JP5134829B2

JP5134829B2 - Image forming apparatus and image forming method

Info

Publication number: JP5134829B2
Application number: JP2007044408A
Authority: JP
Inventors: 正之藤島; 昭宏渡辺; 紗代上村; 幸広森
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: JP2008209517A

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置に関し、特に、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯電させる二成分現像剤を使用し、磁気ブラシを形成し、磁気ブラシにより現像ローラ上にトナー薄層を形成させ、トナー薄層のトナーを静電潜像に飛翔させ、該潜像を現像するようにした画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic method, and in particular, using a two-component developer that charges a nonmagnetic toner using a magnetic carrier, The present invention relates to an image forming apparatus in which a magnetic brush is formed, a toner thin layer is formed on a developing roller by the magnetic brush, toner in the toner thin layer is ejected to an electrostatic latent image, and the latent image is developed.

従来、電子写真方式の画像形成装置において、乾式トナーを用いる現像方式としては、一成分現像方式および二成分現像方式が知られている。
一成分現像方式は、キャリアを含まないため、キャリアおよびトナーから形成される磁気ブラシによって感光体の静電潜像が乱されることがなく、高画質化に適している。しかし、一成分現像方式は、トナーの帯電量を安定して維持することが難しい。また、カラートナーの場合、透過性が求められるため、非磁性トナーである必要がある。そのため、フルカラー画像形成装置においては、トナーを帯電および搬送する媒体としてキャリアを用いる二成分現像方式を採用する場合が多い。 Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, as a developing method using a dry toner, a one-component developing method and a two-component developing method are known.
Since the one-component developing method does not include a carrier, the electrostatic latent image on the photosensitive member is not disturbed by the magnetic brush formed from the carrier and the toner, and is suitable for high image quality. However, in the one-component development method, it is difficult to stably maintain the charge amount of the toner. In the case of a color toner, since transparency is required, it must be a non-magnetic toner. For this reason, full-color image forming apparatuses often employ a two-component development system that uses a carrier as a medium for charging and transporting toner.

二成分現像方式を用いた画像形成方法として、二成分現像剤を担持する現像剤担持体上に形成された磁気ブラシで、トナー担持体上にトナー薄層を形成させ、トナー担持体上のトナー薄層により静電潜像担持体上の静電潜像を現像して可視化する、所謂タッチダウン現像（ハイブリッド現像ともいわれる。）による画像形成方法が知られている。しかし、この現像方式は二成分現像方式と一成分現像方式を組み合わせており、静電潜像を現像する時のトナーの適正帯電量とトナー薄層を形成する時のトナーの適正帯電量に差があるという問題があり、トナー薄層のトナー量が少なく画像濃度不良が発生したり、または現像に寄与しなかったトナー薄層の剥ぎ取り不良による現像ゴースト等の問題が発生することがあった。 As an image forming method using the two-component developing method, a toner thin layer is formed on a toner carrier with a magnetic brush formed on a developer carrier carrying a two-component developer, and the toner on the toner carrier There is known an image forming method by so-called touch-down development (also referred to as hybrid development) in which an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier is developed and visualized by a thin layer. However, this development method combines a two-component development method and a one-component development method, and there is a difference between the proper charge amount of toner when developing an electrostatic latent image and the proper charge amount of toner when forming a thin toner layer. In some cases, the toner amount of the toner thin layer is small and an image density defect occurs, or a problem such as a development ghost due to a defective peeling of the toner thin layer that did not contribute to the development may occur. .

このため、例えば特許文献１では、現像ローラに直流バイアスを重畳させたデューティ比１０〜５０％の交流バイアスを印加して現像ゴースト、選択現像性を抑制する手段が提供されている。しかしながら、上述したように、薄層形成時と現像時の最適なトナー帯電量が異なっているため、前記手段ではその対策が不十分な場合があった。 For this reason, for example, Patent Document 1 provides means for suppressing development ghost and selective developability by applying an AC bias with a duty ratio of 10 to 50% in which a DC bias is superimposed on the developing roller. However, as described above, since the optimum toner charge amount at the time of forming the thin layer is different from that at the time of development, the measure may not be sufficient with the above means.

一方、上記のような問題の発生する原因のひとつとして飛散トナーの影響が挙げられる。トナーの飛散は、ハウジング内でトナーを撹拌する際の飛散や、磁気ローラ近傍での飛散など現像装置が主たる発生箇所となる。そして、現像装置で発生した飛散トナーは、静電潜像担持体をはじめ光学系装置や帯電装置、転写装置等を配置した電子写真装置の内部に飛散し、上記したような問題を含め、各種の画像不良、動作不良等を引き起こす。 On the other hand, one of the causes of the above problem is the influence of scattered toner. The toner scatters mainly in the developing device, such as when the toner is agitated in the housing and in the vicinity of the magnetic roller. The scattered toner generated in the developing device is scattered inside the electrophotographic apparatus including the electrostatic latent image carrier, the optical system device, the charging device, the transfer device, and the like. Cause image defects and malfunctions.

このような問題を解決するために、特許文献２では、形成される画像比率に応じて、飛散トナーを回収するための回収ローラに印加するバイアスを変える制御手段を有し、該制御手段は、前記回収ローラに印加するバイアスを、画像比率が５％未満では、交番電圧に現像剤の正規の帯電極性と同極性の直流電圧を重畳したバイアスとし、５〜１５％の場合は、交番バイアスのみとし、１５％を超える場合は、交番電圧に現像剤の正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧を重畳したバイアスとする手段が提供されている。
特開２００３−２８０３５７号公報特開平１１−１７４７９２号公報 In order to solve such a problem, Patent Document 2 includes a control unit that changes a bias applied to a collection roller for collecting scattered toner in accordance with an image ratio to be formed. When the image ratio is less than 5%, the bias applied to the collecting roller is a bias in which a DC voltage having the same polarity as the normal charging polarity of the developer is superimposed on the alternating voltage, and when it is 5 to 15%, only the alternating bias is used. If it exceeds 15%, a means is provided for biasing the alternating voltage with a DC voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the developer.
JP 2003-280357 A JP-A-11-174792

しかしながら、タッチダウン現像方式においては、形成される画像比率が低いと現像ローラのスリーブ上にトナーが残るため、特許文献２の方法では反対に現像ローラ上のトナーはチャージアップし、またトナー飛散量が増加する場合があった。
タッチダウン現像方式において、印字率（画像比率）が低い場合、例えば５％未満の場合は、現像ローラ上に残留する未現像トナーが多く、これが磁気ローラ上に担持された少なくともキャリアとトナーから成る二成分現像剤により回収され、現像装置内の二成分現像剤収容部に磁気ローラ上の二成分現像剤と共に回収される。従って、回収されるトナー量が多いため、回収される二成分現像剤中のトナー量も多く、磁気ローラ上の二成分現像剤が二成分現像剤収容部に回収される際にトナー飛散が発生しやすくなる。 However, in the touch-down development method, if the image ratio to be formed is low, the toner remains on the sleeve of the developing roller. Therefore, in the method of Patent Document 2, the toner on the developing roller is charged up and the amount of toner scattering is reversed. May increase.
In the touch-down development method, when the printing rate (image ratio) is low, for example, less than 5%, a large amount of undeveloped toner remains on the developing roller, which is composed of at least a carrier and toner carried on the magnetic roller. It is collected by the two-component developer and collected together with the two-component developer on the magnetic roller in the two-component developer accommodating portion in the developing device. Therefore, since the amount of toner collected is large, the amount of toner in the collected two-component developer is also large, and toner scattering occurs when the two-component developer on the magnetic roller is collected in the two-component developer container. It becomes easy to do.

また、特にタッチダウン現像方式であり、且つドラム線速が１８０ｍｍ／ｓｅｃ以上のような高速機においては、現像剤の劣化を抑制するために、現像剤総量を増やした系では、トナー飛散が発生しやすい場合があった。ちなみに、目安としてドラム線速１８０ｍｍ／ｓｅｃはＡ４横で約４０枚／分、２５０ｍｍ／ｓｅｃで約５０枚／分、３４０ｍｍ／ｓｅｃで約６０枚／分である。 In particular, in high-speed machines with a touch-down development method and a drum linear speed of 180 mm / sec or more, toner scattering occurs in a system in which the total amount of developer is increased in order to suppress deterioration of the developer. Sometimes it was easy to do. Incidentally, as a guideline, the drum linear speed of 180 mm / sec is about 40 sheets / min at the A4 side, about 50 sheets / min at 250 mm / sec, and about 60 sheets / min at 340 mm / sec.

本発明の課題は、タッチダウン現像方式の現像装置を具備する画像形成装置において、トナー飛散を抑制し、特に印字率の違いによる飛散トナーの発生を抑制して、長期に亘って安定した現像特性を維持し、安定した画像を得ることのできる画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。 An object of the present invention is to suppress toner scattering in an image forming apparatus equipped with a touch-down developing type developing device, and in particular, to suppress generation of scattered toner due to a difference in printing rate, and to achieve stable development characteristics over a long period of time. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of maintaining the image quality and obtaining a stable image.

上記課題を解決するための画像形成装置および画像形成方法は、以下の構成を有する。
（１）内部に磁性部材を配置しキャリアとトナーからなる現像剤を磁気的に保持する二成分現像剤担持体と、該二成分現像剤担持体よりトナーを移送してその表面にトナー薄層を担持するトナー担持体とをハウジング内に少なくとも備え、前記トナー担持体および／または前記二成分現像剤担持体に現像バイアスを印加して、静電潜像担持体表面に形成された静電潜像の現像を行う画像形成装置であって、前記トナー担持体および前記二成分現像剤担持体の近傍に浮遊する飛散トナーを回収するトナー回収ローラが、前記二成分現像剤担持体と前記トナー担持体の最近接位置よりも前記二成分現像剤担持体の回転方向下流側で、且つ前記二成分現像剤担持体と前記ハウジング壁の間に配置され、さらに、飛散トナーを回収するためのバイアス電圧を前記トナー回収ローラに印加するバイアス手段と、印字率に応じて前記バイアス電圧を制御する制御手段とを備え、前記バイアス手段が、印字率を所定の閾値幅と比較して、印字率が前記閾値幅の上限値を上回る場合は、交流電圧に現像剤の正規の帯電特性と同極性の直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加し、前記印字率が前記閾値幅の範囲内である場合は、交流電圧のみ印加し、前記印字率が前記閾値幅の下限値を下回る場合は、交流電圧に現像剤の正規の帯電特性と逆極性の直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
（２）前記静電潜像担持体の周速が１８０ｍｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
（３）ハウジング内に備えた、内部に磁性部材を配置しキャリアとトナーからなる現像剤を磁気的に保持する二成分現像剤担持体と、該二成分現像剤担持体よりトナーを移送してその表面にトナー薄層を担持するトナー担持体とを用いて、前記トナー担持体および／または前記二成分現像剤担持体に現像バイアスを印加して、静電潜像担持体表面に形成された静電潜像の現像を行う画像形成方法であって、前記トナー担持体および前記二成分現像剤担持体の近傍に浮遊する飛散トナーを回収するトナー回収ローラを、前記二成分現像剤担持体と前記トナー担持体の最近接位置よりも前記二成分現像剤担持体の回転方向下流側で、且つ前記二成分現像剤担持体と前記ハウジング壁の間に配置し、前記トナー回収ローラに飛散トナーを回収するためのバイアス手段により印加されるバイアス電圧は、印字率を所定の閾値幅と比較して、印字率が前記閾値幅の上限値を上回る場合は、交流電圧に現像剤の正規の帯電特性と同極性の直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加し、前記印字率が前記閾値幅の範囲内である場合は、交流電圧のみ印加し、前記印字率が前記閾値幅の下限値を下回る場合は、交流電圧に現像剤の正規の帯電特性と逆極性の直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加することを特徴とする画像形成方法。
（４）前記閾値幅の上限値は７〜２０％、前記閾値幅の下限値は１〜１０％であることを特徴とする（３）に記載の画像形成方法。 An image forming apparatus and an image forming method for solving the above problems have the following configurations.
(1) A two-component developer carrying member that has a magnetic member disposed therein and magnetically holds a developer composed of a carrier and toner, and a toner thin layer on the surface of the two-component developer carrying member by transferring toner from the two-component developer carrying member An electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier by applying a developing bias to the toner carrier and / or the two-component developer carrier. An image forming apparatus for developing an image, wherein a toner collecting roller for collecting scattered toner floating in the vicinity of the toner carrier and the two-component developer carrier comprises the two-component developer carrier and the toner carrier. A bias disposed downstream of the two-component developer carrying member in the rotational direction from the closest position of the body and between the two-component developer carrying member and the housing wall, and further for collecting scattered toner And biasing means for applying a pressure to the toner recovery roller, and control means for controlling said bias voltage in accordance with the printing ratio, the bias means, compares the print ratio with a predetermined threshold range, the printing ratio When the upper limit value of the threshold width is exceeded, a bias voltage in which a DC voltage having the same polarity as the normal charging characteristics of the developer is applied to the AC voltage is applied, and the printing rate is within the threshold width range. When only the AC voltage is applied and the printing rate falls below the lower limit value of the threshold width, a bias voltage in which a DC voltage having a polarity opposite to the normal charging characteristic of the developer is superimposed on the AC voltage is applied. Image forming apparatus.
(2) The image forming apparatus according to (1), wherein a peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is 180 mm / sec or more.
(3) A two-component developer carrying member that is provided in the housing and magnetically holds a developer composed of a carrier and toner by disposing a magnetic member therein, and transferring toner from the two-component developer carrying member. Using a toner carrier that carries a toner thin layer on its surface, a developing bias is applied to the toner carrier and / or the two-component developer carrier to form on the surface of the electrostatic latent image carrier An image forming method for developing an electrostatic latent image, comprising: a toner collecting roller for collecting scattered toner floating in the vicinity of the toner carrier and the two-component developer carrier; and the two-component developer carrier. It is disposed downstream of the two-component developer carrier in the rotational direction from the closest position of the toner carrier and between the two-component developer carrier and the housing wall. To collect The bias voltage applied by the bias means, compares the print ratio with a predetermined threshold range, if the printing ratio exceeds the upper limit value of the threshold width, regular charging characteristics and the same polarity of the developer into an AC voltage When the printing voltage is within the range of the threshold width, only the AC voltage is applied, and when the printing ratio is below the lower limit value of the threshold width, the AC voltage is applied. An image forming method, wherein a bias voltage in which a DC voltage having a polarity opposite to a normal charging characteristic of a developer is superimposed is applied .
(4) upper limit value before Symbol threshold range 7 to 20% image forming method according to (3) the lower limit value of the threshold width is 1-10%.

本発明によれば、飛散トナーを回収するトナー回収ローラを二成分現像剤担持体とトナー担持体の最近接位置よりも前記二成分現像剤担持体の回転方向下流側で、且つ前記二成分現像剤担持体とハウジング壁の間に配置するので、飛散トナーを前記トナー回収ローラに付着させて捕集すること及び回収することができる。
さらに、前記トナー回収ローラは飛散トナーを回収するためのバイアス電圧を印加するバイアス手段を備え、該バイアス手段により、印字率に応じて前記バイアス電圧が制御されるので、印字率よって発生量の異なる飛散トナーを一層効果的に前記トナー回収ローラ上に回収することができる。その結果、トナー飛散を抑制し、長期間安定した画像品質が得られる。 According to the present invention, the toner collecting roller that collects the scattered toner is disposed on the downstream side of the two-component developer carrying member in the rotational direction from the closest position between the two-component developer carrying member and the toner carrying member, and the two-component developing device. Since it is disposed between the agent carrier and the housing wall, the scattered toner can be collected by being attached to the toner collecting roller.
Further, the toner collecting roller is provided with bias means for applying a bias voltage for collecting scattered toner, and the bias voltage is controlled by the bias means in accordance with the printing rate. The scattered toner can be more effectively collected on the toner collecting roller. As a result, toner scattering is suppressed, and stable image quality can be obtained for a long time.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るタッチダウン現像方式の画像形成装置の概略構成を示す説明図である。図２は図１の現像手段の一部を示す概略構成図である。図３は図１に示す現像手段を用いたタンデム式カラー画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus of a touch-down development system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a part of the developing means of FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a tandem type color image forming apparatus using the developing unit shown in FIG.

（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、磁性キャリア４とトナー５からなる二成分現像剤を用いて磁気ローラ１上に担持された二成分現像剤により現像ローラ２上にトナー薄層９を形成し、感光体３（静電潜像担持体）上に形成された静電潜像を現像する、所謂タッチダウン現像方式による画像形成装置である。図１に示すように、該画像形成装置は、前記感光体３を備え、この感光体３の周囲には帯電手段８、露光手段１６、現像手段１８、一次転写手段２２、二次転写手段２５、定着手段２６およびクリーニング手段２４等が配置されている。 (Image forming device)
The image forming apparatus of the present invention forms a toner thin layer 9 on the developing roller 2 by using the two-component developer carried on the magnetic roller 1 by using the two-component developer comprising the magnetic carrier 4 and the toner 5, and photosensitive. This is an image forming apparatus based on a so-called touch-down development system that develops an electrostatic latent image formed on a body 3 (electrostatic latent image carrier). As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes the photoreceptor 3, and around the photoreceptor 3, a charging unit 8, an exposing unit 16, a developing unit 18, a primary transfer unit 22, and a secondary transfer unit 25. The fixing unit 26, the cleaning unit 24, and the like are disposed.

前記画像形成装置による画像形成は以下のようにして行われる。即ち、前記感光体３の表面が帯電手段８により均一に帯電され、この帯電された表面を露光手段１６により露光して静電潜像が形成される。得られた静電潜像には現像手段１８からトナー５を付着させることによりトナー像として現像される。このトナー像は一次転写手段としての一次転写ローラ２２によって、中間転写体（中間転写ベルト）２０上に感光体３から転写される。そして、複数色のトナー像を中間転写体２０上に重ねて転写した後、二次転写手段としての二次転写ローラ２５により、給紙カセット２７から二次転写位置に搬送された被転写体にトナー像を転写する。この被転写体は定着手段としての定着ローラ２６に搬送されて、ここでトナー像が被転写体上に定着された後、例えば、排紙トレー（不図示）に排紙される。転写後に感光体３表面に残った未現像のトナーはクリーニング手段２４により除去される。 Image formation by the image forming apparatus is performed as follows. That is, the surface of the photosensitive member 3 is uniformly charged by the charging unit 8, and the charged surface is exposed by the exposure unit 16 to form an electrostatic latent image. The obtained electrostatic latent image is developed as a toner image by attaching the toner 5 from the developing means 18. This toner image is transferred from the photoreceptor 3 onto an intermediate transfer member (intermediate transfer belt) 20 by a primary transfer roller 22 as a primary transfer unit. After the toner images of a plurality of colors are transferred onto the intermediate transfer body 20 in an overlapping manner, the secondary transfer roller 25 as a secondary transfer unit transfers the toner image to the transfer target conveyed from the paper feed cassette 27 to the secondary transfer position. Transfer the toner image. The transferred body is conveyed to a fixing roller 26 as a fixing unit, and after the toner image is fixed on the transferred body, it is discharged to, for example, a discharge tray (not shown). Undeveloped toner remaining on the surface of the photoreceptor 3 after the transfer is removed by the cleaning means 24.

感光体３としては、セレン、アモルファスシリコン等の無機感光体、導電性基体上に電荷発生剤、電荷輸送剤、結着樹脂等を含有する単層または積層の感光層が形成された有機感光体（ＯＰＣ）等が挙げられる。帯電手段８としては、スコロトロン方式、帯電ローラ、帯電ブラシ等が挙げられる。露光手段１６は、露光光としてＬＥＤまたは半導体レーザー等が挙げられる。また、クリーニング手段２４としては例えばドクターブレード式等が挙げられ、それぞれ公知のものを用いることができる。 Examples of the photoreceptor 3 include inorganic photoreceptors such as selenium and amorphous silicon, and organic photoreceptors in which a single-layer or multilayer photosensitive layer containing a charge generating agent, a charge transport agent, a binder resin, and the like is formed on a conductive substrate. (OPC) and the like. Examples of the charging unit 8 include a scorotron system, a charging roller, and a charging brush. As for the exposure means 16, LED or a semiconductor laser is mentioned as exposure light. Moreover, as the cleaning means 24, for example, a doctor blade type or the like can be used, and known ones can be used.

現像手段１８は、内部に複数の磁性部材が固定して配設され、該磁性部材の外周部を回転するスリーブ状の磁気ローラ１（二成分現像剤担持体）と、内部に前記磁気ローラ１とは異極の磁性部材が固定して配設され、該磁性部材の外周部を回転するスリーブ状の現像ローラ２（トナー担持体）と、前記磁気ローラ１と前記現像ローラ２の互いに異なる磁極の磁力により磁界が形成され、この磁界により磁気ローラ１上に形成された磁気ブラシ６の高さを一定に保つための規制ブレード７と、飛散トナーを回収するためのトナー回収ローラ１４（以下、回収ローラともいう。）とから構成されている。さらに、磁気ローラ１に印加する交流（ＡＣ）バイアス電源１１ａおよび直流（ＤＣ：Ｖｄｃ１）バイアス電源１１ｂと、現像ローラ２に印加する交流（ＡＣ）バイアス電源１２ａおよび直流（ＤＣ：Ｖｄｃ２）バイアス電源１２ｂと、トナー回収ローラ１４に印加する交流（ＡＣ）バイアス電源１３ａおよび直流（ＤＣ：Ｖｄｃ３）バイアス電源１３ｂとを備えている。また前記トナー回収ローラ１４に印加するバイアス電圧を制御する制御手段１５を備えている。 The developing means 18 has a plurality of magnetic members fixed therein, a sleeve-like magnetic roller 1 (two-component developer carrier) rotating around the outer periphery of the magnetic member, and the magnetic roller 1 inside. A magnetic member having a different polarity from the magnetic member is fixed, and a sleeve-like developing roller 2 (toner carrier) that rotates on the outer peripheral portion of the magnetic member, and different magnetic poles of the magnetic roller 1 and the developing roller 2 are provided. A magnetic field is formed by the magnetic force of the magnetic field, a regulation blade 7 for keeping the height of the magnetic brush 6 formed on the magnetic roller 1 constant by the magnetic field, and a toner collection roller 14 for collecting scattered toner (hereinafter, referred to as “magnetic brush 6”). Also called a collection roller). Further, an alternating current (AC) bias power supply 11a and a direct current (DC: Vdc1) bias power supply 11b applied to the magnetic roller 1, and an alternating current (AC) bias power supply 12a and a direct current (DC: Vdc2) bias power supply 12b applied to the developing roller 2 are used. And an alternating current (AC) bias power source 13a and a direct current (DC: Vdc3) bias power source 13b to be applied to the toner collecting roller 14. Further, a control means 15 for controlling a bias voltage applied to the toner collecting roller 14 is provided.

また、本発明の画像形成装置は、トナー５が収納されたトナーコンテナ(不図示)と、該トナーコンテナから二成分現像剤を収容する二成分現像剤収容部４５に供給されたトナー５を、キャリア４とともに攪拌し帯電させる攪拌スクリュー４０と攪拌スクリュー４４を有し、仕切板４２の両端部で連通し、その一端側を通って攪拌スクリュー４０から攪拌スクリュー４４に供給された二成分現像剤を磁気ローラ１へ供給し、攪拌スクリュー４４は前記一端とは他端側から攪拌スクリュー４０側へと二成分現像剤を循環してなる、磁気ローラ１、現像ローラ２、攪拌スクリュー４０および攪拌スクリュー４４が収納されたハウジング４６とを備えている。 The image forming apparatus of the present invention also includes a toner container (not shown) in which the toner 5 is stored and the toner 5 supplied from the toner container to the two-component developer storage unit 45 that stores the two-component developer. The two-component developer supplied to the stirring screw 44 from the stirring screw 40 through both ends of the partition plate 42 is communicated at both ends of the partition plate 42 and stirred with the carrier 4 to be charged. Supplied to the magnetic roller 1, the stirring screw 44 circulates the two-component developer from the other end side to the stirring screw 40 side, and the magnetic roller 1, the developing roller 2, the stirring screw 40, and the stirring screw 44. And a housing 46 in which is stored.

なお、本発明の画像形成装置は、図３に示すように、４つの感光体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが中間転写体２０上に配列されたタンデム式（間接転写タンデム方式）のカラー画像形成装置に好適に用いることができる。そこでは、上記した現像手段１８を用いて、マゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの各トナーをそれぞれ収容した現像装置１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄにより前記感光体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ上の静電潜像が可視像化されトナー像がそれぞれ形成される。そして中間転写体２０の表面に、前記感光体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ上に可視像化されたトナー像が、上流側の感光体３Ａから順に転写される。この中間転写体２０上に転写されたフルカラー画像は、給紙カセット２７から搬送されてきた被転写体に二次転写ローラ２５により転写され、次いで定着ローラ２６で定着された後、この被転写体が排出される。 As shown in FIG. 3, the image forming apparatus of the present invention forms a tandem (indirect transfer tandem system) color image in which four photoconductors 3A, 3B, 3C, and 3D are arranged on an intermediate transfer body 20. It can use suitably for an apparatus. In this case, using the developing means 18 described above, the developing devices 18A, 18B, 18C, and 18D containing magenta, cyan, yellow, and black toners are electrostatically charged on the photoreceptors 3A, 3B, 3C, and 3D, respectively. The latent image is visualized and a toner image is formed. The toner images visualized on the photoreceptors 3A, 3B, 3C, 3D are sequentially transferred onto the surface of the intermediate transfer member 20 from the upstream photoreceptor 3A. The full-color image transferred onto the intermediate transfer member 20 is transferred to the transfer member conveyed from the paper feed cassette 27 by the secondary transfer roller 25 and then fixed by the fixing roller 26, and then the transfer member. Is discharged.

ここで、前記飛散トナーは、その発生源として、主として磁気ローラ１上の二成分現像剤が二成分現像剤収容部４５に回収される際、磁気ブラシ６が圧縮されることにより、磁気ブラシ６間の空気が二成分現像剤収容部４５に入りこめずにはね返されるため、二成分現像剤回収部４３から空気と共にトナー５も噴出し発生する。タッチダウン現像方式では、磁気ローラ１が現像ローラ２との最近接位置付近で、現像ローラ２上にトナー５を供給してトナー薄層９を形成すると共に、静電潜像の現像に寄与しなかった現像ローラ２上の未現像トナーを引き剥がして回収しており、この未現像トナーはキャリア４との付着性が小さい（トナー薄層９形成時の二成分現像剤中のトナー５とキャリア４の付着力に比べて）。またタッチダウン現像方式では二成分現像剤中のトナー濃度を通常の二成分現像方式に比べ高く保っているため、二成分現像剤の流動性が低く、磁気ブラシ６間の空気が二成分現像剤収容部４５により入り込みにくい構成となっているので、トナー飛散が発生しやすい。 Here, as the generation source of the scattered toner, when the two-component developer on the magnetic roller 1 is mainly collected in the two-component developer container 45, the magnetic brush 6 is compressed, so that the magnetic brush 6 Since the air in between is repelled without entering the two-component developer accommodating portion 45, the toner 5 is also ejected from the two-component developer collecting portion 43 together with the air. In the touchdown development method, the magnetic roller 1 supplies toner 5 on the developing roller 2 near the position closest to the developing roller 2 to form a thin toner layer 9 and contributes to the development of the electrostatic latent image. The undeveloped toner on the developing roller 2 that has not been removed is peeled off and collected, and this undeveloped toner has low adhesion to the carrier 4 (the toner 5 and the carrier in the two-component developer when the toner thin layer 9 is formed) 4) In the touch-down development method, the toner concentration in the two-component developer is kept higher than that in the normal two-component development method, so that the fluidity of the two-component developer is low and the air between the magnetic brushes 6 is the two-component developer. Since it is configured to be difficult to enter by the storage portion 45, toner scattering is likely to occur.

また、プロセス線速が高速化すればするほど短時間で多くの静電潜像を現像するのに必要なトナー５を現像ローラ２に搬送する必要があるが、逆にトナー層９を形成する時間が短くなるため、二成分現像剤中のトナー濃度を高くする等の対策が必要となる。すなわち、トナー層９を形成した後、二成分現像剤収容部４５に回収されてくる二成分現像剤は低速時に比べ、トナー濃度が高くなってしまう。また、現像ローラ２上の未現像トナーの引き剥がし時間も短くなり、且つ二成分現像剤収容部４５に回収されてくる二成分現像剤のトナー濃度が高いため、より引き剥がしが困難となってしまう。更にトナー飛散も発生しやすい状態となり、且つ飛散トナーが現像ローラ２に付着してしまう場合があり、回収トナー量が増大し、よりトナー飛散が増加しやすい。 Further, as the process linear velocity increases, it is necessary to transport the toner 5 necessary for developing a large number of electrostatic latent images to the developing roller 2 in a shorter time. On the contrary, the toner layer 9 is formed. Since the time is shortened, it is necessary to take measures such as increasing the toner concentration in the two-component developer. That is, after the toner layer 9 is formed, the two-component developer recovered in the two-component developer container 45 has a higher toner concentration than when the speed is low. Further, the time for peeling off the undeveloped toner on the developing roller 2 is shortened, and the toner concentration of the two-component developer collected in the two-component developer container 45 is high, so that the peeling becomes more difficult. End up. Further, toner scattering is likely to occur, and the scattered toner may adhere to the developing roller 2, and the amount of collected toner increases and the toner scattering is more likely to increase.

また、飛散トナーは印字率が低い場合にも発生しやすい。上記したように、印字率が５％未満の場合、現像ローラ２上に残留する未現像トナーが多く、これが磁気ローラ１上に担持された少なくともキャリア４とトナー５から成る二成分現像剤により回収され、現像装置１８内の二成分現像剤収容部４５に磁気ローラ１上の二成分現像剤と共に回収される。従って、回収されるトナー量が多いため、回収される二成分現像剤中のトナー量も多く、磁気ローラ１上の二成分現像剤が二成分現像剤収容部４５に回収される際にトナー飛散が発生しやすくなる。
そして、飛散トナーは各種の画像不良、動作不良等を引き起こし、特に飛散トナーは現像ローラ２の表面に付着し、引き剥がし不良によるゴースト現象が発生しやすくなり、良好な画像形成を妨げる要因のひとつとなる。 Also, scattered toner is likely to occur even when the printing rate is low. As described above, when the printing rate is less than 5%, a large amount of undeveloped toner remains on the developing roller 2, and this is recovered by the two-component developer composed of at least the carrier 4 and the toner 5 carried on the magnetic roller 1. The two-component developer on the magnetic roller 1 is collected in the two-component developer accommodating portion 45 in the developing device 18. Therefore, since the amount of toner collected is large, the amount of toner in the collected two-component developer is also large, and when the two-component developer on the magnetic roller 1 is collected in the two-component developer container 45, the toner scatters. Is likely to occur.
The scattered toner causes various image defects, malfunctions, and the like. In particular, the scattered toner adheres to the surface of the developing roller 2, and a ghost phenomenon due to a peeling-off defect is likely to occur, which is one of the factors hindering good image formation. It becomes.

(トナー回収ローラ)
本発明に係るトナー回収ローラ１４は、前記飛散トナーを捕集し、それを磁気ローラ１に戻すためのものであり、図１に示すように、感光体３、現像ローラ２、磁気ローラ１、および攪拌スクリュー４０、４４の配置構成において、前記磁気ローラ１と前記現像ローラ２の最近接位置よりも前記磁気ローラ１の回転方向下流側で、且つ前記磁気ローラ１とハウジング４６壁との隙間を塞ぐようにして磁気ローラ１に対向して配設される。 (Toner recovery roller)
The toner collecting roller 14 according to the present invention is for collecting the scattered toner and returning it to the magnetic roller 1. As shown in FIG. 1, the photosensitive member 3, the developing roller 2, the magnetic roller 1, In the arrangement configuration of the agitating screws 40 and 44, a gap between the magnetic roller 1 and the wall of the housing 46 is provided on the downstream side in the rotation direction of the magnetic roller 1 with respect to the closest position of the magnetic roller 1 and the developing roller 2. The magnetic roller 1 is disposed so as to be closed.

上記構成とすることにより、前記現像ローラ２と前記磁気ローラ１の近傍に浮遊する飛散トナーや前記磁気ローラ１の下部側の隙間を通して図１中の矢印方向Ａに移動して前記画像形成装置内に飛散する飛散トナーを分子間力や静電気力等によりトナー回収ローラ１４表面に付着させて捕集することができる。 With this configuration, the toner moves in the direction of arrow A in FIG. 1 through the scattered toner floating in the vicinity of the developing roller 2 and the magnetic roller 1 and the gap on the lower side of the magnetic roller 1 to move inside the image forming apparatus. The scattered toner scattered on the toner can be collected by adhering to the surface of the toner collecting roller 14 by intermolecular force or electrostatic force.

前記回収ローラ１４は周方向に回転しているのがよい。これにより、前記回収ローラ１４の表面に付着した飛散トナーを、磁気ローラ１上に形成された磁気ブラシ６と接触して剥離され、磁気ローラ１側に戻すことができる。 The collection roller 14 is preferably rotated in the circumferential direction. As a result, the scattered toner adhering to the surface of the collecting roller 14 can be peeled off in contact with the magnetic brush 6 formed on the magnetic roller 1 and returned to the magnetic roller 1 side.

前記回収ローラ１４の回転方向は、磁気ローラ１の回転方向とはその対向位置で互いに同一の方向（磁気ローラ１とトレール回転）であっても、互いに逆方向の回転（カウンター回転）であってもよい。好ましくは、トレール回転である。トレール回転とすることにより、回収ローラ１４上のトナーをすぐに磁気ローラ１に回収しやすくなると共に、回収トナーに加えられるストレスが低減するので、回収されるトナーの劣化を防止できる。 The rotation direction of the collecting roller 14 is opposite to the rotation direction of the magnetic roller 1 (the rotation of the magnetic roller 1 and the trail) and the opposite direction (counter rotation). Also good. Preferably, it is trail rotation. By using the trail rotation, the toner on the collecting roller 14 can be easily collected by the magnetic roller 1 and the stress applied to the collected toner is reduced, so that the collected toner can be prevented from deteriorating.

前記回収ローラ１４の周速は、１０〜１００ｍｍ／ｓｅｃがよく、好ましくは２０〜７０ｍｍ／ｓｅｃである。前記回収ローラ１４の周速が１０ｍｍ／ｓｅｃ未満であると、回転数が少なく飛散トナーの回収量が好ましくない。また、１００ｍｍ／ｓｅｃを超えると飛散トナーの回収性が低下すると共に、磁気ブラシ６による付着トナーの剥離の際に再び飛散してしまうおそれがあるので好ましくない。 The peripheral speed of the collection roller 14 is 10 to 100 mm / sec, preferably 20 to 70 mm / sec. When the circumferential speed of the collecting roller 14 is less than 10 mm / sec, the number of rotations is small and the amount of scattered toner collected is not preferable. On the other hand, if it exceeds 100 mm / sec, the collectability of the scattered toner is lowered, and it may be scattered again at the time of peeling of the adhered toner by the magnetic brush 6, which is not preferable.

前記回収ローラ１４の回転スリーブの材質は、アルミニウム、ステンレススチール等の金属を用いることができる。飛散トナーの付着性の観点から比表面積が大きいアルマイト処理をしたアルミニウム、または／更に静電的な付着性の観点からはフッ素系樹脂等で表面を被覆していることが好ましい（トナーの帯電特性が正帯電性の場合）。 The material of the rotating sleeve of the collecting roller 14 can be a metal such as aluminum or stainless steel. It is preferable that the surface is coated with anodized aluminum having a large specific surface area from the viewpoint of adhesion of scattered toner, and / or fluorine resin from the viewpoint of electrostatic adhesion (toner charging characteristics). Is positively charged).

前記トナー回収ローラ１４は、飛散トナーを回収するためのバイアス手段１３によりバイアス電圧が印加され、前記バイアス電圧は制御手段１５を用いて制御される。即ち、前記バイアス電圧の制御は、印字率に応じて前記バイアス電圧を前記トナー回収ローラ１４に印加するものである。
本発明に係る画像形成装置において、画像情報に基づき、スキャナユニットから発射されるレーザー光により、数１０μｍの径に集光された光ドットの集合として感光体３の表面にトナー画像を形成している。従って、該トナー画像を構成するレーザードット数を積算することで前記印字率を算出することができる。 A bias voltage is applied to the toner collecting roller 14 by a bias unit 13 for collecting scattered toner, and the bias voltage is controlled using a control unit 15. That is, the bias voltage is controlled by applying the bias voltage to the toner collecting roller 14 in accordance with the printing rate.
In the image forming apparatus according to the present invention, based on the image information, a toner image is formed on the surface of the photoreceptor 3 as a set of light dots condensed to a diameter of several tens of μm by laser light emitted from the scanner unit. Yes. Therefore, the printing rate can be calculated by integrating the number of laser dots constituting the toner image.

上記したように印字率が、例えば５％未満の場合は、現像ローラ２上に残留する未現像トナーが多く、これが磁気ローラ１上に担持された少なくともキャリア４とトナー５から成る二成分現像剤により回収され、現像装置内の二成分現像剤収容部４５に磁気ローラ１上の二成分現像剤と共に回収される。従って、回収されるトナー量が多いため、回収される二成分現像剤中のトナー量も多く、磁気ローラ１上の二成分現像剤が二成分現像剤収容部に回収される際にトナー飛散が発生しやすくなる。
従って、回収ローラ１４の電極にトナー５と逆極性のバイアスを印加することで、飛散した浮遊トナーを引き付けて回収しやすくなると共に、磁気ローラ１からもトナー５を引き付けるため、磁気ローラ１上の二成分現像剤が二成分現像剤収容部４５に回収される前に二成分現像剤中のトナー量が減少し、トナー飛散が抑制される。 As described above, when the printing rate is less than 5%, for example, a large amount of undeveloped toner remains on the developing roller 2, and this is a two-component developer composed of at least the carrier 4 and the toner 5 carried on the magnetic roller 1. And collected together with the two-component developer on the magnetic roller 1 in the two-component developer container 45 in the developing device. Accordingly, since the amount of collected toner is large, the amount of toner in the collected two-component developer is also large, and toner scattering occurs when the two-component developer on the magnetic roller 1 is collected in the two-component developer container. It tends to occur.
Therefore, by applying a bias having a polarity opposite to that of the toner 5 to the electrode of the collecting roller 14, the scattered floating toner can be easily collected and collected, and the toner 5 is also attracted from the magnetic roller 1. Before the two-component developer is collected in the two-component developer container 45, the amount of toner in the two-component developer is reduced, and toner scattering is suppressed.

また、印字率が例えば５〜１５％の場合は未現像トナー量が適度でトナー飛散が発生しにくい状態である。直流バイアスを印加しない状態では、磁気ローラ１の方が電位が高くなるため、相対的に電位が低い回収ローラ１４の電極の方に飛散トナーが引き付けられ、また上記と同様に磁気ローラ１からもトナー５を引き付けるため、トナー飛散を抑制することができる。また、直流バイアスを印加しないことで電力消費の抑制にもつながる。
また、印字率が例えば１５％を超える場合は、現像ローラ２上の未現像トナーが少なく、磁気ローラ１で回収されるトナー量も少なくなる。従って、磁気ローラ１上の二成分現像剤が二成分現像剤収容部４５に回収される際のトナー飛散は極端に少なくなる。従って、回収ローラ１４の電極にトナー５と同極性の直流バイアスに交流バイアスを重畳することで、磁気ローラ１から回収ローラ１４の電極にトナー５を引き付けることがない。好ましくは回収ローラ１４の電極に印加する直流バイアスは磁気ローラ１と同電位以上が好ましい。 Further, when the printing rate is 5 to 15%, for example, the amount of undeveloped toner is moderate and toner scattering is unlikely to occur. In a state where no DC bias is applied, the magnetic roller 1 has a higher potential, so that scattered toner is attracted toward the electrode of the collecting roller 14 having a relatively low potential, and also from the magnetic roller 1 as described above. Since toner 5 is attracted, toner scattering can be suppressed. In addition, power consumption is reduced by not applying a DC bias.
When the printing rate exceeds 15%, for example, the amount of undeveloped toner on the developing roller 2 is small, and the amount of toner collected by the magnetic roller 1 is also small. Therefore, toner scattering when the two-component developer on the magnetic roller 1 is collected in the two-component developer container 45 is extremely reduced. Therefore, the toner 5 is not attracted from the magnetic roller 1 to the electrode of the collecting roller 14 by superimposing the AC bias on the electrode of the collecting roller 14 with the DC bias having the same polarity as the toner 5. Preferably, the direct current bias applied to the electrode of the recovery roller 14 is preferably equal to or higher than that of the magnetic roller 1.

図４に回収ローラ１４に印加するバイアス電圧の制御の一例をフローチャート図で示した。回収ローラ１４には、初期に交流バイアス電圧を印加する。画像形成時に感光体３上に形成されたトナー像のドット数に基づいて解析手段（不図示）を介して印字率を算出する。
次に、前記算出された印字率を所定の閾値、例えば５〜１０％と設定し、これと比較する。印字率が所定の閾値以上の場合は、回収ローラ１４に印加していているバイアスは変更せずに、交流バイアス電圧のみを引き続き印加する。印字率が所定の閾値以下の場合は、回収ローラ１４に正規の帯電特性トナーの極性とは逆極性の直流電圧を印加する。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of control of the bias voltage applied to the collection roller 14. An AC bias voltage is initially applied to the collection roller 14. Based on the number of dots of the toner image formed on the photoreceptor 3 at the time of image formation, the printing rate is calculated through an analysis unit (not shown).
Next, the calculated printing rate is set to a predetermined threshold, for example, 5 to 10%, and compared with this. When the printing rate is equal to or higher than a predetermined threshold, only the AC bias voltage is continuously applied without changing the bias applied to the collecting roller 14. When the printing rate is equal to or less than a predetermined threshold value, a DC voltage having a polarity opposite to the polarity of the regular charging characteristic toner is applied to the collecting roller 14.

図５には、回収ローラ１４に印加するバイアス電圧の制御の他の例を示した。回収ローラ１４には、初期に交流バイアス電圧のみ（バイアスＢ）を印加する。画像形成時に感光体３上に形成されたトナー像のドット数に基づいて解析手段（不図示）を介して印字率を算出する。
次に、印字率を所定の閾値幅、例えば該閾値幅の下限値を１〜１０％、好ましくは５％程度、上限値を７〜２０％、好ましくは１５％程度に設定し、前記閾値下限値未満にある印字率の範囲を印字率範囲Ａ、前記閾値下限値以上、上限値未満にある印字率の範囲を印字率範囲Ｂ、そして前記閾値上限値以上にある印字率の範囲を印字率範囲Ｃとして、前記算出された印字率を前回印字率範囲と比較する。
印字率が前記閾値をまたがなかった（前回の印字率範囲と同じ）場合は、回収ローラ１４に印加していている印加バイアスは変更せずに、前回の印加バイアスのまま引き続き印加する。印字率が前記閾値の上限値または下限値を下回ってまたいだ場合、そのときの印字率範囲に応じて印加バイアスを印加する。即ち、印字率が印字率範囲Ａ（前回の印字率範囲がＢまたはＣ）にある場合は、交流電圧に現像剤の正規の帯電特性と逆極性の直流電圧を重畳したバイアス電圧（印加バイアスＡ）を印加する。印字率が印字率範囲Ｂ（前回の印字率範囲がＣ）にある場合は、交流電圧のみのバイアス電圧（印加バイアスＢ）を印加する。印字率が前記閾値の上限値または下限値を上回ってまたいだ場合は、その時点から印刷の出力枚数をカウントし、所定の枚数、例えば２〜５枚を超えたときに、そのときの印字率範囲に応じて印加バイアスを印加する。即ち、印字率が印字率範囲Ｃ（前回の印字率範囲がＡまたはＢ）にある場合は、交流電圧に現像剤の正規の帯電特性と同極性の直流電圧を重畳したバイアス電圧（印加バイアスＣ）を印加する。印字率が印字率範囲Ｂ（前回の印字率範囲がＡ）にある場合は、交流電圧のみのバイアス電圧（印加バイアスＢ）を印加する。 FIG. 5 shows another example of the control of the bias voltage applied to the collection roller 14. Only the AC bias voltage (bias B) is initially applied to the collection roller 14. Based on the number of dots of the toner image formed on the photoreceptor 3 at the time of image formation, the printing rate is calculated through an analysis unit (not shown).
Next, the printing rate is set to a predetermined threshold width, for example, the lower limit value of the threshold width is set to 1 to 10%, preferably about 5%, and the upper limit value is set to about 7 to 20%, preferably about 15%. The range of the print rate that is less than the value is the print rate range A, the lower limit value is the upper limit value, the range of the print rate is less than the upper limit value, the print rate range B, and the range of the print rate that is greater than the upper limit value is the print rate As the range C, the calculated printing rate is compared with the previous printing rate range.
If the printing rate does not cross the threshold value (same as the previous printing rate range), the applied bias applied to the collecting roller 14 is not changed, and the previous applied bias is continuously applied. When the printing rate crosses below the upper limit value or the lower limit value of the threshold value, an applied bias is applied according to the printing rate range at that time. That is, when the printing rate is in the printing rate range A (previous printing rate range is B or C), a bias voltage (applied bias A) in which a DC voltage having a polarity opposite to the normal charging characteristics of the developer is superimposed on the AC voltage. ) Is applied. When the printing rate is in the printing rate range B (the previous printing rate range is C), a bias voltage (applied bias B) of only AC voltage is applied. When the printing rate exceeds the upper limit value or the lower limit value of the threshold value, the number of printed output sheets is counted from that point. When the printing rate exceeds a predetermined number, for example, 2 to 5, the printing rate at that time An applied bias is applied according to the range. That is, when the printing rate is in the printing rate range C (the previous printing rate range is A or B), a bias voltage (applied bias C) in which a DC voltage having the same polarity as the normal charging characteristics of the developer is superimposed on the AC voltage. ) Is applied. When the printing rate is in the printing rate range B (the previous printing rate range is A), a bias voltage (applied bias B) of only AC voltage is applied.

上記で出力枚数のカウント制限を設けた理由は以下の通りである。即ち、トナー飛散は印字率が切り替わったとしても即座に減少するものではなく、トナー飛散しはじめるとしばらくの間は、浮遊トナーが存在している。従って、例えばトナー飛散が発生しやすい印字率５％未満から印字率５％以上に変更された場合や、印字率５〜１５％から印字率１５％を超える状態に変更される場合は、トナー回収ローラ１４の印加バイアスの設定を即座に切り替えずに、しばらくの間、例えば２〜３枚出力が終了する間はそのまま維持し、その後に印加バイアスを変更することが好ましい。印字率が減少する方向に変化する場合は、トナー飛散がすぐに発生する可能性があるので、即座に印加バイアスは変更する。
また、印字率は１画像毎に算出することができるため、１画像毎に印加バイアスを変更してもよいが、数〜十数枚程度、例えば１０枚分の平均印字率を算出し、それに応じて印加バイアスを変更してもよい。 The reason why the output sheet count is limited as described above is as follows. That is, the toner scattering does not immediately decrease even when the printing rate is switched, and floating toner exists for a while after the toner scattering starts. Therefore, for example, when the printing rate, which is likely to cause toner scattering, is changed from less than 5% to a printing rate of 5% or more, or when the printing rate is changed from 5-15% to a state where the printing rate exceeds 15%, toner recovery is performed. It is preferable that the setting of the applied bias of the roller 14 is not switched immediately, but is maintained for a while, for example, while the output of two or three sheets is completed, and then the applied bias is changed. When the printing rate changes in a decreasing direction, toner scattering may occur immediately, so the applied bias is changed immediately.
Further, since the printing rate can be calculated for each image, the applied bias may be changed for each image. However, an average printing rate for about several to a dozen sheets, for example, 10 sheets is calculated, and The applied bias may be changed accordingly.

前記回収ローラ１４には、回収ブレード１７を備えてもよい。この回収ブレード１７により回収ローラ１４上に捕集されたトナーを掻き取り、攪拌スクリュー４０に戻すことができる。この場合、前記回収ブレード１７は攪拌スクリュー４０側に配置し、回収ローラ１４表面を圧接できるようにする。前記回収ローラ１４の回転方向は、磁気ローラ１との対向位置でスクリュー４０へ戻す方向に回転するのがよく、前記回転の方向が攪拌スクリュー４０の方向に回転することにより、回収ブレード１７で剥がされた前記回収ローラ１４上の飛散トナーは攪拌スクリュー４０側に容易に回収することができる。また、前記回収ブレード１７は、回収したトナーによって形成されるトナー層の厚さを規制するために用いることもできる。この場合、前記回収ブレード１７は回収ローラ１４表面から所望の層厚の間隔となるよう配置する。これにより、回収ローラ１４上の捕集トナーの層厚さが厚くならないため、磁気ブラシ６による掻き取りが良好に行われると共に、掻き取り時のトナーの再飛散を防止できる。 The collection roller 14 may include a collection blade 17. The toner collected on the collecting roller 14 can be scraped off by the collecting blade 17 and returned to the stirring screw 40. In this case, the collection blade 17 is disposed on the stirring screw 40 side so that the surface of the collection roller 14 can be pressed. The rotation direction of the collection roller 14 is preferably rotated in a direction returning to the screw 40 at a position facing the magnetic roller 1, and is peeled off by the collection blade 17 as the rotation direction rotates in the direction of the stirring screw 40. The scattered toner on the collected roller 14 can be easily collected on the stirring screw 40 side. The collection blade 17 can also be used to regulate the thickness of the toner layer formed by the collected toner. In this case, the collection blade 17 is arranged at a desired layer thickness from the surface of the collection roller 14. Thus, the layer thickness of the collected toner on the collection roller 14 does not increase, so that the magnetic brush 6 can be scraped well and the toner can be prevented from re-scattering at the time of scraping.

前記掻き取り用の回収ブレード１７は設置しなくてもよい。この場合は、非画像形成時にトナー回収ローラ１４上に回収蓄積された飛散トナーを磁気ローラ１へ戻すバイアスを印加させる。バイアスの印加による場合は、例えばトナー回収ローラ１４にはＶｄｃ３＝１００Ｖ、磁気ローラ１と逆位相でＶｐｐ＝３００Ｖ、周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝３０％、磁気ローラにはＶｄｃ１＝−１００Ｖ、現像ローラ２と逆位相でＶｐｐ＝３００Ｖ、周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝７０％を印加するように設定する。このとき、現像ローラ２と磁気ローラ１間でのトナー５の移動はなくてもよいため、現像ローラ２にはバイアスを印加しなくてもよい。もし印加する場合には、Ｖｄｃ２＝１００Ｖ、Ｖｐｐ＝１．６ｋＶ、周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝３０％を印加すればよい。
このようにバイアス印加により付着トナーを磁気ローラ１側に回収する方が、回収ブレード１７による回収に比べて、回収ブレード１７とのストレスの影響を受けないため、トナー５の外添剤の埋没や剥離などトナー５の劣化を低減する効果があるため好ましい。 The scraping recovery blade 17 may not be installed. In this case, a bias is applied to return the scattered toner collected and accumulated on the toner collecting roller 14 to the magnetic roller 1 during non-image formation. When bias is applied, for example, Vdc3 = 100 V for the toner recovery roller 14, Vpp = 300 V in reverse phase with the magnetic roller 1, frequency f = 2.7 kHz, Duty ratio = 30%, and Vdc1 = −100 V for the magnetic roller. In this case, Vpp = 300 V, frequency f = 2.7 kHz, and duty ratio = 70% are applied in the opposite phase to the developing roller 2. At this time, there is no need to move the toner 5 between the developing roller 2 and the magnetic roller 1, so that no bias is applied to the developing roller 2. If applied, Vdc2 = 100 V, Vpp = 1.6 kV, frequency f = 2.7 kHz, and duty ratio = 30% may be applied.
In this way, the toner collected on the magnetic roller 1 side by applying a bias is not affected by the stress with the collecting blade 17 as compared with the collecting with the collecting blade 17, so that the external additive of the toner 5 is buried. This is preferable because it has an effect of reducing deterioration of the toner 5 such as peeling.

（現像方法）
図３に本発明にかかる現像手段の一部を模式的に示す。以下に、現像方法について説明する。
磁気ローラ１に内包されている固定マグネットで磁気的に拘束されているキャリア４（磁性体粒子）と、その表面と帯電保持しているトナー５とからなる磁気ブラシ６が、磁気ローラ１表面を回動し現像ローラ２へ搬送される。磁気ローラ１の表面はブラスト処理や溝加工を施したものを用いることで磁気ブラシ６の搬送をよりスムーズに行える。 (Development method)
FIG. 3 schematically shows a part of the developing means according to the present invention. The developing method will be described below.
A magnetic brush 6 comprising a carrier 4 (magnetic particles) that is magnetically constrained by a fixed magnet contained in the magnetic roller 1 and a toner 5 that is charged and held on the surface of the carrier 4 is attached to the surface of the magnetic roller 1. It is rotated and conveyed to the developing roller 2. The surface of the magnetic roller 1 can be conveyed more smoothly by using a blasted or grooved surface.

図２に示すように、現像ローラ２には直流電圧（ＤＣ：Ｖｄｃ２）１２ｂに交流電圧（ＡＣ）１２ａを重畳させた現像バイアス電圧１２が印加され、磁気ローラ１には直流電圧（ＤＣ：Ｖｄｃ１）１１ｂに交流電圧（ＡＣ）１１ａを重畳させた現像バイアス電圧１１が印加される。そして、磁気ローラ１上には前記磁気ブラシ６が形成され、磁気ローラ１上の磁気ブラシ６は規制ブレード７によって層規制されて、磁気ローラ１と現像ローラ２との間の電位差によって、搬送された磁気ブラシ６の帯電しているトナー５のみが現像ローラ２に移動しトナー層９を形成する。そして、現像ローラ２上のトナー層９によって感光体３上の静電潜像が現像される。なお、前記直流電圧Ｖｄｃは、面積中心電圧であり、ＤＵＴＹ比を変化させた際変化する。本発明において、ＤＵＴＹ比は矩形波の交流電圧１周期分において、正極性側に印加される継続時間Ｔ１、負極性側に印加される継続時間Ｔ２とするとＤＵＴＹ比（％）＝[Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）]×１００で表される。このとき正極性側に立ち上がる波形と負極性側に立ち上がる波形の面積が互いに等しくなる電圧を面積中心電圧と言う。必要に応じて直流電圧を重畳してもよく、直流電圧を重畳した場合はＶｄｃ＝直流電圧＋面積中心電圧となる。交流を印加しない場合のＶｄｃは単なる直流電圧である。 As shown in FIG. 2, a developing bias voltage 12 in which an alternating voltage (AC) 12a is superimposed on a direct current voltage (DC: Vdc2) 12b is applied to the developing roller 2, and a direct current voltage (DC: Vdc1) is applied to the magnetic roller 1. ) 11b is applied with a developing bias voltage 11 in which an alternating voltage (AC) 11a is superimposed. The magnetic brush 6 is formed on the magnetic roller 1. The magnetic brush 6 on the magnetic roller 1 is layer-regulated by a regulating blade 7 and conveyed by the potential difference between the magnetic roller 1 and the developing roller 2. Only the charged toner 5 of the magnetic brush 6 moves to the developing roller 2 to form a toner layer 9. Then, the electrostatic latent image on the photoreceptor 3 is developed by the toner layer 9 on the developing roller 2. The DC voltage Vdc is an area center voltage, and changes when the DUTY ratio is changed. In the present invention, the DUTY ratio is a duration T1 applied to the positive polarity side and a duration T2 applied to the negative polarity side in one cycle of the rectangular wave AC voltage, and the DUTY ratio (%) = [T1 / ( T1 + T2)] × 100. At this time, a voltage where the areas of the waveform rising to the positive polarity side and the waveform rising to the negative polarity side are equal to each other is called an area center voltage. A DC voltage may be superimposed as necessary. When a DC voltage is superimposed, Vdc = DC voltage + area center voltage. Vdc when no AC is applied is simply a DC voltage.

感光体３上の前記静電潜像は、感光体３の表面に帯電手段８により＋２５０〜８００Ｖに帯電したところへ、露光手段１６を用いて形成することができる。ＯＰＣ感光体を用いると、全露光で＋７０〜２２０Ｖが得られ、アモルファスシリコン感光体では１０〜５０Ｖの露光後電位が得られる。露光には、半導体レーザーおよびＬＥＤのどちらも用いることができる。 The electrostatic latent image on the photoreceptor 3 can be formed using the exposure means 16 on the surface of the photoreceptor 3 charged to +250 to 800 V by the charging means 8. When an OPC photoconductor is used, +70 to 220 V is obtained in all exposures, and an amorphous silicon photoconductor provides a post-exposure potential of 10 to 50 V. For the exposure, either a semiconductor laser or an LED can be used.

上述のようにして現像が行われた後、残留トナー層を有する現像ローラ２はその対向位置において現像剤層を有する磁気ローラ１と最接近し、この対向位置で磁気ブラシ６による機械的な力によって、現像ローラ２上のトナー層９が掻き取られる。それと同時に、磁気ローラ１と現像ローラ２との間に形成される電位差（つまり、電界）に応じて磁気ローラ１上の現像剤層からトナー５が現像ローラ２側に供給されることになる。 After the development is performed as described above, the developing roller 2 having the residual toner layer comes closest to the magnetic roller 1 having the developer layer at the facing position, and the mechanical force by the magnetic brush 6 at the facing position. As a result, the toner layer 9 on the developing roller 2 is scraped off. At the same time, the toner 5 is supplied from the developer layer on the magnetic roller 1 to the developing roller 2 side according to a potential difference (that is, an electric field) formed between the magnetic roller 1 and the developing roller 2.

現像時、バイアス条件は、磁気ローラ１に＋３００〜５００Ｖを、現像ローラ２に＋１００Ｖを印加するのがよい。薄層形成の電位差としては、２００〜４００Ｖが適正でトナー５の帯電量とのバランスで調整すればよい。フィードバック制御等を用いることで、トナー薄層９の層厚をある程度一定にすることが可能である。 At the time of development, it is preferable to apply a bias condition of +300 to 500 V to the magnetic roller 1 and +100 V to the developing roller 2. The potential difference for forming the thin layer is appropriately 200 to 400 V, and may be adjusted according to the balance with the charge amount of the toner 5. By using feedback control or the like, the layer thickness of the toner thin layer 9 can be made constant to some extent.

交流条件は、磁気ローラ１に現像ローラ２と同周波数、同周期で逆位相のＶ_P-P（ピーク交流バイアス）＝０．１〜２．０ｋＶ、周波数＝２〜４ｋＨｚ、ＤＵＴＹ比＝６０〜８０％を、現像ローラ２にはＶ_P-P＝１．０〜２．０ｋＶ、周波数＝２〜４ｋＨｚ、ＤＵＴＹ比＝２０〜４０％が好ましい。Ｖ_P-Pを高めると薄層形成がより瞬時に行われるが、反面耐リーク性が弱くなりノイズの発生原因になる。これらの点については、磁気ローラ１や現像ローラ２の表面にアルマイト処理等で絶縁性を高めることはマージンが広がるので好ましい。周波数については、トナー５の帯電量で調整すればよい。 The AC conditions are as follows: the magnetic roller 1 has the same frequency as the developing roller 2, the same period and the opposite phase of V _PP (peak AC bias) = 0.1-2.0 kV, frequency = 2-4 kHz, DUTY ratio = 60-80% In the developing roller 2, it is preferable that V _PP = 1.0 to 2.0 kV, frequency = 2 to 4 kHz, and DUTY ratio = 20 to 40%. When V _PP is increased, the thin layer is formed more instantly, but on the other hand, the leak resistance is weakened, which causes noise. With respect to these points, it is preferable to increase the insulation by anodizing the surface of the magnetic roller 1 or the developing roller 2 because the margin is widened. The frequency may be adjusted by the charge amount of the toner 5.

トナー５の体積平均粒子径は４．０〜７．５μｍであるのがよい。４．０μｍ未満では非静電的な付着力の影響が大きくなり現像性、回収性が低下し、７．５μｍより大きいと画質の滑らかさなど高画質な画像が得られにくい。また、トナー５の帯電量は６〜３０μＣ／ｇ程度が好ましい。これよりも低い帯電量では、磁気ブラシ６からトナー５が舞って周辺を汚してしまい、またこれよりも高いと薄層形成が弱くなる。
トナー体積平均粒子径はマルチサイザーIII（ベックマン・コールター社製）を用い、アパチャー径１００μｍ（測定範囲２．０〜６０μｍ）で測定することができる。
また、トナー帯電量は、ＱＭメータ（ＴＲＥＫ社製、ＭＯＤＥＬ２１０ＨＳ）で測定することができる。 The volume average particle diameter of the toner 5 is preferably 4.0 to 7.5 μm. If the thickness is less than 4.0 μm, the influence of non-electrostatic adhesion increases, and developability and recoverability deteriorate. If the thickness is greater than 7.5 μm, it is difficult to obtain a high-quality image such as smooth image quality. The charge amount of the toner 5 is preferably about 6 to 30 μC / g. If the charge amount is lower than this, the toner 5 will fly from the magnetic brush 6 and stain the periphery, and if it is higher than this, the thin layer formation will be weakened.
The toner volume average particle diameter can be measured using Multisizer III (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) with an aperture diameter of 100 μm (measurement range: 2.0 to 60 μm).
The toner charge amount can be measured with a QM meter (manufactured by TREK, MODEL 210HS).

キャリア４は、公知のものを用いることができるが、好ましくはフェライトのコアを用いて表面に樹脂のコーティングを施したものを用いるのがよい。コーティング樹脂はシリコーン、フッ素エポキシ、フッ素シリコーン、ポリアミド、ポリアミドイミドなど既知のものでよい。また、キャリア粒子径（重量平均粒子径）は２５〜５０μｍのものを用いるのが好ましい。２５μｍ未満であると磁力による保持力が弱まるため、現像ローラ２、回収ローラ１４へキャリア４が移行してしまうキャリア飛び等が発生し、５０μｍを超えると、磁気ブラシ６の密さが適度でなく、またトナー薄層９の形成が滑らかではなく、比表面積が小さいためトナー５の回収性も低下する。さらにキャリア４の飽和磁化は３５〜９０ｅｍｕ／ｇのものが好ましい。飽和磁化が３５ｅｍｕ／ｇより低いと顕著にキャリア飛びが悪くなり、９０ｅｍｕ／ｇより高いと磁気ブラシ６が疎になり均一な薄層形成が出来なくなる。
キャリア４の飽和磁化は、ＴＯＥＩ社製「ＶＳＭ−Ｐ７」を用いて、磁場７９．６ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）で測定することができる。 As the carrier 4, a known carrier can be used. Preferably, a carrier whose surface is coated with a resin using a ferrite core is preferably used. The coating resin may be a known one such as silicone, fluorine epoxy, fluorine silicone, polyamide, and polyamideimide. Moreover, it is preferable to use a carrier particle diameter (weight average particle diameter) of 25-50 micrometers. If it is less than 25 μm, the holding force due to the magnetic force is weakened, so that carrier jumping or the like that causes the carrier 4 to move to the developing roller 2 and the collection roller 14 occurs, and if it exceeds 50 μm, the magnetic brush 6 is not dense enough. Further, the toner thin layer 9 is not smoothly formed and the specific surface area is small, so that the recoverability of the toner 5 is also lowered. Further, the saturation magnetization of the carrier 4 is preferably 35 to 90 emu / g. When the saturation magnetization is lower than 35 emu / g, the carrier jump is remarkably deteriorated. When the saturation magnetization is higher than 90 emu / g, the magnetic brush 6 becomes sparse and a uniform thin layer cannot be formed.
The saturation magnetization of the carrier 4 can be measured with a magnetic field of 79.6 kA / m (1 kOe) using “VSM-P7” manufactured by TOEI.

磁気ローラ１と現像ローラ２のギャップは２００〜６００μｍ、好ましくは３００〜４００μｍである。ギャップは薄層形成を瞬時に行うために最も効果的な因子である。その幅が広いとその効率が低下し、現像ゴースト等の問題が生じる。また狭いとブレードギャップを通過する磁気ブラシ６がギャップを通過できずにトナー薄層９を乱してしまう等の問題が生じる。 The gap between the magnetic roller 1 and the developing roller 2 is 200 to 600 μm, preferably 300 to 400 μm. The gap is the most effective factor for instantly forming a thin layer. If the width is wide, the efficiency is lowered, and problems such as development ghosts occur. On the other hand, if it is narrow, the magnetic brush 6 that passes through the blade gap cannot pass through the gap and the toner thin layer 9 is disturbed.

また、磁気ローラ１とトナー回収ローラ１４のギャップは、磁気ブラシ６が回収ローラ１４に接触する程度の間隔であり、磁気ローラ１と現像ローラ２のギャップよりも小さくするのがよく、１５０〜５００μｍ、好ましくは２００〜３００μｍである。 The gap between the magnetic roller 1 and the toner collection roller 14 is such that the magnetic brush 6 comes into contact with the collection roller 14 and should be smaller than the gap between the magnetic roller 1 and the developing roller 2 and is 150 to 500 μm. The thickness is preferably 200 to 300 μm.

磁気ローラ１と回収ローラ１４間との距離を磁気ローラ１と現像ローラ２の間の距離以下とすることで磁気ローラ１周辺から発生する飛散トナーが現像ローラ２側へ飛散していくのを防止することが可能となる。なお、磁気ローラ１と回収ローラ１４とのギャップを狭めると、リークが発生するので、このリークを抑えるために回収ローラ１４の表面にアルマイト処理等で絶縁性を高め、抵抗を持たせることが必要となる。その場合、回収ローラ１４表面の電気抵抗率は、１０⁷〜１０¹²Ω・ｍであるのがよい。 By setting the distance between the magnetic roller 1 and the collection roller 14 to be equal to or less than the distance between the magnetic roller 1 and the developing roller 2, scattering toner generated from the periphery of the magnetic roller 1 is prevented from scattering to the developing roller 2 side. It becomes possible to do. Note that if the gap between the magnetic roller 1 and the collection roller 14 is narrowed, a leak occurs. Therefore, in order to suppress this leak, it is necessary to increase the insulation and provide resistance to the surface of the collection roller 14 by anodizing. It becomes. In that case, the electrical resistivity of the surface of the collection roller 14 is preferably 10 ⁷ to 10 ¹² Ω · m.

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited only to a following example.

[実施例１]
以下に示す仕様により、図１に示す本発明の画像形成装置を作製した。感光体３、現像ローラ２、磁気ローラ１および回収ローラ１４の各スリーブの寸法は、下記の通りである。
感光体３：外径３０ｍｍ
現像ローラ２：外径２０ｍｍ
磁気ローラ１：外径２５ｍｍ
回収ローラ１４：外径１０ｍｍ
感光体３ドラムにはアモルファスシリコンを使用し、各ローラのスリーブには、それぞれアルミニウムを使用した。
また、各ドラムの周速は下記の通りである。なお、回収ローラ１４の回転方向は磁気ローラ１とトレール回転、即ち回収ローラ１４と磁気ローラ１の最近接位置で互いに同一方向（スクリュー４０へ戻す方向）に回転させた。
感光体３：３００ｍｍ／ｓｅｃ
現像ローラ２：４５０ｍｍ／ｓｅｃ
磁気ローラ１：６７５ｍｍ／ｓｅｃ
回収ローラ１４：３０ｍｍ／ｓｅｃ [Example 1]
The image forming apparatus of the present invention shown in FIG. 1 was produced according to the following specifications. The dimensions of the sleeves of the photosensitive member 3, the developing roller 2, the magnetic roller 1, and the collecting roller 14 are as follows.
Photoconductor 3: outer diameter 30 mm
Developing roller 2: 20 mm outer diameter
Magnetic roller 1: outer diameter 25mm
Collection roller 14: outer diameter 10 mm
Amorphous silicon was used for the photosensitive drum 3 and aluminum was used for the sleeve of each roller.
The peripheral speed of each drum is as follows. The collecting roller 14 was rotated in the same direction (returning to the screw 40) at the closest position of the collecting roller 14 and the magnetic roller 1 with respect to the magnetic roller 1 and the trail.
Photoconductor 3: 300 mm / sec
Developing roller 2: 450 mm / sec
Magnetic roller 1: 675mm / sec
Collection roller 14: 30 mm / sec

上記で作製した画像形成装置を用いた画像形成時の条件を下記に示した。
感光体表面電位：＋３１０Ｖ（露光後電位２０Ｖ）
現像剤中のトナーのＱ／ｍ：２０μＣ／ｇ
トナー粒径（体積平均粒子径）：６．８μｍ
キャリア粒径（重量平均粒子径）：４５μｍ
磁気ローラと現像ローラ間距離：３５０μｍ
磁気ローラと回収ローラ間距離：２５０μｍ
現像ローラと回収ローラ間距離：１０００μｍ
現像ローラ印加電圧：Ｖｄｃ２＝１００Ｖ、Ｖ_P-P＝１．６ｋＶ，周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝３０％
磁気ローラ印加電圧：Ｖｄｃ１＝３００Ｖ、現像ローラと同周期で逆位相のＶ_P-P＝３００Ｖ，周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝７０％
回収ローラ印加電圧：
(1)印字率５％未満；Ｖｄｃ３＝−１００Ｖ、磁気ローラと逆位相のＶ_P-P＝３００Ｖ，周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝３０％
(2)印字率５〜１５％；Ｖｄｃ３＝０Ｖ、磁気ローラと逆位相のＶ_P-P＝３００Ｖ，周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝３０％
(3)印字率１５％以上；Ｖｄｃ３＝３００Ｖ、磁気ローラと逆位相のＶ_P-P＝３００Ｖ，周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝３０％
出力カウント数：１０枚 The conditions at the time of image formation using the image forming apparatus produced above are shown below.
Photoconductor surface potential: +310 V (post-exposure potential 20 V)
Q / m of toner in developer: 20 μC / g
Toner particle size (volume average particle size): 6.8 μm
Carrier particle size (weight average particle size): 45 μm
Distance between magnetic roller and developing roller: 350 μm
Distance between magnetic roller and collection roller: 250 μm
Distance between development roller and collection roller: 1000 μm
Developing roller applied voltage: Vdc2 = 100 V, V _PP = 1.6 kV, frequency f = 2.7 kHz, Duty ratio = 30%
Magnetic roller applied voltage: Vdc1 = 300 V, V _PP = 300 V in the same period and opposite phase as the developing roller, frequency f = 2.7 kHz, Duty ratio = 70%
Collection roller applied voltage:
(1) Print rate less than 5%; Vdc3 = -100V, V _{PP in} reverse phase to magnetic roller = 300V, frequency f = 2.7 kHz, Duty ratio = 30%
(2) Printing rate: 5 to 15%; Vdc3 = 0V, V _{PP of} opposite phase to magnetic roller = 300V, frequency f = 2.7 kHz, Duty ratio = 30%
(3) Printing rate 15% or more; Vdc3 = 300V, V _{PP of} opposite phase to magnetic roller = 300V, frequency f = 2.7 kHz, Duty ratio = 30%
Output count: 10 sheets

上記のように、飛散トナーを回収するトナー回収ローラを磁気ローラと現像ローラの最近接位置よりも前記磁気ローラの回転方向下流側で、且つ前記磁気ローラとハウジング壁の間に配置し、前記トナー回収ローラに付着した飛散トナーを前記磁気ローラで回収する画像形成装置を用いて、前記条件により画像形成を行ったところ、飛散トナーが効率よく回収されると共に、トナーの劣化を抑制し、安定して良好な画像形成が行われることがわかった。 As described above, the toner collecting roller for collecting the scattered toner is disposed downstream of the closest position of the magnetic roller and the developing roller in the rotation direction of the magnetic roller and between the magnetic roller and the housing wall. When an image is formed under the above conditions using an image forming apparatus that collects the scattered toner adhering to the collecting roller with the magnetic roller, the scattered toner is efficiently collected and the deterioration of the toner is suppressed and stabilized. It was found that good image formation was performed.

本発明の一実施形態に係るタッチダウン現像方式の画像形成装置の概略構成を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus of a touchdown development system according to an embodiment of the present invention. 図１の現像手段の一部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a part of developing means of FIG. 図１に示す現像手段を用いたタンデム式カラー画像形成装置の一例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a tandem color image forming apparatus using the developing unit illustrated in FIG. 1. 本発明の一実施形態におけるトナー回収ローラに印加するバイアス電圧の制御の一例を示すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of control of a bias voltage applied to a toner recovery roller according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態におけるトナー回収ローラに印加するバイアス電圧の制御の他の例を示すフローチャート図である。FIG. 10 is a flowchart illustrating another example of control of the bias voltage applied to the toner recovery roller according to an embodiment of the present invention.

Explanation of symbols

１二成分現像剤担持体（磁気ローラ）
２トナー担持体（現像ローラ）
３静電潜像担持体（感光体）
４キャリア
５トナー
６磁気ブラシ
７規制ブレード
８帯電手段
９トナー薄層
１１ａ交流電源
１１ｂ直流電源
１２ａ交流電源
１２ｂ直流電源
１３ａ交流電源
１３ｂ直流電源
１４トナー回収ローラ
１６露光手段
２２一次転写手段
２４クリーニング手段
２５二次転写手段
２６定着手段 1 Two-component developer carrier (magnetic roller)
2 Toner carrier (developing roller)
3 Electrostatic latent image carrier (photoreceptor)
4 Carrier 5 Toner 6 Magnetic brush 7 Regulating blade 8 Charging means 9 Toner thin layer 11a AC power supply 11b DC power supply 12a AC power supply 12b DC power supply 13a AC power supply 13b DC power supply 14 Toner recovery roller 16 Exposure means 22 Primary transfer means 24 Cleaning means 25 Secondary transfer means 26 Fixing means

Claims

A two-component developer carrying member that magnetically holds a developer composed of a carrier and toner by arranging a magnetic member inside, and a toner thin layer on the surface of the two-component developer carrying member by transferring toner from the two-component developer carrying member A toner carrier is provided at least in the housing, and a developing bias is applied to the toner carrier and / or the two-component developer carrier to develop the electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier. An image forming apparatus for performing
A toner collecting roller for collecting scattered toner floating in the vicinity of the toner carrier and the two-component developer carrier, the two-component developer from a position closest to the two-component developer carrier and the toner carrier; Disposed downstream of the carrier in the rotational direction and between the two-component developer carrier and the housing wall;
Furthermore, a bias unit that applies a bias voltage for collecting the scattered toner to the toner collecting roller, and a control unit that controls the bias voltage according to a printing rate ,
When the biasing unit compares the printing rate with a predetermined threshold width and the printing rate exceeds the upper limit value of the threshold width, a DC voltage having the same polarity as the normal charging characteristics of the developer is superimposed on the AC voltage. When a bias voltage is applied and the printing rate is within the threshold range, only an alternating voltage is applied, and when the printing rate is below the lower limit value of the threshold width, An image forming apparatus, wherein a bias voltage in which a DC voltage having a polarity opposite to a charging characteristic is superimposed is applied .

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is 180 mm / sec or more.

A two-component developer carrier, which is provided in the housing and has a magnetic member disposed therein and magnetically holds a developer composed of a carrier and toner, and toner is transferred from the two-component developer carrier to the surface thereof. A developing bias is applied to the toner carrier and / or the two-component developer carrier using a toner carrier that carries a toner thin layer, and an electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier. An image forming method for developing an image, comprising:
A toner collecting roller that collects the scattered toner floating in the vicinity of the toner carrier and the two-component developer carrier, the two-component developer from a position closest to the two-component developer carrier and the toner carrier; Disposed downstream of the carrier in the rotational direction and between the two-component developer carrier and the housing wall;
The bias voltage applied by the bias means for collecting the scattered toner on the toner collecting roller is compared with a predetermined threshold width, and when the printing ratio exceeds the upper limit value of the threshold width, an AC voltage is applied. When a bias voltage in which a DC voltage having the same polarity as the normal charging characteristics of the developer is superimposed is applied and the printing rate is within the threshold width range, only an AC voltage is applied, and the printing rate is the threshold value. An image forming method comprising applying a bias voltage in which a DC voltage having a polarity opposite to a normal charging characteristic of a developer is superimposed on an AC voltage when the width is below a lower limit value .

4. The image forming method according to claim 3 , wherein an upper limit value of the threshold width is 7 to 20%, and a lower limit value of the threshold width is 1 to 10%.