JPH08278701A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH08278701A
JPH08278701A JP7080389A JP8038995A JPH08278701A JP H08278701 A JPH08278701 A JP H08278701A JP 7080389 A JP7080389 A JP 7080389A JP 8038995 A JP8038995 A JP 8038995A JP H08278701 A JPH08278701 A JP H08278701A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developer
toner
image
roll
developing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7080389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Tanaka
英明 田中
Isao Ito
功 伊藤
Tetsuo Kodera
哲郎 小寺
Koji Nagao
剛次 長尾
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP7080389A priority Critical patent/JPH08278701A/en
Publication of JPH08278701A publication Critical patent/JPH08278701A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide an image forming device which forms a satisfactory printed image having less fog even in transfer by a transfer fixing method. CONSTITUTION: A DC-overlap AC bias voltage having the opposite polarity of toner is applied to a developer supply roll 32 from an AC power source 52 and a DC power source 54, therefore normally-electrified toner flies from the developer supply roll 32 to a developing roll 36 with the rolls 32 and 36 uncontacted and toner having the opposite polarity and low-electrified toner hardly fly. The normally-electrified toner sticking to the developing roll 36 is carried to a developing area by the roll 36.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機や電子
写真プリンタ等、電子写真方式を採用した画像形成装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から電子写真方式を利用した画像形
成装置が広く普及している。この電子写真方式の画像形
成装置は、通常、ドラム状に構成された像担持体(例え
ば感光体ドラム)上に静電潜像を形成し、この静電潜像
とは反対の極性に帯電されている現像剤(トナー)でこ
の静電潜像を現像してその現像像を直接にもしくは転写
ドラム等を介して用紙に転写し定着することにより、プ
リント(コピー)画像を得る装置である。
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus using an electrophotographic system has been widely spread. This electrophotographic image forming apparatus usually forms an electrostatic latent image on an image bearing member (for example, a photosensitive drum) configured in a drum shape, and is charged with a polarity opposite to that of the electrostatic latent image. This device is a device for obtaining a printed (copy) image by developing the electrostatic latent image with a developing agent (toner) and transferring and fixing the developed image directly or via a transfer drum or the like onto a sheet.

【0003】この電子写真方式の画像形成装置における
転写方法としては、例えば、像担持体と被転写材との間
に電界を形成しこの電界によって現像像を被転写体に静
電的に転写する静電転写法や、圧力、または圧力と熱に
よって現像像を被転写体に機械的に転写すると同時に定
着する(いわゆるTransfix)転写定着法が知ら
れている。静電転写法では転写器のほかに、被転写材に
転写された現像像を定着する定着器が必要とされるが、
転写定着法では転写と定着を一台の転写定着器で行うの
でその分スペースが狭くて済み、この点で静電転写法に
比べ転写定着法は優れているものの、以下に述べるよう
に、被転写材に形成されたプリント画像のかぶりという
点では、静電転写法に比べ転写定着法は劣る。
As a transfer method in this electrophotographic image forming apparatus, for example, an electric field is formed between an image carrier and a transfer material, and a developed image is electrostatically transferred to the transfer material by this electric field. Known are an electrostatic transfer method and a transfer fixing method in which a developed image is mechanically transferred onto a transfer target material by pressure or heat and pressure and is fixed at the same time (so-called Transfix). In the electrostatic transfer method, in addition to the transfer device, a fixing device for fixing the developed image transferred to the transfer material is required.
In the transfer fixing method, since transfer and fixing are performed by one transfer fixing device, the space is small accordingly, and although the transfer fixing method is superior to the electrostatic transfer method in this respect, as described below, The transfer fixing method is inferior to the electrostatic transfer method in terms of fogging of the print image formed on the transfer material.

【0004】電子写真方式の画像形成装置における現像
方法は、通常、上記したように、静電潜像の極性とは反
対の極性に帯電されている現像剤で静電潜像を静電的に
現像するものである。現像剤は、通常、静電潜像に静電
的に付着するのに十分な電荷量をもつように帯電される
(このように帯電された現像剤を、正規帯電トナーとい
う)が、現像剤の中には、静電潜像を現像するには不十
分な電荷量しかもたないもの(以下、低帯電トナーとい
う)や静電潜像の極性と同じ極性に帯電されたもの(以
下、逆極性トナーという)が存在することがあり、この
ため、現像像の周りに主として逆極性トナーが付着して
現像像にかぶりが生じることがある。像担持体上にこの
ようなかぶりが生じても、上記したように、静電定着法
では像担持体上の現像像を静電的に被転写材に転写する
ため、そのほとんどが逆極性トナーである、現像像の周
りの現像剤(かぶりトナー)は被転写材にはほとんど転
写されず、現像像だけが選択的に被転写材に転写され
る。このため、静電定着法では現像像のかぶりに対する
ラチチュードは広く、像担持体上の現像像にかなりのレ
ベルのかぶりが生じていても被転写材に転写定着された
画像にはかぶりは生じない。
As described above, the developing method in an electrophotographic image forming apparatus is generally performed by electrostatically developing an electrostatic latent image with a developer charged to a polarity opposite to that of the electrostatic latent image. It is to develop. The developer is usually charged so as to have a sufficient charge amount to electrostatically adhere to the electrostatic latent image (the developer thus charged is referred to as a normally charged toner). Some of them have an insufficient amount of charge for developing an electrostatic latent image (hereinafter referred to as low-charged toner), and those charged to the same polarity as the electrostatic latent image (hereinafter, reverse polarity). Polarized toner) may be present, and as a result, the opposite polarity toner mainly adheres to the periphery of the developed image to cause fogging in the developed image. Even if such fogging occurs on the image bearing member, as described above, the electrostatic fixing method electrostatically transfers the developed image on the image bearing member onto the transfer target material. That is, the developer (fog toner) around the developed image is hardly transferred to the transferred material, and only the developed image is selectively transferred to the transferred material. For this reason, in the electrostatic fixing method, the latitude for fogging of the developed image is wide, and even if the developed image on the image carrier has a considerable level of fogging, no fogging occurs in the image transferred and fixed on the transfer material. .

【0005】一方、転写定着法は機械的な転写であるた
め、像担持体上のかぶりトナーのほとんど全てが被転写
材に転写定着される。従って、現像像のかぶりに対する
ラチチュードは狭く、像担持体上の現像像に少しのかぶ
りが生じていてもプリント画像にかぶりが生じる。図1
1に、静電転写法と転写定着法とにおいて、像担持体上
の現像像のかぶりとプリント画像のかぶりとの関係を目
視で調べた結果を比較して示す。
On the other hand, since the transfer fixing method is mechanical transfer, almost all of the fog toner on the image carrier is transferred and fixed on the transfer material. Therefore, the latitude for fogging of the developed image is narrow, and even if a little fogging occurs in the developed image on the image carrier, fogging occurs in the printed image. FIG.
1 shows a comparison of the results of visual inspection of the relationship between the fogging of the developed image on the image carrier and the fogging of the printed image in the electrostatic transfer method and the transfer fixing method.

【0006】図11の横軸は像担持体上の現像像のかぶ
りの程度を示し、数値が大きい程かぶりが多いことを示
す。また、縦軸はプリント画像のかぶりの程度を示し、
数値が大きい程かぶりが多いことを示す。一般に、プリ
ント画像のかぶりの許容レベルは2.6以下といわれて
おり、図11に示すように、転写定着法では、像担持体
上の現像像のかぶりが2.0を超えるとプリント画像の
かぶりが許容レベルを超える。一方、静電転写法では、
上述したように、像担持体上の現像像のかぶりに対する
ラチュードは広く、像担持体上の現像像のかぶりが約1
2を超えたときに初めて、プリント画像のかぶりが許容
レベルを超える。しかしながら、転写定着法ではもちろ
ん、静電転写法においてもプリント画像のかぶりを低減
するためには、像担持体上の現像像のかぶりを低減する
ことが好ましい。このようなかぶりを低減する技術とし
て、以下のような技術が知られている。
The horizontal axis of FIG. 11 represents the degree of fogging of the developed image on the image carrier, and the larger the value, the more the fog. The vertical axis indicates the degree of fogging of the printed image,
The larger the value, the more the fog. Generally, the permissible level of fogging of a printed image is said to be 2.6 or less. As shown in FIG. 11, in the transfer fixing method, when the fogging of the developed image on the image carrier exceeds 2.0, Fogging exceeds the allowable level. On the other hand, in the electrostatic transfer method,
As described above, the latitude for the fogging of the developed image on the image carrier is wide, and the fogging of the developed image on the image carrier is about 1 or less.
The fogging of the printed image exceeds the allowable level only when the number exceeds 2. However, in order to reduce the fogging of the printed image not only by the transfer fixing method but also by the electrostatic transfer method, it is preferable to reduce the fogging of the developed image on the image carrier. The following techniques are known as techniques for reducing such fogging.

【0007】特開平4−14078号公報には、転写定
着をする際に生じるプリント画像のかぶりを、像担持体
及びトナー双方の材料を改良して低減した技術が開示さ
れている。この技術では、現像の際に、像担持体と現像
ロールとに挟まれたトナーが摩擦帯電されても逆極性に
帯電しないような組み合わせに像担持体とトナー双方の
材料を選定しており、現像ロールと像担持体との間にト
ナーが挟まれた場合に発生する問題を解決する技術であ
る。しかし、この技術によっても逆極性トナーが生じ、
像担持体の現像像のかぶりは低減するものの、転写定着
法では満足のいくレベルまでプリント画像のかぶりを低
減させることはできない。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-14078 discloses a technique in which the fogging of a print image that occurs during transfer and fixing is reduced by improving the materials of both the image carrier and the toner. In this technique, at the time of development, the materials of both the image carrier and the toner are selected in such a combination that the toner sandwiched between the image carrier and the developing roll is not charged to the opposite polarity even when the toner is frictionally charged. This is a technique for solving the problem that occurs when toner is sandwiched between the developing roll and the image carrier. However, this technology also produces reverse polarity toner,
Although the fogging of the developed image on the image carrier is reduced, the fusing of the printed image cannot be reduced to a satisfactory level by the transfer fixing method.

【0008】特開平5−333582号公報には、重合
により球形化された重合トナーを使うことに伴って像担
持体上の現像像にかぶりが生じやすくなるという問題
を、トナーの表面形状を摩擦帯電が良好になるように改
善して解決する技術が開示されている。しかし、この技
術ではTransfixなど、静電気力によらない機械
的付着力を利用した転写では満足の行くレベルまでプリ
ント画像のかぶりを低減できるものではない。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-333582 describes a problem that fogging is likely to occur in a developed image on an image carrier due to the use of a polymerized toner spherically formed by polymerization. A technique for improving and solving the problem of good charging is disclosed. However, this technique cannot reduce the fog of a printed image to a satisfactory level by transfer using a mechanical adhesive force that does not rely on electrostatic force, such as Transfix.

【0009】特開平4−242264号公報には、像担
持体の材質を工夫して像担持体上の現像像にかぶりが生
じないようにした技術が開示されている。この技術によ
って形成した現像像を、静電転写法を用いて被転写材に
転写してプリント画像を形成する場合は、問題にならな
いレベルにかぶりを低減できるが、Transfixな
ど、静電気力によらない機械的な転写ではプリント画像
のかぶりを低減できない。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-242264 discloses a technique in which the material of the image carrier is devised to prevent fogging of a developed image on the image carrier. When a developed image formed by this technique is transferred onto a material to be transferred using an electrostatic transfer method to form a print image, fog can be reduced to a level that does not cause a problem, but it does not depend on electrostatic force such as Transfix. Fogging of printed images cannot be reduced by mechanical transfer.

【0010】電子写真学会誌第19巻第2号(198
1)44頁〜51頁には、非磁性トナーと磁性キャリア
とを有する2成分系現像剤を用いて導電性現像ロールに
正規帯電トナーの層を形成し、像担持体上の現像像のか
ぶりを低減する技術が開示されている。また、特開昭5
9−121077号公報、特開昭59−172662号
公報、特開昭59−151173号公報、特開平5−6
6677号公報、特開平3−113474号公報には、
キャリアが不要であってトナー濃度の制御が不要である
1成分系現像剤の長所と、むらのない電荷を安定してト
ナーに与えることのできる2成分系現像剤の長所とを引
き出し、像担持体上の現像像のかぶりを低減する現像技
術が提案されている。これらの技術によれば、メリット
が多いにもかかわらず取り扱いの難しさから使いこなし
が十分にできていない1成分系現像剤、特に取り扱いの
難しい非磁性1成分系現像剤を用いる際の最大の課題で
ある、トナーの不均一で不安定な帯電を解決でき、逆極
性トナーや低帯電トナーを低減できる。これらの技術
は、具体的には、トナーと磁性粒子を混合して撹拌し、
トナーを十分に帯電させた後、トナーと磁性粒子の混合
物で磁気ブラシを一旦形成し、この磁気ブラシを現像ロ
ールに摺擦してトナーを現像ロールに移動させ、トナー
を現像領域に搬送するものである。しかし、これらの技
術では磁性粒子とトナーが混合して撹拌されたり、現像
ロールに磁気ブラシが摺擦されたりするなどのため、ト
ナーへのストレスが大きく、圧力定着トナーやカプセル
トナーを用いた場合は現像器内でトナーが固着する場合
があるという問題がある。また、通常の熱定着トナーを
用いて磁気ブラシを形成して現像ロールに熱定着トナー
を移動させる場合、わずかであるが発生した逆極性トナ
ーや低帯電トナーは静電的には現像ロールに引き付けら
れないが、磁気ブラシが現像ロールに摺擦する際に機械
的な力が逆極性トナーや低帯電トナーに加わるため、低
帯電トナーはもちろんのこと、逆極性トナーも若干量現
像ロールへ移動する。その結果、現像ロールには、かぶ
りの原因になる逆極性トナーや低帯電トナーが付着し、
この現像ロールを用いて形成された像担持体上の現像像
をTransfixなど、静電気力によらない転写法で
転写すると、プリント画像にかぶりが発生する。
The Electrophotographic Society of Japan, Vol. 19, No. 2, (198)
1) On pages 44 to 51, a layer of a normally charged toner is formed on a conductive developing roll by using a two-component developer having a non-magnetic toner and a magnetic carrier, and a fog of a developed image on an image carrier is formed. A technique for reducing the above is disclosed. In addition, JP-A-5
9-121077, JP-A-59-172662, JP-A-59-151173, JP-A-5-6.
Japanese Patent No. 6677 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-113474 disclose
Image carrying is achieved by drawing out the advantages of a one-component developer that does not require a carrier and control of toner concentration, and the advantages of a two-component developer that can stably provide a uniform charge to the toner. Development techniques have been proposed to reduce fogging of a developed image on the body. According to these techniques, the biggest problem in using a one-component developer that has not been fully used due to the difficulty of handling it despite its many advantages, especially the non-magnetic one-component developer that is difficult to handle That is, it is possible to solve the uneven and unstable charging of the toner, and it is possible to reduce the reverse polarity toner and the low charging toner. Specifically, these techniques mix toner and magnetic particles with stirring,
After the toner is sufficiently charged, a magnetic brush is once formed with a mixture of the toner and magnetic particles, and the magnetic brush is rubbed against the developing roll to move the toner to the developing roll and convey the toner to the developing area. Is. However, in these technologies, magnetic particles and toner are mixed and agitated, or the magnetic brush is rubbed against the developing roll, so that the stress on the toner is large, and when pressure fixing toner or capsule toner is used. However, there is a problem that toner may be fixed in the developing device. In addition, when a magnetic brush is formed using normal heat fixing toner and the heat fixing toner is moved to the developing roll, the reverse polarity toner and low-charged toner that are generated are electrostatically attracted to the developing roll. However, when the magnetic brush rubs against the developing roll, mechanical force is applied to the opposite polarity toner and the low charge toner, so that not only the low charge toner but also the opposite polarity toner is slightly moved to the development roll. . As a result, reverse polarity toner or low-charged toner that causes fogging adheres to the developing roll,
If a developed image formed on the image bearing member using this developing roll is transferred by a transfer method such as Transfix that does not rely on electrostatic force, fogging occurs in the printed image.

【0011】また、特開昭56−69669号公報に
は、トナーを現像ロールに供給するトナー供給装置と現
像ロールとの間に直流電流を印加することによりトナー
に電荷を注入するトナー帯電方式の現像装置が開示され
ている。この現像装置によれば、トナー中には逆極性ト
ナーや低帯電トナーが比較的多量に存在し、この現像装
置で現像された現像像を、Transfixなど、静電
気力によらない転写法で転写すると、プリント画像にか
ぶりが発生する。
Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 56-69669 discloses a toner charging system in which a DC current is applied between a toner supply device for supplying toner to a developing roll and a developing roll to inject an electric charge into the toner. A developing device is disclosed. According to this developing device, a relatively large amount of reverse polarity toner or low-charged toner is present in the toner, and when the developed image developed by this developing device is transferred by a transfer method that does not rely on electrostatic force, such as Transfix. , Fogging occurs in the printed image.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、転写定着法を用いるとともに、かぶりの少ない良
好なプリント画像を形成できる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus which uses a transfer fixing method and can form a good print image with less fog.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の画像形成装置は、像担持体に形成された静電
潜像をこの静電潜像の極性とは反対の極性に帯電された
現像剤を用いて現像する現像器と、この現像器で現像さ
れた現像像を被転写材に転写すると同時に定着する転写
定着器とを備えた画像形成装置において、上記現像器
が、 (1)外周面に現像剤を担持して回転する現像剤供給体 (2)上記外周面に担持された現像剤をこの外周面との
間に挟んでこの現像剤を上記静電潜像の極性とは反対の
極性に摩擦帯電させるブレード部材 (3)上記現像剤供給体から離間した状態に配置され、
上記現像剤供給体から現像剤の供給を受けて現像剤を上
記静電潜像が現像される現像領域に搬送する現像剤搬送
体 (4)現像剤を上記現像剤供給体から上記現像剤搬送体
に供給するためのバイアスを、上記現像剤供給体及び上
記現像剤搬送体に印加するバイアス印加手段 を備えたものであることを特徴とするものである。
In the image forming apparatus of the present invention for achieving the above object, an electrostatic latent image formed on an image carrier is charged to a polarity opposite to the polarity of the electrostatic latent image. In the image forming apparatus including a developing device that develops using the developed developer and a transfer fixing device that transfers the developed image developed by the developing device to a transfer material and fixes the image at the same time, 1) A developer supply member that rotates by carrying a developer on the outer peripheral surface. (2) A developer carried on the outer peripheral surface is sandwiched between the developer supply body and the developer, and the polarity of the electrostatic latent image is applied to the developer. A blade member for frictionally charging to the opposite polarity to (3) disposed in a state of being separated from the developer supply body,
A developer transport body that receives the developer supply from the developer supply body and transports the developer to a development area where the electrostatic latent image is developed. (4) A developer transport body from the developer supply body to the developer transport body. The present invention is characterized by comprising a bias applying means for applying a bias for supplying to the body to the developer supply body and the developer transport body.

【0014】ここで、現像領域に現像剤を搬送した後に
上記現像剤搬送体に残留した現像剤を回収する回収手段
を備えることが好ましい。
Here, it is preferable to provide a collecting means for collecting the developer remaining in the developer carrying body after carrying the developer to the developing area.

【0015】[0015]

【作用】ブレード部材によって摩擦帯電された現像剤の
中には、上述したように、静電潜像に静電的に付着する
のに十分な電荷量をもつ正規帯電トナー以外に、逆極性
トナーや低帯電トナーが存在し、これら逆極性トナーや
低帯電トナーは静電潜像の周りに付着するおそれがあり
像担持体上の現像像にかぶりを生じさせる原因になる。
しかし、本発明によれば、バイアス印加手段によって、
ブレード部材によって摩擦帯電された現像剤のうち正規
帯電トナーが現像剤供給体から現像剤搬送体に供給さ
れ、逆極性トナーや低帯電トナーは供給されないよう
に、現像剤供給体及び現像剤搬送体にバイアスを印加す
ることができる。従って、現像剤搬送体には現像剤供給
体から正規帯電トナーが供給され、現像剤搬送体は正規
帯電トナーを現像領域に搬送する。この結果、像担持体
上には、かぶりの低減した高画質の現像像が形成され、
この現像像を被転写材に転写定着するとかぶりの少ない
高画質のプリント画像が得られる。このように、本発明
の画像形成装置によれば、若干量存在する逆極性トナー
や低帯電トナーを現像領域に搬送せず、現像像を形成す
るのに好ましい正規帯電トナーを現像剤搬送体に選択的
に供給して現像領域に搬送することができる。
In the developer frictionally charged by the blade member, as described above, in addition to the normally charged toner having a sufficient charge amount to electrostatically adhere to the electrostatic latent image, the reverse polarity toner is used. And low-charged toner exist, and these reverse-polarity toners and low-charged toners may adhere to the periphery of the electrostatic latent image, causing fog in the developed image on the image carrier.
However, according to the present invention, by the bias applying means,
The developer supply member and the developer transfer member are arranged so that the normally charged toner of the developer frictionally charged by the blade member is supplied from the developer supply member to the developer transfer member, and the reverse polarity toner or the low charge toner is not supplied. A bias can be applied to. Therefore, the developer carrier supplies the normally charged toner to the developer carrier, and the developer carrier conveys the normally charged toner to the developing area. As a result, a high-quality developed image with reduced fog is formed on the image carrier,
When this developed image is transferred and fixed to the transfer material, a high-quality printed image with less fogging can be obtained. As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the normally-charged toner, which is preferable for forming a developed image, is not conveyed to the developing area, but the normally-charged toner, which is slightly present, is not conveyed to the developing area. It can be selectively supplied and conveyed to the developing area.

【0016】また、現像剤搬送体は現像剤供給体から離
間した状態に配置されており、バイアス印加手段によっ
て現像剤供給体から現像剤搬送体に現像剤が静電的に供
給されるため、現像剤に与えるストレスを抑えて現像剤
の劣化を抑制できる。従って、本発明の画像形成装置で
は、現像器内で固着し易いカプセルトナーのように圧力
をかけて定着する現像剤の劣化を抑制できる。
Further, since the developer transport body is arranged in a state of being separated from the developer supply body and the developer is electrostatically supplied from the developer supply body to the developer transport body by the bias applying means, The stress applied to the developer can be suppressed and the deterioration of the developer can be suppressed. Therefore, in the image forming apparatus of the present invention, it is possible to suppress the deterioration of the developer which is fixed by applying pressure like capsule toner which is easily fixed in the developing device.

【0017】また、本発明の画像形成装置では、ブレー
ド部材を用いて現像剤を摩擦帯電しているが、このブレ
ード部材を用いる摩擦帯電を、従来の電荷注入による帯
電と比較して説明する。従来の電荷注入による帯電で
は、図12(a)に示すように、幅広い帯電分布とな
り、低帯電トナーや逆極性トナーが多量に含まれる。一
方、ブレード部材による摩擦帯電では、図12(b)に
示すように、像担持体上の現像像のかぶりを低減できる
レベルにほとんどの現像剤が帯電され、低帯電トナーや
逆極性トナーが少なく、比較的シャープな帯電分布とな
る。
Further, in the image forming apparatus of the present invention, the developer is frictionally charged by using the blade member. The frictional charging using the blade member will be described in comparison with the conventional charging by charge injection. In conventional charging by charge injection, as shown in FIG. 12A, a wide charge distribution is obtained, and a large amount of low-charged toner and reverse polarity toner is contained. On the other hand, in the triboelectrification by the blade member, as shown in FIG. 12B, most of the developer is charged to a level that can reduce the fogging of the developed image on the image carrier, and the low-charged toner and the reverse polarity toner are small. , The charge distribution is relatively sharp.

【0018】上述した電荷注入による帯電法をブレード
部材に代えて本発明に適用すると、正規帯電トナーの割
合が低いため正規帯電トナーを現像剤搬送体に移動させ
るに当り、現像剤供給体の1回転で現像剤搬送体へ移動
する正規帯電トナーの量が少なくなる。低帯電トナーや
逆極性トナーは、現像剤供給体に長時間滞留すると電荷
が注入されて正規帯電トナーとなるがストレスを多く受
ける。また、高密度の現像像をより高速に形成するため
に、現像剤供給体の回転数を上げたり、高い電圧を現像
剤供給体に印加したりして正規帯電トナーを速く多量に
現像剤搬送体に移動させようとすると、現像剤搬送体に
逆極性トナーがより多く移動したり、Transfix
で用いられるカプセルトナーややわらかい低融点トナー
用いるとこれらが多くのストレスを受けたりするという
問題がある。
When the charging method by charge injection described above is applied to the present invention in place of the blade member, the proportion of the normally charged toner is low, so that when the normally charged toner is moved to the developer carrier, one of the developer supply members is used. The amount of the normally-charged toner that moves to the developer transport body due to the rotation decreases. When the low-charged toner or the opposite-polarity toner stays in the developer supply body for a long time, electric charge is injected and becomes a normally-charged toner, but it receives much stress. Further, in order to form a high-density developed image at a higher speed, the rotation speed of the developer supply body is increased, or a high voltage is applied to the developer supply body, so that a large amount of the normally charged toner can be conveyed quickly. When an attempt is made to move the toner to the body, a larger amount of toner of the opposite polarity moves to the developer transport body, or the Transfix
When the capsule toner and the soft low melting point toner used in the above are used, there is a problem in that they receive a lot of stress.

【0019】一方、ブレード帯電では、図2に示すよう
に、現像剤中に正規帯電トナーが多いため、現像剤供給
体の1回転で正規帯電トナーが現像剤搬送体に多量に移
動し、高濃度の現像や高速の現像にも対応できる。ここ
で、現像領域に現像剤を搬送した後に現像剤搬送体に残
留した現像剤を回収する回収手段を備えた場合は、不均
一な帯電量になるおそれのある残留現像剤が回収され、
現像剤供給体から供給されたばかりの現像剤を現像領域
に搬送でき、長期に亘り安定してかぶりの低減された現
像像が像担持体上に形成される。
On the other hand, in the case of blade charging, as shown in FIG. 2, since the developer contains a large amount of normally charged toner, one rotation of the developer supply member causes a large amount of the normally charged toner to be transferred to the developer conveying member, resulting in a high charge. It can also be used for density development and high-speed development. Here, when the recovery means for recovering the developer remaining in the developer carrier after the developer is transported to the developing area is provided, the residual developer which may have an uneven charge amount is recovered,
The developer just supplied from the developer supplier can be conveyed to the developing area, and a developed image with stable fog and reduced for a long period is formed on the image carrier.

【0020】さらに、本発明の画像形成装置を、現像剤
搬送体から現像領域に現像剤を非接触状態で静電的に搬
送する構成にすれば、例えば圧力で定着するカプセルト
ナーのように撹拌などのストレスに非常に弱い現像剤を
用いてもその劣化を抑制できる。
Further, when the image forming apparatus of the present invention is configured to electrostatically convey the developer from the developer conveying body to the developing area in a non-contact state, for example, stirring like a capsule toner which is fixed by pressure is agitated. Even if a developer which is very weak against stress such as is used, its deterioration can be suppressed.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の画像形成装置
の実施例を説明する。 〔第1実施例〕図1は、本発明の画像形成装置の第1実
施例を示す模式図である。画像形成装置10では、像担
持体として、矢印12aで示す方向に回転する耐熱性の
誘電体ベルト12を用いており、誘電体ベルト12の周
囲には、潜像書き込み用のイオンヘッド14、現像器3
0、転写定着用の発熱手段16を有し誘電体ベルト12
を挟む一対のロール対18、誘電体ベルト12を空冷す
る冷却用ファン20、誘電体ベルト12に付着したトナ
ーを除去するクリーナー22、誘電体ベルト12の電荷
を除去する除電ランプ24がそれぞれ配置されている。
Embodiments of the image forming apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of the image forming apparatus of the present invention. In the image forming apparatus 10, a heat-resistant dielectric belt 12 that rotates in the direction indicated by the arrow 12a is used as an image carrier. Around the dielectric belt 12, an ion head 14 for writing a latent image and a developing device are used. Bowl 3
0, a dielectric belt 12 having a heat generating means 16 for transfer fixing
A pair of rolls 18 sandwiching the sheet, a cooling fan 20 for air-cooling the dielectric belt 12, a cleaner 22 for removing the toner adhering to the dielectric belt 12, and a discharge lamp 24 for removing the electric charge of the dielectric belt 12 are arranged respectively. ing.

【0022】現像器30は、表面にトナーを担持して回
転する現像剤供給ロール(本発明にいう現像剤供給体の
一例)32と、現像剤供給ロール32の外周面に担持さ
れたトナーをこの外周面との間に挟んで静電潜像の極性
とは反対の極性に摩擦帯電させるブレード部材34と、
現像剤供給ローラ32から離間した状態に配置され、上
記現像剤供給ローラ32から供給されたトナーを静電潜
像が現像される現像領域に搬送する現像ロール(本発明
にいう現像剤搬送体の一例)36と、内部のトナー38
を摩擦帯電させて現像剤供給ロール32に搬送するトナ
ー搬送部材40を備えている。トナー搬送部材40は、
トナーをトナー供給ローラ付近まで搬送する、針金状の
部材やパドルからなる部材40aと、トナー供給ローラ
32に押しつけられ、トナー供給ローラ32との間にト
ナーを挟んで摩擦帯電させて、トナー供給ロール32に
搬送する、スポンジ状のやわらかい部材40bとから構
成されている。現像ロール36と誘電体ベルト12との
間隔は0.1〜0.5mmに保たれている。現像ロール
36と誘電体ベルト12との間にはトナーの飛翔を制御
する制御電極42が、トナーの飛翔を妨げないように複
数本配置されている。
The developing device 30 includes a developer supply roll (an example of a developer supply member referred to in the present invention) 32 that carries toner on its surface and rotates, and a toner carried on the outer peripheral surface of the developer supply roll 32. A blade member 34 that is frictionally charged to have a polarity opposite to the polarity of the electrostatic latent image by being sandwiched between the blade member 34 and the outer peripheral surface;
A developing roll which is arranged in a state of being separated from the developer supply roller 32 and which conveys the toner supplied from the developer supply roller 32 to a developing region where the electrostatic latent image is developed (of the developer conveying body in the present invention). (Example) 36 and toner 38 inside
Is provided with a toner conveying member 40 that is triboelectrically charged and conveys the toner to the developer supply roll 32. The toner conveying member 40 is
A member 40a including a wire-shaped member or a paddle that conveys the toner to the vicinity of the toner supply roller is pressed against the toner supply roller 32, and the toner is sandwiched between the toner supply roller 32 to frictionally charge the toner. It is composed of a sponge-like soft member 40b that is conveyed to 32. The distance between the developing roll 36 and the dielectric belt 12 is kept at 0.1 to 0.5 mm. Between the developing roll 36 and the dielectric belt 12, a plurality of control electrodes 42 for controlling the flight of the toner are arranged so as not to hinder the flight of the toner.

【0023】現像剤供給ロール32としては、表面がア
ルマイト処理されたアルミニウムの円筒体、フェノール
樹脂からなる円筒体、または、金属表面に合成樹脂層を
被覆した円筒体が用いられ、矢印32aで示す方向に回
転する。また、この現像剤供給ロール32は、現像ロー
ル36に対して0.1〜0.5mm程度の間隔に保たれ
ている。ブレード部材34は、トナーへのストレスを極
力減らし、かつトナーに電荷を十分に付与できるよう
に、現像剤供給ロール32の表面に接触する面積を狭く
したものであり、図3に示すように、厚さ0.05mm
のステンレス製の板44を固定用ブラケット46に張り
付け、さらに、板44に厚さ1mmのシリコンゴム48
を接着した3ピースタイプのブレードである。
As the developer supply roll 32, an aluminum cylinder whose surface is anodized, a cylinder made of phenol resin, or a cylinder whose metal surface is coated with a synthetic resin layer is used, and is shown by an arrow 32a. Rotate in the direction. The developer supply roll 32 is kept at a distance of about 0.1 to 0.5 mm with respect to the developing roll 36. The blade member 34 has a narrowed area in contact with the surface of the developer supply roll 32 so that the stress on the toner can be reduced as much as possible and the charge can be sufficiently applied to the toner. As shown in FIG. Thickness 0.05mm
The stainless steel plate 44 is attached to the fixing bracket 46, and the plate 44 is further attached with a silicon rubber 48 having a thickness of 1 mm.
It is a three-piece type blade in which

【0024】現像ロール36としては、現像剤供給ロー
ル32と同様に、表面がアルマイト処理されたアルミニ
ウムの円筒体、フェノール樹脂からなる円筒体、または
金属表面に合成樹脂層を形成した筒体が用いられ、矢印
36aで示す方向に回転する。現像ロール36と誘電体
ベルト12の対向位置における両者の移動方向は本実施
例では同方向で示したが、互いに逆方向となるように設
定してもよい。また、現像剤供給ロール32の回転方向
は、現像剤供給ロール32と現像ロール36とが対向す
る位置において、両者が反対方向に回転するように設定
するのが好ましい。制御電極42は、直径89μmの導
電性ワイヤーで構成され、現像ロール36の軸方向に直
線的に複数列配置されており、ハウジング31の開口部
31aの両端(図示せず)に支持され、現像ロール36
に近接する位置に配置されている。なお、制御電極42
としては、導電性のワイヤに代えて、トナー粒子の平均
粒径よりも大きい複数の開口を金属薄板に形成したもの
でもよく、また、現像ロール36の表面に複数の制御電
極からなる電極群を埋め込んだものでもよい。尚、転写
定着用のロール対18は、誘電体ベルト12の内側に配
置された弾性体ロール18aと、誘電体ベルト12の外
側に配置され、外周面に厚さが1〜5mmのシリコンゴ
ムがコーティングされたロール18bとを備えている。
As the developing roll 36, similarly to the developer supplying roll 32, an aluminum cylinder whose surface is anodized, a cylinder made of phenol resin, or a cylinder having a synthetic resin layer formed on the metal surface is used. And rotates in the direction indicated by arrow 36a. The moving directions of the developing roller 36 and the dielectric belt 12 at the facing positions are the same in this embodiment, but they may be set to be opposite to each other. Further, the rotation direction of the developer supply roll 32 is preferably set so that the developer supply roll 32 and the development roll 36 rotate in opposite directions at a position where they face each other. The control electrode 42 is composed of a conductive wire having a diameter of 89 μm, is linearly arranged in a plurality of rows in the axial direction of the developing roll 36, and is supported by both ends (not shown) of the opening 31 a of the housing 31 to develop. Roll 36
It is located in the vicinity of. The control electrode 42
In place of the conductive wire, a plurality of openings larger than the average particle size of the toner particles may be formed in a thin metal plate, and an electrode group including a plurality of control electrodes may be formed on the surface of the developing roll 36. It may be embedded. The transfer / fixing roll pair 18 includes an elastic roll 18a disposed inside the dielectric belt 12 and a silicone roll having a thickness of 1 to 5 mm disposed outside the dielectric belt 12 and the outer peripheral surface. Coated roll 18b.

【0025】次に、画像形成装置10による画像形成に
ついて説明する。除電ランプ24によって誘電体ベルト
12の表面が一様に除電され、その後、イオンヘッド1
4によって誘電体ベルト12に静電潜像が書き込まれ
る。静電潜像が現像領域にくると現像器30によって現
像され、現像像が誘電体ベルト12に形成される。この
現像像は記録媒体50の上に重ねられた状態でロール対
18へ運ばれる。ロール対18では、ロール18aとロ
ール18bとの間に記録媒体50が挟み込まれ、現像像
が記録媒体50に転写定着される。ロール対18を通過
した記録媒体50は誘電体ベルト12から剥離され複写
が完了する。一方、転写定着後に誘電体ベルト12に残
留したトナーは、クリーナー22で掻き落とされる。
Next, image formation by the image forming apparatus 10 will be described. The surface of the dielectric belt 12 is uniformly discharged by the discharging lamp 24, and then the ion head 1
An electrostatic latent image is written on the dielectric belt 12 by 4. When the electrostatic latent image reaches the developing area, it is developed by the developing device 30, and the developed image is formed on the dielectric belt 12. The developed image is conveyed to the roll pair 18 while being superimposed on the recording medium 50. In the roll pair 18, the recording medium 50 is sandwiched between the rolls 18a and 18b, and the developed image is transferred and fixed onto the recording medium 50. The recording medium 50 that has passed the roll pair 18 is peeled off from the dielectric belt 12 and the copying is completed. On the other hand, the toner remaining on the dielectric belt 12 after the transfer and fixing is scraped off by the cleaner 22.

【0026】次に、図2を参照して現像器30について
詳細に説明する。図2は、図1の画像形成装置の現像器
を示す部分拡大図である。現像器30の内部には熱によ
って記録媒体50に溶融定着する非磁性一成分のトナー
38が収容されており、このトナー38はトナー搬送部
材40によって現像剤供給ロール32に搬送される。現
像剤供給ロール32に付着したトナーは、帯電用ブレー
ド34を通過する際に摩擦帯電されると共に層の厚さを
規制され、現像ロール36に対向する位置まで運ばれ
る。現像剤供給ロール32にはトナーの極性とは反対の
極性の直流重畳交流バイアス電圧が交流電源52と直流
電源54から印加されており、現像剤供給ロール32と
現像ロール36が非接触の状態で正規帯電トナーが現像
剤供給ロール32から現像ロール36へ飛翔し、逆極性
トナーや低帯電トナーはほとんど飛翔しない。現像ロー
ル36に付着した正規帯電トナーは現像ロール36によ
り現像領域に搬送される。また、交流電源52と直流電
源54の間には、直流電源54から、現像ロール36上
のトナーを現像剤供給ロール32に移動させる電圧を印
加する直流電源56に切り換える切換スイッチ55が備
えられている。
Next, the developing device 30 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a partially enlarged view showing the developing device of the image forming apparatus of FIG. A non-magnetic single-component toner 38 that is fused and fixed to the recording medium 50 by heat is accommodated inside the developing device 30, and the toner 38 is conveyed to the developer supply roll 32 by the toner conveying member 40. The toner adhered to the developer supply roll 32 is triboelectrically charged when passing through the charging blade 34, the thickness of the layer is regulated, and the toner is carried to a position facing the developing roll 36. A DC superimposed AC bias voltage having a polarity opposite to the polarity of the toner is applied to the developer supply roll 32 from the AC power supply 52 and the DC power supply 54, and the developer supply roll 32 and the development roll 36 are not in contact with each other. The normally charged toner flies from the developer supply roll 32 to the developing roll 36, and the reverse polarity toner and the low charge toner hardly fly. The normally charged toner attached to the developing roll 36 is conveyed to the developing area by the developing roll 36. Further, a changeover switch 55 is provided between the AC power supply 52 and the DC power supply 54 to switch from the DC power supply 54 to the DC power supply 56 which applies a voltage for moving the toner on the developing roll 36 to the developer supply roll 32. There is.

【0027】現像ロール36には直流電源58から直流
電圧が印加されて誘電体ベルト12との間に電位が形成
されており、現像領域では正規帯電トナーが誘電体ベル
ト12に移動するように電界が働いている。また、制御
電極42には、直流重畳交流電圧が交流電源60と直流
電源62から印加されて周囲に電界が形成されており、
この電界によって現像ロール36上の正規帯電トナーが
飛翔してクラウドが発生し、正規帯電トナーが誘電体ベ
ルト12に容易に移動する。クラウド化された正規帯電
トナーは電界内を飛翔して誘電体ベルト12上の静電潜
像に付着し、これによりかぶりの少ない現像像が誘電体
ベルト12に形成される。この現像像を転写定着するこ
とによりかぶりの少ないプリント画像が形成される。
A DC voltage is applied to the developing roller 36 from a DC power source 58 to form a potential between the developing roller 36 and the dielectric belt 12. In the developing area, an electric field is applied so that the normally charged toner moves to the dielectric belt 12. Is working. Further, a DC superimposed AC voltage is applied to the control electrode 42 from the AC power supply 60 and the DC power supply 62 to form an electric field in the surroundings,
The electric field causes the normally-charged toner on the developing roll 36 to fly and generate a cloud, and the normally-charged toner easily moves to the dielectric belt 12. The clouded normally charged toner flies in the electric field and adheres to the electrostatic latent image on the dielectric belt 12, whereby a developed image with less fogging is formed on the dielectric belt 12. By transferring and fixing the developed image, a print image with less fogging is formed.

【0028】現像剤供給ロール32と現像ロール36に
印加されるバイアスの直流成分の変化と画像形成のタイ
ミングを示すタイミングチャートを図4に示す。現像剤
供給ロール32には直流重畳交流電圧が印加されるが、
直流成分としては切り換えスイッチ55によって異なっ
た電圧が印加される。現像工程が開始される約0.2秒
前(時刻t1)に現像ロール36と現像剤供給ロール3
2の駆動が開始され、現像剤供給ロール32へは直流電
源54から−400Vの電圧が印加され、現像ロール3
6へは直流電源58から−200Vの電圧が印加され、
これにより現像剤供給ロール32上の正規帯電トナーが
現像ロール36に移動してトナー層が形成される。現像
剤供給ロール32には、正規帯電トナーの他、逆極性ト
ナーや低帯電トナーも付着しているが、上記のように、
現像剤供給ロール32と現像ロール36にそれぞれ−4
00V,−200Vの電圧が印加されるので、この電位
差により正規帯電トナーだけが現像ロール36に移動す
る。現像工程終了(時刻t2)から次の現像工程開始
(時刻t4)までの時間は約0.5秒間あり、この時間
は現像ロール36の2回転分以上の時間である。初めの
1回転分に相当する時間内に、切換えスイッチ55によ
り直流電源56へ切り換えて、現像剤供給ロール32に
印加する電圧を−100Vにする。このとき現像ロール
36と現像剤供給ロール32の電位差は絶対値で100
Vであり、現像ロール36と現像剤供給ロール32との
間の電界はトナー層形成時とは逆になり、現像ロール3
6上のトナーが現像剤供給ロール32に移動する。ここ
では、このように電圧を印加することを逆直流バイアス
モードとよぶ。次に2回目の現像工程に備えるため、現
像剤供給ロール32の電圧を−400Vに戻し(時刻t
3)、これにより現像ロール36上へトナー層の形成が
開始される。2回目の現像工程が終了した(時刻t5)
後は、再び、現像剤供給ロール32への電圧が切り換わ
り、現像ロール36上のトナーが現像剤供給ロール32
へ移動する。複数枚の用紙に画像形成を行う場合は上記
工程を繰り返せばよいことはいうまでもない。尚、本実
施例では現像剤供給ロール32に印加した交流成分は周
波数2kHz、Vp−p1kVであり、制御電極42に
印加した交流成分は周波数2kHz、Vp−p1kVで
あり、直流電圧は−150Vである。また、電源立ち上
げ時には逆直流バイアスモードが7秒間続き、現像ロー
ル36上のトナーが現像剤供給ロール32に移動するだ
けでなく、制御電極42に付着していたトナーが、現像
ロール36に引き付けられ、制御電極42がクリーニン
グされる。この逆直流バイアスモードを行うことにより
なかなか静電潜像に移動せず現像ロール36に残り、帯
電量が高くなって現像効率を下げるトナーや、制御電極
42に付着して現像効率を下げるトナーを除去でき、い
っそう安定した現像性能を維持できる。
FIG. 4 is a timing chart showing changes in the DC component of the bias applied to the developer supply roll 32 and the development roll 36 and the timing of image formation. A DC superimposed AC voltage is applied to the developer supply roll 32,
As the DC component, different voltages are applied by the changeover switch 55. Approximately 0.2 seconds before the developing process starts (time t1), the developing roll 36 and the developer supply roll 3
2 is started, a voltage of −400V is applied from the DC power source 54 to the developer supply roll 32, and the developing roll 3
A voltage of −200 V is applied to the 6 from the DC power source 58,
As a result, the normally charged toner on the developer supply roll 32 moves to the developing roll 36 and a toner layer is formed. In addition to the normally charged toner, the reverse polarity toner and the low charged toner are also attached to the developer supply roll 32.
-4 for the developer supply roll 32 and the developing roll 36, respectively
Since the voltages of 00V and -200V are applied, only the normally charged toner moves to the developing roll 36 due to this potential difference. The time from the end of the developing process (time t2) to the start of the next developing process (time t4) is about 0.5 seconds, and this time is two rotations or more of the developing roll 36. Within a time corresponding to the first one rotation, the changeover switch 55 switches to the DC power supply 56 to set the voltage applied to the developer supply roll 32 to -100V. At this time, the potential difference between the developing roll 36 and the developer supplying roll 32 is 100 in absolute value.
V, the electric field between the developing roll 36 and the developer supplying roll 32 is opposite to that when the toner layer is formed, and the developing roll 3
The toner on 6 moves to the developer supply roll 32. Here, applying the voltage in this manner is called a reverse DC bias mode. Next, in order to prepare for the second developing step, the voltage of the developer supply roll 32 is returned to -400V (at time t
3) As a result, the formation of the toner layer on the developing roll 36 is started. The second development process is completed (time t5)
After that, the voltage to the developer supply roll 32 is switched again, and the toner on the development roll 36 is transferred to the developer supply roll 32.
Move to. Needless to say, the above steps may be repeated when an image is formed on a plurality of sheets. In this embodiment, the AC component applied to the developer supply roll 32 has a frequency of 2 kHz and Vp-p1 kV, the AC component applied to the control electrode 42 has a frequency of 2 kHz and Vp-p1 kV, and the DC voltage is -150 V. is there. Further, when the power is turned on, the reverse DC bias mode continues for 7 seconds, not only the toner on the developing roll 36 moves to the developer supply roll 32, but also the toner attached to the control electrode 42 is attracted to the developing roll 36. Then, the control electrode 42 is cleaned. By performing the reverse DC bias mode, toner that does not easily move to the electrostatic latent image and remains on the developing roll 36 and has a high charge amount to reduce the developing efficiency, or toner that adheres to the control electrode 42 and reduces the developing efficiency is used. It can be removed and more stable development performance can be maintained.

【0029】本実施例では像担持体として誘電体ベルト
を用いたが、耐熱性の感光体ベルトでもよく、この場
合、イオンヘッドに代えて、帯電器と静電潜像書込み用
のレーザーROS(Raster Output Sc
aner)を用いる。またレーザーROSに代えて、L
EDまたは原稿反射光(アナログ)を用いてもよい。像
担持体の形状は、ベルトに限らずドラムでも構わない。
現像剤としては磁性一成分現像剤や、非磁性トナーと磁
性キャリアからなる2成分現像剤を用いることもでき
る。その場合、現像剤供給ロール32としては、マグネ
ットが内蔵され表面にフェノール樹脂などがコーティン
グされたものや、表面をブラスト処理で粗したアルミニ
ウムスリーブを用いる。さらに熱によりTrrnsfi
xするロール対18に代えて、圧力により定着する構成
にすれば圧力定着トナーを用いることもできることはい
うまでもない。また、Transflxでは、転写率が
非常に高いため、クリーナー22を省略して廃却トナー
が発生しない構成にすることも可能である。
In this embodiment, the dielectric belt is used as the image carrier, but a heat-resistant photosensitive belt may be used. In this case, instead of the ion head, a charger and a laser ROS for writing an electrostatic latent image ( Raster Output Sc
aner) is used. Also, instead of laser ROS, L
ED or document reflected light (analog) may be used. The shape of the image carrier is not limited to the belt and may be a drum.
As the developer, a magnetic one-component developer or a two-component developer including a non-magnetic toner and a magnetic carrier can be used. In this case, as the developer supply roll 32, one having a built-in magnet and coated with a phenol resin or the like, or an aluminum sleeve whose surface is roughened by blasting is used. Further heat causes Trnsfi
Needless to say, the pressure fixing toner can be used instead of the pair of rolls 18 for fixing x by fixing with pressure. Further, in Transflx, since the transfer rate is very high, it is possible to omit the cleaner 22 so as not to generate waste toner.

【0030】〔第2実施例〕図5は、本発明の画像形成
装置の第2実施例を示す模式図である。画像形成装置7
0は、円筒状のアルミニウムの表面にアモルファスシリ
コン膜を被覆した矢印72aで示す方向に回転する感光
体ドラム72と、この感光体ドラム72の周囲に画像形
成のプロセス順に配置された、感光体ドラム72を一様
に帯電する帯電ロール74、静電潜像形成用のレーザー
76を発振するレザーROS(図示せず)、現像器7
8、転写定着ロール80、感光体ドラム72に付着した
トナーを除去するクリーナ82、および感光体ドラム7
2の電荷を除去する除電ランプ84を備えている。
[Second Embodiment] FIG. 5 is a schematic view showing a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention. Image forming apparatus 7
Reference numeral 0 designates a photosensitive drum 72 having a cylindrical aluminum surface coated with an amorphous silicon film and rotating in a direction indicated by an arrow 72a, and a photosensitive drum arranged around the photosensitive drum 72 in the order of image forming processes. A charging roll 74 that uniformly charges 72, a laser ROS (not shown) that oscillates a laser 76 for forming an electrostatic latent image, and a developing device 7.
8, a transfer / fixing roll 80, a cleaner 82 for removing toner adhering to the photosensitive drum 72, and the photosensitive drum 7
A charge eliminating lamp 84 for removing the second electric charge is provided.

【0031】現像器90には圧力定着用のカプセルトナ
ー86が収容されており、第1実施例と同様に、現像剤
供給ロール92,ブレード部材94,現像ロール96が
備えられている。転写定着ロール80は、感光体ドラム
72に加圧接触されている。クリーナ82は内部に金属
製のブレード82aを有し、このブレード82aが感光
体ドラム72に一定角度で接触し、感光体ドラム72に
残留したトナーが機械的に掻き落とされる。
The developing device 90 contains a pressure fixing capsule toner 86, and is provided with a developer supply roll 92, a blade member 94 and a developing roll 96 as in the first embodiment. The transfer / fixing roll 80 is in pressure contact with the photosensitive drum 72. The cleaner 82 has a metal blade 82a inside, and the blade 82a contacts the photosensitive drum 72 at a constant angle, and the toner remaining on the photosensitive drum 72 is mechanically scraped off.

【0032】次に、画像形成装置70による画像形成の
手順について説明する。帯電ロール74により感光体ド
ラム72の表面が一様に帯電され、図示しないレーザー
ROSにより感光体ドラム72の表面に静電潜像が形成
される。形成された静電潜像は、現像器90によりカプ
セルトナー86で現像されて、感光体ドラム72に現像
像が形成される。現像像は、感光体ドラム72と転写定
着ロール80との間に供給された記録媒体50に圧力に
より転写されると同時に定着される。転写定着後、感光
体ドラム72に残留したトナーはクリーナー82により
掻き落とされる。さらに除電ランプ84により感光体ド
ラム72の表面の電荷が除去されて1つの画像形成サイ
クルが終了する。
Next, an image forming procedure by the image forming apparatus 70 will be described. The surface of the photosensitive drum 72 is uniformly charged by the charging roll 74, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 72 by a laser ROS (not shown). The formed electrostatic latent image is developed by the developing device 90 with the capsule toner 86 to form a developed image on the photosensitive drum 72. The developed image is transferred onto the recording medium 50 supplied between the photosensitive drum 72 and the transfer fixing roll 80 by pressure and is fixed at the same time. After the transfer and fixing, the toner remaining on the photosensitive drum 72 is scraped off by the cleaner 82. Further, the charge on the surface of the photosensitive drum 72 is removed by the charge eliminating lamp 84, and one image forming cycle is completed.

【0033】また、転写率を維持するために、転写定着
ロール80の中心軸は感光体ドラム72の中心軸に対し
て0.4傾いており、記録媒体50と感光体ドラム72
との間に微小な滑りを生じさせている。転写定着ロール
80は、図示しない加圧手段によって感光体ドラム72
に対して荷重2000N(約200kgf)で、圧力が
均一に加わるように圧接されている。
Further, in order to maintain the transfer rate, the central axis of the transfer fixing roll 80 is inclined by 0.4 with respect to the central axis of the photosensitive drum 72, and the recording medium 50 and the photosensitive drum 72.
There is a slight slip between and. The transfer / fixing roll 80 is provided on the photosensitive drum 72 by a pressing unit (not shown).
With a load of 2000 N (about 200 kgf), the pressure is evenly applied.

【0034】現像器78の内部には、磁性粉を含有した
カプセルトナー86が収容されており、トナー搬送部材
98により現像剤供給ロール92にトナーが搬送され
る。この搬送されたトナーは、現像剤供給ロール92に
内蔵されたマグネット(図示せず)の磁力で引きつけら
れ現像剤供給ロール92の回転に伴ってこの表面上を移
動し、ブレード部材94により摩擦帯電されてトナー層
が形成される。このトナー層には、正規帯電トナーの
他、逆極性トナーや低帯電トナーも存在するが、後述す
るように、現像剤供給ロール92と現像ロール96には
それぞれ、正規帯電トナーが現像ロール96に移動する
ように、バイアスが印加されている。現像ロール96に
移動した正規帯電トナーは現像ロール96の回転に伴っ
て現像領域にまで運ばれる。現像ロール96と感光体ド
ラム72にはそれぞれバイアスが印加されており、正規
帯電トナーがクラウド状になって飛翔し、感光体ドラム
72の静電潜像に付着してかぶりの少ない現像像が形成
される。この現像像を転写定着することによりかぶりの
少ないプリント画像が形成される。
Inside the developing device 78, a capsule toner 86 containing magnetic powder is contained, and the toner is carried by the toner carrying member 98 to the developer supply roll 92. The conveyed toner is attracted by the magnetic force of a magnet (not shown) built in the developer supply roll 92, moves on this surface as the developer supply roll 92 rotates, and is triboelectrically charged by the blade member 94. Then, a toner layer is formed. In this toner layer, there are not only the normally charged toner but also the opposite polarity toner and the lowly charged toner. However, as will be described later, the normally charged toner is supplied to the developer supply roll 92 and the developing roll 96, respectively. A bias is applied so as to move. The normally charged toner that has moved to the developing roll 96 is conveyed to the developing area as the developing roll 96 rotates. Bias is applied to each of the developing roll 96 and the photoconductor drum 72, and the normally charged toner flies in the form of a cloud and adheres to the electrostatic latent image on the photoconductor drum 72 to form a developed image with less fogging. To be done. By transferring and fixing the developed image, a print image with less fogging is formed.

【0035】現像剤供給ロール92と現像ロール96に
それぞれバイアスを印加するバイアス印加手段として
は、図6,図7,図8に示すようなものがある。図6に
示すバイアス印加手段は、直流電源100を用いて現像
剤供給ロール92に直流電圧(−500V)を印加する
とともに、直流電源102と交流電源104を用いて現
像ロール96に直流重畳交流電圧(周波数2kHz、V
p−p2kV、VDC;−250)を印加することによ
り、正規帯電トナーを振動させて現像剤供給ロール92
からの離脱を容易にし、現像剤供給ロール92から現像
ロール96へ正規帯電トナーを移動させる印加手段であ
る。現像ロール96に移動した正規帯電トナーは現像ロ
ール96の回転に伴って現像領域に運ばれる。感光体ド
ラム72では画像部が−100V、非画像部が−500
Vに帯電されており、現像剤供給ロール92から現像ロ
ール96へ正規帯電トナーが移動したのと同様に、交流
電圧のトナー振動効果と電位差により画像部のみに正規
帯電トナーが移動して感光体ドラム72にかぶりの少な
い現像像が形成される。
Bias applying means for applying a bias to the developer supply roll 92 and the developing roll 96 respectively include those shown in FIGS. 6, 7 and 8. The bias applying means shown in FIG. 6 applies a DC voltage (−500 V) to the developer supply roll 92 using the DC power supply 100, and applies a DC superimposed AC voltage to the developing roll 96 using the DC power supply 102 and the AC power supply 104. (Frequency 2 kHz, V
p-p2kV, VDC ; -250) is applied to vibrate the normally-charged toner so that the developer supply roll 92
Is a means for facilitating the separation from the developer and for moving the normally charged toner from the developer supply roll 92 to the developing roll 96. The normally charged toner that has moved to the developing roll 96 is conveyed to the developing area as the developing roll 96 rotates. In the photosensitive drum 72, the image portion is -100V and the non-image portion is -500V.
Similarly to the case where the normally charged toner is charged to V from the developer supply roll 92 to the developing roll 96, the normally charged toner is moved only to the image portion due to the toner vibration effect of the AC voltage and the potential difference, and the photoconductor is A developed image with less fog is formed on the drum 72.

【0036】図7のバイアス印加手段では、現像剤供給
ロール92に交流電源106と直流電源108により直
流重量交流電圧を印加する。また現像ロール96に交流
電源110と直流電源112により直流重量交流電圧を
印加する。現像剤供給ロール92に印加した交流電圧と
現像ロール96に印加した交流電圧とが打ち消し合わな
いように周期の大きく異なる周波数の組み合わせにする
か、あるいは位相をずらせて交流電圧を印加するなどの
工夫が必要となる。本実施例では、現像剤供給ロール9
2に周波数8kHz、Vp−p600V、VDC;−40
0Vの直流重畳交流電圧を印加し、現像ロール96に周
波数2.5kHz、Vp−p2kV、V DC−200Vの
直流重量交流電圧を印加した。
In the bias applying means of FIG. 7, the developer is supplied.
Directly connected to the roll 92 by the AC power supply 106 and the DC power supply 108.
An AC voltage is applied. Alternate to developing roll 96
DC weight AC voltage is generated by the power supply 110 and the DC power supply 112.
Apply. AC voltage applied to the developer supply roll 92
The AC voltage applied to the developing roll 96 does not cancel each other out.
Use a combination of frequencies with greatly different periods
Or applying an AC voltage with a phase shift
Ingenuity is required. In this embodiment, the developer supply roll 9
2 frequency 8kHz, Vp-p600V, VDC-40
By applying 0 V DC superimposed AC voltage, the developing roll 96 is rotated.
Wave number 2.5 kHz, Vp-p2 kV, V DC-200V
A DC weight AC voltage was applied.

【0037】図8のバイアス印加手段では、現像ロール
96に印加する交流電圧の周波数よりも高い周波数の交
流電圧と直流電圧とを重畳したバイアスを現像剤供給ロ
ール92に印加する構成にした。本実施例では、現像剤
供給ロール92には、交流電源114からの周波数2k
Hz、Vp−p2kVの交流電圧に、交流電源116か
らの、周波数30Hz、Vp−p500Vの交流電圧と
直流電源118からのVDC−400Vの直流電圧とを重
畳した。この波形を図10に模式的に示す。現像ロール
96には交流電源114からの交流電圧(周波数2kH
z、Vp−p2kV)に、直流電源120からの−20
0Vの直流電圧を重畳したバイアスを印加した。
The bias applying means shown in FIG. 8 is configured to apply to the developer supply roll 92 a bias in which an AC voltage having a frequency higher than the frequency of the AC voltage applied to the developing roll 96 and a DC voltage are superposed. In this embodiment, the developer supply roll 92 has a frequency of 2 k from the AC power supply 114.
Hz, the AC voltage Vp-p2kV, from the AC power supply 116, frequency 30 Hz, superimposed with a DC voltage of V DC -400 V from an AC voltage and a DC power supply 118 of Vp-p500V. This waveform is schematically shown in FIG. AC voltage from the AC power source 114 (frequency 2 kHz) is applied to the developing roll 96.
z, Vp-p2kV), -20 from the DC power supply 120
A bias on which a DC voltage of 0 V was superimposed was applied.

【0038】図9に、図6から図8までのバイアス印加
手段による現像剤供給ロール92と現像ロール96との
間の電位差の関係を示す。図9に示すように、現像剤供
給ロール92と現像ロール96との間の電位差(トナー
供給コントラスト)130は200Vとなる。尚、感光
体ドラム72の画像部と現像ロール96との間の電位差
(現像コントラスト)140は100Vとなる。
FIG. 9 shows the relationship of the potential difference between the developer supply roll 92 and the developing roll 96 by the bias applying means shown in FIGS. As shown in FIG. 9, the potential difference (toner supply contrast) 130 between the developer supply roll 92 and the development roll 96 is 200V. The potential difference (developing contrast) 140 between the image portion of the photosensitive drum 72 and the developing roll 96 is 100V.

【0039】本実施例においては、静電潜像書込みレー
ザーROSを用いたが、LEDを用いてもよく、またア
ナログ方式の原稿反射光を用いてもよい。また、像担持
体としては、アルミニウムの表面をアモルファスシリコ
ン膜で被覆したものを用いたが、これに限るものではな
く、導電体基板の表面に誘電体層または感光体層が形成
されたものでかつその表面が圧力転写定着に必要な圧力
に十分耐え得る強度を持っているものであればよい。例
えば、アルミニウムの表面を陽極酸化処理した誘電体ド
ラム、アルミニウムの表面に窒化珪素や炭化珪素のよう
な無機質の膜をプラズマCVDなどの方法により被覆し
たものでもよい。誘電体ドラムを用いた場合には、帯電
器が不要であり、潜像書込み手段として静電潜像書込み
ヘッドが使用される。静電潜像書込みヘッドとしては、
誘電体ドラムの軸方向に一定の間隙を保って配置され、
軸方向に出力するイオンの照射を各画素毎に独立して制
御できるものが好ましい。また、現像剤、転写定着の方
式、像担持体は、上記のものに限定されるものでなく、
磁性、非磁性、圧力定着トナーを用いた転写定着、熱定
着トナーを用いた熱転写定着、ベルト、ドラムなどの組
み合わせでもよい。さらに、本発明をカラーに適用でき
ることはいうまでもない。
Although the electrostatic latent image writing laser ROS is used in this embodiment, an LED may be used, or analog original reflected light may be used. As the image carrier, an aluminum surface coated with an amorphous silicon film was used, but the image carrier is not limited to this, and may be a dielectric substrate or a photosensitive layer formed on the surface of a conductive substrate. In addition, it is sufficient that the surface has sufficient strength to withstand the pressure required for pressure transfer fixing. For example, a dielectric drum having an anodized aluminum surface, or an aluminum surface coated with an inorganic film such as silicon nitride or silicon carbide by a method such as plasma CVD may be used. When the dielectric drum is used, the charger is not required and the electrostatic latent image writing head is used as the latent image writing means. As an electrostatic latent image writing head,
Arranged with a constant gap in the axial direction of the dielectric drum,
It is preferable that the irradiation of ions output in the axial direction can be independently controlled for each pixel. Further, the developer, the transfer fixing method, and the image bearing member are not limited to those described above,
A combination of transfer fixing using magnetic, non-magnetic, pressure fixing toner, thermal transfer fixing using heat fixing toner, belt, drum and the like may be used. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to color.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、正規帯電トナーを選択的に現像領域に搬送
するため、かぶりの少ない現像像が像担持体上に形成さ
れ、この現像像を被転写材に転写定着することによりか
ぶりの少ないプリント画像が得られる。
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, since the normally charged toner is selectively conveyed to the developing area, a developed image with less fog is formed on the image carrier, and this developing is performed. By transferring and fixing the image on the transfer material, a printed image with less fogging can be obtained.

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

【図1】本発明の画像形成装置の第1実施例を示す模式
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】図1の画像形成装置の現像器を示す部分拡大図
である。
2 is a partially enlarged view showing a developing device of the image forming apparatus of FIG.

【図3】図1の画像形成装置のブレード部材を示す斜視
図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a blade member of the image forming apparatus of FIG.

【図4】現像剤供給ロール32と現像ロール36に印加
されるバイアスの直流成分の変化と画像形成のタイミン
グを示すタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing changes in the DC component of the bias applied to the developer supply roll 32 and the development roll and the timing of image formation.

【図5】本発明の画像形成装置の第2実施例を示す模式
図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a second embodiment of the image forming apparatus of the invention.

【図6】バイアス印加手段の一例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of bias applying means.

【図7】バイアス印加手段の他の例を示す模式図であ
る。
FIG. 7 is a schematic view showing another example of bias applying means.

【図8】バイアス印加手段のさらに他の例を示す模式図
である。
FIG. 8 is a schematic view showing still another example of bias applying means.

【図9】現像材供給ロールと現像ロールとの間の電位差
を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a potential difference between a developer supply roll and a developing roll.

【図10】現像材供給ロールに印加された電圧の波形を
示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a waveform of a voltage applied to a developer supply roll.

【図11】像担持体上の像担持体上の現像像のかぶりと
プリント画像のかぶりとの関係を、静電転写法と転写定
着法とで比較して示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the fogging of a developed image on the image carrier and the fogging of a print image by comparing the electrostatic transfer method and the transfer fixing method.

【図12】(a)は電荷注入による帯電分布を示すグラ
フ、(b)はブレード部材による帯電分布を示すグラフ
である。
12A is a graph showing a charge distribution by charge injection, and FIG. 12B is a graph showing a charge distribution by a blade member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,70 画像形成装置 12 誘電体ベルト 18 ロール対 30 現像器 32,92 現像剤供給ロール 34,94 ブレード部材 36,96 現像ロール 52,104,106,110,114,116 交流
電源 54,58,100,102,108,112,11
8,120 直流電源
10, 70 Image forming apparatus 12 Dielectric belt 18 Roll pair 30 Developer 32, 92 Developer supply roll 34, 94 Blade member 36, 96 Development roll 52, 104, 106, 110, 114, 116 AC power supply 54, 58, 100, 102, 108, 112, 11
8,120 DC power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長尾 剛次 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Gouji Nagao 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体に形成された静電潜像を該静電
潜像の極性とは反対の極性に帯電された現像剤を用いて
現像する現像器と、該現像器で現像された現像像を被転
写材に転写すると同時に定着する転写定着器とを備えた
画像形成装置において、 前記現像器が、 外周面に現像剤を担持して回転する現像剤供給体と、 前記外周面に担持された現像剤を該外周面との間に挟ん
で該現像剤を前記静電潜像の極性とは反対の極性に摩擦
帯電させるブレード部材と、 前記現像剤供給体から離間した状態に配置され、前記現
像剤供給体から現像剤の供給を受けて該現像剤を前記静
電潜像が現像される現像領域に搬送する現像剤搬送体
と、 現像剤を前記現像剤供給体から前記現像剤搬送体に供給
するためのバイアスを、前記現像剤供給体及び前記現像
剤搬送体に印加するバイアス印加手段とを備えたもので
あることを特徴とする画像形成装置。
1. A developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image bearing member with a developer charged to a polarity opposite to the polarity of the electrostatic latent image; and a developing device developed by the developing device. An image forming apparatus including a transfer fixing device that transfers the developed image to a transfer material and fixes the developed image at the same time, wherein the developing device holds a developer on an outer peripheral surface and rotates, and the outer peripheral surface. And a blade member for frictionally charging the developer carried on the outer peripheral surface with the developer and frictionally charging the developer to a polarity opposite to the polarity of the electrostatic latent image, and in a state of being separated from the developer supply body. A developer transport body which is disposed and receives the developer supplied from the developer supply body and conveys the developer to a developing area where the electrostatic latent image is developed; and a developer transport body which transfers the developer from the developer supply body. A bias for supplying to the developer transport body is applied to the developer supply body and the developer. An image forming apparatus characterized in that with a bias applying means for applying to the Okukarada.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100460976B1 (en) * 2002-07-02 2004-12-09 삼성전자주식회사 Non-contact developing type image forming apparatus and the color image developing method

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