JP2005301028A - Developing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置で用いられる現像装置に関し、特に、磁性キャリア及びトナーを有する二成分現像剤を用いる現像装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine, and more particularly to a developing device using a two-component developer having a magnetic carrier and toner.
一般に、画像形成装置においては、像担持体である感光体ドラム上に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置によって現像されてトナー像となる。そして、感光体ドラム上のトナー像は記録用紙に転写され、記録用紙上のトナー像は定着装置によって定着される。このような現像装置における現像方式には、キャリアとトナーを用いた二成分現像方式や、キャリアを使用しない一成分現像方式がある。二成分現像方式はキャリアによるトナーの帯電性に優れ、長寿命化が可能である反面、現像装置が大きく複雑になることや、磁気ブラシによる画像のムラなどの欠点がある。また一成分現像方式は、現像装置がコンパクトになってドット再現性や画像の均一性に優れているが、特にカラー機に使用する磁性粉を使用しない非磁性一成分現像方式では現像ローラにブレードを接触させるため寿命が短くなる。こうした双方の現像方式の特徴を生かし、磁性キャリアとトナーからなる二成分現像剤を使用して磁気ローラで形成した磁気ブラシで現像ローラ上にトナー層を形成し、一成分現像方式のように感光体上に形成した静電潜像を現像するようにした現像方式が注目されている。 In general, in an image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive drum, which is an image carrier, and the electrostatic latent image is developed by a developing device to become a toner image. The toner image on the photosensitive drum is transferred to a recording sheet, and the toner image on the recording sheet is fixed by a fixing device. As a developing method in such a developing apparatus, there are a two-component developing method using a carrier and a toner, and a one-component developing method using no carrier. The two-component development method is excellent in the charging property of the toner by the carrier and can extend the life, but has disadvantages such as a large and complicated developing device and unevenness of the image by the magnetic brush. The one-component development method has a compact development device and is excellent in dot reproducibility and image uniformity. However, in the non-magnetic one-component development method that does not use magnetic powder used in color machines, the developing roller has a blade. The life is shortened due to contact. Taking advantage of the characteristics of both development methods, a toner layer is formed on the development roller with a magnetic brush formed by a magnetic roller using a two-component developer composed of a magnetic carrier and toner, and photosensitive as in the one-component development method. A developing system that develops an electrostatic latent image formed on a body is drawing attention.
ところで、上述のような現像装置では、現像後現像ローラ表面に残留する残留トナーが過帯電し易く、一方、磁気ローラから新たに供給されるトナーの帯電が不十分であると、感光体ドラム上の静電潜像を現像した際、画像濃度不良又は画像かぶり等の画質不良が生じてしまう。このため、現像後においては、現像ローラ表面に残留するトナーを完全に除去する必要がある。 By the way, in the developing device as described above, the residual toner remaining on the surface of the developing roller after development is easily overcharged. On the other hand, if the toner newly supplied from the magnetic roller is insufficiently charged, When the electrostatic latent image is developed, an image quality defect such as an image density defect or an image fogging occurs. For this reason, it is necessary to completely remove the toner remaining on the surface of the developing roller after development.
現像ローラ表面上の残留トナーを除去するため、現像が停止された際、現像ローラと磁気ローラとの間に印加されている差分バイアスの大きい電圧を変化させて、現像ローラをクリーニングし、現像ローラから残留トナーを除去するようにしたものがある。つまり、非現像時に、現像ローラと磁気ローラとの間のバイアス電圧を反転させて、現像ローラ上の残留トナーを現像ローラから磁気ローラ側に回収して、現像ローラ上の残留トナーを除去するようにしたものがある(特許文献1参照)。 In order to remove the residual toner on the surface of the developing roller, when the development is stopped, the developing roller is cleaned by changing a voltage having a large differential bias applied between the developing roller and the magnetic roller. In some cases, residual toner is removed from the toner. That is, during non-development, the bias voltage between the developing roller and the magnetic roller is reversed, and the residual toner on the developing roller is collected from the developing roller to the magnetic roller side, so that the residual toner on the developing roller is removed. (See Patent Document 1).
従来の現像装置では、非現像時に、現像ローラと磁気ローラとの間のバイアス電圧を反転させて、現像ローラ上の残留トナーを現像ローラから磁気ローラ側に回収するようにしているものの、現像装置(つまり、画像形成装置)を長時間に亘って休止した状態では、現像剤を攪拌搬送する攪拌ローラ(ミキサー)も停止した状態であるため、現像剤の帯電量が不足した状態となっており、このような状態で、直ぐに現像を開始すると、帯電不足のトナーが現像ローラに供給されることになって、画像形成装置を稼動した直後において、画像濃度不良又は画像かぶりなどの画質不良が生じてしまう。 In the conventional developing device, the bias voltage between the developing roller and the magnetic roller is reversed during non-development so that the residual toner on the developing roller is collected from the developing roller to the magnetic roller side. In other words, when the image forming apparatus is paused for a long time, the stirring roller (mixer) that stirs and conveys the developer is also stopped, so that the charge amount of the developer is insufficient. In this state, if development is started immediately, insufficiently charged toner is supplied to the developing roller, and immediately after the image forming apparatus is operated, image density defects or image quality defects such as image fogging occur. End up.
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、長時間に亘って停止された後現像を行っても画質不良の生じることのない現像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device that does not cause image quality defects even when development is performed after being stopped for a long time.
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、少なくともキャリア及びトナーを有する二成分現像剤が用いられ、静電潜像が担持される像担持体に対向して配置され前記トナーによって前記静電潜像を現像してトナー像とする現像ローラと、前記現像ローラと対向して配置され前記二成分現像剤を保持して前記トナーを前記現像ローラに供給する磁気ローラと、前記二成分現像剤を攪拌しつつ前記磁気ローラに供給する攪拌手段とを有する現像装置において、前記磁気ローラ上の前記二成分現像剤から前記現像ローラにトナーが向う第1の電位差と前記現像ローラ上のトナーが前記磁気ローラに向う第2の電位差とを選択的に与えるバイアス電圧印加手段と、前記磁気ローラ上の磁気ブラシの形成を規制する規制部材とを備え、前記規制部材は前記磁気ローラ上の磁気ブラシの規制を解除する第1の状態と前記磁気ブラシを規制する第2の状態とを選択し、さらに、現像を停止する際、前記バイアス電圧印加手段を制御して前記第2の電位差を与えて少なくとも前記現像ローラを1回転させた後、前記規制部材を前記第1の状態から前記第2の状態として所定の時間経過後前記現像ローラ及び前記磁気ローラの駆動を停止する制御手段を有することを特徴とするものである。 Therefore, in order to solve such a problem, the present invention uses a two-component developer having at least a carrier and a toner, and is disposed to face an image carrier on which an electrostatic latent image is carried. A developing roller that develops a latent image into a toner image, a magnetic roller that is disposed opposite to the developing roller, holds the two-component developer and supplies the toner to the developing roller, and the two-component developer And a stirring unit that supplies the magnetic roller to the magnetic roller while stirring the first potential difference in which the toner is directed from the two-component developer on the magnetic roller to the developing roller, and the toner on the developing roller is the A bias voltage applying unit that selectively applies a second potential difference toward the magnetic roller; and a regulating member that regulates formation of the magnetic brush on the magnetic roller; Selects a first state for releasing the restriction of the magnetic brush on the magnetic roller and a second state for restricting the magnetic brush, and further controls the bias voltage applying means when stopping development. After supplying the second potential difference and rotating the developing roller at least once, the regulating member is changed from the first state to the second state, and the developing roller and the magnetic roller are driven after a predetermined time has elapsed. It has the control means to stop, It is characterized by the above-mentioned.
本発明では、前記制御手段は、前記規制部材を前記第1の状態から前記第2の状態とした後、前記現像ローラ及び前記磁気ローラの駆動を停止するとともに、前記バイアス電圧印加手段を制御してバイアス電圧をオフとする。なお、前記所定の時間は前記現像ローラが少なくとも一回転するために要する時間である。 In the present invention, after the control member is changed from the first state to the second state, the control unit stops driving the developing roller and the magnetic roller and controls the bias voltage applying unit. To turn off the bias voltage. The predetermined time is a time required for the developing roller to rotate at least once.
本発明では、現像を開始する際、前記制御手段は前記磁気ローラ及び前記現像ローラを駆動した後、予め定められた時間経過後、前記バイアス電圧印加手段を制御して前記第1の電位差を与えるとともに、前記規制部材を前記第2の状態から前記第1の状態とする。 In the present invention, when starting development, the control means controls the bias voltage applying means to give the first potential difference after a predetermined time has elapsed after driving the magnetic roller and the development roller. At the same time, the restriction member is changed from the second state to the first state.
また、本発明では、前記制御手段は、前記現像の停止時間を計時する計時手段と、該停止時間に対応する前記予め定められた時間が規定されたテーブルとを有し、前記現像を開始する際現像開始までの前記停止時間に対応する前記予め定められた時間経過後、前記第1の電位差を与えるとともに、前記規制部材を前記第2の状態から前記第1の状態とする。 In the present invention, the control means includes a time measuring means for measuring the development stop time and a table in which the predetermined time corresponding to the stop time is defined, and starts the development. After the predetermined time corresponding to the stop time until the development starts, the first potential difference is applied, and the regulating member is changed from the second state to the first state.
本発明では、前記磁気ローラにはその周面に沿って複数の磁気ローラ磁極が内包されており、前記磁気ローラと前記現像ローラとの最接近位置よりも前記磁気ローラの回転方向下流側に位置する磁気ローラ磁極の一つに対向して前記規制部材が配置され、前記規制部材には前記磁気ローラ磁極の一つと同極の規制磁極が形成されており、前記第2の状態では前記規制磁極が前記磁気ローラ磁極の一つと対向し、前記第1の状態では前記規制磁極は前記磁気ローラ磁極の一つの対向しない状態とされる。また、前記規制部材に前記磁気ローラ磁極の一つと対向する電磁石を備えて、前記制御手段は前記第2の状態で前記電磁石をオンして、前記電磁石の前記磁気ローラ磁極の一つと対向する端部に前記磁気ローラ磁極の一つと同極の磁極を形成するようにしてもよい。 In the present invention, the magnetic roller includes a plurality of magnetic roller magnetic poles along a circumferential surface thereof, and is positioned downstream of the closest approach position between the magnetic roller and the developing roller in the rotation direction of the magnetic roller. The regulating member is arranged to face one of the magnetic roller magnetic poles, and the regulating member is formed with a regulating magnetic pole having the same polarity as one of the magnetic roller magnetic poles. In the second state, the regulating magnetic pole Is opposed to one of the magnetic roller magnetic poles, and in the first state, the restricting magnetic pole is not opposed to one of the magnetic roller magnetic poles. The regulating member includes an electromagnet facing one of the magnetic roller magnetic poles, and the control means turns on the electromagnet in the second state, and the end of the electromagnet facing one of the magnetic roller magnetic poles. A magnetic pole having the same polarity as one of the magnetic roller magnetic poles may be formed in the portion.
以上のように、本発明の現像装置は、現像を停止する際、第2の電位差を与えて、少なくとも現像ローラを1回転させた後、規制部材を第1の状態から第2の状態として所定の時間経過後現像ローラ及び磁気ローラの駆動を停止するようにしたので、現像ローラ上の残留トナーを完全に磁気ローラ側に回収することができるという効果がある。 As described above, the developing device of the present invention applies the second potential difference when stopping the development, and at least rotates the developing roller once, and then changes the regulating member from the first state to the second state. Since the driving of the developing roller and the magnetic roller is stopped after the elapse of time, the residual toner on the developing roller can be completely collected on the magnetic roller side.
本発明では、現像を開始する際、磁気ローラ及び現像ローラを駆動した後、予め定められた時間経過後、第1の電位差を与えるとともに、規制部材を第2の状態から第1の状態とするようにしたので、現像剤中のトナーが十分に帯電された状態で第1の電位差によってトナーが磁気ローラから現像ローラに供給されることになり、現像ローラ上に帯電量が十分なトナー層を形成することができ、現像停止時間に拘わらず良好な画像形成を行うことができるという効果がある。 In the present invention, when starting the development, after driving the magnetic roller and the development roller, after a predetermined time has elapsed, the first potential difference is given and the regulating member is changed from the second state to the first state. Since the toner in the developer is sufficiently charged, the toner is supplied from the magnetic roller to the developing roller by the first potential difference, and a toner layer having a sufficient charge amount is formed on the developing roller. Therefore, it is possible to form a good image regardless of the development stop time.
また、本発明では、現像の停止時間を計時する計時手段と、停止時間に対応する予め定められた時間が規定されたテーブルとを備えて、現像を開始する際、現像開始までの停止時間に対応する予め定められた時間経過後、第1の電位差を与えるとともに、規制部材を第2の状態から第1の状態とするようにしたので、現像停止時間が長くなっても、現像剤中のトナーを十分帯電させた後、現像ローラ上にトナー層を形成することができるという効果がある。 Further, in the present invention, when the development is started, the timing means for measuring the development stop time and a table in which a predetermined time corresponding to the stop time is defined. Since the first potential difference is applied after the corresponding predetermined time has elapsed, and the regulating member is changed from the second state to the first state, the developer in the developer can be maintained even if the development stop time is increased. There is an effect that after the toner is sufficiently charged, a toner layer can be formed on the developing roller.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
図1は、本発明による現像装置の一実施例を示す断面図であり、図示の現像装置10は、複写機等の画像形成装置20で用いられ、磁性キャリアとトナーとを有する二成分現像剤を用いて像担持体である感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する。画像形成装置20は、例えば、アモルファスシリコン(a−Si)系材料を用いた感光体ドラム21を備えており、感光体ドラム21の周囲には、帯電器22、現像装置10、転写ローラ23、及びクリーニングユニット24等が配置されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a developing device according to the present invention. The illustrated developing
画像形成を行う際には、感光体ドラム21を実線矢印で示す方向に回転させて、感光体ドラム21の表面を帯電器22で均一に帯電した後、画像データに応じて感光体ドラム21の表面を露光して、感光体ドラム21上に静電潜像を形成する。感光体ドラム21上の静電潜像は、現像装置10によって現像されてトナー像となり、転写ローラ23と感光体ドラム21とのニップ部に搬送された記録用紙P上にトナー像が転写される。そして、記録用紙は定着装置(図示せず)に搬送されて、ここでトナー像が記録用紙P上に定着された後、例えば、排紙トレイ(図示せず)に排紙される。
When performing image formation, the
図1を参照して、現像装置10は、現像容器11を備えており、現像容器11には二成分現像剤が収納されている。現像容器11は仕切板11aによって第1及び第2の収納室11b及び11cに区画され、第1及び第2の収納室11b及び11cにはそれぞれ攪拌ミキサー12a及びパドルミキサー12bが配設されている。
Referring to FIG. 1, the developing
そして、これら攪拌ミキサー12a及びパドルミキサー12bによって現像剤が攪拌されつつ、軸方向に搬送され、仕切板11aに形成された現像剤通過路を介して第1及び第2の収納室11b及び11c間を循環して、現像剤が帯電する。現像容器11内において、パドルミキサー12bの上側には磁気ローラ13が配置され、磁気ローラ13と対面して現像ローラ14が配置されている。そして、現像ローラ14は現像容器11のドラム開口側に面している。なお、現像ローラ14と磁気ローラ13とは対向位置においてその回転方向が逆向きとなっている(現像ローラ14及び磁気ローラ13の回転方向は実線矢印で示す方向である)。
The developer is agitated by the
磁気ローラ13は、複数の磁極(磁気ローラ磁極)を有する固定マグネットローラ体13aを内包する非磁性の回転スリーブ13bを有しており、固定マグネットローラ体13aは3つのN極(N1極〜N3極)と2つのS極(S1極及びS2極)を有しており、回転スリーブ13bの回転方向において、N1極とN2極との間にS1極が配置され、N3極とN1極との間にS2極が配置されている。
The
また、現像ローラ14は非磁性の回転スリーブ14aを有しており、この回転スリーブ14a内には一つの現像ローラ磁極体(マグネット体)14bが配置されている。図示の例においては、この現像ローラ磁極体14bには、固定マグネットローラ体のN1極と異磁極のS極が現像ローラ磁極として着磁されている。現像ローラ14は磁気ローラ13とはその対面位置(対向位置)において所定のギャップをもって対向しており、現像ローラ磁極Sは所定のギャップを挟んで対向位置において磁気ローラ磁極N1と対向している。
The developing
現像容器11には、層厚規制部材であるドクターブレード15が磁気ローラ13の長手方向(図1において紙面の表側から裏側に延びる方向)に沿って取り付けられており、磁気ローラ13が図中実線矢印で示す方向に回転するとすると、ドクターブレード15は対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、ドクターブレード15の先端部と回転スリーブ13bとの表面には僅かな隙間(ギャップ)が形成されている。
A
図1に示すように、固定マグネットローラ体13aのN3極に対向して、磁気ブラシの形成を規制する規制部材41が配置されており、この規制部材41はその中心を回転軸として回転可能となっている。規制部材41の周面の一部分には規制磁極41aが着磁されており、この規制磁極41aはN3極と同極のN極である。
As shown in FIG. 1, a regulating
そして、この規制部材41は後述するようにして、現像時(画像形成時)には、規制磁極41aがN3極と対向しない位置(N3極と反対側の位置)となるように回転駆動され(以下この状態を第1の状態と呼ぶ)、非現像時(非画像形成時)には、規制磁極41aがN3極と対向する位置となるように回転駆動される(以下この状態を第2の状態と呼ぶ)。
Then, as will be described later, the regulating
図1に示す現像装置10においては、前述のように、攪拌ミキサー12a及びパドルミキサー12bによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器11内を循環してトナーを帯電させ、パドルミキサー12b上の現像剤は磁気ローラ13に吸引搬送される。
In the developing
図2に示すように、現像ローラ14には直流電圧(DC:Vdc1)25a及び交流電圧(AC)25bからなる現像バイアス電圧25が現像ローラ14に印加され、磁気ローラ13には直流電圧(DC:Vdc2)26が印加される。そして、磁気ローラ13上には磁気ブラシ27が形成され、磁気ローラ13上の磁気ブラシ27はドクターブレード15によって層規制されて、磁気ローラ13と現像ローラ14との間の電位差によって現像ローラ14にトナー層28を形成する。そして、現像ローラ14上のトナー層28によって感光体ドラム21上の静電潜像が現像される。
As shown in FIG. 2, a developing
上述のようにして現像が行われた後、残留トナー層を有する現像ローラ14は前述の対向位置において現像剤層を有する磁気ローラ13と最接近し、この対向位置では、磁気ブラシによる機械的な力によって、現像ローラ14上のトナー層が掻き取られるとともに、磁気ローラ13と現像ローラ14との間に形成される電位差(つまり、電界)に応じて磁気ローラ13上の現像剤層からトナーが現像ローラ14側に供給されることになる。
After the development is performed as described above, the developing
前述のように、対向位置において回転スリーブ13b及び14aの回転方向は互いに反対方向であり、磁気ローラ磁極N1に対向して異磁極の現像ローラ磁極S極が存在するから、磁気ローラ磁極N1と現像ローラ磁極S極との間に磁界が形成され、これによって、磁気ブラシの拘束力が強くなって、つまり、磁気ブラシが良好に形成されることになって、現像ローラ14上のトナーがキャリアによる磁気ブラシによって機械的に掻き取られて、磁気ローラ13側に引き戻される。
As described above, the rotation directions of the
ところで、現像(つまり、画像形成)を停止した後、長時間に亘って現像を休止した後、現像を行うと、前述したように、トナー帯電不足となってしまい、この状態で現像を開始すると、帯電不足のトナーが現像ローラに供給されることになって、画像濃度不良又は画像かぶりなどの画質不良が生じてしまうことになる。そこで、ここでは、次のようにして、現像ローラ14、磁気ローラ13、攪拌ミキサー12a及びパドルミキサー12b、及び規制部材41の駆動制御を行った。
By the way, if development is stopped after development (that is, image formation) is stopped and development is stopped for a long period of time, as described above, toner charging becomes insufficient, and development starts in this state. As a result, insufficiently charged toner is supplied to the developing roller, resulting in image quality defects such as image density defects or image fogging. Therefore, here, drive control of the developing
図1、図3及び図4を参照して、いま、現像ローラ14、磁気ローラ13、及び攪拌ミキサー12a及びパドルミキサー12bはそれぞれ異なる駆動源によって駆動されており(例えば、現像ローラ14は第1の駆動源によって駆動され、磁気ローラ13は第2の駆動源によって駆動される。また、攪拌ミキサー12a及びパドルミキサー12bは第3の駆動源によって駆動される)。これら第1〜第3の駆動源は制御装置(図示せず)によって制御されている。また、規制部材41も制御装置によって回転制御されている。
1, 3, and 4, the developing
ここで、感光体ドラム21の直径を30mm、その周速を130mm/sとして、現像ローラ14の材質をアルミニウム、直径を16mm、その周速を210mm/s、現像ローラ磁極14bの磁力を300Gとし、さらに、磁気ローラ13の材質をアルミニウム、直径を20mm、その周速を330mm/s、磁気ローラ磁極N1,S1,N2,N3,及びS2の磁力をそれぞれ900G,800G,600G,400G,及び500Gとした。
Here, the diameter of the
また、感光体ドラム21と現像ローラ14とのギャップを0.25mm、磁気ローラ13と現像ローラ14とのギャップを0.4mm、ドクターブレード15のギャップを0.5mmに設定し、磁気ローラ13にDC300V(現像時)のバイアス電圧(直流電圧26)を印加し、現像ローラ14に、Vpp=1.5kV,周波数=3kHz,Vdc=100V,及びデューティー比30%の現像バイアス電圧25を印加した。また、感光体ドラム21の表面電位を300Vとし、現像容器11に350gの現像剤をセットした(トナー(T)/キャリア(D)=7%とした)。なお、非現像時(つまり、非画像形成時)には、直流電圧26を0Vとする。
Further, the gap between the
ここでは、磁性キャリアとして平均粒子径45μmで、弗素樹脂コートされたフェライトキャリアとトナー(非磁性トナー)として平均粒径8μmの正帯電型トナーを用いた。また、トナー容器(トナータンク:図示せず)からトナー補給制御を行って、現像中におけるT/Cを9%に維持した。 Here, a positively charged toner having an average particle diameter of 45 μm as a magnetic carrier and a ferrite carrier coated with a fluorine resin and an average particle diameter of 8 μm as a toner (nonmagnetic toner) were used. Further, toner replenishment control was performed from a toner container (toner tank: not shown), and the T / C during development was maintained at 9%.
いま、画像形成(画像印字)中(ON)においては、現像ローラ14及び磁気ローラ13が回転駆動され(ON)、制御装置は、現像バイアス電圧25を現像ローラ14に印加するとともに、直流電圧26を磁気ローラ13に印加して、その電位差(第1の電位差)VAに応じて磁気ローラ13側から現像ローラ14にトナーが供給される。この際には、制御装置は規制部材41を第1の状態として、規制磁極41aと磁気ローラ13のN3極とが対向しない状態とする(図4参照)。
Now, during image formation (image printing) (ON), the developing
画像印字中においては、規制磁極41aとN3極とが対向しない状態であるから、規制磁極41a(N極)とN3極との間に反発磁界が形成されることはなく、磁気ローラ13の磁気ブラシが正常に形成されて、磁気ローラ13から現像ローラ14にトナーが供給されることになる。
During image printing, since the regulation
画像印字が終了すると(ONからOFFとなると)、制御装置は直流電圧26を0Vとして、その電位差(第2の電位差)VBに応じて現像ローラ14側から磁気ローラ13にトナーを向わせて、現像ローラ14上に残留するトナーを回収する。
When the image printing is completed (from ON to OFF), the control device sets the
第2の電位差VBを印加した後、少なくとも現像ローラ14が一回転するのに要する時間が経過すると、制御装置は規制部材41を回転制御して、規制磁極41aをN3極と対向する位置に位置付ける(つまり、第2の状態とする(図1参照))。
After at least the time required for one rotation of the developing
規制部材41が第2の状態となると、規制磁極41aとN3極との反発磁界によって磁気ブラシの形成が妨げられることになって、現像剤の搬送が規制される。その後、制御装置は、現像ローラ14に対向する側の磁気ローラ13上の現像剤がなくなるまでの時間回転させると、(例えば、磁気ローラ13が少なくとも半回転するのに要する時間が経過すると)、現像バイアス電圧25及び直流電圧26をOFFするとともに(バイアス電圧(電位差)OFF)、現像ローラ14及び磁気ローラ13の回転駆動をOFFする(攪拌ミキサー12a及びパドルミキサー12bもOFFとされる)。
When the restricting
現像装置10を停止した後、再度現像(つまり、画像形成)を開始する際には、制御装置は、まず現像ローラ14及び磁気ローラ13をONして(攪拌ミキサー12a及びパドルミキサー12bもONされる)、予め定められた時間(この時間は現像剤中のトナー帯電量が十分となる時間であり、予め実験によって現像装置10の停止時間毎に設定される)経過した後、制御装置は規制部材41を第1の状態とするとともに、現像バイアス電圧25及び直流電圧26をONして、第1の電位差を印加し、現像ローラ14上にトナー層を形成し、画像印刷を開始する(画像印刷ON)。
When developing (that is, image formation) is started again after the developing
上述のように、予め定められた時間が経過するまでは、規制部材41は第2の状態となっているから、磁気ローラ13の磁気ブラシ形成が妨げられ、しかも現像バイアス電圧25及び直流電圧26もOFFされているから、磁気ローラ13から現像ローラ14にトナーが供給されることはなく、予め定められた時間経過後、つまり、トナーの帯電量が十分となった後、初めてトナーが磁気ローラ13から現像ローラ14に供給されることになって、現像ローラ14上には帯電量が十分なトナー層が形成されることになる。
As described above, since the regulating
なお、制御装置には、画像形成装置(つまり、現像装置)の停止時間とトナーが十分に帯電可能な時間(予め定められた時間)との関係がテーブルとして規定されており、例えば、画像形成装置の停止時間が5時間以内であると、予め定められた時間は5秒となり、画像形成装置の停止時間が5時間以上24時間以内であると、その時間は10秒とされる。さらに、画像形成装置の停止時間が1日以上10日以内であると、予め定められた時間は15秒とされ、画像形成装置の停止時間が11日以上であると、その時間は25秒とされる。 In the control device, the relationship between the stop time of the image forming apparatus (that is, the developing device) and the time during which the toner can be sufficiently charged (predetermined time) is defined as a table. If the stop time of the apparatus is within 5 hours, the predetermined time is 5 seconds, and if the stop time of the image forming apparatus is 5 hours or more and within 24 hours, the time is 10 seconds. Further, if the stop time of the image forming apparatus is 1 day or more and 10 days or less, the predetermined time is 15 seconds, and if the stop time of the image forming apparatus is 11 days or more, the time is 25 seconds. Is done.
この予め定められた時間と画像形成装置の停止時間との関係は予め実験によって、現像ローラ14に帯電量が十分なトナー層を形成するために必要時間として求められる。なお、制御装置は内蔵タイマーによって画像形成が停止してから再度画像形成が再開されるまでの時間を計時することになる。
The relationship between the predetermined time and the stop time of the image forming apparatus is obtained as a necessary time for forming a toner layer having a sufficient charge amount on the developing
また、図示はしないが、規制部材41が規制磁極41aの変わりに磁気ローラ磁極N3と対向する電磁石を備えて、制御装置は第2の状態とする際に電磁石をオンして、電磁石の磁気ローラ磁極N3と対向する端部に磁気ローラ磁極N3と同極の磁極を形成するようにしても、同様にして、磁気ブラシの形成を規制することができる。
Although not shown, the restricting
現像を停止する際、第2の電位差を与え、所定の時間経過後、現像ローラ及び磁気ローラの駆動を停止するとともに規制部材を第1の状態から第2の状態とするようにしたから、現像ローラ上の残留トナーを完全に磁気ローラ側に回収することができ、さらに、現像を開始する際、磁気ローラ及び現像ローラを駆動した後、予め定められた時間経過後、第1の電位差を与えるとともに、規制部材を第2の状態から第1の状態とするようにしたから、現像ローラ上に帯電量が十分なトナー層を形成することができる結果、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置における現像装置に適用できる。 When the development is stopped, the second potential difference is given, and after a predetermined time has elapsed, the driving of the developing roller and the magnetic roller is stopped and the regulating member is changed from the first state to the second state. Residual toner on the roller can be completely collected on the magnetic roller side. Further, when starting development, after the magnetic roller and the developing roller are driven, a first potential difference is applied after a predetermined time has elapsed. In addition, since the regulating member is changed from the second state to the first state, a toner layer having a sufficient charge amount can be formed on the developing roller. As a result, a copying machine, a printer, a facsimile machine, etc. The present invention can be applied to a developing device in an image forming apparatus.
10 現像装置
11 現像容器
12a 攪拌ミキサー
12b パドルミキサー
13 磁気ローラ
13b、14a 回転スリーブ
13a 固定マグネットローラ体
14 現像ローラ
14b 現像ローラ磁極体
15 ドクターブレード
21 感光体ドラム
22 帯電器
23 転写ローラ
24 クリーニングユニット
41 規制部材
41a 規制磁極
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記磁気ローラ上の前記二成分現像剤から前記現像ローラにトナーが向う第1の電位差と前記現像ローラ上のトナーが前記磁気ローラに向う第2の電位差とを選択的に与えるバイアス電圧印加手段と、
前記磁気ローラ上の磁気ブラシの形成を規制する規制部材とを備え、
前記規制部材は前記磁気ローラ上の磁気ブラシの規制を解除する第1の状態と前記磁気ブラシを規制する第2の状態とを選択し、
さらに、現像を停止する際、前記バイアス電圧印加手段を制御して前記第2の電位差を与えて少なくとも前記現像ローラを1回転させた後、前記規制部材を前記第1の状態から前記第2の状態として所定の時間経過後前記現像ローラ及び前記磁気ローラの駆動を停止する制御手段を有することを特徴とする現像装置。 A developing roller that uses a two-component developer having at least a carrier and a toner, is disposed opposite to an image carrier on which an electrostatic latent image is carried, and develops the electrostatic latent image with the toner to form a toner image; A magnetic roller disposed opposite to the developing roller for holding the two-component developer and supplying the toner to the developing roller; and an agitating unit for agitating the two-component developer and supplying the magnetic roller to the magnetic roller In a developing device having
Bias voltage applying means for selectively giving a first potential difference in which toner is directed from the two-component developer on the magnetic roller to the developing roller and a second potential difference in which toner on the developing roller is directed toward the magnetic roller; ,
A regulating member that regulates the formation of the magnetic brush on the magnetic roller,
The restriction member selects a first state for releasing the restriction of the magnetic brush on the magnetic roller and a second state for restricting the magnetic brush,
Further, when the development is stopped, the bias voltage applying unit is controlled to give the second potential difference to rotate the developing roller at least once, and then the regulating member is moved from the first state to the second state. A developing device comprising: control means for stopping driving of the developing roller and the magnetic roller after a predetermined time has passed as a state.
前記現像を開始する際現像開始までの前記停止時間に対応する前記予め定められた時間経過後前記第1の電位差を与えるとともに、前記規制部材を前記第2の状態から前記第1の状態とするようにしたことを特徴とする請求項4記載の現像装置。 The control means includes time measuring means for measuring the stop time of the development, and a table in which the predetermined time corresponding to the stop time is defined.
When the development is started, the first potential difference is given after the predetermined time corresponding to the stop time until the development is started, and the regulating member is changed from the second state to the first state. The developing device according to claim 4, wherein the developing device is configured as described above.
前記磁気ローラと前記現像ローラとの最接近位置よりも前記磁気ローラの回転方向下流側に位置する磁気ローラ磁極の一つに対向して前記規制部材が配置され、
前記規制部材には前記磁気ローラ磁極の一つと同極の規制磁極が形成されており、
前記第2の状態では前記規制磁極が前記磁気ローラ磁極の一つと対向し、前記第1の状態では前記規制磁極は前記磁気ローラ磁極の一つと対向しない状態とされることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の現像装置。 The magnetic roller includes a plurality of magnetic roller magnetic poles along its peripheral surface,
The restricting member is disposed to face one of the magnetic roller magnetic poles located on the downstream side in the rotation direction of the magnetic roller with respect to the closest position between the magnetic roller and the developing roller,
The regulating member is formed with a regulating magnetic pole having the same polarity as one of the magnetic roller magnetic poles,
The regulation magnetic pole is opposed to one of the magnetic roller magnetic poles in the second state, and the regulation magnetic pole is not opposed to one of the magnetic roller magnetic poles in the first state. The developing device according to any one of 1 to 5.
前記磁気ローラと前記現像ローラとの最接近位置よりも前記磁気ローラの回転方向下流側に位置する磁気ローラ磁極の一つに対向して前記規制部材が配置され、
前記規制部材は前記磁気ローラ磁極の一つと対向する電磁石を有し、
前記制御手段は前記第2の状態で前記電磁石をオンして、前記電磁石の前記磁気ローラ磁極の一つと対向する端部に前記磁気ローラ磁極の一つと同極の磁極を形成するようにしたことを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の現像装置。 The magnetic roller includes a plurality of magnetic roller magnetic poles along its peripheral surface,
The restricting member is disposed to face one of the magnetic roller magnetic poles located on the downstream side in the rotation direction of the magnetic roller with respect to the closest position between the magnetic roller and the developing roller,
The regulating member has an electromagnet facing one of the magnetic roller magnetic poles;
The control means turns on the electromagnet in the second state to form a magnetic pole having the same polarity as one of the magnetic roller magnetic poles at an end portion of the electromagnet facing one of the magnetic roller magnetic poles. The developing device according to claim 1, wherein:
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