JP3090989B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP3090989B2
JP3090989B2 JP03247024A JP24702491A JP3090989B2 JP 3090989 B2 JP3090989 B2 JP 3090989B2 JP 03247024 A JP03247024 A JP 03247024A JP 24702491 A JP24702491 A JP 24702491A JP 3090989 B2 JP3090989 B2 JP 3090989B2
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electrodes
drive electrode
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誠二 岡
創 甲斐
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知司 石川
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜
像担持体表面に現像剤やトナーを搬送して現像する現像
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer and the like, and more particularly to a developing apparatus for transporting a developer or a toner to the surface of a latent image bearing member for development. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の画像形成装置の現像装置に
おいては、現像装置内で撹拌された現像剤もしくはトナ
ーを、現像剤担持体である現像ローラ表面に担持し、現
像ローラを回転させることによって静電潜像担持体であ
る感光体の表面に対向する位置まで搬送して、感光体上
の潜像を現像している。現像終了後、感光体に転写しな
かった現像剤もしくはトナーは現像ローラ回転により現
像装置内に回収し、新たに現像剤もしくはトナーを撹拌
・帯電して再び現像ローラに担持して搬送していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a developing device of this type of image forming apparatus, a developer or a toner stirred in the developing device is carried on the surface of a developing roller which is a developer carrying member, and the developing roller is rotated. To carry the latent image on the photoconductor to a position facing the surface of the photoconductor as the electrostatic latent image carrier. After the development, the developer or toner not transferred to the photoreceptor was collected in the developing device by rotation of the developing roller, and the developer or toner was newly stirred and charged, and was again carried on the developing roller and transported. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
よれば、現像ローラが回転することにより、現像ローラ
と現像側板間にトナーが侵入し、トナーが擦れてトナー
固着等の異常が起こり、画像に悪影響を及ぼしていた。
また、現像ローラを磁石ローラを内包した現像スリーブ
で構成したものにおいては、磁石ローラの磁界を現像ス
リーブが横切ることによって渦電流が発生し、これによ
り現像ローラ回転のトルク増大や現像ローラが熱を帯び
てトナーが現像装置内で溶けてしまうこともあった。
However, according to the above configuration, when the developing roller rotates, toner enters between the developing roller and the developing side plate, and the toner is rubbed to cause an abnormality such as toner fixation. Was adversely affected.
In the case where the developing roller is constituted by a developing sleeve including a magnet roller, an eddy current is generated when the developing sleeve crosses the magnetic field of the magnet roller, thereby increasing the torque of rotation of the developing roller and causing the developing roller to generate heat. In some cases, the toner may be melted in the developing device.

【0004】そこで、本出願人は、静電アクチュエータ
部材を用いることによって現像ローラを回転させること
なく、現像ローラ上の現像剤もしくはトナーを搬送する
画像形成装置について特許出願を行った(特願平3−1
95901)。この先の出願に係る発明によれば、上記
問題点を解決すると共に、現像装置の構成を簡単にする
ことができる。しかし、この先の出願に係る発明の画像
形成装置においては、静電アクチュエータ部材表面上の
単位面積あたりの担持トナー量が、静電アクチュエータ
の複数の電極の配置によって左右される。このため、該
配置の設定によっては、静電アクチュエータ部材表面上
の単位面積あたりの担持トナー量が、不足して現像濃度
が不充分になる恐れがある。このような現像濃度の不足
を解消するためには、静電アクチュエータによるトナー
搬送速度を潜像担持体の移動速度よりも充分速くするこ
とも考えられるが、これによれば、静電潜像の端部近傍
の地肌部にトナーが集中して付着した異常画像を生じる
恐れがある。これは従来の現像装置において良く知られ
ているように、潜像担持体上の静電潜像に対する単位時
間あたりのトナー供給量を多くするために、現像ローラ
の回転速度を潜像担持体の表面移動速度よりも速くした
場合に生じるのと同様の現象である。
Accordingly, the present applicant has filed a patent application for an image forming apparatus that conveys a developer or toner on a developing roller without using an electrostatic actuator member to rotate the developing roller (Japanese Patent Application No. Hei 10-214,752). 3-1
95901). According to the invention according to the earlier application, the above problems can be solved and the configuration of the developing device can be simplified. However, in the image forming apparatus of the invention according to the earlier application, the amount of toner carried per unit area on the surface of the electrostatic actuator member depends on the arrangement of the plurality of electrodes of the electrostatic actuator. For this reason, depending on the setting of the arrangement, the amount of toner carried per unit area on the surface of the electrostatic actuator member may be insufficient, resulting in insufficient development density. In order to solve such a shortage of development density, it is conceivable to make the toner conveying speed by the electrostatic actuator sufficiently higher than the moving speed of the latent image carrier. There is a possibility that an abnormal image in which the toner concentrates and adheres to the background portion near the end portion may occur. This is because, as is well known in a conventional developing device, the rotational speed of the developing roller is changed to increase the toner supply amount per unit time for the electrostatic latent image on the latent image carrier. This is the same phenomenon that occurs when the speed is higher than the surface moving speed.

【0005】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、現像剤担持体を移
動させることなくトナーを搬送することができ、かつ、
現像領域におけるトナー搬送速度を潜像担持体表面の移
動速度と同程度に設定しても充分な画像濃度を得ること
ができる画像形成装置を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to transfer toner without moving a developer carrying member, and
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a sufficient image density even when the toner conveying speed in the developing area is set to be substantially equal to the moving speed of the surface of the latent image carrier.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】潜像担持体上の潜像を現
像するためのトナーを備えた現像装置を有する画像形成
装置において、該潜像担持体との対向部である現像領域
にトナー搬送する該現像装置のトナー搬送手段として、
隣合う3つの電極同士が順次互いに異なる第1乃至第3
の電極端子に接続さて第1乃至3の駆動電極群を成す複
数の電極をトナーの粒経の3分の1のピッチで搬送方向
に並べて配置した静電アクチュエータ部材を用い、該第
1乃至第3の電極端子に、一つはトナーと逆極性で他の
2つはトナーと同極性なるパターンの電圧を、該逆極性
になる電極が第1乃至第3の電極で1つずつずれるよう
に切り替えながら印加することを特徴とするものであ
る。
A latent image on a latent image carrier is displayed.
In an image forming apparatus having a developing device provided with a toner for forming an image , a developing area which is a portion facing the latent image carrier is provided.
As a toner conveying means of the developing device for conveying the toner to
First to third adjacent three electrodes are sequentially different from each other
To form the first to third drive electrode groups by being connected to the
Number of electrodes in the transport direction at a pitch of 1/3 of the particle size of the toner
Using the electrostatic actuator member which is arranged in, said
One of the first to third electrode terminals has one polarity opposite to that of the toner and the other polarity.
Two sets the voltage of the pattern of the same polarity as the toner,
Electrodes are shifted one by one in the first to third electrodes
The application is performed while switching to .

【0007】[0007]

【作用】本発明は、現像装置のトナー搬送手段として静
電アクチュエータ部材を用い、静電アクチュエータの複
数の電極に所定のパターンで極性が変わる電圧を印加
し、これにより、帯電したトナーの電荷と静電アクチュ
エータの複数の電極の電荷との相互作用により静電的に
駆動力を発生させてトナーを搬送する。そして、この複
数の電極を、トナー搬送方向においてトナー粒径の3
の1のピッチで配置し、これにより、静電アクチュエー
タ表面にほぼ隙間無くトナーを担持するようにしたもの
である。
According to the present invention, an electrostatic actuator member is used as a toner conveying means of a developing device, and a voltage whose polarity is changed in a predetermined pattern is applied to a plurality of electrodes of the electrostatic actuator. The toner is conveyed by generating a driving force electrostatically by interaction with the electric charges of the plurality of electrodes of the electrostatic actuator. Then, the plurality of electrodes, disposed in a third of the pitch of the toner particle diameter in the toner transfer direction, thereby, in which so as to deposit approximately no clearance toner to an electrostatic actuator surface.

【0008】[0008]

【実施例】本発明を実施例に基づいて説明する。まず、
実施例にかかる画像形成装置全体の概略構成を示す図1
に基づいて、全体の概略の構成及び動作を説明する。潜
像担持体の一構成例である感光体ドラム1(例えば有機
感光体;OPC)は時計方向に回転駆動する。コンタク
トガラス2上に原稿を載置し、図示されていないプリン
トスイッチを押すと、原稿照明光源3とミラー4よりな
る走査光学系5とミラー6、7よりなる走査光学系8と
が移動し、原稿の読み取り走査が行われる。そして、走
査された画像がレンズ9の後方に設けた画像読み取り素
子10に、画像信号として読み込まれる。読み込まれた
画像信号はデジタル化され画像処理される。そして、画
像処理された信号でレーザーダイオード(LD)を駆動
する。該LDからのレーザー光はポリゴンミラー13で
反射された後、ミラー14を介して感光体ドラム1上に
照射される。これにより、レーザー光による光書き込み
が感光体ドラム1上に行われて、既に一様に帯電チャー
ジャー15により帯電された感光体ドラム表面に静電潜
像が形成される。この静電潜像は、現像装置16によっ
て可視像化され、この可視像は、給紙部17から送られ
た転写紙に転写チャージャー18のコロナ放電により転
写される。そして、可視像が転写された転写紙は分離チ
ャージャー19により感光体ベルト1の表面より分離さ
れた後、搬送ベルト21によって搬送され、定着ローラ
対22の圧接部を通って、可視像が定着され、機外へと
排出される。一方、転写後において感光体表面に残留し
ているトナーはクリーニング装置23により除去され
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described based on embodiments. First,
FIG. 1 illustrates a schematic configuration of an entire image forming apparatus according to an embodiment.
, The overall configuration and operation will be described. A photoconductor drum 1 (for example, an organic photoconductor; OPC), which is a configuration example of a latent image carrier, is driven to rotate clockwise. When a document is placed on the contact glass 2 and a print switch (not shown) is pressed, a scanning optical system 5 including a document illumination light source 3 and a mirror 4 and a scanning optical system 8 including mirrors 6 and 7 move. Scanning of a document is performed. Then, the scanned image is read as an image signal by an image reading element 10 provided behind the lens 9. The read image signal is digitized and processed. Then, the laser diode (LD) is driven by the image-processed signal. The laser light from the LD is reflected by a polygon mirror 13 and then applied to the photosensitive drum 1 via a mirror 14. As a result, the optical writing by the laser beam is performed on the photosensitive drum 1, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum that is already uniformly charged by the charger 15. The electrostatic latent image is visualized by the developing device 16, and the visible image is transferred to the transfer paper sent from the paper supply unit 17 by corona discharge of the transfer charger 18. The transfer paper on which the visible image has been transferred is separated from the surface of the photoreceptor belt 1 by the separation charger 19, and then conveyed by the conveyance belt 21. It is fixed and discharged out of the machine. On the other hand, the toner remaining on the photoreceptor surface after the transfer is removed by the cleaning device 23.

【0009】次に現像装置16について説明する。図2
において、現像装置16はトナー搬送手段である現像ロ
ーラ161と、該現像ローラ161の表面に当接回転し
てトナーを摩擦帯電させる帯電ローラ162と、トナー
ホッパ内のトナーを帯電ローラ162付近まで搬送する
ためのアジテータ163とを備えている。現像ローラ1
61は回転不能に支持された基体ローラ161a上に、
絶縁体からなる固定子165とこれに埋め込まれた複数
の電極164とからなる静電アクチュエータ部材を有し
ている。この複数の電極(以下、駆動電極という)16
4は、それぞれ基体ローラ161の軸方向に細長い帯状
をしており、隣合う電極同士が、互いに異なる第1〜第
3の電極端子164a,164b,164cのいずれか
に接続されて、3つの駆動電極群を形成している。この
駆動電極164の現像ローラ161周方向におけるピッ
チは、例えば、10乃至20μm程度に設定して、直径
が10μm程度のトナー粒子が1つの駆動電極164上
に一列に付着するようにしても良いし(図3参照)、こ
れよりも、同周方向の幅及びピッチを大きく設定して1
つの駆動電極上にトナー粒子が複数列になって付着する
ようにしても良い。そして、これらの電極端子164
a,164b,164cに後述するように電圧を印加す
ることにより、トナーの電荷と駆動電極164の電荷の
相互作用で駆動力を発生させてトナーを搬送する。
Next, the developing device 16 will be described. FIG.
, The developing device 16 transports the toner in the toner hopper to the vicinity of the charging roller 162, the developing roller 161 which is a toner transporting unit, the charging roller 162 which rotates in contact with the surface of the developing roller 161 to frictionally charge the toner. And an agitator 163 for it. Developing roller 1
61 is on the base roller 161a which is supported non-rotatably,
An electrostatic actuator member including a stator 165 made of an insulator and a plurality of electrodes 164 embedded therein is provided. The plurality of electrodes (hereinafter, referred to as drive electrodes) 16
Numeral 4 is a strip that is elongated in the axial direction of the base roller 161. Adjacent electrodes are connected to any of the first to third electrode terminals 164a, 164b, 164c different from each other, and three driving electrodes are connected. An electrode group is formed. The pitch of the drive electrodes 164 in the circumferential direction of the developing roller 161 may be set to, for example, about 10 to 20 μm so that toner particles having a diameter of about 10 μm adhere to one drive electrode 164 in a line. (Refer to FIG. 3).
A plurality of rows of toner particles may be attached to one drive electrode. And these electrode terminals 164
By applying a voltage to a, 164b, and 164c as described later, a driving force is generated by the interaction between the charge of the toner and the charge of the drive electrode 164, and the toner is transported.

【0010】トナーホッパー内には、上記帯電ローラ1
62によって例えば正極性(+)に摩擦帯電される黒ト
ナーが収容されている。このトナーは後述するように所
定の抵抗を有することが必要である。そして、トナーエ
ンド検知はアジテータ163の回転トルクを検出し、該
回転トルクが所定以下に低下したことによりトナーが現
像装置16内に無くなりトナーエンドになったと見なす
ことにより行い、トナーエンドを検知したときは図示し
ていない例えば操作部のトナーエンド表示を点灯させて
ユーザーにトナーエンドを知らせる。
In the toner hopper, the charging roller 1 is provided.
For example, black toner that is frictionally charged to a positive polarity (+) by 62 is stored. This toner needs to have a predetermined resistance as described later. The toner end detection is performed by detecting the rotation torque of the agitator 163, and assuming that the toner has disappeared in the developing device 16 due to the rotation torque having decreased to a predetermined value or less, and the toner end has been detected. For example, a not-shown toner end indicator on the operation unit is turned on to notify the user of the toner end.

【0011】図3を用いて上記静電アクチュエータ部材
により、例えば、該静電アクチュエータ部材上を右方向
にトナーを搬送する動作原理について説明する。図3
(a)のように、いずれの電極端子164a,164
b,164cにも電圧をかけていない状態では、駆動電
極164には電荷は存在しない。一方、トナーは帯電ロ
ーラ162によって摩擦帯電し、+の帯電を起こしてい
るが、固定子側には電荷がないので駆動電極164によ
っては何ら支配されず、トナーの搬送は行われない状態
である。このとき、トナーは現像ローラ161周辺に浮
遊もしくは何らかの力によって固定子上に付着してい
る。この状態から、図3(b)に示すように、第1電極
端子164aに正電圧、第2電極端子164bに負電
圧、第3電極端子164cに0Vを印加する。すると、
トナーは、その帯電極性と逆の極性の電圧が印加されて
いる駆動電極に引きつけられる。つまり、−Vが印加さ
れている駆動電極164上の現像ローラ表面に+トナー
が付着する。このとき、トナーと同極性である+Vの電
圧が印加されている駆動電極164及び印加電圧をかけ
ない駆動電極164上にはトナーが引き付けられること
はない。次に、各印加電圧を図3(c)のように、付着
しているトナーの下方にある第2駆動電極群にトナーと
同極性である+Vを、該第2駆動電極のトナー搬送方向
(この例では右側)隣りである第3電極群にトナーと逆
極性である−Vを、そして、該第2駆動電極のトナー搬
送方向とは逆隣りである第1駆動電極群にトナーと同極
性である+Vを印加するように切り替える。これによ
り、トナーの電荷とその直下の駆動電極の電荷とが同極
性となるために、反発力が発生してトナーに対し浮上力
が発生し、トナー搬送方向の第3の駆動電極群は0から
−Vと変化してトナーと同極性になっているので、該第
3駆動電極群の電荷はその左上のトナーを吸引し、又、
トナー搬送方向と逆の第1駆動電極群の電荷はトナーと
同極性になっているので、その右上のトナーを反発し
て、トナーには右方向の駆動力が発生する。浮上力によ
りトナーと現像ローラ表面との摩擦が減少し、電荷によ
る駆動力によりトナーは駆動電極1ピッチ程度移動す
る。次に、このトナーの反発と駆動を行うパターンの電
圧(図3(c)、図3(d))を、1つずらす為に、図
3(e)及び(f)のように各印加電圧を切り替える。
以降、同様にして、駆動電極を1つずつずらしながら印
加することにより、トナーを続けて動かす。ここで、以
上の図3(b)から図3(f)まで、及び、その後にお
ける、各駆動電極群への印加電圧の切り替えについて整
理すると、表1のようになる。同表中のステップに図
3(b)が、ステップに図3(c)及び(d)が、ス
テップに図3(e)及び(f)が対応する。ステップ
は、第1〜第3駆動電極群のそれぞれに+V、−V、
+Vが印加され、トナーの反発と駆動を行うパターンの
電圧がステップからトナー搬送方向である右側に1つ
ずれたものである。以降、ステップ〜を繰り返すこ
とによって、トナーの反発と駆動を行うパターンの電圧
を、1つずつずらしていく。
Referring to FIG. 3, a description will be given of the principle of operation in which toner is conveyed by the electrostatic actuator member, for example, rightward on the electrostatic actuator member. FIG.
As shown in (a), any of the electrode terminals 164a, 164
When no voltage is applied to b and 164c, there is no charge in the drive electrode 164. On the other hand, although the toner is frictionally charged by the charging roller 162 and is positively charged, the toner is not controlled at all by the drive electrode 164 because there is no charge on the stator side, and the toner is not conveyed. . At this time, the toner floats around the developing roller 161 or adheres to the stator by some force. From this state, as shown in FIG. 3B, a positive voltage is applied to the first electrode terminal 164a, a negative voltage is applied to the second electrode terminal 164b, and 0 V is applied to the third electrode terminal 164c. Then
The toner is attracted to the drive electrode to which a voltage having a polarity opposite to the charging polarity is applied. That is, + toner adheres to the surface of the developing roller on the drive electrode 164 to which -V is applied. At this time, the toner is not attracted to the drive electrode 164 to which the voltage of + V having the same polarity as the toner is applied and the drive electrode 164 to which no applied voltage is applied. Next, as shown in FIG. 3C, + V, which is the same polarity as the toner, is applied to the second drive electrode group below the attached toner by applying the respective applied voltages to the toner in the toner transport direction ( In this example, on the right side, the adjacent third electrode group has -V, which is opposite in polarity to the toner, and the first drive electrode group, which is opposite to the toner transport direction of the second drive electrode, has the same polarity as the toner. Is switched so as to apply + V. As a result, since the charge of the toner and the charge of the drive electrode immediately below the toner have the same polarity, a repulsive force is generated, a floating force is generated for the toner, and the third drive electrode group in the toner transport direction is set to 0. To -V and have the same polarity as the toner, the electric charge of the third drive electrode group attracts the toner at the upper left, and
Since the charge of the first drive electrode group opposite to the toner transport direction has the same polarity as the toner, it repels the toner on the upper right, and generates a rightward driving force on the toner. The friction between the toner and the surface of the developing roller is reduced by the floating force, and the toner moves about one pitch of the drive electrode by the drive force due to the electric charge. Next, in order to shift the voltage (FIGS. 3 (c) and 3 (d)) of the pattern for repelling and driving the toner by one, as shown in FIGS. Switch.
Thereafter, similarly, the toner is continuously moved by applying the driving electrodes one by one while shifting them one by one. Here, Table 1 summarizes the switching of the voltage applied to each drive electrode group from FIG. 3B to FIG. 3F and thereafter. 3B corresponds to the steps in the table, FIGS. 3C and 3D correspond to the steps, and FIGS. 3E and 3F correspond to the steps. The steps are + V, -V, and -V for each of the first to third drive electrode groups.
+ V is applied, and the voltage of the pattern for repelling and driving the toner is shifted from the step by one to the right in the toner transport direction. Thereafter, by repeating the steps (1) to (4), the voltage of the pattern for repelling and driving the toner is shifted one by one.

【表1】 なお、例えば図3(c)(ステップ)で、第3の駆動
電極群への印加電圧を正にし、且つ、第1の駆動電極群
を負にすれば逆方向に駆動できる。
[Table 1] For example, in FIG. 3C (step), if the voltage applied to the third drive electrode group is made positive and the first drive electrode group is made negative, the drive can be performed in the opposite direction.

【0012】ここで、本実施例のトナーとしては、摩擦
帯電できるものであれば、高抵抗、中抵抗の何れのトナ
ーも使用できる。但し、中抵抗のトナーの場合には、駆
動電極上方の現像ローラ表面に付着した状態で、該駆動
電極への印加電圧の極性を切り替えるた瞬間に、切り替
え後の駆動電極の電荷によって瞬時にトナーの摩擦帯電
極性と逆極性の電荷がトナー下部に誘導されると、これ
が駆動電極の電荷で吸引されて充分な反発力を得られ無
くなる恐れがある。従って、駆動電極への印加電圧極性
の切り替え時に充分な反発力が得られる程度の抵抗を備
えたものを用いる。
Here, as the toner of this embodiment, any toner having a high resistance and a medium resistance can be used as long as it can be frictionally charged. However, in the case of a medium-resistance toner, the toner is instantaneously charged by the charge of the drive electrode after switching when the polarity of the voltage applied to the drive electrode is switched while the toner is attached to the surface of the developing roller above the drive electrode. If a charge having a polarity opposite to that of the triboelectric charge is guided to the lower portion of the toner, the charge may be attracted by the charge of the drive electrode and a sufficient repulsive force may not be obtained. Therefore, a resistor having such a resistance that a sufficient repulsive force can be obtained when the polarity of the voltage applied to the drive electrode is switched is used.

【0013】以上の構成において、トナーホッパー内の
トナーはアジテータ163によって帯電ローラ162に
搬送され、帯電ローラ162で所定の極性を帯電された
後、現像ローラ161表面に搬送される。現像ローラ1
61上のトナーは静電アクチュエータにより搬送され、
感光体ドラム1との対向部に至り、感光体ドラム1上の
静電潜像に付着してこれを顕像化する。感光体ドラム1
に付着しなかったトナーは再び現像装置内に戻り、帯電
ローラ162によって現像ローラ162上から除去され
る。
In the above configuration, the toner in the toner hopper is transported to the charging roller 162 by the agitator 163, charged to a predetermined polarity by the charging roller 162, and then transported to the surface of the developing roller 161. Developing roller 1
The toner on 61 is transported by an electrostatic actuator,
The photosensitive drum 1 reaches a portion facing the photosensitive drum 1 and adheres to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 to visualize the electrostatic latent image. Photoconductor drum 1
The toner that has not adhered to the developing device returns to the inside of the developing device, and is removed from the developing roller 162 by the charging roller 162.

【0014】そして、本実施例においては、複数の駆動
電極164を3つの駆動電極群に分けて、トナーをこの
3つの駆動電極群のうちの1つの駆動電極群によって吸
引することによって現像ローラ161周面に担持してい
る。つまり、並んで配置されている3つの駆動電極に対
して1つのトナーが割り当てられることになる。従っ
て、感光体上の潜像に充分なトナーを供給してむらの無
い現像を行う為に、現像ローラ161の周面にほとんど
隙間が無いようにトナーを担持させるための必要充分条
件は、図4に示すように並んで配置されている3つの駆
動電極全体の駆動電極間距離を含めた所要幅が、トナー
1個の粒径にほぼ等しくなるようにすることである。こ
れよりも配置ピッチPが大きくなるとトナー粒子間に隙
間が生じ、逆に、これよりも配置ピッチPが小さいと、
トナーの一層に着目した場合に明らかなように、現像ロ
ーラ161周面に隙間無くトナーが付着することができ
ず、現像ローラ161表面から浮き上ってしまうトナー
が生じて、上記のトナー搬送原理に基づくスムーズなト
ナー搬送が出来なくなってしまう。そこで、本発明にお
いては、図4に示すように並んで配置されている3つの
駆動電極全体の駆動電極間距離を含めた所要幅が、トナ
ー1個の粒径にほぼ等しくなるように、駆動電極164
の配置ピッチPをトナー粒径のほぼ3分の1に設定す
る。
In the present embodiment, the plurality of drive electrodes 164 are divided into three drive electrode groups, and toner is attracted by one of the three drive electrode groups to thereby develop the developing roller 161. It is carried on the peripheral surface. That is, one toner is allocated to the three drive electrodes arranged side by side. Therefore, in order to supply a sufficient amount of toner to the latent image on the photoreceptor and perform uniform development, the necessary and sufficient conditions for carrying the toner so that there is almost no gap on the peripheral surface of the developing roller 161 are as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the required width including the distance between the drive electrodes of all three drive electrodes arranged side by side is to be substantially equal to the particle size of one toner. If the arrangement pitch P is larger than this, a gap is generated between the toner particles. Conversely, if the arrangement pitch P is smaller than this,
As is clear when focusing on one layer of the toner, the toner cannot adhere to the peripheral surface of the developing roller 161 without a gap, and the toner that floats from the surface of the developing roller 161 is generated. Smooth toner conveyance based on the image cannot be performed. Therefore, in the present invention, the drive width is set so that the required width including the distance between the drive electrodes of all three drive electrodes arranged side by side as shown in FIG. 4 is substantially equal to the particle size of one toner. Electrode 164
Is set to approximately one third of the toner particle size.

【0015】以上、本実施例においては、上記静電アク
チュエータの原理を用いてトナーを現像ローラ161を
廻す事なく搬送するので、現像ローラ161を回転させ
る場合のような擦れる部分がなく、このような擦れる部
分でトナーにストレスが掛かってトナー固着をおこすよ
うなことも無い。また、現像ローラ161が回転しない
ので、渦電流の発生によるトルクの増大がなく、また熱
の発生が抑えられるので現像装置内のトナーが溶解する
こともない。
As described above, in the present embodiment, the toner is conveyed without rotating the developing roller 161 by using the principle of the electrostatic actuator. Therefore, there is no rubbing portion unlike the case where the developing roller 161 is rotated. There is no possibility that stress is applied to the toner in the rubbing part and the toner is fixed. Further, since the developing roller 161 does not rotate, the torque does not increase due to the generation of the eddy current, and the generation of heat is suppressed, so that the toner in the developing device does not melt.

【0016】尚、上記実施例においては、トナーを摩擦
帯電させて使用したが、トナーを摩擦帯電させずにトナ
ー搬送を行うことも出来る。この場合には、図3(b)
の状態で、トナー下部に駆動電極の印加電圧極性と逆極
性の電荷が誘導された後に、図3(c)のように各印加
電極への電圧を切り替えてトナー下部の誘導電荷との間
に反発力を発生させて、上記実施例と同様にしてトナー
を移動させる。この場合にも、該駆動電極への印加電圧
の極性を切り替えるた瞬間に、切り替え後の駆動電極の
電荷によって瞬時にトナーの摩擦帯電極性と逆極性の電
荷がトナー下部に誘導されると、これが駆動電極の電荷
で吸引されて充分な反発力を得られ無くなる恐れがある
ので、駆動電極への印加電圧極性の切り替え時に充分な
反発力が得られる程度の抵抗を備えたものを用いる。
In the above-described embodiment, the toner is used by frictionally charging the toner. However, the toner can be conveyed without frictionally charging the toner. In this case, FIG.
After the electric charge having the polarity opposite to the polarity of the applied voltage of the drive electrode is induced in the lower part of the toner in the state of (1), the voltage to each applied electrode is switched as shown in FIG. A repulsive force is generated to move the toner in the same manner as in the above embodiment. Also in this case, at the moment when the polarity of the voltage applied to the drive electrode is switched, the charge of the drive electrode after the switch instantaneously induces a charge having a polarity opposite to the triboelectric charge polarity of the toner to the lower portion of the toner. Since there is a possibility that a sufficient repulsive force may not be obtained by being attracted by the electric charge of the drive electrode, a resistor having a resistance enough to obtain a sufficient repulsive force when switching the polarity of the voltage applied to the drive electrode is used.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上本発明によれば、現像装置の現像剤
搬送手段として静電アクチュエータ部材を用い、これに
より、現像剤担持体を回転させる事なく静電潜像担持体
にトナーを供給するので、現像装置内でのトナー固着は
なくなり、トルクの低減も図ることができる。また、従
来の現像剤担持体のように回転する部材の軸受けを介し
て電圧を印加することによる現像バイアス電圧の印加不
良という不具合も発生しない。また、この複数の電極を
トナー搬送方向においてトナー粒径の3分の1のピッチ
で配置し、これにより、静電アクチュエータ表面にほぼ
隙間無くトナーを担持するようにしたので、現像領域に
おけるトナー搬送速度を潜像担持体表面の移動速度と同
程度に設定しても充分な量のトナーを静電潜像担持体に
供給して充分な画像濃度を得ることができる。
As described above, according to the present invention, an electrostatic actuator member is used as a developer conveying means of a developing device, whereby toner is supplied to an electrostatic latent image carrier without rotating the developer carrier. Therefore, the toner is not fixed in the developing device, and the torque can be reduced. In addition, there is no problem that a voltage is applied via a bearing of a rotating member like a conventional developer carrier, resulting in a defective application of a developing bias voltage. Further, since the plurality of electrodes are arranged at a pitch of one third of the toner particle diameter in the toner conveying direction, and the toner is carried on the surface of the electrostatic actuator with almost no gap, the toner conveying in the developing area is performed. Even if the speed is set to be substantially the same as the moving speed of the surface of the latent image carrier, a sufficient amount of toner can be supplied to the electrostatic latent image carrier to obtain a sufficient image density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略構
成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の画像形成装置の現像装置の構成概略図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a developing device of the image forming apparatus of FIG. 1;

【図3】(a)乃至(f)はトナー搬送動作原理の説明
図。
FIGS. 3A to 3F are explanatory diagrams of the principle of toner transport operation.

【図4】同現像装置の静電アクチュエータの駆動電極配
置の説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a drive electrode arrangement of an electrostatic actuator of the developing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム , 16 現
像装置 161 現像ローラ , 162 帯
電ローラ 163 アジテーター , 164 駆
動電極 165 固定子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 photoreceptor drum, 16 developing device 161 developing roller, 162 charging roller 163 agitator, 164 drive electrode 165 stator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 知司 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平3−21967(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tomoji Ishikawa 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A-3-21967 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】潜像担持体上の潜像を現像するためのトナ
ーを備えた現像装置を有する画像形成装置において、該潜像担持体との対向部である現像領域に現像に使用す
るトナーを搬送する該現像装置の トナー搬送手段とし
て、隣合う3つの電極同士が順次互いに異なる第1乃至
第3の電極端子に接続さて第1乃至3の駆動電極群を成
す複数の電極をトナーの粒経の3分の1のピッチで搬送
方向に並べて配置した静電アクチュエータ部材を用い 該第1乃至第3の電極端子に、一つはトナーと逆極性で
他の2つはトナーと同極性なるパターンの電圧を、該逆
極性になる電極が第1乃至第3の電極で1つずつずれる
ように切り替えながら印加する ことを特徴とする画像形
成装置。
1. A toner for developing a latent image on a latent image carrier.
In an image forming apparatus having a developing device provided with a developing device , a developing region, which is a portion facing the latent image carrier, is used for development.
As the toner conveying means of the developing device for conveying the toner, three adjacent electrodes are sequentially different from each other in first to
The first to third drive electrode groups are formed by being connected to the third electrode terminal.
Multiple electrodes at a pitch of 1/3 of the particle size of the toner
Using the electrostatic actuator member disposed side by side in a direction, to the first to third electrode terminal, one toner and opposite polarity
The other two apply a voltage of a pattern having the same polarity as the toner,
The electrodes to be polarized are shifted one by one in the first to third electrodes
The image forming apparatus is characterized in that the voltage is applied while switching .
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