JP2013156280A - Developing device and image forming device including the same - Google Patents

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JP2013156280A JP2012014223A JP2012014223A JP2013156280A JP 2013156280 A JP2013156280 A JP 2013156280A JP 2012014223 A JP2012014223 A JP 2012014223A JP 2012014223 A JP2012014223 A JP 2012014223A JP 2013156280 A JP2013156280 A JP 2013156280A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a supply roller for supplying toner to a developing roller from being clogged with the toner.SOLUTION: A developing device includes: a developing roller for supplying one-component developer to a photoreceptor; a supply roller provided in contact with the developing roller to supply toner to the developing roller and removing the toner from the developing roller; a stabilization roller provided in contact with the supply roller to rotate in the same direction with the supply roller; and a first power source that applies a voltage to attract the toner from the supply roller to the stabilization roller, between the stabilization roller and the supply roller.

Description

この発明は、現像装置に関し、とくに、静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する一成分現像装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device, and more particularly, to a one-component developing device and an image forming apparatus for developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier with toner.

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

このような現像方法に、現像剤としてキャリアを用いずトナーだけを用いる一成分現像方式がある。一成分現像方式の現像装置は、主に、トナーを感光体に供給するための現像ローラと、現像ローラに対してトナーの供給と剥ぎ取りを行うために発泡体からなる供給ローラと、供給ローラから現像ローラに供給されたトナーを所定量に規制しつつ帯電量を付加するトナー層規制ブレードから構成されている。   As such a developing method, there is a one-component developing method in which only a toner is used as a developer without using a carrier. The developing device of the one-component developing system mainly includes a developing roller for supplying toner to a photoconductor, a supply roller made of foam for supplying and removing toner from the developing roller, and a supply roller And a toner layer regulating blade for adding a charge amount while regulating the toner supplied to the developing roller to a predetermined amount.

一成分現像システムの現像装置は、長期間使用するとトナーが発泡体の空気層部分にトナーが入り込み、入り込んだトナーによって発泡体内部の空気層が目詰まりすることになるので、供給ローラのトナー供給性能とトナー剥ぎ取り性能がともに悪化してしまう。このような状態になると、形成される画像にゴーストが出たり、トナーの帯電量が不安定になるなどの問題が生じやすい。   When the developing device of the one-component developing system is used for a long period of time, the toner enters the air layer portion of the foam, and the air layer inside the foam is clogged by the entered toner. Both performance and toner stripping performance deteriorate. In such a state, problems such as a ghost appearing in the formed image and an unstable toner charge amount are likely to occur.

そこで、供給ローラに回転部材を当接配置し、当接部で供給ローラと順方向に回転させることによって、供給ローラのトナーによる目詰まりを防ぎ、トナー劣化を抑制しつつ、トナーの循環を良くする現像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, a rotating member is disposed in contact with the supply roller and rotated in the forward direction with the supply roller at the contact portion, thereby preventing the supply roller from being clogged with toner and preventing toner deterioration and improving toner circulation. A developing device is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−330272号公報JP 2003-330272 A

そして、このような現像装置では、供給ローラと回転部材とによって、トナーを水平方向に、かつ現像ローラと逆方向に運ぶ構成を採用し、横長の現像槽において循環性能を上げることを可能にしている。   Such a developing device adopts a configuration in which the toner is conveyed in the horizontal direction and in the opposite direction to the developing roller by the supply roller and the rotating member, thereby improving the circulation performance in the horizontally long developing tank. Yes.

しかしながら、この構成を縦長の現像槽に適用しようとすると、トナーを循環させる経路を作り出すスペースがなく、供給ローラの目詰まり防止と循環性能の向上を両立させることができない。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、縦長の現像槽で供給ローラの性能を維持しながら、トナーの循環性能を向上させることができる現像装置を提供するものである。
However, if this configuration is applied to a vertically long developing tank, there is no space for creating a toner circulation path, and it is impossible to achieve both prevention of clogging of the supply roller and improvement of circulation performance.
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a developing device capable of improving the toner circulation performance while maintaining the performance of the supply roller in a vertically long developing tank.

この発明は、感光体に一成分現像剤を供給する現像ローラと、現像ローラに接触するように設けられ現像ローラにトナーを供給すると共に現像ローラからトナーを引き剥がす供給ローラと、供給ローラと接触するように設けられ供給ローラと同方向に回転する安定化ローラと、安定化ローラと供給ローラとの間に、トナーを供給ローラから安定化ローラに引き寄せる電圧を印加する第1電源を備える現像装置を提供するものである。   The present invention provides a developing roller for supplying a one-component developer to a photosensitive member, a supply roller provided to be in contact with the developing roller, for supplying toner to the developing roller and for peeling the toner from the developing roller, and for contacting the supply roller And a developing device that includes a stabilizing roller that rotates in the same direction as the supply roller, and a first power source that applies a voltage that attracts toner from the supply roller to the stabilizing roller between the stabilization roller and the supply roller. Is to provide.

この発明によれば、現像ローラに対してトナーを供給すると共にトナーを引き剥がす供給ローラに接触するように安定化ローラが設けられ、安定化ローラと供給ローラとの間に電圧が印加されて供給ローラから安定化ローラへトナーが引き寄せられるので、供給ローラの目詰まりが防止され、良好な現像を安定して行うことができる。   According to the present invention, the stabilizing roller is provided so as to contact the supply roller that supplies the toner to the developing roller and peels off the toner, and the voltage is applied between the stabilization roller and the supply roller. Since the toner is attracted from the roller to the stabilizing roller, the supply roller is prevented from being clogged, and good development can be stably performed.

この発明に係る画像形成装置を示す構成説明図である。1 is a configuration explanatory view showing an image forming apparatus according to the present invention. この発明の現像装置を示す構成説明図である。FIG. 2 is a configuration explanatory view showing a developing device of the present invention. 図2の現像装置の電源の出力波形の一例を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram showing an example of an output waveform of a power supply of the developing device of FIG. 2. 図2に示す現像装置の変形例を示す構成説明図である。FIG. 10 is a configuration explanatory view showing a modification of the developing device shown in FIG. 2.

この発明の現像装置は、感光体に一成分現像剤を供給する現像ローラと、現像ローラに接触するように設けられ現像ローラにトナーを供給すると共に現像ローラからトナーを引き剥がす供給ローラと、供給ローラと接触するように設けられ供給ローラと同方向に回転する安定化ローラと、安定化ローラと供給ローラとの間に、トナーを供給ローラから安定化ローラに引き寄せる電圧を印加する第1電源を備える現像装置を特徴とする。   The developing device of the present invention includes a developing roller for supplying a one-component developer to the photosensitive member, a supply roller provided in contact with the developing roller, for supplying toner to the developing roller, and for peeling the toner from the developing roller, and supply A stabilizing roller provided in contact with the roller and rotating in the same direction as the supply roller, and a first power source for applying a voltage for attracting toner from the supply roller to the stabilization roller between the stabilization roller and the supply roller. A developing device is provided.

第1電源は、トナーが負極性に帯電されているとき、安定化ローラに正極性、供給ローラに負極性の直流電圧を印加してもよい。
第1電源は、一定周期でオンとオフをくり返すパルス状の直流電圧を出力してもよい。
The first power source may apply a positive DC voltage to the stabilizing roller and a negative DC voltage to the supply roller when the toner is charged to a negative polarity.
The first power supply may output a pulsed DC voltage that repeatedly turns on and off at regular intervals.

供給ローラの上方に設けられたトナー循環ローラと、トナー循環ローラと安定化ローラとの間に直流電圧を印加する第2電源とをさらに備えてもよい。
第2電源は、帯電したトナーがトナー循環ローラの方へ引き寄せられる極性でトナー循環ローラと安定化ローラとに接続されることが好ましい。
A toner circulation roller provided above the supply roller, and a second power source that applies a DC voltage between the toner circulation roller and the stabilization roller may be further provided.
The second power source is preferably connected to the toner circulation roller and the stabilization roller with a polarity that allows the charged toner to be drawn toward the toner circulation roller.

この発明の画像形成装置は、感光体に静電潜像を形成する露光部と、形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、トナー像を記録媒体に転写して定着する転写定着部を備え、前記現像装置が、この発明の現像装置である画像形成装置を特徴とする。   An image forming apparatus according to the present invention includes an exposure unit that forms an electrostatic latent image on a photoreceptor, a developing device that develops the formed electrostatic latent image into a toner image, and a toner image that is transferred to a recording medium and fixed. The image forming apparatus includes a transfer fixing unit, and the developing device is the developing device of the present invention.

以下、図面に示す実施形態に基づいてこの発明を詳述する。
図1は、この発明に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。
画像形成装置100は、イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用、および黒色画像用の4つの画像形成ステーション部50Y, 50M, 50C, 50Bを備え、カラー画像を形成可能なタンデム方式のカラー画像形成装置である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
The image forming apparatus 100 includes four image forming station units 50Y, 50M, 50C, and 50B for a yellow image, a magenta image, a cyan image, and a black image, and is a tandem color image capable of forming a color image. Forming device.

画像形成装置100は、ネットワークを介して送信される画像データや、スキャナ等の原稿読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて、被転写材(記録媒体)となる用紙に対して、カラー画像またはモノクロ画像を形成する。   The image forming apparatus 100 applies a color image or a color image to a sheet as a transfer material (recording medium) based on image data transmitted via a network or image data read by a document reading device such as a scanner. A monochrome image is formed.

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

画像形成ステーション部50Y, 50M, 50C, 50Bは供給トレイ60と定着装置40との間において、供給トレイ60側から、この順に配置されている。   The image forming station portions 50Y, 50M, 50C, and 50B are arranged in this order from the supply tray 60 side between the supply tray 60 and the fixing device 40.

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

なお、図1における画像形成ステーション部50Y, 50M, 50C, 50Bの構成部品の符号については、イエロー画像用の画像形成ステーション50Yを代表として記載し、他の各画像形成ステーション部50M, 50C, 50Bの構成部品の参照符号は、省略している。   Note that the reference numerals of the components of the image forming station units 50Y, 50M, 50C, and 50B in FIG. The reference numerals of the component parts are omitted.

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

感光体51は、OPC(Organic Photoconductor;有機光導電体)等の感光性材料を表面に有する円筒のドラム形状を呈し、露光装置53の下方に配設され、駆動手段と制御手段によって、所定方向(図中矢印F方向)に回転駆動されるように制御される。
帯電装置52は、感光体51の表面を所定の電位に均一に帯電するための帯電手段であって、感光体51の上方でその外周面に近接して配置されている。
The photoconductor 51 has a cylindrical drum shape having a photosensitive material such as OPC (Organic Photoconductor) on the surface, and is disposed below the exposure device 53. The photoconductor 51 is driven in a predetermined direction by a drive unit and a control unit. It is controlled so as to be rotationally driven (in the direction of arrow F in the figure).
The charging device 52 is a charging means for uniformly charging the surface of the photoconductor 51 to a predetermined potential, and is disposed above the photoconductor 51 and in proximity to the outer peripheral surface thereof.

露光装置53は、各画像形成ステーション部50Y, 50M, 50C, 50Bに応じて、イエロー、マゼンタ、シアン、または黒色にそれぞれ対応する画像データが入力されることにより、対応する色に応じた静電潜像をそれぞれ形成する。露光装置53としては、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)を使用することができる。   The exposure device 53 receives image data corresponding to yellow, magenta, cyan, or black according to each of the image forming station units 50Y, 50M, 50C, and 50B, and thereby electrostatics corresponding to the corresponding color. Each latent image is formed. As the exposure device 53, a laser scanning unit (LSU) including a laser irradiation unit and a reflection mirror can be used.

現像装置1は、現像剤を担持する現像ローラ4を有している。現像ローラ4は、感光体51に近接し、現像剤が感光体51へ搬送されるように配置される。この現像装置1は、現像剤としてトナーのみを使用する、いわゆる一成分現像装置であり、露光装置53によって感光体51表面に形成された静電潜像を現像してトナー像(可視像)を形成する。   The developing device 1 has a developing roller 4 that carries a developer. The developing roller 4 is disposed close to the photoconductor 51 so that the developer is conveyed to the photoconductor 51. The developing device 1 is a so-called one-component developing device that uses only toner as a developer, and develops an electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor 51 by an exposure device 53 to develop a toner image (visible image). Form.

現像装置1には、各画像形成ステーション部の画像形成に応じて、イエロー、マゼンタ、シアン、または黒色のトナーが収容されている。これらのトナーは、帯電された感光体51の表面電位と同極性に帯電されている。なお、感光体51の表面電位の極性および使用するトナーの帯電極性は、正負を問わないが、この実施形態では負極性(マイナス)としている。   The developing device 1 contains yellow, magenta, cyan, or black toner according to image formation at each image forming station. These toners are charged with the same polarity as the surface potential of the charged photoreceptor 51. It should be noted that the polarity of the surface potential of the photoconductor 51 and the charging polarity of the toner to be used may be positive or negative, but in this embodiment, it is negative (negative).

転写ローラ55は、感光体51上に形成されたトナー像を搬送ベルト33にて搬送される用紙の表面に転写するものであり、トナーの帯電極性とは、逆極性(この実施形態では、正(プラス)極性)のバイアス電圧が印加されている。
クリーニング装置56は、用紙へのトナー画像転写後に、感光体51の外周面上に残存しているトナーを除去および回収する。
The transfer roller 55 transfers the toner image formed on the photosensitive member 51 onto the surface of the paper transported by the transport belt 33. The transfer roller 55 has a polarity opposite to the toner charging polarity (in this embodiment, the normal polarity). (Plus) polarity) bias voltage is applied.
The cleaning device 56 removes and collects the toner remaining on the outer peripheral surface of the photoreceptor 51 after the toner image is transferred onto the paper.

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

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

このように構成された画像形成装置100では、搬送部30によって搬送される用紙は、画像形成ステーション部50Y, 50M, 50C, 50Bの感光体51との対向位置を通過する際に、それら対向位置において、搬送ベルト33を介して下方に配置された転写ローラ55による転写電界の作用にて、各感光体51上のトナー像が順次用紙上に転写される。   In the image forming apparatus 100 configured as described above, the sheet conveyed by the conveyance unit 30 passes through the position opposed to the photoconductor 51 of the image forming station units 50Y, 50M, 50C, and 50B. The toner images on the photoconductors 51 are sequentially transferred onto the paper by the action of the transfer electric field by the transfer roller 55 disposed below via the conveyor belt 33.

これによって、各色のトナー像が同じ用紙の上に重なり合うように転写され、用紙上に所望のフルカラートナー像が形成される。こうしてトナー像が転写された用紙は、定着装置40によってトナー像の定着処理が行われた後に、図示しない排紙トレイに送出される。   As a result, the toner images of the respective colors are transferred so as to overlap each other on the same sheet, and a desired full-color toner image is formed on the sheet. The sheet onto which the toner image has been transferred in this way is subjected to a toner image fixing process by the fixing device 40 and then sent to a paper discharge tray (not shown).

図2は、図1に示す画像形成ステーション部50Y, 50M, 50C, 50Bが各々備える現像装置1の構成を示す説明図である。
現像ローラ4は中心軸シャフトとその周りに成型により形成した弾性体層、および最表面のコーティング層からなっており、感光体2と接触している。コーティング層は硬度や仕事関数調整を行い、トナーの帯電量調整を主目的としている。ここではアクリル樹脂を主としたコーティングを使用している。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of the developing device 1 provided in each of the image forming station units 50Y, 50M, 50C, and 50B shown in FIG.
The developing roller 4 includes a central shaft, an elastic layer formed by molding around the central shaft, and an outermost coating layer, and is in contact with the photoreceptor 2. The main purpose of the coating layer is to adjust the hardness and work function, and to adjust the charge amount of the toner. Here, a coating mainly made of acrylic resin is used.

供給ローラ5は現像ローラ4とニップ部で接触しており、中心軸金属シャフト5bと、その周辺の発泡ウレタン樹脂からなる発泡弾性体層5aで構成されている。感光体2の回転方向(矢印F方向)に対して、現像ローラ4と供給ローラ5は回転方向が逆に設定されている。   The supply roller 5 is in contact with the developing roller 4 at the nip portion, and is composed of a central shaft metal shaft 5b and a foamed elastic layer 5a made of foamed urethane resin around the center shaft metal shaft 5b. The rotation direction of the developing roller 4 and the supply roller 5 is set opposite to the rotation direction of the photosensitive member 2 (the direction of the arrow F).

現像ローラ4と供給ローラ5の当接部では、供給ローラ5の周速は現像ローラ4の周速の0.6倍から1.0倍の範囲に設定されている。現像ローラ4の上方にはトナー規制ブレード9が設けられ、これは金属のL字型のブレードであり、これにはステンレス鋼板の0.1mmから0.2mm程度の厚さのものを使用している。   At the contact portion between the developing roller 4 and the supply roller 5, the peripheral speed of the supply roller 5 is set in a range of 0.6 to 1.0 times the peripheral speed of the developing roller 4. A toner regulating blade 9 is provided above the developing roller 4, which is a metal L-shaped blade using a stainless steel plate having a thickness of about 0.1 mm to 0.2 mm. Yes.

さらに、安定化ローラ6が供給ローラ5の上方に当接して配置されている。安定化ローラ6はステンレス鋼製のシャフト単体で構成してもよいし、ウレタンゴムや発泡ウレタンなどと金属シャフトから構成されてもよい。   Furthermore, the stabilizing roller 6 is disposed in contact with the supply roller 5 above. The stabilizing roller 6 may be composed of a single stainless steel shaft, or may be composed of a metal shaft such as urethane rubber or urethane foam.

安定化ローラ6は供給ローラ5と同方向に回転しており、両者の接触部では逆方向に移動することになる。安定化ローラ6と供給ローラ5との間に第1直流電源10が接続され、安定化ローラ6には供給ローラ5との間に電位差を設けるようになっている。   The stabilizing roller 6 rotates in the same direction as the supply roller 5, and moves in the opposite direction at the contact portion between the two. A first DC power supply 10 is connected between the stabilization roller 6 and the supply roller 5, and a potential difference is provided between the stabilization roller 6 and the supply roller 5.

基本的には供給ローラ5側から安定化ローラ6側にトナーが移動しやすい方向の電位差を設ける。この実施形態では前述のようにマイナス帯電のトナーを使用しているので、安定化ローラ6に供給ローラ5よりもプラス側の電位を印加する。つまり、安定化ローラ6と供給ローラ5との間に安定化ローラ6を正極として直流電圧を印加する。電位差(電圧)の大きさは50V程度あれば効果が得られる。   Basically, a potential difference in a direction in which the toner easily moves from the supply roller 5 side to the stabilization roller 6 side is provided. In this embodiment, since negatively charged toner is used as described above, a potential on the positive side of the supply roller 5 is applied to the stabilizing roller 6. That is, a DC voltage is applied between the stabilizing roller 6 and the supply roller 5 with the stabilizing roller 6 as a positive electrode. The effect is obtained if the potential difference (voltage) is about 50V.

安定化ローラ6の周速は供給ローラ5のそれと同等であることが望ましい。安定化ローラ6の周速が供給ローラ5よりも遅い場合は安定化ローラ6に当接部で付着したトナーが溜まる可能性があり、再度、供給ローラ5で掻き取られるということが起こる。同等の周速で回転する場合はほとんど掻き取りは起こらない。また、安定化ローラ6が速く回転しすぎた場合は、粉体であるトナーの動きが連動せず、循環効果が得られにくくなる。   The circumferential speed of the stabilizing roller 6 is preferably equal to that of the supply roller 5. When the peripheral speed of the stabilizing roller 6 is slower than that of the supply roller 5, there is a possibility that toner adhering to the stabilizing roller 6 at the contact portion may be collected and scraped off by the supply roller 5 again. When rotating at the same peripheral speed, scraping hardly occurs. In addition, when the stabilizing roller 6 rotates too fast, the movement of the toner, which is powder, is not linked, and it becomes difficult to obtain a circulation effect.

現像槽3の上部にはトナー補給部7があり、補給用のトナーが用意されている。この中のトナーはトナー補給ローラ8を経由して現像槽3の下方へ落下し、現像に使用される。   A toner replenishing unit 7 is provided in the upper part of the developing tank 3, and toner for replenishment is prepared. The toner contained therein falls below the developing tank 3 via the toner replenishing roller 8 and is used for development.

このような縦長の現像槽3の場合、供給ローラ5と側壁3aとの間にはほとんどスペースはないので、トナーの循環をよくするには、側壁3aに沿って上向きにトナーを循環させる必要がある。   In the case of such a vertically long developing tank 3, there is almost no space between the supply roller 5 and the side wall 3a. Therefore, in order to improve the circulation of the toner, it is necessary to circulate the toner upward along the side wall 3a. is there.

安定化ローラ6に供給ローラ5よりもプラス側の電位を印加していると、供給ローラ5の発泡弾性体層5aに含まれるトナーを安定化ローラ6側に引き寄せることができる。安定化ローラ6が供給ローラ5との当接部で逆回転方向に移動させることにより、供給ローラ5の発泡弾性体層5aから安定化ローラ6に引き寄せられたトナーは安定化ローラ6の回転方向下流側に移動し、供給ローラ5から引き離される。   When a potential on the positive side of the supply roller 5 is applied to the stabilization roller 6, the toner contained in the foamed elastic layer 5 a of the supply roller 5 can be drawn toward the stabilization roller 6. When the stabilizing roller 6 moves in the reverse rotation direction at the contact portion with the supply roller 5, the toner attracted to the stabilization roller 6 from the foamed elastic layer 5 a of the supply roller 5 rotates in the rotation direction of the stabilization roller 6. It moves downstream and is pulled away from the supply roller 5.

引き離されたトナーは周辺のトナーと付着力を有するので、安定化ローラ6の回転に伴い、矢印12で示すように側壁3aに沿って上向きに移動することになる。   Since the separated toner has adhesion with peripheral toner, the toner moves upward along the side wall 3a as indicated by the arrow 12 as the stabilizing roller 6 rotates.

側壁3aに沿って上向きに移動したトナーは周辺のトナーと混じり合いながら上部に達し、安定化ローラ6の回転方向に沿ってブレード9の前に落下していく。このような動きによって現像ローラ4近辺のトナーが攪拌される。   The toner that has moved upward along the side wall 3 a reaches the upper part while being mixed with the peripheral toner, and falls in front of the blade 9 along the rotation direction of the stabilizing roller 6. By such movement, the toner near the developing roller 4 is agitated.

攪拌されない場合は、供給ローラ5の周囲のトナーだけが現像ローラ4に供給され、供給ローラ5で引き剥がされたトナーが再び現像ローラ4に供給されてしまうため、トナーの劣化が急速に進み、帯電低下やブレードへのトナー融着が発生しやすくなる。   If not stirred, only the toner around the supply roller 5 is supplied to the developing roller 4, and the toner peeled off by the supply roller 5 is supplied again to the developing roller 4. Charge reduction and toner fusion to the blade are likely to occur.

しかし、攪拌されることでトナー全体が混ざり合い、特定のトナーだけが循環する状態から、全体のトナーが循環するようにできるので、トナーの帯電低下やトナー融着を抑制できる。   However, since the whole toner is mixed by stirring and only the specific toner circulates, the entire toner can be circulated, so that the toner charge reduction and toner fusion can be suppressed.

また、特定のトナーだけが利用される場合は、トナーを消費した場合と消費しない場合で現像ローラ4上のトナーに違いが生じやすいので現像履歴(ゴースト)が発生しやすい。安定化ローラ6により供給ローラ5の表面を安定化させ、かつ、循環をよくすることで現像ローラ4の上のトナー層の変化も抑えることができ、現像履歴を抑制できる。   When only specific toner is used, a difference in toner on the developing roller 4 is likely to occur between when the toner is consumed and when it is not consumed, so that a development history (ghost) is likely to occur. By stabilizing the surface of the supply roller 5 by the stabilizing roller 6 and improving the circulation, the change of the toner layer on the developing roller 4 can be suppressed, and the development history can be suppressed.

また、安定化ローラ6側に供給ローラ5のトナーが引き寄せられることにより、トナーが供給ローラ5の中に入り込んでいくのを抑制することができ、トナーが供給ローラ5の内部で硬化するのを防ぐことができる。   Further, the toner of the supply roller 5 is attracted toward the stabilizing roller 6, so that the toner can be prevented from entering the supply roller 5, and the toner is hardened inside the supply roller 5. Can be prevented.

図3は図2に示す現像装置1において第1電源10から直流電圧を断続的に出力させたときの電圧波形を示す。この波形は、オン時間(t1)とオフ時間(t2)を周期Tでくり返す波高値Vのパルス波形である。つまり、安定化ローラ6と供給ローラ5との間に電圧Vが周期Tで断続的に印加される。   FIG. 3 shows voltage waveforms when a DC voltage is intermittently output from the first power supply 10 in the developing device 1 shown in FIG. This waveform is a pulse waveform having a peak value V that repeats an on time (t1) and an off time (t2) with a period T. That is, the voltage V is intermittently applied between the stabilizing roller 6 and the supply roller 5 with a period T.

周期Tは、およそ安定化ローラ6が2回転する時間に設定される。このようにすれば、電圧がかかっている時間t1の間で安定化ローラ6は1周し、強く安定化ローラ6にトナーを引き連れた状態で1周することになる。この状態で電圧がオフとなるt2の期間に入ることでトナーはトナー規制ブレード9の前に落ちていく。   The period T is set to a time for approximately two rotations of the stabilizing roller 6. By doing so, the stabilizing roller 6 makes one round during the time t1 during which the voltage is applied, and makes one round while the toner is strongly attracted to the stabilizing roller 6. In this state, the toner falls in front of the toner regulating blade 9 by entering a period t2 when the voltage is turned off.

側壁14の側にあるトナーは電圧がオフになったときには上向きに移動しているので、すぐに下に落ちることはなく、まだ上に上がり続ける。したがって、循環の流れはそのままで、トナー規制ブレード9に確実にトナーを落とし込んでいける。   Since the toner on the side of the side wall 14 is moving upward when the voltage is turned off, the toner does not immediately fall down and still rises up. Therefore, the toner can be surely dropped into the toner regulating blade 9 while the circulation flow remains unchanged.

なお、図3ではt2の期間の電位をゼロにしているが、プラス側の電位を残しておいても良いし、逆にマイナス側の電位を加えても良い。   In FIG. 3, the potential during the period t2 is set to zero. However, a positive potential may be left, or conversely, a negative potential may be applied.

図4は図2に示す現像装置の変形例を示す構成説明図である。
図4に示す現像装置1aはトナー循環ローラ13を安定化ローラ6の上方にさらに備える。その他の構成は図2のものと同等である。トナー循環ローラ13はスクリューの構成でも、パドルの構成でもよい。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a modification of the developing device shown in FIG.
The developing device 1 a shown in FIG. 4 further includes a toner circulation roller 13 above the stabilizing roller 6. The other structure is the same as that of FIG. The toner circulation roller 13 may have a screw configuration or a paddle configuration.

トナー循環ローラ13は全体が導電性でもよいし、シャフトのみが導電性部材で、スクリューやパドルの羽根部分は非導電性樹脂でもよい。   The entire toner circulation roller 13 may be conductive, or only the shaft may be a conductive member, and the blade portion of the screw or paddle may be non-conductive resin.

トナー循環ローラ13と安定化ローラ6との間には、第2直流電源14によりトナーが安定化ローラ6からトナー循環ローラ13の方向に移動する方向に電圧が印加されている。つまり、トナーがマイナス帯電の場合、トナー循環ローラ13に正極性が接続されることになる。   A voltage is applied between the toner circulation roller 13 and the stabilization roller 6 in the direction in which the toner moves from the stabilization roller 6 toward the toner circulation roller 13 by the second DC power supply 14. That is, when the toner is negatively charged, the positive polarity is connected to the toner circulation roller 13.

この構成によれば、安定化ローラ6で供給ローラ5のトナーを剥がして側壁3aに沿って上方向に移動させ、さらにトナー循環ローラ13と安定化ローラ6との間の電位差によってさらに上方向にトナーを移動させる。   According to this configuration, the toner on the supply roller 5 is peeled off by the stabilization roller 6 and moved upward along the side wall 3 a, and further upward due to the potential difference between the toner circulation roller 13 and the stabilization roller 6. Move the toner.

トナー循環ローラ13の回転によってトナーの移動方向を回転させて、その後はトナー規制ブレード9の前にトナーを落とし込んでいく。従って、この構成により、さらに効果的な循環性能を得ることができる。   The toner moving direction is rotated by the rotation of the toner circulation roller 13, and then the toner is dropped before the toner regulating blade 9. Therefore, more effective circulation performance can be obtained with this configuration.

1、1a 現像装置
2 感光体
3 現像槽
3a 側壁
4 現像ローラ
5 供給ローラ
5a 発泡弾性体層
5b 金属シャフト
6 安定化ローラ
7 トナー補給部
8 トナー補給ローラ
9 トナー規制ブレード
10 第1直流電源
12 矢印
13 トナー循環ローラ
14 第2直流電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Developing device 2 Photoconductor 3 Developing tank 3a Side wall 4 Developing roller 5 Supply roller 5a Foam elastic layer 5b Metal shaft 6 Stabilizing roller 7 Toner replenishing portion 8 Toner replenishing roller 9 Toner regulating blade 10 First DC power supply 12 Arrow 13 Toner circulation roller 14 Second DC power supply

Claims (6)

感光体に一成分現像剤を供給する現像ローラと、現像ローラに接触するように設けられ現像ローラにトナーを供給すると共に現像ローラからトナーを引き剥がす供給ローラと、供給ローラと接触するように設けられ供給ローラと同方向に回転する安定化ローラと、安定化ローラと供給ローラとの間に、トナーを供給ローラから安定化ローラに引き寄せる電圧を印加する第1電源を備える現像装置。   A developing roller that supplies a one-component developer to the photosensitive member, a supply roller that is provided in contact with the developing roller, supplies toner to the developing roller, and peels off the toner from the developing roller, and is provided in contact with the supply roller A developing device comprising: a stabilizing roller that rotates in the same direction as the supply roller; and a first power source that applies a voltage that attracts toner from the supply roller to the stabilization roller between the stabilization roller and the supply roller. 第1電源は、トナーが負極性に帯電されているとき、安定化ローラに正極性、供給ローラに負極性の直流電圧を印加する請求項1記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the first power source applies a positive DC voltage to the stabilizing roller and a negative DC voltage to the supply roller when the toner is charged to a negative polarity. 第1電源は、一定周期でオンとオフをくり返すパルス状の直流電圧を出力する請求項1又は2記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the first power source outputs a pulsed DC voltage that repeatedly turns on and off at a constant cycle. 供給ローラの上方に設けられたトナー循環ローラと、トナー循環ローラと安定化ローラとの間に直流電圧を印加する第2電源とをさらに備える請求項1〜3のいずれか1つに記載の現像装置。   The development according to claim 1, further comprising: a toner circulation roller provided above the supply roller; and a second power source that applies a DC voltage between the toner circulation roller and the stabilization roller. apparatus. 第2電源は、帯電したトナーがトナー循環ローラの方へ引き寄せられる極性でトナー循環ローラと安定化ローラとに接続される請求項4記載の現像装置。   The developing device according to claim 4, wherein the second power source is connected to the toner circulation roller and the stabilization roller with a polarity such that the charged toner is attracted toward the toner circulation roller. 感光体に静電潜像を形成する露光部と、形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、トナー像を記録媒体に転写して定着する転写定着部を備え、前記現像装置が、請求項1〜5のいずれか1つに記載の現像装置である画像形成装置。   An exposure unit that forms an electrostatic latent image on a photoreceptor; a developing device that develops the formed electrostatic latent image into a toner image; and a transfer fixing unit that transfers and fixes the toner image onto a recording medium. An image forming apparatus, wherein the apparatus is the developing apparatus according to claim 1.
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