JP5569770B2 - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、トナー担持体の無端移動する表面上でホッピングさせたトナーによって潜像担持体上の潜像を現像する現像装置、並びにこれを用いるプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。     The present invention relates to a developing device for developing a latent image on a latent image carrier with toner hopped on an endlessly moving surface of the toner carrier, and a process cartridge and an image forming apparatus using the same.

従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される現像装置として、現像ローラや磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いるのではなく、トナー担持体の表面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるものが知られている（特許文献１〜４）。   Conventionally, as a developing device mounted on an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, etc., toner that has been hopped on the surface of a toner carrier is not used for development but toner that is adsorbed on a developing roller or a magnetic carrier. Are used for development (Patent Documents 1 to 4).

例えば、特許文献１に記載の現像装置は、周方向に所定のピッチで配設された複数の電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。これら電極は、互いに隣り合う２つの電極からなる電極対が繰り返し配設されたものである。それぞれの電極対における２つの電極の間には交番電界が形成される。すると、電極対における一方の電極の上に位置していたトナーが浮上して他方の電極の上に着地したり、他方の電極の上から浮上して一方の電極の上に着地したりする。そして、トナーはこのようにしてホッピングを繰り返すことによって、トナー担持体上でクラウド状態となり、筒状のトナー担持体の回転駆動に伴う表面移動より、トナー担持体と潜像担持体との対向位置である現像領域まで搬送される。   For example, the developing device described in Patent Document 1 includes a cylindrical toner carrier including a plurality of electrodes arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction. These electrodes are formed by repeatedly arranging electrode pairs composed of two adjacent electrodes. An alternating electric field is formed between the two electrodes in each electrode pair. Then, the toner located on one electrode in the electrode pair floats and landes on the other electrode, or floats on the other electrode and landes on one electrode. Then, by repeating the hopping in this manner, the toner becomes a cloud state on the toner carrier, and the position of the toner carrier and the latent image carrier facing each other due to the surface movement accompanying the rotational driving of the cylindrical toner carrier. To the developing area.

このような現像装置の現像領域では、クラウド状態となって潜像担持体上の潜像の近傍まで浮上したトナーが、トナー担持体の電極に向けて下降することなく、潜像による電界に引かれて潜像に付着する。かかる構成では、現像ローラや磁性キャリアなどに吸着しているトナーではなく、クラウド状態になってトナー担持体からの吸着力が発揮されていないトナーを現像に用いる。これにより、従来の一成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。例えば、周囲の非画像部との電位差が１００［Ｖ］以下である静電潜像にトナーを選択的に付着させることも可能である。   In the developing area of such a developing device, the toner that has entered the cloud state and has floated to the vicinity of the latent image on the latent image carrier does not descend toward the electrode of the toner carrier, and is attracted to the electric field by the latent image. It sticks to the latent image. In such a configuration, not the toner adsorbed on the developing roller or the magnetic carrier, but toner that is in a cloud state and does not exhibit the adsorbing force from the toner carrier is used for development. As a result, it is possible to realize low potential development that could not be realized by the conventional one-component development method or two-component development method. For example, toner can be selectively attached to an electrostatic latent image having a potential difference of 100 [V] or less with respect to surrounding non-image portions.

上述した、トナーをクラウド状態とする現像装置では、帯電量によって各トナー粒子が交番電界によって受けるホッピングする力が異なるので、トナー粒子の帯電量にバラツキがあると、トナー担持体上でのトナーの挙動がばらつき、現像ムラの原因となる。このため、トナーをクラウド状態とする現像装置では、トナー担持体上のトナーの帯電量のバラツキを抑制することが求められる。
このような現像装置において、現像領域に向かうトナー担持体上のトナー量を規制するトナー規制部材として、トナー担持体の表面に接触するブレード部材であるトナー規制部レードを用いる構成やトナー担持体の表面に接触するローラ部材からなるトナー規制ローラを用いる構成が知られている。トナー規制部材としてトナー規制ブレードを用いると、当接圧が局所的に集中してトナーにストレスがかかり、トナーが劣化しやすい。トナーが劣化すると帯電性が変化し、トナーの帯電量のバラツキが生じ易くなる。一方、トナー規制ローラを用いると、トナー担持体との当接幅が増加し、当接圧が局所的に集中することを防止でき、トナー規制ブレードを用いる構成に比べて、トナーの劣化を防止することができる。このため、トナーの劣化に起因するトナーの帯電性のばらつきを抑制するためには、トナー規制部材としてトナー規制ローラを用いる構成の方がトナー規制ブレードを用いる構成よりも有利である。 In the developing device in which the toner is in the cloud state described above, the hopping force that each toner particle receives due to the alternating electric field varies depending on the charge amount. Therefore, if there is a variation in the charge amount of the toner particles, The behavior varies and causes uneven development. For this reason, in a developing device in which the toner is in a cloud state, it is required to suppress variations in the charge amount of the toner on the toner carrier.
In such a developing device, a configuration using a toner regulating member rade, which is a blade member that contacts the surface of the toner carrier, as a toner regulating member that regulates the amount of toner on the toner carrier toward the development area, or a toner carrier A configuration using a toner regulating roller made of a roller member in contact with the surface is known. When a toner regulating blade is used as the toner regulating member, the contact pressure is locally concentrated and stress is applied to the toner, so that the toner tends to deteriorate. When the toner deteriorates, the chargeability changes, and the charge amount of the toner tends to vary. On the other hand, the use of the toner regulating roller increases the contact width with the toner carrier and prevents the contact pressure from being concentrated locally, preventing toner deterioration compared to the configuration using the toner regulating blade. can do. For this reason, in order to suppress the variation in the charging property of the toner due to the deterioration of the toner, the configuration using the toner regulating roller as the toner regulating member is more advantageous than the configuration using the toner regulating blade.

トナー規制ローラを用いる現像装置では、トナー担持体上のトナーは交番電界の作用によってクラウド状態でトナー規制ローラとの対向部を通過し、その層厚を規制されて現像領域に到達する。トナー規制ローラとの対向部でトナー担持体上に形成される交番電界が現像領域と同様の交番電界であると、トナーの嵩密度が低い状態でトナー規制ローラとの対向部を通過するため、この対向部を通過して現像領域に到達するトナー量が不安定になり、濃度ムラを発生させるおそれがある。   In a developing device using a toner regulating roller, the toner on the toner carrying member passes through a portion facing the toner regulating roller in the cloud state by the action of an alternating electric field, and reaches the developing region with its layer thickness regulated. When the alternating electric field formed on the toner carrying member at the portion facing the toner regulating roller is an alternating electric field similar to that in the development region, the toner passes through the portion facing the toner regulating roller in a state where the bulk density of the toner is low. The amount of toner that passes through the facing portion and reaches the development area becomes unstable, and there is a risk of density unevenness.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナー担持体上に形成される電界によってトナーをクラウド状態にして現像を行う現像装置で、トナー規制ローラを用いてトナー担持体上のトナー量を規制し、安定したトナー量を現像領域に供給することが出来る現像装置、並びにこれを備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a developing device that develops toner in a cloud state by an electric field formed on the toner carrier, and uses a toner regulating roller to carry the toner. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of regulating the amount of toner on the body and supplying a stable amount of toner to the developing area, and an image forming apparatus and a process cartridge provided with the developing device.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極を備え、外周面に担持されたトナーを潜像担持体との対向部である現像領域へ搬送するためのトナー担持体と、該複数種類の電極に対して互いに異なる電圧を印加することにより、種類の異なる電極の間に電界を形成し、この電界によって該トナー担持体の外周面上でトナーを飛翔させる電界形成手段と、該トナー担持体の外周面上のトナーの層厚を規制するローラ状のトナー規制ローラとを備え、上記現像領域で上記トナー担持体の外周面上で飛翔するトナーを用いて上記潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、上記トナー規制ローラが上記トナー担持体の外周面上のトナーの層厚を規制する位置よりも該トナー担持体の搬送方向上流側の該トナー担持体の外周面と対向し、該トナー担持体の外周面上にトナーを供給するトナー供給手段を該トナー規制ローラとは別部材で備え、該トナー規制ローラの材質が導電性材料であり、上記トナー担持体は表面移動することにより担持したトナーを現像領域に搬送する構成であり、上記トナー規制ローラは、現像動作時には静止した状態で該トナー担持体に当接し、非現像時には該トナー担持体と対向する位置で該トナー担持体の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように回転することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記トナー規制ローラの表面硬度は上記トナー担持体の表面硬度よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のいずれか１項に記載の現像装置において、上記トナー担持体に担持され、所望の極性に帯電したトナーと同極性の電圧を上記トナー規制ローラに印加する規制ローラ電圧印加手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置において、上記トナー規制ローラは、軸方向の両端部よりも中央部の方が外径が大きいクラウン形状であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、潜像担持体上に形成された静電潜像に対して現像手段によってトナーを供給することにより該静電潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記現像手段として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される静電潜像をトナーで現像する現像手段とを、１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is provided with a plurality of types of electrodes to which different voltages are applied, and the toner carried on the outer peripheral surface is transferred to a developing region which is a portion facing the latent image carrier. By applying different voltages to the toner carrier to be conveyed and the plurality of types of electrodes, an electric field is formed between the different types of electrodes, and this electric field causes an electric field on the outer circumferential surface of the toner carrier. An electric field forming means for flying toner; and a roller-shaped toner regulating roller for regulating the toner layer thickness on the outer peripheral surface of the toner carrier, and fly on the outer circumferential surface of the toner carrier in the development region. In a developing device for developing an electrostatic latent image on the latent image carrier using toner, the toner carrier is positioned more than the position where the toner regulating roller regulates the toner layer thickness on the outer peripheral surface of the toner carrier. How to transport A toner supply means that is opposed to the outer peripheral surface of the toner carrier on the upstream side and supplies toner onto the outer peripheral surface of the toner carrier is provided as a separate member from the toner regulating roller, and the material of the toner regulating roller is electrically conductive. The toner carrier is configured to convey the toner carried by moving on the surface to the development area, and the toner regulating roller is in contact with the toner carrier in a stationary state during the developing operation. the time of development is characterized in that rotate to move the surface in the opposite direction with respect to the surface movement direction of the toner carrying member at a position facing the said toner carrying member.
According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, the surface hardness of the toner regulating roller is smaller than the surface hardness of the toner carrier.
According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, a voltage having the same polarity as the toner carried on the toner carrier and charged to a desired polarity is applied to the toner regulation. It is characterized by comprising a regulating roller voltage applying means for applying to the roller.
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, the toner regulating roller has a crown shape with a larger outer diameter at the center than at both ends in the axial direction. It is characterized by being.
According to a fifth aspect of the present invention, an image obtained by developing the electrostatic latent image by supplying toner to the electrostatic latent image formed on the latent image carrier by developing means is finally obtained. 5. An image forming apparatus for transferring an image onto a recording material and forming an image on the recording material, wherein the developing device according to any one of claims 1 to 4 is used as the developing means. To do.
According to a sixth aspect of the present invention, the latent image carrier and the developing means for developing the electrostatic latent image formed on the latent image carrier with toner are held on a common holder as one unit. In a process cartridge configured to be detachable integrally with the image forming apparatus main body, the developing device according to any one of claims 1 to 4 is used as the developing means. is there.

本発明においては、トナー規制ローラの材質が導電性材料であるため、トナー規制ローラとトナー担持体との対向部ではトナー規制ローラとトナー担持体上の電極との間で電界が形成され、種類の異なる電極の間の電界を他の位置よりも弱めることが出来る。これにより、電界によってトナーをホッピングさせる作用を抑制し、トナー規制ローラとの対向部を通過するトナーの嵩密度を高めることが出来る。   In the present invention, since the material of the toner regulation roller is a conductive material, an electric field is formed between the toner regulation roller and the electrode on the toner carrier at the opposite portion between the toner regulation roller and the toner carrier. The electric field between different electrodes can be weaker than other positions. Thereby, the action of hopping the toner by the electric field can be suppressed, and the bulk density of the toner passing through the portion facing the toner regulating roller can be increased.

本発明によれば、トナー規制ローラとの対向部を通過するトナーの嵩密度を高めることで、この対向部を通過するトナー量を従来よりも安定させることができ、安定したトナー量を現像領域に供給することができるという優れた効果がある。   According to the present invention, by increasing the bulk density of the toner that passes through the portion facing the toner regulating roller, the amount of toner that passes through the facing portion can be made more stable than in the past, and a stable toner amount can be developed. There is an excellent effect that can be supplied to.

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to an embodiment. プロセスユニットを着脱している最中の同プリンタを示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the printer while a process unit is being attached and detached. プリンタにおけるプロセスユニットの説明図。Explanatory drawing of the process unit in a printer. プロセスユニットのトナー担持ローラを示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a toner carrying roller of a process unit. トナー担持ローラの電極構成を示す平面模式図。FIG. 3 is a schematic plan view showing an electrode configuration of a toner carrying roller. トナー担持ローラを示す拡大横断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a toner carrying roller. トナー担持ローラの電極に印加されるパルス電圧の特性を示す波形図。FIG. 4 is a waveform diagram showing characteristics of a pulse voltage applied to an electrode of a toner carrying roller. トナー担持ローラの変形例を示す模式図。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a modified example of a toner carrying roller.

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、プリンタ１００と呼ぶ）の一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係るプリンタ１００を示す概略構成図である。プリンタ１００は、ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー（以下、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙと記す）のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成することができる。またプリンタ１００は、ベルトユニット１、４つのプロセスカートリッジであるプロセスユニット６０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、４つの光書込ユニット４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、レジストローラ対５３、及び、二次転写ローラ１２を備える。さらに、記録用紙等の転写材を格納し、また画像形成時に転写材を搬送開始させる給紙装置である給紙カセット５０、転写材上に形成された未定着のトナー像を転写材に定着させる定着装置３などを備えている。 Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of an electrophotographic printer (hereinafter referred to as a printer 100) will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer 100 according to the present embodiment. The printer 100 can form a full-color image by superimposing black, magenta, cyan, and yellow (hereinafter referred to as K, M, C, and Y) toner images. The printer 100 includes a belt unit 1, four process cartridges 60 (K, M, C, Y), four optical writing units 4 (K, M, C, Y), a pair of registration rollers 53, A secondary transfer roller 12 is provided. Further, a transfer material such as a recording paper is stored, and a paper feed cassette 50 that is a paper feed device that starts conveying the transfer material at the time of image formation, and an unfixed toner image formed on the transfer material is fixed to the transfer material. A fixing device 3 is provided.

ベルトユニット１は、潜像担持体たる有機感光体を無端ベルト形状に構成した感光体ベルト１１を備え、感光体ベルト１１を水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢で張架しながら図中反時計回り方向（図１中の矢印Ａ方向）に無端移動せしめる。より詳しくは、感光体ベルト１１を、駆動ローラ１１ｂ、テンションローラ１１ｃ、二次転写バックアップローラ１１ａ、及び４つの現像対向ローラ１０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）によって裏面側から支えながら張架している。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる駆動ローラ１１ｂの回転によって感光体ベルト１１を無端移動せしめる。この感光体ベルト１１における図中左側の張架面（以下、左側張架面という）は、ほぼ鉛直方向に延在する姿勢になっている。   The belt unit 1 includes a photoconductor belt 11 in which an organic photoconductor serving as a latent image carrier is configured in an endless belt shape, and the photoconductor belt 11 is stretched in a vertically long posture that takes a space in a vertical direction rather than a horizontal direction. It is moved endlessly in the counterclockwise direction (arrow A direction in FIG. 1). More specifically, the photosensitive belt 11 is stretched while being supported from the back side by a driving roller 11b, a tension roller 11c, a secondary transfer backup roller 11a, and four development counter rollers 10 (K, M, C, Y). ing. Then, the photosensitive belt 11 is moved endlessly by the rotation of a driving roller 11b that is driven to rotate counterclockwise in the drawing by a driving means (not shown). The left extending surface (hereinafter referred to as the left extending surface) in the drawing of the photosensitive belt 11 is in a posture extending substantially in the vertical direction.

感光体ベルト１１の左側張架面の図中左側方には、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用のプロセスユニット６０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）が鉛直方向に並ぶように配設されており、それぞれ感光体ベルト１１の左側張架面に対向している。これら４つのプロセスユニット６０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、それぞれ、現像装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）と、感光体ベルト１１を一様帯電せしめる帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）とを１つのユニットとして図示しない共通の保持体に保持している。そして、図２に示すように、プリンタ１００の筺体に対して現像装置６及び帯電装置２が一体的にプロセスユニット６０として着脱可能に構成され、プロセスユニット６０は、感光体ベルト１１を含むベルトユニット１が退避することで開放された空間から、ユーザーによる交換が可能となっている。   Process units 60 (K, M, C, Y) for K, M, C, Y are arranged in the vertical direction on the left side of the left-hand stretched surface of the photoreceptor belt 11 in the drawing. , Respectively, facing the left-hand stretched surface of the photoreceptor belt 11. These four process units 60 (K, M, C, Y) respectively include a developing device 6 (K, M, C, Y) and a charging device 2 (K, M, Y) for uniformly charging the photosensitive belt 11. C, Y) are held by a common holding body (not shown) as one unit. As shown in FIG. 2, the developing device 6 and the charging device 2 are detachably configured as a process unit 60 integrally with the housing of the printer 100, and the process unit 60 includes a belt unit including the photosensitive belt 11. The user can exchange it from the space opened by retreating 1.

先に示した図１において、４つの現像装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）のうち、鉛直方向の最も上側に位置するＫ用の現像装置６Ｋの上方には、Ｋ用の帯電装置２Ｋが感光体ベルト１１の左側張架面に対向するように配設されている。また、鉛直方向において、Ｋ用の現像装置６Ｋと、Ｍ用の現像装置６Ｍとの間には、Ｍ用の帯電装置２Ｍが感光体ベルト１１の左側張架面に対向するように配設されている。また、Ｍ用の現像装置６Ｍと、Ｃ用の現像装置６Ｃとの間には、Ｃ用の帯電装置２Ｃが感光体ベルト１１の左側張架面に対向するように配設されている。更に、Ｃ用の現像装置６Ｃと、Ｙ用の現像装置６Ｙの間には、Ｙ用の帯電装置２Ｙが感光体ベルト１１の左側張架面に対向するように配設されている。   In FIG. 1 described above, among the four developing devices 6 (K, M, C, Y), the K charging device 2K is located above the K developing device 6K located at the uppermost position in the vertical direction. Is disposed so as to face the left-side stretched surface of the photosensitive belt 11. Further, in the vertical direction, the charging device 2M for M is disposed between the developing device 6K for K and the developing device 6M for M so as to face the left-side stretched surface of the photosensitive belt 11. ing. Further, between the developing device 6M for M and the developing device 6C for C, the charging device 2C for C is disposed so as to face the left-side stretched surface of the photosensitive belt 11. Further, a Y charging device 2Y is disposed between the C developing device 6C and the Y developing device 6Y so as to face the left-side stretched surface of the photosensitive belt 11.

鉛直方向に並ぶ４つの現像装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）の図中左側方には、４つの光書込ユニット４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）が鉛直方向に並ぶように配設されている。これら４つの光書込ユニット４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、画像情報に従って帯電後の感光体ベルト１１にそれぞれブラック、マゼンタ、シアン、イエロー色に対応した潜像を書き込むための装置である。光書込ユニット４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、外部の図示しないパーソナルコンピュータやスキャナから送られてくる画像情報に基づいて、図示しない４つの半導体レーザーを駆動してＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の書込光Ｌｋ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｙを出射する。そして、これらを図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで感光体ベルト１１に対する光走査を行う。光書込ユニット４としては、このようなポリゴンを用いた光走査装置に代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うもの等、種々のものを使用することができる。なお、光走査は暗中にて行われる。   On the left side of the four developing devices 6 (K, M, C, Y) arranged in the vertical direction, four optical writing units 4 (K, M, C, Y) are arranged in the vertical direction. It is installed. These four optical writing units 4 (K, M, C, Y) are devices for writing latent images corresponding to black, magenta, cyan, and yellow, respectively, on the charged photosensitive belt 11 in accordance with image information. is there. The optical writing unit 4 (K, M, C, Y) drives four semiconductor lasers (not shown) by driving four semiconductor lasers (not shown) based on image information sent from an external personal computer or scanner (not shown). , Y writing light Lk, Lm, Lc, Ly is emitted. Then, while deflecting them by a polygon mirror (not shown), they are reflected by a reflection mirror (not shown) or passed through an optical lens to perform optical scanning on the photosensitive belt 11. As the optical writing unit 4, various devices such as an optical scanning device using an LED array can be used in place of such an optical scanning device using polygons. The optical scanning is performed in the dark.

感光体ベルト１１は、自らを張架している複数の張架ローラのうち、最も下方に位置する駆動ローラ１１ｂと、最も上方に位置するテンションローラ１１ｃとの間では、鉛直方向上方から下方に向けてほぼ真っ直ぐに移動する。この過程において、まず、Ｋ用の帯電装置２Ｋとの対向位置を通過する際に、例えば負極性に一様帯電せしめられる。そして、Ｋ用の書込光Ｌｋによる光走査によってＫ用の静電潜像を担持した後、Ｋ用の現像装置６Ｋとの対向位置を通過する。この際、感光体ベルト１１に書き込まれたＫ用の静電潜像がＫ用の現像装置６Ｋによって現像されてＫトナー像になる。   The photosensitive belt 11 extends from the upper side to the lower side in the vertical direction between the lowermost driving roller 11b and the uppermost tension roller 11c among the plurality of stretching rollers that stretch the photosensitive belt 11 itself. Move almost straight toward you. In this process, first, when passing through a position facing the K charging device 2K, for example, it is uniformly charged to a negative polarity. Then, after carrying the electrostatic latent image for K by optical scanning with the writing light Lk for K, it passes through a position facing the developing device 6K for K. At this time, the electrostatic latent image for K written on the photosensitive belt 11 is developed by the developing device 6K for K to become a K toner image.

Ｋトナー像が形成された感光体ベルト１１は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、Ｍ用の帯電装置２Ｍによって再び一様帯電せしめられた後、Ｍ用の書込光Ｌｍによる光走査によってＭ用の静電潜像を担持する。このＭ用の静電潜像は、Ｍ用の現像装置６Ｍによって現像されてＭトナー像となる。このとき、Ｍトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光体ベルト１１上に形成されているＫトナー像の上に重ね合わせた状態で現像される。   The photosensitive belt 11 on which the K toner image is formed is uniformly charged again by the M charging device 2M in accordance with the movement from the upper side to the lower side in the vertical direction, and then the M writing light Lm. The electrostatic latent image for M is carried by the optical scanning by. The M electrostatic latent image is developed by the M developing device 6M to become an M toner image. At this time, the entire area or a partial area of the M toner image is developed in a state of being superimposed on the K toner image already formed on the photosensitive belt 11.

Ｍトナー像が形成された感光体ベルト１１は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、Ｃ用の帯電装置２Ｃによって再び一様帯電せしめられた後、Ｃ用の書込光Ｌｃによる光走査によってＣ用の静電潜像を担持する。このＣ用の静電潜像は、Ｃ用の現像装置６Ｃによって現像されてＣトナー像となる。このとき、Ｃトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光体ベルト１１上に形成されているＫトナー像及びＭトナー像の上に重ね合わせた状態で現像される。   The photosensitive belt 11 on which the M toner image is formed is uniformly charged again by the C charging device 2C in accordance with the movement from the upper side to the lower side in the vertical direction, and then the C writing light Lc. The electrostatic latent image for C is carried by the optical scanning by. The C electrostatic latent image is developed by the C developing device 6C to become a C toner image. At this time, the entire region or a partial region of the C toner image is developed in a state of being superimposed on the K toner image and the M toner image already formed on the photosensitive belt 11.

Ｃトナー像が形成された感光体ベルト１１は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、Ｙ用の帯電装置２Ｙによって再び一様帯電せしめられた後、Ｙ用の書込光Ｌｙによる光走査によってＹ用の静電潜像を担持する。このＹ用の静電潜像は、Ｙ用の現像装置６Ｙによって現像されてＹトナー像となる。このとき、Ｙトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光体ベルト１１上に形成されているＫトナー像、Ｍトナー像、及びＣトナー像の上に重ね合わせた状態で現像される。   The photosensitive belt 11 on which the C toner image is formed is uniformly charged again by the Y charging device 2Y as the vertical belt moves from the upper side to the lower side, and then the Y writing light Ly. The electrostatic latent image for Y is carried by the optical scanning by. The Y electrostatic latent image is developed by the Y developing device 6Y to become a Y toner image. At this time, the entire area or a partial area of the Y toner image is developed in a state of being superimposed on the K toner image, the M toner image, and the C toner image already formed on the photosensitive belt 11.

以上のようなＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙトナー像の重ね合わせ現像により、感光体ベルト１１のおもて面（ループ外面）には、４色重ね合わせトナー像が形成される。なお、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）としては、それぞれコロナ放電によって感光体ベルト１１を一様帯電せしめるものが用いられている。かかる構成の帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）によれば、感光体ベルト１１に対して非接触で一様帯電処理を施すことが可能なので、ベルト上に既に形成されているトナー像との接触によるトナー像の乱れを回避することができる。   By superimposing and developing the K, M, C, and Y toner images as described above, a four-color superimposed toner image is formed on the front surface (loop outer surface) of the photoreceptor belt 11. As the charging devices 2 (K, M, C, Y) for K, M, C, and Y, those that uniformly charge the photosensitive belt 11 by corona discharge are used. According to the charging device 2 (K, M, C, Y) having such a configuration, it is possible to perform a uniform charging process on the photosensitive belt 11 in a non-contact manner, and thus a toner image already formed on the belt. Disturbance of the toner image due to contact with the toner can be avoided.

Ｙ用の現像装置６Ｙとの対向位置であるＹ用の現像領域を通過した感光体ベルト１１は、駆動ローラ１１ｂに対する掛け回し箇所を通過すると、今度は相対的に鉛直方向下方から上方に向けて移動するようになる。そして、二次転写バックアップローラ１１ａに対する掛け回し箇所に進入する。この掛け回し箇所の一部に対しては、二次転写ローラ１２がおもて面側から当接して転写ニップを形成している。二次転写バックアップローラ１１ａは接地されているのに対し、導電性の二次転写ローラ１２には図示しないバイアス印加手段によって転写バイアスが印加されている。これにより、転写ニップを間に挟んでいる二次転写バックアップローラ１１ａと二次転写ローラ１２との間には、感光体ベルト１１上のトナー像を二次転写バックアップローラ１１ａ側から二次転写ローラ１２側に静電移動させる転写電界が形成されている。   When the photosensitive belt 11 that has passed through the Y developing region, which is a position facing the Y developing device 6Y, passes through the place where the photosensitive belt 11 is wound around the driving roller 11b, the photosensitive belt 11 is now relatively directed upward from the lower side in the vertical direction. To move. Then, it enters the place where the secondary transfer backup roller 11a is wound. The secondary transfer roller 12 is in contact with the part of the hung portion from the front surface side to form a transfer nip. While the secondary transfer backup roller 11a is grounded, a transfer bias is applied to the conductive secondary transfer roller 12 by a bias applying means (not shown). Thus, the toner image on the photosensitive belt 11 is transferred from the secondary transfer backup roller 11a side to the secondary transfer roller between the secondary transfer backup roller 11a and the secondary transfer roller 12 sandwiching the transfer nip. A transfer electric field for electrostatic movement is formed on the 12 side.

一方、給紙カセット５０は、所定のタイミングで給紙コロ５１を回転駆動させることで、カセット内に収容している記録紙Ｐを給紙路５２に向けて送り出す。送り出された記録紙Ｐは、転写ニップの図中下方に配設されたレジストローラ対５３のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対５３は、記録紙Ｐの先端部を挟み込むとすぐに回転駆動を一時停止する。そして、記録紙Ｐを感光体ベルト１１上の４色重ね合わせトナー像と同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを転写ニップに送り出す。   On the other hand, the paper feed cassette 50 feeds the recording paper P stored in the cassette toward the paper feed path 52 by rotating the paper feed roller 51 at a predetermined timing. The fed recording paper P is sandwiched between rollers of a registration roller pair 53 disposed below the transfer nip in the drawing. As soon as the registration roller pair 53 sandwiches the leading end of the recording paper P, the rotation of the registration roller 53 is temporarily stopped. Then, rotation driving is resumed at a timing at which the recording paper P can be synchronized with the four-color superimposed toner image on the photosensitive belt 11, and the recording paper P is sent to the transfer nip.

転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた４色重ね合わせトナー像は、ニップ圧や転写電界の作用によって感光体ベルト１１から記録紙Ｐに一括転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。   The four-color superimposed toner image brought into close contact with the recording paper P at the transfer nip is collectively transferred from the photosensitive belt 11 to the recording paper P by the action of the nip pressure and the transfer electric field, and combined with the white color of the recording paper P, Become.

このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、転写ニップから定着装置３に送り込まれる。定着装置３は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３ｂと、これに圧接せしめられている加圧ローラ３ａとの当接によって定着ニップを形成しており、送り込まれてきた記録紙Ｐをこの定着ニップ内に挟み込む。そして、定着ローラ３ｂによる加熱やニップ圧の作用によってフルカラー画像を記録紙Ｐに定着せさせる。   The recording paper P on which a full-color image is formed in this way is sent to the fixing device 3 from the transfer nip. The fixing device 3 forms a fixing nip by contact between a fixing roller 3b containing a heat source such as a halogen lamp and a pressure roller 3a pressed against the fixing roller 3b. Is inserted into the fixing nip. Then, the full color image is fixed on the recording paper P by the heating of the fixing roller 3b and the action of the nip pressure.

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

図１に示すように、プリンタ１００においては、転写ニップを通過した後の感光体ベルト１１の表面に付着している転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング手段を設けていない。感光体ベルト１１は、転写残トナーを付着させたままの状態で次工程のＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の現像領域に進入することになるが、４つの帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）によって転写残トナーが確実に正規極性に帯電せしめられることで、再び転写ニップに進入した際には、記録紙Ｐに転写される。転写残トナーが記録紙Ｐに転写されても、僅かの量であれば、視認される程度の画質劣化は生じない。   As shown in FIG. 1, the printer 100 does not include a cleaning unit for cleaning the transfer residual toner attached to the surface of the photosensitive belt 11 after passing through the transfer nip. The photosensitive belt 11 enters the development area for K, M, C, and Y in the next process with the transfer residual toner attached, but the four charging devices 2 (K, M, and C). , Y) ensures that the untransferred toner is charged to the normal polarity, and is transferred to the recording paper P when entering the transfer nip again. Even if the transfer residual toner is transferred onto the recording paper P, the image quality deterioration to the extent that it is visually recognized does not occur if the amount is small.

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

図３は、４つのプロセスユニット６０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）のうちの一つのプロセスユニット６０の説明図である。各プロセスユニット６０は、使用するトナーの色が互いに異なっているが、その他の構成についてはほぼ同様である。よって、以下の説明では、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙの色分け記号を省略して説明する。
図３に示すように、現像装置６は、感光体ベルト１１に供給するトナーＴを収容するトナー収容部６６を形成するケーシング６１と、ケーシング６１の開口部で感光体ベルト１１と対向するトナー担持体であるトナー担持ローラ７とを備える。また、現像装置６は、トナー収容部６６内のトナーをトナー担持ローラ７に供給するトナー供給手段である供給ローラ６２とを備える。さらに、供給ローラ６２を挟んでトナー担持ローラ７の反対側の領域には、トナー収容部６６内のトナーを攪拌しながら供給ローラ６２へトナーを汲み上げるパドル６４とを備える。トナー担持ローラ７、供給ローラ６２及びパドル６４は不図示の回転駆動機構によって回転されるようになっている。 FIG. 3 is an explanatory diagram of one process unit 60 among the four process units 60 (K, M, C, Y). Each process unit 60 uses different colors of toner, but the other configurations are almost the same. Therefore, in the following description, K, M, C, and Y color coding symbols are omitted.
As shown in FIG. 3, the developing device 6 includes a casing 61 that forms a toner containing portion 66 that contains toner T to be supplied to the photoreceptor belt 11, and a toner carrier that faces the photoreceptor belt 11 at the opening of the casing 61. And a toner carrying roller 7 as a body. Further, the developing device 6 includes a supply roller 62 that is a toner supply unit that supplies the toner in the toner container 66 to the toner carrying roller 7. Furthermore, a paddle 64 that pumps the toner to the supply roller 62 while stirring the toner in the toner container 66 is provided in a region opposite to the toner carrying roller 7 with the supply roller 62 interposed therebetween. The toner carrying roller 7, the supply roller 62, and the paddle 64 are rotated by a rotation driving mechanism (not shown).

トナーＴはトナー収容部６６に収容されており、トナー供給ローラ６２によってトナーはトナー供給ローラ６２と摩擦帯電をおこない、トナー担持ローラ７上に供給される。トナー供給ローラ６２には、供給電圧印加手段である供給ローラ電源６７によって供給バイアスが印加されている。図３に示す現像装置６では、供給バイアスとして直流電圧を印加する構成となっているが、この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよい。また直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。
この供給バイアスによってトナー担持ローラ７とトナー供給ローラ６２との間に電界が形成される。その電界からの静電気力を受け、トナーはトナー供給ローラ６２から解離し、トナー担持ローラ７表面に移動する。 The toner T is accommodated in the toner accommodating portion 66, and the toner is frictionally charged with the toner supply roller 62 by the toner supply roller 62 and is supplied onto the toner carrying roller 7. A supply bias is applied to the toner supply roller 62 by a supply roller power source 67 as supply voltage application means. In the developing device 6 shown in FIG. 3, a DC voltage is applied as the supply bias. However, the supply bias may be a DC voltage or an AC voltage. Alternatively, a bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage may be used.
An electric field is formed between the toner carrying roller 7 and the toner supply roller 62 by this supply bias. Under the electrostatic force from the electric field, the toner dissociates from the toner supply roller 62 and moves to the surface of the toner carrying roller 7.

トナー担持ローラ７は、その表面に詳細は後述する複数の電極を備え、電極間に形成される電界によってトナーをクラウド状態にして担持し、回転駆動による表面移動によってトナーを感光体ベルト１１との対向部である現像領域に搬送する。また、現像領域に対してトナー担持ローラ７のトナー搬送方向上流側には、トナー担持ローラ７上のトナー量を規制するローラ状のトナー規制部材であるトナー規制ローラ６３が設置されている。トナー規制ローラ６３はトナー担持ローラ７に当接されており、トナー規制ローラ６３とトナー担持ローラ７との当接部を通過するときに、トナー担持ローラ７やトナー規制ローラ６３とトナーとの摩擦によってトナーは帯電される。   The toner carrying roller 7 has a plurality of electrodes, which will be described in detail later, on the surface thereof, carries the toner in a cloud state by an electric field formed between the electrodes, and moves the toner to the photosensitive belt 11 by surface movement by rotational driving. It is conveyed to the developing area which is the opposite part. In addition, a toner regulating roller 63 that is a roller-shaped toner regulating member that regulates the amount of toner on the toner carrying roller 7 is installed on the upstream side of the toner carrying direction of the toner carrying roller 7 with respect to the development region. The toner regulating roller 63 is in contact with the toner carrying roller 7, and the friction between the toner carrying roller 7 or the toner regulating roller 63 and the toner when passing through the contact portion between the toner regulating roller 63 and the toner carrying roller 7. As a result, the toner is charged.

現像装置６のトナー収容部６６内には不図示のトナーが収容されている。本実施形態の現像装置６で収容するトナーは、次のものを用いる。バインダー樹脂として、スチレン系またはアクリル系の重合性単量体を重合開始剤と共に水中に分散させた状態でラジカル重合させたものや、あるいはポリエステル系樹脂を水中に分散させ重付加反応により高分子化させる。これに着色剤、帯電制御剤などを加えて造粒することにより得られた、重量平均粒径約５［μｍ］の非磁性トナー粒子である。   A toner storage unit 66 of the developing device 6 stores toner (not shown). The toner stored in the developing device 6 of this embodiment is as follows. Binder resin can be radically polymerized with styrene or acrylic polymerizable monomer dispersed in water together with polymerization initiator, or polymerized by polyaddition reaction with polyester resin dispersed in water. Let These are non-magnetic toner particles having a weight average particle diameter of about 5 [μm] obtained by adding a colorant, a charge control agent and the like to granulation.

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

図４は、トナー担持ローラ７を示す斜視図である。このトナー担持ローラ７は、ローラ部の周面上において、ローラ軸線方向に延在しつつローラ周方向に所定のピッチで並ぶ複数の電極を有している。より詳しく説明すると、これら複数の電極は、図５に示すように、Ａ相電極２０ａと、Ｂ相電極２０ｂとがローラ周方向に交互に並べられた櫛歯状の電極配置となっている。   FIG. 4 is a perspective view showing the toner carrying roller 7. The toner carrying roller 7 has a plurality of electrodes that extend in the roller axial direction and are arranged at a predetermined pitch in the roller circumferential direction on the circumferential surface of the roller portion. More specifically, as shown in FIG. 5, the plurality of electrodes have a comb-like electrode arrangement in which A-phase electrodes 20a and B-phase electrodes 20b are alternately arranged in the roller circumferential direction.

図４及び図５に示すように、トナー担持ローラ７のローラ部における軸線方向の一端部には、Ａ相共通電極２１ａがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のＡ相電極２０ａの一端部がそれぞれ接続されている。また、ローラ部における軸線方向の他端部には、Ｂ相共通電極２１ｂがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のＢ相電極２０ｂの他端部がそれぞれ接続されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, an A-phase common electrode 21a is provided at one end in the axial direction of the roller portion of the toner carrying roller 7 so as to extend over the entire circumference of the roller portion. One end portions of a plurality of A-phase electrodes 20a are connected to this. Further, a B-phase common electrode 21b is provided at the other end of the roller portion in the axial direction so as to extend over the entire circumference of the roller portion, and this includes the other ends of the plurality of B-phase electrodes 20b. Each part is connected.

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

トナー担持ローラ７の回転に伴ってその回転軌道上を無端移動するＡ相共通電極２１ａには、ケーシング６１に固定された不図示のＡ相ブラシ接点部材が摺擦する。そして、図４や図６に示される電源２４から出力されるＡ相パルス電圧が、このＡ相ブラシ接点部材とＡ相共通電極２１ａとを介して、各Ａ相電極２０ａに印加される。また、トナー担持ローラ７の回転に伴ってその回転軌道上を無端移動するＢ相共通電極２１ｂには、ケーシングに固定された図示しないＢ相ブラシ接点部材が摺擦する。そして、電源２４から出力されるＢ相パルス電圧が、このＢ相ブラシ接点部材とＢ相共通電極２１ｂとを介して、各Ｂ相電極２０ｂに印加される。   An A-phase brush contact member (not shown) fixed to the casing 61 rubs against the A-phase common electrode 21 a that moves endlessly on the rotation track as the toner carrying roller 7 rotates. Then, the A-phase pulse voltage output from the power source 24 shown in FIGS. 4 and 6 is applied to each A-phase electrode 20a via the A-phase brush contact member and the A-phase common electrode 21a. Further, a B-phase brush contact member (not shown) fixed to the casing rubs against the B-phase common electrode 21b that moves endlessly on the rotation track as the toner carrying roller 7 rotates. The B-phase pulse voltage output from the power supply 24 is applied to each B-phase electrode 20b via the B-phase brush contact member and the B-phase common electrode 21b.

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

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

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

かかる構成においては、ホッピングによってトナー担持ローラ７との吸着力が解かれた状態のトナーを現像に用いることで、従来の一成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。なお、以下、本実施形態のプリンタ１００のようにトナー担持体の電極間でトナーをホッピングによって往復移動させながら、トナー担持体の表面移動によって現像領域まで搬送して現像を行う方式をフレア（Ｆｌａｒｅ）現像方式という。   In such a configuration, by using toner in a state in which the adsorbing force with the toner carrying roller 7 is released by hopping, a low potential that cannot be realized by the conventional one-component development method or the two-component development method. Development can be realized. Hereinafter, as in the printer 100 of the present embodiment, a method of performing development by transferring toner to the development region by moving the surface of the toner carrier while reciprocating the toner between the electrodes of the toner carrier by hopping (Flare). ) Development method.

Ａ相パルス電圧ＶａやＢ相パルス電圧Ｖｂとしては、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが２００〜１０００［Ｖ］であり、周波数ｆが０．５〜５［ｋＨｚ］であり、且つ、振幅中心電位Ｖｃが感光体ベルト１１上の潜像電位と地肌部電位との間であるものを例示することができる。なお、振幅中心電位Ｖｃは、潜像電位と地肌部電位との間で条件によって変動させる。Ａ相、Ｂ相の位相は互いに１／２周期（位相π）だけずれている。この位相差によって、パルス電圧の印加中においては、Ａ相電極２０ａと、Ｂ相電極２０ｂとの間に常にＶｐｐと等しい値の電位差が生じている。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界に応じてトナーが電極間をホッピングする。   As the A-phase pulse voltage Va and the B-phase pulse voltage Vb, the peak-to-peak voltage Vpp is 200 to 1000 [V], the frequency f is 0.5 to 5 [kHz], and the amplitude central potential is Examples are those in which Vc is between the latent image potential on the photosensitive belt 11 and the background potential. The amplitude center potential Vc is changed depending on conditions between the latent image potential and the background portion potential. The phases of the A phase and the B phase are shifted from each other by ½ period (phase π). Due to this phase difference, a potential difference having a value equal to Vpp is always generated between the A-phase electrode 20a and the B-phase electrode 20b during application of the pulse voltage. Due to this potential difference, an electric field is generated between the electrodes, and the toner hops between the electrodes in accordance with the electric field.

Ａ相電極群やＢ相電極群に印加する２つのパルス電圧の組合せとしては、図７に示した組合せの他、矩形波からなるＡ相パルス電圧Ｖａと、これの振幅の中心値である振幅中心電位ＶｃからなるＤＣ電圧Ｖｂとの組合せを採用してもよい。また、この組合せにおけるＡ相、Ｂ相の関係を逆にして採用してもよい。また、パルス電圧の波形としては、矩形波の場合電圧の切り替わりが瞬時に起き、トナーのホッピングには適しているが、矩形波以外のもの、例えばサイン波、時定数を持った三角波、時定数に相当する正弦波などを採用してもよい。   As a combination of two pulse voltages applied to the A-phase electrode group and the B-phase electrode group, in addition to the combinations shown in FIG. 7, the A-phase pulse voltage Va composed of a rectangular wave and the amplitude that is the center value of the amplitude thereof A combination with a DC voltage Vb composed of the center potential Vc may be employed. Further, the relationship between the A phase and the B phase in this combination may be reversed. As for the waveform of the pulse voltage, in the case of a rectangular wave, voltage switching occurs instantaneously and is suitable for toner hopping, but other than rectangular waves, such as a sine wave, a triangular wave with a time constant, a time constant A sine wave corresponding to may be used.

図６に示すように、トナー担持ローラ７の支持基板２３の表面上には、複数の電極（２０ａ、２０ｂ）がトナー搬送方向に沿って所定の間隔で配置されている。そして、これら電極の上や、支持基板２３の非電極形成面の上には、搬送面形成部材であり、電極（２０ａ、２０ｂ）の表面を覆う保護膜となる、無機又は有機の絶縁性材料から形成した表面層２２が被覆されている。   As shown in FIG. 6, on the surface of the support substrate 23 of the toner carrying roller 7, a plurality of electrodes (20a, 20b) are arranged at predetermined intervals along the toner conveyance direction. An inorganic or organic insulating material which is a transport surface forming member on these electrodes and on the non-electrode forming surface of the support substrate 23 and serves as a protective film covering the surfaces of the electrodes (20a, 20b). The surface layer 22 formed from is coated.

支持基板２３としては、ガラス基材、樹脂基材、セラミックス基材等の絶縁性材料からなる基材を例示することができる。また、ステンレスなどの導電性材料からなる基板にＳｉＯ２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなる基材などを用いてもよい。 Examples of the support substrate 23 include base materials made of an insulating material such as a glass base material, a resin base material, and a ceramic base material. Further, a substrate made of a conductive material such as stainless steel and an insulating film such as SiO 2 may be formed, or a base material made of a material that can be deformed flexibly such as a polyimide film may be used.

Ａ相電極２０ａやＢ相電極２０ｂについては、例えば次のようにして形成する。すなわち、支持基板２３の表面上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料からなる厚み０．１〜１０［μｍ］、好ましくは０．５〜２．０［μｍ］の膜を形成する。そして、この膜をフォトリソグラフィー法などによって所要の電極形状にパターン化して形成する。そして、各電極を形成した後、その上に表面層２２を形成する。各電極（２０ａ、２０ｂ）の幅（短手方向の長さ）については、トナー粒子の平均粒径の１倍以上、２０倍以下とすることが望ましい。   The A-phase electrode 20a and the B-phase electrode 20b are formed as follows, for example. That is, a film having a thickness of 0.1 to 10 [μm], preferably 0.5 to 2.0 [μm] made of a conductive material such as Al or Ni—Cr is formed on the surface of the support substrate 23. Then, this film is formed by patterning into a required electrode shape by a photolithography method or the like. And after forming each electrode, the surface layer 22 is formed on it. The width (length in the short direction) of each electrode (20a, 20b) is desirably 1 to 20 times the average particle diameter of the toner particles.

表面層２２としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ４、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などの材料を、厚さ０．５〜１０［μｍ］、好ましくは０．５〜３［μｍ］に成膜したものを例示することができる。 As the surface layer 22, for example, a material such as SiO 2 , TiO 2 , TiO 4 , SiON, BN, TiN, Ta 2 O 5 is used with a thickness of 0.5 to 10 [μm], preferably 0.5 to 3 [ [mu] m] can be exemplified.

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

ところで、従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装置には、二成分現像方式や一成分現像方式などがある。二成分現像方式は、高速現像に非常に適しており、現在の中速や高速の画像形成装置の主流方式である。この二成分現像方式では、高画質を狙うためには、潜像担持体上の静電潜像との接触部における現像剤の状態を非常に緻密にする必要がある。そのために、現在はキャリア粒子の小径化が進んでおり、商用レベルでは３０［μｍ］程度のキャリアも使われ始めている。   Conventionally, developing devices used in image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles include a two-component developing method and a one-component developing method. The two-component development method is very suitable for high-speed development, and is the mainstream method of current medium-speed and high-speed image forming apparatuses. In this two-component development method, in order to aim for high image quality, it is necessary to make the state of the developer at the contact portion with the electrostatic latent image on the latent image carrier very dense. For this reason, the carrier particles are currently being reduced in diameter, and on the commercial level, carriers of about 30 [μm] have begun to be used.

一成分現像方式は、機構が小型軽量になることから、現在の低速の画像形成装置の主流方式である。この一成分現像方式では、現像ローラ等の現像剤担持体の表面に担持したトナーをホッピングさせずに現像に用いる。具体的には、現像ローラ上にトナー薄層を形成するために、ブレードやローラなどのトナー規制部材を現像ローラ上のトナーに当接させ、そのときに現像ローラやトナー規制部材とトナーとの摩擦によってトナーは帯電される。現像ローラ上に薄層に形成された帯電トナー層は、現像部に運ばれて潜像担持体上の静電潜像を現像する。ここでの一成分現像方式には大きく分けて接触型と非接触型があり、前者は現像ローラと潜像担持体とが接触するものであり、後者は現像ローラと潜像担持体とが非接触であるものである。   The one-component development method is the mainstream method of current low-speed image forming apparatuses because the mechanism is small and light. In this one-component development method, toner carried on the surface of a developer carrying member such as a developing roller is used for development without hopping. Specifically, in order to form a toner thin layer on the developing roller, a toner regulating member such as a blade or a roller is brought into contact with the toner on the developing roller, and at that time, the developing roller or the toner regulating member and the toner are in contact with each other. The toner is charged by friction. The charged toner layer formed as a thin layer on the developing roller is carried to the developing unit and develops the electrostatic latent image on the latent image carrier. The one-component development methods here are roughly divided into a contact type and a non-contact type, the former is a contact between the developing roller and the latent image carrier, and the latter is a non-contact between the development roller and the latent image carrier. It is a contact.

上記二成分現像方式と一成分現像方式との欠点を補い合うべく、特許文献５に記載のものなどのように二成分現像方式と一成分現像方式とをハイブリッド化したハイブリッド化方式も幾つか提案されている。   In order to compensate for the disadvantages of the two-component development method and the one-component development method, several hybrid methods in which the two-component development method and the one-component development method are hybridized have been proposed, such as those described in Patent Document 5. ing.

高解像度の微小均一ドットを現像する方法としては、例えば特許文献６に記載の方式がある。この方式は、上記ハイブリッド化方式に対して、現像部に高周波バイアスを印加したワイヤを設置することにより、現像部でのトナークラウド化を行い、高解像度のドット現像性を実現するものである。   As a method for developing high-resolution minute uniform dots, for example, there is a method described in Patent Document 6. In this method, a high-resolution dot developability is realized by installing a wire to which a high-frequency bias is applied to the developing unit, to form a toner cloud in the developing unit, as compared to the hybrid method.

また、特許文献１には、最も効率良く、且つ安定なトナークラウドを形成するために、回転ローラ上に電界カーテンを形成する方法が提案されている。   Patent Document 1 proposes a method of forming an electric field curtain on a rotating roller in order to form the most efficient and stable toner cloud.

従来の二成分現像方式では、高画質化に対する要求が益々高まっており、必要とされる画素のドットサイズ自身が現状のキャリア粒子径と同等もしくはそれよりも小さい必要があるために、孤立ドットの再現性という意味では更にキャリア粒子を小さくする必要がある。しかし、キャリア径を小さくしていくと、キャリア粒子の透磁率が低下するために、現像ローラからのキャリア離脱が生じやすくなり、離脱したキャリア粒子が潜像担持体に付着した場合には、キャリア付着そのものによる画像欠陥が生じるだけでなく、それを起点として潜像担持体に傷をつけてしまうなどいろいろな副作用が生じる。   In the conventional two-component development method, the demand for higher image quality is increasing, and the required dot size of the pixel itself needs to be equal to or smaller than the current carrier particle size. In terms of reproducibility, the carrier particles must be further reduced. However, as the carrier diameter is reduced, the permeability of the carrier particles decreases, so that carrier detachment from the developing roller tends to occur, and when the detached carrier particles adhere to the latent image carrier, the carrier In addition to image defects due to the attachment itself, various side effects such as scratching the latent image carrier from the origin are caused.

このキャリア離脱を防止するために、材料面からキャリア粒子の透磁率を上げる試みや、現像ローラに内包されるマグネットの磁力を強くする試みが進められているが、低コスト化及び高画質化との兼ね合いの中で開発は困難を極めている。また、小型化の煽りを受けて、現像ローラは益々小径化の一途をたどっていることからも、キャリア離脱を完全に抑止できるような強力な磁場構成を有した現像ローラ設計が困難となっている。   In order to prevent this carrier detachment, attempts have been made to increase the magnetic permeability of carrier particles from the material surface and to increase the magnetic force of the magnet included in the developing roller. Development is extremely difficult due to this balance. In addition, due to the downsizing of the developing roller, the developing roller is becoming smaller in diameter, and it becomes difficult to design a developing roller having a strong magnetic field configuration that can completely prevent carrier detachment. Yes.

そもそも二成分現像方式は、磁気ブラシと呼ばれる二成分現像剤の穂を静電潜像に対して擦り付けるようにしてトナー像を形成するプロセスであるために、どうしても穂の不均一性によって、孤立ドットの現像性にムラが生じやすい。現像ローラと潜像担持体との間に交番電界を形成することで画質の向上は可能であるが、現像剤の穂のムラといった根本的な画像ムラを完全に消滅させることは困難である。   In the first place, the two-component development method is a process that forms a toner image by rubbing the ears of a two-component developer called a magnetic brush against the electrostatic latent image. Unevenness tends to occur in the developability. Although an image quality can be improved by forming an alternating electric field between the developing roller and the latent image carrier, it is difficult to completely eliminate the fundamental image unevenness such as the unevenness of the ears of the developer.

また、潜像担持体上の現像されたトナー像を転写する工程や、転写後に潜像担持体上に残存するトナーをクリーニングする工程において、転写効率やクリーニング効率を向上させるためには、潜像担持体とトナーとの非静電的付着力を極力下げる必要がある。潜像担持体とトナーとの非静電的付着力を下げる方法としては、潜像担持体表面の摩擦係数を下げることが効果的であることが知られているが、この場合、二成分現像剤の穂が滑らかに現像部をすり抜けてしまうために現像効率やドット再現性が非常に悪くなってしまう。   In order to improve transfer efficiency and cleaning efficiency in the step of transferring the developed toner image on the latent image carrier and the step of cleaning the toner remaining on the latent image carrier after the transfer, It is necessary to reduce the non-electrostatic adhesion between the carrier and the toner as much as possible. As a method for reducing the non-electrostatic adhesion between the latent image carrier and the toner, it is known that reducing the coefficient of friction on the surface of the latent image carrier is effective. Since the spikes of the agent smoothly pass through the developing portion, the development efficiency and the dot reproducibility become very poor.

一成分現像方式では、トナー規制部材により薄層化された現像ローラ上のトナー層は、現像ローラ上に十分に圧接されてしまっているために、現像部での電場に対するトナー応答性が非常に悪い。よって、通常は高画質を得るために、現像ローラと潜像担持体との間に強力な交番電場を形成するのが主流であるが、この交番電場の形成をもってしても静電潜像に対して一定量のトナーを安定して現像することは困難であり、高解像度の微小ドットを均一に現像することは難しい。また、この一成分現像方式は、現像ローラへのトナー薄層形成時にトナーに対して非常に大きなストレスをかけてしまうため、現像装置内を循環するトナーの劣化が非常に早い。トナーの劣化に連れて、現像ローラへのトナー薄層形成の工程でもムラなどが生じやすくなり、一成分現像方式は一般には高速や高耐久の画像形成装置としては向かない。   In the one-component development method, the toner layer on the developing roller thinned by the toner regulating member is sufficiently pressed on the developing roller, so that the toner responsiveness to the electric field in the developing unit is extremely high. bad. Therefore, in general, in order to obtain high image quality, it is mainstream to form a strong alternating electric field between the developing roller and the latent image carrier. However, even if this alternating electric field is formed, an electrostatic latent image is formed. On the other hand, it is difficult to stably develop a certain amount of toner, and it is difficult to uniformly develop high resolution minute dots. In addition, in this one-component developing system, a very large stress is applied to the toner when the toner thin layer is formed on the developing roller, so that the toner circulating in the developing device is deteriorated very quickly. As the toner deteriorates, unevenness and the like easily occur in the process of forming a toner thin layer on the developing roller, and the one-component developing method is generally not suitable as a high-speed and high-durability image forming apparatus.

ハイブリッド化方式（特許文献５）では、現像装置そのものの大きさや部品点数は増えてしまうものの、幾つかの課題は克服される。しかし、現像部においてはやはり一成分現像方式と同様の問題があり、つまり高解像度の微小均一ドットを現像することには難が残る。   In the hybrid system (Patent Document 5), although the size of the developing device itself and the number of parts increase, some problems are overcome. However, the developing unit still has the same problem as the one-component developing method, that is, it is difficult to develop a high-resolution minute uniform dot.

特許文献６に記載の方式は、高安定且つ高画質な現像が実現できるものと考えられるが、現像装置の構成が複雑になる。   The method described in Patent Document 6 is considered to realize highly stable and high-quality development, but the configuration of the developing device becomes complicated.

また、特許文献１に記載の方法は、小型且つ高画質の現像を得るには非常に優れたものと解釈できるが、本発明者らが鋭意研究した結果、理想的な高画質を得るためには、形成する電界カーテンや現像などの条件を限定しなくてはならないことが発見された。すなわち、適正な条件から外れた条件で作像を行ってしまうと、全く効果が得られないばかりか、返って粗悪な画質を提供してしまうことになる。また、この方式はトナー担持体上でホッピングするトナーをトナー担持体の表面移動によって現像領域まで搬送するものであるが、トナー担持体を表面移動させずに、ホッピングよる移動のみによってトナーを現像領域まで搬送する特許文献２に記載の方式でも、同様のことが言える。   Moreover, although the method described in Patent Document 1 can be interpreted as being extremely excellent for obtaining a small-sized and high-quality development, as a result of intensive studies by the present inventors, in order to obtain an ideal high-quality image It was discovered that the conditions such as the electric field curtain to be formed and development must be limited. In other words, if image formation is performed under conditions that deviate from the appropriate conditions, not only the effect is not obtained, but also poor image quality is provided. In this method, the toner to be hopped on the toner carrier is transported to the development area by moving the surface of the toner carrier. However, the toner is only moved by hopping without moving the surface of the toner carrier. The same can be said for the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-26883.

また、潜像担持体に第一のトナー像が形成され、その上に順次に第二のトナー像、第三のトナー像を形成していくような作像プロセスにおいては、先に潜像担持体上に形成されているトナー像を乱さないような現像方式でなくてはいけない。非接触一成分現像方式や、特許文献６に記載のトナークラウド現像方式を用いることで、潜像担持体上に順次に各色トナーを形成していくことは可能であるが、いずれの方式も、潜像担持体と現像ローラとの間には交番電界が形成されてしまうために、潜像担持体上に先に形成されたトナー像からトナーの一部が引き剥がされて現像装置に入り込んでしまう。これによって、潜像担持体上の画像が乱されてしまうばかりでなく、現像装置内のトナーが混色するという問題も生じてしまう。これらは高画質画像を得るには致命的であり、この問題を解決する方法としては潜像担持体と現像ローラとの間には交番電場を形成しない方法で、クラウド現像を実現する必要がある。   In the image forming process in which the first toner image is formed on the latent image carrier and the second toner image and the third toner image are sequentially formed thereon, the latent image carrier is first formed. The developing method must not disturb the toner image formed on the body. By using the non-contact one-component development method or the toner cloud development method described in Patent Document 6, it is possible to sequentially form each color toner on the latent image carrier. Since an alternating electric field is formed between the latent image carrier and the developing roller, a part of the toner is peeled off from the toner image previously formed on the latent image carrier and enters the developing device. End up. This not only disturbs the image on the latent image carrier, but also causes a problem that the toner in the developing device is mixed. These are fatal for obtaining high-quality images, and as a method for solving this problem, it is necessary to realize cloud development by a method in which an alternating electric field is not formed between the latent image carrier and the developing roller. .

このようなフレア（クラウド）現像を実現できる方法としては、先に挙げた特許文献１や特許文献２に記載の方式が有効と考えられるが、これらに関しては先にも述べた通り、適当な条件の元で利用しないと全く効果が無い。   As a method that can realize such flare (cloud) development, the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above are considered to be effective. There is no effect if it is not used under.

また、特許文献２に記載の方式などの様に、トナー担持体の機械的な駆動を無くし、３相以上の交互電場によってトナーを静電的に搬送し現像する方法も有効であると考えられる。しかしながら、同公報に記載の方法によれば、何かのきっかけで静電搬送できなくなったトナーを起点として、搬送基板上にトナーが堆積してしまい、結果として機能しなくなる問題を抱えてしまう。このような問題を解決すべく、例えば特許文献３に記載の方式のように固定搬送基板とその表面を移動するトナー担持体の組合せのような構造も提案されているが、機構が非常に複雑になってしまう。これに対し、本実施形態のプリンタ１００のように、トナーをホッピングによって電極間で往復移動させながら、トナー担持体の表面移動によって現像領域に搬送する方式では、前述のようなトナーの堆積や機構の複雑化を回避することができる。   In addition, as in the method described in Patent Document 2, it is considered that a method in which the toner is not mechanically driven and the toner is electrostatically conveyed and developed by an alternating electric field of three or more phases is also effective. . However, according to the method described in the publication, the toner accumulates on the transport substrate starting from the toner that can no longer be electrostatically transported due to some cause, resulting in a problem that the toner does not function. In order to solve such a problem, a structure such as a combination of a fixed transport substrate and a toner carrier that moves on the surface thereof has been proposed as in the method described in Patent Document 3, for example, but the mechanism is very complicated. Become. On the other hand, in the system in which the toner is reciprocated between the electrodes by hopping and conveyed to the development region by moving the surface of the toner carrier, as in the printer 100 of the present embodiment, the toner accumulation and mechanism as described above. Can be avoided.

また、本実施形態の現像装置６のような、トナーを電極間の電界によりトナー担持体表面から引き離し、フレア（クラウド）を形成させるタイプの現像装置では、トナーがトナー担持体表面をホッピングして移動するため、トナーとトナー担持体表面とが大部分の時間、非接触である。したがって、トナーがトナー担持体表面に静電的に付着する力は弱い。そのため、現像電界を弱く設定しても（例えば、現像ポテンシャルが１００［Ｖ］以下でも）現像能力を容易に確保することができる利点がある。また、トナーとトナー担持体表面とが静電的に付着する力が弱いので、トナー担持体表面から容易にトナーを引き剥がすことができ、トナーの劣化が抑えられるため高耐久化にできる利点がある。   Further, in the developing device of the type that forms the flare (cloud) by separating the toner from the surface of the toner carrier by the electric field between the electrodes as in the developing device 6 of the present embodiment, the toner hops the surface of the toner carrier. Because of the movement, the toner and the surface of the toner carrier are not in contact with each other for most of the time. Therefore, the force with which the toner electrostatically adheres to the surface of the toner carrier is weak. Therefore, even if the developing electric field is set weak (for example, even when the developing potential is 100 [V] or less), there is an advantage that the developing ability can be easily secured. Further, since the electrostatic force between the toner and the surface of the toner carrying member is weak, the toner can be easily peeled off from the surface of the toner carrying member, and the deterioration of the toner can be suppressed. is there.

しかし、現像電界を弱く設定すると、僅かなトナー帯電のばらつきでも現像ムラを発生させてしまう。したがって現像ポテンシャル１００［Ｖ］以下の低電位プロセスでは特に、均一にトナー粒子を現像するのは難しい。そして、トナー担持体表面に供給されたトナー粒子に帯電のばらつきが生じると、現像性能に悪影響を与える。このように、トナーを電極間の電界によりトナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させるタイプの現像装置では、トナー担持体表面へ正常な帯電のトナー供給が重要となる。
ここで、トナー粒子に帯電のばらつきが生じる原因として、トナー薄層形成時のストレスによりトナー劣化が生じて、正常なトナー帯電ができなくなり帯電不良のトナー粒子が生じてトナー帯電ムラが生じてしまうケースが挙げられる。このような帯電不良のトナーが規制部を通過すると地汚れやトナー飛散など画像に悪影響を与える。 However, if the development electric field is set to be weak, development unevenness occurs even with slight variations in toner charging. Therefore, it is difficult to uniformly develop toner particles particularly in a low potential process with a development potential of 100 [V] or less. If the toner particles supplied to the surface of the toner carrier have a variation in charge, the development performance is adversely affected. As described above, in a developing device of a type in which the toner is separated from the surface of the toner carrier by the electric field between the electrodes to form a cloud, it is important to supply the normally charged toner to the surface of the toner carrier.
Here, as a cause of variation in charging of toner particles, toner deterioration occurs due to stress at the time of toner thin layer formation, and normal toner charging cannot be performed, resulting in poorly charged toner particles, resulting in uneven toner charging. A case is mentioned. When such poorly charged toner passes through the regulating portion, it adversely affects the image, such as scumming or toner scattering.

以上のように、トナーを電極間の電界によりトナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させるタイプの現像装置を実際の製品に搭載しようとすると、帯電不良のトナーを規制部より通過させない工夫が必要となる。ここで、帯電不良のトナーを規制部の当接圧を大きくして規制部で抑えることが考えられるが、当接圧を大きくするとトナーにストレスを掛け、経時でトナーが溶融し、規制部材表面に固着する場合がある。
特に電界によりクラウドを形成させる現像装置では、トナー担持体表面に電界を発生させるために電極層上にはごく薄い絶縁層しか形成することができない。そのためトナー担持体表面は弾性がなくトナーにストレスを与え易い。また、トナーが固着しないような材料をコーティングすると表層の厚さが増し電界形成に影響を与えてしまう。
局所的にトナーが規制部材に融着すると、トナー規制量が不均一になるためスリーブ上にスジ状のトナーコートムラが発生する。またトナーが融着すると、規制部材によるトナーへの本来の電荷付与が阻害されるため、トナー帯電量が不安定になり、さまざまな画像劣化が発生してしまう。 As described above, when a developing device of a type that forms a cloud by separating the toner from the surface of the toner carrier by the electric field between the electrodes is to be mounted on an actual product, it is necessary to devise a device that prevents the toner with poor charging from passing through the regulating portion. Become. Here, it is conceivable to increase the contact pressure of the restricting portion to suppress poorly charged toner, but if the contact pressure is increased, the toner is stressed and the toner melts over time, and the surface of the restricting member May stick to.
In particular, in a developing device that forms a cloud by an electric field, only a very thin insulating layer can be formed on the electrode layer in order to generate an electric field on the surface of the toner carrier. Therefore, the surface of the toner carrying member is not elastic and easily gives stress to the toner. In addition, when a material that does not adhere the toner is coated, the thickness of the surface layer increases and affects the formation of the electric field.
When the toner is locally fused to the regulating member, the amount of regulated toner becomes non-uniform, causing streaky toner coat unevenness on the sleeve. Further, when the toner is fused, the original charge imparted to the toner by the regulating member is hindered, so that the toner charge amount becomes unstable and various image deteriorations occur.

このような問題に対して、本実施形態の現像装置６は、図３に示すように、トナー規制部材として、ローラ状のトナー規制ローラ６３を備えている。トナー規制部材をローラ状とすることにより、ブレード方式と比較し、トナー担持ローラ７とのニップ面積が増加するため規制圧を弱くできるので、トナー規制部材であるトナー規制ローラ６３へのトナー融着及び帯電不良トナーの規制部材からの擦り抜けを防止でき、現像装置６の長寿命化を達成できる。また、トナー担持ローラ７上によって帯電不良トナーが搬送されることに起因する地汚れを防止し、高画質な画像を提供できる。   To solve such a problem, the developing device 6 of the present embodiment includes a roller-shaped toner regulating roller 63 as a toner regulating member, as shown in FIG. By forming the toner regulating member into a roller shape, the nip area with the toner carrying roller 7 is increased as compared with the blade method, so that the regulating pressure can be weakened. Therefore, the toner is fused to the toner regulating roller 63 that is the toner regulating member. In addition, it is possible to prevent the poorly charged toner from being rubbed off from the regulating member, and to extend the life of the developing device 6. In addition, it is possible to prevent background contamination due to the conveyance of the poorly charged toner on the toner carrying roller 7 and to provide a high-quality image.

以下、現像装置６について、より詳しく説明する。
トナー規制ローラ６３は、金属バネのバネ圧によってトナー担持ローラ７に当接配置される。トナーはパドル６４、および供給ローラ６２を介してトナー担持ローラ７の表面に供給される。トナー担持ローラ７上に供給されたトナーは、さらに、トナー規制ローラ６３の当接圧によって所定量に薄層化され、トナー担持ローラ７を回転させることによって感光体ベルト１１との対向部である現像領域に搬送される。
トナー規制ローラ６３は、現像動作時には静止した状態でトナー担持ローラ７に当接しているが、非現像時に所定のタイミングで、その当接位置において、トナー担持ローラ７の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように図中の矢印方向に回転するようになっている。 Hereinafter, the developing device 6 will be described in more detail.
The toner regulating roller 63 is disposed in contact with the toner carrying roller 7 by the spring pressure of a metal spring. The toner is supplied to the surface of the toner carrying roller 7 through the paddle 64 and the supply roller 62. The toner supplied onto the toner carrying roller 7 is further thinned to a predetermined amount by the contact pressure of the toner regulating roller 63, and the toner carrying roller 7 is rotated so as to face the photosensitive belt 11. It is conveyed to the development area.
The toner regulating roller 63 is in contact with the toner carrying roller 7 in a stationary state during the developing operation, but at a predetermined timing during non-development, the toner restricting roller 63 is opposite to the surface moving direction of the toner carrying roller 7 at a predetermined timing. It rotates in the direction of the arrow in the figure so that the surface moves in the direction.

トナー担持ローラ７の表面移動方向に対してカウンタ方向に表面移動するに回転することで、トナー担持ローラ７とトナー規制ローラ６３の間のくさび部分に入りこんだトナーが堆積せずに、トナー担持ローラ７の表面移動方向上流側へ押し戻される。トナー担持ローラ７は表層に電極を配した実質的に剛体の部材なので、トナー規制ローラ６３は弾性体ローラとする。ローラ構成としては、芯金上に、弾性層として、ニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、熱可塑 性エラストマー等を被覆したものを使用し、弾性層の外周には離型層としての表面層を設けている。
ここで、トナー規制ローラ６３の弾性体層の硬度は、トナー薄層の均一化による画像濃度の均一化のために、トナー担持ローラ７の表層硬度よりも低硬度である。弾性層としては、ＮＢＲ（ニトリルゴム）を使用し、ゴムローラと芯金とは接着している。弾性層の低硬度化のため、ナフテン系オイルを添加し、ローラ硬度としてはＪＩＳ−Ａ硬度で４５とする。 By rotating so as to move in the counter direction with respect to the surface movement direction of the toner carrying roller 7, the toner that has entered the wedge portion between the toner carrying roller 7 and the toner regulating roller 63 does not accumulate, and the toner carrying roller 7 is pushed back to the upstream side in the surface movement direction. Since the toner carrying roller 7 is a substantially rigid member having electrodes on the surface layer, the toner regulating roller 63 is an elastic roller. As the roller configuration, a metal core coated with nitrile rubber, epichlorohydrin rubber, thermoplastic elastomer or the like is used as an elastic layer, and a surface layer as a release layer is provided on the outer periphery of the elastic layer. .
Here, the hardness of the elastic body layer of the toner regulating roller 63 is lower than the surface hardness of the toner carrying roller 7 in order to make the image density uniform by making the toner thin layer uniform. As the elastic layer, NBR (nitrile rubber) is used, and the rubber roller and the core metal are bonded. In order to reduce the hardness of the elastic layer, naphthenic oil is added, and the roller hardness is 45 in JIS-A hardness.

次にトナー規制ローラ６３の構成および製造方法に関する実施例を示す。
トナー規制ローラ６３は、中央部の外径φ１４［ｍｍ］としたが、両端部はφ１３．７５［ｍｍ］とし、外径差で２５０［μｍ］のクラウンを付与した。トナー規制ローラ６３をストレート形状とした場合、トナー規制ローラ６３の両端部をバネで押すことによる撓みが発生し、トナー規制ローラ６３の両端部が約４万枚で摩耗し、ゴムが露出することが確認された。クラウンを付与することでトナー規制ローラ６３の軸方向の偏摩耗を防ぐことができた。クラウンの付与はトナー規制ローラ６３単独の寿命上の問題だけでなく、トナー担持ローラ７との圧力分布の均一化を意味し、トナー担持ローラ７に対するトナー規制ローラ６３の連れ回り性の信頼性を向上させるためのものである。クラウン付与した場合、トナー担持ローラ７の回転量に対するトナー規制ローラ６３の移動量が１００［％］と安定性を示したのに対し、ストレート形状の場合７５〜８０［％］しか移動することができなかった。
クラウン形状については、輪郭形状を台形形状としたり、多角形形状とした場合は、変極点部分でトナー担持ローラ７上に帯状のトナー層ムラが発生し、画像濃度が不均一となるため、円弧形状と二次曲線形状といった連続波形形状とした。 Next, an embodiment relating to the configuration and manufacturing method of the toner regulating roller 63 will be described.
The toner regulating roller 63 has an outer diameter of φ14 [mm] at the center, but both ends are set to φ13.75 [mm], and a crown of 250 [μm] is given by the outer diameter difference. When the toner regulating roller 63 has a straight shape, bending is caused by pressing both ends of the toner regulating roller 63 with a spring, and both ends of the toner regulating roller 63 are worn by about 40,000 sheets, and rubber is exposed. Was confirmed. By applying the crown, uneven wear in the axial direction of the toner regulating roller 63 could be prevented. The provision of the crown means not only the problem of the life of the toner regulating roller 63 alone, but also the uniformity of the pressure distribution with the toner carrying roller 7, and the reliability of the followability of the toner regulating roller 63 with respect to the toner carrying roller 7 is improved. It is for improving. When the crown is applied, the movement amount of the toner regulating roller 63 with respect to the rotation amount of the toner carrying roller 7 shows stability of 100 [%], whereas in the case of the straight shape, only 75 to 80 [%] moves. could not.
With respect to the crown shape, when the contour shape is a trapezoidal shape or a polygonal shape, a belt-like toner layer unevenness occurs on the toner carrying roller 7 at the inflection point, and the image density becomes non-uniform. A continuous waveform shape such as a shape and a quadratic curve shape was adopted.

また、トナー規制ローラ６３は導電材料で構成されている。抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いる。トナー規制ローラ６３を導電性にすることで、トナー担持ローラ７上の電極間に形成される電界（フレア電界）を遮る電界シールドの作用が生じる。これによって、トナー規制ローラ６３とトナー担持ローラ７とが対向する規制部におけるフレア電界を抑制し、トナー担持ローラ７上の他の位置に比べて電界を弱まるため、トナーのフレア状態が納まり（他の位置よりも嵩が小さくなり）、トナー規制ローラ６３によって安定してトナー層厚を規制することができる。
また、トナー規制部材がブレード部材ではなく、ローラ部材を用いることで、ローラ表面とトナー担持ローラ７との間で形成されるニップ部がくさび形状となり、上記電界シールド効果が序々に得られるため、トナーの嵩を徐々に小さくしていき、より確実に、トナーのフレア状態を納めることができ、安定してトナー層厚を規制することが出来る。 Further, the toner regulating roller 63 is made of a conductive material. In order to adjust the resistance, a rubber material in which a conductive material such as carbon black or a metal oxide is dispersed, or a foamed material of these materials is used. By making the toner regulating roller 63 conductive, an electric field shielding action that blocks an electric field (flare electric field) formed between the electrodes on the toner carrying roller 7 occurs. As a result, the flare electric field at the regulating portion where the toner regulating roller 63 and the toner carrying roller 7 face each other is suppressed, and the electric field is weakened as compared with other positions on the toner carrying roller 7, so that the flare state of the toner is contained (others). The toner layer thickness can be stably regulated by the toner regulating roller 63.
In addition, by using a roller member instead of a blade member as the toner regulating member, a nip formed between the roller surface and the toner carrying roller 7 has a wedge shape, and the above-described electric field shielding effect is gradually obtained. The volume of the toner is gradually reduced, and the flare state of the toner can be contained more reliably, and the toner layer thickness can be regulated stably.

トナー供給部における供給ローラ６２とトナー担持ローラ７との間での摩擦帯電により正常に帯電されなかった弱帯電や無帯電のトナー粒子は、正常に帯電されたトナー粒子よりもトナー担持ローラ７に対する静電的付着力が小さい。現像装置６では、トナー規制ローラ６３に正常帯電トナー粒子と同極性（逆帯電トナーとは逆極性）にバイアス電圧を印加する規制ローラ電圧印加電源６８を備えている。トナー供給部において摩擦帯電により正常帯電されず逆極性に帯電されたトナー粒子は、バイアス電圧を印加したトナー規制ローラ６３に静電的に吸着されトナー担持ローラ７から分離され、正常帯電トナーは静電的に反発するのでトナー規制ローラ６３を通過する。本実施形態の現像装置６では、トナー規制ローラ６３に対して、０［Ｖ］から−１００［Ｖ］の範囲でバイアス電圧を印加している。トナー規制ローラ６３に吸着したトナー粒子は、トナー規制ローラ６３に当接した回収ブレード６５によりトナー収容部６６へ回収される。   Weakly charged or uncharged toner particles that have not been normally charged due to frictional charging between the supply roller 62 and the toner carrying roller 7 in the toner supply unit are directed to the toner carrying roller 7 more than normally charged toner particles. Low electrostatic adhesion. In the developing device 6, the toner regulating roller 63 is provided with a regulating roller voltage application power source 68 that applies a bias voltage to the same polarity as the normally charged toner particles (opposite polarity to the reversely charged toner). The toner particles that are not normally charged due to frictional charging in the toner supply unit but are charged to the opposite polarity are electrostatically adsorbed to the toner regulating roller 63 to which a bias voltage is applied and separated from the toner carrying roller 7. Since it repels electrically, it passes through the toner regulating roller 63. In the developing device 6 of this embodiment, a bias voltage is applied to the toner regulating roller 63 in the range of 0 [V] to −100 [V]. The toner particles adsorbed on the toner regulating roller 63 are collected in the toner containing portion 66 by the collecting blade 65 that is in contact with the toner regulating roller 63.

図１を用いて説明したように、本実施形態のプリンタ１００では、１つの感光体ベルト１１に対して４つの現像装置６（Ｋ、Ｍ，Ｃ，Ｙ）が対向し、感光体ベルト１１上に形成された４色重ね合わせトナー像を記録紙Ｐに転写する構成について説明した。本発明を適用可能な画像形成装置としては、図１に示す構成に限るものではなく、トナーをクラウド状態として現像領域まで搬送するトナー担持体を備えた現像装置を有するものであればよい。例えば、複数の現像装置それぞれに対応した潜像担持体を備えた構成や、潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト、中間転写ドラムに一次転写し、さらに、記録媒体に二次転写するカラー画像形成装置や４色重ね合わせトナー像が形成される潜像担持体がドラム状であるカラー画像形成装置、または、モノクロ画像形成装置などにも適用可能である事はいうまでもない。   As described with reference to FIG. 1, in the printer 100 of this embodiment, four developing devices 6 (K, M, C, Y) face one photosensitive belt 11, and the photosensitive belt 11 is placed on the photosensitive belt 11. The configuration for transferring the four-color superimposed toner image formed on the recording paper P has been described. The image forming apparatus to which the present invention can be applied is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and may be any apparatus having a developing device including a toner carrier that transports toner to a developing region in a cloud state. For example, a configuration including a latent image carrier corresponding to each of a plurality of developing devices, or a toner image formed on the latent image carrier is primarily transferred to an intermediate transfer belt and an intermediate transfer drum, and further transferred to a recording medium. Needless to say, the present invention can also be applied to a color image forming apparatus to be transferred next, a color image forming apparatus in which a latent image carrier on which a four-color superimposed toner image is formed is a drum, or a monochrome image forming apparatus. Absent.

以上、本実施形態の現像装置６は、互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極（Ａ相電極２０ａ、Ｂ相電極２０ｂ）を備え、外周面に担持されたトナーを潜像担持体である感光体ベルト１１との対向部である現像領域へ搬送するためのトナー担持体であるトナー担持ローラ７と、Ａ相電極２０ａ及びＢ相電極２０ｂに対して互いに異なる電圧を印加することにより、Ａ相電極２０ａとＢ相電極２０ｂとの間に電界を形成し、この電界によってトナー担持ローラ７の外周面上でトナーを飛翔させる電界形成手段である電源２４と、トナー担持ローラ７の外周面上のトナーの層厚を規制するローラ状のトナー規制ローラ６３とを備え、現像領域でトナー担持ローラ７の外周面上で飛翔するトナーを用いて感光体ベルト１１上の静電潜像を現像する現像装置である。また、現像装置６は、トナー担持ローラ７の電界発生部材面である外周面へトナー粒子を供給するためのトナー供給手段である供給ローラ６２と、現像に使用するためのトナー粒子を格納するためのトナー格納部であるトナー収容部６６と、トナー収容部６６のトナー粒子を攪拌するトナー攪拌手段であるパドル６４とを備える。トナー規制部材がローラ状のトナー規制ローラ６３であるため、トナー規制部材としてブレードを用いた構成と比較し、トナー担持ローラ７とのニップ面積が増加するため規制圧を弱くできる。このため、トナー規制部でのトナーへのストレスを軽減でき、トナー規制部材へのトナー融着及び帯電不良トナーの規制部材からの擦り抜けを防止でき、現像装置の長寿命化を達成できる。また、トナー担持ローラ７上によって帯電不良トナーが搬送されることに起因する地汚れを防止し、高画質な画像を提供できる。
さらに、現像装置６が備えるトナー規制ローラ６３の材質が導電性材料であるため、規制部におけるフレア電界を抑制するころができるため規制部でクラウド状態を抑えてトナーの薄層を均一にできる。 As described above, the developing device 6 of this embodiment includes a plurality of types of electrodes (A phase electrode 20a and B phase electrode 20b) to which different voltages are applied, and the toner carried on the outer peripheral surface is a latent image carrier. By applying different voltages to the toner carrying roller 7 that is a toner carrying body for conveying to the developing region that is the opposite portion to the photosensitive belt 11, and the A phase electrode 20a and the B phase electrode 20b, A An electric field is formed between the phase electrode 20a and the B-phase electrode 20b, and the electric field is generated by the electric field on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 7 by the electric field. A toner regulating roller 63 that regulates the layer thickness of the toner, and develops the electrostatic latent image on the photosensitive belt 11 using the toner flying on the outer peripheral surface of the toner carrying roller 7 in the developing region. That is a developing apparatus. Further, the developing device 6 stores a supply roller 62 as toner supply means for supplying toner particles to the outer peripheral surface, which is an electric field generating member surface of the toner carrying roller 7, and toner particles for use in development. And a paddle 64 as a toner agitating means for agitating the toner particles in the toner accommodating portion 66. Since the toner restricting member is a roller-like toner restricting roller 63, the nip area with the toner carrying roller 7 is increased as compared with the configuration using a blade as the toner restricting member, so that the restricting pressure can be weakened. For this reason, it is possible to reduce the stress on the toner in the toner restricting portion, to prevent the toner from being fused to the toner restricting member and from being rubbed off from the restricting member of the poorly charged toner, and to extend the life of the developing device. In addition, it is possible to prevent background contamination due to the conveyance of the poorly charged toner on the toner carrying roller 7 and to provide a high-quality image.
Further, since the material of the toner regulating roller 63 provided in the developing device 6 is a conductive material, the flare electric field in the regulating portion can be suppressed, so that the cloud state can be suppressed in the regulating portion and the toner thin layer can be made uniform.

また、現像装置６のトナー担持ローラ７は表面移動することにより担持したトナーを現像領域に搬送する構成であり、トナー規制ローラ６３はトナー担持ローラ７と対向する位置でトナーの表面移動方向に対してカウンタ方向に表面移動する。これにより、画像形成時に、トナー規制ローラ６３とトナー担持ローラ７との当接部によって規制されたトナーが、トナー担持ローラ７とトナー規制ローラ６３との間のくさび部分で堆積することを防止し、トナー規制部材へのトナー融着を防止することができる。   Further, the toner carrying roller 7 of the developing device 6 is configured to convey the carried toner to the developing region by moving on the surface, and the toner regulating roller 63 is located at a position facing the toner carrying roller 7 with respect to the toner surface moving direction. Move the surface in the counter direction. This prevents toner regulated by the contact portion between the toner regulating roller 63 and the toner carrying roller 7 from being accumulated at the wedge portion between the toner carrying roller 7 and the toner regulating roller 63 during image formation. Further, it is possible to prevent toner fusion to the toner regulating member.

また、現像装置６では、トナー規制ローラ６３の表面硬度と、トナー担持ローラ７の表面硬度とは、
トナー規制ローラ６３の表面硬度≦トナー担持ローラ７の表面硬度
の関係を満たす。
これにより、トナー薄層の均一化が実現でき、現像領域に到達するトナー量のバラツキを抑制することができるため画像濃度の均一化ができる。 In the developing device 6, the surface hardness of the toner regulating roller 63 and the surface hardness of the toner carrying roller 7 are:
The relationship of the surface hardness of the toner regulating roller 63 ≦ the surface hardness of the toner carrying roller 7 is satisfied.
As a result, the toner thin layer can be made uniform, and variations in the amount of toner reaching the development area can be suppressed, so that the image density can be made uniform.

また、現像装置６では、トナー担持ローラ７に担持され、所望の極性に帯電したトナーと同極性の電圧をトナー規制ローラ６３に印加する規制ローラ電圧印加手段である規制ローラ電圧印加電源６８を備えることにより、トナー担持ローラ７の表面上から静電的に逆極性トナー粒子を分離除去することができる。これにより、トナー担持ローラ７上のトナー帯電量のバラツキを抑制することができ、現像ムラを防止することができる。   Further, the developing device 6 includes a regulation roller voltage application power source 68 that is a regulation roller voltage application unit that applies a voltage of the same polarity as the toner carried on the toner carrying roller 7 and charged to a desired polarity to the toner regulation roller 63. As a result, the reverse polarity toner particles can be electrostatically separated and removed from the surface of the toner carrying roller 7. As a result, variations in the toner charge amount on the toner carrying roller 7 can be suppressed, and development unevenness can be prevented.

また、潜像を担持する潜像担持体である感光体ベルト１１と、感光体ベルト１１上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置であるプリンタ１００において、現像手段として現像装置６を用いることにより、現像ムラを防止することができ、良好な画像形成を行うことができる。   Further, in the printer 100 that is an image forming apparatus that includes the photosensitive belt 11 that is a latent image carrier that carries a latent image and the developing unit that develops the latent image on the photosensitive belt 11, the developing device 6 serves as the developing unit. By using, development unevenness can be prevented and good image formation can be performed.

１ ベルトユニット
２ 帯電装置
３ 定着装置
３ａ 加圧ローラ
３ｂ 定着ローラ
４ 光書込ユニット
６ 現像装置
７ トナー担持ローラ
８ 入口部
９ 出口部
１０ 現像対向ローラ
１１ 感光体ベルト
１１ａ 二次転写バックアップローラ
１１ｂ 駆動ローラ
１１ｃ テンションローラ
１２ 二次転写ローラ
２０ａ Ａ相電極
２０ｂ Ｂ相電極
２１ａ Ａ相共通電極
２１ｂ Ｂ相共通電極
２２ 表面層
２３ 支持基板
２４ 電源
２５ フランジ部材
５０ 給紙カセット
５１ 給紙コロ
５２ 給紙路
５３ レジストローラ対
６０ プロセスユニット
６１ ケーシング
６２ 供給ローラ
６３ トナー規制ローラ
６４ パドル
６５ 回収ブレード
６６ トナー収容部
６７ 供給ローラ電源
６８ 規制ローラ電圧印加電源
１００ プリンタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Belt unit 2 Charging device 3 Fixing device 3a Pressure roller 3b Fixing roller 4 Optical writing unit 6 Developing device 7 Toner carrying roller 8 Inlet portion 9 Outlet portion 10 Developing counter roller 11 Photosensitive belt 11a Secondary transfer backup roller 11b Drive Roller 11c Tension roller 12 Secondary transfer roller 20a A phase electrode 20b B phase electrode 21a A phase common electrode 21b B phase common electrode 22 Surface layer 23 Support substrate 24 Power supply 25 Flange member 50 Paper feed cassette 51 Paper feed roller 52 Paper feed path 53 Registration roller pair 60 Process unit 61 Casing 62 Supply roller 63 Toner restriction roller 64 Paddle 65 Collection blade 66 Toner storage portion 67 Supply roller power supply 68 Restriction roller voltage application power supply 100 Printer

特開平３−２１９６７号公報JP-A-3-21967 特開２００２−３４１６５６号公報JP 2002-341656 A 特許第４１３９７１４号公報Japanese Patent No. 4139714 特開２００９−１０９８６３号公報JP 2009-109863 A 特開平３−１００５７５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-100575 特開平３−１１３４７４号公報JP-A-3-113474

Claims (6)

互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極を備え、外周面に担持されたトナーを潜像担持体との対向部である現像領域へ搬送するためのトナー担持体と、
該複数種類の電極に対して互いに異なる電圧を印加することにより、種類の異なる電極の間に電界を形成し、この電界によって該トナー担持体の外周面上でトナーを飛翔させる電界形成手段と、
該トナー担持体の外周面上のトナーの層厚を規制するローラ状のトナー規制ローラとを備え、
上記現像領域で上記トナー担持体の外周面上で飛翔するトナーを用いて上記潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
上記トナー規制ローラが上記トナー担持体の外周面上のトナーの層厚を規制する位置よりも該トナー担持体の搬送方向上流側の該トナー担持体の外周面と対向し、該トナー担持体の外周面上にトナーを供給するトナー供給手段を該トナー規制ローラとは別部材で備え、
該トナー規制ローラの材質が導電性材料であり、
上記トナー担持体は表面移動することにより担持したトナーを現像領域に搬送する構成であり、上記トナー規制ローラは、現像動作時には静止した状態で該トナー担持体に当接し、非現像時には該トナー担持体と対向する位置で該トナー担持体の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように回転することを特徴とする現像装置。 A plurality of types of electrodes to which different voltages are applied, a toner carrier for transporting the toner carried on the outer peripheral surface to a developing region which is a portion facing the latent image carrier;
An electric field forming means for forming an electric field between different types of electrodes by applying different voltages to the plurality of types of electrodes, and causing the toner to fly on the outer peripheral surface of the toner carrier by the electric field;
A roller-like toner regulating roller for regulating the toner layer thickness on the outer peripheral surface of the toner carrier,
In the developing device for developing the electrostatic latent image on the latent image carrier using the toner flying on the outer peripheral surface of the toner carrier in the development region,
The toner regulating roller is opposed to the outer circumferential surface of the toner carrying body on the upstream side in the transport direction of the toner carrying body from a position where the toner layer thickness on the outer circumferential surface of the toner carrying body is regulated. A toner supply means for supplying toner on the outer peripheral surface is provided as a separate member from the toner regulating roller,
The material of the toner regulating roller is a conductive material,
The toner carrier is configured to transport the toner carried on the surface thereof by moving to the development area, and the toner regulating roller is in contact with the toner carrier in a stationary state during a developing operation, and the toner carrier when not developing. current image device in the body and a position facing you, characterized in that rotating to the surface moves in the opposite direction with respect to the surface movement direction of the toner carrying member. 請求項１の現像装置において、
上記トナー規制ローラの表面硬度は上記トナー担持体の表面硬度よりも小さいことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1.
The developing device according to claim 1, wherein a surface hardness of the toner regulating roller is smaller than a surface hardness of the toner carrier. 請求項１または２のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記トナー担持体に担持され、所望の極性に帯電したトナーと同極性の電圧を上記トナー規制ローラに印加する規制ローラ電圧印加手段を備えることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein
A developing device, comprising: a regulating roller voltage applying unit that applies a voltage of the same polarity as the toner charged on the toner carrying member and charged to a desired polarity to the toner regulating roller. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記トナー規制ローラは、軸方向の両端部よりも中央部の方が外径が大きいクラウン形状であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 3,
2. The developing device according to claim 1, wherein the toner regulating roller has a crown shape having a larger outer diameter at the center than at both ends in the axial direction. 潜像担持体上に形成された静電潜像に対して現像手段によってトナーを供給することにより該静電潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 An image obtained by developing the electrostatic latent image by supplying toner to the electrostatic latent image formed on the latent image carrier by developing means is finally transferred onto a recording material, In an image forming apparatus for forming an image on the recording material,
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as the developing unit. 潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される静電潜像をトナーで現像する現像手段とを、１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The latent image carrier and developing means for developing the electrostatic latent image formed on the latent image carrier with toner are held as a single unit on a common holder and integrated with the image forming apparatus main body. In the process cartridge configured to be detachable automatically,
5. A process cartridge using the developing device according to claim 1 as the developing means.
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