JP5115453B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus.

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置における現像方式としては、現像剤としてトナーのみを用いる一成分現像方式及びトナーとキャリアを用いる二成分現像方式が知られている。   Conventionally, as a developing method in an image forming apparatus using an electrophotographic method, a one-component developing method using only toner as a developer and a two-component developing method using toner and a carrier are known.

一成分現像方式では、装置の簡略化、小型化、低コスト化の面で有利である一方、トナーを帯電させる規制部の強いストレスによりトナーの劣化が促進され易く、トナーの電荷受容性が低下しやすい。さらに、トナー規制部材やトナー担持体表面がトナーや外添剤により汚染されることでトナーへの電荷付与性も低下して、結果として現像装置の寿命が短くなってしまう。   The one-component development system is advantageous in terms of simplification, miniaturization, and cost reduction of the apparatus, but the deterioration of the toner is likely to be accelerated by the strong stress of the regulating part that charges the toner, and the charge acceptability of the toner is reduced. It's easy to do. Further, the toner regulating member and the surface of the toner carrying member are contaminated with the toner and the external additive, whereby the charge imparting property to the toner is also lowered, and as a result, the life of the developing device is shortened.

二成分現像方式ではトナーを、キャリアとの混合による摩擦帯電で帯電するため、ストレスが小さく、トナーの劣化に対して有利である。さらにキャリア表面積が大きいため、トナーや外添剤による汚染に対しても相対的に強く、長寿命化に有利である。   In the two-component development method, the toner is charged by frictional charging by mixing with a carrier, so that the stress is small and it is advantageous for the deterioration of the toner. Furthermore, since the carrier surface area is large, it is relatively resistant to contamination by toner and external additives, which is advantageous for extending the service life.

しかしながら、二成分現像法では像担持体上の静電潜像を現像する際に、現像剤の磁気ブラシによって像担持体表面を摺擦するため、磁気ブラシ痕が発生することがある。さらに、像担持体にキャリアが付着しやすく、画像欠陥となる問題がある。   However, in the two-component development method, when developing the electrostatic latent image on the image carrier, the surface of the image carrier is rubbed with the magnetic brush of the developer, so that a magnetic brush mark may be generated. Furthermore, there is a problem that the carrier easily adheres to the image carrier and causes an image defect.

二成分現像方式の長寿命の特長を有しながら、画像欠陥の問題を解決する現像方式として、現像剤担持体上に二成分現像剤を担持し二成分現像剤からトナーのみをトナー担持体に供給して現像に用いる、所謂ハイブリッド現像方式が開示されている(特許文献1参照)。   As a development method that solves the problem of image defects while having the long-life characteristics of the two-component development method, the two-component developer is supported on the developer carrier, and only the toner from the two-component developer is changed to the toner carrier. A so-called hybrid development system that is supplied and used for development is disclosed (see Patent Document 1).

ハイブリッド現像方式では、トナー担持体と現像剤担持体との間に、バイアス電圧を印加し、トナーのみをトナー担持体へ移動させ、トナー担持体上からトナーのみを感光体上の潜像に対し飛翔させている。しかしながら、画像形成の高速化が進むにつれ、トナーを十分に飛翔させることが困難になり、トナー像の濃度低下が問題となってきた。   In the hybrid development system, a bias voltage is applied between the toner carrier and the developer carrier, and only the toner is moved to the toner carrier, and only the toner is transferred from the toner carrier to the latent image on the photosensitive member. I'm flying. However, as the speed of image formation increases, it becomes difficult to fly the toner sufficiently, and a decrease in the density of the toner image has become a problem.

このような問題に対応するため、トナー担持体を複数設けることで、感光体を高速回転させた場合も、トナーを複数回に渡って飛翔させることにより、高速化に伴うトナー像の濃度低下を抑えた画像形成装置が開示されている(特許文献2参照)。   In order to cope with such problems, by providing a plurality of toner carriers, even when the photosensitive member is rotated at a high speed, the toner image is caused to fly a plurality of times, thereby reducing the density of the toner image accompanying the increase in speed. A suppressed image forming apparatus is disclosed (see Patent Document 2).

特許文献2に開示されているように、複数のトナー担持体に一つの現像体担持体からトナーを供給すると、下流側のトナー担持体へのトナー供給が不足する問題がある。そのため特許文献2では、上流側のトナー担持体に印加する電圧より、下流側のトナー担持体に印加する電圧を高くする方法や、上流側より下流側のトナー担持体の表面抵抗値を小さくする方法、上流側より下流側のトナー担持体の回転数を多くする方法が開示されている。
特開平5−150636号公報 特開2005−37523号公報
As disclosed in Patent Document 2, when toner is supplied from a single developer carrier to a plurality of toner carriers, there is a problem that the toner supply to the downstream toner carrier is insufficient. Therefore, in Patent Document 2, a method of increasing the voltage applied to the downstream toner carrier than the voltage applied to the upstream toner carrier, or the surface resistance value of the toner carrier downstream from the upstream side is reduced. A method for increasing the number of rotations of the toner carrier on the downstream side from the upstream side is disclosed.
JP-A-5-150636 JP 2005-37523 A

しかしながら、特許文献2に開示されている方法では、トナー担持体の電圧や回転数、表面抵抗値等の条件設定が上流側と下流側とで異なるため、現像条件の安定性が低下したり、現像後のトナー担持体表面に残るトナーの回収率が低下するなどの問題が発生する。   However, in the method disclosed in Patent Document 2, since the setting of conditions such as the voltage, rotation speed, and surface resistance value of the toner carrier is different between the upstream side and the downstream side, the stability of the development conditions is reduced, Problems such as a reduction in the recovery rate of the toner remaining on the surface of the toner carrier after development occur.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のトナー担持体を同じ条件に設定しながら、感光体を高速回転させた場合もそれぞれのトナー担持体に十分にトナーを供給し、高画質の画像が得られる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems. Even when a plurality of toner carriers are set under the same conditions and the photosensitive member is rotated at a high speed, the toner is sufficiently supplied to each toner carrier, It is an object of the present invention to provide a developing device and an image forming apparatus that can obtain an image of high quality.

上記の課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有するものである。   In order to solve the above problems, the present invention has the following characteristics.

1.外周部にトナーを保持して搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を現像する複数のトナー担持体と、
外周部に前記トナーとキャリアとを含む現像剤を保持して搬送し、対向する位置に配置された複数の前記トナー担持体にそれぞれのトナー供給領域から前記トナーを供給する現像剤担持体と、
を備えた現像装置であって、
複数の前記トナー供給領域の間を前記現像剤担持体に保持されて移動する前記現像剤の表層と下層とを撹乱する撹乱手段を有することを特徴とする現像装置。
1. A plurality of toner carriers for holding and transporting toner on the outer periphery and developing the electrostatic latent image formed on the image carrier;
A developer carrier that holds and conveys the developer including the toner and the carrier on an outer peripheral portion, and supplies the toner from each toner supply region to a plurality of toner carriers disposed at opposing positions;
A developing device comprising:
A developing device, comprising: a disturbing means for disturbing a surface layer and a lower layer of the developer that is held and moved by the developer carrier between the plurality of toner supply regions.

2.前記撹乱手段は、
前記トナー供給領域の間を移動する前記現像剤担持体に保持された前記現像剤と少なくとも一部が接触するように配置された撹乱部材を有することを特徴とする前記1に記載の現像装置。
2. The disturbance means is
2. The developing device according to claim 1, further comprising a disturbing member disposed so that at least a part of the developer held on the developer carrying member moving between the toner supply regions is in contact with the developer.

3.前記撹乱部材は、
前記トナー供給領域の間を移動する前記現像剤担持体に保持された前記現像剤と相対速度差を有することを特徴とする前記2に記載の現像装置。
3. The disturbance member is
3. The developing device according to 2, wherein the developing device has a relative speed difference with the developer held on the developer carrier that moves between the toner supply regions.

4.前記撹乱手段は、
前記現像剤担持体と対向する位置から前記トナー供給領域の間を移動する前記現像剤担持体に保持された前記現像剤に向けて磁界を発生することを特徴とする前記1から3の何れか1項に記載の現像装置。
4). The disturbance means is
Any one of 1 to 3 above, wherein a magnetic field is generated toward the developer held by the developer carrier that moves between the toner supply regions from a position facing the developer carrier. 2. The developing device according to item 1.

5.前記撹乱手段は、
周期的に変化する前記磁界を発生することを特徴とする前記4に記載の現像装置。
5. The disturbance means is
5. The developing device according to item 4, wherein the magnetic field that changes periodically is generated.

6.前記撹乱手段は、
前記トナー供給領域の間を移動する前記現像剤担持体に保持された前記現像剤に向けて電界を形成することを特徴とする前記1から5の何れか1項に記載の現像装置。
6). The disturbance means is
6. The developing device according to any one of 1 to 5, wherein an electric field is formed toward the developer held on the developer carrier that moves between the toner supply regions.

7.前記撹乱手段の電位の平均値は、前記現像剤担持体の電位の平均値に対して等しいか、または前記現像剤担持体から前記撹乱手段の電極部材に前記トナーを移動させる電界を形成する電位であることを特徴とする前記6に記載の現像装置。   7). The average value of the potential of the disturbance means is equal to the average value of the potential of the developer carrier, or a potential that forms an electric field for moving the toner from the developer carrier to the electrode member of the disturbance means. The developing device as described in 6 above, wherein

8.前記電界は交流電界であることを特徴とする前記6または7に記載の現像装置。   8). 8. The developing device according to 6 or 7, wherein the electric field is an alternating electric field.

9.前記撹乱手段の前記現像剤と対向する部分は、前記現像剤担持体の磁極と対向する位置に配置されていることを特徴とする前記1から8の何れか1項に記載の現像装置。   9. 9. The developing device according to claim 1, wherein a portion of the disturbing unit facing the developer is disposed at a position facing a magnetic pole of the developer carrying member.

10.前記1から9の何れか1項に記載の現像装置と、前記像担持体と、を有することを特徴とする画像形成装置。   10. An image forming apparatus comprising: the developing device according to any one of 1 to 9; and the image carrier.

本発明によれば、複数のトナー供給領域の間を前記現像剤担持体に保持されて移動する現像剤の表層と下層とを撹乱する撹乱手段を設けたので、下層のトナーを表層に移動させることができる。このことにより、複数のトナー担持体を同じ条件に設定しながら、感光体を高速回転させた場合もそれぞれのトナー担持体に十分にトナーを供給し、高画質の画像が得られる現像装置及び画像形成装置を提供できる。   According to the present invention, the disturbance means for disturbing the surface layer and the lower layer of the developer that is held and moved by the developer carrier between the plurality of toner supply regions is provided, so that the lower layer toner is moved to the surface layer. be able to. As a result, a developing device and an image that can sufficiently supply toner to each toner carrier and obtain a high-quality image even when the photosensitive member is rotated at a high speed while setting a plurality of toner carriers under the same conditions. A forming apparatus can be provided.

本発明の実施の形態について、以下に図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(画像形成装置の構成と動作)
図1に、本発明の一実施形態による画像形成装置の主要部の構成例を示す。図1を用いて画像形成装置の概略構成と動作を説明する。
(Configuration and operation of image forming apparatus)
FIG. 1 shows a configuration example of a main part of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The schematic configuration and operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.

本画像形成装置は、電子写真方式により像担持体(感光体)1に形成されたトナー像を用紙等の転写媒体Pに転写して画像形成を行うプリンタである。   The image forming apparatus is a printer that performs image formation by transferring a toner image formed on an image carrier (photosensitive member) 1 to a transfer medium P such as paper by an electrophotographic method.

本画像形成装置は、画像を担持するための像担持体1を有しており、像担持体1の周囲には、像担持体1を帯電するための帯電部材3、像担持体1上の静電潜像を現像する現像装置2、像担持体1上のトナー像を転写するための転写ローラ4、及び像担持体1上の残留トナー除去用のクリーニングブレード5が、像担持体1の回転方向Aに沿って順に配置されている。   The image forming apparatus includes an image carrier 1 for carrying an image. Around the image carrier 1, a charging member 3 for charging the image carrier 1 and an image carrier 1 are provided. A developing device 2 for developing an electrostatic latent image, a transfer roller 4 for transferring a toner image on the image carrier 1, and a cleaning blade 5 for removing residual toner on the image carrier 1 are provided on the image carrier 1. They are arranged in order along the rotation direction A.

像担持体1は、帯電部材3で帯電された後に、レーザ発光器などを備えた露光装置6により露光されて、その表面上に静電潜像が形成される。現像装置2は、この静電潜像を現像し、トナー像を形成する。転写ローラ4は、この像担持体1上のトナー像を転写媒体Pに転写した後、図中の矢印C方向に排出する。クリーニングブレード5は、転写後の像担持体1上の残留トナーを機械的な力で除去する。   The image carrier 1 is charged by the charging member 3 and then exposed by an exposure device 6 equipped with a laser emitter and the like, and an electrostatic latent image is formed on the surface thereof. The developing device 2 develops the electrostatic latent image to form a toner image. The transfer roller 4 transfers the toner image on the image carrier 1 to the transfer medium P, and then discharges it in the direction of arrow C in the figure. The cleaning blade 5 removes the residual toner on the image carrier 1 after the transfer with a mechanical force.

画像形成装置に用いられる像担持体1、帯電部材3、露光装置6、転写ローラ4、クリーニングブレード5等は、周知の電子写真方式の技術を任意に使用してよい。例えば、帯電部材3として図中、帯電ローラが示されているが、像担持体1と非接触の帯電装置であってもよい。また例えば、クリーニングブレード5はなくてもよい。   The image carrier 1, the charging member 3, the exposure device 6, the transfer roller 4, the cleaning blade 5 and the like used in the image forming apparatus may arbitrarily use a known electrophotographic technique. For example, although a charging roller is shown as the charging member 3 in the figure, a charging device that is not in contact with the image carrier 1 may be used. For example, the cleaning blade 5 may not be provided.

次に、図1と図2を用いて本実施形態に係るハイブリッド現像方式の現像装置2の構成例を説明する。   Next, a configuration example of the developing device 2 of the hybrid developing system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

現像装置2の主な構成要素は、現像剤槽16、現像剤担持体11、第1のトナー担持体25、第2のトナー担持体26、撹乱手段30である。   The main components of the developing device 2 are a developer tank 16, a developer carrier 11, a first toner carrier 25, a second toner carrier 26, and a disturbing means 30.

図2は、図1に示す現像装置2の主な構成要素の一部を拡大した断面図である。以下、図2を参照しながら図1に示す現像装置2を説明する。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of some of the main components of the developing device 2 shown in FIG. The developing device 2 shown in FIG. 1 will be described below with reference to FIG.

現像剤槽16は、トナー23とキャリアを含む現像剤24を収容する。   The developer tank 16 contains a developer 24 including toner 23 and a carrier.

ケーシング19には、第1の現像領域8、第2の現像領域12で消費される分のトナー23を現像剤槽16内に補給するための補給部14が設けられている。トナー23を収納した図示しないホッパからトナー23が送られ、補給部14から現像剤槽16内へ補給される。トナー23の補給は、トナー濃度検出用のATDCセンサ20(Automatic Toner Density Control)の出力に基づいて制御される。   The casing 19 is provided with a replenishing portion 14 for replenishing the developer tank 16 with the toner 23 consumed in the first developing area 8 and the second developing area 12. The toner 23 is sent from a hopper (not shown) containing the toner 23 and supplied from the supply unit 14 into the developer tank 16. The replenishment of the toner 23 is controlled based on the output of the ATDC sensor 20 (Automatic Toner Density Control) for toner density detection.

ケーシング19の内部には、混合撹拌部材17、18が設けられている。混合撹拌部材17、18は、現像剤24を混合・撹拌し摩擦帯電させるとともに、現像剤担持体11へ現像剤24を供給する。   Inside the casing 19, mixing stirring members 17 and 18 are provided. The mixing and agitating members 17 and 18 mix and agitate the developer 24 to frictionally charge it, and supply the developer 24 to the developer carrier 11.

現像剤担持体11は、固定配置された磁石体28と、これを内包する回転自在なスリーブローラ29とから構成され、画像形成時には、第1のトナー担持体25と第2のトナー担持体26へトナー23を供給するためのトナー供給バイアス電圧が、現像剤担持体用バイアス電源32により印加される。   The developer carrier 11 includes a magnet body 28 that is fixedly arranged and a rotatable sleeve roller 29 that encloses the magnet body 28. During image formation, the first toner carrier 25 and the second toner carrier 26 are formed. A toner supply bias voltage for supplying the toner 23 to the toner is applied by the developer carrier bias power source 32.

現像剤担持体11に供給された現像剤24は、磁石体28の磁力によってスリーブローラ29の表面側に保持され、スリーブローラ29とともに回転移動する。規制部材15は、スリーブローラ29に対向する位置に配置されていて、スリーブローラ29の表面側に保持された現像剤24を所定の量に規制する。   The developer 24 supplied to the developer carrier 11 is held on the surface side of the sleeve roller 29 by the magnetic force of the magnet body 28 and rotates together with the sleeve roller 29. The regulating member 15 is arranged at a position facing the sleeve roller 29 and regulates the developer 24 held on the surface side of the sleeve roller 29 to a predetermined amount.

磁石体28は、図2に示すようにスリーブローラ29の回転方向に沿ってS3、N1、S1、N2、N3、S2、N4の7つの磁極を有する。これらの磁極のうち、N4は、第1のトナー担持体25と対向する第1のトナー供給領域Eの位置に、N1は、第2のトナー担持体26と対向する第2のトナー供給領域Gの位置に配置されている。   The magnet body 28 has seven magnetic poles S3, N1, S1, N2, N3, S2, and N4 along the rotation direction of the sleeve roller 29 as shown in FIG. Of these magnetic poles, N4 is at the position of the first toner supply region E facing the first toner carrier 25, and N1 is the second toner supply region G facing the second toner carrier 26. It is arranged at the position.

また、スリーブローラ29上の現像剤24を剥離するための反発磁界を発生させるためN2、N3が、混合撹拌部材17側に配置されている。   Further, N2 and N3 are arranged on the side of the mixing and agitating member 17 in order to generate a repulsive magnetic field for separating the developer 24 on the sleeve roller 29.

第1のトナー担持体25は、第2のトナー担持体25に対して上流側に配置され、それぞれ外周部にトナー23を保持して搬送し、トナー23を飛翔させて像担持体1上に形成された静電潜像を現像する。   The first toner carrier 25 is disposed on the upstream side of the second toner carrier 25, holds the toner 23 on the outer periphery thereof, conveys the toner 23, and flies the toner 23 onto the image carrier 1. The formed electrostatic latent image is developed.

トナー担持体用バイアス電源31は、第1のトナー担持体25と第2のトナー担持体26に現像バイアス電圧を供給する。また、現像剤担持体用バイアス電源32は、現像剤担持体11のスリーブローラ29にトナー供給バイアス電圧を供給する。   The toner carrier bias power supply 31 supplies a developing bias voltage to the first toner carrier 25 and the second toner carrier 26. The developer carrier bias power supply 32 supplies a toner supply bias voltage to the sleeve roller 29 of the developer carrier 11.

なお、本実施形態の現像装置2では、トナー23とキャリアとからなる2成分現像剤を使用しており、これらは互いに摩擦接触することにより、トナー23はマイナス極性に、キャリアはプラス極性に帯電するものとする。また、像担持体1の外周面はマイナスに帯電(例えば−500V)され、露光により電位の減衰した部分(例えば−50V)にトナーが付着して現像が行われるものとする。この場合、例えば現像バイアス電圧は−300V、トナー供給バイアス電圧は−350〜−650Vに設定される。   In the developing device 2 of the present embodiment, a two-component developer composed of toner 23 and a carrier is used, and the toner 23 is charged with a negative polarity and the carrier is charged with a positive polarity by frictional contact with each other. It shall be. Further, the outer peripheral surface of the image carrier 1 is negatively charged (for example, −500 V), and toner is attached to a portion where the potential is attenuated by exposure (for example, −50 V), and development is performed. In this case, for example, the developing bias voltage is set to -300V, and the toner supply bias voltage is set to -350 to -650V.

このように、第1のトナー担持体25と第2のトナー担持体26、スリーブローラ29に電圧を印加することで、現像剤担持体11と第1のトナー担持体25との間の第1のトナー供給領域Eでは、マイナス極性に帯電しているトナーを現像剤担持体11から第1のトナー担持体25に向けて吸引する電界が形成される。また、現像剤担持体11と第2のトナー担持体26との間の第2のトナー供給領域Gでは、トナー23を現像剤担持体11から第2のトナー担持体26に向けて吸引する電界が形成される。   As described above, the first toner carrier 25, the second toner carrier 26, and the sleeve roller 29 are applied with a voltage so that the first toner carrier 11 and the first toner carrier 25 are connected to each other. In the toner supply area E, an electric field for attracting the negatively charged toner from the developer carrier 11 toward the first toner carrier 25 is formed. In the second toner supply region G between the developer carrier 11 and the second toner carrier 26, the electric field that attracts the toner 23 from the developer carrier 11 toward the second toner carrier 26. Is formed.

第1のトナー担持体25と第2のトナー担持体26は、上記電圧を印加可能な限りいかなる材料からなっていてもよく、例えば、アルマイト等の表面処理を施したアルミローラが挙げられる。その他アルミ等の導電性基体上に、例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、塩化ビニル樹脂等のゴムコーティングを施したものを用いてもよい。また、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂コートやシリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴムコーティングを施したものを用いてもよい。コーティング材料としては、これらに限定されるものではない。   The first toner carrier 25 and the second toner carrier 26 may be made of any material as long as the voltage can be applied. Examples thereof include an aluminum roller that has been subjected to a surface treatment such as alumite. In addition, on a conductive substrate such as aluminum, rubber such as polyester resin, polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene resin, polypropylene resin, urethane resin, polyamide resin, polyimide resin, porsulfone resin, polyetherketone resin, vinyl chloride resin, etc. You may use what gave the coating. Moreover, you may use what gave resin coatings, such as a vinyl acetate resin, a silicone resin, a fluororesin, and rubber coatings, such as silicone rubber, urethane rubber, nitrile rubber, natural rubber, and isoprene rubber. The coating material is not limited to these.

さらに上記コーティングのバルクもしくは表面に導電剤が添加されていてもよい。導電剤としては、電子導電剤もしくはイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤として、ケッチンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック等のカーボンブラックや、金属粉、金属酸化物の微粒子等が挙げられるが、これに制約されない。イオン導電剤として、4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物や、両性化合物、その他イオン性高分子材料が挙げられるが、これにこだわらない。さらに、アルミ等の金属材料からなる導電性ローラであっても構わない。   Further, a conductive agent may be added to the bulk or surface of the coating. Examples of the conductive agent include an electronic conductive agent or an ionic conductive agent. Examples of the electronic conductive agent include carbon black such as kettin black, acetylene black, and furnace black, metal powder, and metal oxide fine particles, but are not limited thereto. Examples of the ionic conductive agent include cationic compounds such as quaternary ammonium salts, amphoteric compounds, and other ionic polymer materials, but they are not particularly limited. Furthermore, a conductive roller made of a metal material such as aluminum may be used.

撹乱手段30は、第1のトナー供給領域Eと第2のトナー供給領域Gとの間に配置され、第1のトナー供給領域Eと第2のトナー供給領域Gとの間を現像剤担持体11のスリーブローラ29に保持されて移動する現像剤24の表層と下層とを撹乱する。撹乱手段30については後に詳しく説明する。   The disturbance means 30 is disposed between the first toner supply region E and the second toner supply region G, and the developer carrier between the first toner supply region E and the second toner supply region G. The surface layer and the lower layer of the developer 24 held and moved by the 11 sleeve rollers 29 are disturbed. The disturbing means 30 will be described in detail later.

次に、現像装置2の動作を説明する。   Next, the operation of the developing device 2 will be described.

現像剤槽16内の現像剤24は、混合撹拌部材17、18の回転により混合撹拌され、摩擦帯電すると同時に現像剤槽内で循環搬送され、現像剤担持体11表面のスリーブローラ29へと供給される。この現像剤24は、トナー供給用現像剤担持体11内部の磁石ローラ28の磁力によってスリーブローラ29の表面側に保持され、スリーブローラ29と共に回転移動して、現像ローラ11に対向して設けられた規制部材15で通過量を規制される。   The developer 24 in the developer tank 16 is mixed and stirred by the rotation of the mixing and stirring members 17 and 18 and is frictionally charged. At the same time, it is circulated and conveyed in the developer tank and supplied to the sleeve roller 29 on the surface of the developer carrier 11. Is done. The developer 24 is held on the surface side of the sleeve roller 29 by the magnetic force of the magnet roller 28 inside the toner supply developer carrier 11, and rotates with the sleeve roller 29 so as to face the developing roller 11. The passage amount is regulated by the regulating member 15.

規制部材15を通過し、スリーブローラ29の表面側に保持されている現像剤24は、スリーブローラ29の回転に伴って第1のトナー担持体25と対向する第1のトナー供給領域Eへと搬送される。第1のトナー供給領域Eでは、磁石体28の主磁極N4の磁力によって現像剤穂立ちが形成され、第1のトナー担持体25に印加された現像バイアス電圧と現像剤担持体11に印加されたトナー供給バイアス電圧により形成された電界がトナー23に与える力により、現像剤24中のトナー23が第1のトナー担持体25の側へ供給される。   The developer 24 that passes through the regulating member 15 and is held on the surface side of the sleeve roller 29 moves to the first toner supply region E that faces the first toner carrier 25 as the sleeve roller 29 rotates. Be transported. In the first toner supply region E, developer spikes are formed by the magnetic force of the main magnetic pole N 4 of the magnet body 28, and the developer bias voltage applied to the first toner carrier 25 and the developer carrier 11 are applied. The toner 23 in the developer 24 is supplied to the first toner carrier 25 side by the force applied to the toner 23 by the electric field formed by the toner supply bias voltage.

第1のトナー担持体25に供給されたトナー23は第1のトナー担持体25の回転に伴って第1の現像領域8へと搬送され、現像バイアス電圧と像担持体上の潜像電位とによって形成される電界により静電潜像が顕像へと現像される。現像方式は反転現像方式であってもよいし、または正規現像方式であってもよい。   The toner 23 supplied to the first toner carrier 25 is conveyed to the first development area 8 as the first toner carrier 25 rotates, and the development bias voltage and the latent image potential on the image carrier are The electrostatic latent image is developed into a visible image by the electric field formed by. The development method may be a reversal development method or a regular development method.

第1の現像領域8でトナーを消費した第1のトナー担持体25の表面のトナー23は、第1のトナー担持体25の回転に伴って第1の回収領域Fへと搬送される。第1の回収領域Fでは、第1のトナー担持体25上に残った未現像のトナー23が、第1のトナー担持体25から現像剤担持体11へと回収される。未現像のトナー23は、第1のトナー担持体25に印加された電圧と現像剤担持体11に印加された電圧により形成された電界、および現像剤のカウンターチャージとが形成する電界による静電気力と、現像剤担持体11の主磁極N4の磁力によって穂立ちした現像剤による機械的摺擦力によって第1のトナー担持体25からスリーブローラ29の表面へと移動する。   The toner 23 on the surface of the first toner carrier 25 that has consumed toner in the first development area 8 is conveyed to the first collection area F as the first toner carrier 25 rotates. In the first collection area F, the undeveloped toner 23 remaining on the first toner carrier 25 is collected from the first toner carrier 25 to the developer carrier 11. The undeveloped toner 23 has an electrostatic force generated by an electric field formed by a voltage applied to the first toner carrier 25 and a voltage applied to the developer carrier 11 and an electric field formed by a counter charge of the developer. Then, the developer carrier 11 moves from the first toner carrier 25 to the surface of the sleeve roller 29 by the mechanical rubbing force of the developer spiked by the magnetic force of the main magnetic pole N4 of the developer carrier 11.

スリーブローラ29の表面に回収されたトナー23を含む現像剤24は、撹乱手段30によって表層と下層とが撹乱された後に、スリーブローラ29の回転に伴って第2のトナー担持体26と対向する第2のトナー供給領域Gへと搬送される。   The developer 24 containing the toner 23 collected on the surface of the sleeve roller 29 is opposed to the second toner carrier 26 with the rotation of the sleeve roller 29 after the surface layer and the lower layer are disturbed by the disturbing means 30. The toner is conveyed to the second toner supply region G.

第2のトナー供給領域Gでは磁石体28の主磁極N1の磁力によって現像剤穂立ちが形成され、第2のトナー担持体26に印加された現像バイアス電圧と現像剤担持体11に印加されたトナー供給バイアス電圧により形成された電界がトナーに与える力により、現像剤中のトナーが第2のトナー担持体26の側へ供給される。   In the second toner supply region G, developer spikes are formed by the magnetic force of the main magnetic pole N 1 of the magnet body 28, and the developer bias voltage applied to the second toner carrier 26 and the developer carrier 11 are applied. The toner in the developer is supplied to the second toner carrier 26 side by the force applied to the toner by the electric field formed by the toner supply bias voltage.

第2のトナー担持体26に供給されたトナー層は第2のトナー担持体26の回転に伴って第2の現像領域12へと搬送され、2回目の現像がなされる。第2の現像領域12でトナーを消費した第2のトナー担持体26表面のトナー層は、第2の回収領域Hへと搬送され、第2のトナー担持体26から現像剤担持体11へと回収される。   The toner layer supplied to the second toner carrier 26 is transported to the second development region 12 as the second toner carrier 26 rotates, and the second development is performed. The toner layer on the surface of the second toner carrier 26 that has consumed toner in the second development region 12 is conveyed to the second recovery region H, and is transferred from the second toner carrier 26 to the developer carrier 11. Collected.

回収された現像剤24は、現像剤担持体11のスリーブローラ29とともに回転移動して現像剤槽16に向けて搬送され、磁石体28の同極部N2、N3の反発磁界によって現像剤担持体11上から剥離され、現像剤槽16内へと回収される。補給部14に設けられた不図示の補給制御部は、ATDCセンサ20の出力値から現像剤24中のトナー濃度が画像濃度確保のための最低トナー濃度以下になったことを検出すると、非図示のトナー補給手段によってホッパ内に貯蔵されたトナー23がトナー補給部14を介して現像剤槽16内へ供給される。   The collected developer 24 rotates and moves together with the sleeve roller 29 of the developer carrier 11 and is conveyed toward the developer tank 16, and the developer carrier is repelled by the repulsive magnetic fields of the same pole portions N2 and N3 of the magnet body 28. 11 is peeled off from above and collected into the developer tank 16. When a supply control unit (not shown) provided in the supply unit 14 detects from the output value of the ATDC sensor 20 that the toner concentration in the developer 24 has become equal to or lower than the minimum toner concentration for ensuring image density, it is not shown. The toner 23 stored in the hopper is supplied into the developer tank 16 through the toner supply unit 14 by the toner supply means.

現像装置2の説明は以上である。   The description of the developing device 2 has been described above.

図3は、スリーブローラ29表面に保持された現像剤24の状態を説明する説明図である。図3を用いて撹乱手段30の効果を説明する。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the state of the developer 24 held on the surface of the sleeve roller 29. The effect of the disturbance means 30 is demonstrated using FIG.

図3(a)は、現像剤24中のキャリア80の表面にトナー23が付着した状態、図3(b)は、現像剤24の表層のキャリア80からトナー23が移動した状態である。   FIG. 3A shows a state in which the toner 23 is attached to the surface of the carrier 80 in the developer 24, and FIG. 3B shows a state in which the toner 23 has moved from the carrier 80 on the surface layer of the developer 24.

現像剤担持体11上の現像剤24は、第1のトナー供給領域Eよりも上流側では図3(a)に示すように、キャリア80の表面にトナー23が付着した状態で磁石体28の磁界によって磁気ブラシを形成している。ところが、第1のトナー供給領域Eで現像剤24中のトナー23が第1のトナー担持体25へ移動するため、図3(b)に示すように、現像剤担持体11の表層のトナー濃度が低下した状態となる。   As shown in FIG. 3A, the developer 24 on the developer carrier 11 is disposed on the upstream side of the first toner supply region E with the toner 23 attached to the surface of the carrier 80. A magnetic brush is formed by a magnetic field. However, since the toner 23 in the developer 24 moves to the first toner carrier 25 in the first toner supply region E, the toner density on the surface layer of the developer carrier 11 is shown in FIG. Is in a lowered state.

加えて、現像剤24にはトナー23の移動によるカウンターチャージが残留している。このため、第2のトナー供給領域Gでは、現像剤担持体11上の移動できるトナー量が少なく、またカウンターチャージによって供給電界が弱められるため、第2のトナー担持体26へのトナー供給性が大幅に低下している。   In addition, a counter charge due to the movement of the toner 23 remains in the developer 24. For this reason, in the second toner supply region G, the amount of toner that can move on the developer carrier 11 is small, and the supply electric field is weakened by the counter charge, so that the toner supply property to the second toner carrier 26 is improved. It has dropped significantly.

第2のトナー供給領域Gの手前に配置された撹乱手段30は、分離したトナー23とキャリア80とを現像剤担持体11上で撹乱し、下層のトナー23をスリーブローラ29の表面から掘り起こすことにより、キャリア80の表面にトナー23を付着させる。また、撹乱手段30は、キャリア80を撹乱することにより、キャリア80とスリーブローラ29との接触を促進させてキャリア23のカウンターチャージを除電する。   Disturbing means 30 disposed in front of the second toner supply region G disturbs the separated toner 23 and carrier 80 on the developer carrier 11 and digs up the lower toner 23 from the surface of the sleeve roller 29. Thus, the toner 23 is adhered to the surface of the carrier 80. Further, the disturbing means 30 disturbs the carrier 80, thereby promoting the contact between the carrier 80 and the sleeve roller 29 and eliminating the counter charge of the carrier 23.

このように撹乱手段30によって、表層のキャリア80の表面にトナー23が付着されるとともにキャリア80のカウンターチャージも除電されるので、第2のトナー担持体26へ十分なトナーを供給することができる。   As described above, since the toner 23 adheres to the surface of the surface carrier 80 and the counter charge of the carrier 80 is removed by the disturbance means 30, sufficient toner can be supplied to the second toner carrier 26. .

次に、撹乱手段30の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the disturbance means 30 will be described.

撹乱手段30は、現像剤24に外力を作用させて現像剤担持体11上の現像剤24を撹乱する。外力は、撹乱手段30が、スリーブローラ29とともに回転する現像剤24と接触することにより発生する剪断力の他、磁力、静電気力などを用いることができる。   The disturbing means 30 disturbs the developer 24 on the developer carrier 11 by applying an external force to the developer 24. As the external force, a magnetic force, an electrostatic force, or the like can be used in addition to a shearing force generated when the disturbing unit 30 comes into contact with the developer 24 rotating together with the sleeve roller 29.

図4〜図8を用いて撹乱手段30の例を説明する。図4〜図8は、図面を簡略にするため図2から撹乱手段30、現像剤担持体11、現像剤24だけを図示したものであり、図示せぬ第1のトナー担持体25、第2のトナー担持体26は、図2と同等の位置に配置されているものとする。   The example of the disturbance means 30 is demonstrated using FIGS. 4 to 8 show only the disturbing means 30, the developer carrier 11, and the developer 24 from FIG. 2 for the sake of simplicity, and the first toner carrier 25 and the second toner carrier are not shown. It is assumed that the toner carrier 26 is disposed at the same position as in FIG.

図4は、現像剤24と接触するように配置した撹乱部材を撹乱手段30とした例を示す図である。撹乱部材である撹乱板300、ワイヤ301、ローラ302は、第1のトナー供給領域Eと第2のトナー供給領域Gとの間に配置されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which the disturbance member 30 disposed so as to be in contact with the developer 24 is used as the disturbance means 30. The disturbance plate 300, the wire 301, and the roller 302, which are disturbance members, are disposed between the first toner supply region E and the second toner supply region G.

図4(a)の撹乱板300はブレードなど板状の部材であり、図4(b)のワイヤ301は線状または棒状の部材である。撹乱板300、ワイヤ301が移動する現像剤24と接触することにより剪断力が現像剤24に働き、表層と下層の現像剤24を撹乱することができる。撹乱板300、ワイヤ301の例は、構成が簡単であり、小型に構成できるので配置の自由度が大きい。   The disturbance plate 300 in FIG. 4A is a plate-like member such as a blade, and the wire 301 in FIG. 4B is a linear or rod-like member. When the disturbance plate 300 and the wire 301 come into contact with the moving developer 24, a shearing force acts on the developer 24, and the surface layer and the lower layer developer 24 can be disturbed. The example of the disturbance plate 300 and the wire 301 is simple in configuration and can be configured in a small size, so that the degree of freedom in arrangement is large.

なお、撹乱板300の現像剤24と接触する部分は櫛歯状またはブラシ状にすると、より一層現像剤24を撹乱する効果が得られる。また、撹乱板300を駆動する駆動手段を設け、撹乱板300を振動することにより、さらに現像剤24を撹乱する効果が得られる。   In addition, if the part of the disturbance plate 300 that comes into contact with the developer 24 has a comb shape or a brush shape, the effect of further disturbing the developer 24 can be obtained. Further, by providing drive means for driving the disturbance plate 300 and vibrating the disturbance plate 300, an effect of further disturbing the developer 24 can be obtained.

図4(c)は、撹乱手段30に撹乱部材であるローラ302とローラ302を回転駆動させる図示せぬ駆動部とを用いた例である。ローラ302の回転方向は、現像剤担持体11と同方向でも矢印Dのように逆方向でも良い。ローラ302のように回転する部材を用いると、固定された部材を用いるに比べて現像剤24の詰まりをおこりにくくすることができる。   FIG. 4C shows an example in which the disturbance unit 30 uses a roller 302 as a disturbance member and a drive unit (not shown) that rotationally drives the roller 302. The rotation direction of the roller 302 may be the same direction as the developer carrier 11 or the reverse direction as indicated by the arrow D. When a rotating member such as the roller 302 is used, the developer 24 is less likely to be clogged than when a fixed member is used.

スリーブローラ29とローラ302との相対速度差は、より剪断力の効果を得るためには大きくした方が良いが、大きすぎると現像剤24の劣化や飛び散りの弊害が生じる。そのため、ローラ302の回転速度/スリーブローラ29の回転速度は、0から2程度であることが望ましい。またローラ302には駆動装置を設けず現像剤担持体の回転に従動させても構わない。   The relative speed difference between the sleeve roller 29 and the roller 302 is preferably increased in order to obtain the effect of shearing force, but if it is too large, the developer 24 may be deteriorated or scattered. Therefore, the rotational speed of the roller 302 / the rotational speed of the sleeve roller 29 is preferably about 0 to 2. The roller 302 may not be provided with a driving device and may be driven by the rotation of the developer carrier.

撹乱板300、ワイヤ301、ローラ302を形成する材料は特に限定されるものではなく、各種金属やプラスチック材料などを用いることができる。   The material for forming the disturbance plate 300, the wire 301, and the roller 302 is not particularly limited, and various metals, plastic materials, and the like can be used.

撹乱手段30は、現像剤24とできるだけ多く接触する位置に配置する方が良いが、現像剤24が詰まることを防止するため、撹乱手段30と現像剤担持体11との間の距離は0.2mm以上にすることが望ましい。   The disturbing means 30 is preferably arranged at a position where it contacts the developer 24 as much as possible, but the distance between the disturbing means 30 and the developer carrier 11 is 0. 0 to prevent the developer 24 from clogging. It is desirable to be 2 mm or more.

図5は、現像剤24と接触するように配置した磁石303を撹乱手段30とした例を示す図である。撹乱部材である磁石303は、第1のトナー供給領域Eと第2のトナー供給領域Gとの間に配置されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which the magnet 303 disposed so as to be in contact with the developer 24 is used as the disturbing unit 30. The magnet 303 as a disturbing member is disposed between the first toner supply region E and the second toner supply region G.

図5に示すように磁石303は、第1のトナー供給領域Eと第2のトナー供給領域Gとの間の現像剤担持体11の磁極S3と対向する位置に現像剤24と接触するように配置されている。磁石303の極性は、現像剤のつまりが発生しない限り対向する磁極と同極でも逆極でも構わない。磁石303は、現像剤24に向けて磁界を発生し、現像剤24のキャリア80に作用する磁極N3からの磁力線を乱し、現像剤24を撹乱する。また、磁石303は現像剤24と接触する位置に配置され、剪断力により現像剤24を撹乱するので、より現像剤24を撹乱する効果が得られる。   As shown in FIG. 5, the magnet 303 is in contact with the developer 24 at a position facing the magnetic pole S3 of the developer carrier 11 between the first toner supply region E and the second toner supply region G. Has been placed. The polarity of the magnet 303 may be the same as or opposite to the opposite magnetic pole as long as the developer is not clogged. The magnet 303 generates a magnetic field toward the developer 24, disturbs the lines of magnetic force from the magnetic pole N3 acting on the carrier 80 of the developer 24, and disturbs the developer 24. Further, since the magnet 303 is disposed at a position in contact with the developer 24 and disturbs the developer 24 by a shearing force, an effect of disturbing the developer 24 is further obtained.

図6は、撹乱手段30の発生する磁界を変化させる例を示す図である。磁気コイル304、ローラ305は、第1のトナー供給領域Eと第2のトナー供給領域Gとの間に配置されている。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the magnetic field generated by the disturbing unit 30 is changed. The magnetic coil 304 and the roller 305 are disposed between the first toner supply region E and the second toner supply region G.

図6(a)は、磁気コイル304と駆動回路40とから成る撹乱手段30を用いた例である。磁気コイル304は、駆動回路40により電流または電圧を印加され磁界を発生する。磁気コイル304で発生した磁力は、現像剤担持体11の磁極S3と磁界を形成し、現像剤24中のキャリア80を移動させる。駆動回路40は、磁気コイル304に印加する電流または電圧を周期的にオン、オフすると、より現像剤24中のキャリア80を撹乱する効果が得られる。   FIG. 6A shows an example in which the disturbance means 30 including the magnetic coil 304 and the drive circuit 40 is used. The magnetic coil 304 is applied with a current or a voltage by the drive circuit 40 and generates a magnetic field. The magnetic force generated by the magnetic coil 304 forms a magnetic field with the magnetic pole S3 of the developer carrier 11, and moves the carrier 80 in the developer 24. When the drive circuit 40 periodically turns on or off the current or voltage applied to the magnetic coil 304, the effect of further disturbing the carrier 80 in the developer 24 is obtained.

図6(a)の例では、磁気コイル304を現像剤24と非接触に配置できるので、撹乱手段30が現像剤24と接触することによる劣化を抑えることができる。   In the example of FIG. 6A, since the magnetic coil 304 can be disposed in non-contact with the developer 24, deterioration due to the disturbance means 30 coming into contact with the developer 24 can be suppressed.

図6(b)は、磁極を持つローラ305とローラ305を回転駆動させる図示せぬ駆動部を撹乱手段30とした例である。磁極の数に制限はなく、少なくとも一極あれば現像剤担持体11の磁極と変化する磁界を形成するため、現像剤中のキャリアの撹乱を促進することができる。ローラ305の回転数は、現像剤担持体11の回転数に対して速度差を有していなくてもよい。   FIG. 6B shows an example in which the disturbing means 30 is a roller 305 having a magnetic pole and a driving unit (not shown) that drives the roller 305 to rotate. There is no limitation on the number of magnetic poles, and if there is at least one magnetic pole, a magnetic field that changes with the magnetic poles of the developer carrying member 11 is formed, so that disturbance of carriers in the developer can be promoted. The rotational speed of the roller 305 may not have a speed difference with respect to the rotational speed of the developer carrier 11.

ローラ305のように回転する磁極を持つローラを用いると、変化する磁界による撹乱効果が得られる上、固定された部材を用いるに比べて現像剤24の詰まりをおこりにくくすることができる。   When a roller having a rotating magnetic pole such as the roller 305 is used, a disturbance effect due to a changing magnetic field can be obtained, and the clogging of the developer 24 can be made less likely to occur than when a fixed member is used.

図7、図8は、撹乱手段30として電圧を印加した電極部材を用いた例を示す説明図である。図7、図8に示す電極部材306、ローラ電極307は、第1のトナー供給領域Eと第2のトナー供給領域Gとの間に配置されている。   7 and 8 are explanatory views showing an example using an electrode member to which a voltage is applied as the disturbing means 30. FIG. The electrode member 306 and the roller electrode 307 shown in FIGS. 7 and 8 are arranged between the first toner supply region E and the second toner supply region G.

図7の撹乱手段30は、電極部材306と電極部材306に電圧を印加する撹乱用電源33とから成る。図7に示すように、電極部材306は、現像剤担持体11上の現像剤24と対向する位置に非接触に配置されている。電極部材306の材料は、導電性材料であれば特に限定されるものではない。また、形状についても板状、棒状など特に限定されない。   The disturbance means 30 in FIG. 7 includes an electrode member 306 and a disturbance power source 33 that applies a voltage to the electrode member 306. As shown in FIG. 7, the electrode member 306 is disposed in a non-contact manner at a position facing the developer 24 on the developer carrier 11. The material of the electrode member 306 is not particularly limited as long as it is a conductive material. Further, the shape is not particularly limited, such as a plate shape or a rod shape.

撹乱用電源33は、スリーブローラ29と電極部材306との間に、トナー81をスリーブローラ29の表面から吸引する方向の電界が発生するよう電圧を印加する。発生した電界によって、スリーブローラ29の表面に保持された現像剤24の下層に含まれるトナー81が表層に移動し、現像剤24が撹乱される。またカウンターチャージを持つキャリア80が現像剤24の表層から下層へ移動し、現像剤24が撹乱される。このようにすると、電極部材306と現像剤24とが非接触のため、電極部材306への現像剤24の付着・蓄積が抑制される。また、現像剤24に剪断力がかからないため、現像剤24の劣化を抑えることができる。   The disturbance power source 33 applies a voltage between the sleeve roller 29 and the electrode member 306 so as to generate an electric field in a direction in which the toner 81 is attracted from the surface of the sleeve roller 29. Due to the generated electric field, the toner 81 contained in the lower layer of the developer 24 held on the surface of the sleeve roller 29 moves to the surface layer, and the developer 24 is disturbed. Further, the carrier 80 having a counter charge moves from the surface layer of the developer 24 to the lower layer, and the developer 24 is disturbed. In this case, since the electrode member 306 and the developer 24 are not in contact with each other, the adhesion / accumulation of the developer 24 on the electrode member 306 is suppressed. Further, since no shearing force is applied to the developer 24, deterioration of the developer 24 can be suppressed.

トナー81を移動させるため、電極部材306と現像剤担持体11との間の電界強度は100V/mm以上にすることが望ましい。電極部材306に印加する電圧は、電界強度が100V/mm以上になるよう電極部材306と現像剤担持体11との距離に応じて設定する。   In order to move the toner 81, it is desirable that the electric field strength between the electrode member 306 and the developer carrier 11 is 100 V / mm or more. The voltage applied to the electrode member 306 is set according to the distance between the electrode member 306 and the developer carrier 11 so that the electric field strength becomes 100 V / mm or more.

なお、現像剤担持体11に印加されている電圧により電極部材306を接地するだけで電極部材306と現像剤担持体11との間に十分な電界強度が得られる場合は、撹乱用電源33を設けなくても良い。   If sufficient electric field strength is obtained between the electrode member 306 and the developer carrier 11 simply by grounding the electrode member 306 with the voltage applied to the developer carrier 11, the disturbance power source 33 is turned on. It is not necessary to provide it.

図8の例では、回転するローラ電極307に電圧を印加する例を説明する。   In the example of FIG. 8, an example in which a voltage is applied to the rotating roller electrode 307 will be described.

図8の撹乱手段30は、撹乱部材であるローラ電極307と、ローラ電極307に電圧を印加する撹乱用電源41と、図示せぬローラ電極307を回転駆動させる図示せぬ駆動部と、から成る。   8 includes a roller electrode 307, which is a disturbance member, a disturbance power source 41 that applies a voltage to the roller electrode 307, and a drive unit (not shown) that rotates the roller electrode 307 (not shown). .

ローラ電極307は、現像剤担持体11上の現像剤24と接触するように配置され、スリーブローラ29と同じ速度で回転する。撹乱用電源41は、ローラ電極307に、現像剤担持体11に印加されている電圧の平均値に対して等しいか、または現像剤担持体11からローラ電極307にトナー81を移動させる電界を形成する直流電圧を印加する。また、現像剤担持体11に印加されている電圧が直流電圧の場合、撹乱用電源41は、ローラ電極307に現像剤担持体11との間に振動電界が形成される交流電圧を直流電圧に重畳して印加する。   The roller electrode 307 is disposed so as to be in contact with the developer 24 on the developer carrier 11 and rotates at the same speed as the sleeve roller 29. The disturbance power supply 41 forms an electric field on the roller electrode 307 that is equal to the average value of the voltage applied to the developer carrier 11 or moves the toner 81 from the developer carrier 11 to the roller electrode 307. Apply a DC voltage. Further, when the voltage applied to the developer carrier 11 is a DC voltage, the disturbance power supply 41 converts an AC voltage that generates an oscillating electric field between the roller electrode 307 and the developer carrier 11 to a DC voltage. Apply by overlapping.

一般に現像剤担持体11には交流電圧を印加するので、その場合はローラ電極307に直流電圧だけを印加しても振動電界が形成される。また、一般に現像剤担持体11には第1のトナー担持体25、第2のトナー担持体26へトナーを供給する方向の電圧を印加するので、撹乱用電源4を設けず、ローラ電極307を接地するか、あるいは第1のトナー担持体25、第2のトナー担持体26と同電位にするだけでも同様の効果が得られる。   In general, an AC voltage is applied to the developer carrier 11, and in this case, an oscillating electric field is formed even if only the DC voltage is applied to the roller electrode 307. In general, a voltage in the direction of supplying toner to the first toner carrier 25 and the second toner carrier 26 is applied to the developer carrier 11, so that the disturbance power source 4 is not provided and the roller electrode 307 is provided. The same effect can be obtained by grounding or simply setting the same potential as that of the first toner carrier 25 and the second toner carrier 26.

ローラ電極307は、導電性を有していれば特に制限されるものではなく、トナー担持体11と同様の材料を用いることができる。また、ローラ電極307は電極部材の一例であり、導電性を有する撹乱板300、ワイヤ301、ローラ302、磁石303など用いて、前記同様の電界を形成するようにしても良い。   The roller electrode 307 is not particularly limited as long as it has conductivity, and the same material as the toner carrier 11 can be used. In addition, the roller electrode 307 is an example of an electrode member, and the electric field similar to the above may be formed by using a conductive disturbance plate 300, a wire 301, a roller 302, a magnet 303, and the like.

このように振動電界が形成されるようにすると、同電位であっても電極部材との間でトナー81が移動する。振動電界によってトナー81を移動させるので、トナー81をスリーブローラ29に保持された現像剤24の下層から掘り起こす効果がより高まる。また、電位差がある場合は、カウンターチャージを持ったキャリア80の移動も加わるためさらに効果的である。回転するローラ電極307を用いると、固定された部材を用いるに比べて現像剤24の詰まりをおこりにくくすることができる。また、ローラ電極307には駆動装置を設けず現像剤担持体11の回転に従動させても同様に詰まりを防ぐことは可能である。   When the oscillating electric field is thus formed, the toner 81 moves between the electrode members even at the same potential. Since the toner 81 is moved by the oscillating electric field, the effect of digging the toner 81 from the lower layer of the developer 24 held by the sleeve roller 29 is further enhanced. Further, if there is a potential difference, the movement of the carrier 80 having a counter charge is also added, which is more effective. When the rotating roller electrode 307 is used, the developer 24 is less likely to be clogged than when a fixed member is used. Further, it is possible to prevent clogging in the same manner even if the roller electrode 307 is not provided with a driving device and is driven by the rotation of the developer carrier 11.

なお、現像剤担持体11とのリーク防止のため、ローラ電極307と現像剤担持体11との間の電界強度は10000V/mm以下になるよう電圧を印加することが望ましい。   In order to prevent leakage with the developer carrier 11, it is desirable to apply a voltage so that the electric field strength between the roller electrode 307 and the developer carrier 11 is 10000 V / mm or less.

以上このように、本発明によれば、複数のトナー担持体を同じ条件に設定しながら、感光体を高速回転させた場合もそれぞれのトナー担持体に十分にトナーを供給し、高画質の画像が得られる現像装置及び画像形成装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, even when a plurality of toner carriers are set to the same condition and the photosensitive member is rotated at a high speed, a sufficient amount of toner is supplied to each toner carrier, so that a high-quality image is obtained. A developing device and an image forming apparatus can be provided.

本発明の一実施形態による現像装置2及びそれを備えた画像形成装置の主要部の構成例を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a main part of a developing device 2 and an image forming apparatus including the same according to an embodiment of the present invention. 現像装置2の主な構成要素の一部を拡大した断面図である。3 is an enlarged cross-sectional view of some of main components of the developing device 2. FIG. スリーブローラ29表面に保持された現像剤24の状態を説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a state of a developer 24 held on a surface of a sleeve roller 29. 現像剤24と接触するように配置した部材を撹乱手段30とした例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example in which a member arranged so as to come into contact with the developer 24 is used as a disturbance means 30. 現像剤24と接触するように配置した磁石303を撹乱手段30とした例を示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing an example in which a magnet 303 arranged so as to come into contact with the developer 24 is used as a disturbing means 30. FIG. 撹乱手段30の発生する磁力線を変化させる例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which changes the magnetic force line which the disturbance means 30 generate | occur | produces. 撹乱手段30として電圧を印加した電極部材を用いた一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example using the electrode member which applied the voltage as the disturbance means. 撹乱手段30として電圧を印加した電極部材を用いた他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example using the electrode member which applied the voltage as the disturbance means.

符号の説明Explanation of symbols

1 像担持体
2 現像装置
3 帯電部材
4 転写ローラ
5 クリーニングブレード
6 露光装置
11 現像剤担持体
12 スリーブローラ
13 磁石体
16 現像剤槽
17、18 混合撹拌部材
20 ATDCセンサ
23 トナー
24 現像剤
25 第1のトナー担持体
26 第2のトナー担持体
28 磁石体
29 スリーブローラ
30 撹乱手段
31 トナー担持体用バイアス電源
32 現像剤担持体用バイアス電源
33、42 撹乱用電源
80 キャリア
E 第1のトナー供給領域
F 第1の回収領域
G 第2のトナー供給領域
H 第2の回収領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier 2 Developing device 3 Charging member 4 Transfer roller 5 Cleaning blade 6 Exposure device 11 Developer carrier 12 Sleeve roller 13 Magnet body 16 Developer tank 17, 18 Mixing stirring member 20 ATDC sensor 23 Toner 24 Developer 25 First 1 toner carrier 26 second toner carrier 28 magnet 29 sleeve roller 30 disturbance means 31 bias power source for toner carrier 32 bias power source for developer carrier 33, 42 power source for disturbance 80 carrier E first toner supply Area F First collection area G Second toner supply area H Second collection area

Claims (10)

外周部にトナーを保持して搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を現像する複数のトナー担持体と、
外周部に前記トナーとキャリアとを含む現像剤を保持して搬送し、対向する位置に配置された複数の前記トナー担持体にそれぞれのトナー供給領域から前記トナーを供給する現像剤担持体と、
を備えた現像装置であって、
複数の前記トナー供給領域の間を前記現像剤担持体に保持されて移動する前記現像剤の表層と下層とを撹乱する撹乱手段を有することを特徴とする現像装置。
A plurality of toner carriers for holding and transporting toner on the outer periphery and developing the electrostatic latent image formed on the image carrier;
A developer carrier that holds and conveys the developer including the toner and the carrier on an outer peripheral portion, and supplies the toner from each toner supply region to a plurality of toner carriers disposed at opposing positions;
A developing device comprising:
A developing device, comprising: a disturbing means for disturbing a surface layer and a lower layer of the developer that is held and moved by the developer carrier between the plurality of toner supply regions.
前記撹乱手段は、
前記トナー供給領域の間を移動する前記現像剤担持体に保持された前記現像剤と少なくとも一部が接触するように配置された撹乱部材を有することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
The disturbance means is
2. The developing device according to claim 1, further comprising a disturbing member disposed so that at least a part of the developer is held on the developer carrying member that moves between the toner supply regions. .
前記撹乱部材は、
前記トナー供給領域の間を移動する前記現像剤担持体に保持された前記現像剤と相対速度差を有することを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
The disturbance member is
The developing device according to claim 2, wherein the developing device has a relative speed difference with the developer held on the developer carrier that moves between the toner supply regions.
前記撹乱手段は、
前記現像剤担持体と対向する位置から前記トナー供給領域の間を移動する前記現像剤担持体に保持された前記現像剤に向けて磁界を発生することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の現像装置。
The disturbance means is
4. The magnetic field is generated toward the developer held by the developer carrier that moves between the toner supply regions from a position facing the developer carrier. 5. The developing device according to claim 1.
前記撹乱手段は、
周期的に変化する前記磁界を発生することを特徴とする請求項4に記載の現像装置。
The disturbance means is
The developing device according to claim 4, wherein the magnetic field that changes periodically is generated.
前記撹乱手段は、
前記トナー供給領域の間を移動する前記現像剤担持体に保持された前記現像剤に向けて電界を形成することを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の現像装置。
The disturbance means is
6. The developing device according to claim 1, wherein an electric field is formed toward the developer held by the developer carrying member that moves between the toner supply regions.
前記撹乱手段の電位の平均値は、前記現像剤担持体の電位の平均値に対して等しいか、または前記現像剤担持体から前記撹乱手段の電極部材に前記トナーを移動させる電界を形成する電位であることを特徴とする請求項6に記載の現像装置。 The average value of the potential of the disturbance means is equal to the average value of the potential of the developer carrier, or a potential that forms an electric field for moving the toner from the developer carrier to the electrode member of the disturbance means. The developing device according to claim 6, wherein: 前記電界は交流電界であることを特徴とする請求項6または7に記載の現像装置。 The developing device according to claim 6, wherein the electric field is an alternating electric field. 前記撹乱手段の前記現像剤と対向する部分は、前記現像剤担持体の磁極と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の現像装置。 9. The developing device according to claim 1, wherein a portion of the disturbing unit facing the developer is disposed at a position facing a magnetic pole of the developer carrying member. 請求項1から9の何れか1項に記載の現像装置と、前記像担持体と、を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: the developing device according to claim 1; and the image carrier.
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