JP2013205616A - Developing device, image forming apparatus and process cartridge - Google Patents

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山田  正明
Yasuyuki Ishii
保之 石井
Hideki Kosugi
秀樹 小杉
Tetsuo Hirota
哲郎 廣田
Atsushi Kurokawa
篤 黒川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device capable of stably preventing scumming due to poorly charged toner even in the lapse of time in a developing device equipped with a flare developing system, an image forming apparatus and a process cartridge equipped with the developing device.SOLUTION: There is provided a developing device 6 equipped with a flare developing system, which comprises: a toner collecting roller 31 of which surface moves endlessly in a moving direction of a toner bearing roller 7 as a toner collecting member in which a supply roller 62 faces the outer peripheral surface of the toner bearing roller 7 at a position of the downstream side from the supply position for supplying toner to the toner bearing roller 7 and the upstream side from the developing area and which collects the reversely charged toner contained in toner in a hopping state; and a collecting roller cleaning blade 32 for mechanically removing the poorly charged toner containing the reversely charged toner conveyed by the endless movement of the toner collecting roller 31 from the surface of the toner collecting roller 31.

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。   The present invention relates to a developing device used for a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and an image forming apparatus and a process cartridge using the developing device.

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

一方、現像装置としては、特許文献3に記載のように、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。具体的には、周方向に所定のピッチで配設された複数の電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。これら電極は、互いに隣り合う二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二つの電極の間には交番電界が形成される。これにより、電極対における一方の電極の上に位置していたトナーが浮上して他方の電極の上に着地したり、他方の電極の上から浮上して一方の電極の上に着地したりするといったホッピングの挙動を示す。   On the other hand, as described in Patent Document 3, the developing device does not use the toner adsorbed on the surface of the toner carrier or the magnetic carrier for development, but develops toner hopped on the outer peripheral surface of the toner carrier. The one using the flare development method used in the process is known. Specifically, it has a cylindrical toner carrier having a plurality of electrodes arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction. These electrodes are formed by repeatedly arranging electrode pairs composed of two adjacent electrodes. An alternating electric field is formed between the two electrodes in each electrode pair. As a result, the toner located on one electrode in the electrode pair floats and landes on the other electrode, or floats on the other electrode and landes on the one electrode. The hopping behavior is shown.

このようなホッピングを繰り返しながら、トナー担持体上のトナーはトナー担持体の回転駆動に伴う表面移動よって現像領域まで搬送される。現像領域では、潜像担持体上の潜像の近傍まで浮上したトナーが、トナー担持体の電極に向けて下降することなく、潜像による電界に引かれて潜像に付着する。かかる構成では、トナー担持体表面や磁性キャリアなどに吸着しているトナーではなく、ホッピングによって吸着力を発揮していないトナーを現像に用いる。これにより、従来の一成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。例えば、周囲の非画像部との電位差が僅か数十[V]である静電潜像にトナーを選択的に付着させることも可能である。   While repeating such hopping, the toner on the toner carrier is transported to the development region by the surface movement accompanying the rotational driving of the toner carrier. In the developing region, the toner that has floated to the vicinity of the latent image on the latent image carrier is attracted to the electric field by the latent image and does not descend toward the electrode of the toner carrier, and adheres to the latent image. In such a configuration, toner that does not exert an attractive force by hopping is used for development instead of toner that is adsorbed on the surface of the toner carrier or a magnetic carrier. As a result, it is possible to realize low potential development that could not be realized by the conventional one-component development method or two-component development method. For example, toner can be selectively attached to an electrostatic latent image having a potential difference of only a few tens [V] with respect to surrounding non-image portions.

しかしながら、かかる構成の現像装置においても、トナー担持体上でホッピングした逆帯電トナー粒子が潜像担持体の地肌部に付着して地汚れを引き起こしてしまうことがある。
このようなトナー担持体上をトナーがホッピングする構成の現像装置での地汚れを防止する構成として、特許文献4に記載の現像装置が提案されている。この現像装置は、トナー担持体の表面移動方向について、現像領域よりも上流側となる位置のトナー担持体の外周面と対向し、ホッピングした状態のトナーに含まれる逆帯電トナーを回収できるトナー回収部材を備える構成である。この現像装置が備えるトナー回収部材は、トナー担持体と対向する対向面を備え、トナー担持体との間隔が一定になるように対向面が湾曲しており、対向面とトナー担持体との間隔が現像領域におけるトナー担持体と潜像担持体との最小間隔である現像ギャップと同じ値に設定されている。
However, even in the developing device having such a configuration, the reversely charged toner particles hopped on the toner carrier may adhere to the background portion of the latent image carrier and cause background staining.
A developing device described in Patent Document 4 has been proposed as a configuration for preventing background contamination in the developing device configured to hop toner on the toner carrier. This developing device is opposite to the outer peripheral surface of the toner carrier at a position upstream of the development area in the surface movement direction of the toner carrier, and is capable of collecting the reversely charged toner contained in the hopped toner. It is the structure provided with a member. The toner collecting member included in the developing device includes a facing surface that faces the toner carrier, and the facing surface is curved so that the spacing between the toner carrier and the toner carrier is constant. Is set to the same value as the development gap, which is the minimum distance between the toner carrier and the latent image carrier in the development region.

そして、現像時には、トナー回収部材の電位が潜像担持体の地肌部の電位(一様帯電電位)と同じ極性且つ同じ値になるようにバイアスを印加する。これにより、トナー回収部材とトナー担持体との電位関係を現像領域における地肌部とトナー担持体との電位関係と同じ状態とすることができ、トナー担持体の表面上をホッピングするトナーの中から、現像領域において潜像担持体の地肌部に付着するおそれがある逆帯電トナーを選択的にトナー回収部材に付着させることができる。地汚れの原因となる逆帯電トナーを現像領域よりも上流側で予め回収することができるため、逆帯電トナーが地肌部に付着することに起因する地汚れの発生を防止することができる。
また、特許文献4には、現像動作が終了するとトナー回収部材に印加するバイアスをトナー回収部材に付着した逆帯電トナーがトナー担持体に移動するような吐き出しバイアスに切り替えることが記載されている。これにより、現像時にトナー回収部材で回収した逆帯電トナーをトナー担持体上に戻し、その後、トナー担持体のクリーニング部材によって回収する構成となっている。
At the time of development, a bias is applied so that the potential of the toner recovery member has the same polarity and the same value as the potential of the background portion of the latent image carrier (uniform charging potential). As a result, the potential relationship between the toner recovery member and the toner carrier can be made to be the same as the potential relationship between the background portion and the toner carrier in the development region, and the toner hopping on the surface of the toner carrier can be performed. In addition, the reversely charged toner that may adhere to the background portion of the latent image carrier in the developing region can be selectively attached to the toner collecting member. Since the reversely charged toner causing the background stain can be collected in advance upstream of the development area, the occurrence of the background stain due to the reversely charged toner adhering to the background portion can be prevented.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 describes that when the developing operation is completed, the bias applied to the toner collecting member is switched to the discharge bias so that the reversely charged toner attached to the toner collecting member moves to the toner carrier. Thus, the reversely charged toner collected by the toner collecting member at the time of development is returned to the toner carrying member, and then collected by the toner carrying member cleaning member.

特許文献3や特許文献4のように、トナー担持体上をトナーがホッピングする構成の現像装置では、逆帯電トナーとは異なる帯電不良トナーである弱帯電トナーも地汚れの原因となることがあった。弱帯電トナーとは、大多数を占める他の正規帯電トナーのトナー粒子よりも帯電量が小さいトナー粒子であり、弱帯電トナーが地汚れの原因となるのは、以下の理由によるものと考えられる。
すなわち、弱帯電トナーのトナー粒子は、帯電性の違いによりホッピングしたときの挙動が正規帯電トナーのトナー粒子とは異なる。具体的には、弱帯電トナーのトナー粒子は電界の影響を受け難いため、移動速度が遅く、ホッピングの際の上昇中に、後から上昇してくる正規帯電トナーが衝突し易く、この衝突が繰り返されることでトナークラウドよりも外側に押し出される。このときの押し出される力が、地肌部との静電的な反発力に打ち勝つと弱帯電トナーが地肌部に付着し、地汚れの原因となる。
As in Patent Document 3 and Patent Document 4, in a developing device configured to hop toner on a toner carrier, a weakly charged toner that is a poorly charged toner different from a reversely charged toner may cause background contamination. It was. The weakly charged toner is a toner particle having a smaller charge amount than the toner particles of the other regular charged toner occupying the majority, and the reason why the weakly charged toner causes the background stain is considered to be as follows. .
That is, the toner particles of the weakly charged toner are different from the toner particles of the normally charged toner in the behavior when hopped due to the difference in chargeability. Specifically, since the toner particles of the weakly charged toner are not easily affected by the electric field, the moving speed is slow, and the normally charged toner that rises later easily collides during the rise during hopping. By being repeated, it is pushed out of the toner cloud. If the force pushed out at this time overcomes the electrostatic repulsive force with the background portion, the weakly charged toner adheres to the background portion and causes soiling.

上記特許文献4の現像装置のように、トナー回収部材とトナー担持体との電位関係を現像領域における地肌部とトナー担持体との電位関係と同じ状態とする構成では、地肌部に付着して地汚れの原因となり得るトナーであれば、逆帯電トナー以外のトナーであってもトナー回収部材に付着する。このため、地汚れの原因となり得る弱帯電トナーもトナー回収部材の上記対向面に付着する。逆帯電トナーと弱帯電トナーとが付着したトナー回収部材の対向面では、帯電極性が互いに異なるトナーが混在して付着した状態となる。このような状態のトナー回収部材の対向面に付着した帯電不良トナーの全てをトナー担持体に移動させるような吐き出しバイアスの設定は困難である。特に、弱帯電トナーは電界の影響を受け難く、トナー回収部材に付着してしまうと、トナー回収部材とトナー担持体との間に形成された電界によってトナー担持体に移動させることは困難であり、トナー回収部材に残留しやすい。そして、帯電不良トナーの一部がトナー回収部材に残留することが繰り返されると、経時でトナー回収部材の対向面が残留したトナーで覆われてしまい、帯電不良トナーの回収性能が低下し、地汚れが悪化する。   As in the developing device described in Patent Document 4, in the configuration in which the potential relationship between the toner recovery member and the toner carrier is the same as the potential relationship between the background portion and the toner carrier in the development region, the toner adheres to the background portion. Any toner other than the reversely charged toner will adhere to the toner collecting member as long as it can cause scumming. For this reason, weakly charged toner that may cause scumming also adheres to the facing surface of the toner recovery member. On the opposite surface of the toner collecting member to which the reversely charged toner and the weakly charged toner are attached, toners having different charging polarities are mixedly attached. It is difficult to set the discharge bias so that all of the poorly charged toner adhering to the opposing surface of the toner collecting member in such a state is moved to the toner carrier. In particular, the weakly charged toner is not easily affected by the electric field, and if it adheres to the toner collecting member, it is difficult to move it to the toner carrying member by the electric field formed between the toner collecting member and the toner carrying member. The toner tends to remain on the toner collecting member. If a part of the poorly charged toner is repeatedly left on the toner collecting member, the opposing surface of the toner collecting member is covered with the remaining toner over time, and the collecting performance of the poorly charged toner is lowered. Dirt gets worse.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、フレア現像方式の現像装置において、帯電不良トナーに起因する地汚れを経時においても安定的に防止することができる現像装置、並びに、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジ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 stably prevent scumming due to poorly charged toner over time in a flare developing type developing device. A developing device, and an image forming apparatus and a process cartridge including the developing device are provided.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、外周面が潜像担持体と対向し、互いに異なる電圧が印加される少なくとも二種類の電極部材を備え、外周面が無端移動することによって外周面に担持したトナーを該潜像担持体との対向部である現像領域に搬送するトナー担持体と、該トナー担持体の外周面にトナーを供給するトナー供給手段とを備え、上記少なくとも二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上記トナー担持体の外周面上に形成することで、上記トナー供給手段から供給されたトナーを該トナー担持体の外周面上に担持し、該トナー担持体を表面移動させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して上記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構成であり、該トナー担持体の表面移動方向について、該トナー供給手段が該トナー担持体にトナーを供給する供給位置よりも下流側、且つ、該現像領域よりも上流側となる位置のトナー担持体の外周面と対向し、ホッピングした状態のトナーに含まれる逆帯電トナーを回収するトナー回収部材を備える現像装置において、上記トナー回収部材は表面が無端移動する無端移動体であり、該トナー回収部材が上記トナー担持体と対向するトナー回収位置で該トナー回収部材の表面に付着し、該トナー回収部材の無端移動により搬送された上記逆帯電トナーも含む帯電不良トナーを該トナー回収部材の表面上から機械的に除去する回収部材清掃手段を備えることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with at least two kinds of electrode members whose outer peripheral surface faces the latent image carrier and to which different voltages are applied, and the outer peripheral surface moves endlessly. A toner carrier that transports toner carried on the outer peripheral surface to a developing region that is opposite to the latent image carrier; and a toner supply unit that supplies toner to the outer peripheral surface of the toner carrier, and includes at least two By applying different voltages to different types of electrode members to form a hopping electric field for hopping the toner on the outer peripheral surface of the toner carrier, the toner supplied from the toner supply means is By carrying the toner carrier on the outer peripheral surface of the carrier and moving the surface of the toner carrier, the toner in the hopped state is conveyed to the developing region to form a latent image on the latent image carrier. The latent image is developed by attaching the toner image, and the developing region is downstream of the supply position where the toner supply means supplies the toner to the toner carrier with respect to the surface movement direction of the toner carrier. In a developing device including a toner recovery member that opposes the outer peripheral surface of the toner carrier at a position upstream of the toner carrier and recovers the reversely charged toner contained in the hopped toner, the surface of the toner recovery member moves endlessly An endless moving body that adheres to the surface of the toner collecting member at a toner collecting position facing the toner carrier, and includes the reversely charged toner conveyed by the endless movement of the toner collecting member. A recovery member cleaning means for mechanically removing the poorly charged toner from the surface of the toner recovery member is provided.

本発明においては、無端移動するトナー回収部材の表面に付着した逆帯電トナーを含む帯電不良トナーを回収部材清掃手段によって機械的に除去するため、帯電不良トナーの帯電性に関係なく、トナー回収部材から除去することが出来る。これにより、トナー回収部材に帯電不良トナーの一部が残留することを防止し、トナー担持体からの帯電不良トナーの回収性能を維持することができ、経時においても安定的に地汚れを防止することができる。   In the present invention, since the poorly charged toner including the reversely charged toner adhering to the surface of the endlessly moving toner recovery member is mechanically removed by the recovery member cleaning means, the toner recovery member is independent of the chargeability of the poorly charged toner. Can be removed. As a result, it is possible to prevent a part of the poorly charged toner from remaining on the toner collecting member, maintain the performance of collecting the poorly charged toner from the toner carrying member, and stably prevent scumming over time. be able to.

本発明によれば、フレア現像方式の現像装置において、帯電不良トナーに起因する地汚れを経時においても安定的に防止することができるという優れた効果がある。   According to the present invention, the flare development type developing device has an excellent effect of being able to stably prevent scumming due to poorly charged toner even over time.

実施形態に係るプリンタが備えるプロセスユニットの説明図。Explanatory drawing of the process unit with which the printer which concerns on embodiment is provided. プリンタを示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a printer. プロセスユニットを着脱している最中の同プリンタを示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the printer while a process unit is being attached and detached. プロセスユニットのトナー担持ローラを示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a toner carrying roller of a process unit. トナー担持ローラの電極構成を示す平面模式図。FIG. 3 is a schematic plan view showing an electrode configuration of a toner carrying roller. トナー担持ローラを示す拡大横断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a toner carrying roller. トナー担持ローラの電極に印加されるパルス電圧の特性を示す波形図。FIG. 4 is a waveform diagram showing characteristics of a pulse voltage applied to an electrode of a toner carrying roller. トナー担持ローラの変形例を示す模式図。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a modified example of a toner carrying roller.

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、プリンタ100と呼ぶ)の一実施形態について説明する。
図2は本実施形態に係るプリンタ100を示す概略構成図である。プリンタ100は、ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー(以下、K,M,C,Yとも記す)のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成することができる。そして、ベルトユニット1、四つのプロセスユニット60(K,M,C,Y)、四つの光書込ユニット4(K,M,C,Y)、レジストローラ対53、転写ローラ12、定着装置3、給紙カセット50、給紙路52などを備えている。
Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of an electrophotographic printer (hereinafter referred to as a printer 100) will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the printer 100 according to the present embodiment. The printer 100 can form a full-color image by superimposing black, magenta, cyan, and yellow (hereinafter also referred to as K, M, C, and Y) toner images. The belt unit 1, the four process units 60 (K, M, C, and Y), the four optical writing units 4 (K, M, C, and Y), the registration roller pair 53, the transfer roller 12, and the fixing device 3. A paper feed cassette 50, a paper feed path 52, and the like.

ベルトユニット1は、潜像担持体である有機感光体を無端ベルト形状に構成した感光体ベルト11を備え、感光体ベルト11を水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢で張架しながら図中反時計回り方向(矢印A方向)に無端移動する。より詳しくは、感光体ベルト11を、駆動ローラ11b、テンションローラ11c、転写バックアップローラ11a、及び四つの現像対向ローラ10(K,M,C,Y)によって裏面側から支えながら張架している。そして、図示を省略した回転駆動機構によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ11bの回転によって感光体ベルト11を無端移動する。この感光体ベルト11における図中左側の張架面(以下、左側張架面という)は、ほぼ鉛直方向に延在する姿勢になっている。   The belt unit 1 includes a photoconductor belt 11 in which an organic photoconductor serving as a latent image carrier is configured in an endless belt shape, and the photoconductor belt 11 is stretched in a vertically long posture that takes a space in a vertical direction rather than a horizontal direction. However, it moves endlessly in the counterclockwise direction (arrow A direction) in the figure. More specifically, the photosensitive belt 11 is stretched while being supported from the back side by a driving roller 11b, a tension roller 11c, a transfer backup roller 11a, and four developing counter rollers 10 (K, M, C, Y). . Then, the photosensitive belt 11 is moved endlessly by the rotation of a driving roller 11b that is driven to rotate counterclockwise in the drawing by a rotation driving mechanism (not shown). The left extending surface (hereinafter referred to as the left extending surface) in the drawing of the photosensitive belt 11 is in a posture extending substantially in the vertical direction.

感光体ベルト11の左側張架面の図中左側方には、K,M,C,Y用のプロセスユニット60(K,M,C,Y)が鉛直方向に並ぶように配設されており、それぞれ感光体ベルト11の左側張架面に対向している。これら四つのプロセスユニット60(K,M,C,Y)は、それぞれ、現像装置6(K,M,C,Y)と、感光体ベルト11を一様帯電せしめる帯電装置2(K,M,C,Y)とを1つのユニットとして図示しない共通の保持体に保持して、現像装置6及び帯電装置2を一体としたプロセスユニット60を構成している。そして、プロセスユニット60は、図3に示すように、ベルトユニット1が退避することで開放された空間からプリンタ100の筺体に対して着脱可能となっており、プロセスユニット60はユーザーによる交換が可能となっている。   Process units 60 (K, M, C, Y) for K, M, C, Y are arranged in the vertical direction on the left side of the left-hand stretched surface of the photoreceptor belt 11 in the drawing. , Respectively, facing the left-hand stretched surface of the photoreceptor belt 11. These four process units 60 (K, M, C, Y) respectively include a developing device 6 (K, M, C, Y) and a charging device 2 (K, M, Y) for uniformly charging the photosensitive belt 11. C, Y) are held as a single unit on a common holder (not shown) to constitute a process unit 60 in which the developing device 6 and the charging device 2 are integrated. As shown in FIG. 3, the process unit 60 can be attached to and detached from the housing of the printer 100 from the space opened when the belt unit 1 is retracted, and the process unit 60 can be replaced by the user. It has become.

先に示した図2において、四つの現像装置6(K,M,C,Y)のうち、鉛直方向の最も上側に位置するブラック用現像装置6Kの上方には、ブラック用帯電装置2Kが感光体ベルト11の左側張架面に対向するように配設されている。また、鉛直方向において、ブラック用現像装置6Kと、マゼンタ用現像装置6Mとの間には、マゼンタ用帯電装置2Mが感光体ベルト11の左側張架面に対向するように配設されている。また、マゼンタ用現像装置6Mと、シアン用現像装置6Cとの間には、シアン用帯電装置2Cが感光体ベルト11の左側張架面に対向するように配設されている。更に、シアン用現像装置6Cと、イエロー用現像装置6Yの間には、イエロー用帯電装置2Yが感光体ベルト11の左側張架面に対向するように配設されている。   In FIG. 2 described above, among the four developing devices 6 (K, M, C, and Y), the black charging device 2K is exposed above the black developing device 6K positioned on the uppermost side in the vertical direction. The body belt 11 is disposed so as to face the left-side stretched surface. Further, in the vertical direction, a magenta charging device 2M is disposed between the black developing device 6K and the magenta developing device 6M so as to face the left-side stretched surface of the photosensitive belt 11. A cyan charging device 2C is disposed between the magenta developing device 6M and the cyan developing device 6C so as to face the left-side stretched surface of the photosensitive belt 11. Further, a yellow charging device 2Y is disposed between the cyan developing device 6C and the yellow developing device 6Y so as to face the left-side stretched surface of the photosensitive belt 11.

鉛直方向に並ぶ四つの現像装置6(K,M,C,Y)の図中左側方には、四つの光書込ユニット4(K,M,C,Y)が鉛直方向に並ぶように配設されている。これら光書込ユニット4(K,M,C,Y)は、外部の図示しないパーソナルコンピュータやスキャナから送られてくる画像情報に基づいて、K,M,C,Yの各色に対応した潜像を感光体ベルト11に書き込むための装置である。光書込ユニット4(K,M,C,Y)は、上記画像情報に基づいて、図示しない四つの半導体レーザーを駆動してK,M,C,Y用の書込光Lk,Lm,Lc,Lyを出射する。そして、これらを図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで感光体ベルト11に対する光走査を行う。かかる構成のものに代えて、LEDアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。   On the left side of the four developing devices 6 (K, M, C, Y) arranged in the vertical direction, four optical writing units 4 (K, M, C, Y) are arranged in the vertical direction. It is installed. These optical writing units 4 (K, M, C, Y) are latent images corresponding to colors K, M, C, Y based on image information sent from an external personal computer or scanner (not shown). Is written on the photosensitive belt 11. Based on the image information, the optical writing unit 4 (K, M, C, Y) drives four semiconductor lasers (not shown) to write light Lk, Lm, Lc for K, M, C, Y. , Ly are emitted. Then, while deflecting them by a polygon mirror (not shown), they are reflected by a reflection mirror (not shown) or passed through an optical lens to perform optical scanning on the photosensitive belt 11. Instead of such a configuration, an LED array that performs optical scanning may be used.

なお、光走査は暗中にて行われる。また、各色に対応した書込光Lk,Lm,Lc,Lyは、各色の帯電装置2(K,M,C,Y)と現像装置6(K,M,C,Y)との間を通過して、感光体ベルト11に照射される。   The optical scanning is performed in the dark. Further, the writing lights Lk, Lm, Lc, and Ly corresponding to each color pass between the charging device 2 (K, M, C, Y) and the developing device 6 (K, M, C, Y) of each color. Then, the photosensitive belt 11 is irradiated.

感光体ベルト11は、自らを張架している複数の張架ローラのうち、最も下方に位置する駆動ローラ11bと、最も上方に位置するテンションローラ11cとの間では、鉛直方向上方から下方に向けてほぼ真っ直ぐに移動する。この過程において、まず、ブラック用帯電装置2Kとの対向位置を通過するときに、例えば負極性に一様帯電せしめられる。そして、ブラック用の画像情報に応じたブラック用書込光Lkが照射されることによる光走査によって負極性に帯電した感光体ベルト11表面ではK画像部に対応する領域が除電されてブラック用の静電潜像が形成される。感光体ベルト11の表面は、ブラック用の静電潜像を担持した後、ブラック用現像装置6Kとの対向位置を通過する。この際、感光体ベルト11に形成されたブラック用の静電潜像の画像部にブラック用現像装置6KがKトナー粒子を付着させて現像し、ブラック用の静電潜像をKトナー像として可視化する。   The photosensitive belt 11 extends from the upper side to the lower side in the vertical direction between the lowermost driving roller 11b and the uppermost tension roller 11c among the plurality of stretching rollers that stretch the photosensitive belt 11 itself. Move almost straight toward you. In this process, first, when passing through a position facing the black charging device 2K, for example, the negative charge is uniformly charged. Then, the area corresponding to the K image portion is neutralized on the surface of the photosensitive belt 11 charged to the negative polarity by the optical scanning by irradiating the black writing light Lk corresponding to the black image information. An electrostatic latent image is formed. The surface of the photosensitive belt 11 carries a black electrostatic latent image, and then passes through a position facing the black developing device 6K. At this time, the black developing device 6K develops the black toner latent image formed on the photosensitive belt 11 by attaching K toner particles to the image portion of the black electrostatic latent image, and the black electrostatic latent image is used as the K toner image. Visualize.

Kトナー像が形成された感光体ベルト11は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、マゼンタ用帯電装置2Mによって再び一様帯電せしめられる。このとき、すでに、感光体ベルト11上にトナー像が形成されている場合でも、トナー像を含め感光体ベルト11の表面が一様帯電させられる。感光体ベルト11は、マゼンタ用帯電装置2Mによって一様帯電せしめられた後、マゼンタ用書込光Lmによる光走査によってマゼンタ用静電潜像を担持する。このマゼンタ用の静電潜像は、マゼンタ用現像装置6Mによって現像されてMトナー像となる。   The photosensitive belt 11 on which the K toner image is formed is again uniformly charged by the magenta charging device 2M as it moves from the upper side to the lower side in the vertical direction. At this time, even when a toner image has already been formed on the photosensitive belt 11, the surface of the photosensitive belt 11 including the toner image is uniformly charged. The photosensitive belt 11 is uniformly charged by the magenta charging device 2M, and then carries a magenta electrostatic latent image by optical scanning with the magenta writing light Lm. The magenta electrostatic latent image is developed by the magenta developing device 6M to become an M toner image.

Mトナー像が形成された感光体ベルト11は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、シアン用帯電装置2Cによって再び一様帯電せしめられたる。このとき、すでに、感光体ベルト11上にトナー像が形成されている場合でも、トナー像を含め感光体ベルト11の表面が一様帯電させられる。感光体ベルト11は、シアン用帯電装置2Cによって一様帯電せしめられた後、シアン用書込光Lcによる光走査によってシアン用の静電潜像を担持する。このシアン用の静電潜像は、シアン用現像装置6Cによって現像されてCトナー像となる。このとき、Cトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光体ベルト11上に形成されているMトナー像の上に重ね合わせた状態で現像され、その重ね合わせ箇所は、M及びCによる二次色部となる。   The photosensitive belt 11 on which the M toner image is formed is uniformly charged again by the cyan charging device 2C as it moves from the upper side to the lower side in the vertical direction. At this time, even when a toner image has already been formed on the photosensitive belt 11, the surface of the photosensitive belt 11 including the toner image is uniformly charged. The photosensitive belt 11 is uniformly charged by the cyan charging device 2C, and then carries a cyan electrostatic latent image by optical scanning with cyan writing light Lc. This cyan electrostatic latent image is developed by the cyan developing device 6C to become a C toner image. At this time, the entire area or a partial area of the C toner image is developed in a state of being superimposed on the M toner image already formed on the photosensitive belt 11, and the overlapping position is determined by M and C. Secondary color part.

Cトナー像が形成された感光体ベルト11は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、イエロー用帯電装置2Yによって再び一様帯電せしめられたる。このとき、すでに、感光体ベルト11上にトナー像が形成されている場合でも、トナー像を含め感光体ベルト11の表面が一様帯電させられる。感光体ベルト11は、イエロー用帯電装置2Yによって一様帯電せしめられた後、イエロー用書込光Lyによる光走査によってイエロー用の静電潜像を担持する。このイエロー用の静電潜像は、イエロー用現像装置6Yによって現像されてYトナー像となる。このとき、Yトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光体ベルト11上に形成されているMトナー像、Cトナー像、あるいはMCの二次色部の上に重ね合わせた状態で現像される。これにより、Yトナー像の重ね合わせ箇所は、M及びYによる二次色部、C及びYによる二次色部、あるいはM、C及びYによる三次色部となる。   The photosensitive belt 11 on which the C toner image is formed is uniformly charged again by the yellow charging device 2Y as it moves from the upper side to the lower side in the vertical direction. At this time, even when a toner image has already been formed on the photosensitive belt 11, the surface of the photosensitive belt 11 including the toner image is uniformly charged. The photosensitive belt 11 is uniformly charged by the yellow charging device 2Y, and then carries a yellow electrostatic latent image by optical scanning with the yellow writing light Ly. The yellow electrostatic latent image is developed by the yellow developing device 6Y to become a Y toner image. At this time, the entire area or a partial area of the Y toner image is developed in a state of being superimposed on the M toner image, the C toner image, or the secondary color portion of the MC already formed on the photosensitive belt 11. Is done. As a result, the overlapping portion of the Y toner image becomes a secondary color portion by M and Y, a secondary color portion by C and Y, or a tertiary color portion by M, C and Y.

以上のようなK,M,C,Yトナー像の重ね合わせ現像により、感光体ベルト11のおもて面(ループ外面)には、四色重ね合わせトナー像が形成される。なお、K,M,C,Y用の帯電装置2(K,M,C,Y)としては、それぞれコロナ放電によって感光体ベルト11を一様帯電するものが用いられている。このような構成の帯電装置2(K,M,C,Y)によれば、感光体ベルト11に対して非接触で一様帯電処理を施すことが可能なので、帯電位置よりも上流側の現像装置6によって感光体ベルト11上に既に形成されているトナー像と帯電部材との接触によるトナー像の乱れを回避して、帯電を行うことができる。   By superimposing and developing the K, M, C, and Y toner images as described above, a four-color superimposed toner image is formed on the front surface (loop outer surface) of the photosensitive belt 11. As the charging devices 2 (K, M, C, Y) for K, M, C, and Y, those that uniformly charge the photosensitive belt 11 by corona discharge are used. According to the charging device 2 (K, M, C, Y) having such a configuration, the photosensitive belt 11 can be uniformly charged in a non-contact manner, and therefore, development on the upstream side of the charging position is possible. The apparatus 6 can perform charging while avoiding the disturbance of the toner image due to the contact between the toner image already formed on the photosensitive belt 11 and the charging member.

イエロー用現像装置6Yとの対向位置であるイエロー用の現像領域を通過した感光体ベルト11は、駆動ローラ11bに対する掛け回し箇所を通過すると、今度は相対的に鉛直方向下方から上方に向けて移動するようになる。そして、転写バックアップローラ11aに対する掛け回し箇所に進入する。この掛け回し箇所の一部に対しては、転写ローラ12がおもて面側から当接して転写ニップを形成している。転写バックアップローラ11aは接地されているのに対し、導電性の転写ローラ12には図示しないバイアス印加手段によって転写バイアスが印加されている。これにより、転写ニップを間に挟んでいる転写バックアップローラ11aと転写ローラ12との間には、感光体ベルト11上のトナー像を転写バックアップローラ11a側から転写ローラ12側に静電移動させる転写電界が形成されている。   The photosensitive belt 11 that has passed through the yellow developing region, which is the position facing the yellow developing device 6Y, moves relative to the vertical direction from the lower side to the upper side when the photosensitive belt 11 passes around the driving roller 11b. Will come to do. Then, it enters the place where the transfer backup roller 11a is wound. The transfer roller 12 is brought into contact with the part of the hung portion from the front surface side to form a transfer nip. While the transfer backup roller 11a is grounded, a transfer bias is applied to the conductive transfer roller 12 by a bias applying means (not shown). As a result, the toner image on the photosensitive belt 11 is electrostatically moved from the transfer backup roller 11a side to the transfer roller 12 side between the transfer backup roller 11a and the transfer roller 12 with the transfer nip interposed therebetween. An electric field is formed.

給紙カセット50は、記録紙P等の転写材を収納し、画像形成時に転写材を搬送開始する給紙装置を構成する。
画像形成時には、給紙カセット50は所定のタイミングで給紙コロ51を回転駆動させることで、カセット内に収容している記録紙Pを給紙路52に向けて送り出す。送り出された記録紙Pは、転写ニップの図中下方に配設されたレジストローラ対53のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対53は、記録紙Pの先端部を挟み込むとすぐに回転駆動を一時停止する。そして、記録紙Pを感光体ベルト11上の四色重ね合わせトナー像と同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Pを転写ニップに送り出す。
The paper feeding cassette 50 constitutes a paper feeding device that stores a transfer material such as recording paper P and starts conveying the transfer material during image formation.
At the time of image formation, the paper feed cassette 50 rotates the paper feed roller 51 at a predetermined timing, thereby feeding the recording paper P stored in the cassette toward the paper feed path 52. The fed recording paper P is sandwiched between rollers of a registration roller pair 53 disposed below the transfer nip in the drawing. As soon as the registration roller pair 53 sandwiches the leading end of the recording paper P, the rotation of the registration roller 53 is temporarily stopped. Then, rotation driving is resumed at a timing at which the recording paper P can be synchronized with the four-color superimposed toner image on the photosensitive belt 11, and the recording paper P is sent to the transfer nip.

転写ニップでは、感光体ベルト11上に形成された四色重ね合わせトナー像が記録紙Pに密着し、ニップ圧や転写電界の作用によってこのトナー像が感光体ベルト11から記録紙Pに一括転写され、記録紙Pの白色と相まってフルカラーのトナー像となる。   At the transfer nip, the four-color superimposed toner image formed on the photosensitive belt 11 is in close contact with the recording paper P, and the toner image is transferred from the photosensitive belt 11 to the recording paper P by the action of the nip pressure and the transfer electric field. Thus, a full-color toner image is formed in combination with the white color of the recording paper P.

定着装置3は、記録紙P等の転写材上に形成された未定着のトナー像を固定する装置である。
転写ニップを通過してその表面にトナー像が形成された記録紙Pは、転写ニップから定着装置3に送り込まれる。定着装置3は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ3bと、これに圧接するように配置された加圧ローラ3aとの当接によって定着ニップを形成しており、送り込まれてきた記録紙Pをこの定着ニップ内に挟み込む。そして、定着ローラ3bによる加熱やニップ圧の作用によってトナー像を記録紙Pに定着させ、記録紙P上に可視像を形成する。
The fixing device 3 is a device that fixes an unfixed toner image formed on a transfer material such as recording paper P.
The recording sheet P on which the toner image is formed on the surface after passing through the transfer nip is sent to the fixing device 3 from the transfer nip. The fixing device 3 forms a fixing nip by abutting a fixing roller 3b including a heat source such as a halogen lamp and a pressure roller 3a disposed so as to be in pressure contact with the fixing roller 3b. The paper P is sandwiched in the fixing nip. Then, the toner image is fixed on the recording paper P by the action of heating and nip pressure by the fixing roller 3b, and a visible image is formed on the recording paper P.

定着装置3内でトナー像の定着処理が施され、表面上に可視像が形成された記録紙Pは、図示しない排紙ローラ対を経由した後、機外へと排出される。   The recording paper P on which a toner image is fixed in the fixing device 3 and a visible image is formed on the surface is discharged outside the apparatus after passing through a pair of paper discharge rollers (not shown).

プリンタ100においては、転写ニップを通過した後の感光体ベルト11の表面に付着している転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング手段を設けていない。感光体ベルト11は、転写残トナーを付着させたままの状態で次工程のK,M,C,Y用の現像領域に進入することになるが、四つの帯電装置2(K,M,C,Y)によって転写残トナーが正規極性(本実施形態では負極性)に帯電せしめられることで、再び転写ニップに進入したときに記録紙Pに転写され、感光体ベルト11から除去される。転写残トナーが記録紙Pに転写されると多少の画像の乱れは生じるが、転写残トナーが記録紙Pに転写されても僅かな量であれば、視認される程度の画質劣化は生じない。   In the printer 100, no cleaning means is provided for cleaning the transfer residual toner adhering to the surface of the photosensitive belt 11 after passing through the transfer nip. The photoreceptor belt 11 enters the development area for the next process K, M, C, and Y with the transfer residual toner attached, but the four charging devices 2 (K, M, and C). , Y), the transfer residual toner is charged to the normal polarity (negative polarity in the present embodiment), so that it is transferred to the recording paper P when it enters the transfer nip again and is removed from the photosensitive belt 11. When the transfer residual toner is transferred to the recording paper P, some image distortion occurs. However, even if the transfer residual toner is transferred to the recording paper P, if the amount is small, the image quality is not deteriorated enough to be visually recognized. .

なお、転写残トナーの量が比較的多くなる場合には、転写ニップを通過した後、ブラック用帯電装置2Kとの対向位置に進入する前の感光体ベルト11の表面から転写残トナーを除去するクリーニング手段を設けてもよい。この場合、クリーニング手段と、現像装置とを一体的に構成してプロセスユニットとすることも可能である。   When the amount of the transfer residual toner is relatively large, the transfer residual toner is removed from the surface of the photosensitive belt 11 after passing through the transfer nip and before entering the position facing the black charging device 2K. A cleaning means may be provided. In this case, the cleaning unit and the developing device can be integrally configured as a process unit.

図1は、四つのプロセスユニット60(K,M,C,Y)のうちの一つのプロセスユニット60の説明図である。各色のトナー像を像担持体である感光体ベルト11上に形成させるトナー像形成手段である各プロセスユニット60は、使用するトナーDの色が互いに異なっているが、その他の構成についてはほぼ同様である。よって、以下の説明では、K,M,C,Yの色分け記号を省略して説明する。なお、本実施形態における現像装置6は、非磁性トナーからなる一成分現像剤を用いた現像装置の一例である。   FIG. 1 is an explanatory diagram of one process unit 60 among the four process units 60 (K, M, C, Y). Each process unit 60, which is a toner image forming means for forming a toner image of each color on the photoreceptor belt 11 as an image carrier, is different in color of toner D to be used, but the other configurations are almost the same. It is. Therefore, in the following description, K, M, C, and Y color coding symbols are omitted. The developing device 6 in this embodiment is an example of a developing device using a one-component developer made of nonmagnetic toner.

図1に示すように、現像装置6に対して感光体ベルト11の表面移動方向上流側には、感光体ベルト11の表面を一様帯電させるための帯電装置2が配置されている。本実施形態のでは帯電装置2として、コロナ帯電を採用しており、コロナ帯電のように非接触の帯電手段を用いれば、上述したように、上流側の現像装置6によって既に感光体ベルト11上に形成されたトナー像を乱すことなく感光体ベルト11を帯電させることができる。   As shown in FIG. 1, a charging device 2 for uniformly charging the surface of the photosensitive belt 11 is disposed upstream of the developing device 6 in the surface movement direction of the photosensitive belt 11. In the present embodiment, corona charging is employed as the charging device 2. If a non-contact charging means such as corona charging is used, the upstream developing device 6 has already placed on the photosensitive belt 11 as described above. The photosensitive belt 11 can be charged without disturbing the toner image formed on the toner image.

図1に示すように、現像装置6は、感光体ベルト11に供給するトナーを収容するトナー収容部66を形成するケーシング61と、ケーシング61の開口部90で感光体ベルト11と対向するローラ状のトナー担持体であるトナー担持ローラ7とを備える。また、現像装置6は、トナー収容部66内のトナーDをトナー担持ローラ7に供給するトナー供給手段である供給ローラ62と、トナー収容部66内のトナーDを攪拌しながら供給ローラ62へトナーを汲み上げるトナー攪拌手段であるパドル64とを備える。トナー担持ローラ7、供給ローラ62及びパドル64は不図示の回転駆動機構によって回転されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the developing device 6 includes a casing 61 that forms a toner accommodating portion 66 that accommodates toner to be supplied to the photosensitive belt 11, and a roller shape that faces the photosensitive belt 11 through an opening 90 of the casing 61. And a toner carrying roller 7 which is a toner carrying member. Further, the developing device 6 supplies toner to the supply roller 62 while stirring the toner D in the toner container 66 and the supply roller 62 that is a toner supply unit that supplies the toner D in the toner container 66 to the toner carrying roller 7. And a paddle 64 that is a toner stirring means for pumping up the toner. The toner carrying roller 7, the supply roller 62, and the paddle 64 are rotated by a rotation driving mechanism (not shown).

現像装置6のトナー収容部66内にはトナーDが収容されており、トナー収容部66から供給ローラ62へ受け渡されたトナーDに対して供給ローラ62との間で摩擦帯電が行われ、摩擦帯電したトナーDが供給ローラ62からトナー担持ローラ7上に供給される。供給ローラ62には、供給電源62aから供給バイアスが印加されている。図1に示す現像装置6では、供給バイアスとして直流電圧を印加しているが、この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよく、直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。この供給バイアスによって供給ローラ62とトナー担持ローラ7との間に供給電界が生じる。供給ローラ62に担持されたトナーは、この供給電界からの静電気力を受け、供給ローラ62から離れ、トナー担持ローラ7の表面に移動する。   The toner D is accommodated in the toner accommodating portion 66 of the developing device 6, and the toner D transferred from the toner accommodating portion 66 to the supply roller 62 is frictionally charged with the supply roller 62, The frictionally charged toner D is supplied from the supply roller 62 onto the toner carrying roller 7. A supply bias is applied to the supply roller 62 from a supply power source 62a. In the developing device 6 shown in FIG. 1, a DC voltage is applied as the supply bias. However, the supply bias may be a DC voltage or an AC voltage, or a bias obtained by superimposing the AC voltage on the DC voltage. The supply bias generates a supply electric field between the supply roller 62 and the toner carrying roller 7. The toner carried on the supply roller 62 receives an electrostatic force from the supply electric field, moves away from the supply roller 62, and moves to the surface of the toner carrying roller 7.

トナー担持ローラ7は、その表面に詳細は後述する複数の電極からなるトナー担持電極体20を備え、電極間に形成される電界によってトナーをホッピングさせてクラウド状態にして担持する。そして、回転駆動による表面移動によってクラウド状態のトナーを感光体ベルト11との対向部である現像領域に搬送する。また、現像領域に対してトナー担持ローラ7のトナー搬送方向上流側には、トナー担持ローラ7上のトナー量を規制するブレード状の規制部材63が設置されている。規制部材63はトナー担持ローラ7に当接されており、規制部材63とトナー担持ローラ7との当接部を通過するときに、トナー担持ローラ7や規制部材63とトナーとの摩擦によってトナーは帯電される。なお、規制部材63としてはブレード状のものに限らず、ローラ状の部材をトナー担持ローラ7に当接させても良い。   The toner carrying roller 7 includes a toner carrying electrode body 20 composed of a plurality of electrodes, which will be described in detail later, on the surface thereof, and carries the toner in a cloud state by hopping the toner by an electric field formed between the electrodes. Then, the toner in the cloud state is transported to the developing area which is a portion facing the photosensitive belt 11 by the surface movement by the rotational drive. A blade-shaped regulating member 63 that regulates the amount of toner on the toner carrying roller 7 is installed upstream of the toner carrying roller 7 in the toner conveyance direction with respect to the development area. The regulating member 63 is in contact with the toner carrying roller 7, and when passing through the contact portion between the regulating member 63 and the toner carrying roller 7, the toner is caused by friction between the toner carrying roller 7 and the regulating member 63 and the toner. Charged. The regulating member 63 is not limited to a blade-like member, and a roller-like member may be brought into contact with the toner carrying roller 7.

本実施形態の現像装置6で収容するトナーDは、次のものを用いる。バインダー樹脂として、スチレン系またはアクリル系の重合性単量体を重合開始剤と共に水中に分散させた状態でラジカル重合させたものや、あるいはポリエステル系樹脂を水中に分散させ重付加反応により高分子化させる。これに着色剤、帯電制御剤などを加えて造粒することにより得られた、重量平均粒径約5[μm]の非磁性トナー粒子である。   As the toner D accommodated in the developing device 6 of the present embodiment, the following is used. Binder resin can be radically polymerized with styrene or acrylic polymerizable monomer dispersed in water together with polymerization initiator, or polymerized by polyaddition reaction with polyester resin dispersed in water. Let These are non-magnetic toner particles having a weight average particle diameter of about 5 [μm] obtained by adding a colorant, a charge control agent and the like to granulation.

次に、トナー担持ローラ7について説明する。
トナー担持ローラ7は、粉体であるトナー粒子を搬送、現像、回収する電界を発生させるために、内部に複数の電極を有するローラ状のトナー担持体である。トナー担持ローラ7は、画像形成時には、潜像担持体である感光体ベルト11に対して50〜1000[μm]、好ましくは150〜400[μm]の間隙をあけて非接触に対向している。
Next, the toner carrying roller 7 will be described.
The toner carrying roller 7 is a roller-like toner carrying body having a plurality of electrodes therein in order to generate an electric field for conveying, developing, and collecting powder toner particles. At the time of image formation, the toner carrying roller 7 is opposed to the photosensitive belt 11 which is a latent image carrying member in a non-contact manner with a gap of 50 to 1000 [μm], preferably 150 to 400 [μm]. .

図4は、トナー担持ローラ7を示す斜視図であり、図5は、トナー担持ローラ7の電極構成を示す平面模式図である。また、図6は、トナー担持ローラ7の表面近傍の一部の断面を模式的に示した拡大横断面図である。
図4に示すように、トナー担持ローラ7は、ローラ形状の周面上において、ローラ軸線方向に延在しつつローラ周方向に所定のピッチで並ぶ複数の電極を有している。より詳しく説明すると、これら複数の電極からなるトナー担持電極体20は、図5に示すように、A相電極20aと、B相電極20bとがローラ周方向に交互に並べられたものであり、A相電極20a及びB相電極20bによって櫛歯状の電極構成になっている。
FIG. 4 is a perspective view showing the toner carrying roller 7, and FIG. 5 is a schematic plan view showing the electrode configuration of the toner carrying roller 7. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a partial cross section near the surface of the toner carrying roller 7.
As shown in FIG. 4, the toner carrying roller 7 has a plurality of electrodes arranged on the roller-shaped peripheral surface at a predetermined pitch in the roller circumferential direction while extending in the roller axial direction. More specifically, as shown in FIG. 5, the toner carrying electrode body 20 composed of a plurality of electrodes is formed by alternately arranging A-phase electrodes 20a and B-phase electrodes 20b in the circumferential direction of the roller. The A-phase electrode 20a and the B-phase electrode 20b form a comb-like electrode configuration.

図4に示すように、トナー担持ローラ7のローラ部における軸線方向の一端部には、A相共通電極21aがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のA相電極20aの一端部がそれぞれ接続されている。また、ローラ部における軸線方向の他端部には、B相共通電極21bがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のB相電極20bの他端部がそれぞれ接続されている。   As shown in FIG. 4, an A-phase common electrode 21a is provided at one end in the axial direction of the roller portion of the toner carrying roller 7 so as to extend over the entire circumference of the roller portion. One end portions of the plurality of A-phase electrodes 20a are connected to each other. Further, a B-phase common electrode 21b is provided at the other end of the roller portion in the axial direction so as to extend over the entire circumference of the roller portion, and this includes the other ends of the plurality of B-phase electrodes 20b. Each part is connected.

便宜上、図4や図5には示していないが、複数のA相電極20aやB相電極20bの上には、図6に示すように、非導電性の材料からなる表面層22が被覆されており、この表面層22によって上述した複数の電極とトナーとの接触が回避される。但し、図4や図5に示したA相共通電極21aやB相共通電極21bの上には表面層22が設けられておらず、2つの共通電極は剥き出しの状態になっている。   For convenience, although not shown in FIGS. 4 and 5, a surface layer 22 made of a non-conductive material is coated on the plurality of A-phase electrodes 20a and B-phase electrodes 20b as shown in FIG. The surface layer 22 prevents the contact between the plurality of electrodes and the toner. However, the surface layer 22 is not provided on the A-phase common electrode 21a and the B-phase common electrode 21b shown in FIGS. 4 and 5, and the two common electrodes are exposed.

トナー担持ローラ7の回転に伴ってその回転軌道上を無端移動するA相共通電極21aには、ケーシング61に固定されたA相ブラシ接点部材26aが摺擦する。そして、図4や図6に示される電源24から出力されるA相パルス電圧が、A相ブラシ接点部材26a及びA相共通電極21aを介して、各A相電極20aに印加される。また、トナー担持ローラ7の回転に伴ってその回転軌道上を無端移動するB相共通電極21bには、ケーシングに固定されたB相ブラシ接点部材26bが摺擦する。そして、電源24から出力されるB相パルス電圧が、B相ブラシ接点部材26b及びB相共通電極21bを介して、各B相電極20bに印加される。   The A-phase brush contact member 26 a fixed to the casing 61 rubs against the A-phase common electrode 21 a that moves endlessly on the rotation track as the toner carrying roller 7 rotates. Then, the A-phase pulse voltage output from the power supply 24 shown in FIGS. 4 and 6 is applied to each A-phase electrode 20a via the A-phase brush contact member 26a and the A-phase common electrode 21a. Further, the B-phase brush contact member 26b fixed to the casing rubs against the B-phase common electrode 21b that moves endlessly on the rotation track as the toner carrying roller 7 rotates. Then, the B-phase pulse voltage output from the power supply 24 is applied to each B-phase electrode 20b via the B-phase brush contact member 26b and the B-phase common electrode 21b.

なお、以下、A相パルス電圧が印加される複数のA相電極20aの集合をA相電極群という。また、B相パルス電圧が印加される複数のB相電極20bの集合をB相電極群という。A相電極20aとB相電極20bとは交互に配設されているため、複数のA相電極20aはローラ周方向における所定位置からの並び順が何れも、奇数番目又は偶数番目となる。また、複数のB相電極20bの並び順は、A相電極20aの並び順が奇数番目である場合には偶数番目、A相電極20aの並び順が偶数番目である場合には奇数番目となる。   Hereinafter, a set of a plurality of A-phase electrodes 20a to which the A-phase pulse voltage is applied is referred to as an A-phase electrode group. A set of a plurality of B phase electrodes 20b to which a B phase pulse voltage is applied is referred to as a B phase electrode group. Since the A-phase electrodes 20a and the B-phase electrodes 20b are alternately arranged, the arrangement order of the plurality of A-phase electrodes 20a from the predetermined position in the roller circumferential direction is odd or even. Further, the arrangement order of the plurality of B-phase electrodes 20b is an even number when the arrangement order of the A-phase electrodes 20a is an odd number, and an odd number when the arrangement order of the A-phase electrodes 20a is an even number. .

A相電極群には、例えば図7に示すような所定周期で立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す矩形波状のA相パルス電圧Vaが印加される。これに対し、B相電極群には、例えば図7に示すような、立ち上がりや立ち下がりの位相がA相パルス電圧Vaと逆位相になる矩形波状のB相パルス電圧Vbが印加される。それぞれのパルス電圧の周期T、周波数f(f=1/T)、ピーク・ツウ・ピーク電圧Vpp、及び振幅中心電位Vcは同じである。このようなパルス電圧が印加されると、トナー担持ローラ7上のトナーは、A相電極20aの真上から浮上して放物線を描くようにして隣のB相電極20bの真上に着地したり、B相電極20bの真上から浮上して放物線を描くようにして隣のA相電極20a上に逆戻りしたりするという、ホッピングによる往復移動を繰り返す。
このように、電源24は、複数の電極(A相電極20a、B相電極20b)間の電界が時間的に変化するように電圧を供給する電圧供給手段である。
For example, a rectangular wave-shaped A-phase pulse voltage Va that repeats rising and falling at a predetermined cycle as shown in FIG. 7 is applied to the A-phase electrode group. On the other hand, the B-phase electrode group is applied with a rectangular wave-shaped B-phase pulse voltage Vb whose rising and falling phases are opposite to the A-phase pulse voltage Va as shown in FIG. The period T, frequency f (f = 1 / T), peak-to-peak voltage Vpp, and amplitude center potential Vc of each pulse voltage are the same. When such a pulse voltage is applied, the toner on the toner carrying roller 7 floats from directly above the A-phase electrode 20a and lands on the adjacent B-phase electrode 20b so as to draw a parabola. The reciprocating movement by hopping is repeated such that it floats right above the B-phase electrode 20b and returns to the adjacent A-phase electrode 20a so as to draw a parabola.
As described above, the power supply 24 is a voltage supply unit that supplies a voltage so that the electric field between the plurality of electrodes (the A-phase electrode 20a and the B-phase electrode 20b) changes with time.

このようにしてホッピングによる往復移動を繰り返しているトナーは、上述したように、トナー担持ローラ7の回転駆動によって現像領域まで搬送される。そして、現像領域にて、その放物線状のホッピング軌跡の頂点付近で感光体ベルト11の静電潜像の近傍に至ったトナーは、静電潜像の静電気力によって引かれながらホッピング軌跡から外れて、静電潜像に付着する。これに対し、放物線状のホッピング軌跡の頂点付近で感光体ベルト11の地肌部(一様帯電部)の近傍に至ったトナーは、ホッピング軌跡から外れることなく下降して、トナー担持ローラ7の表面に着地する。   As described above, the toner that has been repeatedly reciprocated by hopping in this way is conveyed to the development area by the rotational driving of the toner carrying roller 7. In the developing area, toner that reaches the vicinity of the electrostatic latent image on the photosensitive belt 11 near the apex of the parabolic hopping locus deviates from the hopping locus while being pulled by the electrostatic force of the electrostatic latent image. And adhere to the electrostatic latent image. On the other hand, the toner that reaches the vicinity of the background portion (uniformly charged portion) of the photosensitive belt 11 near the apex of the parabolic hopping locus descends without departing from the hopping locus, and the surface of the toner carrying roller 7. Land on.

かかる構成においては、ホッピングによってトナー担持ローラ7との吸着力が解かれた状態のトナーを現像に用いることで、従来の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。なお、以下、本実施形態のプリンタ100のようにトナー担持体の電極間でトナーをホッピングによって往復移動させながら、トナー担持体の表面移動によって現像領域まで搬送して現像を行う方式をフレア(Flare)現像方式という。   In such a configuration, by using toner in a state in which the adsorbing force with the toner carrying roller 7 is released by hopping, a low potential that cannot be realized by the conventional one-component development method or the two-component development method. Development can be realized. Hereinafter, as in the printer 100 of the present embodiment, a method of performing development by transferring toner to the development region by moving the surface of the toner carrier while reciprocating the toner between the electrodes of the toner carrier by hopping (Flare). ) Development method.

A相パルス電圧VaやB相パルス電圧Vbとしては、ピーク・ツウ・ピーク電圧Vppが200〜1000[V]であり、周波数fが0.5〜5[kHz]であり、且つ振幅中心電位Vcが感光体ベルト11上の潜像電位と地肌部電位との間であるものを例示することができる。なお、振幅中心電位Vcは、潜像電位と地肌部電位との間で現像条件によって変動させる。
図7に示すように、A相パルス電圧VaとB相パルス電圧Vbとの位相は互いに1/2周期(π)だけずれている。これにより、パルス電圧の印加中においては、A相電極20aと、B相電極20bとの間に常にVppと等しい値の電位差が生じている。この電位差によって種類の異なる電極間に電界が発生し、この電界に応じてトナーが電極間をホッピングする。
As the A-phase pulse voltage Va and the B-phase pulse voltage Vb, the peak-to-peak voltage Vpp is 200 to 1000 [V], the frequency f is 0.5 to 5 [kHz], and the amplitude central potential Vc. Is between the latent image potential on the photosensitive belt 11 and the background potential. The amplitude center potential Vc is changed between the latent image potential and the background portion potential depending on the development conditions.
As shown in FIG. 7, the phases of the A-phase pulse voltage Va and the B-phase pulse voltage Vb are shifted from each other by ½ period (π). Thereby, during application of the pulse voltage, a potential difference having a value equal to Vpp is always generated between the A-phase electrode 20a and the B-phase electrode 20b. This potential difference generates an electric field between different types of electrodes, and the toner hops between the electrodes in accordance with the electric field.

A相電極群やB相電極群に印加する2つのパルス電圧の組合せとしては、図7に示す矩形波の場合、電圧の切り替わりが瞬時に起き、トナーのホッピングには適しているが、矩形波に限るものではない。図7に示した組合せの他、矩形波からなるA相パルス電圧Vaと、これの振幅の中心値である振幅中心電位VcからなるDC電圧のB相パルス電圧Vbとの組合せを採用してもよい。また、この組合せにおけるA相、B相の関係を逆にして採用してもよい。さらに、パルス電圧の波形としては、矩形波以外のもの、例えばサイン波、時定数を持った三角波、時定数に相当する正弦波などを採用してもよい。   As a combination of two pulse voltages applied to the A-phase electrode group and the B-phase electrode group, in the case of the rectangular wave shown in FIG. 7, voltage switching occurs instantaneously, which is suitable for toner hopping. It is not limited to. In addition to the combinations shown in FIG. 7, a combination of an A-phase pulse voltage Va made up of a rectangular wave and a B-phase pulse voltage Vb of a DC voltage made up of an amplitude center potential Vc that is the center value of the amplitude of the rectangular wave may be adopted. Good. Further, the relationship between the A phase and the B phase in this combination may be reversed. Further, as the waveform of the pulse voltage, other than a rectangular wave, for example, a sine wave, a triangular wave having a time constant, a sine wave corresponding to the time constant, or the like may be employed.

図6に示すように、トナー担持ローラ7の支持基板23の表面上には、2種類の電極(20a、20b)がトナー搬送方向に沿って所定の間隔で交互に配置されている。そして、これら電極の上や支持基板23の非電極形成面の上には、搬送面を形成する絶縁性の搬送面形成部材であり、電極(20a、20b)の表面を覆う保護膜となる、無機または有機の絶縁性材料から形成した表面層22が積層されている。   As shown in FIG. 6, on the surface of the support substrate 23 of the toner carrying roller 7, two types of electrodes (20a, 20b) are alternately arranged at predetermined intervals along the toner conveyance direction. And on these electrodes and on the non-electrode forming surface of the support substrate 23 is an insulating transport surface forming member that forms a transport surface, and serves as a protective film that covers the surfaces of the electrodes (20a, 20b). A surface layer 22 formed of an inorganic or organic insulating material is laminated.

支持基板23としては、ガラス基材、樹脂基材、セラミックス基材等の絶縁性材料からなる基材を例示することができる。また、ステンレス(SUS)などの導電性材料からなる基板にSiO等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなる基材などを用いてもよい。 Examples of the support substrate 23 include base materials made of an insulating material such as a glass base material, a resin base material, and a ceramic base material. Further, a substrate made of a conductive material such as stainless steel (SUS) and an insulating film such as SiO 2 formed thereon, a base material made of a material that can be deformed flexibly such as a polyimide film, or the like may be used.

A相電極20aやB相電極20bについては、例えば次のようにして形成する。即ち、支持基板23の表面上にAl、Ni−Cr等の導電性材料からなる厚みが0.1〜10[μm]、好ましくは0.5〜2.0[μm]の膜を形成する。そして、この膜をフォトリソグラフィー法などによって所定の電極形状にパターン化して形成する。そして、各電極を形成した後、その上に表面層22を形成する。各電極(20a、20b)の幅(短手方向の長さ)については、トナー粒子の平均粒径の1倍以上、20倍以下とすることが望ましい。   The A-phase electrode 20a and the B-phase electrode 20b are formed as follows, for example. That is, a film made of a conductive material such as Al or Ni—Cr is formed on the surface of the support substrate 23 with a thickness of 0.1 to 10 [μm], preferably 0.5 to 2.0 [μm]. Then, this film is formed by patterning into a predetermined electrode shape by a photolithography method or the like. And after forming each electrode, the surface layer 22 is formed on it. The width (length in the short direction) of each electrode (20a, 20b) is desirably 1 to 20 times the average particle diameter of the toner particles.

表面層22としては、例えばSiO、TiO、TiO、SiON、BN、TiN、Taなどの材料を、厚さ0.5〜10[μm]、好ましくは0.5〜3[μm]に成膜したものを例示することができる。 As the surface layer 22, for example, a material such as SiO 2 , TiO 2 , TiO 4 , SiON, BN, TiN, Ta 2 O 5 is used with a thickness of 0.5 to 10 [μm], preferably 0.5 to 3 [ [mu] m] can be exemplified.

図5に示すように、A相共通電極21aやB相共通電極21bについては、A相電極20aやB相電極20bと同様の方法によって形成することができる。また、A相電極20aやB相電極20bとは別に、次のようにして形成することも可能である。即ち、図8に示すように、金属からなるフランジ部材25を、トナー担持ローラ7のA相電極やB相電極が形成されたローラ部に対し、軸線方向の端部から圧入して、フランジ部材25をローラ部上のA相電極又はB相電極の端部に接続する。そして、このフランジ部材25の金属表面を共通電極として使用する。フランジ部材25としては、図示のように、トナー担持ローラ7の回転軸部材と一体形成したものを用いることが望ましい。   As shown in FIG. 5, the A-phase common electrode 21a and the B-phase common electrode 21b can be formed by the same method as the A-phase electrode 20a and the B-phase electrode 20b. In addition to the A-phase electrode 20a and the B-phase electrode 20b, it can be formed as follows. That is, as shown in FIG. 8, the flange member 25 made of metal is press-fitted from the end in the axial direction into the roller portion on which the A-phase electrode and the B-phase electrode of the toner carrying roller 7 are formed. 25 is connected to the end of the A-phase electrode or B-phase electrode on the roller section. The metal surface of the flange member 25 is used as a common electrode. As the flange member 25, it is desirable to use a member integrally formed with the rotating shaft member of the toner carrying roller 7 as shown in the figure.

ところで、従来の二成分現像方式では、現像剤担持体に磁気吸着した磁性キャリアの表面に付着しているトナーを磁性キャリアとともに潜像担持体に擦り付けながら現像を行っている。また、従来の一成分現像方式では、現像剤担持体の表面に担持したトナーを潜像担持体に擦り付けたり、潜像担持体に対して非接触に配設された現像剤担持体上のトナーを交番電界によって現像剤担持体と潜像担持体との間で往復移動させたりして現像を行っている。そして、これらの方式では、本実施形態のプリンタ100のような重ね合わせ現像を行うと、潜像担持体上で先行して現像されたトナー像中のトナーが、後続の現像時に後続色の現像装置内に転移して混色を引き起こす。   By the way, in the conventional two-component development method, development is performed while rubbing the toner adhering to the surface of the magnetic carrier magnetically attracted to the developer carrying member together with the magnetic carrier onto the latent image carrying member. Further, in the conventional one-component development system, the toner carried on the surface of the developer carrying member is rubbed against the latent image carrying member, or the toner on the developer carrying member arranged in non-contact with the latent image carrying member. The image is reciprocated between the developer carrying member and the latent image carrying member by an alternating electric field. In these methods, when overlay development is performed as in the printer 100 of the present embodiment, the toner in the toner image previously developed on the latent image carrier is developed in the subsequent color during the subsequent development. Transfers into the device and causes color mixing.

これに対し、本実施形態のプリンタ100では、トナー担持ローラ7上のトナーを感光体ベルト11に摺擦させないで現像を行う。更には、交番電界による感光体ベルト11表面とトナー担持ローラ7表面との間のトナーの往復移動も行っておらず、ホッピングしたトナーのうち、現像に寄与しないものについて感光体ベルト11に接触させることなくトナー担持ローラ7上に戻す。しかも、感光体ベルト11の静電潜像に寄与したトナーをトナー担持ローラ7上に再転移させてしまうこともない。これらの結果、後続色の現像装置内での混色を回避することができる。   On the other hand, in the printer 100 of this embodiment, development is performed without causing the toner on the toner carrying roller 7 to rub against the photosensitive belt 11. Further, the toner does not reciprocate between the surface of the photoreceptor belt 11 and the surface of the toner carrying roller 7 by an alternating electric field, and the hopped toner that does not contribute to development is brought into contact with the photoreceptor belt 11. Return to the toner carrying roller 7 without any change. In addition, the toner that has contributed to the electrostatic latent image on the photosensitive belt 11 is not transferred again onto the toner carrying roller 7. As a result, it is possible to avoid color mixing in the developing device for subsequent colors.

次に、現像装置6の特徴部について説明する。
本実施形態の現像装置6は、図1に示すように、トナー担持ローラ7の表面移動方向について、規制部材63による規制位置よりも下流側、且つ、現像領域よりも上流側となる位置で、トナー担持ローラ7の表面と対向するように、トナー回収部材であるトナー回収ローラ31を備える。さらに、現像装置6は、トナー回収ローラ31からトナーを除去する回収部材清掃手段である回収ローラクリーニングブレード32を備える。上記規制位置は、供給ローラ62がトナー担持ローラ7にトナーを供給する供給位置よりも下流側である。また、トナー回収ローラ31に所定の回収バイアスを印加する回収ローラバイアス電源68を備える。
Next, the characteristic part of the developing device 6 will be described.
As shown in FIG. 1, the developing device 6 of the present embodiment is located at a position downstream of the restriction position by the restriction member 63 and upstream of the development region with respect to the surface movement direction of the toner carrying roller 7. A toner collection roller 31 that is a toner collection member is provided so as to face the surface of the toner carrying roller 7. Further, the developing device 6 includes a recovery roller cleaning blade 32 that is a recovery member cleaning unit that removes toner from the toner recovery roller 31. The restriction position is downstream of the supply position where the supply roller 62 supplies toner to the toner carrying roller 7. Further, a recovery roller bias power source 68 for applying a predetermined recovery bias to the toner recovery roller 31 is provided.

トナー回収ローラ31は、トナー担持ローラ7の外周面と対向し、ホッピングしてクラウドを形成した状態のトナーに含まれる帯電不良トナーを回収する。また、トナー回収ローラ31は不図示の駆動源によって図1中矢印方向(時計回り方向)に回転駆動することで、表面が無端移動する無端移動体である。
回収ローラクリーニングブレード32は、トナー回収ローラ31がトナー担持ローラ7と対向するトナー回収位置とは異なる位置でトナー回収ローラ31に接触する。そして、トナー回収位置でトナー回収ローラ31の表面に付着し、トナー回収ローラ31の無端移動により搬送されたトナーをトナー回収ローラ31の表面上から掻き落とすことで、トナーを機械的に除去する。
また、回収ローラクリーニングブレード32によって除去されたトナーは、回収トナー収容部33に収容され、不図示の排出機構によって現像装置6の外部に設けられた排トナーボトルに向けて排出される。
The toner collection roller 31 is opposed to the outer peripheral surface of the toner carrying roller 7 and collects the poorly charged toner contained in the toner in a state where it is hopped to form a cloud. Further, the toner collection roller 31 is an endless moving body whose surface moves endlessly by being rotationally driven in a direction indicated by an arrow in FIG. 1 (clockwise direction) by a driving source (not shown).
The collection roller cleaning blade 32 contacts the toner collection roller 31 at a position different from the toner collection position where the toner collection roller 31 faces the toner carrying roller 7. The toner is mechanically removed by adhering to the surface of the toner collecting roller 31 at the toner collecting position and scraping off the toner conveyed by the endless movement of the toner collecting roller 31 from the surface of the toner collecting roller 31.
The toner removed by the collection roller cleaning blade 32 is stored in the recovery toner storage unit 33 and is discharged toward a waste toner bottle provided outside the developing device 6 by a discharge mechanism (not shown).

ここで、トナー担持体上をトナーがホッピングする構成の現像装置における地汚れについて説明する。
特許文献3及び4に記載の現像装置や本実施形態の現像装置6のように、トナー担持体上をトナーがホッピングする構成の現像装置では、トナー担持体上でホッピングした逆帯電トナー粒子が潜像担持体の地肌部に付着して地汚れを引き起こしてしまうことがある。さらに、特許文献1や特許文献2に記載の画像形成装置とは異なり、トナー中に含まれる高帯電量トナーのトナー粒子によっても、地汚れを引き起こすことがある。平均値よりも正規極性側に大きく帯電している高帯電量トナー粒子は、トナークラウドから押されると、潜像担持体の地肌部との反発力に打ち勝って地肌部に付着してしまうからである。
Here, background contamination in the developing device configured to hop toner on the toner carrier will be described.
In a developing device configured to hop toner on a toner carrier, such as the developing device described in Patent Documents 3 and 4 and the developing device 6 of this embodiment, the reversely charged toner particles hopped on the toner carrier are latent. It may adhere to the background of the image carrier and cause background stains. Further, unlike the image forming apparatuses described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the toner particles of the high charge amount toner contained in the toner may cause background staining. The high charge amount toner particles that are charged to the normal polarity side of the average value more than the average value are attached to the background portion by overcoming the repulsive force with the background portion of the latent image carrier when pressed from the toner cloud. is there.

特許文献4に記載の現像装置では、逆帯電トナーや高帯電量トナーのトナー粒子を現像前に回収して地汚れの低減を図っている。しかし、トナー中に含まれる凝集した弱帯電トナー粒子によっても、地汚れを引き起こすことがある。
現像装置の駆動時の摩擦等によって帯電特性が低下した劣化トナーは、新トナー等の帯電特性が劣化していないトナーと混ぜようとすると、劣化していないトナーの上に浮くように、劣化トナーが押し出され、劣化トナー同士が集まり、凝集体を形成する。このような劣化トナーの凝集体は、攪拌による摩擦や規制部材を通過するときの摩擦によって摩擦帯電するときの帯電量が上昇せず、凝集した弱帯電トナー粒子になる。
In the developing device described in Patent Document 4, toner particles of a reversely charged toner or a high charge amount toner are collected before development to reduce background contamination. However, the agglomerated weakly charged toner particles contained in the toner may cause scumming.
Deteriorated toner whose charging characteristics have been lowered due to friction during driving of the developing device, such as new toner, is mixed with toner that has not deteriorated charging characteristics, so that it will float on the undegraded toner. Are pushed out, and deteriorated toners gather to form an aggregate. Such an aggregate of deteriorated toner does not increase the amount of charge when frictionally charged due to friction caused by agitation or friction when passing through the regulating member, and becomes aggregated weakly charged toner particles.

凝集した弱帯電トナー粒子は粒径が大きく電界による拘束力も小さいため交番電界による移動速度が遅く、正規帯電トナーの移動速度についていけない。このため、凝集した弱帯電トナーが持ち上がった状態では、後から持ち上がってくる正規帯電トナーがぶつかってくるため、凝集した弱帯電トナーは下方から押され、正規帯電トナーのクライドの上方へと押し出される。
このようにして、クラウドの上方へと押し出された凝集した弱帯電トナーは、潜像担持体の近傍に到達したときに、クラウド中における無数の正規帯電トナーのトナー粒子が衝突することによる反発力を受けて、潜像担持体に向けて押される。この押される力が潜像担持体の地肌部との反発力(弱帯電であるため比較的弱い反発力)よりも強いと、凝集した弱帯電トナー粒子が地肌部に付着し、凝集した弱帯電トナー粒子による地汚れが発生してしまうのである。
The agglomerated weakly charged toner particles have a large particle size and a small restraint force due to the electric field, so the moving speed by the alternating electric field is slow, and the moving speed of the normally charged toner cannot be kept up. For this reason, in the state where the aggregated weakly charged toner is lifted, the regular charged toner that is lifted later collides, and thus the aggregated weakly charged toner is pushed from below and pushed out above the clad of the regular charged toner. .
In this way, the agglomerated weakly charged toner pushed out above the cloud has a repulsive force caused by the collision of countless regular charged toner particles in the cloud when it reaches the vicinity of the latent image carrier. In response, it is pushed toward the latent image carrier. If this pressing force is stronger than the repulsive force (relatively weak repulsive force because it is weakly charged) with the background portion of the latent image carrier, the aggregated weakly charged toner particles adhere to the background portion and agglomerated weakly charged The background is contaminated with toner particles.

また、ここでは凝集した弱帯電トナー粒子による地汚れについて説明したが、正規帯電トナーと同等の粒径の凝集していない弱帯電トナーであっても、同様に地汚れの原因となる。すなわち、弱帯電トナーのトナー粒子は、粒径が小さい分、凝集したものよりは移動速度が速いが、帯電量が小さいため交番電界による移動速度が遅く、正規帯電トナーのトナー粒子が衝突し得るため、凝集したものと同様に地汚れの原因となり得る。   Further, here, the scumming due to the aggregated weakly charged toner particles has been described. However, even a weakly charged toner having the same particle size as that of the regular charged toner causes the scumming. That is, the toner particles of the weakly charged toner have a smaller moving speed than the agglomerated particles, but the moving speed by the alternating electric field is slow because the charge amount is small, and the toner particles of the normally charged toner can collide. Therefore, it can cause soiling as well as the aggregated matter.

現像装置6のトナー収容部66内のトナーDは、パドル64により攪拌され供給ローラ62に汲み上げられ、その後、トナー担持ローラ7に供給される。トナー担持ローラ7に担持され、現像領域を通過するときに現像に寄与しなかったトナーは、トナー担持ローラ7の表面移動によって供給ローラ62との対向部に到達し、供給ローラ62によって回収され、トナー収容部66内にもどされる。このような循環の間に、複数の部材やトナー同士で摺擦するため、トナーに対して負荷がかかり劣化を生じさせる。劣化したトナーは帯電特性が低下する。
また、トナー収容部66内のトナーが減少するとトナー補給口67から新トナーが補給される。新トナーは帯電特性に優れているため、帯電特性がお互いに異なる劣化トナーと新トナーとをトナー収容部66内で混合しようとすると、劣化トナーが新トナーの上に浮いてしまうような状態となり、新トナーの上で劣化したトナー同士が集まって凝集し、劣化したトナーの凝集体を形成する。
The toner D in the toner container 66 of the developing device 6 is agitated by the paddle 64, pumped up to the supply roller 62, and then supplied to the toner carrying roller 7. The toner that is carried on the toner carrying roller 7 and does not contribute to the development when passing through the developing area reaches the opposite portion to the supply roller 62 by the surface movement of the toner carrying roller 7 and is collected by the supply roller 62. The toner is returned to the toner container 66. During such circulation, a plurality of members and the toner are rubbed with each other, so that a load is applied to the toner and deterioration occurs. The deteriorated toner has lower charging characteristics.
Further, when the toner in the toner container 66 decreases, new toner is supplied from the toner supply port 67. Since the new toner is excellent in charging characteristics, when the deteriorated toner and the new toner having different charging characteristics are mixed in the toner container 66, the deteriorated toner floats on the new toner. The deteriorated toner gathers on the new toner and aggregates to form an aggregate of the deteriorated toner.

凝集したトナーは、劣化した帯電性の低いトナーの集まりであるため、攪拌され、規制部材で規制されても帯電量があまり上がらず、弱帯電トナー粒子になる。また、凝集したトナーに限らず、劣化したトナーは弱帯電トナー粒子となる。
トナー担持ローラ7の表面上における規制位置よりも上流側では、トナー担持ローラ7上のトナーの量が多いため、交番電界によるクラウド状態が十分ではない。このため、弱帯電トナーに対するクラウドからの押し出し作用も不十分となり、弱帯電トナーは他の正規帯電トナーと分離せずに混合した状態で、トナー担持ローラ7に担持され、規制位置を通過する。
The agglomerated toner is a collection of deteriorated toners having low chargeability. Therefore, even if the toner is agitated and regulated by the regulating member, the charge amount does not increase so much and becomes weakly charged toner particles. Further, not only the agglomerated toner but also the deteriorated toner becomes weakly charged toner particles.
On the upstream side of the restriction position on the surface of the toner carrying roller 7, the amount of toner on the toner carrying roller 7 is large, so that the cloud state due to the alternating electric field is not sufficient. For this reason, the action of pushing out the weakly charged toner from the cloud is insufficient, and the weakly charged toner is carried on the toner carrying roller 7 in a mixed state without being separated from other regular charged toners, and passes through the regulation position.

規制位置を通過すると、トナー担持ローラ7に担持されるトナー量が所望量となり、クラウド状態も安定するため、弱帯電トナーに対するクラウドからの押し出し作用が働き、弱帯電トナーは、正規帯電トナーのクラウドの上方に押し出された状態となる。
このような状態のクラウドが現像領域に到達すると、クラウドの上方に押し出された弱帯電トナーが感光体ベルト11の地肌部に付着して地汚れとなるおそれがある。
このような問題に対して、図1に示す現像装置6では、規制位置と現像領域との間にトナー回収ローラ31を設けることによって、トナー層規制後のトナーのうち地汚れに寄与する帯電不良トナーを現像領域に入る前に回収することが可能となる。
After passing the regulation position, the amount of toner carried on the toner carrying roller 7 becomes a desired amount and the cloud state is also stabilized, so that the action of pushing out the weakly charged toner from the cloud works, and the weakly charged toner is a cloud of regular charged toner. It will be in the state pushed out above.
When the cloud in such a state reaches the development area, the weakly charged toner pushed out above the cloud may adhere to the background portion of the photoreceptor belt 11 and become soiled.
In order to solve such a problem, in the developing device 6 shown in FIG. 1, by providing the toner collection roller 31 between the regulation position and the development area, the charging failure that contributes to the background contamination of the toner after regulation of the toner layer. The toner can be collected before entering the developing area.

また、トナー回収ローラ31は、不図示の駆動手段によって図1中の矢印で示す方向(図1中の時計回り方向)に回転駆動する。この回転によって、トナー回収ローラ31は、回収位置における表面移動方向がトナー担持ローラ7の表面移動方向に対して逆方向となるように表面移動する。
回収位置でトナー回収ローラ31に回収されたトナーは、トナー回収ローラ31の表面移動に伴って、トナー回収ローラ31と回収ローラクリーニングブレード32との当接位置に到達すると、回収ローラクリーニングブレード32によってトナー回収ローラ31の表面から掻き落とされ、回収トナー収容部33に収容される。
現像装置6では、回収トナー収容部33に収容されたトナーを排トナーボトルに向けて排出する構成となっているが、排出機構を備えず回収トナー収容部33に貯留して、プロセスユニット60の交換時に現像装置6と共にトナーを回収する構成としても良い。
Further, the toner collection roller 31 is rotationally driven in a direction indicated by an arrow in FIG. 1 (clockwise direction in FIG. 1) by a driving unit (not shown). By this rotation, the toner collection roller 31 moves so that the surface movement direction at the collection position is opposite to the surface movement direction of the toner carrying roller 7.
When the toner collected on the toner collecting roller 31 at the collecting position reaches the contact position between the toner collecting roller 31 and the collecting roller cleaning blade 32 as the surface of the toner collecting roller 31 moves, the collecting roller cleaning blade 32 It is scraped off from the surface of the toner recovery roller 31 and is stored in the recovery toner storage portion 33.
The developing device 6 is configured to discharge the toner stored in the collected toner storage portion 33 toward the waste toner bottle. However, the developing device 6 does not include a discharge mechanism and stores the toner in the recovered toner storage portion 33 to store the toner in the process unit 60. The toner may be collected together with the developing device 6 at the time of replacement.

トナー回収ローラ31の表面移動方向としては、本実施形態のように、トナー担持ローラ7との対向位置である回収位置において、トナー担持ローラ7の表面と逆方向に移動させる向きであることことが望ましい。トナー担持ローラ7の表面と逆方向に移動させる向きで表面移動させることで、トナー担持ローラ7の表層の気流を剥離して、クラウドの上層に存在する弱帯電トナーを分離させ易くしている。   The surface movement direction of the toner collection roller 31 may be a direction in which the toner collection roller 31 is moved in the direction opposite to the surface of the toner carrying roller 7 at the collection position that is opposite to the toner carrying roller 7 as in the present embodiment. desirable. By moving the surface in a direction opposite to the surface of the toner carrying roller 7, the air current on the surface layer of the toner carrying roller 7 is peeled off, so that the weakly charged toner existing in the upper layer of the cloud can be easily separated.

また、トナー回収ローラ31はトナー担持ローラ7に対して非接触である。そして、回収位置におけるトナー回収ローラ31とトナー担持ローラ7との距離である回収ギャップは、現像領域における感光体ベルト11とトナー担持ローラ7との距離(最小間隙)である現像ギャップ以下に設定されている。
さらに、トナー回収ローラ31は導電性部材であり、現像装置6はホッピングした状態のトナーのうちの正規帯電トナーと同極性のバイアスをトナー回収ローラ31に印加する回収バイアス印加手段である回収ローラバイアス電源68を備える。この回収ローラバイアス電源68が印加するバイアスは、感光体ベルト11の地肌部(一様帯電電位)と同じ極性、且つ同じ値の直流電圧からなる帯電不良トナー回収バイアスをトナー回収ローラ31に印加する。
つまり、回収ローラバイアス電源68の回収バイアスの印加により、トナー回収ローラ31の表面電位は感光体ベルト11上の地肌部電位と同じ極性且つ同じ値になる。
The toner collection roller 31 is not in contact with the toner carrying roller 7. The collection gap that is the distance between the toner collection roller 31 and the toner carrying roller 7 at the collection position is set to be equal to or less than the development gap that is the distance (minimum gap) between the photosensitive belt 11 and the toner carrying roller 7 in the development region. ing.
Further, the toner collecting roller 31 is a conductive member, and the developing device 6 is a collecting roller bias that is a collecting bias applying unit that applies a bias having the same polarity as the normally charged toner of the hopped toner to the toner collecting roller 31. A power supply 68 is provided. The bias applied by the recovery roller bias power source 68 applies a charging failure toner recovery bias having the same polarity and the same value as the background portion (uniform charging potential) of the photosensitive belt 11 to the toner recovery roller 31. .
That is, the surface potential of the toner recovery roller 31 becomes the same polarity and the same value as the background potential on the photosensitive belt 11 by applying the recovery bias of the recovery roller bias power source 68.

トナー回収ローラ31は、回収バイアスが印加されることにより、現像領域で感光体ベルト11の地肌部に付着しない正規帯電トナーは引き寄せない。これにより、現像領域において地肌部に付着するおそれがある帯電不良トナーのトナー粒子を選択的にトナー回収ローラ31に付着させ、回収することができる。   The toner collection roller 31 is not attracted to the normally charged toner that does not adhere to the background portion of the photoreceptor belt 11 in the development region when the collection bias is applied. Thereby, toner particles of poorly charged toner that may adhere to the background portion in the development region can be selectively attached to the toner recovery roller 31 and recovered.

トナー回収ローラ31としては、金属等の導電性材料からなるローラの周面に、絶縁性材料からなる絶縁層を被覆したものを用いることが望ましい。このような構成により、トナー粒子と、トナー回収ローラ31の導電性の表面とを直接接触させることを防止し、この直接接触に起因するトナー粒子に対する電荷注入や、トナー粒子の電荷の電極層へのリークを回避することができる。これより、帯電不良トナーをトナー担持ローラ7から安定的に回収することができる。   As the toner collecting roller 31, it is desirable to use a roller made of a conductive material such as metal and coated with an insulating layer made of an insulating material. With such a configuration, direct contact between the toner particles and the conductive surface of the toner recovery roller 31 is prevented, and charge injection into the toner particles caused by the direct contact and the charge of the toner particles to the electrode layer are prevented. Leaks can be avoided. Thus, the poorly charged toner can be stably recovered from the toner carrying roller 7.

現像領域よりも上流側のトナー担持体と対向する位置で、感光体の地肌部電位と同じ極性且つ同じ値のバイアスを印加したトナー回収部材を配置することで、現像領域において地肌部に付着するおそれがある帯電不良トナーのトナー粒子を選択的に回収することができる。そして、非現像時に現像時とは逆極性のバイアスをトナー回収部材に印加することで、帯電不良トナーのうち、逆帯電トナーはトナー回収部材からトナー担持体に戻し得るが、高帯電量トナーや弱帯電トナーのように正規帯電トナーと同極性の帯電不良トナーをトナー担持体に戻すことは出来ない。   A toner recovery member to which a bias having the same polarity and the same value as the background potential of the photoreceptor is applied at a position facing the toner carrier upstream of the development area is attached to the background area in the development area. It is possible to selectively collect toner particles of poorly charged toner that may be at risk. Then, by applying a bias of reverse polarity to the toner collecting member during non-development, of the poorly charged toner, the reversely charged toner can be returned from the toner collecting member to the toner carrier. A poorly charged toner having the same polarity as the normally charged toner like the weakly charged toner cannot be returned to the toner carrier.

逆帯電トナーをトナー担持体に戻した後等に、正規帯電トナーと同極性の帯電不良トナーをトナー担持体に戻す電界を形成するために、トナー担持体の電極部材やトナー回収部材に印加するバイアスを切り替える制御を行うことも考えられるが、制御が複雑になり、また、非現像時にトナー回収部材からトナーを回収するための動作時間が長くなる。さらに、このような制御を行い上述した電界を形成したとしても、電界の影響を受け難い、弱帯電トナーを静電気力によってトナー回収部材からトナー担持体に戻すことは非常に困難である。そして、帯電不良トナーの一部がトナー回収部材に残留することが繰り返されると、経時でトナー回収部材の対向面が残留したトナーで覆われてしまい、帯電不良トナーの回収性能が低下し、地汚れが悪化する。   For example, after the reversely charged toner is returned to the toner carrier, it is applied to the electrode member and the toner recovery member of the toner carrier to form an electric field for returning the poorly charged toner having the same polarity as the normally charged toner to the toner carrier. Although it is conceivable to perform control to switch the bias, the control becomes complicated, and the operation time for collecting the toner from the toner collecting member during non-development becomes longer. Further, even if the above-described electric field is formed by performing such control, it is very difficult to return the weakly charged toner from the toner recovery member to the toner carrier by electrostatic force, which is hardly affected by the electric field. If a part of the poorly charged toner is repeatedly left on the toner collecting member, the opposing surface of the toner collecting member is covered with the remaining toner over time, and the collecting performance of the poorly charged toner is lowered. Dirt gets worse.

一方、本実施形態の現像装置6では、トナー回収ローラ31の表面に付着した帯電不良トナーを回収ローラクリーニングブレード32によって機械的に除去するため、帯電不良トナーの帯電性に関係なく、トナー回収から除去することが出来る。これにより、トナー回収ローラ31に帯電不良トナーの一部が残留することを防止し、トナー担持ローラ7からの帯電不良トナーの回収性能を維持することができ、経時においても安定的に地汚れを防止することができる。   On the other hand, in the developing device 6 according to the present embodiment, the poorly charged toner adhering to the surface of the toner recovery roller 31 is mechanically removed by the recovery roller cleaning blade 32. Can be removed. As a result, it is possible to prevent a part of the poorly charged toner from remaining on the toner collecting roller 31, maintain the performance of collecting the poorly charged toner from the toner carrying roller 7, and stably remove the stain even over time. Can be prevented.

現像装置6では、トナー担持ローラ7のトナー搬送方向に対して現像領域の上流側に帯電不良トナーを事前に回収するトナー回収ローラ31を設けることによって、現像領域における帯電不良トナーによる地汚れの発生を防止している。
また、トナー回収部材とトナー担持体とが対向する回収位置を搬送されるトナーのホッピング状態は、現像領域において潜像担持体上の非画像部(地肌部)がトナー担持体と対向する際に現像領域を搬送されているトナーのホッピング状態と同じとすることで、地汚れに寄与する帯電不良トナーのみを回収している。
In the developing device 6, by providing a toner collecting roller 31 that collects incompletely charged toner in advance on the upstream side of the developing area with respect to the toner carrying direction of the toner carrying roller 7, the occurrence of background contamination due to the incompletely charged toner in the developing area. Is preventing.
Further, the hopping state of the toner transported to the recovery position where the toner recovery member and the toner carrier face each other is when the non-image portion (background portion) on the latent image carrier faces the toner carrier in the development region. By making the development area the same as the hopping state of the toner being conveyed, only the poorly charged toner that contributes to background contamination is collected.

具体的には、次のような構成である。
トナー担持ローラ7と対向するように導電性部材であるトナー回収ローラ31を設け、トナー担持ローラ7とトナー回収ローラ31との距離を現像領域におけるとトナー担持ローラ7と感光体ベルト11との距離と同じにしている。さらに、感光体ベルト11上の非画像部電位(地肌部電位)とトナー回収ローラ31の表面電位とが同じ電位となるように回収ローラバイアス電源68が回収バイアスを印加する。
このような構成によって、現像領域に入る前に帯電不良トナーのみをトナー回収ローラ31に付着させて回収している。また、回収部材清掃手段である回収ローラクリーニングブレード32を備えており、トナー回収ローラ31上に付着したトナーを回収している。
Specifically, the configuration is as follows.
A toner collecting roller 31 that is a conductive member is provided so as to face the toner carrying roller 7, and the distance between the toner carrying roller 7 and the toner collecting roller 31 is set to be the distance between the toner carrying roller 7 and the photosensitive belt 11 in the developing region. Same as. Further, the collection roller bias power supply 68 applies the collection bias so that the non-image portion potential (background portion potential) on the photoreceptor belt 11 and the surface potential of the toner collection roller 31 become the same potential.
With such a configuration, only the poorly charged toner is collected by being attached to the toner collecting roller 31 before entering the developing region. Further, a recovery roller cleaning blade 32 that is a recovery member cleaning unit is provided, and the toner attached on the toner recovery roller 31 is recovered.

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)
外周面が感光体ベルト11等の潜像担持体と対向し、互いに異なる電圧が印加されるA相電極20a及びB相電極20b等の少なくとも二種類の電極部材を備え、外周面が無端移動することによって外周面に担持したトナーを潜像担持体との対向部である現像領域に搬送するトナー担持ローラ7等のトナー担持体と、トナー担持体の外周面にトナーを供給する供給ローラ62等のトナー供給手段とを備え、少なくとも二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トナー担持体の外周面上に形成することでトナー供給手段から供給されたトナーをトナー担持体の外周面上に担持し、トナー担持体を表面移動させることにより、ホッピングした状態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構成であり、トナー担持体の表面移動方向について、トナー供給手段がトナー担持体にトナーを供給する供給位置よりも下流側、且つ、現像領域よりも上流側となる位置のトナー担持体の外周面と対向し、ホッピングした状態のトナーに含まれる逆帯電トナーを回収するトナー回収ローラ31等のトナー回収部材を備える現像装置6等の現像装置において、トナー回収部材は表面が無端移動する無端移動体であり、トナー回収部材がトナー担持体と対向するトナー回収位置でトナー回収部材の表面に付着し、トナー回収部材の無端移動により搬送された逆帯電トナーも含む帯電不良トナーをトナー回収部材の表面上から機械的に除去する回収ローラクリーニングブレード32等の回収部材清掃手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、無端移動するトナー回収部材の表面に付着した帯電不良トナーを回収部材清掃手段によって機械的に除去するため、帯電不良トナーの帯電性に関係なく、トナー回収部材から除去することが出来る。よって、トナー回収部材に帯電不良トナーの一部が残留することを防止し、トナー担持体からの帯電不良トナーの回収性能を維持することができ、経時においても安定的に地汚れを防止することができる。
(態様B)
(態様A)において、トナー回収ローラ31等のトナー回収部材はトナー担持ローラ7等のトナー担持体に対して非接触であり、トナー回収位置におけるトナー回収部材とトナー担持体との距離である回収ギャップは、現像領域における感光体ベルト11等の潜像担持体とトナー担持体との距離である現像ギャップ以下に設定されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、潜像担持体に付着して、地汚れに寄与するおそれがある帯電不良トナーをトナー回収部材により確実に付着させることができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)の態様おいて、トナー回収ローラ31等のトナー回収部材は、トナー回収位置における表面移動方向がトナー担持ローラ7等のトナー担持体の表面移動方向に対して逆方向となるように表面移動する。これによれば、上記実施形態について説明したように、クラウドの上層に存在する弱帯電トナーを分離させ易くし、より確実に弱帯電トナーを回収することができる。
(態様D)
(態様A)乃至(態様C)の何れか一つの態様において、トナー回収ローラ31等のトナー回収部材は導電性部材であり、ホッピングした状態のトナーのうちの正規帯電トナーと同極性のバイアスをトナー回収部材に印加する回収ローラバイアス電源68等の回収バイアス印加手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、潜像担持体に付着して、地汚れに寄与するおそれがある帯電不良トナーをトナー回収部材により確実に付着させることができる。
(態様E)
感光体ベルト11等の潜像担持体の潜像にトナーを付着させることにより潜像を現像し、これにより得られたトナー像を最終的に記録紙P等の記録材に転移させて画像形成を行うプリンタ100等の画像形成装置において、潜像担持体上の潜像を現像する手段として、(態様A)乃至(態様D)の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、経時においても安定的に地汚れを防止することができ、高画質な画像を安定的に提供できる。
(態様F)
潜像を担持する感光体ベルト11等の潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、潜像担持体の表面を帯電する帯電装置2等の帯電手段と、潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段とを備えるプリンタ100等の画像形成装置における帯電装置2等の潜像担持体、帯電手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも一つと現像手段とを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60等のプロセスカートリッジにおいて、現像手段として、(態様A)乃至(態様D)の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、経時においても安定的に地汚れを防止することができ、経時に渡って安定した画像を作成出来る現像装置を、プロセスカートリッジを構成する他の部材ともに装置本体から取り外すことができ、安定した画像を作成出来る現像装置の交換性の向上を図ることができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
At least two types of electrode members such as an A-phase electrode 20a and a B-phase electrode 20b, to which the outer peripheral surface faces a latent image carrier such as the photosensitive belt 11 and different voltages are applied, are moved endlessly. As a result, a toner carrying member such as a toner carrying roller 7 that conveys toner carried on the outer peripheral surface to a developing region that is opposite to the latent image carrying member, a supply roller 62 that supplies toner to the outer peripheral surface of the toner carrying member, and the like Toner supply means, and by applying different voltages to at least two types of electrode members to form a hopping electric field on the outer peripheral surface of the toner carrier, The supplied toner is carried on the outer peripheral surface of the toner carrier, and the toner carrier is moved to carry the hopped toner to the development area. The latent image is developed by adhering to the latent image on the latent image carrier, and the toner supply means is downstream of the supply position where the toner supply means supplies the toner to the toner carrier with respect to the surface movement direction of the toner carrier. Development provided with a toner collecting member such as a toner collecting roller 31 that is opposite to the outer peripheral surface of the toner carrier at a position on the side and upstream of the developing area and collects the reversely charged toner contained in the hopped toner In a developing device such as the apparatus 6, the toner collecting member is an endless moving body whose surface moves endlessly, and the toner collecting member adheres to the surface of the toner collecting member at a toner collecting position facing the toner carrying member. A collection roller cleaning blade 32 that mechanically removes poorly charged toner including reversely charged toner conveyed by endless movement from the surface of the toner collection member. Comprising a collecting member cleaning means. According to this, as described in the above embodiment, the poorly charged toner adhering to the surface of the endlessly moving toner recovery member is mechanically removed by the recovery member cleaning unit, and therefore, regardless of the chargeability of the poorly charged toner. The toner can be removed from the toner collecting member. Therefore, it is possible to prevent a part of the poorly charged toner from remaining on the toner collecting member, maintain the performance of collecting the poorly charged toner from the toner carrying member, and stably prevent scumming over time. Can do.
(Aspect B)
In (Aspect A), the toner collecting member such as the toner collecting roller 31 is not in contact with the toner carrying member such as the toner carrying roller 7, and the collecting is the distance between the toner collecting member and the toner carrying member at the toner collecting position. The gap is set to be equal to or smaller than the development gap which is the distance between the latent image carrier such as the photosensitive belt 11 and the toner carrier in the development region. According to this, as described in the above embodiment, the poorly charged toner that may adhere to the latent image carrier and contribute to the background contamination can be reliably attached to the toner collecting member.
(Aspect C)
In the aspect of (Aspect A) or (Aspect B), the toner collection member such as the toner collection roller 31 has a surface movement direction at the toner collection position opposite to the surface movement direction of the toner carrier such as the toner carrying roller 7. Move the surface to be in the direction. According to this, as described in the above embodiment, the weakly charged toner existing in the upper layer of the cloud can be easily separated, and the weakly charged toner can be collected more reliably.
(Aspect D)
In any one of the embodiments (A) to (C), the toner collecting member such as the toner collecting roller 31 is a conductive member, and has a bias having the same polarity as that of the normally charged toner in the hopped toner. A recovery bias applying unit such as a recovery roller bias power supply 68 applied to the toner recovery member is provided. According to this, as described in the above embodiment, the poorly charged toner that may adhere to the latent image carrier and contribute to the background contamination can be reliably attached to the toner collecting member.
(Aspect E)
The latent image is developed by attaching toner to the latent image of the latent image carrier such as the photoreceptor belt 11 and the resulting toner image is finally transferred to a recording material such as recording paper P to form an image. In the image forming apparatus such as the printer 100 that performs the above, the developing device according to any one of (Aspect A) to (Aspect D) is used as means for developing the latent image on the latent image carrier. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to stably prevent scumming even with lapse of time and to provide a high-quality image stably.
(Aspect F)
A latent image carrier such as the photosensitive belt 11 that carries the latent image; a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier; a charging unit such as the charging device 2 that charges the surface of the latent image carrier; A unit comprising at least one of a latent image carrier, such as a charging device 2 in an image forming apparatus such as a printer 100, a charging unit, and a cleaning unit, and a developing unit, including a cleaning unit that cleans the surface of the latent image carrier. In the process cartridge such as the process unit 60 that is configured to be held on a common holding body and can be integrally attached to and detached from the image forming apparatus main body, any one of (Aspect A) to (Aspect D) is used as the developing unit. One embodiment of the developing device is used. According to this, as described in the above embodiment, a developing device that can stably prevent scumming over time and can create a stable image over time can be used as a developing device that constitutes a process cartridge. Both members can be removed from the apparatus main body, and the exchange of the developing apparatus that can create a stable image can be improved.

1 ベルトユニット
2 帯電装置
3 定着装置
4 光書込ユニット
6 現像装置
7 トナー担持ローラ
10 現像対向ローラ
11 感光体ベルト
12 転写ローラ
20 トナー担持電極体
20a A相電極
20b B相電極
21a A相共通電極
21b B相共通電極
22 表面層
23 支持基板
24 電源
31 トナー回収ローラ
32 回収ローラクリーニングブレード
33 回収トナー収容部
50 給紙カセット
60 プロセスユニット
62 供給ローラ
63 規制部材
64 パドル
66 トナー収容部
67 トナー補給口
68 回収ローラバイアス電源
100 プリンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Belt unit 2 Charging apparatus 3 Fixing apparatus 4 Optical writing unit 6 Developing apparatus 7 Toner carrying roller 10 Developing counter roller 11 Photosensitive belt 12 Transfer roller 20 Toner carrying electrode body 20a A phase electrode 20b B phase electrode 21a A phase common electrode 21b B-phase common electrode 22 Surface layer 23 Support substrate 24 Power supply 31 Toner recovery roller 32 Recovery roller cleaning blade 33 Recovery toner storage unit 50 Paper feed cassette 60 Process unit 62 Supply roller 63 Restriction member 64 Paddle 66 Toner storage unit 67 Toner supply port 68 Recovery roller bias power supply 100 Printer

特開平9−197781号公報JP-A-9-197781 特開平9−329947号公報JP-A-9-329947 特開平3−21967号公報JP-A-3-21967 特開2008−116599号公報JP 2008-116599 A

Claims (6)

外周面が潜像担持体と対向し、互いに異なる電圧が印加される少なくとも二種類の電極部材を備え、外周面が無端移動することによって外周面に担持したトナーを該潜像担持体との対向部である現像領域に搬送するトナー担持体と、
該トナー担持体の外周面にトナーを供給するトナー供給手段とを備え、
上記少なくとも二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上記トナー担持体の外周面上に形成することで、上記トナー供給手段から供給されたトナーを該トナー担持体の外周面上に担持し、該トナー担持体を表面移動させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して上記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構成であり、
該トナー担持体の表面移動方向について、該トナー供給手段が該トナー担持体にトナーを供給する供給位置よりも下流側、且つ、該現像領域よりも上流側となる位置のトナー担持体の外周面と対向し、ホッピングした状態のトナーに含まれる逆帯電トナーを回収するトナー回収部材を備える現像装置において、
上記トナー回収部材は表面が無端移動する無端移動体であり、
該トナー回収部材が上記トナー担持体と対向するトナー回収位置で該トナー回収部材の表面に付着し、該トナー回収部材の無端移動により搬送された上記逆帯電トナーも含む帯電不良トナーを該トナー回収部材の表面上から機械的に除去する回収部材清掃手段を備えることを特徴とする現像装置。
The outer peripheral surface is opposed to the latent image carrier, and includes at least two kinds of electrode members to which different voltages are applied. The toner carried on the outer peripheral surface by the endless movement of the outer peripheral surface is opposed to the latent image carrier. A toner carrier to be transported to a developing area which is a part;
Toner supply means for supplying toner to the outer peripheral surface of the toner carrier,
The toner supplied from the toner supply means by forming a hopping electric field on the outer peripheral surface of the toner carrying member for hopping the toner by applying different voltages to the at least two kinds of electrode members. Is carried on the outer peripheral surface of the toner carrier, and the toner carrier is moved to move the toner in a hopped state to the developing region and adhere to the latent image on the latent image carrier. The latent image is developed;
With respect to the surface movement direction of the toner carrier, the outer peripheral surface of the toner carrier at a position downstream of the supply position where the toner supply means supplies toner to the toner carrier and upstream of the development region In a developing device including a toner collecting member that collects a reversely charged toner contained in a toner in a hopped state opposite to the toner,
The toner recovery member is an endless moving body whose surface moves endlessly,
The toner collecting member adheres to the surface of the toner collecting member at a toner collecting position facing the toner carrying member, and collects the poorly charged toner including the reversely charged toner conveyed by the endless movement of the toner collecting member. A developing device comprising recovery member cleaning means for mechanically removing the surface of the member.
請求項1の現像装置において、
上記トナー回収部材は上記トナー担持体に対して非接触であり、
上記トナー回収位置における該トナー回収部材と該トナー担持体との距離である回収ギャップは、上記現像領域における上記潜像担持体と該トナー担持体との距離である現像ギャップ以下に設定されていることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1.
The toner collecting member is not in contact with the toner carrier;
The recovery gap that is the distance between the toner recovery member and the toner carrier at the toner recovery position is set to be equal to or less than the development gap that is the distance between the latent image carrier and the toner carrier in the development region. A developing device.
請求項1または2の現像装置において、
上記トナー回収部材は、上記トナー回収位置における表面移動方向が上記トナー担持体の表面移動方向に対して逆方向となるように表面移動することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
The developing device according to claim 1, wherein the toner collecting member moves on the surface so that a surface moving direction at the toner collecting position is opposite to a surface moving direction of the toner carrier.
請求項1乃至3の何れか一項に記載の現像装置において、
上記トナー回収部材は導電性部材であり、ホッピングした状態のトナーのうちの正規帯電トナーと同極性のバイアスを該トナー回収部材に印加する回収バイアス印加手段を備えることを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 3,
2. A developing device according to claim 1, wherein the toner collecting member is a conductive member, and comprises a collecting bias applying means for applying a bias having the same polarity as the normally charged toner in the hopped toner to the toner collecting 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、これにより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の何れか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 an image forming apparatus that develops the latent image by attaching toner to the latent image of the latent image carrier, and finally transfers the toner image obtained thereby to a recording material to form an image.
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as means for developing a latent image on the latent image carrier.
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、該潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置における潜像担持体、帯電手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも一つと該現像手段とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて該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カートリッジにおいて、
上記現像手段として、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プロセスカートリッジ。
A latent image carrier that carries a latent image, a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier, a charging unit that charges the surface of the latent image carrier, and a surface for cleaning the latent image carrier And at least one of the latent image carrier, the charging unit, and the cleaning unit and the developing unit in the image forming apparatus including the cleaning unit configured to be held by a common holding unit as a unit with respect to the image forming apparatus main body. In the process cartridge configured to be detachable integrally,
5. A process cartridge using the developing device according to claim 1 as the developing means.
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