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JP2000010386A - Developing device and image forming device - Google Patents

Developing device and image forming device

Info

Publication number
JP2000010386A
JP2000010386A JP10188286A JP18828698A JP2000010386A JP 2000010386 A JP2000010386 A JP 2000010386A JP 10188286 A JP10188286 A JP 10188286A JP 18828698 A JP18828698 A JP 18828698A JP 2000010386 A JP2000010386 A JP 2000010386A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
developer
carrier
developing
developing sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10188286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisafumi Shoji
尚史 庄司
Osamu Sato
佐藤  修
Yoshiko Ishii
佳子 石井
Hirokatsu Suzuki
宏克 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP10188286A priority Critical patent/JP2000010386A/en
Publication of JP2000010386A publication Critical patent/JP2000010386A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的なストレスが少ない方法でトナーの帯
電量を適正化し、現像能力が高く、かぶりのない画像を
形成する現像装置および画像形成装置を提供する。 【解決手段】 現像スリーブ21による現像剤の搬送方
向に関してドクターブレード23より下流側で現像領域
より上流側の現像スリーブ近傍に、現像スリーブに担持
された現像剤に接触しないような電極部材26を設け、
該電極部材と現像スリーブとが対向する領域の少なくと
も一部において現像スリーブに垂直方向の磁束密度が水
平方向の磁束密度より大きくなるような磁界を形成する
ことで、電極部材と対向する現像スリーブ上に高くて粗
の状態の磁気ブラシが形成され、該磁気ブラシ近傍には
空間を有する。そして、電極部材と現像スリーブとの間
に周期的に変化する電界を形成し、該磁気ブラシに作用
させると、トナーはキャリアと分離・接触する運動をお
こなう。このとき、磁気ブラシ近傍には空間があるの
で、トナーは効率よく運動を繰り返し、次第に電荷量を
増加させ、適正な帯電量を得るようになる。
(57) [Problem] To provide a developing device and an image forming apparatus that form a non-fogged image with a high developing ability by optimizing a charge amount of a toner by a method with less mechanical stress. SOLUTION: An electrode member 26 is provided in the vicinity of a developing sleeve downstream of a doctor blade 23 and upstream of a developing area with respect to a developer conveying direction by a developing sleeve 21 so as not to contact the developer carried on the developing sleeve. ,
By forming a magnetic field such that the magnetic flux density in the vertical direction of the developing sleeve is larger than the magnetic flux density in the horizontal direction in at least a part of the region where the electrode member and the developing sleeve face each other, A high and coarse magnetic brush is formed, and there is a space near the magnetic brush. Then, when a periodically changing electric field is formed between the electrode member and the developing sleeve, and the electric field is applied to the magnetic brush, the toner moves to separate and contact the carrier. At this time, since there is a space in the vicinity of the magnetic brush, the toner repeatedly moves efficiently, gradually increasing the charge amount, and obtaining an appropriate charge amount.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置およびこれに用いら
れる現像装置に係り、詳しくは、トナーと磁性キャリア
からなる二成分現像剤をもちいた現像装置および該現像
装置を用いた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 an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and a developing apparatus used for the same. More specifically, the present invention relates to a developing apparatus using a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier. And an image forming apparatus using the developing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】二成分現像装置を用いた画像形成装置
は、高速対応性に優れており、複写機、ファクシミリ、
プリンター等の多くの製品として実用化されている。二
成分現像装置では、内部に磁石を配置した非磁性の現像
スリーブからなる現像剤担持体の表面にトナーと磁性キ
ャリアからなる二成分現像剤を担持させ、現像剤規制部
材により担持した現像剤の量を規制した後、静電潜像が
形成された像担持体と対向する現像領域まで搬送する。
現像領域においては、現像スリーブにバイアスを印加
し、像担持体と現像スリーブとの間に電界を形成し、該
電界により現像スリーブ上のトナーを接触または非接触
で像担持体上に選択的に付着させて現像をおこなってい
る。また近年、現像スリーブに印加するバイアスを、周
期的に変化する波形を有するバイアス(以下、ACバイ
アスという)とすることで、現像スリーブと像担持体と
の間に周期的な電界を形成して、現像能力と画像品質の
向上を達成した現像装置も数多く提案され、実用化され
ている。さらに、最近の研究により、ACバイアスのピ
ーク間電圧を大きくすることでさらに現像能力と画像品
質が大きく向上することがわかってきた。
2. Description of the Related Art An image forming apparatus using a two-component developing apparatus is excellent in high-speed responsiveness, and can be used in a copier, a facsimile,
It has been put to practical use as many products such as printers. In a two-component developing device, a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier is carried on the surface of a developer carrier composed of a non-magnetic developing sleeve in which a magnet is disposed, and the developer carried by a developer regulating member is After regulating the amount, the sheet is transported to a developing area facing the image carrier on which the electrostatic latent image is formed.
In the developing area, a bias is applied to the developing sleeve to form an electric field between the image carrier and the developing sleeve, and the electric field causes the toner on the developing sleeve to selectively contact or non-contact on the image carrier. It is developed by attaching it. In recent years, a bias applied to the developing sleeve is a bias having a periodically changing waveform (hereinafter, referred to as an AC bias), so that a periodic electric field is formed between the developing sleeve and the image carrier. Many developing devices which have improved the developing ability and the image quality have been proposed and put into practical use. Further, recent studies have shown that increasing the peak-to-peak voltage of the AC bias can further improve developability and image quality.

【0003】また二成分現像剤としてのトナーとキャリ
アは、互いに接触することで摩擦帯電する。そこで、二
成分現像装置では、機械的攪拌手段により現像剤を攪拌
することで、トナーとキャリアとを接触させ、帯電させ
ている。ところが、このようにして帯電したトナーは、
図9に示すように、帯電量の分布をもつため、現像剤中
には帯電量の低いトナー(以下、弱帯電トナーという)
が含まれる。弱帯電トナーは、像担持体の非画像部にト
ナーが付着する現象(かぶり、あるいは地肌汚れと呼ば
れる)を発生させやすい。具体例として、帯電量測定装
置(例えば、商品名E-spartアナライザー)によりトナ
ーの帯電量分布を測定したとき、図9のAのように帯電
量が0の付近にあまり分布を持たない現像剤に比べて、
Bのように0付近での分布が比較的多い現像剤ではかぶ
りが多く発生した。弱帯電トナーは、キャリアとの静電
的な付着力が小さいため、現像剤の中で浮遊しやすい。
また、弱帯電トナーは、静電潜像と現像バイアスとから
受ける束縛も小さいため、非画像部に付着する割合が多
くなると考えられる。このような弱帯電トナーによるか
ぶりの発生は、現像スリーブにACバイアスを印加した
場合に発生しやすくなり、さらにはACバイアスのピー
ク間電圧を大きくした場合に顕著に発生する。これは、
ACバイアスは瞬間的に強い電界を形成するため、浮遊
トナーがより発生しやすいためと推定される。
A toner and a carrier as a two-component developer are triboelectrically charged when they come into contact with each other. Therefore, in the two-component developing device, the developer is agitated by a mechanical agitating means, so that the toner and the carrier are brought into contact with each other and charged. However, the toner charged in this way is
As shown in FIG. 9, since the developer has a distribution of the charge amount, the developer has a low charge amount of toner (hereinafter, referred to as a weakly charged toner).
Is included. The weakly charged toner easily causes a phenomenon that the toner adheres to a non-image portion of the image carrier (called fog or background stain). As a specific example, when the charge amount distribution of the toner is measured by a charge amount measuring device (for example, E-spart analyzer), as shown in FIG. Compared to
In the case of a developer such as B, which has a relatively large distribution near 0, much fog occurred. Since the weakly charged toner has a small electrostatic adhesion to the carrier, it easily floats in the developer.
Further, since the weakly charged toner is less constrained by the electrostatic latent image and the developing bias, the ratio of the weakly charged toner to the non-image portion is considered to increase. Such fogging due to the weakly charged toner is likely to occur when an AC bias is applied to the developing sleeve, and further remarkably occurs when the peak-to-peak voltage of the AC bias is increased. this is,
It is presumed that the AC bias instantaneously forms a strong electric field, so that floating toner is more likely to be generated.

【0004】また、弱帯電トナーは、像担持体と現像ス
リーブとの間に形成された電界に対して反応しにくいの
で、弱帯電トナーを多く含む現像剤の現像能力は低下す
る。また、形成された画像の解像力も悪い。
In addition, since the weakly charged toner does not easily react to an electric field formed between the image carrier and the developing sleeve, the developing ability of the developer containing a large amount of the weakly charged toner is reduced. Also, the resolution of the formed image is poor.

【0005】このような問題を解決するために、機械的
攪拌手段の形状、個数、動作条件等を変更し、攪拌能力
を向上させることで、トナーとキャリアとの接触の機会
を増加させる現像装置が知られている。しかしながら、
トナーの帯電を機械的攪拌手段のみにたよるので、攪拌
時に現像剤がうける衝撃が多くなり、キャリアのコート
層削れがおこってくる。また、攪拌による現像剤の局部
的な温度上昇により、キャリアへのトナー付着がおこり
やすい。このような現像剤へのストレスによるキャリア
の劣化がおこると、逆にトナーを帯電させる能力が低下
し、かぶりを発生させる原因となる。
In order to solve such a problem, the shape, number, operating conditions, and the like of the mechanical stirring means are changed to improve the stirring ability, thereby increasing the chance of contact between the toner and the carrier. It has been known. However,
Since the charging of the toner is performed only by the mechanical stirring means, the impact of the developer during the stirring increases, and the coating layer of the carrier is scraped. In addition, toner locally adheres to the carrier due to local temperature rise of the developer due to stirring. When the carrier is deteriorated due to such stress on the developer, the ability to charge the toner is reduced, which causes fog.

【0006】また、弱帯電トナーは、新しいトナーを現
像装置に補給したとき多く発生しやすい。これは、既存
のトナーとキャリアとが付着しており、新規に補給され
たトナーとキャリアとの接触機会が少ないためと考えら
れる。このため、特開平8―44177号公報では、
「現像用開口及びトナー補給口が開設されたハウジング
を有し、該ハウジング内の現像用開口とトナー補給口と
の間に現像剤循環搬送経路を設け、ハウジングの現像用
開口に面して少なくとも直流現像バイアスが印加された
現像剤担持体を配設するとともに、現像剤循環搬送経路
中に現像剤攪拌手段を配設し、現像剤担持体に担持され
たトナーおよびキャリアからなる二成分現像剤にて潜像
担持体上の潜像を現像するようにして現像装置におい
て、上記現像剤担持体に近接して対向配置される補助電
極を設け、現像剤担持体および補助電極のいずれか一方
に交流バイアスを印加するとともに、補助電極には現像
剤担持体に印加される直流バイアスと同じか、あるい
は、補助電極側に向かってトナーが静電誘引される直流
バイアスを印加するようにしたことを特徴とする現像装
置」を提案している。この現像装置では、現像剤担持体
と補助電極の間に形成される振動電界の作用により、現
像剤担持体と補助電極の間を通過する現像剤に電気的振
動を与え、既存の現像剤のトナーとキャリアとを強制的
に一旦引き離し、補給された新たなトナーを攪拌混合
し、もって、補給されたトナーをキャリアとの間で摩擦
帯電させ、所定の帯電量に制御する。
Further, the weakly charged toner is likely to be generated when new toner is supplied to the developing device. This is probably because the existing toner and the carrier are attached to each other, and the chance of contact between the newly supplied toner and the carrier is small. For this reason, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-44177,
`` Having a housing provided with a developing opening and a toner supply port, providing a developer circulation transport path between the developing opening and the toner supply port in the housing, and at least facing the developing opening of the housing. A two-component developer comprising a toner and a carrier carried on the developer carrying member, wherein a developer carrying member to which a DC developing bias is applied is provided, and a developer stirring means is provided in a developer circulating conveyance path. In the developing device, a latent image on the latent image carrier is developed in the developing device, and an auxiliary electrode is provided so as to be opposed to the developer carrier in close proximity to the developer carrier. Along with applying an AC bias, a DC bias that is the same as the DC bias applied to the developer carrying member or a DC bias that causes the toner to be electrostatically attracted toward the auxiliary electrode is applied to the auxiliary electrode. It proposes a developing device ", characterized in that the the. In this developing device, by the action of an oscillating electric field formed between the developer carrier and the auxiliary electrode, an electric vibration is given to the developer passing between the developer carrier and the auxiliary electrode, and the existing developer is removed. The toner and the carrier are forcibly once separated from each other, and the replenished new toner is agitated and mixed. Then, the replenished toner is frictionally charged with the carrier, and is controlled to a predetermined charge amount.

【0007】ところが、上記現像装置の現像剤担持体と
補助電極との間には現像剤が充填されているため、電気
的振動による、トナーとキャリアとを分離させる運動、
および、新たなトナーの現像剤への攪拌混合を充分にお
こなうことができない。このため、電気的振動によりす
べての弱帯電トナーを適正な帯電量にするという点では
不十分である。
However, since the developer is filled between the developer carrying member and the auxiliary electrode of the developing device, a motion for separating the toner and the carrier by electric vibration,
In addition, stirring and mixing of the new toner with the developer cannot be performed sufficiently. For this reason, it is insufficient to make all the weakly charged toners have an appropriate charge amount by electric vibration.

【0008】また、弱帯電トナーは、現像剤中のトナー
濃度が高く、トナーがキャリアに接触する機会が少ない
場合に多く発生しやすい。このため、現像装置へのトナ
ー補給量を制御し、現像剤のトナー濃度を規定範囲以下
とし、弱帯電トナーの発生を減少させる画像形成装置が
広く知られている。
[0008] Further, the weakly charged toner is likely to occur frequently when the toner concentration in the developer is high and the chance of the toner contacting the carrier is small. For this reason, an image forming apparatus that controls the amount of toner supplied to the developing device, keeps the toner concentration of the developer below a specified range, and reduces the generation of weakly charged toner is widely known.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたものであり、その目的とするところは、機
械的なストレスが少ない方法でトナーの帯電量を適正化
し、現像能力が高く、かぶりのない画像を形成する現像
装置および画像形成装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to optimize the charge amount of a toner by a method with a small mechanical stress and to increase the developing ability. Another object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus for forming an image without fog.

【0010】なお、特開平6―266234号公報で
は、振動電界下で、5〜15mmの小径の現像スリーブ
上に担持された二成分現像剤層からトナーを飛翔させて
像担持体上の静電潜像に付着させる現像装置において、
現像剤担持体に内包される磁石の現像領域に対する磁極
の位置および磁界の大きさを規定するとともに、現像領
域上流側の磁極の下流側に現像剤の層厚を規制する均し
規制部材を設け、該均し規制部材の先端に直流バイアス
が印加されるようにしたことを特徴とする現像装置が提
案されている。この現像装置では、現像スリーブ上の現
像剤を均し規制部材により現像スリーブ上に寝かしせた
状態に整えるとともに、均し規制部材の先端の電極と現
像スリーブとの間に交番電界を作用させ、トナークラウ
ドを発生させ易くし、現像能力を向上させるものであ
り、トナーの帯電量を適正にすることについては、なん
ら言及されていない。かえって、トナークラウドを発生
させることで、弱帯電トナーの飛散が起こりやすく、画
像上にもノイズとしてトナーが不規則に付着することが
多くなるという問題が発生する。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-266234, the toner on a two-component developer layer carried on a developing sleeve having a small diameter of 5 to 15 mm is caused to fly under an oscillating electric field so that the electrostatic force on the image carrier is reduced. In a developing device for attaching to a latent image,
A leveling member that regulates the position of the magnetic pole with respect to the developing region of the magnet included in the developer carrier and the magnitude of the magnetic field and that controls the layer thickness of the developer downstream of the magnetic pole upstream of the developing region is provided. A developing device has been proposed in which a DC bias is applied to the tip of the leveling regulating member. In this developing device, the developer on the developing sleeve is laid down on the developing sleeve by the leveling regulating member, and an alternating electric field is applied between the electrode at the tip of the leveling regulating member and the developing sleeve, It is intended to facilitate the generation of toner cloud and improve the developing ability, and there is no mention of making the toner charge amount appropriate. On the contrary, the generation of the toner cloud causes the problem that the weakly charged toner is liable to be scattered, and the toner often adheres irregularly to the image as noise.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、トナーと磁性キャリアからなる
二成分現像剤を担持し、静電潜像が形成された像担持体
と対向する現像領域に搬送する現像剤担持体と、該現像
剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制
部材とを備え、現像剤担持体にバイアスを印加して像担
持体に形成された静電潜像を現像する現像装置におい
て、現像剤の搬送方向に関して現像剤規制部材より下流
側で現像領域より上流側の現像剤担持体近傍に、現像剤
担持体に担持された現像剤に接触しないような電極を設
け、該電極と現像剤担持体とが対向する領域の少なくと
も一部において現像剤担持体に垂直方向の磁束密度が水
平方向の磁束密度より大きくなるような磁界を形成する
とともに、該電極と現像剤担持体との間に周期的に変化
する電界を形成するよう構成したことを特徴とするもの
である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image carrier having a two-component developer comprising a toner and a magnetic carrier, and having an electrostatic latent image formed thereon. An image carrier that includes a developer carrier that is conveyed to an opposite developing area, and a developer regulating member that regulates the amount of developer carried on the developer carrier; In the developing device for developing the electrostatic latent image formed on the developer carrying member, the developer is carried on the developer carrying member near the developer carrying member downstream of the developer regulating member and upstream of the developing region with respect to the developer transport direction. An electrode that does not come into contact with the developer, and a magnetic field in which the magnetic flux density in the vertical direction to the developer carrier is greater than the magnetic flux density in the horizontal direction in at least a part of the region where the electrode and the developer carrier face each other. And the electrode and It is characterized in that it has configured to form a periodically varying electric field between the image-carrying member.

【0012】請求項1の現像装置においては、電極と現
像剤担持体が対向する領域に形成される磁界により、現
像剤担持体表面にほぼ垂直方向に向き、ブラシ同士の間
隔を有した、いわゆる高く粗なった状態の磁気ブラシが
形成される。さらに、電極は該磁気ブラシと間隙を有し
て配置されている。このため、現像剤担持体上の磁気ブ
ラシ近傍には空間が形成される。ここで、磁気ブラシ中
のトナーは比較的広い帯電量布を持つものであり、弱帯
電トナーも含んでいる。このような磁気ブラシに、電極
と現像剤担持体との間に形成される周期的に変化する電
界(以下、振動電界という)が作用すると、磁気ブラシ
中の電荷を有するトナーはキャリアから離れ、再び接触
するという運動を繰り返しておこなう。磁気ブラシの周
辺にはトナーが自由に動くことのできる空間ができてい
るので、トナーの運動が効率的におこなえる。トナーは
キャリアと分離・接触を繰り返し、次第に電荷量を増加
させ、適正な帯電量を得るようになる。また磁気ブラシ
中の弱帯電トナーも僅かな電荷は有しているので、振動
電界によりキャリアから分離・接触するという運動を繰
り返しおこなうことができ、適正な帯電量を得るように
なる。適正な帯電量となったトナーは、現像領域におい
て、像担持体と現像剤担持体との間に形成された電界に
対して敏感に反応するので、現像能力が向上する。ま
た、弱帯電トナーがなくなるので、かぶりのない画像を
形成することができる。このように、本発明の現像装置
では、トナーの帯電を機械的攪拌のみに頼らず、振動電
界の作用により行っているので、機械的攪拌による現像
剤へのストレスを軽くすることができる。また、機械的
攪拌手段の構成を簡易にしたり、駆動による現像装置へ
のストレスを低減することができる。さらに、機械的攪
拌による帯電性均一化の限界をカバーできるというメリ
ットもある。
In the developing device according to the first aspect, a so-called magnetic field is formed in a region where the electrode and the developer carrier are opposed to each other. A highly rough magnetic brush is formed. Further, the electrode is disposed with a gap from the magnetic brush. Therefore, a space is formed near the magnetic brush on the developer carrier. Here, the toner in the magnetic brush has a relatively wide charge amount cloth, and includes a weakly charged toner. When a periodically changing electric field (hereinafter referred to as an oscillating electric field) formed between the electrode and the developer carrier acts on such a magnetic brush, the toner having the electric charge in the magnetic brush separates from the carrier, Repeat the motion of contact again. Since there is a space around the magnetic brush where the toner can freely move, the movement of the toner can be performed efficiently. The toner repeats separation and contact with the carrier, gradually increasing the charge amount, and obtaining an appropriate charge amount. Further, since the weakly charged toner in the magnetic brush also has a small charge, the motion of separating and contacting from the carrier by the oscillating electric field can be repeatedly performed, and an appropriate charge amount can be obtained. The toner having an appropriate amount of charge reacts sensitively to an electric field formed between the image carrier and the developer carrier in the developing area, so that the developing ability is improved. Further, since the weakly charged toner disappears, an image without fog can be formed. As described above, in the developing device of the present invention, the toner is charged by the action of the oscillating electric field without relying only on the mechanical stirring, so that the stress on the developer due to the mechanical stirring can be reduced. Further, the structure of the mechanical stirring means can be simplified, and the stress on the developing device due to driving can be reduced. In addition, there is an advantage that the limit of uniform chargeability by mechanical stirring can be covered.

【0013】また、請求項2の発明は、請求項1の現像
装置を用い、該現像装置にトナーを補給するトナー補給
部を備えた画像形成装置において、該現像装置の現像剤
のトナー濃度(現像剤中にトナーが占める質量比)を
n、トナーの質量平均半径をr、トナーの真比重をρ、
キャリアの質量平均半径をR、キャリアの真比重をΡと
するとき、(r/R)・(ρ/Ρ)・(1/n−1)が
0.25以上1.0以下の値となるようにトナー補給部
から現像装置へのトナー補給量を制御することを特徴と
するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus using the developing device of the first aspect and having a toner replenishing section for replenishing toner to the developing device. N is the mass ratio of the toner occupied in the developer, r is the mass average radius of the toner, ρ is the true specific gravity of the toner,
When the mass average radius of the carrier is R and the true specific gravity of the carrier is Ρ, (r / R) · (ρ / Ρ) · (1 / n−1) is a value of 0.25 or more and 1.0 or less. Thus, the amount of toner supplied from the toner supply unit to the developing device is controlled.

【0014】請求項2の画像形成装置においては、請求
項1の現像装置を用いるので、前述のようにして、振動
電界によりトナーは効率よく運動し、適正な帯電量を得
ることが可能であり、現像能力が高く、かぶりのない画
像を形成する画像形成装置を提供することができる。こ
の画像形成装置では、トナー濃度が比較的高く、弱帯電
トナーを含んでいる場合でも、帯電量を適正化できる。
トナーはキャリアと接触することにより帯電するため、
トナー粒子の総表面積とキャリア粒子の総表面積の関係
がトナーの帯電量を制御すると考えられる。それらの比
はh=(r/R)・(ρ/Ρ)・(1/n−1)という
式で代表される。発明者の実験では、式の値hが0.2
5〜1.0の範囲で、トナーの帯電量を所定範囲に制御
可能であることが明らかになった。そこで、現像装置へ
のトナー補給量を上記範囲とし、比較的トナー濃度が高
い現像剤を使用する。トナー濃度の高い現像剤を用いる
と、潜像担持体へのトナー供給量が増加し、現像能力を
向上させることができる。これを応用して現像スリーブ
の回転速度を従来より遅くする、または、静電潜像のダ
イナミックレンジを狭めること等ができ、ストレスの少
ない画像形成装置を構成することができる。
In the image forming apparatus according to the second aspect, since the developing device according to the first aspect is used, as described above, the toner moves efficiently by the oscillating electric field, and an appropriate charge amount can be obtained. Accordingly, it is possible to provide an image forming apparatus having a high developing ability and forming an image without fogging. In this image forming apparatus, the charge amount can be optimized even when the toner concentration is relatively high and the toner contains a weakly charged toner.
Because the toner is charged by contact with the carrier,
It is considered that the relationship between the total surface area of the toner particles and the total surface area of the carrier particles controls the charge amount of the toner. Their ratio is represented by the equation h = (r / R) · (ρ / Ρ) · (1 / n−1). In the experiment of the inventor, the value h of the equation is 0.2
It became clear that the charge amount of the toner can be controlled within a predetermined range within the range of 5 to 1.0. Therefore, the toner supply amount to the developing device is set in the above range, and a developer having a relatively high toner concentration is used. When a developer having a high toner concentration is used, the amount of toner supplied to the latent image carrier increases, and the developing ability can be improved. By applying this, the rotation speed of the developing sleeve can be made slower than before, or the dynamic range of the electrostatic latent image can be narrowed, and an image forming apparatus with less stress can be configured.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真方式のレーザープリンタ(以下、プリンタと
いう)に適用した一実施形態について説明する。図1は
本実施形態に係るプリンタのシステムブロック図であ
る。画像形成の流れを図1に基づき説明する。コンピュ
ータからの画像情報がインターフェースを介してプリン
ターに入力される。画像情報はビットマップイメージに
変換された後、LD駆動部に転送され、レーザー光Lを
画素単位で点滅させる。レーザー光Lはトナー像形成部
の像担持体に照射され、静電潜像が形成される。そして
後述するトナー像形成部にてトナー像が形成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic laser printer (hereinafter referred to as a printer) as an image forming apparatus will be described below. FIG. 1 is a system block diagram of the printer according to the present embodiment. The flow of image formation will be described with reference to FIG. Image information from the computer is input to the printer via the interface. After the image information is converted into a bitmap image, the image information is transferred to the LD driving unit, and the laser light L is turned on and off in pixel units. The laser beam L is applied to the image carrier of the toner image forming unit, and an electrostatic latent image is formed. Then, a toner image is formed in a toner image forming unit described later.

【0016】図2はプリンタのトナー像形成部の概略構
成図である。トナー像形成部は、潜像担持体としてのド
ラム状の有機感光体(OPC)1の周りに、帯電装置と
しての帯電ローラ2と、レーザ光Lを照射する露光装置
3と、トナーを供給することによって感光体1上の静電
潜像をトナー像化する現像装置4と、感光体1表面上の
トナー像を転写紙P上に転写する転写装置としての転写
ローラ5と、感光体1表面から残留トナーを除去するク
リーニング装置6とが配設されている。また、転写紙P
を給紙するための給紙装置7と、転写紙P上に転写され
たトナー像を定着するための定着装置8とを備えてい
る。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a toner image forming unit of the printer. The toner image forming section supplies a toner around a drum-shaped organic photoconductor (OPC) 1 as a latent image carrier, a charging roller 2 as a charging device, an exposure device 3 for irradiating a laser beam L, and toner. A developing device 4 for converting the electrostatic latent image on the photoconductor 1 into a toner image, a transfer roller 5 as a transfer device for transferring the toner image on the surface of the photoconductor 1 onto the transfer paper P, and a surface of the photoconductor 1 And a cleaning device 6 for removing the residual toner from the cleaning device. Also, the transfer paper P
And a fixing device 8 for fixing the toner image transferred onto the transfer paper P.

【0017】図3は、上記現像装置4の概略構成図であ
る。現像装置は、トナーと磁性キャリアとからなる二成
分現像剤を担持する現像剤担持体としての現像スリーブ
21及び該現像スリーブ21に内包される固定磁石22
と、現像スリーブ21上の現像剤量を規制する現像剤量
規制部材としてのドクターブレード23と、現像剤を貯
留するための現像剤貯留部24と、現像剤貯留部24の
現像剤を互いに逆方向に攪拌しながら移動させる2本の
撹拌部材25とを備えている。現像スリーブ21は非磁
性の導電性部材で構成される円筒状の部材であり、電源
27から現像バイアスが印加されるようになっている。
また、感光体1に対向している現像スリーブ21の内部
には、対向する領域の少なくとも一部において現像スリ
ーブ21に垂直方向の磁束密度が水平方向の磁束密度よ
り大きくなるような磁界を形成するための磁極が設けら
れている。
FIG. 3 is a schematic structural view of the developing device 4. The developing device includes a developing sleeve 21 as a developer carrying member for carrying a two-component developer including a toner and a magnetic carrier, and a fixed magnet 22 included in the developing sleeve 21.
And a doctor blade 23 as a developer amount regulating member for regulating the amount of the developer on the developing sleeve 21, a developer storing section 24 for storing the developer, and a developer in the developer storing section 24, And two stirring members 25 that move while stirring in the directions. The developing sleeve 21 is a cylindrical member made of a non-magnetic conductive member, and a developing bias is applied from a power source 27.
Further, a magnetic field is formed in the developing sleeve 21 facing the photoreceptor 1 such that the magnetic flux density in the vertical direction to the developing sleeve 21 is larger than the magnetic flux density in the horizontal direction in at least a part of the facing area. Magnetic poles are provided.

【0018】つぎに、複写機の画像形成動作について説
明する。図2において、感光体1は矢印a方向に回転し
ながら帯電ローラ2からの電荷により一様に帯電した
後、露光装置3からのレーザ光Lを照射され、静電潜像
を形成する。この静電潜像は、現像装置4により現像さ
れ、顕像としてのトナー像が形成される。現像装置4に
より現像されたトナー像は、給紙装置7により感光体1
表面に搬送された転写紙Pに、転写ローラ5によって転
写される。トナー像が転写された転写紙Pは、感光体1
から分離され、定着装置8で定着処理がなされた後に機
外に排紙される。一方、転写後の感光体1は、クリーニ
ング装置6よって未転写トナーが回収除去される。ここ
で、露光後の感光体1の表面電位は光照射部が−100
v、非露光部が−800v程度になっていて、光照射部
にトナーが付着するような現像(反転現像)が行なわれ
る。
Next, the image forming operation of the copying machine will be described. In FIG. 2, the photosensitive member 1 is uniformly charged by the charge from the charging roller 2 while rotating in the direction of the arrow a, and then is irradiated with the laser beam L from the exposure device 3 to form an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is developed by the developing device 4 to form a toner image as a visible image. The toner image developed by the developing device 4 is supplied to the photosensitive member 1 by a paper feeding device 7.
The image is transferred by the transfer roller 5 onto the transfer sheet P conveyed to the front surface. The transfer paper P on which the toner image has been transferred is the photosensitive member 1
The sheet is separated from the sheet, and is discharged outside the apparatus after the fixing process is performed by the fixing device 8. On the other hand, the untransferred toner is collected and removed from the photoconductor 1 after the transfer by the cleaning device 6. Here, the surface potential of the photoreceptor 1 after exposure is -100
v, the non-exposed portion is about -800 v, and development (reversal development) is performed so that toner adheres to the light irradiation portion.

【0019】つぎに、現像装置4の現像動作について説
明する。図3において、現像スリーブ21表面には、内
部の固定磁石22が形成する磁界によって現像剤がブラ
シ状(以下、磁気ブラシという)に担持される。現像ス
リーブ21上の磁気ブラシは、途中ドクターブレード2
3により量を規制されたのち、現像スリーブ21の矢印
b方向の回転により、感光体1と対向する現像領域まで
搬送される。
Next, the developing operation of the developing device 4 will be described. In FIG. 3, the developer is carried in a brush shape (hereinafter, referred to as a magnetic brush) on the surface of the developing sleeve 21 by a magnetic field formed by an internal fixed magnet 22. The magnetic brush on the developing sleeve 21 is
After the amount is regulated by 3, the developing sleeve 21 is conveyed to the developing area facing the photoreceptor 1 by rotating the developing sleeve 21 in the direction of the arrow b.

【0020】そして、この現像装置4では、現像スリー
ブ21の回転方向に対してドクターブレード23の下流
側で、かつ、現像領域の上流側に電極部材26が設けら
れている。電極部材26は、金属などの導電性材料から
なり、現像スリーブ21と同じ軸を有する円筒の一部と
なっていて、現像スリーブ21に対して一定の面積で対
向している。電極部材26は現像スリーブ21とは一定
の距離を有し、また現像スリーブ21上の磁気ブラシに
接触しないように間隙を有して配置されている。電極部
材26に対向している現像スリーブ21の内部には、対
向する領域の少なくとも一部において現像スリーブ21
に垂直方向の磁束密度が水平方向の磁束密度より大きく
なるような磁界を形成するための磁極が設けられてい
る。また、電極部材26と現像スリーブ21との間に振
動電界を生じさせるために、電極部材26に一定あるい
は周期的に変化する電圧を印加する電源28が接続され
ている。
In the developing device 4, an electrode member 26 is provided on the downstream side of the doctor blade 23 in the rotation direction of the developing sleeve 21 and on the upstream side of the developing area. The electrode member 26 is made of a conductive material such as a metal, is a part of a cylinder having the same axis as the developing sleeve 21, and faces the developing sleeve 21 with a certain area. The electrode member 26 has a certain distance from the developing sleeve 21 and is arranged with a gap so as not to contact the magnetic brush on the developing sleeve 21. Inside the developing sleeve 21 facing the electrode member 26, the developing sleeve 21
Are provided with magnetic poles for generating a magnetic field such that the magnetic flux density in the vertical direction is larger than the magnetic flux density in the horizontal direction. Further, a power supply 28 for applying a constant or periodically changing voltage to the electrode member 26 is connected to generate an oscillating electric field between the electrode member 26 and the developing sleeve 21.

【0021】電極部材26に対向している領域の磁界に
より、現像スリーブ面にほぼ垂直方向に向き、ブラシ同
士の間隔を有する、いわゆる高く粗の状態の磁気ブラシ
が形成される。さらに、電極部材26はこの磁気ブラシ
と間隙を有して配置されている。このため、磁気ブラシ
の周辺には空間が形成される。ここで、磁気ブラシ中の
トナーは帯電しているが、帯電量の分布が比較的広く、
弱帯電トナーも含んでいる。このような磁気ブラシに電
極部材26と現像スリーブ21との間に形成される振動
電界が作用すると、磁気ブラシは現像スリーブ面にほぼ
垂直な力を受け、磁気ブラシ中の帯電したトナーがキャ
リアより分離し、再びキャリアに接触するという運動を
繰り返しおこなう。ここで、磁気ブラシの周辺にはトナ
ーが自由に動くことのできる空間ができているので、振
動電界によるトナーの運動が効率的におこなえる。トナ
ーはキャリアと分離・接触を繰り返し、次第に電荷量が
増加させ、適正な帯電量を得るようになる。また、磁気
ブラシ中の弱帯電トナーも僅かな電荷は有しているの
で、振動電界によりキャリアから分離・接触するという
運動を繰り返しおこなうことができ、適正な帯電量を得
るようになる。
By the magnetic field in the region facing the electrode member 26, a so-called high and coarse magnetic brush is formed, which is substantially perpendicular to the surface of the developing sleeve and has an interval between the brushes. Further, the electrode member 26 is arranged with a gap from the magnetic brush. Therefore, a space is formed around the magnetic brush. Here, the toner in the magnetic brush is charged, but the distribution of the charge amount is relatively wide,
It also contains weakly charged toner. When an oscillating electric field formed between the electrode member 26 and the developing sleeve 21 acts on such a magnetic brush, the magnetic brush receives a force substantially perpendicular to the surface of the developing sleeve, and the charged toner in the magnetic brush is discharged from the carrier. The movement of separating and contacting the carrier again is repeatedly performed. Here, since there is a space around the magnetic brush where the toner can freely move, the movement of the toner by the oscillating electric field can be efficiently performed. The toner repeats separation and contact with the carrier, gradually increasing the charge amount, and obtaining an appropriate charge amount. Further, since the weakly charged toner in the magnetic brush also has a small charge, the motion of separating and contacting from the carrier by the oscillating electric field can be repeated, and an appropriate charge amount can be obtained.

【0022】このような過程で適正に帯電したトナーを
含む現像剤が現像領域に搬送されると、現像スリーブ2
1内部の垂直方向の磁束密度が水平方向の磁束密度より
大きくなるような磁界を形成する磁極により、磁気ブラ
シが対向する感光体1表面に接触するように形成され
る。そして、電源27から現像スリーブ21に印加され
た現像バイアスにより現像スリーブ21と感光体1の静
電潜像との間で形成された電界によって、トナーが感光
体1上に移動する。ここで、適正に帯電したトナーは、
上記電界に対して敏感に反応するので、現像能力が高ま
る。さらに、弱帯電トナーがないので、非画像部への付
着が低減され、解像力も向上する。また、現像領域にお
いて形成される磁界により、感光体1へのキャリア付着
やキャリア飛散を防止する。現像によりトナーが消費さ
れると、それに相当する量のトナーが図示しないトナー
補給部から現像剤貯留部24に補給される。補給された
トナーは撹拌部材25により現像剤貯留部24内の現像
剤と混合される。2本の撹拌部材によって攪拌搬送され
た現像剤は現像スリーブ21近傍に達したとき、内部磁
石22の作用で現像スリーブ21に汲み上げられる。
In this process, when the developer containing properly charged toner is transported to the developing area, the developing sleeve 2
The magnetic brush is formed so that the magnetic brush contacts the surface of the photoconductor 1 facing the surface of the photoreceptor 1 by a magnetic pole that forms a magnetic field such that the magnetic flux density in the vertical direction inside the photoconductor 1 is larger than the magnetic flux density in the horizontal direction. Then, the toner moves onto the photoconductor 1 by an electric field formed between the development sleeve 21 and the electrostatic latent image on the photoconductor 1 by the developing bias applied to the developing sleeve 21 from the power supply 27. Here, the properly charged toner is
Since it reacts sensitively to the electric field, the developing ability is enhanced. Furthermore, since there is no weakly charged toner, adhesion to non-image areas is reduced, and the resolution is improved. In addition, the magnetic field formed in the developing area prevents the carrier from adhering to the photoreceptor 1 and scattering of the carrier. When the toner is consumed by the development, a corresponding amount of the toner is supplied to the developer storage unit 24 from a toner supply unit (not shown). The supplied toner is mixed with the developer in the developer storage section 24 by the stirring member 25. When the developer agitated and transported by the two agitating members reaches the vicinity of the developing sleeve 21, it is pumped up to the developing sleeve 21 by the action of the internal magnet 22.

【0023】ここで、現像スリーブ21内に設置される
固定磁石22を各種試作し、電極部材26と対向する現
像スリーブ21面での磁束密度を測定するとともに、現
像スリーブ21に印加する現像バイアスおよび電極部材
26に印加するバイアスを変化させた条件で実験をおこ
ない、現像領域に搬送されたトナーの帯電量と画像品質
について検討した。
Here, various types of fixed magnets 22 installed in the developing sleeve 21 are manufactured, the magnetic flux density on the surface of the developing sleeve 21 opposed to the electrode member 26 is measured, and the developing bias applied to the developing sleeve 21 is adjusted. An experiment was performed under the condition that the bias applied to the electrode member 26 was changed, and the charge amount of the toner conveyed to the developing area and the image quality were examined.

【0024】現像剤は、最大磁化が60emu/gで粒径5
0μmのフェライト粒子を芯材とし、その表面をシリコ
ーン樹脂でコートしたキャリアと、質量平均粒径が7.
5μmでカーボンブラックで着色されている熱可塑性樹
脂を主成分とするトナーとを、トナー濃度5wt%(質
量比でキャリア:トナーが95:5)で混合したものを
用いた。
The developer has a maximum magnetization of 60 emu / g and a particle size of 5
A carrier whose core material is 0 μm ferrite particles and whose surface is coated with a silicone resin;
A mixture of a toner mainly composed of a thermoplastic resin colored with carbon black at 5 μm at a toner concentration of 5% by weight (carrier: toner at a mass ratio of 95: 5) was used.

【0025】実験条件を表1、表2、表3、および表4
に示す。
The experimental conditions are shown in Tables 1, 2, 3 and 4.
Shown in

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【表3】 [Table 3]

【表4】 [Table 4]

【0026】まず、表1の実験No.1、No.2、N
o.3について説明する。実験No.1、No.2、N
o.3では、電極部材26の対向する領域における現像
スリーブ21内の固定磁石22は、現像スリーブ21表
面に対して垂直に設けられており、垂直成分の磁束密度
が最大値を示す箇所では水平方向の磁束密度は0とな
る。この条件下では、電極部材26と1.0mmの間隙
を有して対向する現像スリーブ21面に垂直に0.8m
m〜0.9mm程度の高さの磁気ブラシが間隔を有して
形成される。このように、電極部材26との対向領域に
おいて、磁気ブラシは電極部材26に非接触で、かつ、
高く粗の状態であり、磁気ブラシ周辺にはトナーが運動
できる空間を有している。
First, in Experiment No. 1 of Table 1, 1, No. 2, N
o. 3 will be described. Experiment No. 1, No. 2, N
o. In FIG. 3, the fixed magnet 22 in the developing sleeve 21 in a region opposed to the electrode member 26 is provided perpendicular to the surface of the developing sleeve 21, and in a portion where the magnetic flux density of the vertical component shows the maximum value, The magnetic flux density becomes zero. Under this condition, 0.8 m perpendicular to the surface of the developing sleeve 21 opposed to the electrode member 26 with a 1.0 mm gap.
Magnetic brushes having a height of about m to 0.9 mm are formed at intervals. As described above, in the region facing the electrode member 26, the magnetic brush is not in contact with the electrode member 26, and
It is high and rough, and has a space around the magnetic brush where toner can move.

【0027】そして、現像スリーブ21にACバイアス
を、電極部材26にDCバイアスを印加することによ
り、両者の間で振動電界を形成する。磁気ブラシは振動
電界の作用を受け、トナーがキャリアから分離して振動
する。トナーはキャリアと分離・接触を繰り返し、次第
に電荷量を増加させ、適正な帯電量を得るようになる。
ほとんど帯電していない弱帯電トナーといわれるもので
も、僅かな電荷を有しているので、振動電界の作用を受
けて運動を始め、次第に適正な帯電量を得る。トナーの
運動は、磁気ブラシ周辺にトナーが運動するための充分
な空間が形成されているので、効率よくおこなわれる。
By applying an AC bias to the developing sleeve 21 and a DC bias to the electrode member 26, an oscillating electric field is formed between the two. The magnetic brush receives the action of the oscillating electric field, and the toner separates from the carrier and vibrates. The toner repeats separation and contact with the carrier, gradually increasing the charge amount, and obtaining an appropriate charge amount.
Even a weakly charged toner, which is almost uncharged, has a small charge, so that it starts to move under the action of an oscillating electric field and gradually obtains an appropriate charge amount. The movement of the toner is performed efficiently since a sufficient space for the movement of the toner is formed around the magnetic brush.

【0028】また、このようなトナーの運動は、キャリ
アが振動電界によって動かないときに最も効果が生じ
る。キャリアが振動電界によって運動する条件では、ト
ナーとキャリアが分離せずに一体となって運動してしま
い、トナーの帯電量は増加しにくい。トナーとキャリア
が分離し、トナーのみが振動するには、振動電界の大き
さとともに周波数、および、時間変化の速さが所定値以
上であることが必要である。
Further, such a movement of the toner is most effective when the carrier does not move due to the oscillating electric field. Under the condition that the carrier moves by the oscillating electric field, the toner and the carrier move together without separating, and the charge amount of the toner hardly increases. In order for the toner and the carrier to separate and only the toner to vibrate, it is necessary that the frequency and the time-varying speed as well as the magnitude of the oscillating electric field are equal to or more than predetermined values.

【0029】図4は現像スリーブ21に印加する現像バ
イアスの波形を示したものである。横軸は時間、縦軸は
トナーが感光体1に向かう力を受ける方向を上側にとっ
た電圧値である。図4において、トナーが感光体1に向
かう最大の力を受けるときの電圧値をV1、トナーが現
像スリーブ21に向かう最大の力を受けるときの電圧値
をV0とし、V1が持続する時間をt1、周期をt2とす
る。電圧値の積分平均Vaは通常のDCバイアスと同じ
く−500〜−700v程度に設定される。ただし、V
a=V0+(V1−V0)t1/t2である。ここで、t1/
t2をデューティと呼ぶ。 ACバイアス周波数を5kH
zとすると、キャリアの振動はみられなかった。また、
図4で示す時間t1が100μsec以下であることが
望ましい。実験No.1、No.2、No.3いずれの
バイアス条件においても、トナーの運動は効率よくおこ
なわれ、適正な帯電量を有するようになった。
FIG. 4 shows the waveform of the developing bias applied to the developing sleeve 21. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents a voltage value with the direction in which the toner receives a force toward the photoconductor 1 taken upward. In FIG. 4, the voltage value when the toner receives the maximum force toward the photoconductor 1 is V1, the voltage value when the toner receives the maximum force toward the developing sleeve 21 is V0, and the time when V1 lasts is t1. , And the period is t2. The integrated average Va of the voltage value is set to about -500 to -700 V, similarly to a normal DC bias. Where V
a = V0 + (V1-V0) t1 / t2. Where t1 /
t2 is called a duty. AC bias frequency 5kHz
When z was set, no vibration of the carrier was observed. Also,
It is desirable that the time t1 shown in FIG. 4 be 100 μsec or less. Experiment No. 1, No. 2, No. Under any of the three bias conditions, the movement of the toner was efficiently performed, and the toner had an appropriate charge amount.

【0030】また、このようなトナーの運動をおこなう
とき、トナーはキャリアだけではなく、電極部材26に
衝突する可能性がある。このため、電極部材26の表面
にキャリア表面のコート材料と実質的に同等な材料で被
覆することで、接触帯電を行なうようにすることも有効
である。
Further, when such a movement of the toner is performed, the toner may collide not only with the carrier but also with the electrode member 26. For this reason, it is also effective to perform contact charging by coating the surface of the electrode member 26 with a material substantially equivalent to the coating material on the carrier surface.

【0031】上記運動により適正な帯電量となったトナ
ーを含む現像剤は、現像スリーブ21の矢印b方向の回
転により現像領域に至る。適正に帯電したトナーは、静
電潜像と現像バイアスで形成される電界に対して敏感に
反応するので、現像能力が高まる。また、弱帯電トナー
がないので、非画像部への付着が低減され、解像力も向
上する。
The developer containing the toner having the proper charge amount by the above movement reaches the developing area by rotating the developing sleeve 21 in the direction of arrow b. A properly charged toner sensitively reacts to an electric field formed by an electrostatic latent image and a developing bias, so that developing ability is enhanced. In addition, since there is no weakly charged toner, adhesion to non-image areas is reduced, and the resolving power is improved.

【0032】さらに、これらの条件ではACバイアスの
波形が図4で示すような非対称矩形波であり、現像能力
や解像力がさらに向上する。これは、強い電界が短時間
ずつ繰り返しトナーに作用するため、トナーの動きが活
発になり、さらにトナーと逆極性に帯電しているキャリ
アを感光体1に移動させるような力がほとんど作用しな
いためと考えられる。
Further, under these conditions, the waveform of the AC bias is an asymmetric rectangular wave as shown in FIG. 4, and the developing ability and the resolving power are further improved. This is because a strong electric field acts on the toner repeatedly for a short time, so that the movement of the toner becomes active, and further, a force for moving the carrier charged to the opposite polarity to the toner to the photoconductor 1 hardly acts. it is conceivable that.

【0033】次に、表2の実験No.4、No.5、N
o.6について説明する。実験No.4、No.5、N
o.6では、現像スリーブ21内に設置される磁石は、
前述の実験No.1と同じものである。実験No.1と
同様、電極部材26と対向する現像スリーブ21上の磁
気ブラシの周辺にはトナーが運動できる空間が形成され
る。
Next, the experiment Nos. 4, no. 5, N
o. 6 will be described. Experiment No. 4, no. 5, N
o. In 6, the magnet installed in the developing sleeve 21 is:
The experiment No. Same as 1. Experiment No. Similarly to 1, a space is formed around the magnetic brush on the developing sleeve 21 facing the electrode member 26 so that the toner can move.

【0034】そして、現像スリーブ21にDCバイアス
を、電極部材26にACバイアスを印加することによ
り、両者の間で振動電界を形成する。磁気ブラシに振動
電界が作用すると、トナーはキャリアと分離・接触を繰
り返し、次第に電荷量が増加させ、適正な帯電量を得る
ようになる。 電極部材26に印加するACバイアスの
波形は図4で示すような非対称矩形波であれば、実験N
o.4、No.5、No.6いずれの条件においても、
トナーの運動は効率よくおこなわれ、トナーは適正な帯
電量を有するようになった。そして、適当な帯電量を有
したトナーを含む現像剤は現像スリーブ21の回転によ
り現像領域に至り、静電潜像に応じて感光体1上にトナ
ーを供給する。ここで、適当な帯電量を有したトナー
は、静電潜像と現像スリーブ21に印加されたDCバイ
アスで形成される電界に対して敏感に反応するので、現
像能力が高まる。さらに、弱帯電トナーがないので、非
画像部への付着が低減され、解像力も向上する。
By applying a DC bias to the developing sleeve 21 and an AC bias to the electrode member 26, an oscillating electric field is formed between the two. When an oscillating electric field acts on the magnetic brush, the toner repeats separation and contact with the carrier, gradually increasing the charge amount, and obtaining an appropriate charge amount. If the waveform of the AC bias applied to the electrode member 26 is an asymmetric rectangular wave as shown in FIG.
o. 4, no. 5, no. 6 Under any of the conditions,
The movement of the toner was performed efficiently, and the toner came to have an appropriate charge amount. Then, the developer containing the toner having an appropriate charge amount reaches the developing area by the rotation of the developing sleeve 21 and supplies the toner onto the photoconductor 1 according to the electrostatic latent image. Here, the toner having an appropriate amount of charge reacts sensitively to the electrostatic latent image and the electric field formed by the DC bias applied to the developing sleeve 21, so that the developing ability is enhanced. Furthermore, since there is no weakly charged toner, adhesion to non-image areas is reduced, and the resolution is improved.

【0035】次に、表3の実験No.7、No.8につ
いて説明する。実験No.7、No.8では、現像スリ
ーブ21内に設置される磁石22を交換し、磁束密度の
垂直成分を変えた。この条件下でも、電極部材26と対
向する現像スリーブ21上の磁気ブラシの周辺にはトナ
ーが運動できる空間が形成される。
Next, in Experiment 3 of Table 3, 7, no. 8 will be described. Experiment No. 7, no. In No. 8, the magnet 22 provided in the developing sleeve 21 was replaced to change the vertical component of the magnetic flux density. Even under this condition, a space where the toner can move is formed around the magnetic brush on the developing sleeve 21 facing the electrode member 26.

【0036】そして、現像スリーブ21にDCバイアス
を、電極部材26にACバイアスを印加することによ
り、両者の間で振動電界を形成する。磁気ブラシに振動
電界が作用すると、トナーはキャリアと分離・接触を繰
り返し、次第に電荷量を増加し、適正な帯電量を得るよ
うになる。実験No.7、No.8いずれの条件におい
ても、トナーの運動は効率よくおこなわれ、トナーは適
正な帯電量を有するようになった。このため、現像領域
において現像能力が高まり、さらに、背景部への付着が
低減され、解像力も向上した。
By applying a DC bias to the developing sleeve 21 and an AC bias to the electrode member 26, an oscillating electric field is formed between the two. When an oscillating electric field acts on the magnetic brush, the toner repeats separation and contact with the carrier, gradually increasing the charge amount, and obtaining an appropriate charge amount. Experiment No. 7, no. Under any of the eight conditions, the movement of the toner was efficiently performed, and the toner had an appropriate charge amount. For this reason, the developing capacity was increased in the developing area, the adhesion to the background portion was reduced, and the resolution was improved.

【0037】次に、表3の実験No.9について説明す
る。実験No.9では、磁束密度が最大となるときのベ
クトルの向きがスリーブ面と垂直にならないよう磁石を
傾けて設置したものである。この条件下でも、電極部材
26と対向する現像スリーブ21上の磁気ブラシの周辺
にはトナーが運動できる空間が形成され、上述の実験N
o.7、No.8と同様の結果が得られた。
Next, in Experiment 3 of Table 3, 9 will be described. Experiment No. In No. 9, the magnet is installed so as to be inclined so that the direction of the vector when the magnetic flux density becomes maximum is not perpendicular to the sleeve surface. Even under this condition, a space where the toner can move around the magnetic brush on the developing sleeve 21 facing the electrode member 26 is formed.
o. 7, no. The same results as in Example 8 were obtained.

【0038】次に、表4の実験No.10、No.1
1、No.12について説明する。実験No.10、N
o.11、No.12の現像スリーブ21内に設置され
る磁石は、前述の実験No.1、No.2と同じもので
ある。電極・現像スリーブ間距離と感光体・現像スリー
ブ間距離(現像ギャップ)を変えたものである。実験N
o.10、No.11では、実験No.1に比べ、電極
・現像スリーブ間距離を狭くしたものである。また、ド
クターブレード23と現像スリーブ21の間隙を調整
し、電極部材26と0.8mmの間隙を有して対向する
現像スリーブ21表面に垂直に0.8mm以下の高さの
磁気ブラシを形成する。電極部材26との対向領域にお
いて、磁気ブラシは電極部材26に非接触で、かつ、高
く粗の状態であり、磁気ブラシ周辺にはトナーが運動で
きる空間が形成される。
Next, the experiment Nos. 10, No. 1
1, No. 12 will be described. Experiment No. 10, N
o. 11, No. The magnet installed in the developing sleeve 21 of the experiment No. 1, No. Same as 2. The distance between the electrode and the developing sleeve and the distance between the photoconductor and the developing sleeve (developing gap) are changed. Experiment N
o. 10, No. In Experiment No. 11, The distance between the electrode and the developing sleeve is narrower than that of No. 1. Further, the gap between the doctor blade 23 and the developing sleeve 21 is adjusted to form a magnetic brush having a height of 0.8 mm or less perpendicular to the surface of the developing sleeve 21 facing the electrode member 26 with a gap of 0.8 mm. . In a region facing the electrode member 26, the magnetic brush is not in contact with the electrode member 26 and is in a high and rough state, and a space around the magnetic brush where toner can move is formed.

【0039】そして、現像スリーブ21にACバイアス
を、電極部材26にDCバイアスを印加して、磁気ブラ
シに振動電界を作用させたところ、上述の実験No.1
と同様の結果が得られた。比較例として、ドクターブレ
ード23と現像スリーブ21の間隙を調整し、現像スリ
ーブ21面に電極部材26と接触するような磁気ブラシ
を形成した。そして、同様のバイアスを印加して、磁気
ブラシに振動電界を作用させたところ、電極部材26へ
のトナーの付着がおこった。さらに、長期間の動作によ
り、電極部材26にトナーが固着し、現像スリーブ21
により搬送される現像剤が不均一となり、むらのある画
像を形成した。
When an AC bias was applied to the developing sleeve 21 and a DC bias was applied to the electrode member 26 to apply an oscillating electric field to the magnetic brush. 1
The same result was obtained. As a comparative example, the gap between the doctor blade 23 and the developing sleeve 21 was adjusted, and a magnetic brush was formed on the surface of the developing sleeve 21 so as to be in contact with the electrode member 26. When the same bias was applied and an oscillating electric field was applied to the magnetic brush, toner adhered to the electrode member 26. Further, the toner adheres to the electrode member 26 by the long-term operation, and the developing sleeve 21
, The developer conveyed was uneven, and an uneven image was formed.

【0040】また、実験No.12では、実験No.2
に比べ、電極・現像スリーブ間距離を広くしたものであ
る。電極部材26との対向領域において、磁気ブラシは
電極部材26に非接触で、かつ、高く粗の状態であり、
磁気ブラシ周辺にはトナーが運動できる空間が形成され
る。そして、磁気ブラシに振動電界を作用させたとこ
ろ、上述の実験No.2と同様の結果が得られた。
Experiment No. In Experiment 12, 2
The distance between the electrode and the developing sleeve is wider than that of the first embodiment. In a region opposed to the electrode member 26, the magnetic brush is not in contact with the electrode member 26, and is in a high and rough state.
A space around which the toner can move is formed around the magnetic brush. Then, when an oscillating electric field was applied to the magnetic brush, the above experiment No. The same result as in Example 2 was obtained.

【0041】以上、上記実験例では、ACバイアスの波
形として、図4にしめす非対称矩形波を使用した例のみ
を示したが、これに限らずデューティ50%の矩形波や
正弦波などでも、帯電量の適正化が行われ、現像能力が
向上するとともに、背景部への付着が低減され、解像力
も向上した。
As described above, in the above experimental example, only an example in which an asymmetric rectangular wave shown in FIG. 4 is used as the AC bias waveform is shown. The amount was adjusted, developing ability was improved, adhesion to the background was reduced, and resolution was improved.

【0042】また、上記実施形態では、現像領域で現像
スリーブ21上の磁気ブラシが感光体1に接触しながら
トナーを供給する接触現像の例で説明したが、非接触現
像においても、同様の効果がみられる。
Further, in the above-described embodiment, the example of the contact development in which the magnetic brush on the developing sleeve 21 supplies the toner while contacting the photosensitive member 1 in the development area has been described. Is seen.

【0043】次に、現像装置4の電極部材26の形状の
変形例について図5に基づき説明する。この現像装置4
では、電極部材26が現像スリーブ21の回転による現
像剤の搬送方向の下流側で現像スリーブ21との間隙が
広くなるよう配置される。電極部材26は平面であって
も曲面であってもよい。この現像装置4では、現像スリ
ーブ21の内部磁石22により現像剤貯留部24から汲
み上げられた現像剤は、ドクターブレード23によって
量を規制された後、電極部材26との対向部に至る。電
極部材26に対向している現像スリーブ21の内部に
は、現像スリーブ21に垂直方向の磁束密度が水平方向
の磁束密度より大きくなるような磁界を形成するための
磁極が設けられている。この磁界により、スリーブ表面
に高く粗の状態の磁気ブラシが形成される。 (以下、余白)
Next, a modification of the shape of the electrode member 26 of the developing device 4 will be described with reference to FIG. This developing device 4
In the embodiment, the electrode member 26 is arranged so that the gap between the electrode member 26 and the developing sleeve 21 is increased on the downstream side in the developer conveyance direction due to the rotation of the developing sleeve 21. The electrode member 26 may be flat or curved. In the developing device 4, the amount of the developer pumped up from the developer storing section 24 by the internal magnet 22 of the developing sleeve 21 is regulated by the doctor blade 23, and then reaches the portion facing the electrode member 26. Inside the developing sleeve 21 facing the electrode member 26, a magnetic pole for forming a magnetic field such that the magnetic flux density in the vertical direction of the developing sleeve 21 is larger than the magnetic flux density in the horizontal direction is provided. This magnetic field forms a high and coarse magnetic brush on the sleeve surface. (Hereinafter, margin)

【0044】この磁気ブラシ中のトナーは、現像スリー
ブ21と電極部材26との間に形成される振動電界の作
用を受け、キャリアからの分離・接触する運動を始め
る。このとき、電極部材26が対向する領域の現像剤の
搬送方向上流側では電界が強く、下流になるにつれて電
界が弱くなる。また現像スリーブ21と電極部材26と
の間に形成される電界は湾曲する。図6は、トナー(負
帯電)が電極部材26に向かう力をうけるときの電界を
示したものである。このような電界をうけたトナーの動
きについて、図7(a)、(b)に基づき説明する。図
7(a)は正帯電したトナーtが現像スリーブ21に向
かう側の力を受けるときの電界Eを示したものである。
Eは現像スリーブ面に平行な成分E1と垂直な成分E2
に分解される。Eの軌跡は下流側の凸なので、E1は常
に下流側を向く。このため、電極部材26の点A近傍か
ら出発したトナーtは現像スリーブ21の点B近傍より
下流側に移動しようとする。また、図7(b)にしめす
ように、正帯電したトナーtが電極部材26に向かう側
の力を受けるとき、電界E´は現像スリーブ面に平行な
成分E´1と垂直な成分E´2とに分解され、E´1は常
に下流側を向く。このため、現像スリーブ21近傍から
出発したトナーtは電極部材26近傍の下流側に移動し
ようとする。ここでは、都合上正帯電トナーで説明した
が、負帯電トナーでも、Eを逆向きに考えれば、同様の
結果となる。このように、湾曲した電界の中におかれた
トナーには下流側に移動させる力が作用する。トナーの
電荷量が小さい場合はその移動速度は小さいが、大きく
なると移動速度がおおきくなる。すなわち、現像スリー
ブ21と電極部材26とに挟まれた領域では、帯電量が
小さいトナーは通過に長い時間がかかってキャリアとの
接触回数が多くなり、帯電量が上昇しやすい。また、所
定の帯電量を有するトナーは短い時間で通過するので、
帯電量の上昇は小さい。この結果、弱帯電トナーが少な
くなるとともに、個々のトナーの帯電量が同程度にな
る。このため、静電潜像に対する応答性のばらつきが小
さくなって、シャープネスや解像力が高くなる。
The toner in the magnetic brush receives the action of an oscillating electric field formed between the developing sleeve 21 and the electrode member 26, and starts to separate and contact the carrier. At this time, the electric field is strong on the upstream side in the developer conveyance direction in the region where the electrode member 26 faces, and the electric field becomes weaker on the downstream side. The electric field formed between the developing sleeve 21 and the electrode member 26 is curved. FIG. 6 shows an electric field when the toner (negatively charged) receives a force toward the electrode member 26. The movement of the toner subjected to such an electric field will be described with reference to FIGS. FIG. 7A shows the electric field E when the positively charged toner t receives a force toward the developing sleeve 21.
E is decomposed into a component E 1 parallel to the vertical component E 2 to the developing sleeve surface. Since the locus of E is convex on the downstream side, E 1 is always directed to the downstream side. For this reason, the toner t starting near the point A of the electrode member 26 tends to move downstream from the vicinity of the point B of the developing sleeve 21. Further, as show in FIG. 7 (b), when the positively charged toner t is subjected to a side force toward the electrode member 26, the electric field E'the component parallel to the developing sleeve surface E'1 perpendicular component E' is decomposed into two and, E'1 always faces the downstream side. For this reason, the toner t starting from the vicinity of the developing sleeve 21 tends to move to the downstream side near the electrode member 26. Although the positively charged toner has been described here for convenience, the same result can be obtained with a negatively charged toner if E is considered in the opposite direction. As described above, a force for moving the toner placed downstream in the curved electric field acts. When the charge amount of the toner is small, the moving speed is low, but when the charge amount is large, the moving speed becomes large. That is, in a region sandwiched between the developing sleeve 21 and the electrode member 26, the toner having a small charge amount takes a long time to pass, the number of times of contact with the carrier increases, and the charge amount tends to increase. Further, since the toner having a predetermined charge amount passes in a short time,
The increase in charge amount is small. As a result, the amount of weakly charged toner decreases, and the charge amounts of the individual toners become substantially the same. Therefore, the variability of the response to the electrostatic latent image is reduced, and the sharpness and the resolving power are increased.

【0045】つぎに、本実施形態のプリンターの現像装
置4において消費されたトナーを補給するトナー補給に
ついて説明する。従来の現像装置では、現像装置4内に
大量にトナーを供給すると弱帯電トナーが増加し、かぶ
り等の画像品質の低下をひきおこす。このため、現像装
置の現像剤トナー濃度は一定の範囲になるよう、トナー
供給量を制御していた。しかしながら、本発明の現像装
置では、トナー濃度が比較的広い範囲でも、上述のよう
にトナーは適正な帯電量にすることが可能である。トナ
ーはキャリアと接触することにより帯電するため、トナ
ー粒子の総表面積とキャリア粒子の総表面積の関係がト
ナーの帯電量を制御すると考えられる。それらの比はh
=(r/R)・(ρ/Ρ)・(1/n−1)という式で
代表される。ここでnは現像装置における現像剤のトナ
ー濃度(現像剤中にトナーが占める質量比)、rはトナ
ーの質量平均半径、ρはトナーの真比重、Rはキャリア
の質量平均半径、Ρはキャリアの真比重である。発明者
の実験によれば、上記式の値hが0.25〜1.0の範
囲で、トナーの帯電量を所定範囲に制御可能であること
が明らかになった。hの値が0.25未満となった場合
は、トナーが過剰となって、キャリアとの接触帯電がで
きないトナーが急激に増える。このため、かぶりやトナ
ー飛散が多くなり、画像品質が著しく低下し、画像形成
装置の動作も困難になる。一方、hの値が1.0を超え
る場合は、トナーが不足し、キャリアとの接触により得
られるトナーの電荷量が多くなりすぎる。現像領域への
トナー供給量が小さいことも重なり、必要な現像量が得
られなくなる。このため、ベタ濃度が不十分でライン部
分や中間調部分も再現できない画像となる。
Next, toner replenishment for replenishing consumed toner in the developing device 4 of the printer of the present embodiment will be described. In a conventional developing device, when a large amount of toner is supplied into the developing device 4, the amount of weakly charged toner increases, which causes a deterioration in image quality such as fogging. For this reason, the toner supply amount has been controlled so that the developer toner concentration of the developing device falls within a certain range. However, in the developing device of the present invention, even when the toner concentration is in a relatively wide range, the toner can have an appropriate charge amount as described above. Since the toner is charged by contact with the carrier, it is considered that the relationship between the total surface area of the toner particles and the total surface area of the carrier particles controls the charge amount of the toner. Their ratio is h
= (R / R) · (ρ / Ρ) · (1 / n-1). Here, n is the toner concentration of the developer in the developing device (mass ratio occupied by the toner in the developer), r is the mass average radius of the toner, ρ is the true specific gravity of the toner, R is the mass average radius of the carrier, and Ρ is the carrier Is the true specific gravity of According to an experiment conducted by the inventor, it has become clear that the charge amount of the toner can be controlled to a predetermined range when the value h of the above expression is in the range of 0.25 to 1.0. When the value of h is less than 0.25, the amount of toner becomes excessive, and the amount of toner that cannot be charged in contact with the carrier rapidly increases. For this reason, fogging and toner scattering increase, image quality remarkably deteriorates, and operation of the image forming apparatus becomes difficult. On the other hand, when the value of h exceeds 1.0, the amount of toner is insufficient, and the charge amount of the toner obtained by contact with the carrier is too large. The small amount of toner supply to the development area is also overlapped, and a necessary development amount cannot be obtained. For this reason, an image in which the solid density is insufficient and the line portion and the halftone portion cannot be reproduced.

【0046】トナー濃度制御は、現像装置内部の現像剤
のトナー濃度を検出し、該トナー濃度より算出したhの
値に基づき、図示しないトナー補給部からトナー補給す
る。このトナー濃度制御の流れを、図7のフローチャー
トにしめす。トナー濃度検出方法は、従来公知である方
法、例えば、感光体1に画像を形成し、画像の反射濃度
を読み取る方法、または、現像剤中の透磁率を測定して
トナー濃度を推定する方法などを用いる。検出されたト
ナー濃度の値から上記の式のhの値を算出し、所定の範
囲(0.25以上1.0以下)になっているかを判断
し、過大の場合はトナー補給部からトナーを補給し、過
小の場合はトナー補給を停止し、必要に応じてトナーを
排出するモードになる。このモードではベタ画像などを
形成してトナーを消費させる。ベタ画像は転写材に転写
せずにそのままクリーニングしたり、転写して転写材を
そのまま排出してもよい。
In the toner concentration control, the toner concentration of the developer in the developing device is detected, and the toner is supplied from a toner supply unit (not shown) based on the value of h calculated from the toner concentration. The flow of this toner density control is shown in the flowchart of FIG. The toner density detecting method is a conventionally known method, for example, a method of forming an image on the photoreceptor 1 and reading the reflection density of the image, or a method of estimating the toner density by measuring the magnetic permeability in the developer. Is used. The value of h in the above formula is calculated from the detected toner density value, and it is determined whether the value is within a predetermined range (0.25 or more and 1.0 or less). The mode is a mode in which the toner is replenished and the toner replenishment is stopped when the amount is too small, and the toner is discharged as necessary. In this mode, a solid image is formed and toner is consumed. The solid image may be directly cleaned without being transferred to the transfer material, or may be transferred and the transfer material may be discharged as it is.

【0047】このように、本発明の現像装置4を用いた
プリンタでは、トナー供給量の許容値が大きく広がり、
高いトナー濃度の現像剤を用いて現像能力を向上させる
ことができる。これを応用して現像スリーブの回転速度
を従来より遅くすることができる。また、現像剤の帯電
を機械的攪拌手段のみに頼ることがないので、攪拌搬送
経路を短縮することもできる。このため、低ストレスの
現像装置を構成することが可能となる。さらに、現像能
力が向上することで、静電潜像のダイナミックレンジを
狭めることができ、低ストレスのプリンタを構成するこ
とができる。
As described above, in the printer using the developing device 4 of the present invention, the allowable value of the toner supply amount is greatly expanded,
The developing ability can be improved by using a developer having a high toner concentration. By applying this, the rotation speed of the developing sleeve can be made lower than before. Further, since the charging of the developer does not depend only on the mechanical stirring means, the stirring and conveying path can be shortened. Therefore, a low-stress developing device can be configured. Further, by improving the developing ability, the dynamic range of the electrostatic latent image can be narrowed, and a low-stress printer can be configured.

【0048】[0048]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、機械的なスト
レスの少ない方法でトナーの帯電量を適正化し、現像能
力が高く、かぶりのない画像を形成する現像装置を提供
することができるという優れた効果がある。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a developing device which optimizes the charge amount of toner by a method with less mechanical stress, has a high developing ability, and forms an image without fog. There is an excellent effect.

【0049】また、請求項2の発明によれば、機械的な
ストレスの少ない方法でトナーの帯電量を適正化し、現
像能力が高く、かぶりのない画像を形成する画像形成装
置を提供することができるという優れた効果がある。ま
た、トナー濃度の高い現像剤を使用することができるの
で、現像能力を向上させ、ストレスの少ない画像形成装
置を提供することができるという優れた効果がある。
Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus which optimizes the charge amount of toner by a method with less mechanical stress, has a high developing ability, and forms an image without fog. There is an excellent effect that it can be done. Further, since a developer having a high toner concentration can be used, there is an excellent effect that the developing ability can be improved and an image forming apparatus with less stress can be provided.

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

【図1】本実施形態に係るプリンタのシステムブロック
図。
FIG. 1 is a system block diagram of a printer according to an embodiment.

【図2】本実施形態に係るプリンタのトナー像形成部の
概略構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a toner image forming unit of the printer according to the embodiment.

【図3】本実施形態に係るプリンタに用いる現像装置の
概略構成図。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a developing device used in the printer according to the embodiment.

【図4】現像装置の現像スリーブに印加するACバイア
スの波形の説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a waveform of an AC bias applied to a developing sleeve of the developing device.

【図5】本実施形態に係るプリンタに用いる他の現像装
置の概略構成図。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of another developing device used in the printer according to the embodiment.

【図6】現像スリーブと電極部材との間に形成される電
界の説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an electric field formed between a developing sleeve and an electrode member.

【図7】(a)現像スリーブと電極部材との間のトナー
が現像スリーブ側に向かう力を受けるときの説明図。 (b)現像スリーブと電極部材との間のトナーが電極部
材側に向かう力を受けるときの説明図。
FIG. 7A is an explanatory diagram when a toner between a developing sleeve and an electrode member receives a force toward a developing sleeve. (B) Explanatory drawing when the toner between the developing sleeve and the electrode member receives a force toward the electrode member.

【図8】本実施形態に係るプリンタのトナー濃度制御に
関するフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart relating to toner density control of the printer according to the embodiment.

【図9】現像剤のトナーの帯電量分布の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a charge amount distribution of a toner of a developer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体 2 帯電ローラ 3 露光装置 4 現像装置 5 転写ローラ 6 クリーニング装置 7 定着装置 21 現像スリーブ 22 固定磁石 23 ドクターブレード 24 現像剤貯留部 25 攪拌部材 26 電極部材 27 電源 28 電源 50 コンピュータ 51 インターフェイス 52 LD駆動部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Charging roller 3 Exposure device 4 Developing device 5 Transfer roller 6 Cleaning device 7 Fixing device 21 Developing sleeve 22 Fixed magnet 23 Doctor blade 24 Developer storing part 25 Stirring member 26 Electrode member 27 Power supply 28 Power supply 50 Computer 51 Interface 52 LD driver

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 佳子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 鈴木 宏克 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H031 AC08 AC20 AC30 AD01 BA05 BA09 BB01 BC07 CA07 CA10 CA13 CA15 DA05 2H073 AA03 BA02 BA03 BA06 BA13 BA15 BA45 CA03 2H077 AD06 AD13 AD18 AD36 AE06 DA10 DA42 DB02 EA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiko Ishii 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Hirokatsu Suzuki 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F term in Ricoh Co., Ltd. (reference) 2H031 AC08 AC20 AC30 AD01 BA05 BA09 BB01 BC07 CA07 CA10 CA13 CA15 DA05 2H073 AA03 BA02 BA03 BA06 BA13 BA15 BA45 CA03 2H077 AD06 AD13 AD18 AD36 AE06 DA10 DA42 DB02 EA03

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トナーと磁性キャリアからなる二成分現像
剤を担持し、静電潜像が形成された像担持体と対向する
現像領域に搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に
担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備
え、現像剤担持体にバイアスを印加して像担持体に形成
された静電潜像を現像する現像装置において、 現像剤の搬送方向に関して現像剤規制部材より下流側で
現像領域より上流側の現像剤担持体近傍に、現像剤担持
体に担持された現像剤に接触しないような電極を設け、
該電極と現像剤担持体とが対向する領域の少なくとも一
部において現像剤担持体に垂直方向の磁束密度が水平方
向の磁束密度より大きくなるような磁界を形成するとと
もに、該電極と現像剤担持体との間に周期的に変化する
電界を形成するよう構成したことを特徴とする現像装
置。
A developer carrying member for carrying a two-component developer comprising a toner and a magnetic carrier, and transporting the developer to a developing area opposed to an image carrier on which an electrostatic latent image is formed; A developer regulating member that regulates the amount of developer carried, wherein the developer is transported in a developing device that applies a bias to the developer carrier to develop an electrostatic latent image formed on the image carrier. Provided in the vicinity of the developer carrier downstream of the developer regulating member with respect to the direction and upstream of the development region, an electrode that does not contact the developer carried on the developer carrier,
At least a part of the region where the electrode and the developer carrier face each other forms a magnetic field such that the magnetic flux density in the vertical direction is larger than the magnetic flux density in the horizontal direction in the developer carrier, and the electrode and the developer carrier are formed. A developing device characterized by forming a periodically changing electric field between itself and a body.
【請求項2】請求項1の現像装置を用い、該現像装置に
トナーを補給するトナー補給部を備えた画像形成装置に
おいて、 該現像装置の現像剤のトナー濃度(現像剤中にトナーが
占める質量比)をn、トナーの質量平均半径をr、トナ
ーの真比重をρ、キャリアの質量平均半径をR、キャリ
アの真比重をΡとするとき、(r/R)・(ρ/Ρ)・
(1/n−1)が0.25以上1.0以下の値となるよ
うにトナー補給部から現像装置へのトナー補給量を制御
することを特徴とする画像形成装置。
2. An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 and having a toner replenishing section for replenishing toner to the developing device, wherein the toner concentration of the developer in the developing device (toner occupies the developer) (R / R) · (ρ / Ρ) where n is the mass average radius of the toner, r is the mass average radius of the toner, ρ is the true specific gravity of the toner, R is the mass average radius of the carrier, and Ρ is the true specific gravity of the carrier.・
An image forming apparatus, wherein an amount of toner replenishment from a toner replenishment unit to a developing device is controlled such that (1 / n-1) is a value of 0.25 or more and 1.0 or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011059143A (en) * 2009-09-04 2011-03-24 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus

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