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JP2008145758A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2008145758A
JP2008145758A JP2006333409A JP2006333409A JP2008145758A JP 2008145758 A JP2008145758 A JP 2008145758A JP 2006333409 A JP2006333409 A JP 2006333409A JP 2006333409 A JP2006333409 A JP 2006333409A JP 2008145758 A JP2008145758 A JP 2008145758A
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JP
Japan
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toner
image
forming apparatus
image forming
transfer
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Pending
Application number
JP2006333409A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuaki Miyawaki
勝明 宮脇
Takeo Tsukamoto
武雄 塚本
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Abstract

【課題】像担持体の周面に帯電装置、像露光部、現像装置を複数組配設し、像担持体上に重ねトナー像を形成する画像形成装置において、高画質を維持しながら装置全体の小型化を図る。
【解決手段】感光体1周面に、帯電装置2と、像露光部3と、現像装置4とを複数組配設し、感光体に帯電、露光、現像を複数回繰り返して重ねトナー像を形成する画像形成装置において、現像装置3は、表面に発生する進行波電界によりトナーを現像領域まで搬送するトナー搬送部材30と、トナー搬送部材にトナーを供給するトナー供給手段と、現像領域を通過したトナーをトナー搬送部材上から回収する回収手段とを備える。
【選択図】図1
In an image forming apparatus in which a plurality of sets of charging devices, image exposure units, and developing devices are arranged on the peripheral surface of an image carrier to form a superimposed toner image on the image carrier, the entire device is maintained while maintaining high image quality. Downsizing.
A plurality of sets of a charging device, an image exposing unit, and a developing device are disposed on the circumferential surface of a photosensitive member, and a superimposed toner image is formed by repeating charging, exposing, and developing a plurality of times on the photosensitive member. In the image forming apparatus to be formed, the developing device 3 includes a toner conveying member 30 that conveys toner to the developing region by a traveling wave electric field generated on the surface, a toner supply unit that supplies toner to the toner conveying member, and a developing region. And a collecting unit that collects the toner from the toner conveying member.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer.

フルカラー画像を形成する画像形成装置として以下の3つの方式が知られている。
(A)カラー画像を形成する色と同数の感光体と、各感光体の周囲に配置される帯電装置、像露光部、現像装置を備え、感光体上にそれぞれ形成した単色のトナー像を転写体に重ね合わせてカラー画像とする装置。この装置は1パスでカラー画像を転写体上に形成できるので、高速化に有利であるが、複数の感光体や転写体の搬送を要するため装置の容積が大型化してしまうという欠点がある。
(B)1つの感光体の周囲に、帯電装置、像露光部、各色の現像装置を備え、感光体を複数回回転して各色の帯電、露光、現像を繰り返してカラー画像を形成する装置。この装置は感光体、帯電装置、像露光部が一つだけであるので容積は小型化されるものの、速度が遅く、形成される画像のサイズが感光体の表面積以下に限定されるという制約がある。
(C)1つの感光体の周囲に帯電装置、像露光部、現像装置を複数組備え、感光体一回転以内に各色の帯電、露光、現像を順次行って感光体上にカラー画像を形成する装置。この装置は上記二つの方式の長所である高速化、及び、画像サイズに制約が無く小型化ができるという点を併せもっている。
The following three methods are known as image forming apparatuses that form full-color images.
(A) A single-color toner image formed on the photosensitive member is transferred by providing the same number of photosensitive members as the colors forming the color image, and a charging device, an image exposure unit, and a developing device arranged around each photosensitive member. A device that creates a color image superimposed on the body. Since this apparatus can form a color image on a transfer member in one pass, it is advantageous for speeding up, but it has a drawback that the volume of the apparatus increases because it requires transport of a plurality of photoconductors and transfer bodies.
(B) An apparatus that includes a charging device, an image exposure unit, and a developing device for each color around one photosensitive member, and rotates the photosensitive member a plurality of times to repeatedly charge, expose, and develop each color to form a color image. Although this apparatus has only one photoreceptor, a charging device, and an image exposure unit, the volume is reduced, but the speed is low and the size of the formed image is limited to the surface area of the photoreceptor or less. is there.
(C) A plurality of sets of charging devices, image exposure units, and developing devices are provided around one photoconductor, and each color is charged, exposed, and developed sequentially within one rotation of the photoconductor to form a color image on the photoconductor. apparatus. This apparatus combines the advantages of the above two methods, that is, high speed and that there is no restriction on the image size and that the apparatus can be miniaturized.

また、画像形成装置に採用される現像装置としては、回転駆動される現像ローラ表面に現像剤を担持して感光体との対向位置まで搬送して現像をおこなうものが広く知られている。ここで、(C)の方式を用いて一つの感光体に順次現像を行い感光体上にカラー画像を形成する画像形成装置では、高画質画像を得るために、先に現像されたトナー像を乱さないように非接触現像をおこなう必要がある。非接触現像をおこなうものとしては、上記回転駆動される現像ローラにDCにACを重畳した電圧を印加して、現像ローラから潜像担持体に非接触でトナーを転移させる所謂ジャンピング現像と称する方式が知られている(特許文献1、特許文献2参照)。   As a developing device employed in an image forming apparatus, a developing device that carries a developer on the surface of a developing roller that is driven to rotate and conveys the developer to a position facing the photosensitive member is widely known. Here, in the image forming apparatus that sequentially develops one photoconductor using the method (C) to form a color image on the photoconductor, in order to obtain a high-quality image, the previously developed toner image is used. It is necessary to perform non-contact development so as not to disturb. Non-contact development is a so-called jumping development in which toner is transferred from a developing roller to a latent image carrier in a non-contact manner by applying a voltage in which AC is superimposed on DC to the rotationally driven developing roller. Is known (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

一方、近年、回転駆動される現像ローラを用いない現像装置も提案されている。これは、トナーを搬送するトナー搬送部材の機械的な駆動を無くして、トナーを静電的に搬送して現像をおこなう装置であり、特許文献3に記載のETH(Electrostatic Transport&Hopping)現象を利用したものである。ETH現象とは、粉体に作用する移相電界のエネルギーが機械的なエネルギーに変換されて、粉体自身が動的に変動する現象をいう。特許文献3の画像形成装置では、トナー搬送部材として複数の電極が所定ピッチで配設された静電搬送部材を用い、電極にn相の交流電圧が印加して発生させた進行波電界により、帯電したトナーの静電搬送部材面方向の移動(搬送)と、静電搬送部材面に垂直な方向の移動(ホッピング)とをおこなう。これにより、帯電したトナーを現像位置まで搬送するものである。現像位置においては、ホッピングしたトナーには、非画像部ではトナー搬送部材へ向かう力が、画像部では像担持体へ向かう力が作用し、静電潜像の現像が行われる。このようにETH現象を用いた現像方式をETH現像という。ここで、ETH現像はトナー搬送部材上でトナーをホッピングさせてその付着力を無くしながら現像位置に搬送することで、回転駆動されるトナー搬送部材を用いた構成では実現が望めなかったほどの非常に高効率な現像が実現可能となる。   On the other hand, in recent years, developing devices that do not use a rotationally driven developing roller have also been proposed. This is a device that performs development by electrostatically transporting toner without the mechanical drive of a toner transport member that transports toner, and utilizes the ETH (Electrostatic Transport & Hopping) phenomenon described in Patent Document 3. Is. The ETH phenomenon is a phenomenon in which the energy of the phase-shifting electric field acting on the powder is converted into mechanical energy and the powder itself dynamically changes. In the image forming apparatus of Patent Document 3, an electrostatic transport member in which a plurality of electrodes are arranged at a predetermined pitch is used as a toner transport member, and a traveling wave electric field generated by applying an n-phase AC voltage to the electrodes, The movement of the charged toner in the direction of the electrostatic conveyance member surface (conveyance) and the movement in the direction perpendicular to the surface of the electrostatic conveyance member (hopping) are performed. As a result, the charged toner is conveyed to the development position. At the development position, the hopped toner is subjected to a force toward the toner conveying member in the non-image portion and a force toward the image carrier in the image portion, and the electrostatic latent image is developed. Such a development method using the ETH phenomenon is called ETH development. Here, the ETH development is extremely difficult to realize with a configuration using a rotationally driven toner conveying member by hopping the toner on the toner conveying member and conveying it to the developing position while eliminating the adhesion force. Highly efficient development can be realized.

特許公報3376199号Japanese Patent Publication No. 3376199 特開平9−329947号公報JP-A-9-329947 特開2004−198675号公報JP 2004-198675 A

上記(C)の方式を用いた装置は高速化、小型化の画像形成を可能とする一方で、感光体の一周内に帯電装置、像露光部、現像装置を複数組配設するスペースが必要であり、必然的に感光体の径が大きくなってしまい、小型化が十分できない場合がある。また、帯電装置、像露光部、現像装置を複数組限られたスペース内に配置することにより各画像形成プロセス手段に互いに制約条件が生じてしまい、高画質化の阻害要因が発生する場合もある。   The apparatus using the method (C) enables high-speed and small-sized image formation, but requires a space for arranging a plurality of charging devices, image exposure units, and developing devices in one circumference of the photoreceptor. Inevitably, the diameter of the photoconductor is inevitably increased, and there are cases in which miniaturization cannot be sufficiently achieved. In addition, if a plurality of sets of charging devices, image exposure units, and developing devices are arranged in a limited space, the image forming process means may be constrained by each other, which may hinder image quality improvement. .

また、現像装置として上記回転駆動される現像ローラを用いたものでは、感光体周面に対向して配置される現像ローラは、画像形成サイズが大きくなるに伴い機械精度確保のためにローラ径を大きくする必要がある。このため、必然的に感光体の径が大きくなり、画像形成装置も大きくなってしまう。   In addition, in the case of using the rotation-driven developing roller as the developing device, the developing roller disposed facing the circumferential surface of the photosensitive member has a roller diameter to ensure mechanical accuracy as the image forming size increases. It needs to be bigger. This inevitably increases the diameter of the photoconductor and the image forming apparatus.

また、回転駆動される現像ローラにDCにACを重畳した電圧を印加してジャンピング現像を行う現像装置にあっては、高電圧による帯電トナーの授受を行わなければならないため、高電圧電源が必要になり、装置の大型化、コストの増加を招いている。   In addition, in a developing device that performs jumping development by applying a voltage in which AC is superimposed on DC to a rotationally driven developing roller, a high voltage power source is required because charging toner must be exchanged with a high voltage. As a result, the size of the apparatus is increased and the cost is increased.

本発明は上記の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、像担持体の周面に帯電装置、像露光部、現像装置を複数組配設し、該像担持体上に重ねトナー像を形成する画像形成装置において、高画質を維持しながら装置全体の小型化を図ることのできる画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described background, and an object of the present invention is to provide a plurality of charging devices, an image exposure unit, and a developing device on the peripheral surface of the image carrier, on the image carrier. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the size of the entire apparatus while maintaining high image quality.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面移動する像担持体周面に、帯電装置と、像露光部と、現像装置とを複数組配設し、該像担持体に帯電、露光、現像を複数回繰り返して該像担持体上に重ねトナー像を形成する画像形成装置において、上記現像装置は、表面に発生する進行波電界によりトナーを上記像担持体と対向する現像領域まで搬送するトナー搬送部材と、該トナー搬送部材にトナーを供給するトナー供給手段と、該現像領域を通過したトナーを該トナー搬送部材上から回収する回収手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、無端移動しながら上記像担持体上のトナー像を転写される転写体と、該転写体上のトナー像を加熱する加熱手段と、該加熱手段よりも下流で該転写体に対向する加圧部材とを有し、該転写体上に転写されたトナー像を該加熱手段にて軟化させ、該軟化したトナー像を該転写体と該加圧部材との間を通過する記録媒体上に転写同時定着する転写定着装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記像担持体と上記転写体との間に中間転写体を設け、該像担持体上のトナー像を該中間転写体を介して該転写体に転写することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2または3の画像形成装置において、上記トナー搬送部材が長円形状または楕円形状であることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3または4の画像形成装置において、上記トナー供給手段はトナーとキャリアからなる現像剤を攪拌して摩擦帯電する現像剤攪拌部材と、該摩擦帯電した現像剤を担持して搬送する供給ローラと、該供給ローラ上の現像剤を薄層化する規制部材とを有することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記回収手段は上記トナー搬送部材に対向して設けられたブラシローラと、該ブラシローラに当接するフリッカーと、該ブラシローラにバイアス印加するバイアス印加手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記回収手段を上記トナー供給手段の上方に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、上記トナー搬送部材と上記トナー供給手段と上記回収手段とをケース内に配置して一体的に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7または8の画像形成装置において、上記現像装置と下流側に隣接する帯電装置との間の少なくとも1箇所に除電装置を設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of sets of charging devices, image exposure units, and developing devices are arranged on the circumferential surface of the image carrier, and the image carrier is charged. In the image forming apparatus in which exposure and development are repeated a plurality of times to form a superimposed toner image on the image carrier, the developing device has a developing region in which the toner is opposed to the image carrier by a traveling wave electric field generated on the surface. A toner conveying member that conveys the toner to the toner conveying member, a toner supplying unit that supplies the toner to the toner conveying member, and a collecting unit that collects the toner that has passed through the developing area from the toner conveying member. It is.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, a transfer body to which the toner image on the image carrier is transferred while being moved endlessly, and a heating means for heating the toner image on the transfer body. And a pressure member facing the transfer body downstream of the heating means, the toner image transferred onto the transfer body is softened by the heating means, and the softened toner image is transferred to the transfer body The image forming apparatus includes a transfer fixing device that simultaneously fixes and transfers onto a recording medium passing between the body and the pressure member.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, an intermediate transfer member is provided between the image carrier and the transfer member, and the toner image on the image carrier is transferred to the intermediate transfer member. And transferring to the transfer body.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, or third aspect, the toner conveying member has an elliptical shape or an elliptical shape.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, or fourth aspect, the toner supply unit includes a developer stirring member that stirs the developer composed of the toner and the carrier and frictionally charges the developer stirring member. It has a supply roller that carries and conveys the frictionally charged developer, and a regulating member that thins the developer on the supply roller.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, or fifth aspect, the collecting means is a brush roller provided facing the toner conveying member, and the brush roller. It has a flicker in contact with it and a bias applying means for applying a bias to the brush roller.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the sixth aspect, the collecting means is provided above the toner supplying means.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventh aspect, the toner conveying member, the toner supplying means, and the collecting means are arranged in a case and integrally configured. It is.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh or eighth aspect, at least one location between the developing device and a charging device adjacent to the downstream side. Is provided with a static eliminator.

本発明においては、進行波電界によりトナーを搬送するトナー搬送部材をもちいた現像装置を採用しており、トナー搬送部材を回転させる必要がないため、その形状はローラ形状等に限られず自由度が大きいものとなる。すなわち、トナー搬送部材の像担持体と対向する部分を小さい形状とし、現像装置の配設に必要な像担持体の周面スペースを小さくすることできる。よって、像担持体の周面に、帯電装置、像露光部、現像装置を複数組配設する装置でも、装置全体が大型化してしまうことを抑制できる。さらに、トナー搬送部材の周長を長くする必要がある場合でも、トナー搬送部材の像担持体と対向する部分を小さい形状としたままで対応することが可能であり、装置全体が大型化してしまうことを回避できる。よって、小径の像担持体周面に多数の画像形成プロセス手段を配置でき、画像形成装置の小型化ができる。また、トナー搬送部材の形状の自由度が大きいものとなるため、トナー供給手段と回収手段の配置自由度が大きくなる。これにより、供給トナーの特性を安定化可能な供給手段と回収効率の良い回収手段の構成も可能となり、画質品質の向上が図れる。さらには、各画像形成プロセス手段の配置自由度も大きくなり、互いに制約条件が生じて画質が低下してしまうことを、回避しやすい。
さらに、この現像装置では、進行波電界によりトナー搬送部材上でトナーをホッピングさせてその付着力を無くしながら現像しているので、回転駆動される現像ローラを用いた構成では実現が望めなかったほどの非常に高効率な非接触現像が実現可能となる。よって、回転駆動される現像ローラを用いたジャンピング現像のような高圧電源が不要となる。
このように、現像装置の配設に必要な像担持体の周面のスペースを小さくするとともにスペースの形状に自由度を持たせ、かつ、非接触現像をおこなうための高圧電源を不要とすることで装置の小型化が可能となる。
In the present invention, a developing device using a toner conveying member that conveys toner by a traveling wave electric field is employed, and it is not necessary to rotate the toner conveying member. It will be big. That is, the portion of the toner conveying member that faces the image carrier can be made small in shape, and the peripheral surface space of the image carrier necessary for disposing the developing device can be reduced. Therefore, even if the charging device, the image exposure unit, and the developing device are arranged on the peripheral surface of the image carrier, it is possible to prevent the entire device from becoming large. Furthermore, even when it is necessary to increase the peripheral length of the toner conveying member, it is possible to cope with the toner conveying member with the portion facing the image carrier remaining in a small shape, and the entire apparatus becomes large. You can avoid that. Therefore, a large number of image forming process means can be arranged on the peripheral surface of the image carrier having a small diameter, and the image forming apparatus can be downsized. Further, since the degree of freedom of the shape of the toner conveying member is large, the degree of freedom of arrangement of the toner supply unit and the collecting unit is increased. As a result, it is possible to configure a supply unit capable of stabilizing the characteristics of the supplied toner and a recovery unit with high recovery efficiency, thereby improving the image quality. Furthermore, the degree of freedom of arrangement of the respective image forming process means is increased, and it is easy to avoid that the image quality is deteriorated due to mutually restrictive conditions.
Further, in this developing device, the toner is hopped on the toner conveying member by a traveling wave electric field and development is performed without losing the adhesion force, so that the configuration using the rotationally driven developing roller could not be realized. This makes it possible to achieve highly efficient non-contact development. Therefore, a high-voltage power source such as jumping development using a rotationally driven developing roller is not necessary.
As described above, the space on the peripheral surface of the image carrier necessary for disposing the developing device is reduced, the space shape is freed, and a high-voltage power source for non-contact development is not required. This makes it possible to reduce the size of the device.

以上、本発明によれば、像担持体の周面に帯電装置、像露光部、現像装置を複数組配設し、該像担持体上に重ねトナー像を形成する画像形成装置において、高画質を維持しながら装置全体の小型化を図ることができるという優れた効果がある。   As described above, according to the present invention, in an image forming apparatus in which a plurality of charging devices, an image exposure unit, and a developing device are arranged on the peripheral surface of an image carrier and a superimposed toner image is formed on the image carrier, There is an excellent effect that the entire apparatus can be reduced in size while maintaining the above.

以下、本発明を、画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成及び動作について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置全体の概略構成図である。画像形成装置の本体中央部には、像担持体としての感光体ドラム1を備えている。感光体ドラム1の周辺には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(Bk)の各色のトナー像を形成するための帯電装置と現像装置とが、上方から反時計回りに4組が配置されている。また、装置の右方には感光体ドラム1にレーザー光を照射する露光装置5が設けられており、各帯電装置と各現像装置の間の露光部に各色の静電潜像形成用のレーザー光を照射している。すなわち、イエロー(Y)用の帯電装置2Y、露光部3Y、現像装置4Y、マゼンタ(M)用の帯電装置2M、露光部3M、現像装置4M、シアン(C)用の帯電装置2C、露光部3C、現像装置4C、黒(Bk)用の帯電装置2Bk、露光部3Bk、現像装置4Bkが順に配置されている。また、これらの下流の感光体ドラム1の周辺には、転写ベルト装置9と、クリーニング装置14とが設けられている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described. First, the configuration and operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire image forming apparatus according to the present embodiment. A photosensitive drum 1 as an image carrier is provided at the center of the main body of the image forming apparatus. Around the photosensitive drum 1, a charging device and a developing device for forming toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) colors are counterclockwise from above. Four sets are arranged around. Further, an exposure device 5 for irradiating the photosensitive drum 1 with laser light is provided on the right side of the device, and a laser for forming an electrostatic latent image of each color at an exposure portion between each charging device and each developing device. Irradiating light. That is, the charging device 2Y for yellow (Y), the exposure unit 3Y, the developing device 4Y, the charging device 2M for magenta (M), the exposure unit 3M, the developing device 4M, the charging device 2C for cyan (C), and the exposure unit. 3C, a developing device 4C, a black (Bk) charging device 2Bk, an exposure unit 3Bk, and a developing device 4Bk are arranged in this order. In addition, a transfer belt device 9 and a cleaning device 14 are provided around the downstream photosensitive drum 1.

なお、帯電装置2Y、M、C、Bk、露光部3Y、M、C、Bk、現像装置4Y,M,C,Bkに関しては、構成・動作が同じ部分は、添字のY,M,C,Bkを省略して説明をおこなう。   In addition, regarding the charging devices 2Y, M, C, and Bk, the exposure units 3Y, M, C, and Bk, and the developing devices 4Y, M, C, and Bk, the parts having the same configuration and operation are subscripts Y, M, C, and Bk will be omitted for explanation.

帯電装置2はスコロトロン帯電器で、感光体ドラム1の有機感光体層に対して、所定の電位に保持されたグリッドと放電ワイヤによるコロナ放電とによって帯電作用を行い、感光体ドラム1表面に一様な電位を与える。   The charging device 2 is a scorotron charger. The organic photosensitive layer of the photosensitive drum 1 is charged by a grid held at a predetermined potential and corona discharge by a discharge wire, and is applied to the surface of the photosensitive drum 1. Various potentials are given.

露光装置5は、レーザー光を感光体ドラム1に対して4箇所放射状に入光する、一体化されたユニット構成からなる。露光装置5は、一様に帯電された感光体1上の露光部4に各色の画像データに基づきレーザー光を照射して、各色の静電潜像を形成する。なお、露光装置は、色毎にユニット化された4体から構成されても、各LEDアレイから構成されても良い。   The exposure device 5 has an integrated unit configuration that radiates laser light to the photosensitive drum 1 in four locations radially. The exposure device 5 irradiates the exposure unit 4 on the uniformly charged photoreceptor 1 with laser light based on the image data of each color to form an electrostatic latent image of each color. The exposure apparatus may be composed of four units unitized for each color or each LED array.

現像装置4は、回転駆動されること無く、静電的にトナーを担持して搬送するトナー搬送部材30を用いたものである。詳しくは後述する。   The developing device 4 uses a toner conveying member 30 that electrostatically carries and conveys toner without being driven to rotate. Details will be described later.

転写ベルト装置9は、転写ベルト13と、これを張架する駆動ローラ10、従動ローラ11と、転写ローラ12とを備えている。転写ベルト13が感光体ドラム1周面に接する領域の転写ベルト13内側には転写ローラ12が配設され、感光体ドラム1のトナー像を転写ベルト13の担持する記録用紙上へ転写する転写域を形成する。転写ベルト13は無端状のベルトである。このベルトは、シリコンゴム或いはウレタンゴムからなる体積抵抗値108〜1012[Ω・cm]、厚さ0.5〜2.0[mm]の半導電性基体と、トナーフィルミング防止のため厚さ5〜50[μm]のフッ素コーティングの半導電性表層の2層構成のゴムベルトである。また、上記ゴム状の基体の代わりに、厚さ0.1〜0.5[mm]の半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等を使用することもできる。また、転写ベルト13にはベルト表面を清掃するベルトクリーニング装置(図示なし)が設けられている。 The transfer belt device 9 includes a transfer belt 13, a driving roller 10 that stretches the transfer belt 13, a driven roller 11, and a transfer roller 12. A transfer roller 12 is disposed inside the transfer belt 13 in a region where the transfer belt 13 is in contact with the circumferential surface of the photosensitive drum 1, and a transfer area in which the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto a recording sheet carried by the transfer belt 13. Form. The transfer belt 13 is an endless belt. This belt has a volume resistance of 10 8 to 10 12 [Ω · cm] and a thickness of 0.5 to 2.0 [mm] made of silicon rubber or urethane rubber, and toner filming prevention. It is a rubber belt having a two-layer structure of a semiconductive surface layer of fluorine coating having a thickness of 5 to 50 [μm]. Instead of the rubber-like substrate, a semiconductive polyester having a thickness of 0.1 to 0.5 [mm], polystyrene, polyethylene, polyethylene terephthalate, or the like can also be used. The transfer belt 13 is provided with a belt cleaning device (not shown) for cleaning the belt surface.

クリーニング装置14は、クリーニングブレード15とファーブラシ16とを備えている。クリーニングブレード15のみの構成でも良い。   The cleaning device 14 includes a cleaning blade 15 and a fur brush 16. Only the cleaning blade 15 may be used.

記録用紙の搬送方向に関して転写ベルト装置9の下流には、定着装置18が配設されている。定着装置18は、無端状の定着ベルト19とそれを支持する2本のローラとテンションローラ20と定着ベルト19に圧接している加圧ローラから構成されている。   A fixing device 18 is disposed downstream of the transfer belt device 9 with respect to the conveyance direction of the recording paper. The fixing device 18 includes an endless fixing belt 19, two rollers that support the fixing belt 19, a tension roller 20, and a pressure roller that is in pressure contact with the fixing belt 19.

また、画像形成装置本体の下部には、転写材である記録用紙が収納された給紙カセット21と給紙カセット21から記録用紙を送り出す給紙ローラ22とフィードローラ23が配設されている。転写ベルト13までの記録用紙搬送経路には搬送ローラ対24、レジストローラ対25が設けられている。定着装置18後の記録用紙搬送経路には本体上に設けられた記録用紙スタック部に排出する排紙ローラ27、また両面印刷する経路には反転ローラ28、さらにレジストローラ25までの反転経路には搬送ローラ対が3組設けられている。また、本体左側には手差し給紙部があり、記録用紙を給紙、搬送するピックアップローラ29とフィードローラとが配設されている。   Further, at the lower part of the image forming apparatus main body, a paper feed cassette 21 in which recording paper as a transfer material is stored, and a paper feed roller 22 for feeding the recording paper from the paper feed cassette 21 and a feed roller 23 are arranged. A conveyance roller pair 24 and a registration roller pair 25 are provided on the recording paper conveyance path to the transfer belt 13. The recording paper transport path after the fixing device 18 is a paper discharge roller 27 for discharging to a recording paper stack provided on the main body, the reverse roller 28 for a double-sided printing path, and the reverse path to the registration roller 25. Three pairs of conveyance rollers are provided. Further, a manual paper feed unit is provided on the left side of the main body, and a pickup roller 29 and a feed roller for feeding and transporting recording paper are disposed.

次に、上記構成の画像形成装置の動作を説明する。
原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り装置(図示なし)の撮像素子により読み取られた画像或いはコンピュータで編集された画像を、Y,M,C及びBkの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納される。画像記録のスタートにより感光体駆動モータ(図示なし)の始動により感光体ドラム1を反時計方向へと回転し、同時にY用帯電装置2Yの帯電作用により電位の付与が開始される。感光体ドラム1は電位を付与されたあと、露光装置5より照射されるレーザー光により第1の色信号即ちイエロー(Y)の画像信号に対応する電気信号に基づく露光3Cが開始されドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿画像のイエロー(Y)の画像に対応する静電潜像を形成する。Y用の潜像は現像装置4Yのトナー搬送部材30にて、感光体ドラム1との対向部に搬送されてきたトナーにより反転非接触現像され、感光体ドラム1上にイエロー(Y)のトナー像が形成される。
Next, the operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described.
The original image is temporarily stored as an image signal for each color of Y, M, C, and Bk by reading an image read by an image sensor of an image reading device (not shown) separate from the present device or an image edited by a computer. Is stored and stored. At the start of image recording, the photosensitive drum 1 is rotated counterclockwise by the start of a photosensitive member driving motor (not shown), and at the same time, application of a potential is started by the charging action of the Y charging device 2Y. After the photosensitive drum 1 is applied with an electric potential, exposure 3C based on an electrical signal corresponding to the first color signal, that is, a yellow (Y) image signal is started by the laser light emitted from the exposure device 5 to rotate the drum. By scanning, an electrostatic latent image corresponding to the yellow (Y) image of the original image is formed on the photosensitive layer on the surface. The Y latent image is developed in a non-contact and non-contact manner by the toner conveyed to the portion facing the photosensitive drum 1 by the toner conveying member 30 of the developing device 4Y, and yellow (Y) toner is formed on the photosensitive drum 1. An image is formed.

次いで、感光体ドラム1は上記イエロー(Y)のトナー像の上に、M用帯電装置2Mの帯電作用により電位を付与され、露光装置5より照射されるレーザー光により第2の色信号即ちマゼンタ(M)の画像信号に対応する電気信号による露光3Mが行われ、原稿画像のマゼンタ(M)の画像に対応する静電潜像を形成する。M用の潜像は現像装置4Mのトナー搬送部材30にて、感光体ドラム1との対向部に搬送されてきたトナーにより反転非接触現像され、上記のイエロー(Y)のトナー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が順次重ね合わせて形成していく。 同様のプロセスによりC用帯電装置2C、露光装置5による露光3C及び現像装置4Cによって更に第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像が、また帯電装置2Bk、露光装置5による露光3Bk及び現像装置4Bkによって第4の色信号に対応する黒色(Bk)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム1の一回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成される。   Next, the photosensitive drum 1 is given a potential on the yellow (Y) toner image by the charging action of the M charging device 2M, and the second color signal, that is, magenta, is emitted by the laser light emitted from the exposure device 5. Exposure 3M is performed with an electrical signal corresponding to the image signal (M), and an electrostatic latent image corresponding to the magenta (M) image of the original image is formed. The latent image for M is developed by the toner conveying member 30 of the developing device 4M with the toner conveyed to the portion facing the photosensitive drum 1 in a non-contact and non-contact manner, and on the yellow (Y) toner image. The magenta (M) toner images are sequentially superimposed and formed. By the same process, the C charging device 2C, the exposure device 3C by the exposure device 5 and the developing device 4C further generate a cyan (C) toner image corresponding to the third color signal, and the exposure device 3Bk by the charging device 2Bk and the exposure device 5. In addition, a black (Bk) toner image corresponding to the fourth color signal is sequentially overlapped and formed by the developing device 4Bk, and a color toner image is formed on the peripheral surface within one rotation of the photosensitive drum 1. .

一方では給紙カセット21から給紙ローラ22、フィードローラ23の作動により記録用紙が搬出されてレジストローラ25に搬送され、感光体ドラム1上のカラートナー像の搬送に同期して転写ベルト13の転写域に給紙される。給紙された記録用紙は転写域において転写ローラ12によるトナーと反対極性のバイアス電圧の印加により順次カラートナー像は記録用紙上に転写される。   On the other hand, the recording paper is carried out from the paper feed cassette 21 by the operation of the paper feed roller 22 and the feed roller 23 and conveyed to the registration roller 25, and the transfer belt 13 is synchronized with the conveyance of the color toner image on the photosensitive drum 1. Paper is fed to the transfer area. In the transferred recording sheet, a color toner image is sequentially transferred onto the recording sheet by applying a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner by the transfer roller 12 in the transfer area.

転写後は感光体ドラム1上の転写残トナーをクリーニング装置14によってクリーニングする。クリーニングは、まずファーブラシ16で残トナーを感光体ドラム1から剥ぎ取り、その下流でクリーニングブレード15によって完全に掻き取る。クリーニングされたトナーはクリーニングスクリュ17によって不図示の廃トナーボトルへ送られる。   After the transfer, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is cleaned by the cleaning device 14. For cleaning, first, the residual toner is peeled off from the photosensitive drum 1 by the fur brush 16, and then completely scraped off by the cleaning blade 15 downstream thereof. The cleaned toner is sent by a cleaning screw 17 to a waste toner bottle (not shown).

また、カラートナー像の転写を受けた記録用紙は転写ベルト13に静電的に貼り付いて駆動ローラ10部まで搬送されると、記録用紙先端は転写ベルト13と曲率分離して定着装置18に搬送され、定着ベルト19と加圧ローラの間に挟着搬送して加熱され、トナーを溶着して定着がなされたのち排紙ローラ28を介して装置スタック部26に排出される。   Further, when the recording sheet that has received the transfer of the color toner image is electrostatically attached to the transfer belt 13 and conveyed to the drive roller 10, the leading end of the recording sheet is separated from the transfer belt 13 by the curvature and is transferred to the fixing device 18. The sheet is conveyed, nipped and conveyed between the fixing belt 19 and the pressure roller, heated, fused with toner, and then discharged to the apparatus stack unit 26 via the sheet discharge roller 28.

両面印刷する場合は、記録用紙は反転ローラ28側に搬送され、反転ローラ28の逆回転により、再度、レジストローラ25に送られる。そして感光体ドラム1上に形成されたカラートナー像とタイミングを合わせて、転写ベルト13のニップ部へ送られ、記録用紙裏面に転写され、再度定着装置18を通過して、スタック部26に排出される。   In the case of duplex printing, the recording paper is conveyed to the reverse roller 28 side and is sent again to the registration roller 25 by the reverse rotation of the reverse roller 28. Then, in synchronization with the color toner image formed on the photosensitive drum 1, it is sent to the nip portion of the transfer belt 13, transferred to the back surface of the recording paper, passes through the fixing device 18 again, and is discharged to the stack portion 26. Is done.

本実施形態の現像装置4について詳しく説明する。この現像装置4は、ETH現象を用いたETH現像方式の現像装置であり、回転駆動されること無く、トナーを静電的に担持して搬送するトナー搬送部材30を備えている。ETH現象とは、静電気力による粉体の水平方向の移動(搬送)と垂直方向の移動(ホッピング)を含む現象であり、静電搬送部材の表面を、移相電界によって粉体が進行方向の成分を持って飛び跳ねる現象である。なお、本明細書において、ETH現象における搬送部材上の粉体の振る舞いを区別して表現する場合、基板水平方向への移動については、「搬送」、「搬送速度」、「搬送方向」、「搬送距離」という表現を使用し、基板垂直方向への飛翔(移動)については、「ホッピング」、「ホッピング速度」、「ホッピング方向」、「ホッピング高さ(距離)」という表現を使用し、搬送部材上での「搬送及びホッピング」は「移送」と総称する。なお、搬送装置、搬送基板という用語に含まれる「搬送」は「移送」と同義である。   The developing device 4 of this embodiment will be described in detail. The developing device 4 is an ETH developing type developing device using an ETH phenomenon, and includes a toner conveying member 30 that electrostatically carries and conveys toner without being driven to rotate. The ETH phenomenon is a phenomenon including horizontal movement (conveyance) and vertical movement (hopping) of the powder due to electrostatic force, and the surface of the electrostatic conveyance member is moved in the direction of travel by the phase-shift electric field. It is a phenomenon that jumps with ingredients. In this specification, when the behavior of the powder on the conveying member in the ETH phenomenon is distinguished and expressed, regarding the movement in the horizontal direction of the substrate, “conveying”, “conveying speed”, “conveying direction”, “conveying” The expression “distance” is used, and for the flight (movement) in the vertical direction of the substrate, the expressions “hopping”, “hopping speed”, “hopping direction”, and “hopping height (distance)” are used. “Transport and hopping” above is collectively referred to as “transfer”. Note that “transport” included in the terms “transport device” and “transport substrate” is synonymous with “transfer”.

図3は、トナー搬送部材30と感光体ドラム1との対向部周辺の模式図である。トナー搬送部材30は、粉体であるトナーTを搬送、ホッピング、回収するための電界を発生するための複数の電極102を有している。このトナー搬送部材30の各電極102に対しては駆動回路106から所要の電界を発生させるためのn相(ここでは3相とする。)の異なる駆動波形Va1〜Vc1及びVa2〜Vc2が印加される。   FIG. 3 is a schematic diagram of the vicinity of the facing portion between the toner conveying member 30 and the photosensitive drum 1. The toner conveying member 30 has a plurality of electrodes 102 for generating an electric field for conveying, hopping, and collecting the toner T that is powder. Different drive waveforms Va1 to Vc1 and Va2 to Vc2 of n phase (here, three phases) for generating a required electric field from the drive circuit 106 are applied to each electrode 102 of the toner conveying member 30. The

ここでは、トナー搬送部材30は、駆動波形Va1〜Vc1及びVa2〜Vc2を与える電極102の範囲及び感光体ドラム1との関係において、トナーTを感光体ドラム1近傍まで移送する搬送領域と、感光体ドラム1の潜像にトナーTを付着させてトナー像を形成するための現像領域と、トナーTをトナー搬送部材30側に回収するための現像領域通過後の領域(これを、以下「回収領域」という。)に分けられる。   Here, the toner conveyance member 30 includes a conveyance region for transferring the toner T to the vicinity of the photosensitive drum 1 and a photosensitive region in relation to the range of the electrode 102 that gives the driving waveforms Va1 to Vc1 and Va2 to Vc2 and the photosensitive drum 1. A developing area for forming a toner image by attaching toner T to the latent image of the body drum 1 and an area after passing through the developing area for collecting the toner T on the toner conveying member 30 side (hereinafter referred to as “collecting” It is divided into “regions”).

搬送領域では、トナー搬送部材30上のトナーTを感光体ドラム1の近傍まで移送する。現像領域では、感光体ドラム1上の潜像の画像部に対してはトナーTが感光体ドラム1側に向かい、非画像部に対してはトナーTが感光体ドラム1と反対側(トナー搬送部材30側)に向かう方向の電界を形成して、トナーTを潜像に付着させて現像を行う。回収領域では、トナーTが潜像の画像部及び非画像部のいずれに対しても感光体ドラム1と反対側(トナー搬送部材30側)に向かう方向の電界を形成する。これにより、現像領域では感光体ドラム1上の潜像にトナーが付着して可視像化され、現像に寄与しなかったトナーは感光体ドラム1の回転方向(移動方向)下流側の回収領域でトナー搬送部材30側に回収されるので、飛散トナーの発生が防止される。なお、回収領域は現像領域よりも感光体ドラム1の移動方向下流側とすることで、確実に浮遊トナーの回収を行うことができる。   In the transport area, the toner T on the toner transport member 30 is transported to the vicinity of the photosensitive drum 1. In the development area, the toner T is directed toward the photosensitive drum 1 for the image portion of the latent image on the photosensitive drum 1, and the toner T is opposite to the photosensitive drum 1 for the non-image portion (toner conveyance). An electric field in the direction toward the member 30 is formed, and the toner T is attached to the latent image for development. In the collection area, the toner T forms an electric field in a direction toward the opposite side (toner conveying member 30 side) from the photosensitive drum 1 with respect to both the image portion and the non-image portion of the latent image. As a result, in the development area, the toner adheres to the latent image on the photosensitive drum 1 to be visualized, and the toner that has not contributed to the development is a collection area on the downstream side in the rotation direction (movement direction) of the photosensitive drum 1. Since the toner is collected on the toner conveying member 30 side, the generation of scattered toner is prevented. The collection area is located downstream of the development area in the moving direction of the photosensitive drum 1, so that the floating toner can be reliably collected.

さらに、トナー搬送部材30の構成、動作について詳しく説明する。図4は、トナー搬送部材30の平面説明図、図5は図4のA−A線に沿う断面説明図、図6は図4のB−B線に沿う断面説明図、図7は図4のC−C線に沿う断面説明図、図8は図4のD−D線に沿う断面説明図である。図4において、トナー搬送部材30は、ベース基板(支持基板)101上に3本の電極(搬送電極)102a、102b、102c(これらを「電極102」とも総称する。)を1セットとして、所定の間隔で、図中矢印で示すトナー移送方向に沿ってトナー移送方向と略直交する方向に繰り返し形成配置する。この上に、電極102の表面を覆う保護膜となり搬送面を形成する、無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層103を積層したものからなる。なお、表面保護層103が搬送面を形成しているが、表面保護層103上に更に粉体(トナー)との適合性に優れた表面層を別途成膜することもできる。   Further, the configuration and operation of the toner conveying member 30 will be described in detail. 4 is an explanatory plan view of the toner conveying member 30, FIG. 5 is an explanatory sectional view taken along the line AA in FIG. 4, FIG. 6 is an explanatory sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view taken along the line D-D of FIG. 4. In FIG. 4, the toner conveying member 30 has a predetermined set of three electrodes (conveying electrodes) 102 a, 102 b, 102 c (these are also collectively referred to as “electrodes 102”) on a base substrate (supporting substrate) 101. At intervals, the toner is repeatedly formed and arranged in the direction substantially perpendicular to the toner transfer direction along the toner transfer direction indicated by the arrow in the figure. A surface protective layer 103 made of an inorganic or organic insulating material which is a protective film covering the surface of the electrode 102 and forms a transport surface is laminated thereon. Although the surface protective layer 103 forms a transport surface, a surface layer having excellent compatibility with powder (toner) can be separately formed on the surface protective layer 103.

これらの電極102a、102b、102cの両側には、電極102a、102b、102cとそれぞれ両端部で相互接続した共通電極105a、105b、105c(これらを「共通電極105」とも総称する。)をトナー移送方向に沿って、すなわち、個々の電極と略直交する方向に設けている。この場合、共通電極105の幅(この幅は、トナー移送方向と直交する方向の幅)は電極102の幅(この幅は、トナー移送方向に沿う方向の幅)よりも広くしている。なお、図4では、共通電極105を、搬送領域では共通電極105a1、105b1、105c1、現像領域では共通電極105a2、105b2、105c2、回収領域では共通電極105a3、105b3、105c3として区別して表記している。   On both sides of these electrodes 102a, 102b, 102c, common electrodes 105a, 105b, 105c (these are also collectively referred to as “common electrode 105”) interconnected with the electrodes 102a, 102b, 102c at both ends, respectively, are transported with toner. It is provided along the direction, that is, in a direction substantially orthogonal to the individual electrodes. In this case, the width of the common electrode 105 (this width is the width in the direction orthogonal to the toner transfer direction) is larger than the width of the electrode 102 (this width is the width along the toner transfer direction). In FIG. 4, the common electrode 105 is indicated as a common electrode 105 a 1, 105 b 1, 105 c 1 in the transport area, a common electrode 105 a 2, 105 b 2, 105 c 2 in the development area, and a common electrode 105 a 3, 105 b 3, 105 c 3 in the recovery area. .

ここでは、支持基板101上に共通電極105a、105b、105cのパターンを形成した後、層間絶縁膜107(表面保護層103と同じ材料でも異なる材料のいずれでも良い。)を形成する。この層間絶縁膜107にコンタクトホール108を形成した後、電極102a、102b、102cを形成することによって電極102a、102b、102cと共通電極105a、105b、105cとをそれぞれ相互接続している。なお、電極102aと共通電極105aを一体形成したパターン上に層間絶縁膜を形成し、この層間絶縁膜上に電極102bと共通電極105bを一体形成したパターンを形成し、更に層間絶縁膜を形成して、この層間絶縁膜上に電極102cと共通電極105cを一体形成したパターンを形成することもできる。すなわち、電極を三層構造とすることもできる。また、一体形成に相互接続とコンタクトホールによる相互接続とを混在させることもできる。   Here, after the patterns of the common electrodes 105a, 105b, and 105c are formed on the support substrate 101, the interlayer insulating film 107 (which may be either the same material as the surface protective layer 103 or a different material) is formed. After the contact hole 108 is formed in the interlayer insulating film 107, the electrodes 102a, 102b, 102c are formed to interconnect the electrodes 102a, 102b, 102c and the common electrodes 105a, 105b, 105c, respectively. An interlayer insulating film is formed on a pattern in which the electrode 102a and the common electrode 105a are integrally formed, a pattern in which the electrode 102b and the common electrode 105b are integrally formed is formed on the interlayer insulating film, and an interlayer insulating film is further formed. Thus, a pattern in which the electrode 102c and the common electrode 105c are integrally formed can be formed on the interlayer insulating film. That is, the electrode can have a three-layer structure. Moreover, the interconnection and the interconnection by the contact hole can be mixed in the integral formation.

さらに、これらの共通電極105a、105b、105cには図示しないが駆動回路31からの駆動信号(駆動波形)Va、Vb、Vcを入力するための駆動信号印加用入力端子を設けている。この駆動信号入力用端子は、支持基板101に裏面側に設けてスルーホールを介して共通電極105に接続してもよいし、あるいは後述する層間絶縁膜107上に設けてもよい。   Furthermore, although not shown, these common electrodes 105a, 105b, 105c are provided with drive signal application input terminals for inputting drive signals (drive waveforms) Va, Vb, Vc from the drive circuit 31. This drive signal input terminal may be provided on the back surface side of the support substrate 101 and connected to the common electrode 105 through a through hole, or may be provided on an interlayer insulating film 107 described later.

ここで、支持基板101としては、ガラス基板、樹脂基板或いはセラミックス基板等の絶縁性材料からなる基板、或いは、SUSなどの導電性材料からなる基板にSiO2等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなる基板などを用いることができる。   Here, as the support substrate 101, a substrate made of an insulating material such as a glass substrate, a resin substrate or a ceramic substrate, or a substrate made of a conductive material such as SUS, and an insulating film such as SiO 2 is formed, polyimide A substrate made of a flexible material such as a film can be used.

電極102は、支持基板101上にAl、Ni−Cr等の導電性材料を0.1〜10[μm]厚、好ましくは0.5〜2.0[μm]で成膜し、これを、フォトリソ技術等を用いて所要の電極形状にパターン化して形成している。これらの複数の電極102の粉体進行方向における幅Lは移動させる粉体の平均粒径の1倍以上20倍以下とし、かつ、電極102、12の粉体進行方向の間隔Rも移動させる粉体の平均粒径の1倍以上20倍以下としている。   The electrode 102 is formed by forming a conductive material such as Al or Ni—Cr on the support substrate 101 in a thickness of 0.1 to 10 [μm], preferably 0.5 to 2.0 [μm]. It is formed by patterning into a required electrode shape using a photolithographic technique or the like. The width L of the plurality of electrodes 102 in the powder traveling direction is 1 to 20 times the average particle diameter of the powder to be moved, and the distance R in the powder traveling direction of the electrodes 102 and 12 is also moved. The average particle size of the body is 1 to 20 times.

表面保護層103としては、例えばSiO2、TiO2、TiO4、SiON、BN、TiN、Ta2O5などを厚さ0.5〜10[μm]、好ましくは厚さ0.5〜3[μm]で成膜して形成している。また、無機ナイトライド化合物、例えばSiN、Bn、Wなどを用いることができる。特に、表面水酸基が増えると帯電トナーの帯電量が搬送途中で下がる傾向にあるので、表面水酸基(SiOH、シラトール基)が少ない無機ナイトライド化合物が好ましい。   As the surface protective layer 103, for example, SiO2, TiO2, TiO4, SiON, BN, TiN, Ta2O5 and the like are formed to a thickness of 0.5 to 10 [μm], preferably 0.5 to 3 [μm]. Formed. In addition, inorganic nitride compounds such as SiN, Bn, and W can be used. In particular, since the charge amount of the charged toner tends to decrease in the middle of conveyance when the surface hydroxyl groups increase, inorganic nitride compounds with few surface hydroxyl groups (SiOH, silatol groups) are preferable.

次に、上記構成のトナー搬送基板30におけるトナーの静電搬送の原理について説明する。トナー搬送部材30の複数の電極102に対してn相の駆動波形を印加することにより、複数の電極102によって移相電界(進行波電界)が発生し、トナー搬送部材30上の帯電したトナーは反発力及び/又は吸引力を受けて移送方向にホッピングと搬送を含んで移動する。    Next, the principle of electrostatic transport of toner on the toner transport substrate 30 having the above configuration will be described. By applying an n-phase driving waveform to the plurality of electrodes 102 of the toner conveying member 30, a phase shift electric field (traveling wave electric field) is generated by the plurality of electrodes 102, and the charged toner on the toner conveying member 30 is In response to the repulsive force and / or suction force, it moves in the transfer direction including hopping and conveyance.

例えば、トナー搬送部材30の複数の電極102に対して、図9に示すようにグランドG(0V)と正の電圧+との間で変化する3相のパルス状駆動波形(駆動信号)A(A相)、B(B相)、C(C相)のタイミングをずらして印加する。このとき、図10に示すように、トナー搬送部材30上に負帯電トナーTがあり、トナー搬送部材30の連続した複数の電極102に同図に(1)で示すようにそれぞれ「G」、「G」、「+」、「G」、「G」が印加されたとすると、負帯電トナーTは「+」の電極102上に位置する。次のタイミングで複数の電極102には(2)に示すようにそれぞれ「+」、「G」、「G」、「+」、「G」が印加され、負帯電トナーTには同図で左側の「G」の電極102との間で反発力が、右側の「+」の電極102との間で吸引力がそれぞれ作用するので、負帯電トナーTは「+」の電極102側に移動する。さらに、次のタイミングで複数の電極102には(3)に示すようにそれぞれ「G」、「+」、「G」、「G」、「+」が印加され、負帯電トナーTには同様に反発力と吸引力がそれぞれ作用するので、負帯電トナーTは更に「+」の電極102側に移動する。   For example, with respect to the plurality of electrodes 102 of the toner conveying member 30, as shown in FIG. 9, a three-phase pulse-shaped driving waveform (driving signal) A (changing between the ground G (0 V) and the positive voltage + is shown. The application is performed by shifting the timing of A phase), B (B phase), and C (C phase). At this time, as shown in FIG. 10, the negatively charged toner T is present on the toner conveying member 30, and “G”, as shown in FIG. If “G”, “+”, “G”, and “G” are applied, the negatively charged toner T is positioned on the “+” electrode 102. At the next timing, “+”, “G”, “G”, “+”, and “G” are respectively applied to the plurality of electrodes 102 as shown in (2). Since a repulsive force acts between the left “G” electrode 102 and an attractive force acts between the right “+” electrode 102, the negatively charged toner T moves to the “+” electrode 102 side. To do. Further, as shown in (3), “G”, “+”, “G”, “G”, and “+” are respectively applied to the plurality of electrodes 102 at the next timing, and the same applies to the negatively charged toner T. Therefore, the negatively charged toner T further moves to the “+” electrode 102 side.

このように複数の電極102に電圧の変化する複相の駆動波形を印加することで、トナー搬送部材30上には進行波電界が発生し、この進行波電界の進行方向に負帯電トナーTは搬送及びホッピングを行いながら移動する。なお、正帯電トナーの場合には駆動波形の変化パターンを逆にすることで同様に同方向に移動する。   In this way, by applying a multi-phase driving waveform whose voltage changes to the plurality of electrodes 102, a traveling wave electric field is generated on the toner conveying member 30, and the negatively charged toner T is moved in the traveling direction of the traveling wave electric field. Move while carrying and hopping. In the case of positively charged toner, the drive waveform changes in the same direction by reversing the drive waveform change pattern.

これを、図11を参照して具体的に説明すると、同図(a)に示すように、搬送基板1の電極A〜Fがいずれも0V(G)で搬送基板1上に負帯電トナーTが載っている状態から、同図(b)に示すように電極A、Dに「+」が印加されると、負帯電トナーTは電極A及び電極Dに吸引されて電極A、D上に移る。次のタイミングで、同図(c)に示すように、電極A、Dがいずれも「0」になり、電極B、Eに「+」が印加されると、電極A、D上のトナーTは反発力を受けるとともに、電極B、Eの吸引力を受けることになって、負帯電トナーTは電極B及び電極Eに移送される。さらに、次のタイミングで、同図(d)に示すように、電極B、Eがいずれも「0」になり、電極C、Fに「+」が印加されると、電極B、E上のトナーTは反発力を受けるとともに、電極C、Fの吸引力を受けることになって、負帯電トナーTは電極C及び電極Fに移送される。このように進行波電界によって負帯電トナーは順次図において右方向に移送されることになる。   This will be specifically described with reference to FIG. 11. As shown in FIG. 11A, the electrodes A to F of the transport substrate 1 are all 0 V (G), and the negatively charged toner T is formed on the transport substrate 1. When “+” is applied to the electrodes A and D as shown in FIG. 5B, the negatively charged toner T is attracted to the electrodes A and D and is applied to the electrodes A and D. Move. At the next timing, as shown in FIG. 5C, when the electrodes A and D are both “0” and “+” is applied to the electrodes B and E, the toner T on the electrodes A and D is displayed. Receives the repulsive force and the suction force of the electrodes B and E, so that the negatively charged toner T is transferred to the electrode B and the electrode E. Further, at the next timing, as shown in FIG. 4D, when the electrodes B and E are both “0” and “+” is applied to the electrodes C and F, The toner T receives a repulsive force and also receives the suction force of the electrodes C and F, so that the negatively charged toner T is transferred to the electrodes C and F. In this way, the negatively charged toner is sequentially transferred rightward in the drawing by the traveling wave electric field.

図2は、上記トナー搬送部材30を用いた現像装置4の概略構成図である。なお、図2の現像装置は、図1に画像形成装置おけるマゼンタ(M)用の現像装置を示している。この現像装置4は、感光体ドラム1に非接触で対向して配置される上記構成のトナー搬送部材30と、トナー搬送部材30にトナーを供給する供給手段と、現像領域通過後のトナー搬送部材30よりトナーを回収する回収手段とを備えている。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the developing device 4 using the toner conveying member 30. 2 shows the developing device for magenta (M) in the image forming apparatus in FIG. The developing device 4 includes a toner conveying member 30 having the above-described configuration that is disposed so as to face the photosensitive drum 1 in a non-contact manner, a supply unit that supplies toner to the toner conveying member 30, and a toner conveying member that has passed through the developing region. And a collecting means for collecting the toner from 30.

ここで、図2に示すように、トナー搬送部材30は、長円、あるいは楕円形状とする。本実施形態の画像形成装置のように、感光体ドラム1の周面に複数の現像装置4を配置する場合は、このような形状にすることにより、感光体ドラム1表面に占める領域が小さくなり省スペースで配置できるようになる。また長円の長さを配置する位置によって変えることによって、供給手段や回収手段も感光体ドラム1回りのスペースを有効に利用しつつ、構成の自由度が広がり、高性能な構成が可能となる。   Here, as shown in FIG. 2, the toner conveying member 30 has an oval or elliptical shape. When a plurality of developing devices 4 are arranged on the peripheral surface of the photosensitive drum 1 as in the image forming apparatus of the present embodiment, the area occupied on the surface of the photosensitive drum 1 is reduced by using such a shape. It becomes possible to arrange in space-saving. Further, by changing the length of the ellipse according to the position at which the ellipse is arranged, the supply means and the recovery means can effectively use the space around the photosensitive drum 1, and the degree of freedom of the configuration is widened, so that a high-performance configuration is possible. .

供給手段は、現像剤を収容する現像剤収容部37と、現像剤収容部37内の現像剤を攪拌搬送する2本のスクリュウ33、34と、2成分現像剤を担持して、担持した2成分現像剤よりトナーをトナー搬送部材30に供給する供給ローラ31と、供給ローラ31上の現像剤層厚を規制するドクタブレード32とを備えている。現像剤は非磁性トナーと磁性キャリアのからなる2成分現像剤である。供給ローラ31は回転可能な非磁性のスリーブにマグネットが固定された磁界発生手段を内包したものであり、スリーブ表面がトナー搬送部材30に非接触に対向して配置される。2本のスクリュウ33、34は、供給ローラ31より斜め下方向、または、水平の位置に、2本並列して配置され、供給ローラ31と平行な互いに反対の方向に現像剤を攪拌しながら搬送する。現像剤収容部37には、2本のスクリュの2室に分ける仕切り板36が設けられている。この仕切り板36の奥と手前は、現像剤が仕切られた2室が連通するように切り欠かれている。   The supply means carries a developer containing portion 37 for containing the developer, two screws 33 and 34 for agitating and conveying the developer in the developer containing portion 37, and a two-component developer. A supply roller 31 for supplying toner from the component developer to the toner conveying member 30 and a doctor blade 32 for regulating the developer layer thickness on the supply roller 31 are provided. The developer is a two-component developer composed of a nonmagnetic toner and a magnetic carrier. The supply roller 31 includes a magnetic field generating unit in which a magnet is fixed to a rotatable nonmagnetic sleeve, and the surface of the sleeve is disposed to face the toner conveying member 30 in a non-contact manner. The two screws 33 and 34 are arranged in parallel obliquely below the supply roller 31 or in a horizontal position, and convey the developer while stirring the developer in opposite directions parallel to the supply roller 31. To do. The developer accommodating portion 37 is provided with a partition plate 36 that is divided into two chambers for two screws. The back and front of the partition plate 36 are cut out so that the two chambers where the developer is partitioned communicate with each other.

回収手段は、ブラシローラ38とフリッカー39とを備えている。ブラシローラ38は細い繊維を植えたものであり、トナー搬送部材30のトナーの搬送方向の現像領域下流に設けられ、バイアス電圧を印加されて、トナー搬送部材30から現像に寄与しなかったトナーを静電的に吸着して分離するものである。ブラシローラ38の繊維の電気抵抗値(体積抵抗率)は102〜1010[Ω・cm]の範囲、好ましくは102〜104[Ω・cm]のが良い。ブラシの密度は、3万[本/インチ]〜15万[本/インチ]の範囲、好ましくは10万[本/インチ]〜13万[本/インチ]が良い。本実施例ではブラシの材質は、東レ製SA7(炭素含有アクリル繊維)(300D/48F)を使用している。この他のブラシ材質としては、帝人製B−TCF(導電性ポリエステル繊維)、導電性PET、導電性ナイロン繊維などがある。ブラシローラ38に印加するバイアス電圧はトナー搬送部材30に印加したバイアス電圧と逆極性のものを印加する。本実施例の場合、ブラシローラ38には0V〜+700Vの範囲で、好ましくは+300V〜+500Vの範囲でバイアス電圧を印加している。フリッカー39は現像装置4を覆った一体化されたケース35から内側に突起したバーで構成され、ブラシローラ38に食い込むように配置されている。 The collecting means includes a brush roller 38 and a flicker 39. The brush roller 38 is formed by planting fine fibers, and is provided downstream of the developing region in the toner transport direction of the toner transport member 30. When the bias voltage is applied, the toner that has not contributed to development is removed from the toner transport member 30. It is electrostatically attracted and separated. The electrical resistance value (volume resistivity) of the fibers of the brush roller 38 is in the range of 10 2 to 10 10 [Ω · cm], preferably 10 2 to 10 4 [Ω · cm]. The density of the brush is in the range of 30,000 [lines / inch] to 150,000 [lines / inch], preferably 100,000 [lines / inch] to 130,000 [lines / inch]. In this embodiment, the material of the brush is Toray SA7 (carbon-containing acrylic fiber) (300D / 48F). Other brush materials include Teijin B-TCF (conductive polyester fiber), conductive PET, and conductive nylon fiber. A bias voltage applied to the brush roller 38 has a polarity opposite to that of the bias voltage applied to the toner conveying member 30. In this embodiment, a bias voltage is applied to the brush roller 38 in the range of 0V to + 700V, preferably in the range of + 300V to + 500V. The flicker 39 is composed of a bar protruding inward from an integrated case 35 that covers the developing device 4, and is arranged to bite into the brush roller 38.

回収手段と供給手段の位置関係は、図2に示すように、回収手段が供給手段の上方になるよう配置する。これは、回収手段で回収したトナーがフリッカー39で機械的に掻き取られ、重力によって供給手段の現像味収容部37内に戻される。他の色の現像装置も回収手段と供給手段の位置関係は、同様のものとする。   The positional relationship between the collecting means and the supplying means is arranged so that the collecting means is above the supplying means, as shown in FIG. This is because the toner collected by the collecting means is mechanically scraped off by the flicker 39 and returned to the developing taste container 37 of the supplying means by gravity. The developing units of other colors are assumed to have the same positional relationship between the collecting unit and the supplying unit.

このように構成された現像装置4では、現像剤収容部37に収容された二成分現像剤をスクリュ33、34が互いに反対の方向に攪拌しながら搬送する。現像剤収容部37の手前側と奥側の連通部では、現像剤が一方の室から他方の室へ移動することで、現像剤が常に2室を循環する。また、スクリュウ33により攪拌搬送されている現像剤は、供給ローラ31のマグネットの磁力によって表面に磁気ブラシ状で保持されて供給スリーブ31の回転方向に汲み上げられる。汲み上げられた磁気ブラシ上の現像剤はドクタブレード32によって適正な量に穂切りされてトナー搬送部材30と対向しているトナー供給部へと送られる。ドクタブレード32で穂切りされて残った現像剤は、スクリュ33に戻され、再度攪拌搬送されながら供給スリーブ31に供給されることが繰り返される。   In the developing device 4 configured as described above, the two-component developer accommodated in the developer accommodating portion 37 is conveyed while the screws 33 and 34 are agitated in opposite directions. In the communication portion on the near side and the far side of the developer accommodating portion 37, the developer moves from one chamber to the other chamber, so that the developer always circulates through the two chambers. Further, the developer stirred and conveyed by the screw 33 is held in the form of a magnetic brush on the surface by the magnetic force of the magnet of the supply roller 31 and is pumped up in the rotation direction of the supply sleeve 31. The developer on the magnetic brush that has been pumped up is cut into an appropriate amount by the doctor blade 32 and sent to the toner supply unit facing the toner conveying member 30. The developer remaining after being cut off by the doctor blade 32 is returned to the screw 33 and repeatedly supplied to the supply sleeve 31 while being stirred and conveyed again.

一方、供給ローラ31にはDCにACが重畳されたバイアスが印加されており、トナー供給部に送られた供給ローラ31上の現像剤からトナー搬送部材30にトナーが供給される。トナー搬送部材30は、上述のように静電的に感光体ドラム1との対向部まで供給されたトナーを搬送し、感光体ドラム1上に形成された静電潜像の現像を行う。   On the other hand, a bias in which AC is superimposed on DC is applied to the supply roller 31, and toner is supplied to the toner conveying member 30 from the developer on the supply roller 31 sent to the toner supply unit. The toner conveying member 30 electrostatically conveys the toner supplied to the portion facing the photosensitive drum 1 as described above, and develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1.

トナー搬送部材30上の現像に寄与しなかったトナーは、トナー搬送方向に関して現像領域下流に設けられたバイアス電圧を印加されたブラシローラ38に静電的に吸着され、トナー搬送部材30から分離するものである。そして、フリッカー39によって、ブラシローラ38に静電的に吸着したトナーを機械的に剥ぎ取る。   The toner that has not contributed to the development on the toner conveying member 30 is electrostatically attracted to the brush roller 38 to which a bias voltage is provided downstream of the developing region in the toner conveying direction, and is separated from the toner conveying member 30. Is. Then, the toner electrostatically attracted to the brush roller 38 is mechanically peeled off by the flicker 39.

ところで、カラー画像を形成する場合に、直径わずか約30[μm]の1200[dpi]の孤立1ドットを再現性よく、地汚れなしに現像するかということが重要である。また、トナーが装置内や装置外に飛散することを防止することが重要になる。しかしながら、回転駆動される現像ローラを用いる現像装置では、現像ローラと現像装置側板との間にトナーが侵入して、トナーが擦れてトナー固着等が発生し、画像に悪影響を及ぼすという問題がある。また、現像装置周りのシール材が経時劣化することで、トナーが飛散し、画像の地汚れなどを生じることがある。また、摩擦帯電やコロナ放電帯電によってトナーを帯電させるものでは、飽和帯電したトナーと不飽和帯電のトナーとが混在し、大きな帯電分布を有することになる。このようなトナーを強制的に回転する現像ローラに担持させると、現像ローラの現像速度(線速100cm/sec程度)の速さでは、一旦現像ローラに担持させた現像剤のうちの電荷が小さなトナーは離脱して、トナーが飛散し、形成画像の地汚れが生じ易くなる。本実施形態では、上述のように現像ローラが回転駆動されることない構成であるので、これらの不具合が解消される。よって、再現性が良く、トナー飛散が少なく地汚れのない画像が得られるというメリットがある。   By the way, when forming a color image, it is important to develop one isolated dot of 1200 [dpi] having a diameter of only about 30 [μm] with good reproducibility and without background stains. It is also important to prevent the toner from scattering inside and outside the apparatus. However, in a developing device using a rotationally driven developing roller, there is a problem that toner enters between the developing roller and the developing device side plate, and the toner is rubbed to cause toner fixation and the like, which adversely affects the image. . Further, the seal material around the developing device is deteriorated with time, so that the toner may be scattered and the image may be soiled. Further, in the case of charging the toner by frictional charging or corona discharge charging, the saturated charged toner and the unsaturated charged toner are mixed and have a large charge distribution. When such a toner is forcibly carried on a developing roller that rotates, the charge of the developer once carried on the developing roller is small at the developing speed of the developing roller (linear speed of about 100 cm / sec). The toner is detached, the toner is scattered, and the background of the formed image is easily generated. In this embodiment, since the developing roller is not rotationally driven as described above, these problems are solved. Therefore, there is an advantage that an image with good reproducibility and less toner scattering can be obtained.

次に、本実施形態の変形例に係る画像形成装置について説明する。図12は、変形例に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、図1の画像形成装置と同様に、本体の中央部に感光体ドラム1を備えている。感光体ドラム1の周辺には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(Bk)の各色のトナー像を形成するための帯電装置と現像装置とが、下方から時計回りに4組が配置されている。また、装置の右方には感光体ドラム1にレーザー光を照射する露光装置5が設けられており、各帯電装置と各現像装置の間の露光部に各色の静電潜像形成用のレーザー光を照射している。このように、図2の画像形成装置では、図1の画像形成装置と感光体ドラム1の回転方向が逆方向であり、周面に配置されるトナー像形成手段の位置が異なる。しかし、感光体ドラム1上に順次トナー像を重ね現像し、転写後の残トナーをクリーニング装置14でクリーニングする構成と動作は図1の説明と同じである。図12の画像形成装置は、図1の装置とはトナー像の転写・定着装置の構成と動作が異なるものであり、トナー像を転写定着装置60により記録用紙に転写同時定着するものである。以下これについて説明する。   Next, an image forming apparatus according to a modification of the present embodiment will be described. FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a modification. As in the image forming apparatus of FIG. 1, this image forming apparatus includes a photosensitive drum 1 at the center of the main body. Around the photosensitive drum 1, a charging device and a developing device for forming toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) are clockwise from below. Four sets are arranged. Further, an exposure device 5 for irradiating the photosensitive drum 1 with laser light is provided on the right side of the device, and a laser for forming an electrostatic latent image of each color at an exposure portion between each charging device and each developing device. Irradiating light. As described above, in the image forming apparatus of FIG. 2, the rotation direction of the photosensitive drum 1 is opposite to that of the image forming apparatus of FIG. 1, and the positions of the toner image forming units arranged on the peripheral surface are different. However, the construction and operation in which the toner image is successively superimposed and developed on the photosensitive drum 1 and the residual toner after the transfer is cleaned by the cleaning device 14 are the same as described in FIG. The image forming apparatus shown in FIG. 12 is different from the apparatus shown in FIG. 1 in the configuration and operation of the toner image transfer / fixing device. The toner image is transferred and fixed onto the recording paper by the transfer fixing device 60 at the same time. This will be described below.

Bk用の現像装置4Bkの後には転写定着装置60が設けられている。転写定着装置60は、無端状の転写定着ベルト40を有している。転写定着ベルト40は、転写ローラ41と転写定着ローラ42とに張架されており、駆動ローラである転写ローラ42に回転により回転駆動される。転写ローラ41は感光体ドラム1上からトナー像を転写定着ベルト40上に転写する転写ニップを形成する機能を有している。また、転写定着ローラ42は、転写定着ベルト40に当接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラ43に対向する対向ローラとしての機能を有している。また、転写ニップの下流で定着ニップの上流には、感光体ドラム1上より転写定着ベルト40上に転写されたトナー像を加熱して軟化させる加熱手段として、転写定着ベルト40に対向する電磁誘導コイル44を備えている。また、定着ニップの下流で転写ニップの上流には、転写定着ベルト40に当接して転写定着ベルト40を冷却する冷却ローラ45を備えている。   A transfer fixing device 60 is provided after the developing device 4Bk for Bk. The transfer fixing device 60 has an endless transfer fixing belt 40. The transfer fixing belt 40 is stretched around a transfer roller 41 and a transfer fixing roller 42, and is rotationally driven by the transfer roller 42, which is a driving roller, by rotation. The transfer roller 41 has a function of forming a transfer nip for transferring the toner image from the photosensitive drum 1 onto the transfer fixing belt 40. Further, the transfer fixing roller 42 has a function as a counter roller facing the pressure roller 43 as a pressure member that contacts the transfer fixing belt 40 to form a fixing nip. Further, on the downstream side of the transfer nip and the upstream side of the fixing nip, as a heating means for heating and softening the toner image transferred from the photosensitive drum 1 onto the transfer fixing belt 40, electromagnetic induction facing the transfer fixing belt 40 is performed. A coil 44 is provided. A cooling roller 45 that contacts the transfer fixing belt 40 and cools the transfer fixing belt 40 is provided downstream of the fixing nip and upstream of the transfer nip.

転写定着ベルト40は、50〜100[μm]程度のポリイミド等の基材層に、銅やアルミなどの金属層を設け、その上にシリコンゴム等の弾性層を設け、さらに表層にPFAコート等の離型層をコーティングにより形成したものである。加圧ローラ43は、芯金とゴム等の弾性層を有している。冷却ローラ45は金属ローラやヒートパイプで構成されている。   The transfer fixing belt 40 is provided with a metal layer such as copper or aluminum on a base material layer such as polyimide having a thickness of about 50 to 100 [μm], an elastic layer such as silicon rubber thereon, and a PFA coat on the surface layer. The release layer is formed by coating. The pressure roller 43 has a core metal and an elastic layer such as rubber. The cooling roller 45 is composed of a metal roller or a heat pipe.

このような構成の転写定着装置60の動作について説明する。駆動手段(不図示)により転写定着ローラ42が回転し、これに伴い転写定着ベルト40が回転する。転写ニップでは転写ローラ41にバイアスが印加され、感光体ドラム1上のトナー像が転写定着ベルト40上に静電転写される。転写定着ベルト40上に転写されたトナー像は、転写定着ベルト40の回転による定着ニップまでの搬送中、電磁誘導コイル44により加熱されて軟化する。電磁誘導コイル44に交流を通電することで、対向して設けられた転写定着ベルト40の金属層を貫通する磁束が生じ、金属層には過電流が起きて発熱し、この熱によりトナー像は軟化させる。軟化したトナー像はレジストローラ25から送られてきた記録用紙が、転写定着ベルト40と加圧ローラ43とにより形成される定着ニップを通過するときに、記録用紙上に転写同時定着される。定着ニップ下流側では、冷却ローラ45によって加熱された転写定着ベルト40を冷却し、感光体ドラム1の温度上昇を防止する。これによって、トナーを現像する現像装置4や感光体ドラム1への熱による不具合を防止する。   The operation of the transfer fixing device 60 having such a configuration will be described. The transfer fixing roller 42 is rotated by a driving unit (not shown), and the transfer fixing belt 40 is rotated accordingly. A bias is applied to the transfer roller 41 at the transfer nip, and the toner image on the photosensitive drum 1 is electrostatically transferred onto the transfer fixing belt 40. The toner image transferred onto the transfer and fixing belt 40 is heated and softened by the electromagnetic induction coil 44 while being conveyed to the fixing nip by the rotation of the transfer and fixing belt 40. By energizing the electromagnetic induction coil 44 with alternating current, a magnetic flux penetrating through the metal layer of the transfer fixing belt 40 provided opposite to the magnetic induction coil 44 is generated, and an overcurrent occurs in the metal layer to generate heat. Soften. The softened toner image is simultaneously transferred and fixed onto the recording paper when the recording paper sent from the registration roller 25 passes through the fixing nip formed by the transfer fixing belt 40 and the pressure roller 43. On the downstream side of the fixing nip, the transfer fixing belt 40 heated by the cooling roller 45 is cooled to prevent the temperature of the photosensitive drum 1 from rising. This prevents problems due to heat applied to the developing device 4 and the photosensitive drum 1 for developing toner.

このように、上記転写定着装置60では記録用紙への転写と定着を同時に行うので、装置をさらに小型化できる。また、記録用紙へのトナーの転写と定着を1工程で行うので、記録用紙の搬送ジャムが軽減される。また、上記構成ではトナーの加熱時間を長くできるため、低温、省エネ、立ち上がり時間が短くなるというメリットがある。さらに、記録用紙へのトナー転写定着時のニップ幅が小さくでき、紙の厚さに関係なく消費電力が変わらないため、厚紙を半速モードで定着する必要もなくなる。   As described above, since the transfer and fixing device 60 simultaneously performs transfer and fixing to the recording paper, the device can be further miniaturized. Further, since the transfer and fixing of the toner onto the recording paper are performed in one step, the conveyance jam of the recording paper is reduced. Further, since the toner heating time can be lengthened in the above configuration, there is an advantage that low temperature, energy saving, and rise time are shortened. Furthermore, since the nip width at the time of toner transfer and fixing to the recording paper can be reduced and the power consumption does not change regardless of the paper thickness, there is no need to fix the thick paper in the half speed mode.

次に、本実施形態の他の変形例に係る画像形成装置について説明する。図13は、他の変形例に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、図1の画像形成装置と同様に、本体の中央部に感光体ドラム1を備えている。感光体ドラム1の周辺には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(Bk)の各色のトナー像を形成するための帯電装置と現像装置とが、図1と同様に上方から反時計回りに4組が配置されている。また、装置の右方には感光体ドラム1にレーザー光を照射する露光装置5が設けられており、各帯電装置と各現像装置の間の露光部に各色の静電潜像形成用のレーザー光を照射している。感光体ドラム1上に順次トナー像を重ね現像することと、転写後の残トナーをクリーニングするための構成と動作は、図1の説明と同じである。図13の画像形成装置は、感光体ドラム1上トナー像の転写・定着装置の構成と動作が異なるものであり、感光体ドラム1から中間転写装置61を介して転写定着装置60にトナー像を転写し、転写定着装置60で記録用紙にトナー像を転写同時定着するものである。   Next, an image forming apparatus according to another modification of the present embodiment will be described. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to another modification. As in the image forming apparatus of FIG. 1, this image forming apparatus includes a photosensitive drum 1 at the center of the main body. A charging device and a developing device for forming toner images of respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) are provided around the photosensitive drum 1 as in FIG. Four sets are arranged counterclockwise from above. Further, an exposure device 5 for irradiating the photosensitive drum 1 with laser light is provided on the right side of the device, and a laser for forming an electrostatic latent image of each color at an exposure portion between each charging device and each developing device. Irradiating light. The construction and operation for sequentially superposing and developing toner images on the photosensitive drum 1 and for cleaning the residual toner after transfer are the same as described in FIG. The image forming apparatus in FIG. 13 is different in operation from the configuration of the toner image transfer / fixing device on the photosensitive drum 1, and the toner image is transferred from the photosensitive drum 1 to the transfer fixing device 60 via the intermediate transfer device 61. Then, the toner image is transferred and fixed onto the recording paper by the transfer fixing device 60 at the same time.

この変形例に係る画像形成装置は、感光体ドラム1上トナー像を1次転写される中間転写ベルト46を有する中間転写装置61と、中間転写装置61を介して転写定着装置60にトナー像を2次転写し、転写定着装置60で記録用紙にトナー像を転写同時定着するものである。中間転写装置62は、ローラ47、48、49に張架される無端状の中間転写ベルト46を有しており。駆動ローラであるローラ47の回転により回転駆動される。ローラ49は、感光体ドラム1上からトナー像を中間転写ベルト46上に1次転写する1次転写ニップを形成する転写ローラ49である。また、ローラ47は、中間転写ベルト46から転写定着装置60の転写定着ローラ51にトナー像を2次転写する2次転写ニップを形成する転写ローラ47としての機能を有している。また、上記2次転写ニップの下流で上記1次転写ニップの上流には、中間転写ベルト46に当接して中間転写ベルト46を冷却する冷却ローラ(不図示)を備えている。また、トナー像を転写定着ローラ51に転写した後の中間転写ベルト46の残トナーを清掃するベルトクリーニング手段(不図示)を備えている。 The image forming apparatus according to this modification includes an intermediate transfer device 61 having an intermediate transfer belt 46 on which a toner image on the photosensitive drum 1 is primarily transferred, and a toner image on the transfer fixing device 60 via the intermediate transfer device 61. Secondary transfer is performed, and the toner image is transferred and fixed onto the recording paper by the transfer fixing device 60 at the same time. The intermediate transfer device 62 has an endless intermediate transfer belt 46 that is stretched around rollers 47, 48, and 49. It is rotationally driven by the rotation of a roller 47 that is a driving roller. The roller 49 is a transfer roller 49 that forms a primary transfer nip for primarily transferring a toner image from the photosensitive drum 1 onto the intermediate transfer belt 46. The roller 47 functions as a transfer roller 47 that forms a secondary transfer nip for secondary transfer of the toner image from the intermediate transfer belt 46 to the transfer fixing roller 51 of the transfer fixing device 60. A cooling roller (not shown) that contacts the intermediate transfer belt 46 and cools the intermediate transfer belt 46 is provided downstream of the secondary transfer nip and upstream of the primary transfer nip. Further, belt cleaning means (not shown) for cleaning the residual toner on the intermediate transfer belt 46 after the toner image is transferred to the transfer fixing roller 51 is provided.

転写定着装置60は、回転駆動されながら中間転写ベルト46からトナー像を2次転写される転写体としての転写定着ローラ51と、転写定着ローラ51に当接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラ52とを備えている。また、上記2次転写ニップの下流で上記定着ニップの上流には、感光体ドラム1上より転写定着ローラ51上に転写されたトナー像を加熱する加熱手段として、転写定着ローラ51に対向する電磁誘導コイル53を備えている。 The transfer fixing device 60 is a transfer fixing roller 51 as a transfer body to which a toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 46 while being rotationally driven, and a pressure member that contacts the transfer fixing roller 51 to form a fixing nip. The pressure roller 52 is provided. In addition, downstream of the secondary transfer nip and upstream of the fixing nip, an electromagnetic facing the transfer fixing roller 51 as a heating unit for heating the toner image transferred from the photosensitive drum 1 onto the transfer fixing roller 51. An induction coil 53 is provided.

中間転写ベル46は、ポリイミド等よりなる。また、転写定着ローラ51はポリイミド等の基材層に、銅やアルミなどの金属層を設け、その上にシリコンゴム等の弾性層を設け、さらに表層にPFAコート等の離型層をコーティングにより形成したものである。加圧ローラは、芯金とゴム等の弾性層を有している。 The intermediate transfer bell 46 is made of polyimide or the like. Further, the transfer fixing roller 51 is formed by providing a metal layer such as copper or aluminum on a base material layer such as polyimide, providing an elastic layer such as silicon rubber thereon, and coating a release layer such as a PFA coat on the surface layer. Formed. The pressure roller has a core metal and an elastic layer such as rubber.

このような構成の中間転写装置61と転写定着装置60の転写・定着動作について説明する。駆動手段(不図示)により駆動ローラ47が回転し、これに伴い中間転写ベルト46が回転する。1次転写ニップでは転写ローラ49にバイアスが印加され、感光体ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト46に静電転写される。転写されたトナーは中間転写ベルトの回転により、転写定着ローラ51との間に形成される2次転写ニップに搬送され、転写定着ローラ51上へ静電転写される。このとき駆動ローラ47か転写定着ローラ51のどちらかにバイアスが印加される。転写定着ローラ51上のトナー像は、転写定着ローラ51の回転による定着ニップまでの搬送中、電磁誘導コイル54により加熱されて軟化する。電磁誘導コイル54に軟化させる方法は、図12の転写定着装置60と同様である。2次転写ニップ下流側では冷却ローラ(不図示)によって転写定着ローラ51から伝搬した熱による温度上昇した中間転写ベルト46を冷却し、感光体ドラム1の温度上昇を防止する。これによって、トナーを現像する現像装置4や感光体ドラム1への熱による不具合を防止する。   The transfer / fixing operation of the intermediate transfer device 61 and the transfer fixing device 60 having such a configuration will be described. The driving roller 47 is rotated by driving means (not shown), and the intermediate transfer belt 46 is rotated accordingly. In the primary transfer nip, a bias is applied to the transfer roller 49, and the toner image on the photosensitive drum 1 is electrostatically transferred to the intermediate transfer belt 46. The transferred toner is conveyed to a secondary transfer nip formed between the transfer and fixing roller 51 by the rotation of the intermediate transfer belt, and electrostatically transferred onto the transfer and fixing roller 51. At this time, a bias is applied to either the drive roller 47 or the transfer fixing roller 51. The toner image on the transfer and fixing roller 51 is heated and softened by the electromagnetic induction coil 54 during conveyance to the fixing nip by the rotation of the transfer and fixing roller 51. The method of softening the electromagnetic induction coil 54 is the same as that of the transfer fixing device 60 of FIG. On the downstream side of the secondary transfer nip, a cooling roller (not shown) cools the intermediate transfer belt 46 whose temperature has been increased by the heat propagated from the transfer fixing roller 51 to prevent the temperature of the photosensitive drum 1 from rising. This prevents problems due to heat applied to the developing device 4 and the photosensitive drum 1 for developing toner.

このように、感光体ドラム1から中間転写装置61を介して転写定着装置60にトナー像を転写し、転写定着装置60で記録用紙にトナー像を転写同時定着するものでは、装置をさらに小型化できると共に、転写定着ローラ51の熱を中間転写ベルト46で冷却することができ、感光体ドラム1側への熱伝達を抑制できる。   As described above, in the case where the toner image is transferred from the photosensitive drum 1 to the transfer fixing device 60 via the intermediate transfer device 61, and the toner image is transferred and fixed onto the recording paper simultaneously by the transfer fixing device 60, the device is further downsized. In addition, the heat of the transfer fixing roller 51 can be cooled by the intermediate transfer belt 46, and heat transfer to the photosensitive drum 1 side can be suppressed.

次に、本実施形態の他の変形例に係る画像形成装置について説明する。この画像形成装置では、2色目現像装置4Mの下流に除電チャージャを設けたものである。図14は図1の画像形成装置に、図15は図12の画像形成装置に除電チャージャ54を配設した概略構成図である。この除電チャージャ54は、感光体ドラム1上に現像されたトナーの電荷を除電して、感光体ドラム1上の表面電位を一旦均一にならすことである。図16は、感光体ドラム1に重ね現像したときの電位を示す説明図である。Vdは帯電された感光体ドラム電位、Vbはトナー搬送部材30に印加されるバイアス電圧、Vlは露光後の感光体ドラム電位を示す。トナーが現像されると、その部位はトナーの持つ電荷により電位があがる。色重ねによりトナーの付着量が増えると、その分の電荷によりさらに電位が上昇し、トナーが無い部分との電位差が次第に大きくなる。現像が後になる色ほど、トナー付着量に差がでるため、露光後の電位差も大きくなり、所望のトナー付着量が得られなくなり、画像劣化となる。そこで、図14、図15に示すように、除電チャージャ54を設け、電位差が大きくなる前に、感光体ドラム1表面を中間で一度除電してならすことによって、画像劣化を防止することができる。   Next, an image forming apparatus according to another modification of the present embodiment will be described. In this image forming apparatus, a static elimination charger is provided downstream of the second color developing device 4M. 14 is a schematic configuration diagram in which a static elimination charger 54 is provided in the image forming apparatus of FIG. 1, and FIG. The neutralization charger 54 neutralizes the electric charge of the toner developed on the photosensitive drum 1 so as to make the surface potential on the photosensitive drum 1 uniform once. FIG. 16 is an explanatory view showing the potential when the photosensitive drum 1 is overdeveloped. Vd is a charged photosensitive drum potential, Vb is a bias voltage applied to the toner conveying member 30, and Vl is a photosensitive drum potential after exposure. When the toner is developed, the potential is raised by the charge of the toner. When the toner adhesion amount increases due to color superposition, the potential further increases due to the charge, and the potential difference from the portion without toner gradually increases. As the color develops later, the difference in the toner adhesion amount increases, so the potential difference after the exposure also increases, and the desired toner adhesion amount cannot be obtained, resulting in image degradation. Therefore, as shown in FIGS. 14 and 15, by providing a static elimination charger 54 and neutralizing the surface of the photosensitive drum 1 once before the potential difference becomes large, image deterioration can be prevented.

以上、本実施形態の画像形成装置によれば、進行波電界によりトナーを移動させて現像するトナー搬送部材30をもちいた現像装置4を採用しており、トナー搬送部材30を回転させる必要がないため自由度が大きいものとなる。すなわち、トナー搬送部材30の感光体ドラム1と対向する部分を小さい形状とし、現像装置4の配設に必要な感光体ドラム1の周面スペースを小さくすることできる。よって、感光体ドラム1の周面に、複数の帯電装置2、複数の露光部3、複数の現像装置4等の多数の画像形成プロセス手段を配設する装置でも、装置全体が大型化してしまうことを抑制できる。さらに、トナー搬送部材30の周長を長くする必要がある場合でも、トナー搬送部材30の感光体ドラム1と対向する部分を小さい形状としたままで対応することが可能であり、装置全体が大型化してしまうことを回避できる。よって、小径の感光体ドラム1周面に多数の画像形成プロセス手段を配置でき、画像形成装置の小型化ができる。また、トナー搬送部材30の形状の自由度が大きいものとなるため、各画像形成プロセス手段の配置自由度も大きくなり、互いに制約条件が生じて画質が低下してしまうことを、回避しやすい。
さらに、この現像装置4では、進行波電界によりトナー搬送部材30上でトナーをホッピングさせてその付着力を無くしながら現像しているので、回転駆動される現像ローラを用いた構成では実現が望めなかったほどの非常に高効率な非接触現像が実現可能となる。よって、回転駆動される現像ローラを用いたジャンピング現像のような高圧電源が不要となる。
このように、現像装置4の配設に必要な感光体ドラム1の周面のスペースを小さくするとともにスペースの形状に自由度を持たせ、かつ、非接触現像をおこなうための高圧電源を不要とすることで装置の小型化が可能となる。
また、無端移動しながら感光体ドラム1上のトナー像を転写される転写定着ベルト40と、転写定着ベルト40上のトナー像を加熱する電磁誘導コイル54と、転写定着ベルト40に対向する加圧ローラ43とを有し、転写定着ベルト40に転写されたトナー像を電磁誘導コイル54にて軟化させ、転写定着ベルト40と加圧ローラ43との間を通過する記録媒体上に軟化したトナー像を転写同時定着する転写定着装置60を備える。この転写定着装置60により、記録用紙への転写と定着を同時に行うので、装置をさらに小型化できる。また、記録用紙へのトナーの転写と定着を1工程で行うので、記録用紙の搬送ジャムが軽減される。さらに、上記電磁誘導コイル54により対向する転写定着ベルト40上のトナー像を加熱する構成では、通常の定着装置に比べトナーの加熱時間を長くできるため、低温、省エネ、立ち上がり時間が短くなる。また、記録用紙へのトナー転写定着時のニップ幅が小さくでき、紙の厚さに関係なく消費電力が変わらないため、厚紙を半速モードで定着する必要もなくなる。
また、感光体ドラム1と転写定着装置60との間に中間転写装置61を設け、感光体ドラム1上のトナー像を、中間転写装置61を介して転写定着装置60に転写する。これにより、転写定着装置60の熱が直接感光体ドラム1に伝達されるのを抑制できる。
また、現像装置4のトナー搬送部材30を、長円あるいは楕円形状にすることにより、感光体ドラム1周面のトナー搬送部材30の占有する領域を小さくすることができ、トナーの供給領域と回収領域の配置自由度が大きくなる。これにより、供給トナーの特性を安定化可能な供給手段と回収効率の良い回収手段の構成も可能となり、画質品質の向上が図れる。
また、トナー供給手段として、通常の2成分現像装置と同じ構成のものを用いることで、通常の一成分系に比べ、トナーを安定して摩擦帯電できると共に、トナーへのストレス軽減が可能になる。よって、繰り返しトナーを環流して使用してもトナーの帯電量をばらつきが小さくなり、トナー搬送部材へ帯電特性の安定したトナーの安定供給が可能となり、画質劣化を抑制できる。
また、回収手段としてトナー搬送部材30に対向して設けられた回転するブラシローラ38と、ブラシローラ38に当接するフリッカー39とを備え、ブラシローラにはバイアス印加する。このような回収手段により、容易かつ確実にトナー搬送部材30からトナーが回収でき、回収したトナーをブラシから簡単に分離することができる。
また、回収手段をトナー供給手段の上方に設けることで、トナー搬送部材30から回収したトナーを重力でトナー供給手段に戻せるようにする。これにより、簡単な構成でトナーを環流して使用することができる。
また、トナー搬送部材30と、トナー供給手段と、回収手段とを一体のケース35内に構成することで、外部に飛散トナーが流出して、画像劣化や装置内外の汚染を抑えることができる。
また、帯電、露光、現像を繰り返して感光体ドラム1上にトナー像を重ねるとトナーが重なったところではトナーの持つ電荷分の表面電位が上昇するため、トナーが無いところとの電位差が生じ、現像が後になる色ほどその電位差が大きくなり、付着量に差がでて画像劣化になる。そこで、繰り返し色の異なるトナーを重ね現像する中間に除電装置を設ける。上記実施形態の画像形成装置では、2色目現像装置4Mの下流に除電チャージャ54を設けた。これにより、重ね現像の途中で除電を行い、重ねられた電荷を持つトナー層と無いところの表面電位を揃えた後、さらに重ね現像をすることによって画像劣化を防止できる。
As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the developing device 4 using the toner conveying member 30 that moves and develops the toner by the traveling wave electric field is employed, and it is not necessary to rotate the toner conveying member 30. Therefore, the degree of freedom is large. In other words, the portion of the toner conveying member 30 that faces the photosensitive drum 1 can be formed into a small shape, and the space on the peripheral surface of the photosensitive drum 1 that is necessary for disposing the developing device 4 can be reduced. Therefore, even in a device in which a large number of image forming process means such as a plurality of charging devices 2, a plurality of exposure units 3, and a plurality of developing devices 4 are arranged on the peripheral surface of the photosensitive drum 1, the entire device becomes large. This can be suppressed. Further, even when it is necessary to increase the circumferential length of the toner conveying member 30, it is possible to cope with the toner conveying member 30 with its portion facing the photosensitive drum 1 being in a small shape, and the entire apparatus is large. Can be avoided. Accordingly, a large number of image forming process means can be arranged on the circumferential surface of the small-diameter photosensitive drum, and the image forming apparatus can be downsized. Further, since the degree of freedom of the shape of the toner conveying member 30 is large, the degree of freedom of arrangement of each image forming process unit is also increased, and it is easy to avoid that the image quality is deteriorated due to mutually restrictive conditions.
Further, in the developing device 4, since the toner is hopped on the toner conveying member 30 by the traveling wave electric field and developing is performed without losing the adhesion force, the development device 4 cannot be realized by the configuration using the rotationally driven developing roller. As a result, it is possible to realize non-contact development with extremely high efficiency. Therefore, a high-voltage power source such as jumping development using a rotationally driven developing roller is not necessary.
As described above, the space on the peripheral surface of the photosensitive drum 1 necessary for disposing the developing device 4 is made small, the space shape has a degree of freedom, and a high-voltage power source for non-contact development is unnecessary. By doing so, the apparatus can be miniaturized.
Further, the transfer and fixing belt 40 to which the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred while moving endlessly, the electromagnetic induction coil 54 for heating the toner image on the transfer and fixing belt 40, and the pressure facing the transfer and fixing belt 40. A toner image softened on a recording medium passing between the transfer fixing belt 40 and the pressure roller 43 by softening the toner image transferred to the transfer fixing belt 40 by the electromagnetic induction coil 54. The image forming apparatus includes a transfer fixing device 60 that simultaneously fixes the toner. Since the transfer and fixing device 60 simultaneously performs transfer and fixing to a recording sheet, the device can be further miniaturized. Further, since the transfer and fixing of the toner onto the recording paper are performed in one step, the conveyance jam of the recording paper is reduced. Further, in the configuration in which the toner image on the transfer and fixing belt 40 facing the electromagnetic induction coil 54 is heated, the heating time of the toner can be increased as compared with a normal fixing device, so that the low temperature, energy saving, and rise time are shortened. In addition, the nip width at the time of toner transfer and fixing onto the recording paper can be reduced, and the power consumption does not change regardless of the thickness of the paper, so that it is not necessary to fix the thick paper in the half speed mode.
Further, an intermediate transfer device 61 is provided between the photosensitive drum 1 and the transfer fixing device 60, and the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the transfer fixing device 60 via the intermediate transfer device 61. Thereby, it is possible to suppress the heat of the transfer fixing device 60 from being directly transmitted to the photosensitive drum 1.
Further, by making the toner conveying member 30 of the developing device 4 into an oval or elliptical shape, the area occupied by the toner conveying member 30 on the circumferential surface of the photosensitive drum 1 can be reduced, and the toner supply area and the recovery area can be reduced. The degree of freedom of arrangement of the area increases. As a result, it is possible to configure a supply unit capable of stabilizing the characteristics of the supplied toner and a recovery unit with high recovery efficiency, thereby improving the image quality.
Further, by using a toner supply unit having the same configuration as that of an ordinary two-component developing device, the toner can be frictionally charged more stably than a normal one-component system, and stress on the toner can be reduced. . Therefore, even when the toner is repeatedly used in a circulating manner, variation in the toner charge amount is reduced, and it is possible to stably supply the toner with stable charging characteristics to the toner conveying member, thereby suppressing image quality deterioration.
In addition, a rotating brush roller 38 provided as a collecting unit facing the toner conveying member 30 and a flicker 39 that contacts the brush roller 38 are provided, and a bias is applied to the brush roller. By such a collecting means, the toner can be easily and reliably collected from the toner conveying member 30, and the collected toner can be easily separated from the brush.
Further, by providing the recovery means above the toner supply means, the toner recovered from the toner conveying member 30 can be returned to the toner supply means by gravity. As a result, the toner can be circulated and used with a simple configuration.
In addition, since the toner conveying member 30, the toner supply unit, and the recovery unit are configured in the integrated case 35, the scattered toner flows out to prevent image deterioration and contamination inside and outside the apparatus.
Further, when the toner image is superimposed on the photosensitive drum 1 by repeating charging, exposure, and development, the surface potential corresponding to the charge of the toner rises when the toner overlaps, so that a potential difference from where no toner is present occurs. As the color is developed later, the potential difference becomes larger, and the difference in adhesion amount results in image deterioration. Therefore, a neutralizing device is provided in the middle of repeated development of toners having different colors. In the image forming apparatus of the above-described embodiment, the static elimination charger 54 is provided downstream of the second color developing device 4M. As a result, it is possible to prevent image deterioration by performing static development in the middle of the over-development, aligning the surface potential of the toner layer having the superposed charge with the surface where there is no charge, and further over-developing.

本実施形態に係る画像形成装置全体の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an entire image forming apparatus according to an exemplary embodiment. トナー搬送部材を用いた現像装置の概略構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a developing device using a toner conveying member. トナー搬送部材と感光体ドラムとの対向部周辺の模式図。FIG. 4 is a schematic diagram of a periphery of a facing portion between a toner conveying member and a photosensitive drum. トナー搬送部材の平面説明図。FIG. 6 is an explanatory plan view of a toner conveying member. 図4のA−A線に沿う断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which follows the AA line of FIG. 図4のB−B線に沿う断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which follows the BB line of FIG. 図4のC−C線に沿う断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which follows the CC line | wire of FIG. 図4のD−D線に沿う断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which follows the DD line | wire of FIG. トナー搬送部材に印加するパルス状駆動波形の一例をしめす説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a pulse-like driving waveform applied to a toner conveying member. トナー搬送部材上をトナーの様子の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a state of toner on a toner conveying member. トナー搬送部材上をトナーが移動する様子の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state in which toner moves on a toner conveying member. 転写定着装置を採用した画像形成装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus employing a transfer fixing device. 転写定着装置の変形例を採用した画像形成装置の概略構成図。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus adopting a modification of the transfer fixing device. 除電チャージャを設けた画像形成装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus provided with a static elimination charger. 除電チャージャを設けた変形例の画像形成装置の概略構成図。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a modified image forming apparatus provided with a charge removal charger. 感光体ドラムに重ね現像したときの電位を示す説明図。Explanatory drawing which shows the electric potential when carrying out the overlap development on the photoconductor drum.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体ドラム
2Y,M,C,Bk 帯電装置
3Y,M,C,Bk 露光部
4Y,M,C,Bk 現像装置
5 露光装置
9 転写ベルト装置
10 駆動ローラ
11 従動ローラ
12 転写ローラ
13 転写ベルト
14 クリーニング装置
18 定着装置
19 定着ベルト
21 給紙カセット
25 レジストローラ
30 トナー搬送部材
31 供給ローラ
32 ドクタブレード
33,34 スクリュウ
35 ケース
36 仕切り板
37 現像剤収容部
38 ブラシローラ
39 フリッカー
40 転写定着ベルト
41 転写ローラ
42 転写定着ローラ
43 加圧ローラ
44 電磁誘導コイル
45 冷却ローラ
46 中間転写ベルト
47 駆動ローラ
49 転写ローラ
51 転写定着ローラ
52 加圧ローラ
53 電磁誘導コイル
54 除電チャージャ
60 転写定着装置
61 中間転写装置
101 支持基板
102 電極
103 表面保護層
105 共通電極
106 駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2Y, M, C, Bk Charging device 3Y, M, C, Bk Exposure part 4Y, M, C, Bk Developing device 5 Exposure device 9 Transfer belt device 10 Drive roller 11 Follower roller 12 Transfer roller 13 Transfer belt DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Cleaning apparatus 18 Fixing apparatus 19 Fixing belt 21 Feed cassette 25 Registration roller 30 Toner conveyance member 31 Supply roller 32 Doctor blade 33,34 Screw 35 Case 36 Partition plate 37 Developer accommodating part 38 Brush roller 39 Flicker 40 Transfer fixing belt 41 Transfer roller 42 Transfer fixing roller 43 Pressure roller 44 Electromagnetic induction coil 45 Cooling roller 46 Intermediate transfer belt 47 Drive roller 49 Transfer roller 51 Transfer fixing roller 52 Pressure roller 53 Electromagnetic induction coil 54 Static elimination charger 60 Transfer fixing device 61 Intermediate transfer device 101 Support substrate 102 Electrode 103 Surface protective layer 105 Common electrode 106 Drive circuit

Claims (9)

表面移動する像担持体周面に、帯電装置と、像露光部と、現像装置とを複数組配設し、該像担持体に帯電、露光、現像を複数回繰り返して該像担持体上に重ねトナー像を形成する画像形成装置において、
上記現像装置は、表面に発生する進行波電界によりトナーを上記像担持体と対向する現像領域まで搬送するトナー搬送部材と、該トナー搬送部材にトナーを供給するトナー供給手段と、該現像領域を通過したトナーを該トナー搬送部材上から回収する回収手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
A plurality of sets of charging devices, image exposure units, and developing devices are arranged on the peripheral surface of the image carrier that moves on the surface, and the image carrier is repeatedly charged, exposed, and developed a plurality of times on the image carrier. In an image forming apparatus for forming a superimposed toner image,
The developing device includes a toner conveying member that conveys toner to a developing area facing the image carrier by a traveling wave electric field generated on a surface, a toner supply unit that supplies toner to the toner conveying member, and the developing area. An image forming apparatus comprising: a collecting unit that collects the toner that has passed from the toner conveying member.
請求項1の画像形成装置において、無端移動しながら上記像担持体上のトナー像を転写される転写体と、該転写体上のトナー像を加熱する加熱手段と、該加熱手段よりも下流で該転写体に対向する加圧部材とを有し、該転写体上に転写されたトナー像を該加熱手段にて軟化させ、該軟化したトナー像を該転写体と該加圧部材との間を通過する記録媒体上に転写同時定着する転写定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a transfer body to which the toner image on the image carrier is transferred while being moved endlessly, a heating means for heating the toner image on the transfer body, and downstream of the heating means. A pressure member facing the transfer body, the toner image transferred onto the transfer body is softened by the heating means, and the softened toner image is interposed between the transfer body and the pressure member. An image forming apparatus comprising a transfer fixing device that simultaneously fixes and transfers onto a recording medium that passes through the recording medium. 請求項2の画像形成装置において、上記像担持体と上記転写体との間に中間転写体を設け、該像担持体上のトナー像を該中間転写体を介して該転写体に転写することを特徴とする画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein an intermediate transfer member is provided between the image carrier and the transfer member, and a toner image on the image carrier is transferred to the transfer member via the intermediate transfer member. An image forming apparatus. 請求項1、2または3の画像形成装置において、上記トナー搬送部材が長円形状または楕円形状であることを特徴とする画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner conveying member has an oval shape or an oval shape. 請求項1、2、3または4の画像形成装置において、上記トナー供給手段はトナーとキャリアからなる現像剤を攪拌して摩擦帯電する現像剤攪拌部材と、該摩擦帯電した現像剤を担持して搬送する供給ローラと、該供給ローラ上の現像剤を薄層化する規制部材とを有することを特徴とする画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner supply unit carries a developer stirring member that stirs a developer composed of toner and a carrier to frictionally charge the developer, and carries the frictionally charged developer. An image forming apparatus comprising: a supply roller for conveying; and a regulating member for thinning a developer on the supply roller. 請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記回収手段は上記トナー搬送部材に対向して設けられたブラシローラと、該ブラシローラに当接するフリッカーと、該ブラシローラにバイアス印加するバイアス印加手段とを有することを特徴とする画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the collecting means includes a brush roller provided facing the toner conveying member, a flicker that contacts the brush roller, and a bias applied to the brush roller. An image forming apparatus comprising: a bias applying unit for applying the image forming apparatus. 請求項6の画像形成装置において、上記回収手段を上記トナー供給手段の上方に設けたことを特徴とする画像形成装置。   7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the collecting unit is provided above the toner supply unit. 請求項7の画像形成装置において、上記トナー搬送部材と上記トナー供給手段と上記回収手段とをケース内に配置して一体的に構成したことを特徴とする画像形成装置。   8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the toner conveying member, the toner supplying unit, and the collecting unit are arranged in a case and integrally configured. 請求項1、2、3、4、5、6、7または8の画像形成装置において、上記現像装置と下流側に隣接する帯電装置との間の少なくとも1箇所に除電装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。   9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a charge eliminating device is provided at least at one position between the developing device and a charging device adjacent to the downstream side. An image forming apparatus.
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