JP4335201B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、トナーとキャリアとが混合された現像剤を磁気ロールの周面に付着させてトナーを帯電させ、当該帯電したトナーを現像ロール上に移動させることにより現像ロールの周面に付着させ、現像ロールの周面からトナーを感光体ドラムの周面に移動させることにより、当該感光体ドラムの周面に形成された静電潜像を現像するいわゆるハイブリッド方式の現像装置に関する。そして、このような現像装置を用いる複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びそれらの複合機などの画像形成装置に関する。   In the present invention, a developer in which a toner and a carrier are mixed is attached to the peripheral surface of a magnetic roll to charge the toner, and the charged toner is moved onto the developing roll to be attached to the peripheral surface of the developing roll. The present invention relates to a so-called hybrid developing device that develops an electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum by moving toner from the peripheral surface of the developing roll to the peripheral surface of the photosensitive drum. The present invention also relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a composite machine using such a developing device.

図6は、背景技術に係る現像装置の概略構成を示す構成図である。図6に示す現像装置は、いわゆるハイブリッド方式の現像装置であり、磁気を帯びた円筒状の磁気ロール101と、磁気ロール101と対向配置された円筒状の現像ロール102と、周面に感光体を備えた円筒状の感光体ドラム103とを備えている。そして、図略の帯電装置によって、感光体ドラム103の周面が帯電され、図略の露光装置によって露光されることによって、感光体ドラム103の周面に静電潜像が形成されるようになっている。   FIG. 6 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a developing device according to the background art. The developing device shown in FIG. 6 is a so-called hybrid developing device, a magnetic cylindrical magnetic roll 101, a cylindrical developing roll 102 disposed opposite to the magnetic roll 101, and a photosensitive member on the peripheral surface. And a cylindrical photosensitive drum 103 having the above structure. Then, the peripheral surface of the photosensitive drum 103 is charged by a charging device (not shown), and exposed by an exposure device (not shown) so that an electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 103. It has become.

また、磁気ロール101の周面には、図略のトナー容器から磁性体により構成されたキャリアとトナーとが混合された現像剤が供給され、磁気ロール101の周面に帯電された現像剤が付着される。そして、磁気ロール101、現像ロール102、及び感光体ドラム103を回転させ、さらに図7に示すように、磁気ロール101と現像ロール102とに高電圧を印加することにより、磁気ロール101から帯電したトナーを飛翔させて現像ロール102の周面に帯電したトナーを層状に付着させ、さらに現像ロール102から感光体ドラム103へ帯電したトナーを飛翔させることにより、感光体ドラム103の周面に形成された静電潜像をトナーで現像するようになっている。   Further, a developer in which a carrier made of a magnetic material and a toner are mixed is supplied to the peripheral surface of the magnetic roll 101 from a toner container (not shown), and the charged developer is supplied to the peripheral surface of the magnetic roll 101. To be attached. Then, the magnetic roll 101, the developing roll 102, and the photosensitive drum 103 were rotated, and as shown in FIG. 7, the magnetic roll 101 was charged by applying a high voltage to the magnetic roll 101 and the developing roll 102. Formed on the peripheral surface of the photoconductive drum 103 by causing toner to fly and causing the charged toner to adhere to the peripheral surface of the developing roll 102 in a layered manner and then causing the charged toner to fly from the developing roll 102 to the photoconductive drum 103. The electrostatic latent image is developed with toner.

そして、このような現像装置を用いた画像形成装置は、感光体ドラム103の周面に形成されたトナー像を記録紙に転写し、加熱、定着することにより、記録紙上に画像形成を行うようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2005−55837号公報
An image forming apparatus using such a developing device performs image formation on the recording paper by transferring the toner image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 103 onto the recording paper, heating, and fixing. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2005-55837 A

ところで、上述のような現像装置では、感光体ドラム103の周面に形成された静電潜像の現像を開始、すなわち磁気ロール101及び現像ロール102への電圧印加を開始した際に、磁気ロール101と対向していた現像ロール102の周面位置104と、感光体ドラム103と対向していた現像ロール102の周面位置105との間の周面106に付着されていたトナーが、周面位置104が現像ロール102の回転に伴い感光体ドラム103との対向位置に移動するまでの間、感光体ドラム103に供給されて現像に用いられることとなる。   By the way, in the developing device as described above, when the development of the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 103 is started, that is, when voltage application to the magnetic roll 101 and the developing roll 102 is started, the magnetic roll The toner adhering to the peripheral surface 106 between the peripheral surface position 104 of the developing roll 102 facing the 101 and the peripheral surface position 105 of the developing roll 102 facing the photosensitive drum 103 is The position 104 is supplied to the photosensitive drum 103 and used for development until the position 104 moves to a position facing the photosensitive drum 103 as the developing roll 102 rotates.

そうすると、周面106に付着されていたトナーは、現像の開始後に磁気ロール101から現像ロール102へ供給されたものではなく、例えば前回の画像形成時に現像ロール102の周面に付着されたトナーとなる。そのため周面106に付着されていたトナーは、長時間現像ロール102の周面に付着されていた結果、付着強度が強固となり、現像ロール102における周面106から感光体ドラム103へのトナー供給量が減少し、現像開始直後(図7における矢示107)の画像濃度が薄くなってしまう場合があるという不都合があった。   Then, the toner attached to the peripheral surface 106 is not supplied from the magnetic roll 101 to the developing roll 102 after the start of development. For example, the toner attached to the peripheral surface of the developing roll 102 during the previous image formation Become. For this reason, the toner adhered to the peripheral surface 106 has been adhered to the peripheral surface of the developing roll 102 for a long time. As a result, the adhesion strength becomes strong, and the toner supply amount from the peripheral surface 106 of the developing roll 102 to the photosensitive drum 103 is increased. And the image density immediately after the start of development (arrow 107 in FIG. 7) may become inconvenient.

また、例えば、前回の画像形成後に、現像ロール102の周面に付着しているトナーを除去することにより、現像ロール102の周面106にトナーが強固に付着することを防止することも考えられるが、この場合には、画像形成開始時には現像ロール102の周面106にはトナーが付着していないか、又は微量のトナーしか付着していない状態となっているため、画像形成開始直後において感光体ドラム103へトナーが供給されないか、あるいはトナー供給量が極めて少なくなる結果、画像が形成されないか、あるいは画像濃度が極めて薄くなってしまう場合があるという不都合があった。   Further, for example, it may be possible to prevent the toner from firmly adhering to the peripheral surface 106 of the developing roll 102 by removing the toner adhering to the peripheral surface of the developing roll 102 after the previous image formation. However, in this case, at the start of image formation, toner is not attached to the peripheral surface 106 of the developing roll 102 or only a small amount of toner is attached. As a result of the toner not being supplied to the body drum 103 or the toner supply amount becoming extremely small, there is a problem that an image is not formed or the image density becomes extremely thin.

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、ハイブリッド方式の現像装置において、画像形成開始直後において感光体ドラムへのトナー供給量が減少することを低減することができる現像装置を提供することを目的とする。そして、このような現像装置を用いて、画像形成開始直後において画像濃度が薄くなることを低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a hybrid developing device, a developing device capable of reducing a decrease in the amount of toner supplied to the photosensitive drum immediately after the start of image formation. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus that can reduce the decrease in image density immediately after the start of image formation using such a developing device.

上述の目的を達成するために、本発明の第1の手段に係る現像装置は、トナーとキャリアとが混合された現像剤を磁気ロールの周面に付着させると共に前記トナーを帯電させ、当該帯電したトナーを当該磁気ロールから現像ロール上に飛翔させることにより前記現像ロールの周面に付着させ、当該現像ロールの周面から前記トナーを感光体ドラムの周面に飛翔させることにより、当該感光体ドラムの周面に形成された静電潜像を現像する現像装置において、前記磁気ロールと前記感光体ドラムとは、それぞれ前記現像ロールと対向配置されており、前記現像ロールを回転させる回転駆動部と、前記磁気ロールから前記トナーを前記現像ロール上に飛翔させるべく前記磁気ロールに第1の電圧を印加する第1の電圧印加部と、前記第1の電圧印加部により前記第1の電圧が印加された後、前記現像ロールの周面から前記トナーを感光体ドラムの周面に飛翔させるべく前記現像ロールに第2の電圧を印加する第2の電圧印加部とを備える。   In order to achieve the above-described object, the developing device according to the first means of the present invention causes a developer in which toner and a carrier are mixed to adhere to the peripheral surface of the magnetic roll and charges the toner. The toner is caused to fly from the magnetic roll onto the developing roll to adhere to the peripheral surface of the developing roll, and from the peripheral surface of the developing roll, the toner is allowed to fly to the peripheral surface of the photosensitive drum, thereby In the developing device that develops the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the drum, the magnetic roll and the photosensitive drum are disposed to face the developing roll, respectively, and a rotation driving unit that rotates the developing roll A first voltage applying unit that applies a first voltage to the magnetic roll so as to cause the toner to fly from the magnetic roll onto the developing roll; A second voltage applying unit that applies a second voltage to the developing roll so as to cause the toner to fly from the peripheral surface of the developing roll to the peripheral surface of the photosensitive drum after the first voltage is applied by the unit; With.

この構成によれば、第1の電圧印加部によって磁気ロールに第1の電圧が印加されることにより帯電されたトナーが現像ロール上に飛翔する。その後、第2の電圧印加部によって現像ロールに第2の電圧が印加されることにより帯電されたトナーが感光体ドラムの周面に飛翔され、当該感光体ドラムの周面に形成された静電潜像が現像されるので、第1の電圧印加部による磁気ロールへの第1の電圧の印加前から現像ロールの周面に強固に付着しているトナーが現像に用いられることを低減することができるので、強固に付着しているトナーによって現像ロールから感光体ドラムへのトナー供給量が減少して現像開始直後の画像濃度が薄くなることを低減することができる。   According to this configuration, the toner charged by applying the first voltage to the magnetic roll by the first voltage applying unit flies onto the developing roll. Thereafter, the toner charged by applying the second voltage to the developing roll by the second voltage applying unit is ejected to the peripheral surface of the photosensitive drum, and the electrostatic formed on the peripheral surface of the photosensitive drum. Since the latent image is developed, it is possible to reduce the use of toner that is firmly attached to the peripheral surface of the developing roll before the first voltage is applied to the magnetic roll by the first voltage applying unit. Therefore, it is possible to reduce a decrease in the image density immediately after the start of development due to a decrease in the amount of toner supplied from the developing roll to the photosensitive drum due to the toner adhering firmly.

また、上述の現像装置において、前記第2の電圧印加部は、前記第1の電圧印加部による前記第1の電圧の印加が開始された際における前記磁気ロールとの対向位置にあった前記現像ロールの周面位置が、前記感光体ドラムとの対向位置まで移動した以後に前記現像ロールへの前記第2の電圧の印加を行うものである。   Further, in the above developing device, the second voltage application unit is located at a position facing the magnetic roll when application of the first voltage by the first voltage application unit is started. The second voltage is applied to the developing roll after the peripheral surface position of the roll has moved to a position facing the photosensitive drum.

この構成によれば、第2の電圧印加部によって、第1の電圧印加部による第1の電圧の印加が開始された際における磁気ロールとの対向位置にあった現像ロールの周面位置、すなわち新たに磁気ロールからトナーが供給された現像ロールの周面位置が、感光体ドラムとの対向位置まで移動した以後に現像ロールへの第2の電圧の印加、すなわち現像ロールから感光体ドラムへのトナーの供給が行われるので、第1の電圧印加部による磁気ロールへの第1の電圧の印加前から現像ロールの周面に強固に付着しているトナーが現像に用いられることを低減することができ、強固に付着しているトナーによって現像ロールから感光体ドラムへのトナー供給量が減少して現像開始直後の画像濃度が薄くなることを低減することができる。   According to this configuration, the peripheral surface position of the developing roll at the position facing the magnetic roll when the second voltage application unit starts applying the first voltage by the first voltage application unit, that is, After the peripheral surface position of the developing roll to which toner is newly supplied from the magnetic roll has moved to the position facing the photosensitive drum, the second voltage is applied to the developing roll, that is, from the developing roll to the photosensitive drum. Since the toner is supplied, it is possible to reduce the use of the toner that is firmly attached to the peripheral surface of the developing roll before the application of the first voltage to the magnetic roll by the first voltage applying unit for the development. Thus, it is possible to reduce the decrease in the image density immediately after the start of development due to a decrease in the amount of toner supplied from the developing roll to the photosensitive drum due to the firmly adhered toner.

また、上述の現像装置において、前記第2の電圧印加部は、前記第1の電圧印加部による前記第1の電圧の印加が開始されてから、少なくとも前記現像ロールが前記回転駆動部によって回転されることにより、前記現像ロールの周面における前記磁気ロールとの対向位置が前記感光体ドラムとの対向位置まで移動する時間の経過時以後に、前記現像ロールへの前記第2の電圧の印加を行うものである。   In the developing device described above, the second voltage application unit may rotate at least the developing roll by the rotation driving unit after the application of the first voltage by the first voltage application unit is started. Thus, the second voltage is applied to the developing roll after the elapse of time when the position facing the magnetic roll on the peripheral surface of the developing roll moves to the position facing the photosensitive drum. Is what you do.

この構成によれば、第1の電圧印加部による第1の電圧の印加が開始され、すなわち磁気ロールから現像ロールへのトナー供給が開始されてから、少なくとも現像ロールが回転駆動部によって回転されることにより、現像ロールの周面における磁気ロールとの対向位置が感光体ドラムとの対向位置まで移動する時間の経過時以後に、現像ロールへの第2の電圧の印加が行われるので、第1の電圧印加部による第1の電圧の印加が開始された際における磁気ロールとの対向位置にあった現像ロールの周面位置が、感光体ドラムとの対向位置まで移動した後に現像ロールへの第2の電圧の印加を行うことができる。   According to this configuration, at least the developing roll is rotated by the rotation driving unit after the application of the first voltage by the first voltage applying unit is started, that is, the toner supply from the magnetic roll to the developing roll is started. As a result, the second voltage is applied to the developing roll after the elapse of the time when the position facing the magnetic roll on the peripheral surface of the developing roll moves to the position facing the photosensitive drum. After the peripheral surface position of the developing roll at the position facing the magnetic roll at the start of application of the first voltage by the voltage applying unit of the first moving to the position facing the photoconductive drum, the first application to the developing roll is performed. 2 can be applied.

また、上述の現像装置において、前記第1の電圧印加部は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を、前記第1の電圧として出力する。   In the developing device described above, the first voltage application unit outputs a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage as the first voltage.

この構成によれば、第1の電圧印加部によって直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が、第1の電圧として磁気ロールに印加されるので、瞬時に所定のトナー量を現像ローラへ転移(飛翔)させることができる。   According to this configuration, the voltage obtained by superimposing the AC voltage on the DC voltage by the first voltage application unit is applied to the magnetic roll as the first voltage, so that a predetermined amount of toner is instantaneously transferred (flighted) to the developing roller. ).

また、上述の現像装置において、前記第2の電圧印加部は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を、前記第2の電圧として出力する。   In the developing device described above, the second voltage application unit outputs a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage as the second voltage.

この構成によれば、第2の電圧印加部によって直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が、第2の電圧として現像ロールに印加されるので、現像ロールに付着したトナーを活性化させて、感光体ドラムに形成された静電潜像に対する現像性を向上させることができる。   According to this configuration, the voltage obtained by superimposing the AC voltage on the DC voltage by the second voltage application unit is applied to the developing roll as the second voltage. Therefore, the toner adhering to the developing roll is activated and the photosensitive roll is activated. The developability of the electrostatic latent image formed on the body drum can be improved.

また、上述の現像装置において、第2の電圧印加部は、さらに、前記感光体ドラムの回転に伴い当該感光体ドラムの周面に形成された静電潜像の先頭位置が、前記現像ロールとの対向位置に達した際に、前記現像ロールに第2の電圧を印加する。   In the developing device described above, the second voltage application unit may further include a leading position of an electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum as the photosensitive drum rotates with the developing roll. When the counter position is reached, a second voltage is applied to the developing roll.

この構成によれば、第1の電圧印加部により第1の電圧が印加された後、又は第1の電圧印加部による第1の電圧の印加が開始された際における磁気ロールとの対向位置にあった現像ロールの周面位置が、感光体ドラムとの対向位置まで移動した後、又は第1の電圧印加部による第1の電圧の印加が開始された際における磁気ロールとの対向位置にあった現像ロールの周面位置が、感光体ドラムとの対向位置まで移動した後、さらに感光体ドラムの回転に伴い当該感光体ドラムの周面に形成された静電潜像の先頭位置が、現像ロールとの対向位置に達した際に、第2の電圧印加部によって現像ロールに第2の電圧が印加されるので、静電潜像の先頭から上述のように強固に付着しているトナーによって現像ロールから感光体ドラムへのトナー供給量が減少して現像開始直後の画像濃度が薄くなることを低減することができる。   According to this configuration, after the first voltage is applied by the first voltage application unit, or at the position facing the magnetic roll when the application of the first voltage by the first voltage application unit is started. The position of the peripheral surface of the developing roll that has been moved to the position facing the photosensitive drum or the position facing the magnetic roll when the application of the first voltage by the first voltage applying unit is started. After the peripheral surface position of the developing roller has moved to the position facing the photosensitive drum, the leading position of the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum is further developed with the rotation of the photosensitive drum. Since the second voltage is applied to the developing roll by the second voltage application unit when the position facing the roll is reached, the toner firmly adhered from the top of the electrostatic latent image as described above. Toner from developing roll to photosensitive drum It is possible to reduce the image density immediately after the start of development amount fed is decreased becomes thin.

そして、本発明の第2の手段に係る画像形成装置は、上述のいずれかに記載の現像装置によって感光体ドラム上に形成されたトナー像を、記録紙に転写することにより画像形成を行う。   The image forming apparatus according to the second means of the present invention forms an image by transferring the toner image formed on the photosensitive drum by the developing device described above to a recording sheet.

この構成によれば、上述のいずれかに記載の現像装置を用いて感光体ドラム上の静電潜像が現像され、感光体ドラム上に形成されたトナー像が記録紙に転写されて画像形成されるので、現像開始直後の画像濃度が薄くなることを低減することができる。   According to this configuration, the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed using the developing device described above, and the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to the recording paper to form an image. Therefore, it is possible to reduce the decrease in image density immediately after the start of development.

このような構成の現像装置は、第1の電圧印加部によって磁気ロールに第1の電圧が印加されることにより帯電されたトナーが現像ロール上に飛翔する。その後、第2の電圧印加部によって現像ロールに第2の電圧が印加されることにより帯電されたトナーが感光体ドラムの周面に飛翔され、当該感光体ドラムの周面に形成された静電潜像が現像されるので、第1の電圧印加部による磁気ロールへの第1の電圧の印加前から現像ロールの周面に強固に付着しているトナーが現像に用いられることを低減することができるので、強固に付着しているトナーによって現像ロールから感光体ドラムへのトナー供給量が減少して現像開始直後の画像濃度が薄くなることを低減することができる。   In the developing device having such a configuration, the toner charged when the first voltage is applied to the magnetic roll by the first voltage applying unit flies onto the developing roll. Thereafter, the toner charged by applying the second voltage to the developing roll by the second voltage applying unit is ejected to the peripheral surface of the photosensitive drum, and the electrostatic formed on the peripheral surface of the photosensitive drum. Since the latent image is developed, it is possible to reduce the use of toner that is firmly attached to the peripheral surface of the developing roll before the first voltage is applied to the magnetic roll by the first voltage applying unit. Therefore, it is possible to reduce a decrease in the image density immediately after the start of development due to a decrease in the amount of toner supplied from the developing roll to the photosensitive drum due to the toner adhering firmly.

そして、このような構成の画像形成装置は、現像ロールに強固に付着しているトナーによって現像ロールから感光体ドラムへのトナー供給量が減少して現像開始直後の画像濃度が薄くなることを低減することができる現像装置を用いて感光体ドラム上の静電潜像が現像され、感光体ドラム上に形成されたトナー像が記録紙に転写されて画像形成されるので、現像開始直後の画像濃度が薄くなることを低減することができる。   The image forming apparatus having such a configuration reduces a decrease in image density immediately after the start of development due to a decrease in the amount of toner supplied from the developing roll to the photosensitive drum due to the toner firmly adhered to the developing roll. The electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed using a developing device capable of developing, and the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to recording paper to form an image. It can reduce that a density | concentration becomes thin.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図1は、本発明の一実施形態に係る現像装置を用いた画像形成装置の内部構成を概略的に示した図である。図1に示す画像形成装置1は、タンデム型のカラープリンタであり、給紙カセット10と、給紙カセット10の上部に配設された転写搬送部20と、転写搬送部20の上部に配設された画像形成部30と、転写搬送部20の左側に配設された定着部40と、給紙カセット10にセットされた記録紙Pを転写搬送部20に導く第1の搬送路50と、定着部40によって定着処理が行なわれた記録紙Pを排出トレイ80に導く第2の搬送路60とを備えている。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a diagram schematically showing an internal configuration of an image forming apparatus using a developing device according to an embodiment of the present invention. An image forming apparatus 1 illustrated in FIG. 1 is a tandem type color printer, and is provided on a paper feed cassette 10, a transfer conveyance unit 20 provided on the top of the paper feed cassette 10, and an upper part of the transfer conveyance unit 20. The image forming unit 30, the fixing unit 40 disposed on the left side of the transfer conveyance unit 20, a first conveyance path 50 that guides the recording paper P set in the paper feed cassette 10 to the transfer conveyance unit 20, And a second transport path 60 that guides the recording paper P on which the fixing process has been performed by the fixing unit 40 to the discharge tray 80.

給紙カセット10は、内部に記録紙Pが収納され、収納された記録紙Pを図略の給紙ローラにより1枚ずつピックアップし、第1の搬送路50側に排出する。画像形成部30は、それぞれ、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、及びシアン(C)のトナー像を形成する画像形成部30K,30Y,30M,及び30Cを備えている。画像形成部30K〜30Cは同一構成であるため、画像形成部30Kのみ説明する。   The paper feed cassette 10 stores recording paper P therein, picks up the stored recording paper P one by one by a paper feed roller (not shown), and discharges it to the first transport path 50 side. The image forming unit 30 includes image forming units 30K, 30Y, 30M, and 30C that form toner images of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C), respectively. Since the image forming units 30K to 30C have the same configuration, only the image forming unit 30K will be described.

画像形成部30Kは、感光体ドラム31、帯電器32、露光装置33、現像装置34、及びクリーナ部35を備えている。感光体ドラム31は、円筒状の部材であり、図略のモータからの駆動力を受け、時計回りの方向(図示のA方向)に回転する。露光装置33は、発光ダイオード又はレーザダイオード等の光源を備え、帯電器32によって帯電された感光体ドラム31に対して、画像データに応じた光信号を照射し、画像データの静電潜像を形成する。現像装置34の上部には、ブラック(K)のトナーを収納すると共に現像装置34へKのトナーを供給するトナーボックス341が配設されている。   The image forming unit 30K includes a photosensitive drum 31, a charger 32, an exposure device 33, a developing device 34, and a cleaner unit 35. The photosensitive drum 31 is a cylindrical member, receives a driving force from a motor (not shown), and rotates in a clockwise direction (A direction in the drawing). The exposure device 33 includes a light source such as a light emitting diode or a laser diode, and irradiates the photosensitive drum 31 charged by the charger 32 with an optical signal corresponding to the image data, thereby generating an electrostatic latent image of the image data. Form. A toner box 341 for storing black (K) toner and supplying K toner to the developing device 34 is disposed above the developing device 34.

感光体ドラム31は、筒状のドラムの外周面に、感光材料が成膜されて構成されている。感光体ドラム31に用いられる感光材料としては、例えば正帯電有機感光体(正OPC)を用いることができる。感光材料として正帯電有機感光体を用いた場合、オゾンなどの発生が少なく帯電が安定しており、特に単層構造の正帯電有機感光体は長期にわたる使用により膜厚が変化した場合においても、感光特性に変化が少なく画質も安定するため、長寿命のシステムに適している。この他、感光材料としてはアモルファスシリコン感光体を用いてもよい。   The photosensitive drum 31 is formed by forming a photosensitive material on the outer peripheral surface of a cylindrical drum. As the photosensitive material used for the photosensitive drum 31, for example, a positively charged organic photosensitive member (positive OPC) can be used. When a positively charged organic photoconductor is used as the photosensitive material, there is little generation of ozone or the like, and the charging is stable.In particular, even when the film thickness of the positively charged organic photoconductor having a single layer structure changes due to long-term use, It is suitable for long-life systems because there is little change in photosensitive characteristics and image quality is stable. In addition, an amorphous silicon photoreceptor may be used as the photosensitive material.

また、感光体ドラム31における正帯電有機感光体の膜厚を、20μmから40μm程度に設定することにより、感光体ドラム31の長寿命化を図ることができる。正帯電有機感光体の膜厚を20μm未満とすると、使用による膜厚の減少により、膜厚が10μmに達すると絶縁破壊によって黒点の発生が増加する。また、正帯電有機感光体の膜厚を40μmを超えて厚くすると、感度が低下して画像低下の要因となる。   In addition, by setting the film thickness of the positively charged organic photoconductor on the photoconductor drum 31 to about 20 μm to 40 μm, the life of the photoconductor drum 31 can be extended. When the film thickness of the positively charged organic photoreceptor is less than 20 μm, the generation of black spots increases due to dielectric breakdown when the film thickness reaches 10 μm due to the decrease in the film thickness due to use. On the other hand, if the thickness of the positively charged organic photoconductor exceeds 40 μm, the sensitivity is lowered and the image is reduced.

帯電器32は、例えば感光体ドラム31の外周面に成膜された正帯電有機感光体を例えば400Vに帯電させる。露光装置33としては、半導体レーザーもしくはLED(Light Emitting Diode)を用いることができる。露光装置33の出力光としては、感光体ドラム31の感光材料が、正帯電有機感光体の場合は770nm付近の波長が好適であり、アモルファスシリコン感光体では685nm付近の波長が好適である。   For example, the charger 32 charges the positively charged organic photoreceptor formed on the outer peripheral surface of the photoreceptor drum 31 to, for example, 400V. As the exposure device 33, a semiconductor laser or an LED (Light Emitting Diode) can be used. As the output light of the exposure device 33, when the photosensitive material of the photosensitive drum 31 is a positively charged organic photosensitive member, a wavelength of about 770 nm is preferable, and for an amorphous silicon photosensitive member, a wavelength of about 685 nm is preferable.

そして、帯電器32によって感光体ドラム31の正帯電有機感光体を例えば400Vに帯電させた後、露光装置33により波長770nmのLED光によって露光すると、露光部分の電位は70V程度に設定される。これにより、露光装置33により露光された部分は電位が低下し、露光されない部分は電位が400Vのまま保持されるので、感光体ドラム31の外周面(正帯電有機感光体)に、露光装置33による露光に基づく静電潜像が形成される。   Then, after charging the positively charged organic photoconductor of the photoconductor drum 31 to 400 V by the charger 32, for example, when the exposure device 33 exposes the LED light with a wavelength of 770 nm, the potential of the exposed portion is set to about 70V. As a result, the potential of the portion exposed by the exposure device 33 is lowered, and the potential of the non-exposed portion is maintained at 400 V. Therefore, the exposure device 33 is placed on the outer peripheral surface (positively charged organic photoreceptor) of the photosensitive drum 31. An electrostatic latent image is formed based on the exposure by.

現像装置34は、磁気ロール11と、現像ロール12と、撹拌ミキサ342と、パドルミキサ343とを備えている。そして、撹拌ミキサ342及びパドルミキサ343は、トナーボックス341から供給されたトナーとキャリアとを混合、撹拌することにより帯電させ、磁気ロール11へ供給する。   The developing device 34 includes a magnetic roll 11, a developing roll 12, a stirring mixer 342, and a paddle mixer 343. The agitation mixer 342 and the paddle mixer 343 mix the toner supplied from the toner box 341 and the carrier and agitate them to charge them, and supply them to the magnetic roll 11.

キャリアは、体積固有抵抗が10Ωcmのフェライト材料にシリコーン樹脂被覆をし、飽和磁化が40emu/g、平均粒径35μmのフェライトキャリアを用いることができる。この場合、例えば平均粒度が50μmを超えるとキャリアのストレスが増大すると共に、トナー濃度を上げられず現像ロール12へのトナー供給量が減少する。キャリアとしては、マグネタイトキャリア、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライトなどを用いることができる。これらのキャリアをそのまま用いても良いが、適正な抵抗を上げない範囲で表面処理して用いることも可能である。 As the carrier, a ferrite carrier having a volume resistivity of 10 8 Ωcm and a silicone resin coating, a saturation magnetization of 40 emu / g, and an average particle diameter of 35 μm can be used. In this case, for example, when the average particle size exceeds 50 μm, the stress of the carrier increases and the toner supply amount to the developing roll 12 decreases because the toner concentration cannot be increased. As the carrier, a magnetite carrier, Mn ferrite, Mn-Mg ferrite, or the like can be used. These carriers may be used as they are, but it is also possible to use them after surface treatment within a range that does not increase the appropriate resistance.

また、本実施形態におけるトナーの混合割合は、キャリアおよびトナーの合計量に対しトナー5〜20重量%、好ましくは5〜15重量%である。トナーの混合割合が5重量%未満であると、トナー帯電量が高くなって十分な画像濃度が得られなくなり、20重量%を超えると十分な帯電量が得られなくなるため、トナーが現像器から飛散し画像形成装置内を汚染したり、画像上にトナーカブリが生じる場合がある。   In this embodiment, the mixing ratio of the toner is 5 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, based on the total amount of the carrier and the toner. If the mixing ratio of the toner is less than 5% by weight, the toner charge amount becomes high and a sufficient image density cannot be obtained, and if it exceeds 20% by weight, a sufficient charge amount cannot be obtained. The image forming apparatus may be scattered and contaminated, or toner fog may occur on the image.

図2は、磁気ロール11、現像ロール12、及び感光体ドラム31の構成の一例を詳細に示す構成図である。磁気ロール11は、内部に磁性体を有しており、撹拌ミキサ342及びパドルミキサ343によって混合、撹拌されたトナー13とキャリア14とからなる現像剤の供給を受けると、内部の磁性体に基づく磁力によって外周面にキャリア14を吸着して磁気ブラシ15を形成すると共にその磁気ブラシ15にトナー13を同伴させる。   FIG. 2 is a configuration diagram showing in detail an example of the configuration of the magnetic roll 11, the developing roll 12, and the photosensitive drum 31. The magnetic roll 11 has a magnetic body therein, and when supplied with a developer composed of the toner 13 and the carrier 14 mixed and stirred by the stirring mixer 342 and the paddle mixer 343, the magnetic roll 11 has a magnetic force based on the internal magnetic body. Thus, the carrier 14 is attracted to the outer peripheral surface to form the magnetic brush 15 and the magnetic brush 15 is accompanied by the toner 13.

また、図2において磁気ロール11は反時計回りに回転し、磁気ロール11の近傍に微少な間隔を有して配設された規制ブレード345によって、磁気ブラシ15の層厚が規制される。規制ブレード345と磁気ロール11との間隔は、例えば0.3mm〜1.5mmである。磁気ロール11と現像ロール12との間隔は、例えば0.2mm〜0.5mmで好ましくは0.3mm〜0.4mm程度である。   In FIG. 2, the magnetic roll 11 rotates counterclockwise, and the layer thickness of the magnetic brush 15 is regulated by a regulating blade 345 disposed in the vicinity of the magnetic roll 11 with a minute interval. The space | interval of the control blade 345 and the magnetic roll 11 is 0.3 mm-1.5 mm, for example. The distance between the magnetic roll 11 and the developing roll 12 is, for example, 0.2 mm to 0.5 mm, and preferably about 0.3 mm to 0.4 mm.

さらに、磁気ロール11には、直流電圧源16と交流電圧源17とが直列に接続されており、直流電圧源16から出力された直流電圧Vdc1に交流電圧源17から出力された交流電圧Vac1が重畳されて、印加される。そうすると、磁気ロール11と対向配置された現像ロール12の外周面にトナー13が飛翔して供給され、トナー層131が形成される。この場合、直流電圧源16と交流電圧源17との直列回路が第1の電圧印加部の一例に相当し、直流電圧Vdc1に交流電圧Vac1が重畳された電圧が第1の電圧の一例に相当している。   Further, a DC voltage source 16 and an AC voltage source 17 are connected in series to the magnetic roll 11, and the AC voltage Vac 1 output from the AC voltage source 17 is added to the DC voltage Vdc 1 output from the DC voltage source 16. Superimposed and applied. As a result, the toner 13 flies and is supplied to the outer peripheral surface of the developing roll 12 disposed so as to face the magnetic roll 11, thereby forming a toner layer 131. In this case, a series circuit of the DC voltage source 16 and the AC voltage source 17 corresponds to an example of the first voltage application unit, and a voltage in which the AC voltage Vac1 is superimposed on the DC voltage Vdc1 corresponds to an example of the first voltage. is doing.

トナー層131の厚さは、例えば50μm、好ましくは30μm〜70μmの厚さに設定される。この厚さは、トナー13の平均粒径を7μmとした場合にトナー13の5層から10層程度に相当する値である。   The thickness of the toner layer 131 is set to, for example, 50 μm, preferably 30 μm to 70 μm. This thickness is a value corresponding to about 5 to 10 layers of the toner 13 when the average particle size of the toner 13 is 7 μm.

直流電圧Vdc1は、例えば400Vとし、交流電圧Vac1は、P−Pが500Vで後述の交流電圧Vac2とは逆位相に設定することで、磁気ロール11から現像ロール12へのトナー供給性能の向上を図りつつ、未使用現像剤の現像ロール12から磁気ロール11への回収作用を、現像ロール12と感光体ドラム31とに悪影響を与えることなく増大することができる。   The DC voltage Vdc1 is set to 400 V, for example, and the AC voltage Vac1 is set to have a P-P of 500 V and a phase opposite to the AC voltage Vac2 described later, thereby improving the toner supply performance from the magnetic roll 11 to the developing roll 12. As shown, the collecting action of the unused developer from the developing roll 12 to the magnetic roll 11 can be increased without adversely affecting the developing roll 12 and the photosensitive drum 31.

現像ロール12は、スリーブが例えば導電性のアルミニウムから構成された筒状の回転体であり、例えば磁気ロール11と同じ方向であって感光体ドラム31とは逆方向となる反時計回りに回転するようになっている。スリーブの材質としては均一な導電体であればよく、SUS、導電性樹脂被覆等が適用できる。また、現像ロール12は、その外周面が感光体ドラム31の外周面(正帯電有機感光体)と約250μmの間隔を有するように配設されている。現像ロール12と感光体ドラム31との間隔は、例えば150μm〜400μmにすることができ、好ましくは200μm〜300μmである。現像ロール12と感光体ドラム31との間隔が150μmより狭いとカブリの要因になり、400μmより広いとトナー13を現像ロール12から感光体ドラム31に飛翔させることが困難になり、十分な画像濃度を得ることが出来ない。また、選択現像を発生させる要因になる。   The developing roll 12 is a cylindrical rotating body whose sleeve is made of, for example, conductive aluminum. For example, the developing roll 12 rotates counterclockwise in the same direction as the magnetic roll 11 and opposite to the photosensitive drum 31. It is like that. The sleeve material may be a uniform conductor, and SUS, conductive resin coating, or the like can be applied. Further, the developing roll 12 is disposed so that the outer peripheral surface thereof has a distance of about 250 μm from the outer peripheral surface of the photosensitive drum 31 (positively charged organic photoconductor). The distance between the developing roll 12 and the photosensitive drum 31 can be set to, for example, 150 μm to 400 μm, and preferably 200 μm to 300 μm. If the distance between the developing roll 12 and the photosensitive drum 31 is smaller than 150 μm, it causes fogging, and if it is larger than 400 μm, it becomes difficult to cause the toner 13 to fly from the developing roll 12 to the photosensitive drum 31, and a sufficient image density. Can not get. Further, it becomes a factor that causes selective development.

そして、現像ロール12のシャフトには、直流電圧源18と交流電圧源19とが直列に接続されており、直流電圧源18から出力された直流電圧Vdc2に交流電圧源19から出力された交流電圧Vac2が重畳されて、シャフトを介してスリーブに印加される。そうすると、現像ロール12の外周面に形成されたトナー層131からトナー13が感光体ドラム31へ飛翔して供給される。この場合、直流電圧源18と交流電圧源19との直列回路が第2の電圧印加部の一例に相当し、直流電圧Vdc2に交流電圧Vac2が重畳された電圧が第2の電圧の一例に相当している。   A DC voltage source 18 and an AC voltage source 19 are connected in series to the shaft of the developing roll 12, and an AC voltage output from the AC voltage source 19 to a DC voltage Vdc 2 output from the DC voltage source 18. Vac2 is superimposed and applied to the sleeve via the shaft. Then, the toner 13 is supplied by flying from the toner layer 131 formed on the outer peripheral surface of the developing roll 12 to the photosensitive drum 31. In this case, a series circuit of the DC voltage source 18 and the AC voltage source 19 corresponds to an example of the second voltage application unit, and a voltage in which the AC voltage Vac2 is superimposed on the DC voltage Vdc2 corresponds to an example of the second voltage. is doing.

直流電圧Vdc2は例えば100V、交流電圧Vac2は例えばVppが1.5kV、周波数3.0kHz、Duty30%にされている。また、交流電圧Vac2の交流成分の波形は矩形波が好ましい。   The DC voltage Vdc2 is, for example, 100 V, and the AC voltage Vac2, for example, is Vpp of 1.5 kV, a frequency of 3.0 kHz, and a duty of 30%. The waveform of the AC component of the AC voltage Vac2 is preferably a rectangular wave.

このように、直流電圧Vdc2に交流電圧Vac2を重畳させて現像ロール12の導電性スリーブに印加することにより、現像ロール12の外周面に付着したトナー13を活性化させることができる結果、感光体ドラム31の正帯電有機感光体に形成された静電潜像に対する現像性を向上させると共に、現像ロール12から磁気ロール11へのトナー13の回収性を向上させることができる。   As described above, the AC voltage Vac2 is superimposed on the DC voltage Vdc2 and applied to the conductive sleeve of the developing roll 12 to activate the toner 13 attached to the outer peripheral surface of the developing roll 12. As a result, the photosensitive member is activated. The developability of the electrostatic latent image formed on the positively charged organic photoreceptor of the drum 31 can be improved, and the recoverability of the toner 13 from the developing roll 12 to the magnetic roll 11 can be improved.

ところで、連続印字での画像濃度を安定させるためには、定期的に現像ロール12からトナー13を剥ぎ取り、リフレッシュする必要がある。現像終了毎に現像ロール12からトナー13を剥ぎ取ればトナー13は常にリフレッシュされるが、再度安定なトナー層131を現像ロール12の外周面に形成するのに時間を要するため、現像終了毎に現像ロール12からトナー13を剥ぎとるようにすると、印刷速度の低下を招くこととなる。   Incidentally, in order to stabilize the image density in continuous printing, it is necessary to periodically remove the toner 13 from the developing roll 12 and refresh. The toner 13 is always refreshed if the toner 13 is peeled off from the developing roll 12 at the end of development, but it takes time to form the stable toner layer 131 on the outer peripheral surface of the developing roll 12 again. If the toner 13 is peeled off from the developing roll 12, the printing speed is reduced.

一方、図2に示す現像装置34によれば、現像終了毎に現像ロール12からトナー13を剥ぎ取らなくても感光体ドラム31の正帯電有機感光体に形成された静電潜像に対する現像性を向上させると共に、現像ロール12から磁気ロール11へのトナー13の回収性を向上させることができるので、連続印字の安定性を向上させることができる。   On the other hand, according to the developing device 34 shown in FIG. 2, the developability for the electrostatic latent image formed on the positively charged organic photoreceptor of the photosensitive drum 31 without removing the toner 13 from the developing roll 12 every time development is completed. In addition, the recovery of the toner 13 from the developing roll 12 to the magnetic roll 11 can be improved, so that the stability of continuous printing can be improved.

また、感光体ドラム31へのトナー13の供給量を増大させるためには、感光体ドラム31の周速に対し、現像ロール12の周速を1.5倍以上に設定すると、短時間にトナー13の出し入れが可能になる。また、磁気ロール11の周速を現像ロール12の周速に対し1〜2倍の速度に設定するとトナーの入れ替えが促進される。この場合、磁気ロール11の回転方向は現像ロール12の回転方向とは逆方向であることが好ましい。   Further, in order to increase the supply amount of the toner 13 to the photosensitive drum 31, if the peripheral speed of the developing roller 12 is set to 1.5 times or more the peripheral speed of the photosensitive drum 31, the toner can be shortened in a short time. 13 can be taken in and out. Further, when the peripheral speed of the magnetic roll 11 is set to 1 to 2 times the peripheral speed of the developing roll 12, the toner replacement is promoted. In this case, the rotation direction of the magnetic roll 11 is preferably opposite to the rotation direction of the developing roll 12.

また、現像終了時に現像ロール12に交流電圧Vac2を印加したまま直流電圧Vdc2を変化させることにより、現像ロール12のスリーブに層状に付着したトナー13を磁気ロール11に回収し、現像ロール12上のトナー13を入れ替えることができる。   Further, by changing the DC voltage Vdc2 while applying the AC voltage Vac2 to the developing roll 12 at the end of the development, the toner 13 adhering in a layered manner to the sleeve of the developing roll 12 is collected in the magnetic roll 11 and The toner 13 can be replaced.

トナー層131の飽和トナー量は、直流電圧源18から出力される直流電圧Vdc2と、直流電圧源16から出力される直流電圧Vdc1との差によって決定される。例えば、直流電圧Vdc1を150V、直流電圧Vdc2を400Vに設定すると、現像ロール12の2周目で約1.0mg/cmのトナー層131が得られる。トナー層131の層厚の調整は基本的にはVdc2−Vdc1の電位差によって得られるが、トナー13の帯電量や磁気ロール11の磁力の強さなどの要因も影響する場合がある。 The saturated toner amount of the toner layer 131 is determined by the difference between the DC voltage Vdc2 output from the DC voltage source 18 and the DC voltage Vdc1 output from the DC voltage source 16. For example, when the DC voltage Vdc1 is set to 150 V and the DC voltage Vdc2 is set to 400 V, a toner layer 131 of about 1.0 mg / cm 2 is obtained on the second turn of the developing roll 12. The adjustment of the layer thickness of the toner layer 131 is basically obtained by the potential difference of Vdc2−Vdc1, but there are cases where factors such as the charge amount of the toner 13 and the strength of the magnetic force of the magnetic roll 11 are also affected.

また、現像ロール12から感光体ドラム31へ供給されるトナー量は、画像形成しようとする画像データに応じて変化するので、例えば濃度の高い画像を形成する場合にはVdc2−Vdc1の電圧を増大させるようにするなど、画像データに応じて直流電圧Vdc2と直流電圧Vdc1との電位差を調整することにより、均一な画像を得ることができる。高濃度印刷を連続して行う場合には、Vdc2−Vdc1の値を少し高めに設定すると有利である。   Further, the amount of toner supplied from the developing roll 12 to the photosensitive drum 31 changes according to the image data to be formed, so that, for example, when a high-density image is formed, the voltage of Vdc2-Vdc1 is increased. A uniform image can be obtained by adjusting the potential difference between the DC voltage Vdc2 and the DC voltage Vdc1 in accordance with the image data. When performing high density printing continuously, it is advantageous to set the value of Vdc2-Vdc1 slightly higher.

また、トナー層131のトナー量が0.5mg/cm以下になると、高濃度画像が連続した場合の濃度の追随性が低下し、画像ムラが発生しやすくなる。また、トナー層131が1.5mg/cmを超えると現像ゴーストが目立ち、トナー飛散が目立つ傾向がある。トナー層131の層厚はトナー13の帯電量によっても左右され、トナー帯電量が10μC/g以下、特に5μC/g以下になると、トナー層131の層厚の増大によりトナー13の飛散が増大する。一方、トナー帯電量が20μC/g以上になるとトナー層131の層厚の減少により感光体ドラム31における静電潜像の現像性が低下する。 Further, when the toner amount of the toner layer 131 is 0.5 mg / cm 2 or less, the followability of density when a high density image is continuous is lowered, and image unevenness is likely to occur. On the other hand, when the toner layer 131 exceeds 1.5 mg / cm 2 , the development ghost is noticeable and the toner scattering tends to be noticeable. The layer thickness of the toner layer 131 also depends on the charge amount of the toner 13, and when the toner charge amount is 10 μC / g or less, particularly 5 μC / g or less, the scattering of the toner 13 increases due to the increase in the layer thickness of the toner layer 131. . On the other hand, when the toner charge amount is 20 μC / g or more, the developability of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 31 is lowered due to the decrease in the layer thickness of the toner layer 131.

そして、トナー層131は磁気ロール11に保持された磁気ブラシ15によって回収され、新たな現像剤が規制ブレード345を通って現像ロール12に運ばれる。トナー13は選択現像性を回避するために粒度分布を規定することが重要である。一般的にトナー13の粒度分布はコールカウンターで測定され、粒度分布の広がりはその体積分布平均径と個数分布平均径の比でもって表現される。選択現像を防止するためにはその比率を小さくすることが重要である。分布が広いと、連続印刷において現像ロールに比較的粒度の小さなトナーが堆積し現像性を低下させる。   The toner layer 131 is collected by the magnetic brush 15 held on the magnetic roll 11, and a new developer is carried to the developing roll 12 through the regulating blade 345. It is important to define the particle size distribution of the toner 13 in order to avoid selective developability. Generally, the particle size distribution of the toner 13 is measured with a coal counter, and the spread of the particle size distribution is expressed by the ratio of the volume distribution average diameter to the number distribution average diameter. In order to prevent selective development, it is important to reduce the ratio. When the distribution is wide, toner having a relatively small particle size is deposited on the developing roll in continuous printing, and developability is lowered.

そして、上述のようにして感光体ドラム31に形成された静電潜像にトナー13が供給されて現像され、トナー像が形成される。感光体ドラム31に形成されたKのトナー像は、転写ローラ22によって、記録紙P又は転写ベルト21に転写される。クリーナ部35は、Kのトナー像が転写された感光体ドラム31の表面に付着したトナーを除去する。   Then, the toner 13 is supplied to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 31 as described above, and developed, thereby forming a toner image. The K toner image formed on the photosensitive drum 31 is transferred to the recording paper P or the transfer belt 21 by the transfer roller 22. The cleaner unit 35 removes toner adhering to the surface of the photosensitive drum 31 to which the K toner image is transferred.

転写搬送部20は、転写ベルト21、転写ローラ22、右ローラ23、及び左ローラ24を備えている。右ローラ23は画像形成部30Kの下部に配設され、左ローラ24は画像形成部30Cの下部に配設されている。転写ベルト21は、右ローラ23と左ローラ24との間に架け渡された無端ベルトであり、右ローラ23及び左ローラ24によって、半時計周りの方向(B方向)に一定の速度で回転される。転写ベルト21は、ポリイミド樹脂等の耐熱性を有する樹脂材料により構成されている。転写ベルト21の内周側であって、4個の感光体ドラム31と対向する位置には、4個の転写ローラ22が配設されている。転写ローラ22は、導電性を有するゴム材料等で構成され、感光体ドラム31に形成された各色のトナー像を記録紙P又は転写ベルトに転写させる。   The transfer conveyance unit 20 includes a transfer belt 21, a transfer roller 22, a right roller 23, and a left roller 24. The right roller 23 is disposed below the image forming unit 30K, and the left roller 24 is disposed below the image forming unit 30C. The transfer belt 21 is an endless belt stretched between the right roller 23 and the left roller 24, and is rotated at a constant speed in a counterclockwise direction (direction B) by the right roller 23 and the left roller 24. The The transfer belt 21 is made of a heat-resistant resin material such as polyimide resin. Four transfer rollers 22 are disposed on the inner peripheral side of the transfer belt 21 and at positions facing the four photosensitive drums 31. The transfer roller 22 is made of a conductive rubber material or the like, and transfers each color toner image formed on the photosensitive drum 31 onto the recording paper P or transfer belt.

定着部40は、熱遮蔽ボックス41、ヒータを内蔵する定着ローラ42、及び加圧ローラ43を備え、トナー像が形成された記録紙Pを加熱搬送することにより、記録紙Pにトナー像を定着させる。   The fixing unit 40 includes a heat shielding box 41, a fixing roller 42 with a built-in heater, and a pressure roller 43. The toner image is fixed on the recording paper P by heating and conveying the recording paper P on which the toner image is formed. Let

図3は、図1に示す画像形成装置1の電気的構成の一例を示すブロック図である。図3に示す画像形成装置1は、用紙搬送機構201、操作パネル401、通信I/F部501、画像形成部30、及び制御部2を備えている。用紙搬送機構201は、例えばモータやギア等の駆動機構から構成されており、制御部2からの制御信号に応じて給紙カセット10、転写搬送部20、搬送路50、及び搬送路60における種々の搬送ローラやベルトを駆動し、給紙カセット10に収納されている記録紙Pを搬送する。   FIG. 3 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the image forming apparatus 1 shown in FIG. The image forming apparatus 1 illustrated in FIG. 3 includes a paper transport mechanism 201, an operation panel 401, a communication I / F unit 501, an image forming unit 30, and a control unit 2. The paper transport mechanism 201 is configured by a drive mechanism such as a motor or a gear, for example, and various types of paper feed cassette 10, transfer transport unit 20, transport path 50, and transport path 60 in accordance with a control signal from the control unit 2. The recording paper P stored in the paper feed cassette 10 is transported by driving the transport rollers and belt.

操作パネル401は、例えば液晶表示器等からなり、画像形成装置1の動作状態を表示する表示器402と、ユーザが印刷実行指示や各種設定指示等を入力するための操作キー403とを備える。通信I/F部501は、例えばUSB(Universal Serial Bus)やイーサネット(登録商標)等の通信インターフェース回路で、通信I/F部501の外部に接続された他の情報処理機器、例えばパーソナルコンピュータから受信した通信信号、例えば画像データや画像形成指示を示す信号を制御部2で処理可能な形式のデータに変換し、制御部2へ出力する。   The operation panel 401 includes, for example, a liquid crystal display and the like, and includes a display 402 that displays an operation state of the image forming apparatus 1 and operation keys 403 for a user to input a print execution instruction and various setting instructions. The communication I / F unit 501 is a communication interface circuit such as USB (Universal Serial Bus) or Ethernet (registered trademark), for example, from another information processing device connected to the outside of the communication I / F unit 501 such as a personal computer. The received communication signal, for example, image data or a signal indicating an image formation instruction is converted into data in a format that can be processed by the control unit 2 and output to the control unit 2.

画像形成部30は、回転駆動部301、露光装置33,直流電圧源16,18、及び交流電圧源17,19を備えている。回転駆動部301は、例えばモータや各種ギア等を用いて構成されており、制御部2からの制御信号に応じて、撹拌ミキサ342、パドルミキサ343、磁気ロール11、現像ロール12、及び感光体ドラム31を回転駆動する。直流電圧源16,18,交流電圧源17,19は、制御部2からの制御信号に応じて直流電圧Vdc1,Vdc2、交流電圧Vac1,Vac2をそれぞれ出力する。   The image forming unit 30 includes a rotation driving unit 301, an exposure device 33, DC voltage sources 16 and 18, and AC voltage sources 17 and 19. The rotation drive unit 301 is configured using, for example, a motor, various gears, and the like, and in accordance with a control signal from the control unit 2, the agitation mixer 342, the paddle mixer 343, the magnetic roll 11, the developing roll 12, and the photosensitive drum. 31 is rotationally driven. The DC voltage sources 16 and 18 and the AC voltage sources 17 and 19 output DC voltages Vdc1 and Vdc2 and AC voltages Vac1 and Vac2, respectively, in response to a control signal from the control unit 2.

制御部2は、例えば所定の演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、所定の制御プログラムが記憶されたROM(Read Only Memory)と、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、これらの周辺回路等とを備えて構成され、ROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、用紙搬送機構201、操作パネル401、通信I/F部501、及び画像形成部30の動作を制御する。   The control unit 2 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes predetermined arithmetic processing, a ROM (Read Only Memory) that stores a predetermined control program, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data. And the peripheral circuits and the like, and by executing a control program stored in the ROM, operations of the sheet transport mechanism 201, the operation panel 401, the communication I / F unit 501, and the image forming unit 30 are performed. To control.

次に、上述のように構成された画像形成装置1の特徴的な動作について説明する。まず、例えば通信I/F部501の外部に接続されたパーソナルコンピュータから送信された画像データが通信I/F部501によって受信される。そうすると、制御部2からの制御信号に応じて、用紙搬送機構201によって給紙カセット10から繰り出された記録紙Pが搬送路50を経由して画像形成部30Kにおける感光体ドラム31へ搬送されると共に、回転駆動部301によって撹拌ミキサ342、パドルミキサ343、磁気ロール11、現像ロール12、及び感光体ドラム13が回転駆動される。   Next, a characteristic operation of the image forming apparatus 1 configured as described above will be described. First, for example, image data transmitted from a personal computer connected to the outside of the communication I / F unit 501 is received by the communication I / F unit 501. Then, in response to a control signal from the control unit 2, the recording paper P fed out from the paper feed cassette 10 by the paper transport mechanism 201 is transported to the photosensitive drum 31 in the image forming unit 30 </ b> K via the transport path 50. At the same time, the agitation mixer 342, the paddle mixer 343, the magnetic roll 11, the developing roll 12, and the photosensitive drum 13 are rotationally driven by the rotation driving unit 301.

そうすると、撹拌ミキサ342、及びパドルミキサ343によってトナー13とキャリア14とからなる現像剤が撹拌され、トナー13が帯電される。また、図2に示すように、トナー13とキャリア14とが磁気ロール11の外周面に付着、保持されて磁気ブラシ15が形成され、さらに磁気ロール11の回転に伴い磁気ブラシ15が規制ブレード345と磁気ロール11との間を通過することによって磁気ブラシ15の厚みが一定にされる。また、感光体ドラム31の外周面が帯電器32によって帯電される。   Then, the developer composed of the toner 13 and the carrier 14 is stirred by the stirring mixer 342 and the paddle mixer 343, and the toner 13 is charged. Further, as shown in FIG. 2, the toner 13 and the carrier 14 are attached to and held on the outer peripheral surface of the magnetic roll 11 to form the magnetic brush 15, and the magnetic brush 15 is attached to the regulating blade 345 as the magnetic roll 11 rotates. The thickness of the magnetic brush 15 is made constant by passing between the magnetic roller 11 and the magnetic roll 11. Further, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 31 is charged by the charger 32.

次に、制御部2によって、通信I/F部501で受信された画像データに基づき露光装置33による露光動作が行われ、感光体ドラム31の外周面に画像データに応じた静電潜像が形成される。   Next, the controller 2 performs an exposure operation by the exposure device 33 based on the image data received by the communication I / F unit 501, and an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 31. It is formed.

次に、制御部2からの制御信号に応じて、直流電圧源16から出力された直流電圧Vdc1に交流電圧源17から出力された交流電圧Vac1が重畳されて磁気ロール11に印加された後、直流電圧源18から出力された直流電圧Vdc2に交流電圧源19から出力された交流電圧Vac2が重畳されて現像ロール12に印加される。図4は、直流電圧Vdc1、交流電圧Vac1、直流電圧Vdc2、及び交流電圧Vac2の印加タイミングを示す説明図である。図4に示す波形V1において、「オン」は直流電圧Vdc1及び交流電圧Vac1が共に印加される状態を示し、「オフ」は直流電圧Vdc1及び交流電圧Vac1が共に印加されない状態を示している。同様に、図4に示す波形V2において、「オン」は直流電圧Vdc2及び交流電圧Vac2が共に印加される状態を示し、「オフ」は直流電圧Vdc2及び交流電圧Vac2が共に印加されない状態を示している。   Next, after the AC voltage Vac1 output from the AC voltage source 17 is superimposed on the DC voltage Vdc1 output from the DC voltage source 16 and applied to the magnetic roll 11 in accordance with the control signal from the control unit 2, The AC voltage Vac2 output from the AC voltage source 19 is superimposed on the DC voltage Vdc2 output from the DC voltage source 18 and applied to the developing roll 12. FIG. 4 is an explanatory diagram showing application timings of the DC voltage Vdc1, the AC voltage Vac1, the DC voltage Vdc2, and the AC voltage Vac2. In the waveform V1 shown in FIG. 4, “ON” indicates a state where both the DC voltage Vdc1 and the AC voltage Vac1 are applied, and “OFF” indicates a state where neither the DC voltage Vdc1 nor the AC voltage Vac1 is applied. Similarly, in the waveform V2 shown in FIG. 4, “ON” indicates a state where both the DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 are applied, and “OFF” indicates a state where neither the DC voltage Vdc2 nor the AC voltage Vac2 is applied. Yes.

図5は、磁気ロール11、現像ロール12、及び感光体ドラム31の動作の一例を説明するための説明図である。タイミングT1において、現像ロール12の周面位置aが磁気ロール11と対向する位置(最も近接する位置)となっている。そして、タイミングT1において、直流電圧Vdc1と交流電圧Vac1とが磁気ロール11に印加されると、磁気ロール11と現像ロール12との電位差によって磁気ロール11の外周面に保持されているトナー13が現像ロール12における周面位置aへ飛翔し、さらに現像ロール12の回転に伴い周面位置aが矢印121で示す感光体ドラム31方向へ移動すると共に、現像ロール12の外周面にトナー層131が形成される。   FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an example of operations of the magnetic roll 11, the developing roll 12, and the photosensitive drum 31. At timing T <b> 1, the circumferential surface position “a” of the developing roll 12 is a position facing the magnetic roll 11 (the closest position). At time T1, when the DC voltage Vdc1 and the AC voltage Vac1 are applied to the magnetic roll 11, the toner 13 held on the outer peripheral surface of the magnetic roll 11 is developed by the potential difference between the magnetic roll 11 and the developing roll 12. The roller 12 flies to the circumferential surface position a of the roll 12, and the circumferential surface position a moves in the direction of the photosensitive drum 31 indicated by the arrow 121 as the developing roll 12 rotates, and a toner layer 131 is formed on the outer circumferential surface of the developing roll 12. Is done.

そして、回転駆動部301により現像ロール12が回転され、周面位置aが移動して感光体ドラム31との対向位置bに達したタイミングT2において、直流電圧Vdc2と交流電圧Vac2とが現像ロール12に印加される。なお、直流電圧Vdc2と交流電圧Vac2とが現像ロール12に印加されるタイミングは、タイミングT2より後であってもよい。   The developing roller 12 is rotated by the rotation driving unit 301, and at the timing T2 when the circumferential surface position a moves and reaches the position b facing the photosensitive drum 31, the DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 are changed to the developing roller 12. To be applied. The timing at which the DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 are applied to the developing roll 12 may be after the timing T2.

この場合、例えば現像ロール12が回転駆動部301によって回転されることにより現像ロール12の外周面が磁気ロール11との対向位置から感光体ドラム31との対向位置まで回転移動する時間Tを予め測定したり計算したりすることにより取得し、その時間Tを例えば図略のタイマ回路のタイマ値として予め設定しておき、制御部2は、直流電圧源16及び交流電圧源17によって直流電圧Vdc1及び交流電圧Vac1の磁気ロール11への印加を開始させてから、上述のタイマ回路を用いて少なくとも時間Tが経過したことを検出した後、直流電圧源18及び交流電圧源19によって直流電圧Vdc2及び交流電圧Vac2を現像ロール12へ印加させるようにしてもよい。   In this case, for example, the time T during which the outer peripheral surface of the developing roll 12 rotates from the position facing the magnetic roll 11 to the position facing the photosensitive drum 31 by rotating the developing roll 12 by the rotation driving unit 301 is measured in advance. The time T is set in advance as a timer value of a timer circuit (not shown), for example, and the control unit 2 uses the DC voltage source 16 and the AC voltage source 17 to set the DC voltage Vdc1 and After the application of the AC voltage Vac1 to the magnetic roll 11 is started, the DC voltage source 18 and the AC voltage source 19 detect the DC voltage Vdc2 and the AC voltage after detecting that at least the time T has elapsed using the timer circuit described above. The voltage Vac2 may be applied to the developing roll 12.

また、例えば、図略のロータリエンコ−ダ等の回転量検出センサを用いて現像ロール12の回転量を検出し、制御部2は、タイミングT1における磁気ロール11との対向位置にあった現像ロール12の周面位置aが感光体ドラム31との対向位置bまで移動した場合に対応する現像ロール12の回転量、またはこれ以上の回転量が、上述の回転量検出センサにより検出された場合に直流電圧源18及び交流電圧源19によって直流電圧Vdc2及び交流電圧Vac2を現像ロール12へ印加させるようにしてもよい。   Further, for example, the rotation amount of the developing roll 12 is detected using a rotation amount detection sensor such as a rotary encoder (not shown), and the control unit 2 detects the developing roll at the position facing the magnetic roll 11 at the timing T1. When the rotation amount of the developing roller 12 corresponding to the movement of the circumferential surface position a of 12 to the position b facing the photosensitive drum 31 or a rotation amount larger than that is detected by the rotation amount detection sensor described above. The DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 may be applied to the developing roll 12 by the DC voltage source 18 and the AC voltage source 19.

ここで、タイミングT2において現像ロール12の周面位置aとの対向位置bにある感光体ドラム31の周面位置(最も近接する位置)をcとする。そうすると、タイミングT2において、直流電圧Vdc2及び交流電圧Vac2が現像ロール12へ印加されると、現像ロール12と感光体ドラム31との電位差によって現像ロール12の外周面に層状に保持されているトナー13が、感光体ドラム31における周面位置cの露光された部分へ飛翔し、以降、感光体ドラム31の回転に伴い感光体ドラム31の外周面に形成された静電潜像が現像されてトナー像が形成される。   Here, the circumferential surface position (closest position) of the photosensitive drum 31 at the position b facing the circumferential surface position a of the developing roll 12 at timing T2 is defined as c. Then, when the DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 are applied to the developing roll 12 at the timing T2, the toner 13 held in layers on the outer peripheral surface of the developing roll 12 due to the potential difference between the developing roll 12 and the photosensitive drum 31. However, the electrostatic latent image formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 31 is developed with the rotation of the photosensitive drum 31 and the toner is developed. An image is formed.

そして、感光体ドラム31が回転して周面位置cが転写ローラ22と対向するタイミングで、転写搬送部20によって記録紙Pの先端部が感光体ドラム31と転写ローラ22との対向位置に搬送され、記録紙Pに感光体ドラム31上のブラック(K)のトナー像が転写される。これにより、記録紙Pの先端部からトナー像が転写されるようになっている。   Then, at the timing when the photosensitive drum 31 rotates and the peripheral surface position c faces the transfer roller 22, the transfer conveyance unit 20 conveys the leading end portion of the recording paper P to the opposed position between the photosensitive drum 31 and the transfer roller 22. Then, the black (K) toner image on the photosensitive drum 31 is transferred to the recording paper P. As a result, the toner image is transferred from the leading end of the recording paper P.

以降、同様に画像形成部30Y,30M,30Cによってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、及びシアン(C)のトナー像が記録紙Pに転写され、定着部40によって記録紙Pに転写されたブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、及びシアン(C)のトナー像が定着され、搬送路60によって搬送されて排出トレイ80へ排出される。   Thereafter, similarly, the yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) toner images are transferred to the recording paper P by the image forming units 30Y, 30M, and 30C, and transferred to the recording paper P by the fixing unit 40. The black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) toner images are fixed, conveyed by the conveyance path 60, and discharged to the discharge tray 80.

以上、図1に示す画像形成装置1によれば、直流電圧源16及び交流電圧源17によって、交流電圧Vac1及び直流電圧Vdc1の印加が開始された際(タイミングT1)における磁気ロール11との対向位置にあった現像ロール12の周面位置a、すなわちタイミングT1において磁気ロール11から供給されたトナー13を保持している周面位置aが、感光体ドラム31との対向位置bまで移動した後、直流電圧源18及び交流電圧源19によって直流電圧Vdc2及び交流電圧Vac2が現像ロール12へ印加され、すなわち周面位置aに保持されていたトナー13が感光体ドラム31の周面位置cへ供給され、周面位置cに保持されたトナー13によって、感光体ドラム31の静電潜像の現像が行われるので、現像動作の開始前、例えば前回の画像形成時に現像ロール12の外周面に付着し、強固に付着したトナー13が用いられることがない。従って、現像動作の開始前に現像ロール12の外周面に付着していたトナー13を用いることにより、現像ロール12から感光体ドラム31へのトナー供給量が減少して現像開始直後(図4における時間Tの期間)の画像濃度が薄くなることが抑制される。   As described above, according to the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, when the application of the AC voltage Vac1 and the DC voltage Vdc1 is started by the DC voltage source 16 and the AC voltage source 17 (timing T1), it faces the magnetic roll 11. After the peripheral surface position a of the developing roll 12 at the position, that is, the peripheral surface position a holding the toner 13 supplied from the magnetic roll 11 at the timing T <b> 1, moves to the position b facing the photosensitive drum 31. The DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 are applied to the developing roll 12 by the DC voltage source 18 and the AC voltage source 19, that is, the toner 13 held at the peripheral surface position a is supplied to the peripheral surface position c of the photosensitive drum 31. Since the electrostatic latent image on the photosensitive drum 31 is developed by the toner 13 held at the circumferential surface position c, before the development operation is started, In example adhering to the outer peripheral surface of the developing roller 12 in the previous image formation, it is never used toner 13 was firmly adhered. Therefore, by using the toner 13 that has adhered to the outer peripheral surface of the developing roll 12 before the start of the developing operation, the amount of toner supplied from the developing roll 12 to the photosensitive drum 31 decreases, and immediately after the start of development (in FIG. 4). It is suppressed that the image density during the period of time T) becomes thin.

また、交流電圧Vac2は、直流電圧Vdc2が印加されていなければ現像ロール12から感光体ドラム31へのトナー13が飛翔が生じない電圧にされているが、もし、図4における時間Tの期間に、例えば交流電圧源19により交流電圧Vac2が現像ロール12に供給されていた場合には、現像ロール12の外周面に微量に残存しているトナー13に振動が生じる。そうすると、現像ロール12上のトナーが最終的に磁気ロール11へ戻る際に、厚み方向に方向性を持って並び替えられてしまう現象が生じる。   Further, the AC voltage Vac2 is set to a voltage at which the toner 13 does not fly from the developing roller 12 to the photosensitive drum 31 unless the DC voltage Vdc2 is applied. For example, when the AC voltage Vac2 is supplied to the developing roll 12 by the AC voltage source 19, the toner 13 remaining in a minute amount on the outer peripheral surface of the developing roll 12 is vibrated. Then, when the toner on the developing roll 12 finally returns to the magnetic roll 11, a phenomenon occurs in which the toner is rearranged with directionality in the thickness direction.

すなわち、帯電性の低い比較的大き目のトナー等が振動をし、また小さなトナーはほとんど動くことができずに現像ロール12の表面にとどまる。これによって下層にハイチャージ、上層にローチャージのトナー配列になる。とくに、トナー層が薄い時に再配列の傾向が強く働き、ハイチャージが下層に強固に付着する問題が生じる。この状態において、下層に強固に付着したトナーの上に、新たにトナー層を形成すると下層部と上層部のトナー13の帯電性がより分離されて更に下層のトナー13が現像ロール12に固着する結果、現像ロール12から感光体ドラム31へのトナー13の供給量にばらつきが生じ、現像の濃度むらが生じるおそれがある。   That is, a relatively large toner having a low chargeability vibrates, and a small toner hardly moves and stays on the surface of the developing roll 12. This results in a high charge toner array in the lower layer and a low charge toner array in the upper layer. In particular, when the toner layer is thin, the tendency of rearrangement works strongly, causing a problem that high charge adheres firmly to the lower layer. In this state, when a new toner layer is formed on the toner firmly adhered to the lower layer, the charging properties of the lower layer portion 13 and the upper layer portion toner 13 are further separated, and the lower layer toner 13 is further fixed to the developing roll 12. As a result, the supply amount of the toner 13 from the developing roll 12 to the photosensitive drum 31 varies, and there is a possibility that uneven development density occurs.

しかし、図1に示す画像形成装置1によれば、時間Tの期間において、直流電圧Vdc1及び交流電圧Vac2のいずれも現像ロール12に印加されないので、上述のようなトナー層の再配列が生じることが低減され、現像の濃度むらが低減される。   However, according to the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, since neither the DC voltage Vdc1 nor the AC voltage Vac2 is applied to the developing roll 12 during the period of time T, the toner layers are rearranged as described above. Is reduced, and uneven development density is reduced.

なお、直流電圧Vdc1と交流電圧Vac1とが磁気ロール11に印加されてから時間T経過後に直流電圧Vdc2と交流電圧Vac2とが現像ロール12に印加される例を示したが、直流電圧Vdc1と交流電圧Vac1とが磁気ロール11に印加された後に直流電圧Vdc2と交流電圧Vac2とが現像ロール12に印加されればよく、必ずしも時間T以上経過後に直流電圧Vdc2と交流電圧Vac2とを印加する必要はない。直流電圧Vdc1と交流電圧Vac1とが磁気ロール11に印加されてから直流電圧Vdc2と交流電圧Vac2とが現像ロール12に印加されるまでの時間が時間Tに満たない場合であっても、直流電圧Vdc1と交流電圧Vac1とが磁気ロール11に印加された後に直流電圧Vdc2と交流電圧Vac2とが現像ロール12に印加されれば、現像動作の開始前から現像ロール12の外周面に強固に付着しているトナー13が用いられることを低減することができるので、強固に付着しているトナー13によって現像ロール12から感光体ドラム31へのトナー供給量が減少して現像開始直後の画像濃度が薄くなることを低減することができる。   Although an example in which the DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 are applied to the developing roll 12 after the elapse of time T after the DC voltage Vdc1 and the AC voltage Vac1 are applied to the magnetic roll 11 is shown, the DC voltage Vdc1 and the AC voltage are exchanged. It is sufficient that the DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 are applied to the developing roll 12 after the voltage Vac1 is applied to the magnetic roll 11, and it is not necessary to apply the DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 after elapse of time T or more. Absent. Even if the time from when the DC voltage Vdc1 and the AC voltage Vac1 are applied to the magnetic roll 11 to when the DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 are applied to the developing roll 12 is less than the time T, the DC voltage If the DC voltage Vdc2 and the AC voltage Vac2 are applied to the developing roll 12 after the Vdc1 and the AC voltage Vac1 are applied to the magnetic roll 11, they firmly adhere to the outer peripheral surface of the developing roll 12 before the start of the developing operation. Therefore, the amount of toner supplied from the developing roll 12 to the photosensitive drum 31 is reduced by the toner 13 that is firmly attached, and the image density immediately after the start of development is reduced. Can be reduced.

また、交流電圧源17を備えず、直流電圧源16から出力された直流電圧Vdc1を磁気ロール11に供給することにより、磁気ロール11から現像ロール12へトナー13を飛翔させるようにしてもよい。また、交流電圧源19を備えず、直流電圧源18から出力された直流電圧Vdc2を現像ロール12に供給することにより、現像ロール12から感光体ドラム31へトナー13を飛翔させるようにしてもよい。   Further, the AC voltage source 17 may not be provided, and the toner 13 may be caused to fly from the magnetic roll 11 to the developing roll 12 by supplying the DC voltage Vdc1 output from the DC voltage source 16 to the magnetic roll 11. Further, the AC voltage source 19 may not be provided, and the toner 13 may be caused to fly from the developing roll 12 to the photosensitive drum 31 by supplying the DC voltage Vdc2 output from the DC voltage source 18 to the developing roll 12. .

また、画像形成装置1の一例として、本発明をカラープリンタに適用した例を示したが画像形成装置1は、複写機、ファクシミリ、及びそれらの複合機などの画像形成装置であってもよく、また、白黒の画像形成装置であってもよい。   Further, as an example of the image forming apparatus 1, an example in which the present invention is applied to a color printer has been shown. However, the image forming apparatus 1 may be an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a complex machine thereof. Moreover, a monochrome image forming apparatus may be used.

本発明の一実施形態に係る現像装置を用いた画像形成装置の内部構成を概略的に示した図である。1 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of an image forming apparatus using a developing device according to an embodiment of the present invention. 磁気ロール、現像ロール、及び感光体ドラムの構成の一例を詳細に示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a magnetic roll, a developing roll, and a photoreceptor drum in detail. 図1に示す画像形成装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図2に示す磁気ロールへの直流電圧及び交流電圧の印加タイミングと、現像ロールへの直流電圧及び交流電圧の印加タイミングとを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing application timings of DC voltage and AC voltage to the magnetic roll shown in FIG. 2 and application timings of DC voltage and AC voltage to the developing roll. 図2に示す磁気ロール、現像ロール、及び感光体ドラムの動作の一例を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of operations of a magnetic roll, a developing roll, and a photosensitive drum shown in FIG. 2. 背景技術に係る現像装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the developing device which concerns on background art. 背景技術に係る現像装置の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the developing device which concerns on background art.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
2 制御部
11 磁気ロール
12 現像ロール
13 トナー
14 キャリア
15 磁気ブラシ
16,18 直流電圧源
17,19 交流電圧源
20 転写搬送部
30 画像形成部
31 感光体ドラム
32 帯電器
33 露光装置
34 現像装置
35 クリーナ部
40 定着部
201 用紙搬送機構
301 回転駆動部
342 撹拌ミキサ
343 パドルミキサ
345 規制ブレード
Vac1,Vac2 交流電圧
Vdc1,Vdc2 直流電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Control part 11 Magnetic roll 12 Developing roll 13 Toner 14 Carrier 15 Magnetic brush 16, 18 DC voltage source 17, 19 AC voltage source 20 Transfer conveyance part 30 Image forming part 31 Photosensitive drum 32 Charger 33 Exposure apparatus 34 Developing Device 35 Cleaner 40 Fixing Unit 201 Paper Conveying Mechanism 301 Rotation Drive Unit 342 Stir Mixer 343 Paddle Mixer 345 Regulatory Blade Vac1, Vac2 AC Voltage Vdc1, Vdc2 DC Voltage

Claims (6)

トナーとキャリアとが混合された現像剤を磁気ロールの周面に付着させると共に前記トナーを帯電させ、当該帯電したトナーを当該磁気ロールから現像ロール上に移動させることにより前記現像ロールの周面に付着させ、当該現像ロールの周面から前記トナーを感光体ドラムの周面に移動させることにより、当該感光体ドラムの周面に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
前記磁気ロールと前記感光体ドラムとは、それぞれ前記現像ロールと対向配置されており、
前記現像ロールを回転させる回転駆動部と、
前記磁気ロールから前記トナーを前記現像ロール上に移動させるべく前記磁気ロールに第1の電圧を印加する第1の電圧印加部と、
前記第1の電圧印加部により前記第1の電圧が印加された後、前記現像ロールの周面から前記トナーを感光体ドラムの周面に移動させるべく前記現像ロールに第2の電圧を印加する第2の電圧印加部とを備え
前記第2の電圧印加部は、前記第1の電圧印加部による前記第1の電圧の印加が開始された際における前記磁気ロールとの対向位置にあった前記現像ロールの周面位置が、前記感光体ドラムとの対向位置まで移動した以後に前記現像ロールへの前記第2の電圧の印加を行うものである現像装置。
A developer in which a toner and a carrier are mixed is attached to the circumferential surface of the magnetic roll, the toner is charged, and the charged toner is moved from the magnetic roll onto the developing roll, thereby moving the developer onto the circumferential surface of the developing roll. In a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum by attaching and moving the toner from the peripheral surface of the developing roll to the peripheral surface of the photosensitive drum.
The magnetic roll and the photosensitive drum are respectively arranged to face the developing roll,
A rotation drive unit for rotating the developing roll;
A first voltage applying unit that applies a first voltage to the magnetic roll to move the toner from the magnetic roll onto the developing roll;
After the first voltage is applied by the first voltage application unit, a second voltage is applied to the developing roll so as to move the toner from the peripheral surface of the developing roll to the peripheral surface of the photosensitive drum. A second voltage application unit ,
In the second voltage application unit, the circumferential surface position of the developing roll that was at the position facing the magnetic roll when the application of the first voltage by the first voltage application unit was started is A developing device that applies the second voltage to the developing roll after moving to a position facing the photosensitive drum.
トナーとキャリアとが混合された現像剤を磁気ロールの周面に付着させると共に前記トナーを帯電させ、当該帯電したトナーを当該磁気ロールから現像ロール上に移動させることにより前記現像ロールの周面に付着させ、当該現像ロールの周面から前記トナーを感光体ドラムの周面に移動させることにより、当該感光体ドラムの周面に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
前記磁気ロールと前記感光体ドラムとは、それぞれ前記現像ロールと対向配置されており、
前記現像ロールを回転させる回転駆動部と、
前記磁気ロールから前記トナーを前記現像ロール上に移動させるべく前記磁気ロールに第1の電圧を印加する第1の電圧印加部と、
前記第1の電圧印加部により前記第1の電圧が印加された後、前記現像ロールの周面から前記トナーを感光体ドラムの周面に移動させるべく前記現像ロールに第2の電圧を印加する第2の電圧印加部とを備え、
前記第2の電圧印加部は、前記第1の電圧印加部による前記第1の電圧の印加が開始されてから、少なくとも前記現像ロールが前記回転駆動部によって回転されることにより、前記現像ロールの周面における前記磁気ロールとの対向位置が前記感光体ドラムとの対向位置まで移動する時間の経過時以後に、前記現像ロールへの前記第2の電圧の印加を行うものである現像装置。
A developer in which a toner and a carrier are mixed is attached to the circumferential surface of the magnetic roll, the toner is charged, and the charged toner is moved from the magnetic roll onto the developing roll, thereby moving the developer onto the circumferential surface of the developing roll. In a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum by attaching and moving the toner from the peripheral surface of the developing roll to the peripheral surface of the photosensitive drum.
The magnetic roll and the photosensitive drum are respectively arranged to face the developing roll,
A rotation drive unit for rotating the developing roll;
A first voltage applying unit that applies a first voltage to the magnetic roll to move the toner from the magnetic roll onto the developing roll;
After the first voltage is applied by the first voltage application unit, a second voltage is applied to the developing roll so as to move the toner from the peripheral surface of the developing roll to the peripheral surface of the photosensitive drum. A second voltage application unit,
The second voltage applying unit is configured such that at least the developing roll is rotated by the rotation driving unit after the application of the first voltage by the first voltage applying unit is started. wherein the elapsed time since the time to move to a position facing the opposite position to the photosensitive drum with the magnetic roll in the circumferential surface, der Revealed image device to perform the application of the second voltage to the developing roller .
前記第1の電圧印加部は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を、前記第1の電圧として出力する請求項1又は2記載の現像装置。The developing device according to claim 1, wherein the first voltage application unit outputs a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage as the first voltage. 前記第2の電圧印加部は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を、前記第2の電圧として出力する請求項1〜3のいずれかに記載の現像装置。The developing device according to claim 1, wherein the second voltage application unit outputs a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage as the second voltage. 第2の電圧印加部は、さらに、前記感光体ドラムの回転に伴い当該感光体ドラムの周面に形成された静電潜像の先頭位置が、前記現像ロールとの対向位置に達した際に、前記現像ロールに第2の電圧を印加する請求項1〜4のいずれかに記載の現像装置。  The second voltage application unit is further configured such that when the leading position of the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum reaches a position facing the developing roll as the photosensitive drum rotates. The developing device according to claim 1, wherein a second voltage is applied to the developing roll. 請求項1〜5のいずれかに記載の現像装置によって前記感光体ドラム上に形成されたトナー像を、記録紙に転写することにより画像形成を行う画像形成装置。  An image forming apparatus for forming an image by transferring a toner image formed on the photosensitive drum by the developing device according to claim 1 onto a recording sheet.
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