界の作用を受けてホッピングするのに十分な帯電量を有する正常帯電トナーは、上記空隙を介して上記トナー担持体の外周面へ移動させるが、該ホッピング電界の作用を受けてホッピングするには帯電量が不足している弱帯電トナーは、該空隙を介して該トナー担持体の外周面へ移動させない電界強度を有するように、上記供給電界を形成することを特徴とする。
これによれば、上述したように、トナー担持体上に担持される弱帯電トナーの量を少なく抑えることができ、トナー飛散の抑制について高い効果が安定して得られる。
(Aspect B)
In the above aspect A, the supply electric field forming unit is configured such that, among the toners held on the surface of the toner supply member, a normally charged toner having a charge amount sufficient to hop under the action of the hopping electric field is The weakly charged toner, which is moved to the outer peripheral surface of the toner carrier through the gap but is insufficiently charged for hopping under the action of the hopping electric field, passes through the gap of the toner carrier. The supply electric field is formed so as to have an electric field strength that does not move to the outer peripheral surface.
According to this, as described above, the amount of the weakly charged toner carried on the toner carrier can be suppressed to a small level, and a high effect can be stably obtained with respect to suppression of toner scattering.

(態様C)
上記態様A又はBにおいて、上記トナー供給部材はトナー供給ローラ61等の回転体であり、上記供給領域よりもトナー供給部材回転方向上流側で、上記トナー供給部材の表面に保持されたトナーを該トナー供給部材の表面との間に挟持するように配置された規制ブレード63や規制ローラ80等のトナー層規制部材を有することを特徴とする。
これによれば、トナー供給部材上に保持されたトナーは、供給領域へ搬送される前の段階で、トナー層規制部材とトナー供給部材とが対向する規制位置で摺擦を受けることで摩擦帯電し、帯電量が増加する。これにより、トナー供給部材上に保持されて供給領域へ搬送されるトナーに含まれる弱帯電トナーの量を減らすことができる。よって、弱帯電トナーによるトナー飛散の抑制効果が更に高まる。
(Aspect C)
In the aspect A or B, the toner supply member is a rotating body such as a toner supply roller 61, and the toner held on the surface of the toner supply member is upstream of the supply region in the rotation direction of the toner supply member. It has a toner layer regulating member such as a regulating blade 63 and a regulating roller 80 arranged so as to be sandwiched between the surface of the toner supply member.
According to this, the toner held on the toner supply member is frictionally charged by being rubbed at the restriction position where the toner layer restriction member and the toner supply member face each other before being conveyed to the supply region. As a result, the charge amount increases. As a result, the amount of weakly charged toner contained in the toner held on the toner supply member and conveyed to the supply region can be reduced. Therefore, the effect of suppressing toner scattering by the weakly charged toner is further enhanced.

(態様D)
上記態様Cにおいて、上記トナー層規制部材は、上記トナー供給部材の表面との対向位置で該トナー供給部材の表面移動速度と速度差が生じるように回転駆動する規制ローラ80等の回転体であることを特徴とする。
これによれば、規制位置でのトナーの摩擦帯電が促進され、トナー供給部材上に保持されて供給領域へ搬送されるトナーに含まれる弱帯電トナーの量を効果的に減らすことができ、弱帯電トナーによるトナー飛散の抑制効果が高い。
(Aspect D)
In the aspect C, the toner layer regulating member is a rotating body such as a regulating roller 80 that is rotationally driven so as to generate a speed difference with the surface moving speed of the toner supply member at a position facing the surface of the toner supply member. It is characterized by that.
According to this, frictional charging of the toner at the regulation position is promoted, and the amount of weakly charged toner contained in the toner held on the toner supply member and conveyed to the supply region can be effectively reduced. The effect of suppressing toner scattering by charged toner is high.

(態様E)
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D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、トナー飛散の抑制効果が高いので、トナー飛散による画像形成装置内の汚染を抑制でき、また、トナー飛散による地汚れなども抑制できる。
(Aspect E)
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 The developing device according to any one of the above aspects A to D is used as a means for developing the latent image on the carrier.
According to this, since the toner scattering suppression effect is high, contamination in the image forming apparatus due to toner scattering can be suppressed, and ground contamination due to toner scattering can also be suppressed.

(態様F)
潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される潜像をトナーで現像する現像装置とを、1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニットにおいて、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D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、トナー飛散の抑制効果が高いので、トナー飛散による画像形成装置内の汚染を抑制でき、また、トナー飛散による地汚れなども抑制できる。
(Aspect F)
The latent image carrier and the developing device that develops the latent image formed on the latent image carrier with toner are held as a single unit on a common holder and integrated with the image forming apparatus main body. In the detachable process unit, the developing device according to any one of the above aspects A to D is used as means for developing the latent image on the latent image carrier.
According to this, since the toner scattering suppression effect is high, contamination in the image forming apparatus due to toner scattering can be suppressed, and ground contamination due to toner scattering can also be suppressed.

1 感光体ドラム
5 現像装置
16 トナー担持ローラ
53 第一電極
54 第二電極
55 絶縁層
56 表面層
61 トナー供給ローラ
62 供給スクリュー
63 規制ブレード
65 搬送スクリュー
66 トナー収容部
68 トナー供給用電源
80 規制ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 5 Developing apparatus 16 Toner carrying roller 53 1st electrode 54 2nd electrode 55 Insulating layer 56 Surface layer 61 Toner supply roller 62 Supply screw 63 Control blade 65 Conveying screw 66 Toner accommodating part 68 Toner supply power supply 80 Control roller

特開2011−154098号公報JP 2011-154098 A 特開2010−191208号公報JP 2010-191208 A

Claims (6)

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ホッピング電界を該トナー担持体の外周面上に形成し、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送り込んで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、
現像装置内部で、上記トナー担持体の外周面又は該トナー担持体に供給されるトナーを表面に保持するトナー保持部材の表面に対して空隙を介して対向配置され、該トナー担持体の外周面又は該トナー保持部材の表面に供給するトナーを表面に保持するトナー供給部材と、
上記トナー供給部材の表面に保持されたトナーのうち正規帯電極性に帯電したトナーが上記空隙を介して上記トナー担持体の外周面又は上記トナー保持部材の表面へ移動するように、該トナー供給部材と該トナー担持体とが対向する供給領域に供給電界を形成する供給電界形成手段とを有す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 a hopping electric field for hopping the toner by applying different voltages to the at least two types of electrode members. The latent image is formed on the outer peripheral surface of the toner carrying member by sending the hopped toner to a developing area facing the surface of the latent image carrying member and attaching the toner to the latent image on the latent image carrying member. In the developing device for developing,
Inside the developing device, the outer peripheral surface of the toner carrier is disposed opposite to the outer peripheral surface of the toner carrier or the surface of the toner holding member that holds the toner supplied to the toner carrier on the surface, and the outer peripheral surface of the toner carrier. Or a toner supply member that holds the toner supplied to the surface of the toner holding member on the surface;
Of the toner held on the surface of the toner supply member, the toner supply member is arranged so that the toner charged with a normal charge polarity moves to the outer peripheral surface of the toner carrier or the surface of the toner holding member through the gap. And a supply electric field forming means for forming a supply electric field in a supply region where the toner carrier and the toner carrier face each other.
請求項1の現像装置において、
上記供給電界形成手段は、上記トナー供給部材の表面に保持されたトナーのうち、上記ホッピング電界の作用を受けてホッピングするのに十分な帯電量を有する正常帯電トナーは、上記空隙を介して上記トナー担持体の外周面へ移動させるが、該ホッピング電界の作用を受けてホッピングするには帯電量が不足している弱帯電トナーは、該空隙を介して該トナー担持体の外周面へ移動させない電界強度を有するように、上記供給電界を形成することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1.
The supply electric field forming means is configured such that, among the toners held on the surface of the toner supply member, a normally charged toner having a sufficient charge amount for hopping under the action of the hopping electric field passes through the gap. Although the toner is moved to the outer peripheral surface of the toner carrier, weakly charged toner that is insufficiently charged to hop under the action of the hopping electric field is not moved to the outer peripheral surface of the toner carrier through the gap. A developing apparatus, wherein the supply electric field is formed so as to have electric field strength.
請求項1又は2の現像装置において、
上記トナー供給部材は回転体であり、
上記供給領域よりもトナー供給部材回転方向上流側で、上記トナー供給部材の表面に保持されたトナーを該トナー供給部材の表面との間に挟持するように配置されたトナー層規制部材を有することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
The toner supply member is a rotating body,
A toner layer regulating member arranged to sandwich the toner held on the surface of the toner supply member with the surface of the toner supply member upstream of the supply region in the rotation direction of the toner supply member; A developing device.
請求項3の現像装置において、
上記トナー層規制部材は、上記トナー供給部材の表面との対向位置で該トナー供給部材の表面移動速度と速度差が生じるように回転駆動する回転体であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 3.
The developing device according to claim 1, wherein the toner layer regulating member is a rotating body that is rotationally driven so as to generate a speed difference with a surface moving speed of the toner supply member at a position facing the surface of the toner supply member.
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4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 a means for developing a latent image on the latent image carrier.
潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される潜像をトナーで現像する現像装置とを、1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニットにおいて、
上記現像装置として、請求項1乃至4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プロセスユニット。
The latent image carrier and the developing device that develops the latent image formed on the latent image carrier with toner are held as a single unit on a common holder and integrated with the image forming apparatus main body. In process units configured to be detachable,
A process unit using the developing device according to claim 1 as the developing device.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08202127A (en) * 1995-01-24 1996-08-09 Toshiba Corp Developing device
JP2003265982A (en) * 2002-03-13 2003-09-24 Ricoh Co Ltd Classifier, developing device and image forming device
JP2008116599A (en) * 2006-11-02 2008-05-22 Ricoh Co Ltd Developing device, image forming apparatus and process unit
JP2010039355A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Ricoh Co Ltd Development apparatus, process unit, and image forming apparatus
JP2010139911A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Ricoh Co Ltd Developer carrier, developing device, image forming apparatus and process unit
JP2010164932A (en) * 2008-12-15 2010-07-29 Ricoh Co Ltd Developer bearing member, developing device, image forming apparatus, and process unit
JP2010191208A (en) * 2009-02-18 2010-09-02 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2011154098A (en) * 2010-01-26 2011-08-11 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08202127A (en) * 1995-01-24 1996-08-09 Toshiba Corp Developing device
JP2003265982A (en) * 2002-03-13 2003-09-24 Ricoh Co Ltd Classifier, developing device and image forming device
JP2008116599A (en) * 2006-11-02 2008-05-22 Ricoh Co Ltd Developing device, image forming apparatus and process unit
JP2010039355A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Ricoh Co Ltd Development apparatus, process unit, and image forming apparatus
JP2010139911A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Ricoh Co Ltd Developer carrier, developing device, image forming apparatus and process unit
JP2010164932A (en) * 2008-12-15 2010-07-29 Ricoh Co Ltd Developer bearing member, developing device, image forming apparatus, and process unit
JP2010191208A (en) * 2009-02-18 2010-09-02 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2011154098A (en) * 2010-01-26 2011-08-11 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus

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