JP2000147902A - Developing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
Developing apparatus and image forming apparatusInfo
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- JP2000147902A JP2000147902A JP32881398A JP32881398A JP2000147902A JP 2000147902 A JP2000147902 A JP 2000147902A JP 32881398 A JP32881398 A JP 32881398A JP 32881398 A JP32881398 A JP 32881398A JP 2000147902 A JP2000147902 A JP 2000147902A
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- toner
- carrier
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ等の画
像形成装置において潜像担持体の静電潜像にトナーを現
像して該静電潜像を可視化する現像装置に関する、およ
びかかる現像装置を設置するトナーリサイクル機構を有
する画像形成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device for developing a toner on an electrostatic latent image on a latent image carrier and visualizing the electrostatic latent image in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and the developing device. The present invention relates to an image forming apparatus having a toner recycling mechanism for installing the apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より電子写真方式の画像形成装置の
現像工程においては、地肌汚れや濃度ムラのない均一な
画像を得るためには、トナーを適正に帯電させることが
必須条件である。トナーを適正に帯電させる条件として
は、二成分現像剤ではキャリアとトナーが十分混合でき
る撹拌機構を持った現像ユニットを提供すること、及び
経時変化や環境変動に対して安定した帯電特性を示す現
像剤を開発することが望まれる。技術進歩により、トナ
ーの帯電能力が向上し、帯電量分布も適正化がなされて
きている。また、現像ユニットも十分な撹拌能力を有し
ており、均一感の高い画像を提供することに貢献してい
る。しかしながら、地肌部分の汚れ又は黒ポチの発生
や、磁気ブラシ形成による乱れにより異常画像発生の問
題は完全に解消されたわけではない。磁気ブラシ形成の
乱れによる異常画像の代表的なものには、出力画像の上
での白スジが考えられる。また、近年の出力画像の高画
質化に伴い、現像バイアスとして交流バイアスを用いる
ことが多くなってきているが、この際、ベタ画像上に白
い放電痕(以下、白ポチと称する。)が発生することが
ある。この白ポチも磁気ブラシ形成の乱れが発生要因で
ある。2. Description of the Related Art In the developing process of an electrophotographic image forming apparatus, it is essential to properly charge toner in order to obtain a uniform image free from background stains and density unevenness. The conditions for properly charging the toner are to provide a developing unit with a stirring mechanism that can sufficiently mix the carrier and the toner with the two-component developer, and to develop a stable charging characteristic against aging and environmental changes. It is desirable to develop agents. Due to technological advances, the charging ability of the toner has been improved, and the charge amount distribution has been optimized. The developing unit also has a sufficient stirring ability, which contributes to providing an image with a high uniformity. However, the problem of abnormal image generation due to the generation of dirt or black spots on the background and the disturbance due to the formation of the magnetic brush has not been completely solved. A typical abnormal image due to the disturbance of the magnetic brush formation is a white stripe on the output image. Further, with the recent improvement in image quality of output images, an AC bias is often used as a developing bias. At this time, white discharge marks (hereinafter, referred to as white spots) are generated on a solid image. May be. This white spot is also a cause of disturbance in the formation of the magnetic brush.
【0003】一方、現像工程より潜像担持体上に現像さ
れ、転写工程後の感光体上に残留したトナーをクリーニ
ングブレードなどのクリーニング手段により回収し、そ
の回収トナーをもう一度現像工程に送り込み使用するト
ナーリサイクル機構を有する画像形成装置が用いられて
いる。この画像形成装置は環境への配慮、又はトナーの
効率的供給などの目的から頻繁に使用されるようになっ
ている。リサイクルトナーはその現像剤に標準的に含ま
れている未使用のトナー(ニュートナー)と異なった特
性を示す傾向がある。その理由は、クリーニングブレー
ドとの摩擦によりトナーの変形、破砕、又はトナー表面
に付着する種々の添加剤の脱離などがあげられる。その
結果、流動性が低下し、標準的な新規補給トナーと比較
して凝集しやすくなる。凝集したトナーは現像器中での
拡散速度が低いために、キャリア表面に均一に分散して
凝集が緩和され、適正に帯電するまでには、ある程度の
時間を要するか、あるいは凝集した状態のまま現像領域
で現像に関与することがある。この場合、凝集した状態
のままのトナーは画像上に黒い斑点を発生させる。On the other hand, the toner developed on the latent image carrier from the developing step and remaining on the photoreceptor after the transferring step is collected by a cleaning means such as a cleaning blade, and the collected toner is sent to the developing step again for use. An image forming apparatus having a toner recycling mechanism is used. This image forming apparatus is frequently used for the purpose of environmental consideration or efficient supply of toner. Recycled toner tends to exhibit different properties from unused toner (new toner) normally included in the developer. The reasons include deformation and crushing of the toner due to friction with the cleaning blade, and detachment of various additives adhering to the toner surface. As a result, the fluidity is reduced, and the toner is more likely to be agglomerated as compared with a standard newly supplied toner. Because the agglomerated toner has a low diffusion rate in the developing device, it takes a certain amount of time for the agglomerated toner to be uniformly dispersed on the carrier surface and agglomerated to be appropriately charged, or the agglomerated state remains. It may be involved in development in the development area. In this case, the aggregated toner causes black spots on the image.
【0004】さらには、現像剤担持体と層厚規制部材の
間に目詰まりを起こし正常な磁気ブラシの形成を妨げ、
特に現像電界として交番電界を印加している場合には出
力画像に白ポチを発生させる原因ともなる。トナー凝集
を緩和させる機構を層厚規制部材に持たせている例とし
て特開平7−20719号公報等を挙げることができ
る。これは、半円筒形に成形した弾性板を圧接部材によ
って現像剤担持体に当接させ現像剤の凝集を緩和しよう
とするものである。また、トナー凝集を緩和させる機構
を現像剤担持体に持たせている例として特開平5−12
7511号公報等を挙げることができる。これは、現像
剤担持体表面に凹凸加工を施し、異物による目づまりを
起こしにくく、凝集トナーや現像剤塊の粉砕性にも優
れ、安定した現像剤層を得ようとするものである。Furthermore, clogging occurs between the developer carrier and the layer thickness regulating member, preventing the formation of a normal magnetic brush.
In particular, when an alternating electric field is applied as a developing electric field, this may cause white spots in an output image. JP-A-7-20719 can be cited as an example in which the layer thickness regulating member has a mechanism for alleviating toner aggregation. In this method, an elastic plate formed into a semi-cylindrical shape is brought into contact with a developer carrying member by a pressing member so as to reduce aggregation of the developer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-12 / 1993 discloses an example in which a mechanism for alleviating toner aggregation is provided in a developer carrying member.
No. 7511, and the like. This is intended to provide a stable developer layer by subjecting the surface of the developer carrier to irregularities so that clogging due to foreign matter is less likely to occur, and the aggregated toner and the developer mass are excellent in pulverizability.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような現像装置及び画像形成装置では以下に示すような
問題点がある。前記特開平7−20719号公報で提案
された現像装置では、常に半円筒板が一定の圧力で現像
剤担持体に接触しているため、断続的に画像を出力する
場合、現像剤担持体の回転の立ち上がり時に接触面で現
像剤が滞り現像剤詰まりを起こすことが懸念される。ま
た接触面で現像剤の滞りが発生している段階では、現像
領域での現像剤量が減少し、磁気ブラシ形成の妨げられ
る可能性がある。さらに、前述したように、常に接触し
ているため長期間使用する場合、現像剤担持体表面に傷
を発生させたり、摩擦により熱を発生し現像ロールと半
円筒形の弾性板にトナーを固着させて正常な画像を提供
するのが困難になる。また、その現像剤担持体や半円筒
形の弾性板の削り粉が現像剤中に混入し、交流バイアス
などの印加している場合その出力画像に白ポチが起こる
などの異常画像を発生させることがある。また、前記特
開平5−127511号公報で提案された現像装置で
は、現像剤担持体表面の摩耗による経時変化が大きく、
長期間使用する場合現像剤の搬送量が変化し画像濃度が
次第に低くなることがある。さらに、使用の初期におい
て現像剤との摩擦が大きいために、層厚規制部材に対す
る衝撃が大きくトナーがこびりついて現像ロールとのギ
ャップを小さくして現像ロール上の現像剤量を減少させ
るという問題が生ずる。However, the above-described developing device and image forming apparatus have the following problems. In the developing device proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-20719, the semicylindrical plate is always in contact with the developer carrying member at a constant pressure. At the start of rotation, there is a concern that the developer may stagnate on the contact surface and cause clogging of the developer. Also, at the stage where the developer is stagnated on the contact surface, the amount of the developer in the developing area is reduced, and there is a possibility that the formation of the magnetic brush is hindered. Furthermore, as described above, the toner is fixed to the developer roll and the semi-cylindrical elastic plate when it is used for a long period of time because it is in constant contact, causing scratches on the surface of the developer carrier or generating heat due to friction. This makes it difficult to provide a normal image. In addition, shavings of the developer carrier and the semi-cylindrical elastic plate are mixed into the developer, and when an AC bias or the like is applied, an abnormal image such as a white spot occurs in the output image. There is. Further, in the developing device proposed in JP-A-5-127511, a change with time due to abrasion of the surface of the developer carrier is large,
When used for a long period of time, the transport amount of the developer changes, and the image density may gradually decrease. Furthermore, since the friction with the developer is large in the early stage of use, the impact on the layer thickness regulating member is large, and the toner sticks and the gap with the developing roll is reduced to reduce the amount of the developer on the developing roll. Occurs.
【0006】そこで、上述の問題点に鑑み、本発明の目
的として、凝集トナーが現像されることによって、出力
画像上に黒い斑点が発生するのを防止する現像装置及び
画像形成装置を提供することである。また層厚規制部材
と現像剤担持体間に凝集トナーが詰まることによる、磁
気ブラシ形成の乱れに起因する異常画像の発生を防止す
る現像装置及び画像形成装置を提供することである。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a developing apparatus and an image forming apparatus for preventing the occurrence of black spots on an output image due to the development of aggregated toner. It is. Another object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus that prevent an abnormal image from being generated due to disturbance of magnetic brush formation due to clogging of aggregated toner between a layer thickness regulating member and a developer carrying member.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記問題解決するため
に、請求項1に記載の発明は、 現像剤担持体上に磁性
キャリアとトナーにより磁気ブラシを形成し、該現像剤
担持体に現像バイアスを印加して潜像担持体にトナーを
現像する現像装置において、 該現像剤担持体上の現像
剤層厚を規制する層厚規制部材より上流側に回転可能な
ローラ状の現像剤ならし部材を設置する現像装置であ
る。請求項2に記載の発明は、 請求項1に記載の現像
装置において、 該現像剤ならし部材が単体で駆動でき
る機構を有する現像装置である。請求項3に記載の発明
は、 請求項1又は2に記載の現像装置において、 該
現像剤ならし部材に交番電界を印加する現像装置であ
る。According to a first aspect of the present invention, a magnetic brush is formed by a magnetic carrier and a toner on a developer carrier, and a developing bias is applied to the developer carrier. A developing device for developing toner on the latent image carrier by applying a developing roller, a roller-shaped developer leveling member rotatable upstream of a layer thickness regulating member for regulating a developer layer thickness on the developer carrier. Is a developing device. According to a second aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first aspect, further comprising a mechanism capable of driving the developer leveling member by itself. The invention according to claim 3 is the developing device according to claim 1 or 2, wherein an alternating electric field is applied to the developer leveling member.
【0008】さらに、請求項4に記載の発明は、 現像
剤担持体上に磁性キャリアとトナーにより磁気ブラシを
形成し、該現像剤担持体に現像バイアスを印加して潜像
担持体にトナーを現像し、転写工程終了後該潜像担持体
上に残留するトナーを回収し、かつ回収したトナーを現
像工程に戻すトナーリサイクル機構を有する画像形成装
置において、 該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制す
る層厚規制部材より上流側に回転可能なローラ状の現像
剤ならし部材を設置する画像形成装置である。請求項5
に記載の発明は、 該現像剤ならし部材が単体で駆動で
きる機構を有する画像形成装置である。請求項6に記載
の発明は、 請求項4又は5に記載の画像形成装置にお
いて、該現像剤ならし部材に交番電界を印加する画像形
成装置である。Further, according to the present invention, a magnetic brush is formed by a magnetic carrier and a toner on a developer carrier, and a developing bias is applied to the developer carrier to apply a toner to the latent image carrier. An image forming apparatus having a toner recycling mechanism for developing and recovering the toner remaining on the latent image carrier after the transfer step and returning the collected toner to the developing step; The image forming apparatus is provided with a roller-like developer leveling member rotatable upstream of a layer thickness regulating member for regulating the thickness. Claim 5
The present invention provides an image forming apparatus having a mechanism capable of driving the developer leveling member alone. The invention according to claim 6 is the image forming apparatus according to claim 4 or 5, wherein an alternating electric field is applied to the developer leveling member.
【0009】ここで画像形成装置とは、電子写真方式で
あれば、潜像形成手段がいわゆるデジタル方式であるか
アナログ方式のいずれであっても良い。さらに、この画
像形成装置は原稿の複製物を作成する複写機、情報記録
媒体中の記録を可視化した画像を作成するプリンタ、伝
送された情報を可視化した画像を作成するファクシミリ
等の装置を含むものである。Here, the image forming apparatus may be a so-called digital type or an analog type latent image forming means as long as it is an electrophotographic type. Further, the image forming apparatus includes devices such as a copying machine that creates a copy of a document, a printer that creates an image in which a record in an information recording medium is visualized, and a facsimile that creates an image in which transmitted information is visualized. .
【001 0】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。図1は、請求項1に記載の発明の現像
装置の一実施態様を示す現像装置の概略断面図である。
この図1に示すように、第1回転撹拌スクリュー32、
第2回転撹拌スクリュー33、現像剤担持体31、感光
体ドラム14は現像装置30に対して平行に配列されて
おり、それぞれ独立に回転可能な機構を持っている。そ
の回転方向はそれぞれ図中に示した矢印の方向である。
さらに、層厚規制部材35の上流側に現像剤ならし部材
36を設けている。また現像剤担持体31は内部に磁極
を固定し、その周囲に円筒状の非磁性現像剤担持体31
を回転させる方式で構成されている。現像剤ならし部材
36は図3に示すように、バネ等の弾性部材で支持し
て、現像剤担持体31との距離が部材が受けるストレス
に応じて変化するように設定しても良い。また、現像剤
担持体31と現像剤ならし部材36は接触していても、
微少な空間(5mm以下)があってもよい。これらの設
定は、現像剤担持体31の汲み上げ磁極の角度や強度、
回転の線速、現像剤担持体31と層厚規制部材35との
間のギャップ、現像剤Aの流動度などによって適正な値
に設定する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of a developing device showing an embodiment of the developing device according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the first rotary stirring screw 32,
The second rotation stirring screw 33, the developer carrier 31, and the photosensitive drum 14 are arranged in parallel to the developing device 30, and have a mechanism that can rotate independently. The rotation direction is the direction of the arrow shown in the figure.
Further, a developer leveling member 36 is provided upstream of the layer thickness regulating member 35. The developer carrier 31 has a magnetic pole fixed inside and a cylindrical non-magnetic developer carrier 31 around the magnetic pole.
Is configured to rotate. As shown in FIG. 3, the developer leveling member 36 may be supported by an elastic member such as a spring, and may be set so that the distance from the developer carrier 31 changes according to the stress applied to the member. Further, even if the developer carrier 31 and the developer leveling member 36 are in contact with each other,
There may be a minute space (5 mm or less). These settings are based on the angle and strength of the pumped magnetic pole of the developer carrier 31.
An appropriate value is set according to the linear speed of rotation, the gap between the developer carrier 31 and the layer thickness regulating member 35, the flow rate of the developer A, and the like.
【0011】ここで、現像剤ならし部材36としては、
回転可能なローラを用い、このローラの材質は樹脂材料
でも金属材料でも良い。具体的には、樹脂材料として
は、エチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、
ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂や、スチレン
−アクリル系樹脂、アクリル−エポキシ系樹脂等のこれ
らの共重合体樹脂又は混合した樹脂等が好ましい。ま
た、ABS樹脂、変性PPE樹脂、PC樹脂、PETP
樹脂、PF樹脂、POM樹脂、PBT樹脂、PA樹脂、
PAI樹脂等の樹脂材料でもよい。金属材料としては、
線性・平面性を高く形成しやすい、非磁性の金属が好ま
しく、銅、銅−亜鉛、銅−カドミウム、リン青銅、銅−
ベリリウム、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネ
シウム合金、チタン合金、ステンレス合金等の金属や合
金、又はこれらの混合物を用いることができる。特にこ
れらのうち、コスト、可撓性などの観点から、ステンレ
ス合金を用いることが好ましい。また、セラミックスを
用いても良い。強度が高く、また金属より軽いからであ
る。金属材料を用いる際は摩擦による現像剤担持体31
との摩擦による温度上昇と金属粉の発生を防ぐために当
接圧を弱く設定するか、微少なギャップを持たせて設置
することが望ましい。また、その表面状態は軸方向に複
数の溝などを持つように加工してあっても、なめらかな
ものであっても良い。Here, as the developer leveling member 36,
A rotatable roller is used, and the material of this roller may be a resin material or a metal material. Specifically, as the resin material, ethylene-based resin, vinyl-based resin, ethylene-based resin,
A resin such as a rosin-modified resin, an acrylic resin, a polyamide resin, an epoxy resin, or a polyester resin, or a copolymer resin or a mixed resin thereof such as a styrene-acrylic resin or an acrylic-epoxy resin is preferable. ABS resin, modified PPE resin, PC resin, PETP
Resin, PF resin, POM resin, PBT resin, PA resin,
A resin material such as a PAI resin may be used. As a metal material,
A non-magnetic metal which is easy to form with high linearity and flatness is preferable, and copper, copper-zinc, copper-cadmium, phosphor bronze, copper-
Metals and alloys such as beryllium, aluminum, aluminum alloys, magnesium alloys, titanium alloys, stainless steel alloys, and mixtures thereof can be used. Particularly, among these, it is preferable to use a stainless alloy from the viewpoint of cost, flexibility and the like. Further, ceramics may be used. This is because it has high strength and is lighter than metal. When a metal material is used, the developer carrier 31 due to friction is used.
It is desirable to set the contact pressure weakly or to install it with a small gap in order to prevent the temperature rise and the generation of metal powder due to the friction with the metal. The surface state may be processed so as to have a plurality of grooves or the like in the axial direction, or may be smooth.
【0012】次に、現像装置30内における現像剤Aの
状況をを以下に示す。現像装置30内に貯留されている
二成分現像剤Aが、回転撹拌スクリュー32、33によ
り撹拌されながら搬送される。このとき二成分現像剤A
中のトナー粒子は、キャリアとの摩擦により所定の帯電
量に帯電し、キャリア粒子表面に静電的に付着する。十
分電荷を帯びたトナー粒子とキャリア粒子はともに現像
剤担持体31側に移動し、現像剤担持体31中の磁力に
より非磁性現像剤担持体31表面に付着する。現像剤担
持体31に搬送された二成分現像剤Aは、その内部に設
置された磁極により、非磁性現像剤担持体31表面に吸
着後、層厚規制部材35で層厚を一定に制御されブラシ
状になった現像剤層(以下、磁気ブラシという。)を形
成する。その後、現像剤担持体31上に形成された磁気
ブラシは、その担持体31の回転によって感光体ドラム
14と対面する位置に回転しながら搬送される。その
際、現像剤担持体31に印加された現像バイアス電圧に
より、感光体ドラム14と現像剤担持体31の間に電界
が形成され、それによりトナー粒子がキャリア粒子表面
から離脱し、感光体ドラム14上に記録されている静電
潜像に引きつけられ現像工程に使用される。特に、現像
装置30は二成分現像方式において、現像剤担持体31
上の現像剤Aを層厚規制部材35で所定の層厚に制御す
る前に、回転可能なならし部材36を用いて、現像剤A
へズリ応力(せん断力)を及ぼすことにより、現像剤A
中のトナー凝集を防止し、また既に凝集したトナーを緩
和して再度元の状態のトナーに戻すことができる。ま
た、凝集は、トナーを形成している樹脂がキャリアを構
成している樹脂よりも分子量が低く融点が低いためにト
ナー同士で凝集することが多い。また、キャリア粒子表
面も樹脂でコーティングされているため、トナーとキャ
リア間、キャリア同士で凝集が生ずる場合もあり、現像
剤ならし部材36はいずれにも作用して凝集を緩和、防
止する。Next, the situation of the developer A in the developing device 30 will be described below. The two-component developer A stored in the developing device 30 is transported while being stirred by the rotary stirring screws 32 and 33. At this time, the two-component developer A
The toner particles in the inside are charged to a predetermined charge amount by friction with the carrier, and electrostatically adhere to the surface of the carrier particles. Both the sufficiently charged toner particles and carrier particles move to the developer carrier 31 side and adhere to the surface of the non-magnetic developer carrier 31 by the magnetic force in the developer carrier 31. The two-component developer A conveyed to the developer carrier 31 is attracted to the surface of the non-magnetic developer carrier 31 by the magnetic poles provided therein, and the layer thickness is controlled to be constant by the layer thickness regulating member 35. A brush-shaped developer layer (hereinafter, referred to as a magnetic brush) is formed. Thereafter, the magnetic brush formed on the developer carrier 31 is conveyed while rotating to a position facing the photosensitive drum 14 by the rotation of the carrier 31. At this time, an electric field is formed between the photoconductor drum 14 and the developer carrier 31 by the developing bias voltage applied to the developer carrier 31, whereby toner particles are separated from the carrier particle surface, and 14 is attracted to the electrostatic latent image recorded on it and used in the developing process. In particular, the developing device 30 is a two-component developing system,
Before the upper developer A is controlled to a predetermined layer thickness by the layer thickness regulating member 35, the developer A is rotated by using the rotatable leveling member 36.
By applying a fray stress (shear force), the developer A
It is possible to prevent the toner from aggregating therein, and to relax the already agglomerated toner and return the toner to the original state again. Aggregation often occurs because the resin forming the toner has a lower molecular weight and a lower melting point than the resin forming the carrier. In addition, since the surface of the carrier particles is also coated with the resin, agglomeration may occur between the toner and the carrier or between the carriers, and the developer leveling member 36 acts on any of them to reduce or prevent the aggregation.
【0013】現像剤ならし部材36は回転可能であるた
めに、現像剤担持体31上の現像剤Aに対して凝集を防
止し、凝集したトナー等を緩和することができる。また
層厚規制部材35による現像剤A自体に与えるストレス
も減少できるためキャリアやトナーの破砕、トナー表面
に付着する添加剤の脱落等の弊害を少なくすることがで
きる。さらに、現像剤ならし部材36は、回転している
ため現像剤担持体31との摩擦による温度上昇や現像剤
ならし部材36面のけずれを防止することができる。さ
らには、必要以上のストレスを現像剤Aに与えないため
にトナー帯電量の異常な上昇もない。Since the developer leveling member 36 is rotatable, aggregation of the developer A on the developer carrier 31 can be prevented, and the aggregated toner and the like can be reduced. Further, since the stress applied to the developer A by the layer thickness regulating member 35 can be reduced, it is possible to reduce adverse effects such as crushing of the carrier and the toner and dropping of the additive attached to the toner surface. Further, since the developer leveling member 36 is rotating, it is possible to prevent a temperature rise due to friction with the developer carrying member 31 and a displacement of the surface of the developer leveling member 36. Further, since an unnecessary stress is not applied to the developer A, there is no abnormal increase in the toner charge amount.
【0014】図2は、請求項1に記載の発明の現像装置
を組み入れた多重転写方式のフルカラー画像形成装置で
ある。なお、同一作用をなすものは同一の符号を使用し
ている。画像を読みとり、信号に変換する画像入力部2
と、読みとられた画像を補正し、変換、編集等の処理を
行う画像処理部3と、電気信号を光信号に変換し、静電
潜像を形成して電子写真方式を用いて画像形成を行うプ
リンタ部1とに分けられる。 ここで、画像入力部2
は、ハロゲンランプ、ミラー、レンズを用いた光学系と
CCDカラーセンサによりカラー画像を読みとることが
できる。また、画像処理部3では、画像入力部2の信号
からC(シアン)M(マゼンタ)Y(イエロー)Bk
(ブラック)信号を生成し、画像処理を行った後、プリ
ンタ部1に制御信号を送るものである。プリンタ部1
は、その画像処理部3からのカラー画像データによりB
k、C、M、Yのトナーで順次にその画像データにより
トナー画像を形成してこれらを重ね合わせて最終的な4
色のフルカラー画像を作成する。ここで、プリンタ部1
のレーザ出力装置11は、上記画像処理部3からのカラ
ー画像データを光信号に変換して感光体ドラム14に原
稿画像に対応した光書き込みを行なって静電潜像を形成
する。このレーザ出力装置は11は、レーザ発光素子
や,その発光駆動制御を行う発光駆動制御部、ポリゴン
ミラー,これを回転させるモータ、f/θレンズ12,
反射ミラー13等で構成されている。FIG. 2 shows a multiple transfer type full-color image forming apparatus incorporating the developing device according to the first aspect of the present invention. It is to be noted that components having the same function are denoted by the same reference numerals. Image input unit 2 that reads an image and converts it into a signal
And an image processing unit 3 that corrects the read image, performs processing such as conversion and editing, and converts an electric signal into a light signal, forms an electrostatic latent image, and forms an image using an electrophotographic method. And a printer unit 1 that performs Here, the image input unit 2
Can read a color image by an optical system using a halogen lamp, a mirror, and a lens and a CCD color sensor. In the image processing unit 3, C (cyan) M (magenta) Y (yellow) Bk
After generating a (black) signal and performing image processing, a control signal is sent to the printer unit 1. Printer unit 1
Is represented by B based on the color image data from the image processing unit 3.
k, C, M, and Y toners are sequentially used to form a toner image based on the image data, and these are superimposed to form a final toner image.
Create a full color image of the color. Here, the printer unit 1
The laser output device 11 converts the color image data from the image processing unit 3 into an optical signal and performs optical writing corresponding to the original image on the photosensitive drum 14 to form an electrostatic latent image. The laser output device 11 includes a laser light emitting element, a light emission drive control unit for controlling the light emission drive thereof, a polygon mirror, a motor for rotating the polygon mirror, an f / θ lens 12,
It is composed of a reflection mirror 13 and the like.
【0015】感光体ドラム14は矢印の如くに回転する
が、その回りには除電器22、クリーニング装置40、
帯電器23、イエロー現像装置30Y、マゼンタ現像装
置30M、シアン現像装置30C、ブラック現像装置3
0Bk、中間転写ベルト15などが配置されている。各
現像装置30Y、30C、30M、30Bkは、図1と
図2に示すように、感光体ドラム14上の静電潜像を現
像するために現像剤Aの穂を感光体ドラム14の表面に
接触させて回転する現像剤担持体31と、現像剤Aを汲
み上げて撹拌するために回転する第1と第2の撹拌回転
スクリュー32、33などで構成されている。待機状態
では4箇の現像装置30の全てが、感光体ドラム14と
非接触状態にあり、かつ現像剤担持体31上の現像剤A
は穂切り状態になっているが、現像装置30の各現像動
作の順序(Bk、C、M、Yの各画像形成の順序)はB
k、C、M、Yの順でその静電潜像を現像する順序とな
っている。ただし、各色の画像形成の順序はこれに限定
されるものではなく、任意の順序とすることができる。The photoreceptor drum 14 rotates as indicated by an arrow, around which a static eliminator 22, a cleaning device 40,
Charger 23, yellow developing device 30Y, magenta developing device 30M, cyan developing device 30C, black developing device 3
0Bk, an intermediate transfer belt 15, and the like. As shown in FIGS. 1 and 2, each of the developing devices 30Y, 30C, 30M, and 30Bk attaches the ears of the developer A to the surface of the photosensitive drum 14 to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 14. It comprises a developer carrier 31 that rotates in contact with the developer, and first and second stirring rotation screws 32 and 33 that rotate to pump up and agitate the developer A. In the standby state, all of the four developing devices 30 are in a non-contact state with the photosensitive drum 14 and the developer A
Is in a cutting edge state, but the order of each developing operation of the developing device 30 (the order of each image formation of Bk, C, M, and Y) is B
The electrostatic latent images are developed in the order of k, C, M, and Y. However, the order of image formation for each color is not limited to this, and may be any order.
【0016】複写動作の開始時には、感光体ドラム14
が回転して帯電器23により均一に帯電される。そし
て、画像入力部2が所定のタイミングでBk画像データ
を得るための読み取りを開始し、画像入力部2からの画
像データにより画像処理部3がBk画像データを得てこ
のBk画像データに基づいて書き込むレーザ出力装置1
1が感光体ドラム14にレーザー光による光書き込みを
行って潜像を形成する。以下、このBk画像データによ
る静電潜像をBk潜像と記す。C、M、Yの各画像デー
タによる静電潜像も同様にC潜像、M潜像、Y潜像と記
す。このBk潜像をその先端部から現像可能とすべく、
Bk現像装置30Bkの現像位置に潜像先端部が到達す
る前に、Bk現像装置30Bkの現像位置にBk潜像先
端部が到達する前に現像剤担持体31が回転を開始して
現像剤Aの穂立てを行い、Bk潜像をBkトナーで現像
する。そして以後、感光体ドラム14上のBk潜像領域
の現像動作を続ける。Bk潜像後端部がBk現像位置を
通過した時点で速やかにBk現像装置30Bkの現像剤
担持体31上の現像剤A穂切りを行なって現像不作動状
態にする。これは少なくとも、次のC画像データによる
C潜像先端部が到達する前に完了させる。なお、現像剤
Aの穂切りは現像剤担持体31の回転方向を、現像動作
中とは逆方向に切替えることで行う。このとき、他の現
像装置30Y、30M、30Cは現像不作動状態のまま
である。感光体ドラム14上のBkトナー像は、感光体
ドラム14と等速で駆動されている中間転写ベルト15
の表面に転写される。転写は、感光体ドラム12と中間
転写ベルト15が接触している状態において、電極を構
成する中間転写ベルト15と接触している紙転写ローラ
18に所定のバイアス電圧を印加することで行う。感光
体ドラム14はBkトナー像の転写後に除電器22を含
む感光体クリーニング装置40により除電及びクリーニ
ングを受け、再び帯電器23により均一に帯電される。
なお、中間転写ベルト15は感光体ドラム14に順次に
形成されたBk、C、M、Yの各トナー像が同ー面に順
次に位置合せして転写されることにより4色重ねのベル
ト転写画像が形成され、その後、このドラム転写画像が
転写紙にー括して転写される。At the start of the copying operation, the photosensitive drum 14
Rotates and is uniformly charged by the charger 23. Then, the image input unit 2 starts reading for obtaining Bk image data at a predetermined timing, the image processing unit 3 obtains Bk image data from the image data from the image input unit 2, and based on the Bk image data. Laser output device 1 for writing
1 performs optical writing on the photosensitive drum 14 with laser light to form a latent image. Hereinafter, the electrostatic latent image based on the Bk image data is referred to as a Bk latent image. Similarly, the electrostatic latent images based on the C, M, and Y image data are also referred to as C latent images, M latent images, and Y latent images. In order to make this Bk latent image developable from its tip,
Before the leading end of the latent image reaches the developing position of the Bk developing device 30Bk, the developer carrier 31 starts rotating before the leading end of the Bk latent image reaches the developing position of the Bk developing device 30Bk, and the developer A And develop the Bk latent image with Bk toner. Thereafter, the developing operation of the Bk latent image area on the photosensitive drum 14 is continued. When the rear end of the Bk latent image has passed the Bk development position, the developer A on the developer carrier 31 of the Bk developing device 30Bk is immediately cut off to bring the development inoperative state. This is completed at least before the leading end of the C latent image based on the next C image data arrives. The cutting of the developer A is performed by switching the rotation direction of the developer carrier 31 to a direction opposite to that during the developing operation. At this time, the other developing devices 30Y, 30M, and 30C remain in the development inoperative state. The Bk toner image on the photoconductor drum 14 is transferred to an intermediate transfer belt 15 that is driven at the same speed as the photoconductor drum 14.
Is transferred to the surface of The transfer is performed by applying a predetermined bias voltage to the paper transfer roller 18 which is in contact with the intermediate transfer belt 15 constituting an electrode in a state where the photosensitive drum 12 and the intermediate transfer belt 15 are in contact with each other. After the transfer of the Bk toner image, the photoconductor drum 14 is subjected to static elimination and cleaning by the photoconductor cleaning device 40 including the static eliminator 22, and is uniformly charged again by the charger 23.
The intermediate transfer belt 15 transfers the toner images of Bk, C, M, and Y sequentially formed on the photosensitive drum 14 to the same surface in order, and transfers the toner images. An image is formed, and then the drum transfer image is transferred onto a transfer paper.
【0017】ところで、感光体ドラム14側ではBk作
像工程の次にC作像工程に進むが、このC作像工程では
所定のタイミングで画像入力部2がC画像データを得る
ための読み取りを始め、画像入力部2からの画像データ
により画像処理部3がC画像データを得てこのC画像デ
ータに基づいてレーザ出力装置11が感光体ドラム14
にレーザー光Lによる光書き込みを行ってC潜像を形成
する。C現像装置30Cはその現像位置に対して、先の
Bk潜像後端部が通過した後で且つC潜像の先端が到達
する前に、C現像剤担持体31Cが回転を開始して現像
剤Aの穂立てを行い、C潜像をCトナーで現像する。以
後、C現像装置30Cは感光体ドラム14上のC潜像領
域の現像を続けるが、C潜像の後端部が通過した時点
で、先のBk現像装置30Bkの場合と同様にC現像剤
担持体31C上の現像剤Aの穂切りを行う。これもやは
り次のM潜像先端部が到達する前に完了する。感光体ド
ラム14上のCトナー像は、感光体ドラム14と等速で
駆動されている中間転写ベルト15の表面に転写され
る。感光体ドラム14はCトナー像の転写後に除電器2
1を含む感光体クリーニング装置40により除電及びク
リーニングを受け、再び帯電器23により均一に帯電さ
れる。On the photosensitive drum 14 side, the process proceeds to the C image forming process after the Bk image forming process. In the C image forming process, the image input unit 2 reads at predetermined timing to obtain C image data. First, the image processing unit 3 obtains C image data based on the image data from the image input unit 2, and the laser output device 11 transmits the photosensitive drum 14 based on the C image data.
Is written with a laser beam L to form a C latent image. The C developing device 30C starts rotating after the rear end of the Bk latent image has passed and before the leading end of the C latent image has reached the developing position, so that the C developer carrier 31C starts rotating. The agent A is raised and the C latent image is developed with the C toner. Thereafter, the C developing device 30C continues to develop the C latent image area on the photosensitive drum 14, but when the rear end of the C latent image has passed, the C developing device is similar to the case of the Bk developing device 30Bk. The ears of the developer A on the support 31C are cut off. This is also completed before the leading end of the next M latent image arrives. The C toner image on the photosensitive drum 14 is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15 driven at a constant speed with the photosensitive drum 14. After the transfer of the C toner image, the photosensitive drum 14
Then, the photosensitive member is subjected to static elimination and cleaning by the photoreceptor cleaning device 40, and is uniformly charged again by the charger 23.
【0018】感光体ドラム14側ではC作像工程の次に
M作像工程に進むが、このM作像工程では所定のタイミ
ングで画像入力部2がM画像データを得るための読み取
りを始め、画像入力部2からの画像データにより画像処
理部2がM画像データを得てこのM画像データに基づい
て書き込みのレーザ出力装置11が感光体ドラム14に
レーザー光による光書き込みを行ってM潜像を形成す
る。M現像装置30Mはその現像位置に対して、先のC
潜像後端部が通過した後で且つM潜像の先端が到達する
前に、M現像剤担持体31Mが回転を開始して現像剤A
の穂立てを行い、M潜像をMトナーで現像する。以後、
M現像装置30Mは感光体ドラム14上のM潜像領域の
現像を続けるが、M潜像の後端部が通過した時点で、先
のC現像装置30Cの場合と同様にM現像剤担持体31
M上の現像剤Aの穂切りを行う。これもやはり次のY潜
像先端部が到達する前に完了する。感光体ドラム14上
のMトナー像は、感光体ドラム14と等速で駆動されて
いる中間転写ベルト15の表面に転写される。感光体ド
ラム14はMトナー像の転写後に除電器22を含むクリ
ーニング装置40により除電及びクリーニングを受け、
再び帯電器23により均一に帯電される。On the photosensitive drum 14 side, the process proceeds to the M image forming process after the C image forming process. In the M image forming process, the image input section 2 starts reading for obtaining M image data at a predetermined timing. The image processing unit 2 obtains M image data based on the image data from the image input unit 2, and based on the M image data, the laser output device 11 for writing performs optical writing on the photosensitive drum 14 with laser light to generate an M latent image. To form The M developing device 30M moves the C
After the rear end of the latent image has passed and before the leading end of the M latent image has arrived, the M developer carrier 31M starts rotating and the developer A
And develop the M latent image with M toner. Since then
The M developing device 30M continues the development of the M latent image area on the photosensitive drum 14, but when the rear end of the M latent image passes, the M developer carrier as in the case of the C developing device 30C described above. 31
The developer A on M is cut off. This is also completed before the leading end of the next Y latent image arrives. The M toner image on the photoconductor drum 14 is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15 that is driven at the same speed as the photoconductor drum 14. After the transfer of the M toner image, the photosensitive drum 14 is subjected to static elimination and cleaning by the cleaning device 40 including the static eliminator 22, and
Again, it is uniformly charged by the charger 23.
【0019】感光体ドラム14側ではM作像工程の次に
Y作像工程に進むが、このY作像工程では所定のタイミ
ングで画像入力部2がY画像データを得るための読み取
りを始め、画像入力部2からの画像データにより画像処
理部3がY画像データを得てこのY画像データに基づい
て書き込みのレーザ出力装置11が感光体ドラム14に
レーザー光による光書き込みを行ってY潜像を形成す
る。Y現像装置30Yはその現像位置に対して、先のM
潜像後端部が通過した後で且つY潜像の先端が到達する
前に、Y現像剤担持体31Yが回転を開始して現像剤A
の穂立てを行い、Y潜像をYトナーで現像する。以後、
Y現像装置30Yは感光体ドラム14上のY潜像領域の
現像を続けるが、Y潜像の後端部が通過した時点で、先
のM現像装置30Mの場合と同様にY現像剤担持体31
Y上の現像剤Aの穂切りを行う。これもY潜像後端部が
到達した後に完了する。感光体ドラム14上のYトナー
像は、感光体ドラム14と等速で駆動されている中間転
写ベルト15の表面に転写される。 紙転写ローラ18
は、通常、中間転写ベルト15から離間しているが、中
間転写ベルト15に形成された4色の重ね画像が転写紙
にー括して転写される時にタイミングを取って中間転写
ベルト15に転写紙を当接し、紙転写ローラ18に所定
のバイアス電圧がバイアス電源より印加されて、中間転
写ベルト15との間を通過する転写紙へ中間転写ベルト
15上の4色の重ね画像を転写させる。給紙装置16で
は、転写紙は転写紙カセットより給紙ローラ17へ給紙
され、給紙ローラ45はその転写紙を中間転写ベルト1
5上の4色重ね画像の先端部が紙転写位置に到達するタ
イミングに合わせて給紙する。On the photosensitive drum 14 side, the M image forming step is followed by the Y image forming step. In the Y image forming step, the image input unit 2 starts reading for obtaining Y image data at a predetermined timing. The image processing unit 3 obtains Y image data from the image data from the image input unit 2, and based on the Y image data, the laser output device 11 for writing performs optical writing on the photosensitive drum 14 by laser light to form a Y latent image. To form The Y developing device 30Y moves the M
After the trailing end of the latent image has passed and before the leading end of the Y latent image has arrived, the Y developer carrier 31Y starts rotating and the developer A
And the Y latent image is developed with the Y toner. Since then
The Y developing device 30Y continues the development of the Y latent image area on the photosensitive drum 14, but when the rear end of the Y latent image passes, the Y developer carrier is similar to the case of the preceding M developing device 30M. 31
The developer A on Y is cut off. This is also completed after the rear end of the Y latent image has arrived. The Y toner image on the photosensitive drum 14 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 15 driven at a constant speed with the photosensitive drum 14. Paper transfer roller 18
Is normally separated from the intermediate transfer belt 15, but is transferred to the intermediate transfer belt 15 at a timing when the four-color superimposed image formed on the intermediate transfer belt 15 is collectively transferred onto the transfer paper. A predetermined bias voltage is applied to the paper transfer roller 18 from a bias power supply, and a four-color superimposed image on the intermediate transfer belt 15 is transferred to transfer paper passing between the paper and the intermediate transfer belt 15. In the paper feeding device 16, the transfer paper is fed from the transfer paper cassette to the paper feed roller 17, and the paper feed roller 45 transfers the transfer paper to the intermediate transfer belt 1.
The paper is fed in accordance with the timing when the leading end of the four-color superimposed image 5 reaches the paper transfer position.
【0020】中間転写ベルト15から4色重ねトナー像
がー括して転写された転写紙は、紙搬送ユニットにより
定着装置20へ搬送され、定着装置20の所定温度にコ
ントロールされている定着ローラと加圧ローラによりト
ナー像が溶融定着されてフルカラーコピーとして搬出さ
れる。また、転写後の感光体ドラム14は、クリーニン
グ装置40で除電器22により均一に除電されてゴムブ
レード41により表面がクリーニングされる。また、転
写紙へトナー像を転写した後の中間転写ベルト15はク
リーニング装置(図示せず)により表面がクリーニング
される。現像剤ならし部材36がない現像装置30を使
用した場合は、現像の初期から、各色トナーの凝集体が
形成され、画像上で斑点となって現像される。また凝集
したトナー等が層厚規制部材35、現像剤担持体31と
感光体ドラム14間にトナー詰まりを起こし、出力画像
上に白スジや白ポチを発生する。さらに、長期間の使
用、環境の変動などによってトナーが凝集し、出力画像
に悪影響を及ぼすことになる。一方、現像剤ならし部材
36を有する現像装置31は、現像ニップ領域よりも上
流側、かつ現像剤層厚規制部材35で現像剤層厚を規制
する前に設けることによって、出力画像に悪影響を及ぼ
す凝集トナーの現像工程への関与を減少することがで
き、斑点、白スジ等のない良好な画像が得られる。The transfer paper onto which the four-color superimposed toner image has been transferred from the intermediate transfer belt 15 is conveyed to a fixing device 20 by a paper conveying unit, and is fixed to a fixing roller controlled at a predetermined temperature of the fixing device 20. The toner image is fused and fixed by the pressure roller and is carried out as a full-color copy. In addition, the photosensitive drum 14 after the transfer is uniformly discharged by the discharging device 22 by the cleaning device 40, and the surface is cleaned by the rubber blade 41. The surface of the intermediate transfer belt 15 after the transfer of the toner image to the transfer paper is cleaned by a cleaning device (not shown). When the developing device 30 without the developer leveling member 36 is used, an aggregate of the toner of each color is formed from the beginning of the development, and the image is developed as spots on the image. Further, the aggregated toner or the like causes toner clogging between the layer thickness regulating member 35, the developer carrier 31 and the photosensitive drum 14, and white stripes or white spots are generated on an output image. Further, the toner aggregates due to long-term use, environmental fluctuation, and the like, which adversely affects an output image. On the other hand, the developing device 31 having the developer leveling member 36 has an adverse effect on the output image by providing the developing device 31 upstream of the developing nip region and before the developer layer thickness regulating member 35 regulates the developer layer thickness. The influence of the aggregated toner on the developing process can be reduced, and a good image free from speckles, white stripes, etc. can be obtained.
【0021】(実施例2)図4は、請求項1に記載の発
明の現像装置の一実施態様を示した概略構成図であり、
図5は、この現像装置を用いた単色の画像形成装置を示
した概略構成図である。この図4と図5に示しすよう
に、クリーニング装置40内にある回収されたリサイク
ル用トナー(以下、リサイクルトナーCと記す。)をリ
サイクルトナー搬出部44まで搬送する第1リサイクル
オーガ42とクリーニング装置40から現像装置30内
にリサイクルトナーを搬送する第2リサイクルオーガ4
3を有するリサイクル機構を備えている。リサイクル機
構は、前述したように現像されたトナーは転写されて転
写紙とともに排出されるが転写されないトナーは、クリ
ーニング装置40内に回収される。クリーニング装置4
0のクリーニングブレード41を介して感光体の表面か
ら掻き落とされた未転写トナーすなわち回収トナーは、
第1リサイクルオーガの回転によりクリーニング装置4
0の一端部で集約される側に移動させる。リサイクルト
ナーCは、トナーリサイクル機構の第2リサイクルオー
ガ43により、現像装置30内に搬送される。なお、第
2リサイクルオーガ43は、主モータを介して感光体1
4が回転されている間中、連続して回転されることか
ら、第2リサイクルオーガ43の回転によりクリーニン
グ装置40から現像装置30内に戻されるリサイクルト
ナーの量は複写枚数に比例して増大する。なお、リサイ
クルトナーCを戻すのは現像装置30内に戻すもので
も、トナーを供給するためのトナー収納装置37内に戻
すものでも、さらに、トナーを現像装置30内に供給す
るための搬送途経路内に戻すものであってもよい。(Embodiment 2) FIG. 4 is a schematic structural view showing one embodiment of the developing device according to the first aspect of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a single-color image forming apparatus using the developing device. As shown in FIGS. 4 and 5, the first recycling auger 42 that conveys the collected recycling toner (hereinafter referred to as “recycled toner C”) in the cleaning device 40 to the recycled toner discharge section 44 and the cleaning unit Second recycling auger 4 for transporting recycled toner from device 40 to developing device 30
3 is provided. The recycling mechanism transfers the developed toner as described above and discharges the toner together with the transfer paper, but collects the untransferred toner in the cleaning device 40. Cleaning device 4
The untransferred toner, that is, the collected toner scraped off from the surface of the photoconductor via the cleaning blade 41
Cleaning device 4 by rotation of first recycling auger
It is moved to the side to be aggregated at one end of 0. The recycled toner C is transported into the developing device 30 by the second recycling auger 43 of the toner recycling mechanism. The second recycling auger 43 is connected to the photosensitive member 1 via the main motor.
The rotation of the second recycling auger 43 causes the amount of recycled toner returned from the cleaning device 40 into the developing device 30 to increase in proportion to the number of copies because the second recycling auger 43 rotates continuously. . The recycled toner C may be returned to the inside of the developing device 30 or may be returned to the toner storage device 37 for supplying the toner. It may be returned inside.
【0022】図6に、リサイクルトナーが現像装置内で
搬送されている状況を示している。トナー収納装置37
内から現像装置30内に補給されたトナーは矢印方向に
回転する第1撹拌スクリュー32とこれと反対方向で互
いに重複するように回転する第2撹拌スクリュー33と
によりキャリアと撹拌混合されて、キャリアとトナーに
よる現像剤Aとして現像剤担持体31に送られる。同様
に、リサイクルトナーCも第2攪拌スクリュー33の機
械の手前側に搬送される。ここで、補給された未使用の
ニュートナーと混合させる。第1撹拌スクリュー31と
第2撹拌スクリュー32は互いに相反する方向に回転す
るスクリュー状の部材であって、第2撹拌スクリュー3
2の推力によって機械の奥側に搬送されたキャリアとト
ナーは、現像装置30内に配置された仕切り板34を順
次乗り越えて第1撹拌スクリュー32側に移りその推力
で機械の内側に搬送され、その間にキャリアとトナーは
混合されて、その結果摩擦帯電して所定の帯電量となり
キャリア上にトナーが均一に吸着し、次に現像剤担持体
31内にある磁極の磁力とキャリアの磁力とのにより現
像剤担持体31表面に現像剤Aが層状に付着する。FIG. 6 shows a situation where the recycled toner is being conveyed in the developing device. Toner storage device 37
The toner supplied into the developing device 30 from the inside is stirred and mixed with the carrier by the first stirring screw 32 rotating in the direction of the arrow and the second stirring screw 33 rotating so as to overlap with each other in the opposite direction. And the developer A is sent to the developer carrier 31 as a developer A by toner. Similarly, the recycled toner C is also conveyed to the front side of the second stirring screw 33 machine. Here, it is mixed with the replenished unused new toner. The first stirring screw 31 and the second stirring screw 32 are screw-shaped members that rotate in opposite directions to each other.
The carrier and the toner conveyed to the back side of the machine by the thrust of 2 sequentially move over the partition plate 34 arranged in the developing device 30 and move to the first stirring screw 32 side, and are conveyed to the inside of the machine by the thrust. In the meantime, the carrier and the toner are mixed, and as a result, the toner is frictionally charged to a predetermined charge amount, the toner is uniformly adsorbed on the carrier, and then the magnetic force of the magnetic pole in the developer carrier 31 and the magnetic force of the carrier are changed. Thereby, the developer A adheres to the surface of the developer carrier 31 in a layered manner.
【0023】ここで、現像剤ならし部材36によって、
流動性が低下して凝集しやすくなっているトナーの凝集
を防止及び緩和することができる。これによって、凝集
したトナーは現像装置30内でのキャリヤとの混合する
速度が低くくなるのを防止して、キャリア表面に均一に
分散させ、適正な帯電量と帯電量分布を有する現像剤A
を形成することができる。これによって、白地のかぶり
を防止することができる。さらには、トナー等の凝集を
防止することによって、現像剤担持体31と層厚規制部
材35間等に目詰まりを防止し正常な磁気ブラシを形成
し、特に現像電界として交番電界を印加している場合に
は出力画像に白ポチを防止することが可能になる。Here, by the developer leveling member 36,
It is possible to prevent and reduce the aggregation of the toner whose fluidity is reduced and which is easily aggregated. This prevents the agglomerated toner from lowering in mixing speed with the carrier in the developing device 30 and uniformly disperses it on the carrier surface, so that the developer A having an appropriate charge amount and charge amount distribution can be used.
Can be formed. Thereby, fogging of a white background can be prevented. Further, by preventing agglomeration of toner and the like, clogging is prevented between the developer carrier 31 and the layer thickness regulating member 35 and the like, and a normal magnetic brush is formed. In particular, an alternating electric field is applied as a developing electric field. In this case, it is possible to prevent white spots in the output image.
【0024】(実施例3)実施例3に記載の現像装置
は、基本的には実施例1、2と同じである。現像剤なら
し部材36が単体で駆動することができる機構を有して
いることを特徴とする。現像剤ならし部材36は、現像
装置30の両側壁に設けられた軸受部材に回転自在に支
持される回転軸部とからなり、さらに現像装置30外部
に出ている回転軸部にギアに接続するモータにより駆動
回転される。回転方向、回転数と回転のタイミングはモ
ータを制御することにより調整することができる。現像
剤ならし部材36は、現像剤担持体31に対して、現像
剤A送り方向に、かつ現像剤担持体31の線速に対して
線速比0.9〜1.5、さらに好ましくは1.0〜1.
2で回転させると、ならし部分での現像剤Aの受けるス
トレスは大幅に減少する。また、このように回転させる
とトナー等の凝集を緩和できるため現像領域での磁気ブ
ラシ形成の乱れも生じないようなる。本実施例のような
機能を持たせることにより、現像剤Aの流動性や現像剤
担持体31の線速、又は感光体ドラム14と現像剤担持
体31との距離などを変化させた場合でも、それに対応
できるならし部材36の回転速度を設定できる。これに
より、現像剤Aの凝集を防止及び緩和し、出力画像も適
正化できる。(Embodiment 3) The developing device described in Embodiment 3 is basically the same as Embodiments 1 and 2. It is characterized in that the developer leveling member 36 has a mechanism that can be driven alone. The developer leveling member 36 is composed of a rotating shaft portion rotatably supported by bearing members provided on both side walls of the developing device 30, and is further connected to a gear on a rotating shaft portion protruding outside the developing device 30. Driven by a rotating motor. The direction of rotation, the number of rotations and the timing of rotation can be adjusted by controlling the motor. The developer leveling member 36 has a linear speed ratio of 0.9 to 1.5 with respect to the developer carrier 31 in the developer A feed direction and a linear speed of the developer carrier 31, more preferably, 1.0-1.
When the rotation is performed at 2, the stress applied to the developer A at the leveled portion is greatly reduced. In addition, since the rotation can reduce the aggregation of the toner and the like, the magnetic brush formation in the developing region does not disturb. By providing the function as in the present embodiment, even when the fluidity of the developer A, the linear velocity of the developer carrier 31, or the distance between the photosensitive drum 14 and the developer carrier 31 is changed. , The rotation speed of the leveling member 36 can be set. Thereby, aggregation of the developer A can be prevented and reduced, and the output image can be optimized.
【0025】(実施例4)実施例4に記載の現像装置
は、基本的には実施例1、2、3に記載したものと同一
である。図7に示すように、現像剤ならし部材36に交
番電界を印加することを特徴とする。交番電界を印加す
るために、交流電源24、直流電源25、電流を制御す
るための抵抗、リードスイッチとこれらを制御する回路
により構成される。このような電源を設けることによ
り、現像剤ならし部材36のズリ応力の他、通過する現
像剤Aやそれに含まれる凝集トナーに振動を与えてほぐ
すことができ、また凝集するのを防止することができ
る。直流電源25は、制御部内の電源からDC/DCコ
ンバータにより高圧交流電圧を発生させた後、整流器に
より直流に変換して直流電圧を発生し交流電源24に接
続する。交流電源25は、制御部内の電源からDC/A
Cコンバータにより高圧交流電圧を発生させる。これに
より交流電圧及び/又は直流電圧を重畳した電圧を発生
することができる。交番電界は、直流電圧は−400〜
+400Vの範囲で、好ましくはトナーと逆の極性が好
ましい。−帯電のトナーには、+極性の直流が好まし
い。トナーの振動を大きくするためである。交流電圧−
1000〜+1000Vで、周波数は1〜20KHzが
好ましい。交流成分は対称な波形でも、非対称な波形、
断続的な波形でも良い。電圧はトナーのみ振動し、キャ
リアの振動を抑える程度がよく、周波数はトナーが電界
の振動に十分追従できる程度が好ましく、これらは現像
剤Aの特性によって適宜設定することができる。(Embodiment 4) The developing device described in Embodiment 4 is basically the same as that described in Embodiments 1, 2, and 3. As shown in FIG. 7, an alternating electric field is applied to the developer leveling member 36. In order to apply an alternating electric field, it is constituted by an AC power supply 24, a DC power supply 25, a resistor for controlling current, a reed switch, and a circuit for controlling these. By providing such a power supply, in addition to shear stress of the developer leveling member 36, it is possible to apply vibration to the passing developer A and the aggregated toner contained therein, and to prevent aggregation. Can be. The DC power supply 25 generates a high-voltage AC voltage from a power supply in the control unit by a DC / DC converter, converts the DC voltage to DC by a rectifier, generates a DC voltage, and connects the DC voltage to the AC power supply 24. The AC power supply 25 is a DC / A
A high AC voltage is generated by a C converter. This makes it possible to generate a voltage in which an AC voltage and / or a DC voltage are superimposed. The alternating electric field has a DC voltage of -400 to
In the range of +400 V, the polarity is preferably opposite to that of the toner. For a negatively charged toner, a positive polarity direct current is preferable. This is to increase the vibration of the toner. AC voltage-
The voltage is preferably 1000 to +1000 V, and the frequency is preferably 1 to 20 KHz. The AC component has a symmetrical waveform, an asymmetrical waveform,
An intermittent waveform may be used. The voltage preferably vibrates only the toner and suppresses the vibration of the carrier, and the frequency is preferably such that the toner can sufficiently follow the vibration of the electric field. These can be appropriately set according to the characteristics of the developer A.
【0026】このように現像剤Aに振動を与えることに
より、現像剤ならし部材36での凝集トナー緩和の効率
が向上する。また、現像剤ならし部材36通過時に現像
剤Aが交番電界によって活性化されているため、現像領
域に移動した際にはトナーが飛翔しやすく均一感の高
い、鮮明な画像が得られる。By vibrating the developer A in this manner, the efficiency of the developer leveling member 36 in relaxing the aggregated toner is improved. Further, since the developer A is activated by the alternating electric field when passing through the developer leveling member 36, the toner easily flies when moving to the development area, and a clear image with high uniformity can be obtained.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
現像装置では、現像剤にズリ応力(せん断力)を及ぼす
ことにより、現像剤中のトナー凝集を防止し、また既に
凝集したトナーを緩和して再度元の状態のトナーに戻す
ことができる。また層厚規制部材による現像剤自体に与
えるストレスも減少できるためキャリアやトナーの破
砕、トナー表面に付着する添加剤の脱落等の弊害を少な
くすることができる。さらに、必要以上のストレスを現
像剤に与えないためにトナー帯電量の異常のない適正な
帯電量分布を有する現像剤を得ることができる。これに
よって、白地かぶりがなく、また白スジや黒ポチのない
適正な画像を得ることができる。請求項2に記載の現像
装置では、単体で駆動できる機構を有することにより、
現像剤のストレスを大幅に減少することが可能になり、
さらに、適切な出力画像を得ることができる。請求項3
に記載の現像装置では、現像剤ならし部材と現像剤担持
体間で振動させることができ、トナーの凝集の防止、緩
和を促進することができ、さらに、現像領域で飛翔しや
すくすることができ、鮮明な画像を得ることができる。As described above, in the developing device according to the first aspect, the shearing force (shearing force) is applied to the developer to prevent the toner from aggregating in the developer and to prevent the toner from being agglomerated. And the toner can be returned to the original state again. Further, since the stress exerted on the developer itself by the layer thickness regulating member can also be reduced, it is possible to reduce adverse effects such as crushing of the carrier and the toner and dropping of the additive attached to the toner surface. Further, a developer having an appropriate charge amount distribution without abnormality of the toner charge amount can be obtained because no unnecessary stress is applied to the developer. As a result, it is possible to obtain an appropriate image without fogging on a white background and without white stripes or black spots. In the developing device according to the second aspect, by having a mechanism that can be driven alone,
It is possible to greatly reduce the stress of the developer,
Further, an appropriate output image can be obtained. Claim 3
In the developing device described in (1), it is possible to vibrate between the developer leveling member and the developer carrying member, to prevent and ease the aggregation of the toner, and to facilitate the flying in the developing area. And a clear image can be obtained.
【0028】さらに、請求項4に記載の画像形成装置
は、トナー凝集等が特に生じやすいリサイクル機構を有
する画像形成装置であり、ここで、リサイクルトナーの
現像装置内でのキャリアとの混合する速度を大きくし
て、キャリア表面に均一に分散させ、適正な帯電量と帯
電量分布を有する現像剤を形成することができる。それ
によって、白地のかぶりを防止し、白ポチや白スジの発
生を防止することができる。請求項5に記載の画像形成
装置では、リサイクルトナーの層厚規制部材等でのスト
レスを減少させ、適切な画像を得ることができる。請求
項6に記載の画像形成装置では、トナーの凝集の防止、
緩和を促進することができ、さらに、現像領域で飛翔し
やすくすることができ、鮮明な画像を得ることができ
る。Further, the image forming apparatus according to the fourth aspect is an image forming apparatus having a recycling mechanism in which toner aggregation and the like are particularly likely to occur, wherein the speed of mixing the recycled toner with the carrier in the developing device is set. And a developer having an appropriate charge amount and charge amount distribution can be formed by uniformly dispersing the developer on the carrier surface. Thereby, fogging of a white background can be prevented, and generation of white spots and white stripes can be prevented. According to the image forming apparatus of the fifth aspect, it is possible to reduce the stress of the layer thickness regulating member of the recycled toner and the like, and obtain an appropriate image. In the image forming apparatus according to claim 6, prevention of toner aggregation,
Relaxation can be promoted, and flying in the developing region can be facilitated, so that a clear image can be obtained.
【図1】本発明の現像装置の一実施態様を示す概略断面
図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of a developing device of the present invention.
【図2】本発明の現像装置を組み入れた多重転写方式の
フルカラー画像形成装置を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing a multi-transfer type full-color image forming apparatus incorporating the developing device of the present invention.
【図3】本発明の現像装置における現像剤ならし部材の
構造を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a structure of a developer leveling member in the developing device of the present invention.
【図4】本発明の現像装置の一実施態様を示す概略断面
図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing an embodiment of the developing device of the present invention.
【図5】本発明のリサイクル機構を有する画像形成装置
を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus having a recycling mechanism of the present invention.
【図6】本発明の現像装置の構造を示す概略平面図であ
る。FIG. 6 is a schematic plan view showing the structure of the developing device of the present invention.
【図7】本発明の現像装置で現像剤ならし部材に電源を
設けた現像装置である。FIG. 7 shows a developing device in which a power source is provided to a developer leveling member in the developing device of the present invention.
1 プリンタ部 2 画像入力部(スキ
ャナ部) 3 画像処理部 11 レーザ出力装置 12 レンズ 13 ミラー 14 感光体ドラム 15 中間転写ベルト 16 給紙装置 17 給紙ローラ 18 紙転写ローラ 18’転写装置 19 ベルト転写ローラ 20 定着装置 21 排紙部 22 除電器 23 帯電器 24 交流電源 25 直流電源 30 現像装置 30Y イエロー現像
装置 30M マゼンタ現像装置 30C シアン現像装
置 31 現像剤担持体 31Y イエロー現像
剤担持体 31M マゼンタ現像剤担持体 31C シアン現像剤
担持体 32 第1撹拌回転スクリュー 33 第2撹拌回転ス
クリュー 34 仕切り板 35 層厚規制部材 36 現像剤ならし部材 36a 現像剤ならし
部材支持体 36b バネ部材 37 トナー収納装置 38 トナー供給ロー
ラ 40 クリーニング装置 41 クリーニングブ
レード 42 第1リサイクルオーガ 43 第2リサイクル
オーガ 44 リサイクルトナー搬出部 A 現像剤 B 回収トナー C リサイクルトナー L レーザ光DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer part 2 Image input part (scanner part) 3 Image processing part 11 Laser output device 12 Lens 13 Mirror 14 Photoconductor drum 15 Intermediate transfer belt 16 Paper feeder 17 Paper feed roller 18 Paper transfer roller 18'Transfer device 19 Belt transfer Roller 20 Fixing device 21 Discharge unit 22 Charge remover 23 Charger 24 AC power supply 25 DC power supply 30 Developing device 30Y Yellow developing device 30M Magenta developing device 30C Cyan developing device 31 Developer carrier 31Y Yellow developer carrier 31M Magenta developer Carrier 31C Cyan developer carrier 32 First stirring rotation screw 33 Second stirring rotation screw 34 Partition plate 35 Layer thickness regulating member 36 Developer leveling member 36a Developer leveling member support 36b Spring member 37 Toner storage device 38 Toner supply roller 40 clear Cleaning device 41 Cleaning blade 42 First recycled auger 43 Second recycled auger 44 Recycled toner discharge section A Developer B Collected toner C Recycled toner L Laser beam
Claims (6)
により磁気ブラシを形成し、該現像剤担持体に現像バイ
アスを印加して潜像担持体にトナーを現像する現像装置
において、 該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する層厚規制部材
より上流側に回転可能なローラ状の現像剤ならし部材を
設置することを特徴とする現像装置。1. A developing device for forming a magnetic brush on a developer carrier with a magnetic carrier and toner and applying a developing bias to the developer carrier to develop the toner on the latent image carrier. A developing device comprising a roller-shaped developer leveling member rotatable upstream of a layer thickness regulating member that regulates a developer layer thickness on a carrier.
とを特徴とする現像装置。2. The developing device according to claim 1, further comprising a mechanism capable of driving the developer leveling member by itself.
て、 該現像剤ならし部材に交番電界を印加することを特徴と
する現像装置。3. The developing device according to claim 1, wherein an alternating electric field is applied to the developer leveling member.
により磁気ブラシを形成し、該現像剤担持体に現像バイ
アスを印加して潜像担持体にトナーを現像し、転写工程
終了後該潜像担持体上に残留するトナーを回収し、かつ
回収したトナーを現像工程に戻すトナーリサイクル機構
を有する画像形成装置において、 該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する層厚規制部材
より上流側に回転可能なローラ状の現像剤ならし部材を
設置することを特徴とする画像形成装置。4. A method of forming a magnetic brush on a developer carrier by using a magnetic carrier and toner, applying a developing bias to the developer carrier to develop the toner on the latent image carrier, and, after the transfer process, completing the latent image forming process. In an image forming apparatus having a toner recycling mechanism for collecting toner remaining on an image carrier and returning the collected toner to a developing step, a layer thickness regulating member for regulating a developer layer thickness on the developer carrier is provided. An image forming apparatus comprising: a rotatable roller-like developer leveling member installed on an upstream side.
て、 該現像剤ならし部材が単体で駆動できる機構を有するこ
とを特徴とする画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 4, further comprising a mechanism capable of driving the developer leveling member by itself.
おいて、該現像剤ならし部材に交番電界を印加すること
を特徴とする画像形成装置。6. An image forming apparatus according to claim 4, wherein an alternating electric field is applied to said developer leveling member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32881398A JP2000147902A (en) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | Developing apparatus and image forming apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112334840A (en) * | 2018-07-30 | 2021-02-05 | 住友理工株式会社 | Conductive roller for electrophotographic apparatus |
-
1998
- 1998-11-05 JP JP32881398A patent/JP2000147902A/en active Pending
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CN112334840B (en) * | 2018-07-30 | 2023-03-21 | 住友理工株式会社 | Conductive roller for electrophotographic apparatus |
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