JP2006058547A - Developing device and image forming apparatus having same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device capable of restraining the thinning phenomenon of the edge part of elctrostatic latent image and an image forming apparatus ensuring both high speed printing and high image quality by including the developing device. <P>SOLUTION: The developing device 4 is designed such that an electrostatic latent image formed on the surface 12 of an image carrier 1 moving is rendered visible with developer in a developing area E as a developer image. The developing device 4 incudes a developer conveying member 41, which has a plurality of traveling wave generating electrodes 41b arranged on a substrate at predetermined intervals and by which developer is conveyed to the developing area E by the use of a traveling wave electric field generated by applying different alternating voltages of different phases to the traveling wave generating electrodes 41b. The developing device 4 is provided with an image correcting member 49, which is disposed downstream of the developing area E in the direction of the movement of the image carrier 1 and to which a voltage including an alternating voltage component is applied. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、像担持体上に形成される静電潜像を現像剤によって現像する現像装置及び画像形成装置に関し、特に、進行波電界を用いて現像剤を搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を顕画化する現像装置、及び、この現像装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus that develop an electrostatic latent image formed on an image carrier with a developer, and in particular, the developer is transported using a traveling wave electric field to be formed on the image carrier. The present invention relates to a developing device that visualizes a developed electrostatic latent image, and an image forming apparatus including the developing device.

複写機、プリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に適用される現像装置としては、現在、像担持体(感光体)に現像剤担持体を接触させずに現像を行なう非接触方式の現像装置が注目されており、パウダークラウド法、ジャンピング法又は電界カーテン(進行波電界)を利用した方法が提案されている。   As a developing device applied to an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a copying machine or a printer, a non-contact type which performs development without bringing a developer carrier into contact with an image carrier (photoreceptor) at present. A developing device has been attracting attention, and a powder cloud method, a jumping method, or a method using an electric field curtain (traveling wave electric field) has been proposed.

電界カーテンを用いた装置としては、例えば、互いに位相が異なる複数種の交番電圧を発生する電源と、基材上に所定の間隔をおいて配列された複数の電極に上記電源からの交番電圧を印加することにより進行波電界を形成することによって、現像剤を像担持体に向けて搬送させる現像剤搬送部材とを備えた現像装置が提案されている(例えば、特許文献１及び特許文献２参照)。   As an apparatus using an electric field curtain, for example, a power source that generates a plurality of types of alternating voltages having different phases from each other, and a plurality of electrodes arranged at predetermined intervals on a substrate are supplied with an alternating voltage from the power source. There has been proposed a developing device including a developer transport member that transports a developer toward an image carrier by forming a traveling wave electric field by application (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). ).

又、進行波電界を利用した技術に関して、本出願人は、現像剤搬送部材と像担持体との現像ギャップｄと、現像剤搬送部材における電極間ピッチλの関係をｄ＞λとすることで、画像の均一性向上を図る現像装置(例えば、特許文献３参照)や、エッジ効果を軽減して画像品位を向上させる目的で現像ギャップと像担持体膜厚、現像電位条件等の適切な設定を行なうことを提案している(例えば、特許文献４参照)。   In addition, regarding the technology using the traveling wave electric field, the applicant of the present invention sets the relationship between the developing gap d between the developer conveying member and the image carrier and the pitch λ between the electrodes in the developer conveying member as d> λ. A developing device for improving image uniformity (see, for example, Patent Document 3), and an appropriate setting of a developing gap, an image carrier film thickness, a developing potential condition, etc. for the purpose of reducing the edge effect and improving image quality (For example, refer to Patent Document 4).

さらに、本出願人は、ＦＰＣ(フレキシブル回路基板)等からなる現像剤搬送部材上に直接現像剤供給を行ない、その現像剤搬送部材から発生させた進行波電界を用いた現像剤搬送方法における問題点を解決する方法として、現像剤搬送部材を覆った状態で現像剤搬送方向に移動するベルト部材により現像剤を供給するように構成するとともに、そのベルト部材の表面をクリーニング部材によって常にリフレッシュすることにより、現像剤の搬送機能の安定化を図れるようにした現像装置を提案している(例えば、特許文献５参照)。
特公平５−３１１４６号公報(明細書２頁右欄２０行〜３頁右欄５行、図１，図２) 特公平５−３１１４７号公報(明細書２頁左欄２９行〜４頁右欄２１行、図１，図２) 特開２００３−５５２４号公報 特開２００３−２２８２３６号公報 特開２００２−９１１６０号公報(段落〔００３２〕〜〔００３４〕、図２) Further, the present applicant supplies the developer directly on the developer conveying member made of FPC (flexible circuit board) and the like, and the problem in the developer conveying method using the traveling wave electric field generated from the developer conveying member. As a method for solving this problem, the developer is supplied by a belt member that moves in the developer conveyance direction while covering the developer conveyance member, and the surface of the belt member is always refreshed by the cleaning member. Therefore, a developing device that can stabilize the developer conveying function is proposed (see, for example, Patent Document 5).
Japanese Examined Patent Publication No. 5-31146 (Specification, page 2, right column, line 20 to page 3, right column, line 5, FIG. 1, FIG. 2) Japanese Examined Patent Publication No. 5-31147 (Specification, page 2, left column, line 29 to page 4, right column, line 21, line 1, figure 2) JP 2003-5524 A JP 2003-228236 A JP 2002-91160 A (paragraphs [0032] to [0034], FIG. 2)

ところで、進行波電界により現像剤をクラウド状にして搬送し、像担持体と非接触状態で現像を行なう場合、現像剤の搬送条件と現像ギャップの設定によっては、以下のような問題が発生する。   By the way, when the developer is transported in a cloud state by a traveling wave electric field and development is performed in a non-contact state with the image carrier, the following problems occur depending on the developer transport conditions and the development gap setting. .

近年、インクジェットプリンタ等に代表される写真に匹敵する高画質な画像形成装置が開発され、現像剤を用いた画像形成においても更に高画質化が要求されている。又、定着工程における省エネルギー化、ランニングコストの低減、さらには現像剤容器の体積減による装置の小型化を行なうために、必要な濃度を維持しつつ、現像剤の消費量を少なくする試みがなされている。これを達成するための一つの技術的な手法は、現像剤粒子をより小粒径化し、かつ、現像剤中の着色剤(例えば、カーボンブラックや、有機顔料等)の含有率を高め、記録紙上での画像の厚みを薄くして、より高品位な画像形成を行なう動向にある。このような画像形成を行なうにあたっては、像担持体上に現像剤像を形成する段階において、従来よりも少ない量の現像剤を均一に薄層現像する必要がある。   In recent years, high-quality image forming apparatuses comparable to photographs typified by ink jet printers and the like have been developed, and higher image quality is also required in image formation using a developer. In addition, in order to save energy in the fixing process, reduce running costs, and further reduce the size of the apparatus by reducing the volume of the developer container, attempts have been made to reduce the consumption of developer while maintaining the necessary concentration. ing. One technical approach to achieve this is to make the developer particles smaller and to increase the content of colorants (e.g., carbon black, organic pigments) in the developer and record. There is a trend to form higher quality images by reducing the thickness of images on paper. In forming such an image, it is necessary to uniformly develop a thin layer of a smaller amount of developer than in the past in the stage of forming a developer image on the image carrier.

本発明人らが研究を進めたところ、おおよそ現像剤１〜２層分に相当する量の薄層の現像を行なうことによって発生する新たな課題を見出した。ここでいう薄層現像時の像担持体上への現像剤量は、現像剤の体積平均粒径をＲ(μｍ)とすると、Ｒ×０．１(ｍｇ／ｃｍ2)以下程度である。又、上記特許文献４には、現像ギャップが広すぎる場合に静電潜像エッジ部に現像剤が集まって画像の輪郭が太る現象を抑制することを主眼にした考えが記載されている。これは現像する現像剤量が比較的多い場合には、現像ギャップを狭める方向の条件設定により、基本的には良好な結果を与える。 As a result of research conducted by the present inventors, a new problem has been found that arises by developing a thin layer in an amount approximately corresponding to one or two developer layers. The amount of developer on the image carrier during thin layer development here is about R × 0.1 (mg / cm 2 ) or less, where R (μm) is the volume average particle size of the developer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-259259 describes an idea that mainly suppresses a phenomenon in which a developer gathers at an edge portion of an electrostatic latent image and a contour of an image becomes thick when a development gap is too wide. In the case where the amount of developer to be developed is relatively large, this basically gives a good result by setting conditions in the direction of narrowing the development gap.

しかしながら、上述したように、薄層の現像においては、適正範囲内であっても比較的広い現像ギャップ条件では、画像のエッジ付近が現像されず、画像の輪郭部がやせる、即ち、上記特許文献４に記載の技術とは逆の挙動を示すことがある。   However, as described above, in the development of a thin layer, even in the proper range, under the relatively wide development gap condition, the vicinity of the edge of the image is not developed, and the contour portion of the image can be lost. 4 may exhibit the opposite behavior to the technique described in 4.

この薄層現像を行なった際の静電潜像エッジ部のやせ現象を軽減する方策としては、更に現像ギャップを狭める条件設定が有効である。一方、上記の文献３においては、現像ギャップを現像剤搬送部材の電極ピッチよりも大きくすることで、各電極に印加されている電圧変化の影響を受けることで発生する濃度ムラを抑制し、静電潜像エッジ部のやせや地カブリを抑制する考えが開示されている。これによれば、エッジやせを軽減すべく、現像ギャップを狭くする前提として、現像剤搬送部材の電極間ピッチを狭く設定する必要があるが、そうすると、現像剤の搬送能力が低下する問題が発生し、これは高速印字への対応性が低下することにつながる。   As a measure for reducing the thinning phenomenon of the edge portion of the electrostatic latent image when this thin layer development is performed, it is effective to set conditions for further narrowing the development gap. On the other hand, in the above-mentioned document 3, by making the development gap larger than the electrode pitch of the developer conveying member, density unevenness that occurs due to the influence of the voltage change applied to each electrode is suppressed, and static An idea to suppress the thinning and fogging of the electrostatic latent image edge portion is disclosed. According to this, in order to reduce the edge thinning, it is necessary to set the pitch between the electrodes of the developer conveying member to be narrow as a premise that the developing gap is narrowed. However, this causes a problem that the conveying ability of the developer is lowered. However, this leads to a decrease in compatibility with high-speed printing.

そこで、この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、高速印字の観点から現像剤搬送部材の電極間ピッチを狭く設定することなく、即ち、現像ギャップを狭くする方法を用いずに、静電潜像エッジ部のやせ現象を抑制することができる現像装置、及び、この現像装置を備えることにより、高速印字と高画質を両立させた画像形成装置を提供しようとするものである。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem. From the viewpoint of high-speed printing, a method of narrowing the development gap without setting the pitch between the electrodes of the developer conveying member narrow. An image forming apparatus capable of suppressing the thinning phenomenon of an electrostatic latent image edge portion without using the image forming apparatus, and an image forming apparatus that achieves both high-speed printing and high image quality by including the developing apparatus. It is.

現像剤の搬送に進行波電界を利用する現像装置としては、上述したように、進行波発生電極を有する現像剤搬送部材のみを備えた現像装置と、該現像剤搬送部材のほか、該現像剤搬送部材の表面を覆い、且つ、該表面上を現像剤搬送方向に移動するベルト部材を備えた現像装置とに大別される。本発明の現像装置は、このいずれの現像装置としても構成することができる。   As described above, the developing device using a traveling wave electric field for transporting the developer includes, as described above, a developing device having only a developer transport member having a traveling wave generating electrode, the developer transport member, and the developer. The developing device is roughly divided into a developing device that includes a belt member that covers the surface of the conveying member and moves on the surface in the developer conveying direction. The developing device of the present invention can be configured as any of these developing devices.

まず、現像剤搬送部材のみを備えた本発明の現像装置は、移動する像担持体の表面上に形成される静電潜像が、現像領域で現像剤によって現像剤像として可視化されて現像される現像装置であって、基材上に所定の間隔をおいて配列された複数の進行波発生電極を有し、互いに異なる位相の複数種の交番電圧が各進行波発生電極に印加されることにより形成される進行波電界によって現像剤が現像領域に搬送される現像剤搬送部材を備えた現像装置において、像担持体が移動する方向における現像領域の下流側に配設されていると共に、交番電圧成分を含む電圧が印加される画像補正部材を備えており、現像剤像に付着している現像剤で静電潜像が画像補正部材の発生する電界によって再配置現像されることを特徴としている。又、上記の現像装置において、画像補正部材は、現像剤の搬送方向の下流側に配設するのが好ましい。   First, in the developing device of the present invention having only the developer conveying member, the electrostatic latent image formed on the surface of the moving image carrier is visualized and developed as a developer image by the developer in the developing area. A plurality of traveling wave generating electrodes arranged at a predetermined interval on a substrate, and a plurality of types of alternating voltages having different phases are applied to each traveling wave generating electrode. In the developing device including the developer transport member that transports the developer to the development area by the traveling wave electric field formed by the image forming apparatus, the image bearing member is disposed on the downstream side of the development area in the moving direction, and An image correction member to which a voltage including a voltage component is applied is provided, and the electrostatic latent image is rearranged and developed by an electric field generated by the image correction member with the developer attached to the developer image. Yes. In the above developing device, the image correction member is preferably disposed on the downstream side in the developer transport direction.

上記の現像装置によれば、従来、像担持体の静電潜像のエッジ付近の電界の回りこみの影響を受けて多く生じていた現像剤像のエッジやせを抑制することができる。即ち、上記の現像装置では、現像領域における像担持体移動方向の下流側に画像補正部材を配置し、この画像補正部材に交番電圧を印加することで、静電潜像エッジ部に偏った現像剤像を一旦引き剥がし、再度像担持体に付着させて静電潜像を再配置現像する。この際、画像補正部材による強い交番電界の作用で、静電潜像エッジ部にも現像剤を付着させることが可能となり、静電潜像エッジ部の画像欠陥を補正することができる。又、画像濃度の均一化や地かぶりの除去等の効果も生じる。   According to the above-described developing device, it is possible to suppress the edge thinness of the developer image, which has conventionally occurred due to the influence of the electric field around the edge of the electrostatic latent image on the image carrier. That is, in the developing device described above, an image correction member is disposed on the downstream side in the developing region in the moving direction of the image carrier, and an alternating voltage is applied to the image correction member, thereby developing the bias toward the electrostatic latent image edge portion. The agent image is peeled off once, and again adhered to the image carrier, and the electrostatic latent image is rearranged and developed. At this time, the developer can be attached to the electrostatic latent image edge portion by the action of a strong alternating electric field by the image correction member, and the image defect of the electrostatic latent image edge portion can be corrected. In addition, effects such as uniform image density and removal of ground cover are also produced.

上記の現像装置において、画像補正部材へ印加される電圧の交番電圧成分のピークツーピーク電圧をＶPP、直流電圧成分をＶDCとすると、
画像補正部材４９への印加電圧の絶対値の最大値は、Ｖmax＝|ＶDC|＋１/２ＶPP
画像補正部材４９への印加電圧の絶対値の最小値は、Ｖmin＝|ＶDC|−１/２ＶPP
となる。そこで、像担持体の表面の非画像部の電位をＶ0とし、像担持体の表面の画像部の電位をＶLとし、
Ｘ＝(Ｖmax)−|ＶL|＝(|ＶDC|＋１/２ＶPP)−|ＶL|
Ｙ＝|Ｖ0|−(Ｖmin)＝|Ｖ0|−(|ＶDC|−１/２ＶPP)
とすると、画像補正部材へ印加される電圧の交番電圧成分のピークツーピーク電圧ＶPP、及び、直流電圧成分ＶDCは、Ｘ＞Ｙを満たすような電圧とするのが好ましい。 In the above developing device, when the peak-to-peak voltage of the alternating voltage component of the voltage applied to the image correction member is V PP and the DC voltage component is V DC ,
The maximum absolute value of the voltage applied to the image correction member 49 is Vmax = | V DC | + 1 / 2V PP
The minimum value of the absolute value of the voltage applied to the image correction member 49 is Vmin = | V DC | −1/2 V PP
It becomes. Therefore, the potential of the non-image part on the surface of the image carrier is set to V 0, and the potential of the image part on the surface of the image carrier is set to V L.
X = (Vmax) − | V L | = (| V DC | + 1 / 2V PP ) − | V L |
Y = | V 0 | − (Vmin) = | V 0 | − (| V DC | −1 / 2V PP )
Then, it is preferable that the peak-to-peak voltage V PP and the DC voltage component V DC of the alternating voltage component of the voltage applied to the image correction member are voltages satisfying X> Y.

上記のＸは、像担持体の表面上に静電潜像が形成されている部分である画像部と画像補正部材との間の最大電位差であり、Ｙは、像担持体の表面上に静電潜像が形成されていない部分である非画像部と画像補正部材との間の最大電位差である。上記のＸ＞Ｙを満たすことにより、現像剤像に付着している現像剤により再配置現像する際に、所望の極性の現像剤に対して現像する方向の電界を強めることができ、画像濃度の低下を防止することができる。Ｘ＞Ｙを満たさないと、像担持体上の現像剤像に付着している現像剤の画像補正部材へ移動する量が多くなり、現像領域における現像に使用される現像剤量が減少し、画像濃度の低下を生じやすくなるからである。   The above X is the maximum potential difference between the image portion where the electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier and the image correction member, and Y is the static potential on the surface of the image carrier. This is the maximum potential difference between the non-image portion, which is a portion where no electrostatic latent image is formed, and the image correction member. By satisfying the above X> Y, the electric field in the developing direction can be strengthened with respect to the developer having a desired polarity when the rearrangement development is performed with the developer adhering to the developer image. Can be prevented. If X> Y is not satisfied, the amount of the developer adhering to the developer image on the image carrier moves to the image correction member increases, and the amount of developer used for development in the development region decreases. This is because the image density tends to decrease.

上記の現像装置において、画像補正部材が、円筒形状でその軸が像担持体の表面と略平行に配設されており、像担持体の表面の移動方向と、画像補正部材における像担持体の表面と対面している表面の移動方向とが、逆になるように回転するように構成するのが好ましい。このようにすることにより、画像補正部材と像担持体間で飛翔している現像剤の飛散を抑制することができる。   In the developing device, the image correction member has a cylindrical shape and the axis thereof is arranged substantially parallel to the surface of the image carrier, and the moving direction of the surface of the image carrier and the image carrier in the image correction member It is preferable that the moving direction of the surface facing the surface is rotated in the opposite direction. By doing so, scattering of the developer flying between the image correction member and the image carrier can be suppressed.

又、上記の現像装置において、画像補正部材に付着した現像剤を取り除く除去部材を備えるようにしてもよい。このようにすることにより、画像補正部材に付着した現像剤を回収して再利用することができる。   The developing device may include a removing member that removes the developer attached to the image correction member. In this way, the developer attached to the image correction member can be collected and reused.

次に、現像剤搬送部材とベルト部材とを備えた本発明の現像装置は、上記の現像剤搬送部材のみを備えた本発明の現像装置に、該ベルト部材を備えることで構成することができる。即ち、現像剤搬送部材とベルト部材とを備えた本発明の現像装置は、現像剤搬送部材のみを備えた上記の本発明の各現像装置において、現像剤搬送部材の表面を覆い、且つ、該表面上を現像剤搬送方向に移動するベルト部材を備えており、該ベルト部材上に現像剤層が形成されると共に、該ベルト部材は、現像剤搬送部材により進行波電界が形成される領域に、現像剤層の現像剤を移送するように構成されている。   Next, the developing device of the present invention including the developer conveying member and the belt member can be configured by including the belt member in the developing device of the present invention including only the developer conveying member. . That is, the developing device of the present invention including the developer conveying member and the belt member covers the surface of the developer conveying member in each of the developing devices of the present invention including only the developer conveying member, and A belt member that moves in the developer conveying direction on the surface, and a developer layer is formed on the belt member, and the belt member is formed in a region where a traveling wave electric field is formed by the developer conveying member; The developer of the developer layer is configured to be transferred.

上記の現像剤搬送部材とベルト部材とを備えた本発明の現像装置において、画像補正部材は、円筒形状でその軸が像担持体の表面と略平行に配設されており、像担持体の表面の移動方向と、画像補正部材の像担持体の表面と対面している表面の移動方向とが、逆になるように回転していると共に、ベルト部材に当接して配設するようにしてもよい。   In the developing device of the present invention including the developer conveying member and the belt member, the image correction member is cylindrical and the axis thereof is disposed substantially parallel to the surface of the image carrier. The moving direction of the surface and the moving direction of the surface facing the surface of the image carrier of the image correction member are rotated so as to be opposite to each other, and are arranged in contact with the belt member. Also good.

このようにすることにより、進行波発生電極とベルト部材のベルトとの密着性を向上させることができ、安定した現像剤搬送を行なうことができる。   By doing in this way, the adhesiveness of a traveling wave generation electrode and the belt of a belt member can be improved, and stable developer conveyance can be performed.

又、上記の現像剤搬送部材とベルト部材とを備えた本発明の現像装置において、ベルト部材を介して画像補正部材と対向する位置に捕集電極を備えており、画像補正部材に付着した現像剤が捕集電極の発生する電界によってベルト部材へ移動して付着するようにしてもよい。   Further, in the developing device of the present invention provided with the developer conveying member and the belt member, a collecting electrode is provided at a position facing the image correction member via the belt member, and the development adhered to the image correction member. The agent may move and adhere to the belt member by the electric field generated by the collecting electrode.

このようにすることにより、画像補正部材に付着した現像剤をベルト部材の方に引き付けることができ、画像補正部材に付着した現像剤を取り除きやすくすることができることから、画像補正部材に現像剤が固着するのを防止でき、画像補正部材の長寿命化を図ることができる。   By doing so, the developer attached to the image correction member can be attracted toward the belt member, and the developer attached to the image correction member can be easily removed. Fixing can be prevented, and the life of the image correction member can be extended.

又、上記の本発明の各現像装置を用いて画像形成装置を構成することができる。この画像形成装置では、該画像形成装置に使用されている現像装置において、像担持体上の現像剤像のエッジやせを抑制すると共に、現像領域における現像に使用される現像剤量の減少を抑制し、画像濃度の低下を抑制することができる。   In addition, an image forming apparatus can be configured using each of the developing devices of the present invention. In this image forming apparatus, in the developing device used in the image forming apparatus, the edge of the developer image on the image carrier is suppressed, and the decrease in the amount of developer used for development in the developing area is suppressed. In addition, a decrease in image density can be suppressed.

本発明の現像装置によれば、交番電圧成分を含む電圧が印加される画像補正部材が、現像領域内の像担持体が移動する方向の下流側に配設されていると共に、画像補正部材は現像剤の搬送方向の下流側に配設されているので、従来、像担持体の静電潜像のエッジ付近の電界の回りこみの影響を受けて生じることが多かった現像剤像のエッジやせを抑制することができると共に、さらに現像工程前の現像剤の搬送状態を乱すようなこともなく、安定した画像形成を行なうことができる。   According to the developing device of the present invention, the image correction member to which a voltage including an alternating voltage component is applied is disposed on the downstream side in the moving direction of the image carrier in the development region, and the image correction member is Since it is disposed on the downstream side in the developer conveyance direction, the edge of the developer image, which has been often caused by the influence of the electric field wrap around the edge of the electrostatic latent image on the image carrier, has been conventionally known. Stable image formation can be performed without disturbing the state of transport of the developer before the development process.

又、本発明における画像補正部材へ印加される電圧の交番電圧成分のピークツーピーク電圧をＶPP、直流電圧成分をＶDC、像担持体の非画像部の電位をＶ0、同じく画像部の電位をＶLとし、Ｘ＝(|ＶDC|＋１/２ＶPP)−|ＶL|、Ｙ＝|Ｖ0|−(|ＶDC|−１/２ＶPP)とすると、Ｘ＞Ｙを満たすことで、現像剤像に付着している現像剤により再配置現像する際に、所望の極性の現像剤に対して現像する方向の電界を強めることができ、現像領域における現像に使用される現像剤量の減少を抑制し、画像濃度が低下するのを抑えることができる。 In the present invention, the peak-to-peak voltage of the alternating voltage component of the voltage applied to the image correction member is V PP , the DC voltage component is V DC , the non-image portion potential of the image carrier is V 0 , and the image portion When the potential is V L , X = (| V DC | + 1 / 2V PP ) − | V L |, Y = | V 0 | − (| V DC | −1 / 2V PP ), X> Y is satisfied. Thus, when rearranged development is performed with the developer attached to the developer image, the electric field in the developing direction can be strengthened with respect to the developer having a desired polarity, and development used for development in the development area A decrease in the amount of the agent can be suppressed, and a decrease in the image density can be suppressed.

又、本発明の画像形成装置によれば、該画像形成装置に使用されている現像装置において、像担持体上の現像剤像のエッジやせを抑制すると共に、現像領域における現像に使用される現像剤量の減少を抑制し、画像濃度の低下を抑制できるので、高速印字と高画質を両立させた画像形成装置を実現することができる。   In addition, according to the image forming apparatus of the present invention, in the developing device used in the image forming apparatus, the edge of the developer image on the image carrier is suppressed and development used for development in the developing area is performed. Since the decrease in the amount of the agent can be suppressed and the decrease in the image density can be suppressed, an image forming apparatus that achieves both high-speed printing and high image quality can be realized.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１における本発明の現像装置を備えた画像形成装置Ｘの構成を示す図である。画像形成装置Ｘの内部には、像担持体としての円筒状の像担持体ドラム１が設けられている。この像担持体ドラム１を中心として、その周囲に、帯電部材２、露光部材３、現像装置４、転写部材５、クリーニング部材６及び除電部材７がこの順で配設されている。 <Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus X including a developing device according to the first embodiment. Inside the image forming apparatus X, a cylindrical image carrier drum 1 as an image carrier is provided. A charging member 2, an exposure member 3, a developing device 4, a transfer member 5, a cleaning member 6 and a charge eliminating member 7 are arranged in this order around the image carrier drum 1.

又、像担持体ドラム１と転写部材５との間には、記録媒体としての用紙(ＰＰＣ用紙等)Ｐが搬送される用紙搬送路が配設されている。その用紙搬送路の搬送方向から見て像担持体ドラム１の下流側には、上下一対の定着部材８１，８１を備えた定着装置８が配設されている。   Further, between the image carrier drum 1 and the transfer member 5, a paper conveyance path for conveying a paper (PPC paper or the like) P as a recording medium is disposed. A fixing device 8 including a pair of upper and lower fixing members 81, 81 is disposed on the downstream side of the image carrier drum 1 when viewed from the conveyance direction of the sheet conveyance path.

電子写真プロセスでは、像担持体ドラム１に原稿像、あるいはホストコンピュータ(図示せず)等から取り込んだデータに対応した静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置４によって現像(可視化)され、用紙Ｐ上に転写されて画像形成が行われる。   In the electrophotographic process, an electrostatic latent image corresponding to data captured from a document image or a host computer (not shown) is formed on the image carrier drum 1, and the electrostatic latent image is developed by the developing device 4 ( And is transferred onto the paper P to form an image.

像担持体ドラム１は、導電性基体１１上に光導電層１２が形成されており、帯電部材２から上記各部材３〜７の配置順に従って(図１の矢印Ｄ１方向)回転可能となっている。   The image carrier drum 1 has a photoconductive layer 12 formed on a conductive substrate 11, and is rotatable from the charging member 2 according to the arrangement order of the members 3 to 7 (in the direction of arrow D1 in FIG. 1). Yes.

まず、像担持体ドラム１の表面(光導電層１２)は、帯電部材２によって所定の電位となるまで帯電される。所定電位まで帯電された像担持体ドラム１の表面は、像担持体ドラム１の回転によって露光部材３の位置まで到達する。この露光部材３は書き込み手段であり、画像情報に基づいて、例えばレーザ光等の光によって帯電している像担持体ドラム１の表面上に画像を書き込む。これによって、像担持体ドラム１上に静電潜像が形成される。静電潜像が形成された像担持体ドラム１の表面は、その像担持体ドラム１の回転によって現像装置４の位置まで到達する。   First, the surface of the image carrier drum 1 (the photoconductive layer 12) is charged by the charging member 2 until it reaches a predetermined potential. The surface of the image carrier drum 1 charged to a predetermined potential reaches the position of the exposure member 3 by the rotation of the image carrier drum 1. The exposure member 3 is a writing means, and writes an image on the surface of the image carrier drum 1 that is charged by light such as laser light based on image information. As a result, an electrostatic latent image is formed on the image carrier drum 1. The surface of the image carrier drum 1 on which the electrostatic latent image is formed reaches the position of the developing device 4 by the rotation of the image carrier drum 1.

現像装置４では、現像剤搬送部材４１上を搬送される現像剤(トナー)Ｔによって、像担持体ドラム１の表面の静電潜像を現像剤像として現像する。現像剤Ｔが担持された像担持体ドラム１の表面は、この像担持体ドラム１の回転によって転写部材５の位置まで到達する。   In the developing device 4, the electrostatic latent image on the surface of the image carrier drum 1 is developed as a developer image by the developer (toner) T conveyed on the developer conveying member 41. The surface of the image carrier drum 1 on which the developer T is carried reaches the position of the transfer member 5 by the rotation of the image carrier drum 1.

転写部材５は、像担持体ドラム１の表面上の現像剤Ｔを用紙Ｐ上に転写する。像担持体ドラム１から用紙Ｐ上に転写された現像剤像は定着装置８によって用紙Ｐ上に定着される。   The transfer member 5 transfers the developer T on the surface of the image carrier drum 1 onto the paper P. The developer image transferred from the image carrier drum 1 onto the paper P is fixed onto the paper P by the fixing device 8.

現像剤像が転写された後の像担持体ドラム１の表面は、この像担持体ドラム１の回転によってクリーニング部材６の位置まで到達する。クリーニング部材６は、像担持体ドラム１の表面に残留している現像剤Ｔや紙粉等を除去する。クリーニング部材６によってクリーニングされた像担持体ドラム１の表面は、この像担持体ドラム１の回転によって除電部材７の位置まで到達する。   The surface of the image carrier drum 1 after the developer image is transferred reaches the position of the cleaning member 6 by the rotation of the image carrier drum 1. The cleaning member 6 removes the developer T and paper dust remaining on the surface of the image carrier drum 1. The surface of the image carrier drum 1 cleaned by the cleaning member 6 reaches the position of the charge eliminating member 7 by the rotation of the image carrier drum 1.

除電部材７は、像担持体ドラム１の表面に残留している電位を除去する。そして、上述した一連の動作によって一回の画像形成が終了する。   The neutralizing member 7 removes the electric potential remaining on the surface of the image carrier drum 1. Then, one image formation is completed by the series of operations described above.

像担持体ドラム１としては、例えばアルミニウム等で製作された導電性基体(金属ドラム)の外周面に、アモルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)、セレン(Ｓｅ)や有機光半導体(ＯＰＣ)等の光導電層が薄膜状に形成されてなる構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。   As the image carrier drum 1, for example, photoconductive materials such as amorphous silicon (a-Si), selenium (Se), and organic optical semiconductor (OPC) are formed on the outer peripheral surface of a conductive substrate (metal drum) made of aluminum or the like. Although the structure by which a layer is formed in a thin film form is mentioned, it is not specifically limited.

帯電部材２としては、例えばタングステンワイヤ等の導電線、金属性のシールド板、グリッド板からなるコロナ帯電器や帯電ローラ、帯電ブラシ等の構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。   Examples of the charging member 2 include a conductive wire such as a tungsten wire, a metal shield plate, a corona charger composed of a grid plate, a charging roller, a charging brush, and the like, but are not particularly limited.

露光部材３としては、例えば半導体レーザや発光ダイオード等が挙げられるが、特に限定されるものではない。   Examples of the exposure member 3 include a semiconductor laser and a light emitting diode, but are not particularly limited.

転写部材５としては、例えば、コロナ転写器、転写ローラ、転写ブラシ等が挙げられるが、特に限定されるものではない。   Examples of the transfer member 5 include a corona transfer device, a transfer roller, and a transfer brush, but are not particularly limited.

クリーニング部材６としては、クリーニングブレード等が挙げられるが、特に限定されるものではない。   Examples of the cleaning member 6 include a cleaning blade, but are not particularly limited.

除電部材７としては、除電ランプ等が挙げられるが、特に限定されるものではない。   Examples of the charge removal member 7 include a charge removal lamp, but are not particularly limited.

次に、本実施形態１における現像装置４について説明する。この現像装置４は、図２に示すように、ケーシング４０、現像剤搬送部材４１、ミキシングパドル４２、支持部材４３、現像剤供給部材４４、現像剤回収部材４５、現像剤層厚規制部材４６、画像補正部材４９、及び、除去部材５０等によって構成されている。   Next, the developing device 4 in Embodiment 1 will be described. As shown in FIG. 2, the developing device 4 includes a casing 40, a developer transport member 41, a mixing paddle 42, a support member 43, a developer supply member 44, a developer recovery member 45, a developer layer thickness regulating member 46, The image correction member 49, the removal member 50, and the like are included.

ケーシング４０は、現像剤Ｔを内部に収容するものであり、又、必要に応じて現像装置４を構成する部材を支持するものである。   The casing 40 accommodates the developer T therein, and supports members constituting the developing device 4 as necessary.

ミキシングパドル４２は、ケーシング４０内に収容されている現像剤Ｔを混合するためのものであり、矢印Ｄ２の方向に回転する。   The mixing paddle 42 is for mixing the developer T accommodated in the casing 40, and rotates in the direction of the arrow D2.

現像剤搬送部材４１は、像担持体ドラム１の現像領域Ｅに対向し、若干傾斜した略平面状の部材である。尚、図２では現像剤搬送部材４１として略平面状のものを示しているが、現像剤搬送部材の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、半円弧状又は緩やかな曲面を形成するような形状であっても構わない。   The developer transport member 41 is a substantially planar member that faces the developing area E of the image carrier drum 1 and is slightly inclined. In FIG. 2, the developer conveying member 41 has a substantially flat shape, but the shape of the developer conveying member is not limited to this, and for example, a semicircular arc shape or a gently curved surface is formed. It does not matter if the shape is

又、現像剤搬送部材４１が上記配置を保持できるように、現像剤Ｔを搬送する表面と反対側の表面に、現像剤搬送部材４１を保持する支持部材４３がケーシング４０に設けられている。   Further, a support member 43 that holds the developer transport member 41 is provided on the casing 40 on the surface opposite to the surface that transports the developer T so that the developer transport member 41 can maintain the above-described arrangement.

現像剤搬送部材４１の下方端部には、現像剤搬送部材４１の表面上を搬送される現像剤Ｔを供給する現像剤供給部材４４が設けられており、この現像剤供給部材４４は矢印Ｄ３の方向に回転する。現像剤搬送部材４１の上方端部には、現像剤搬送部材４１の表面の未使用現像剤Ｔをケーシング４０内部に収容するための現像剤回収部材４５が設けられている。尚、この例では、現像剤回収部材４５が現像剤搬送部材４１の表面に回転可能に接触している形態としているが、これに限定されるものではなく、非接触の形態や回動しない形態であってもよい。   At the lower end of the developer transport member 41, a developer supply member 44 for supplying the developer T transported on the surface of the developer transport member 41 is provided, and this developer supply member 44 is indicated by an arrow D3. Rotate in the direction of. At the upper end portion of the developer conveying member 41, a developer collecting member 45 for accommodating unused developer T on the surface of the developer conveying member 41 in the casing 40 is provided. In this example, the developer recovery member 45 is in contact with the surface of the developer transport member 41 so as to be rotatable. However, the present invention is not limited to this. It may be.

現像剤供給部材４４は、ケーシング４０内に収容されている現像剤Ｔを現像剤搬送部材４１に供給するためのものであり、現像剤搬送部材４１に所定の圧力で当接した状態で設けられている。現像剤供給部材４４と現像剤搬送部材４１との接触圧力は、ばね等により所望の接触圧力が与えられるようにしてもよいし、現像剤供給部材４４及び現像剤搬送部材４１の弾性率を調整して両者の位置関係を制御するようにしてもよい。現像剤供給部材４４には、その表面上に形成する現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材４６が当接している。   The developer supply member 44 is for supplying the developer T accommodated in the casing 40 to the developer transport member 41 and is provided in contact with the developer transport member 41 with a predetermined pressure. ing. The contact pressure between the developer supply member 44 and the developer transport member 41 may be a desired contact pressure provided by a spring or the like, and the elastic modulus of the developer supply member 44 and the developer transport member 41 is adjusted. Thus, the positional relationship between the two may be controlled. The developer supply member 44 is in contact with a developer layer thickness regulating member 46 for regulating the layer thickness of the developer layer formed on the surface thereof.

現像剤供給部材４４の材質としては特に限定されるものではないが、例えば、シリコーン、ウレタン、ＥＰＤＭ(エチレン−プロピレン−ジエン−メチレン共重合体)等のソリッドゴム、発泡ゴム等が挙げられる。又、カーボンブラックやイオン導電剤を添加することによって導電性を付与してもよい(電圧印加も可能)。尚、現像剤供給部材４４と現像剤搬送部材４１に印加する電圧値を適切な値に設定し、現像剤供給部材４４に現像剤Ｔを帯電させる機能を付加するようにしてもよい。又、現像剤供給部材４４の前段に、例えば薄板状のブレード(材料としては、現像剤供給部材４４と同じものが使用可能)を設けて現像剤Ｔを帯電させるようにしても構わない。   The material of the developer supply member 44 is not particularly limited, and examples thereof include solid rubber such as silicone, urethane, EPDM (ethylene-propylene-diene-methylene copolymer), and foamed rubber. Further, conductivity may be imparted by adding carbon black or an ionic conductive agent (voltage application is also possible). Note that the voltage value applied to the developer supply member 44 and the developer transport member 41 may be set to an appropriate value, and a function of charging the developer T may be added to the developer supply member 44. Further, for example, a thin plate-like blade (the same material as that of the developer supply member 44 can be used) may be provided before the developer supply member 44 to charge the developer T.

現像剤回収部材４５は、像担持体ドラム１上の静電潜像の現像に寄与しない現像剤Ｔを回収してケーシング４０内に戻すためのものであり、矢印Ｄ４の方向に回転する。その材質としては、特に限定されないが、例えば現像剤供給部材４４と同様のものを使用することができる。   The developer collecting member 45 is for collecting the developer T that does not contribute to the development of the electrostatic latent image on the image carrier drum 1 and returning it to the casing 40, and rotates in the direction of arrow D4. The material is not particularly limited, but for example, the same material as the developer supply member 44 can be used.

支持部材４３は、現像剤搬送部材４１を像担持体ドラム１の現像領域Ｅに対向した状態を保持するためのもので、その構成は特に限定されるものではない。例えば、ＡＢＳ(アクリロニトリルブタジエンスチレン)樹脂等を挙げることができる。   The support member 43 is for holding the developer conveying member 41 facing the developing area E of the image carrier drum 1, and the configuration thereof is not particularly limited. For example, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin can be used.

現像剤搬送部材４１は、電界カーテン作用により現像剤Ｔを搬送するものであり、図３に示すように、絶縁層からなる基材４１ａ上に、電界カーテン作用を発生させる進行波発生電極４１ｂが、４本を１組として複数組が順次連続して配設されている。この現像剤搬送部材４１の表面側は表面保護部材４１ｃによって覆われている。又、現像剤搬送部材４１は、現像剤搬送部材４１と像担持体ドラム１の表面の光導電層１２との間のギャップ１(図２、図３のｄ１)が、０．１ｍｍ〜１ｍｍとなるように配設されている。   The developer transport member 41 transports the developer T by the electric field curtain action. As shown in FIG. 3, the traveling wave generating electrode 41b for generating the electric field curtain action is formed on the base material 41a made of an insulating layer. A plurality of sets are sequentially arranged with four as one set. The surface side of the developer conveying member 41 is covered with a surface protection member 41c. Further, the developer conveying member 41 has a gap 1 (d1 in FIGS. 2 and 3) between the developer conveying member 41 and the photoconductive layer 12 on the surface of the image carrier drum 1 of 0.1 mm to 1 mm. It is arranged to become.

そして、現像剤搬送部材４１の進行波発生電極４１ｂ，・・，４１ｂに、現像多相交流電源４７として、例えば図４に示すような多相の交流電圧が印加されることにより、現像剤搬送部材４１の表面に平行となる方向に電界カーテンが発生する。この電界カーテンの作用によって、現像剤Ｔを下方から上方に向かって(図２の矢印Ｃの方向)現像領域Ｅまで搬送するようになっている。即ち、現像領域Ｅ付近では、像担持体ドラム１の表面の移動方向と、現像剤Ｔの搬送方向とは同じ方向である。又、進行波発生電極４１ｂ，・・，４１ｂには現像バイアス直流電源４８にてバイアス電圧が印加される。   4 is applied to the traveling wave generating electrodes 41b,..., 41b of the developer conveying member 41 as a developing multiphase AC power source 47, for example, as shown in FIG. An electric field curtain is generated in a direction parallel to the surface of the member 41. By the action of the electric field curtain, the developer T is transported from the lower side to the upper side (in the direction of arrow C in FIG. 2) to the development area E. That is, in the vicinity of the development region E, the moving direction of the surface of the image carrier drum 1 and the transport direction of the developer T are the same direction. Further, a bias voltage is applied to the traveling wave generating electrodes 41b,.

現像剤搬送部材４１の具体例な構成材料としては、例えば、基材４１ａとしてポリイミド(厚さ２５μｍ)を、進行波発生電極４１ｂとして銅(厚さ１８μｍ)を、又、表面保護層４１ｃとしてポリイミド(厚さ２５μｍ)を用いることができる。   As specific constituent materials of the developer conveying member 41, for example, polyimide (thickness 25 μm) is used as the base material 41a, copper (thickness 18 μm) is used as the traveling wave generating electrode 41b, and polyimide is used as the surface protective layer 41c. (Thickness 25 μm) can be used.

進行波発生電極４１ｂは、約５０ｄｐｉ(dot per inch)〜３００ｄｐｉ、即ち、約５００μｍ〜８５μｍのピッチの間隔(図３のλ)を保って互いに平行に配置されており、電極ピッチにもよるが幅(図３のＷ)は４０〜２５０μｍ程度の微小電極となっている。   The traveling wave generating electrodes 41b are arranged in parallel with each other while maintaining an interval (λ in FIG. 3) of about 50 dpi (dot per inch) to 300 dpi, that is, about 500 μm to 85 μm, depending on the electrode pitch. The width (W in FIG. 3) is a microelectrode of about 40 to 250 μm.

尚、この例では、４本の微小電極４１ｂを１組とし、これら各組の進行波発生電極４１ｂに対して、例えば図４に示すような電圧波形の４相の交番電圧を印加し、進行波発生電極４１ｂ，・・，４１ｂ上に進行波電界を形成しているが、特にこれに限定されるものではなく、３本の微小電極を１組として３相の交番電圧を印加しても構わない。   In this example, four microelectrodes 41b are made into one set, and a four-phase alternating voltage having a voltage waveform as shown in FIG. 4, for example, is applied to each set of traveling wave generating electrodes 41b. Although a traveling wave electric field is formed on the wave generating electrodes 41b,..., 41b, the present invention is not particularly limited to this, and even if a three-phase alternating voltage is applied to a set of three microelectrodes. I do not care.

上記電圧波形は正弦波や台形波等でもよく、電圧値の範囲としては１００Ｖ〜３ｋＶ程度が好ましい。又、周波数の範囲としては、１００Ｈｚ〜５ｋＨｚが好ましい。但し、これらの電圧値や周波数については、進行波発生電極４１ｂの形状、現像剤Ｔの搬送速度、現像剤Ｔの使用材料等によって適性値を設定すればよく、特に限定されるものではない。   The voltage waveform may be a sine wave, a trapezoidal wave, or the like, and the voltage value range is preferably about 100 V to 3 kV. The frequency range is preferably 100 Hz to 5 kHz. However, these voltage values and frequencies may be set as appropriate depending on the shape of the traveling wave generating electrode 41b, the transport speed of the developer T, the material used for the developer T, and the like, and are not particularly limited.

進行波発生電極４１ｂを用いた電界カーテン(進行波電界)を利用する方法は、ジャンピング法等とは異なり、現像方向の強い振動電界が無いため、ソフトな非接触現像を行なうことができる。そのため、像担持体上の微小な潜像での弱い電界変化に対する現像剤の追従が優れ、高解像化に対して良好な特性を示す。   Unlike the jumping method or the like, the method using the electric field curtain (traveling wave electric field) using the traveling wave generating electrode 41b does not have a strong oscillating electric field in the developing direction, and therefore, soft non-contact development can be performed. Therefore, the developer follows excellently against a weak electric field change in a minute latent image on the image carrier, and exhibits good characteristics for high resolution.

画像補正部材４９は、本発明の特徴的な構成要素である。この画像補正部材４９は、図２に示すように、形状が円筒形状のローラで金属製であり、このローラの軸は、像担持体ドラム１の表面と平行、即ち、像担持体ドラム１の中心軸と平行に配設される。又、画像補正部材４９は、像担持体ドラム１と現像剤搬送部材４１との間に形成される現像領域Ｅにおける像担持体ドラム１の回転方向の下流側に、像担持体ドラム１と現像剤搬送部材４１とのいずれにも非接触状態で設けられる。この画像補正部材４９が配設される位置は、現像剤搬送部材４１によって搬送される現像剤Ｔの搬送方向の下流側でもある。   The image correction member 49 is a characteristic component of the present invention. As shown in FIG. 2, the image correction member 49 is a cylindrical roller made of metal, and the axis of this roller is parallel to the surface of the image carrier drum 1, that is, the image carrier drum 1. Arranged parallel to the central axis. The image correction member 49 is connected to the image carrier drum 1 and the developer on the downstream side in the rotation direction of the image carrier drum 1 in the development region E formed between the image carrier drum 1 and the developer transport member 41. It is provided in a non-contact state with any of the agent transport member 41. The position where the image correction member 49 is disposed is also downstream in the transport direction of the developer T transported by the developer transport member 41.

又、画像補正部材４９は、像担持体ドラム１の表面と画像補正部材４９とのギャップ２(図２のｄ２)が、数十μｍ〜数百μｍ、望ましくは１００〜５００μｍとなるように配設される。又、画像補正部材４９は、図示されていない駆動装置により、像担持体ドラム１と同じ方向(図２の矢印Ｄ５の方向)に回転する。従って、相互に対面する像担持体ドラム１の表面と画像補正部材４９の表面とは、互いに逆方向に移動する。   Further, the image correction member 49 is arranged so that the gap 2 (d2 in FIG. 2) between the surface of the image carrier drum 1 and the image correction member 49 is several tens μm to several hundreds μm, preferably 100 to 500 μm. Established. The image correction member 49 is rotated in the same direction as the image carrier drum 1 (the direction of the arrow D5 in FIG. 2) by a driving device (not shown). Accordingly, the surface of the image carrier drum 1 and the surface of the image correction member 49 facing each other move in opposite directions.

画像補正部材４９には、直流に交流を重畳した電圧が印加される。即ち、画像補正部材４９には、画像補正多相交流電源４９ａと画像補正バイアス直流電源４９ｂとが直列に接続される。画像補正バイアス直流電圧としては、例えば、トナーが負帯電の場合、マイナス数百ボルト程度、画像補正多相交流電圧としては、数百ボルト〜数キロボルト程度、又、その周波数としては、数百ヘルツ〜数キロヘルツ程度である。   A voltage obtained by superimposing alternating current on direct current is applied to the image correction member 49. That is, the image correction member 49 is connected in series with an image correction multiphase AC power source 49a and an image correction bias DC power source 49b. The image correction bias DC voltage is, for example, about minus several hundred volts when the toner is negatively charged, the image correction multiphase AC voltage is about several hundred volts to several kilovolts, and the frequency is several hundred hertz. ~ About several kilohertz.

この電圧印加により、次のような効果を得ることができる。従来、図５に示すように、像担持体ドラム１の表面に形成された静電潜像の現像剤像では、そのエッジ部１２ａ付近における電界の回りこみの影響を受けて、現像剤像のエッジやせが多く生じていた。この現像剤像のエッジやせを、上記の電圧印加により抑制することができる。即ち、図６に示すように、画像補正部材４９に交番電圧を印加することで、像担持体ドラム１上の静電潜像のエッジ部１２ａに偏った現像剤像Ｔを一旦引き剥がし、再度像担持体ドラム１に付着させて静電潜像を再配置現像する。この際、画像補正部材４９による強い交番電界の作用で、静電潜像エッジ部１２ａにも現像剤Ｔを付着させることが可能となり、静電潜像エッジ部１２ａの画像欠陥を補正することができる。又、画像濃度の均一化や地かぶりの除去等の効果も生じる。   By applying this voltage, the following effects can be obtained. Conventionally, as shown in FIG. 5, the developer image of the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier drum 1 is affected by the wraparound of the electric field in the vicinity of the edge portion 12a. Many edges were thin. The edge thinness of the developer image can be suppressed by applying the voltage. That is, as shown in FIG. 6, by applying an alternating voltage to the image correction member 49, the developer image T biased to the edge portion 12a of the electrostatic latent image on the image carrier drum 1 is once peeled off, and again. The electrostatic latent image is rearranged and developed by being attached to the image carrier drum 1. At this time, the developer T can be attached to the electrostatic latent image edge portion 12a by the action of a strong alternating electric field by the image correction member 49, and the image defect of the electrostatic latent image edge portion 12a can be corrected. it can. In addition, effects such as uniform image density and removal of ground cover are also produced.

画像補正部材４９に印加する電圧としては、次のような条件を満たすのが好ましい。それは、画像補正部材４９に印加する交番電圧成分である画像補正多相交流電源４９ａのピークツーピーク電圧をＶPPとし、直流電圧成分である画像補正バイアス直流電源４９ｂのバイアス電圧をＶDCとすると、ＶPP及びＶDCは、次の条件を満たすような電圧である。 The voltage applied to the image correction member 49 preferably satisfies the following conditions. It is assumed that the peak-to-peak voltage of the image correction multiphase AC power supply 49a that is an alternating voltage component applied to the image correction member 49 is V PP and the bias voltage of the image correction bias DC power supply 49b that is a DC voltage component is V DC. , V PP and V DC are voltages that satisfy the following condition.

即ち、
画像補正部材４９への印加電圧の絶対値の最大値は、Ｖmax＝|ＶDC|＋１/２ＶPP
画像補正部材４９への印加電圧の絶対値の最小値は、Ｖmin＝|ＶDC|−１/２ＶPP
となり、又、像担持体ドラム１の表面の非画像部の電位をＶ0とし、同じく画像部の電位をＶLとし、
Ｘ＝(Ｖmax)−|ＶL|＝(|ＶDC|＋１/２ＶPP)−|ＶL|
Ｙ＝|Ｖ0|−(Ｖmin)＝|Ｖ0|−(|ＶDC|−１/２ＶPP)
とすると、ＶPP及びＶDCは、Ｘ＞Ｙを満たすような電圧とするのである。 That is,
The maximum absolute value of the voltage applied to the image correction member 49 is Vmax = | V DC | + 1 / 2V PP
The minimum value of the absolute value of the voltage applied to the image correction member 49 is Vmin = | V DC | −1/2 V PP
Further, the potential of the non-image portion on the surface of the image carrier drum 1 is V 0, and the potential of the image portion is V L ,
X = (Vmax) − | V L | = (| V DC | + 1 / 2V PP ) − | V L |
Y = | V 0 | − (Vmin) = | V 0 | − (| V DC | −1 / 2V PP )
Then, V PP and V DC are set to voltages that satisfy X> Y.

例えば、像担持体ドラム１の回転速度が１００ｍｍ／秒、ギャップ２(ｄ２)が１５０μｍ、画像補正多相交流電源４９ａの周波数が１ｋＨｚ、Ｖ0＝−６００(Ｖ)、ＶL＝−５０(Ｖ)の場合に、ＶPP＝１０００(Ｖ)、ＶDC＝−５００(Ｖ)、とすると、Ｘ＝９５０(Ｖ)、Ｙ＝６００(Ｖ)となり、Ｘ＞Ｙを満たす。図７は、この場合の各電圧の状況を示したものである。 For example, the rotation speed of the image carrier drum 1 is 100 mm / second, the gap 2 (d2) is 150 μm, the frequency of the image correction multiphase AC power supply 49a is 1 kHz, V 0 = −600 (V), V L = −50 ( In the case of V), if V PP = 1000 (V) and V DC = −500 (V), then X = 950 (V) and Y = 600 (V), and X> Y is satisfied. FIG. 7 shows the state of each voltage in this case.

上記の条件を満たすことにより、次のような効果を奏する。即ち、上記のＸは、像担持体の表面上に静電潜像が形成されている部分である画像部と画像補正部材４９との間の最大電圧であり、Ｙは、像担持体ドラム１の表面上に静電潜像が形成されていない部分である非画像部と画像補正部材４９との間の最大電圧である。Ｘ＞Ｙを満たすことにより、現像剤像に付着している現像剤により再配置現像する際に、現像する方向の電界を強めることができ、画像濃度の低下を防止することができるのである。Ｘ＞Ｙを満たさないと、像担持体上の現像剤像に付着している現像剤の画像補正部材４９へ移動する量が多くなり、現像領域Ｅにおける現像に使用される現像剤量が減少し、画像濃度の低下を生じやすくなるからである。   By satisfying the above conditions, the following effects can be obtained. That is, the above X is the maximum voltage between the image portion that is the portion where the electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier and the image correction member 49, and Y is the image carrier drum 1 This is the maximum voltage between the non-image portion, which is a portion where no electrostatic latent image is formed on the surface, and the image correction member 49. By satisfying X> Y, the electric field in the developing direction can be strengthened when the rearrangement development is performed with the developer attached to the developer image, and the decrease in the image density can be prevented. If X> Y is not satisfied, the amount of developer adhering to the developer image on the image carrier moves to the image correction member 49 increases, and the amount of developer used for development in the development region E decreases. This is because the image density tends to decrease.

除去部材５０は、一種のスクレパーであり、画像補正部材４９に付着した現像剤を除去するために設けられている。この除去部材５０により、画像補正部材４９に付着した現像剤を容易に除去することができ、現像剤搬送部材やベルト部材に回収することができる。   The removal member 50 is a kind of scraper and is provided to remove the developer attached to the image correction member 49. By this removing member 50, the developer attached to the image correction member 49 can be easily removed, and can be collected on the developer conveying member or the belt member.

本実施の形態１では、画像補正部材４９は金属製のローラであるが、放電防止のためにローラの表面をフッ素系やシリコーン系の材料でコーティングするようにしてもよく、或いは、導電性のゴムローラを用いるようにしてもよい。このようにすることにより、画像補正部材４９に付着した現像剤Ｔを除去しやすくすることができる。   In the first embodiment, the image correction member 49 is a metal roller. However, the surface of the roller may be coated with a fluorine-based or silicone-based material to prevent discharge, or a conductive material. A rubber roller may be used. By doing so, it is possible to easily remove the developer T adhering to the image correction member 49.

又、上述したように、相互に対面する像担持体ドラム１の表面と画像補正部材４９の表面とは、互いに逆方向に移動しているので、画像補正部材４９と像担持体ドラム１との間で飛翔している現像剤Ｔの飛散を抑制することができる。   Further, as described above, the surface of the image carrier drum 1 and the surface of the image correction member 49 facing each other move in opposite directions, so that the image correction member 49 and the image carrier drum 1 are not in contact with each other. Scattering of the developer T flying between them can be suppressed.

又、上述したように、画像補正部材４９が配設される位置は、像担持体ドラム１の回転方向の現像領域Ｅの下流側であり、この位置は、現像剤搬送部材４１によって搬送される現像剤Ｔの搬送方向の下流側でもある。従って、現像剤を搬送するための進行波電界に、悪影響を与えることを避けることができ、安定した現像剤搬送性を維持することができる。即ち、もし、画像補正部材４９の配設位置が、現像領域Ｅの上流側であるとすると、画像補正部材に印加する交番電圧の影響で、現像剤を搬送するための進行波電界に、悪影響を与えることになるからである。又、画像補正部材４９に付着した現像剤を除去部材５０により除去した際に、この除去された現像剤が現像剤を搬送するための進行波電界に悪影響を与えることになるからである。   Further, as described above, the position where the image correction member 49 is disposed is downstream of the developing area E in the rotation direction of the image carrier drum 1, and this position is transported by the developer transport member 41. It is also the downstream side in the transport direction of the developer T. Therefore, it is possible to avoid adversely affecting the traveling wave electric field for transporting the developer, and it is possible to maintain stable developer transportability. That is, if the arrangement position of the image correction member 49 is on the upstream side of the development region E, the traveling wave electric field for conveying the developer is adversely affected by the alternating voltage applied to the image correction member. Because it will give. Further, when the developer attached to the image correction member 49 is removed by the removing member 50, the removed developer adversely affects the traveling wave electric field for transporting the developer.

＜実施形態２＞
次に、上述した実施形態１の画像形成装置Ｘに用いられる、本発明の現像装置の別の例として、図８に示す形態を挙げることができる。この図８に示す実施形態２における現像装置１００は、現像剤搬送部材４１の表面を覆うように無端状のベルト部材(無端ベルト１０１)を設けた点に特徴がある。このようなベルト部材を設けた構造とすることにより、以下の利点がある。 <Embodiment 2>
Next, as another example of the developing device of the present invention used in the image forming apparatus X of Embodiment 1 described above, a form shown in FIG. 8 can be exemplified. The developing device 100 according to the second embodiment shown in FIG. 8 is characterized in that an endless belt member (endless belt 101) is provided so as to cover the surface of the developer conveying member 41. The structure provided with such a belt member has the following advantages.

まず、上述した図２に示すような現像装置４の場合、長期の使用により、現像剤搬送部材４１上に現像剤が付着し、これが固着した場合に現像剤の搬送性に悪影響を及ぼすことがある。又、現像剤搬送部材４１の表面は電極部材の保護や、リークの発生を防止するために誘電体からなる表面保護層４１ｃ(図３参照)を設けているが、現像剤Ｔの搬送により、現像剤と表面保護層である誘電体との接触によって、誘電体層(表面保護層４１ｃ)が帯電し、現像剤の搬送状態の乱れや、像担持体ドラム１との電位差、即ち、現像電位差に経時変化が生じて、安定な現像作用を阻害する場合がある。これを防止するために、無端状のベルト部材(無端ベルト１０１)を設け、これを回動させて付着現像剤のクリーニングや無端ベルト１０１の除電を行なうことで、上記した問題を解決できる。   First, in the case of the developing device 4 as shown in FIG. 2 described above, the developer adheres on the developer conveying member 41 due to long-term use, and when this adheres, the developer conveying property is adversely affected. is there. Further, the surface of the developer conveying member 41 is provided with a surface protective layer 41c (see FIG. 3) made of a dielectric material in order to protect the electrode member and prevent leakage. The contact between the developer and the dielectric serving as the surface protective layer charges the dielectric layer (surface protective layer 41c), disturbs the state of transport of the developer, and the potential difference from the image carrier drum 1, that is, the development potential difference. In some cases, a change with time may occur, and the stable developing action may be hindered. In order to prevent this, an endless belt member (endless belt 101) is provided and rotated to perform the cleaning of the attached developer and the charge removal of the endless belt 101, thereby solving the above-described problems.

以下、このベルト部材被覆型の現像装置１００について図８を参照しながら詳細に説明する。図８に示す現像装置１００は、ケーシング１０３、ミキシングパドル１０４、現像剤供給部材１０５、現像剤回収部材１０６、現像剤層厚規制部材１０７、クリーニングブレード１０８、現像剤搬送部材４１、無端ベルト１０１、支持部材１０２、画像補正部材４９、及び、除去部材５０等を備えている。   Hereinafter, the belt member-covered developing device 100 will be described in detail with reference to FIG. 8 includes a casing 103, a mixing paddle 104, a developer supply member 105, a developer recovery member 106, a developer layer thickness regulating member 107, a cleaning blade 108, a developer transport member 41, an endless belt 101, A support member 102, an image correction member 49, a removal member 50, and the like are provided.

ケーシング１０３は、現像剤Ｔを内部に収容するものであり、又、必要に応じて現像装置１００を構成する部材を支持する。ミキシングパドル１０４は、ケーシング１０３内に収容されている現像剤Ｔを混合するものである。又、現像剤回収部材１０６は、現像工程で未使用となった現像剤が飛散しないようにケーシング１０３内に回収するものである。   The casing 103 accommodates the developer T therein, and supports members constituting the developing device 100 as necessary. The mixing paddle 104 is for mixing the developer T accommodated in the casing 103. The developer collecting member 106 collects the developer that has not been used in the developing process in the casing 103 so that the developer is not scattered.

現像剤搬送部材４１は、図９に示すように、像担持体ドラム１の現像領域Ｅに対向して無端ベルト１０１を案内する案内面が凸形状の曲面に形成されており、その現像領域Ｅにおいては、現像剤搬送部材４１の凸曲面部が像担持体ドラム１に対して最も接近するようになっている。   As shown in FIG. 9, the developer conveying member 41 has a convex curved surface with a guide surface that guides the endless belt 101 facing the developing area E of the image carrier drum 1. , The convex curved surface portion of the developer conveying member 41 is closest to the image carrier drum 1.

現像剤搬送部材４１は、図３のものと同じ構造であり、絶縁層からなる基材４１ａ上に、電界カーテン作用を発生させる進行波発生電極４１ｂが、４本を１組として複数組が順次連続して配設されている。又、現像剤搬送部材４１には、現像多相交流電源４７及び現像バイアス直流電源４８が接続されている。この現像剤搬送部材４１の表面側は、表面保護部材４１ｃによって覆われている。そして、これらの進行波発生電極４１ｂ，・・，４１ｂには、現像多相交流電源４７から、実施形態１と同様、図４に示すような多相の交流電圧が印加されることにより、現像剤搬送部材４１の表面に平行となる方向に電界カーテンが発生し、これによって現像領域Ｅまで電界カーテン作用により現像剤Ｔを搬送するようになっている。   The developer conveying member 41 has the same structure as that shown in FIG. 3, and a traveling wave generating electrode 41b for generating an electric field curtain action is sequentially formed on a base material 41a made of an insulating layer. It is arranged continuously. Further, a developing multiphase AC power supply 47 and a developing bias DC power supply 48 are connected to the developer conveying member 41. The surface side of the developer conveying member 41 is covered with a surface protection member 41c. Then, the traveling wave generating electrodes 41b,..., 41b are applied with a multiphase AC voltage as shown in FIG. An electric field curtain is generated in a direction parallel to the surface of the agent conveying member 41, whereby the developer T is conveyed to the developing region E by the electric field curtain action.

無端ベルト１０１は、現像剤搬送部材４１の表面(像担持体ドラム１との対向面)に、その表面を周方向に覆うように設けられている。   The endless belt 101 is provided on the surface of the developer conveying member 41 (the surface facing the image carrier drum 1) so as to cover the surface in the circumferential direction.

又、無端ベルト１０１は、ベルト駆動部材１１１、駆動補助部材１１２及び上下のベルトガイド部材１１３，１１４に張架されており、ベルト駆動部材１１１の回動によって現像剤Ｔの搬送方向(図８の矢印Ｄ６の方向)に所定の周速度で移動(回動)される。   The endless belt 101 is stretched around a belt driving member 111, a driving auxiliary member 112, and upper and lower belt guide members 113 and 114, and the conveying direction of the developer T (see FIG. 8) by the rotation of the belt driving member 111. It is moved (turned) at a predetermined peripheral speed in the direction of arrow D6.

無端ベルト１０１上への現像剤層の形成は、現像剤層厚規制部材１０７によって、現像剤供給部材１０５上に、所望の厚み・付着量に制御された現像剤層を形成し、その現像剤供給部材１０５上の現像剤層を無端ベルト１０１上に転写するという方法で行われる。そして、無端ベルト１０１の移動(回動)により、現像剤層が現像剤搬送部材４１の進行波発生電極４１ｂが存在する領域(図８及び図９参照)まで移送され、現像剤搬送部材４１によって形成される進行波電界により現像領域Ｅに現像剤Ｔが搬送される。   The developer layer is formed on the endless belt 101 by forming a developer layer controlled to a desired thickness and adhesion amount on the developer supply member 105 by the developer layer thickness regulating member 107, and then developing the developer layer. The developer layer on the supply member 105 is transferred onto the endless belt 101. Then, the endless belt 101 is moved (rotated), and the developer layer is transferred to a region where the traveling wave generating electrode 41b of the developer transport member 41 is present (see FIGS. 8 and 9). The developer T is conveyed to the development area E by the traveling wave electric field that is formed.

例えば、無端ベルト１０１上に現像剤薄層(付着量０．２〜２ｍｇ/ｃｍ2程度)を形成し、無端ベルト１０１を数１０〜百数１０ｍｍ／秒で回動させ、進行波電界形成領域まで現像剤を移動させ、現像剤搬送・現像工程を行なう。 For example, a thin developer layer (approx. 0.2 to 2 mg / cm 2 ) is formed on the endless belt 101, and the endless belt 101 is rotated at a speed of several tens to hundreds of 10 mm / sec to generate a traveling wave electric field forming region. The developer is moved until the developer is conveyed and developed.

尚、無端ベルト１０１上に現像剤層を形成する方法として、無端ベルト１０１上に現像剤層厚規制部材を当接させて、直接現像剤層を形成するというような方法を採用してもよい。又、無端ベルト１０１の回転方向(図８の矢印Ｄ６方向)の上流側にスポンジローラー等を当接させるか、もしくは、非接触の多角形状や粗面化した回転部材等を設けて、現像剤供給補助を行なうようにしてもよい。   As a method of forming the developer layer on the endless belt 101, a method of directly forming the developer layer by bringing a developer layer thickness regulating member into contact with the endless belt 101 may be employed. . Further, a developer is provided by bringing a sponge roller or the like into contact with the upstream side of the rotation direction of the endless belt 101 (the direction of arrow D6 in FIG. 8), or by providing a non-contact polygonal shape or a roughened rotation member. Supply assistance may be performed.

そして、この例の現像装置１００では、上述のように、無端ベルト１０１が所定の周速度で回動することによって、現像剤搬送部材４１の表面が常に刷新され、この現像剤搬送部材４１の表面上での帯電及び現像剤Ｔの固着が防止される。尚、後述するが、無端ベルト１０１の駆動速度は、無端ベルト１０１上の現像剤量と、像担持体ドラム１上で必要な現像剤量及び像担持体ドラム１の周速度により決定される。   In the developing device 100 of this example, as described above, the surface of the developer conveying member 41 is constantly renewed by rotating the endless belt 101 at a predetermined peripheral speed. The charging and the fixing of the developer T are prevented. As will be described later, the driving speed of the endless belt 101 is determined by the amount of developer on the endless belt 101, the amount of developer necessary on the image carrier drum 1, and the peripheral speed of the image carrier drum 1.

又、無端ベルト１０１には、現像剤搬送部材４１の表面に対し密着した状態となるように一定の張力が付与されており、その表面上において進行波発生電極４１ｂにより形成された進行波電界(電界カーテン)が均一に作用するようになっている。   The endless belt 101 is given a certain tension so as to be in close contact with the surface of the developer conveying member 41, and a traveling wave electric field (formed by a traveling wave generating electrode 41b on the surface ( The electric field curtain) works uniformly.

無端ベルト１０１の材料としては、例えば、ポリイミド、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)、ポリ４フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロプレン、ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)、ＰＶＤＦ(ポリビニデンフロリド)、ポリアミドイミド系、ナイロン等の有機材料や、シリコーン、イソプレン、ブタジエン等のゴム材料を挙げることができる。これらのベルト部材材料は絶縁性もしくは導電剤を分散させた高抵抗(体積抵抗率ρ：１Ｅ＋９〜１４Ω・ｃｍ、１００Ｖ印加)としたものが好適である。伝導性付与に関しては、電子伝導タイプあるいはイオン導電タイプのものを用いることができる。   Examples of the material of the endless belt 101 include polyimide, PET (polyethylene terephthalate), polytetrafluoroethylene, polyfluorinated ethylene propylene, PTFE (polytetrafluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), and polyamideimide. And organic materials such as nylon and rubber materials such as silicone, isoprene and butadiene. These belt member materials preferably have a high resistance (volume resistivity ρ: 1E + 9 to 14 Ω · cm, 100 V applied) in which an insulating or conductive agent is dispersed. Regarding conductivity imparting, an electron conduction type or an ionic conduction type can be used.

ベルト駆動部材１１１としては、ＳＵＳ(ステンレス)又は鉄等の金属ローラ部材や、これを芯金にしてその表面にゴム、フィルムやスポンジ等の部材を被覆したものが用いられる。   As the belt driving member 111, a metal roller member such as SUS (stainless steel) or iron, or a member in which a core member is used and a member such as rubber, film or sponge is coated on the surface thereof is used.

さらに、この例においては、無端ベルト１０１の回動をスムーズにするために、無端ベルト１０１に当接するように駆動補助部材１１２が設けられている。無端ベルト１０１はベルト駆動部材１１１との摩擦力が大きくなるように、駆動補助部材１１２にて押し込まれた状態となっており、ベルト駆動部材１１１との接触性が高く、高い駆動力を得られる構造となっている。さらには、無端ベルト１０１の生産バラツキ、経時使用、使用環境による周長変化が発生した際にも、駆動補助部材１１２により現像剤搬送部材４１との接触状態を安定に保つ作用も付与できる。   Furthermore, in this example, in order to make the endless belt 101 turn smoothly, a drive assisting member 112 is provided so as to contact the endless belt 101. The endless belt 101 is pushed by the drive assisting member 112 so that the frictional force with the belt driving member 111 is increased, and the contact property with the belt driving member 111 is high, so that a high driving force can be obtained. It has a structure. Furthermore, even when the peripheral length of the endless belt 101 varies due to production variations, usage over time, or usage environment, the drive assisting member 112 can provide an effect of stably maintaining the contact state with the developer conveying member 41.

駆動補助部材１１２としては、ベルト駆動部材１１１と同様に、ＳＵＳ又は鉄等の金属ローラ部材や、これを芯金にしてその表面にゴム、フィルムやスポンジ等の部材を被覆したものを挙げることができる。又、駆動補助部材１１２の形状は、ローラ状だけでなく、板状あるいは角状であってもよい。   As the driving assisting member 112, like the belt driving member 111, a metal roller member such as SUS or iron, or a member in which the surface is covered with a member such as rubber, a film or a sponge, which is a core metal. it can. Further, the shape of the drive assisting member 112 may be not only a roller shape but also a plate shape or a square shape.

さらに、駆動補助部材１１２には、ベルト駆動部材１１１に対して加圧当接させるための加圧手段(図示せず)が設けられていてもよい。その加圧手段としては、例えば板ばねやコイルばね等、押付け力を付与できるものを挙げることができる。   Further, the driving assisting member 112 may be provided with a pressurizing means (not shown) for pressurizing and contacting the belt driving member 111. As the pressurizing means, for example, a plate spring, a coil spring or the like that can apply a pressing force can be exemplified.

駆動補助部材１１２の回動機構としては、無端ベルト１０１との接触による従動回転機構、ギヤ又はプーリーとベルト部材にてベルト駆動部材１１１の駆動源に連結する連結駆動機構等を挙げることができる。又、駆動補助部材１１２には別の駆動源を設けてもよいし、あるいは、駆動補助部材１１２を電気的に接地することにより、無端ベルト１０１の表面に帯電した電位を除電することができる。   Examples of the rotation mechanism of the drive assisting member 112 include a driven rotation mechanism by contact with the endless belt 101, a connection drive mechanism that is connected to a drive source of the belt drive member 111 by a gear or pulley and a belt member. Further, the drive assisting member 112 may be provided with another drive source, or the potential charged on the surface of the endless belt 101 can be eliminated by electrically grounding the drive assisting member 112.

さらに、この例においては、無端ベルト１０１上に付着した現像剤Ｔを除去するためのクリーニング部材として、ベルト駆動部材１１１に無端ベルト１０１を介して当接するクリーニングブレード１０８を設けている。クリーニングブレード１０８はケーシング１０３の一部に固定されている。クリーニングブレード１０８の材質としては、ＳＵＳ、ニッケルコートを施した鉄、ウレタン又はシリコンゴム等が挙げられる。   Further, in this example, a cleaning blade 108 that contacts the belt driving member 111 via the endless belt 101 is provided as a cleaning member for removing the developer T adhering to the endless belt 101. The cleaning blade 108 is fixed to a part of the casing 103. Examples of the material of the cleaning blade 108 include SUS, nickel-coated iron, urethane, or silicon rubber.

クリーニングブレード１０８は、無端ベルト１０１上に残留した現像剤Ｔを掻き取り、無端ベルト１０１の表面をクリーニングすると共に、ケーシング１０３の現像剤蓄積部１０３ａに現像剤Ｔを戻す機能を有している。尚、図８の構造では、クリーニングブレード１０８と現像剤供給部材１０５との間の領域に存在する無端ベルト１０１に、現像剤Ｔが付着しないように、無端ベルト１０１側と、現像剤蓄積部１０３ａ側とを隔てるための隔壁部材１０９が設けられており、無端ベルト１０１のクリーニングをより有効に行なえる構造となっている。   The cleaning blade 108 has a function of scraping off the developer T remaining on the endless belt 101, cleaning the surface of the endless belt 101, and returning the developer T to the developer accumulation portion 103 a of the casing 103. In the structure of FIG. 8, the endless belt 101 side and the developer accumulation unit 103a are disposed so that the developer T does not adhere to the endless belt 101 existing in the region between the cleaning blade 108 and the developer supply member 105. A partition wall member 109 is provided to separate the endless belt 101, and the endless belt 101 can be cleaned more effectively.

現像剤搬送部材４１の下方端部には、無端ベルト１０１に対して現像剤Ｔを供給するローラ部材からなる現像剤供給部材１０５が設けられている。又、現像剤搬送部材４１の上方端部には、無端ベルト１０１の表面の現像剤Ｔをケーシング１０３の内部に回収するためのローラ部材からなる現像剤回収部材１０６が設けられている。尚、この例では、現像剤回収部材１０６が無端ベルト１０１の表面に回転可能に接触している形態としているが、これに限定されるものではなく、非接触の形態、あるいは回動しない形態であってもよい。   A developer supply member 105 made up of a roller member that supplies the developer T to the endless belt 101 is provided at the lower end of the developer transport member 41. Further, a developer recovery member 106 formed of a roller member for recovering the developer T on the surface of the endless belt 101 in the casing 103 is provided at the upper end of the developer transport member 41. In this example, the developer collecting member 106 is in contact with the surface of the endless belt 101 so as to be rotatable. However, the present invention is not limited to this. There may be.

現像剤供給部材１０５は、ケーシング１０３内に収容されている現像剤Ｔを無端ベルト１０１上に載せて現像領域Ｅまで供給するためのものであり、無端ベルト１０１に対して所定の接触圧で当接した状態に設けられている。現像剤供給部材１０５と無端ベルト１０１(ベルトガイド部材１１４)との圧接力はばね等によって与えられる。現像剤供給部材１０５には、その表面上に形成する現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材１０７が当接している。   The developer supply member 105 is for supplying the developer T accommodated in the casing 103 onto the endless belt 101 and supplying it to the developing region E. The developer supply member 105 contacts the endless belt 101 with a predetermined contact pressure. It is provided in a state of contact. The pressure contact force between the developer supply member 105 and the endless belt 101 (belt guide member 114) is applied by a spring or the like. The developer supply member 105 is in contact with a developer layer thickness regulating member 107 for regulating the layer thickness of the developer layer formed on the surface thereof.

現像剤供給部材１０５の素材としては、特に限定されるものではないが、例えばシリコーン、ウレタン、ＥＰＤＭ(エチレン−プロピレン−ジエン−メチレン共重合体)等のソリッドゴム、発泡ゴム等が挙げられる。又、カーボンブラックやイオン導電剤を添加することによって導電性を付与してもよい(電圧印加も可能)。   The material of the developer supply member 105 is not particularly limited, and examples thereof include solid rubber such as silicone, urethane, EPDM (ethylene-propylene-diene-methylene copolymer), foamed rubber, and the like. Further, conductivity may be imparted by adding carbon black or an ionic conductive agent (voltage application is also possible).

尚、現像剤供給部材１０５及び無端ベルト１０１(ベルトガイド部材１１４)の弾性率を調整して両者の位置関係を制御するようにしてもよい。さらに、現像剤供給部材１０５に印加する電圧を適切な値に設定し、現像剤供給部材１０５に現像剤Ｔを帯電させる機能を付加するようにしてもよい。あるいは、現像剤供給部材１０５の前段に、例えば薄板状のブレード(材料としては、現像剤供給手段と同じものが使用可能)を設けて現像剤Ｔを帯電させるようにしても構わない。   Note that the positional relationship between the developer supply member 105 and the endless belt 101 (belt guide member 114) may be adjusted by adjusting the elastic modulus. Furthermore, the voltage applied to the developer supply member 105 may be set to an appropriate value, and a function for charging the developer T may be added to the developer supply member 105. Alternatively, for example, a thin blade (for example, the same material as the developer supply unit can be used) may be provided in the preceding stage of the developer supply member 105 to charge the developer T.

現像剤回収部材１０６は、像担持体ドラム１上の静電潜像の現像に寄与しない現像剤Ｔを回収してケーシング１０３内に戻すためのものであり、その材質としては、特に限定されないが、例えば現像剤供給部材１０５と同様のものを使用することができる。   The developer collecting member 106 is for collecting the developer T that does not contribute to the development of the electrostatic latent image on the image carrier drum 1 and returning it to the casing 103, and the material thereof is not particularly limited. For example, the same developer supply member 105 can be used.

支持部材１０２は、現像剤搬送部材４１を像担持体ドラム１の現像領域Ｅに対向した状態を保持するためのもので、その構成は特に限定されるものではない。その素材として、例えば、ＡＢＳ(アクリロニトリルブタジエンスチレン)樹脂等を挙げることができる。   The support member 102 is for holding the developer conveying member 41 facing the developing area E of the image carrier drum 1, and the configuration thereof is not particularly limited. Examples of the material include ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin.

画像補正部材４９は、実施形態１の現像装置４と同様、本発明の特徴的な構成要素であり、その構成や配設位置、動作状態、使用条件等は、実施形態１の現像装置４と全く同じである。従って、実施形態１の現像装置４における画像補正部材４９と同様の作用、効果を有する。   Similar to the developing device 4 of the first embodiment, the image correction member 49 is a characteristic component of the present invention. Exactly the same. Therefore, it has the same operation and effect as the image correction member 49 in the developing device 4 of the first embodiment.

除去部材５０も、実施形態１の現像装置４と同様の構成であり、実施形態１の現像装置４における除去部材５０と同様の作用、効果を有する。   The removing member 50 has the same configuration as the developing device 4 of the first embodiment, and has the same operation and effect as the removing member 50 in the developing device 4 of the first embodiment.

又、画像補正部材４９が配設される位置は、実施形態１の現像装置４の場合と同様、像担持体ドラム１の回転方向の現像領域Ｅの下流側であり、この位置は、現像剤搬送部材４１によって搬送される現像剤Ｔの搬送方向の下流側でもある。従って、進行波電界が形成されるエリアの手前において、無端ベルト１０１上に形成される現像剤層に悪影響を与えることを避けることができ、安定した現像剤搬送性を維持することができる。即ち、もし、画像補正部材４９の配設位置が、現像領域Ｅの上流であるとすると、画像補正部材に印加する交番電圧の影響で、無端ベルト１０１上に形成される現像剤層に、悪影響を与えることになるからである。又、画像補正部材４９に付着した現像剤を除去部材５０により除去した際に、この除去された現像剤が無端ベルト１０１上に形成される現像剤層に悪影響を与えることになるからである。   Further, the position where the image correction member 49 is disposed is the downstream side of the developing area E in the rotation direction of the image carrier drum 1 as in the case of the developing device 4 of the first embodiment, and this position is the developer. It is also the downstream side in the transport direction of the developer T transported by the transport member 41. Therefore, it is possible to avoid adversely affecting the developer layer formed on the endless belt 101 before the area where the traveling wave electric field is formed, and to maintain stable developer transportability. That is, if the arrangement position of the image correction member 49 is upstream of the development region E, the developer layer formed on the endless belt 101 is adversely affected by the alternating voltage applied to the image correction member. Because it will give. In addition, when the developer attached to the image correction member 49 is removed by the removing member 50, the removed developer adversely affects the developer layer formed on the endless belt 101.

又、実施形態１の現像装置４の場合には、画像補正部材４９と対峙する領域では、画像補正部材４９に印加する交番電圧の作用で、その部分での進行波電界が乱れ、現像剤搬送性が変化してしまうおそれがある。これに対して、無端ベルト１０１を用いる実施形態２の現像装置１００の場合、画像補正部材４９と対峙する領域では進行波電界を発生させる必要がなくなるため、進行波電界に対する影響を考慮する必要がなく、画像補正部材４９は現像剤像の補正に専念させることができる。従って、実施形態２の現像装置１００では、現像剤搬送と補正効果とをそれぞれ最適な条件で行なうことが出来る。   In the case of the developing device 4 according to the first embodiment, in the region facing the image correction member 49, the action of the alternating voltage applied to the image correction member 49 disturbs the traveling wave electric field at that portion, and the developer conveyance May change. On the other hand, in the case of the developing device 100 according to the second embodiment using the endless belt 101, it is not necessary to generate a traveling wave electric field in a region facing the image correction member 49. Instead, the image correction member 49 can be dedicated to the correction of the developer image. Therefore, in the developing device 100 of the second embodiment, the developer conveyance and the correction effect can be performed under optimum conditions.

上記の実施形態２において、図１０に示すように、画像補正部材４９を無端ベルト１０１に当接して配設するようにしてもよい。このようにすることにより、現像剤搬送部材４１の進行波発生電極４１ｂと無端ベルト１０１との密着性を向上させることができ、安定した現像剤搬送を行なうことができる。   In the second embodiment, the image correction member 49 may be disposed in contact with the endless belt 101 as shown in FIG. By doing in this way, the adhesiveness of the traveling wave generating electrode 41b of the developer conveyance member 41 and the endless belt 101 can be improved, and stable developer conveyance can be performed.

この場合、さらに、画像補正部材４９の無端ベルト１０１と接する部分が無端ベルト１０１の移動方向と同じ方向に移動するように、モータ等の駆動源を用いて画像補正部材４９を矢印Ｄ５の方向に回転させるようにしてもよい。このようにすることにより、画像補正部材４９と無端ベルト１０１間の摩擦力により、無端ベルト１０１を引っ張る作用が働き、現像剤搬送部材４１の進行波発生電極４１ｂと無端ベルト１０１との密着性をより向上させることができる。   In this case, the image correction member 49 is further moved in the direction of the arrow D5 using a drive source such as a motor so that the portion of the image correction member 49 in contact with the endless belt 101 moves in the same direction as the movement direction of the endless belt 101. You may make it rotate. By doing so, the frictional force between the image correction member 49 and the endless belt 101 acts to pull the endless belt 101, and the adhesion between the traveling wave generating electrode 41b of the developer conveying member 41 and the endless belt 101 is improved. It can be improved further.

又、上記の実施形態２において、図１１に示すように、無端ベルト１０１を介して画像補正部材４９と対向する位置に捕集電極１０９を備えることにより、画像補正部材４９に付着した現像剤を捕集電極１０９の発生する電界によって無端ベルト１０１へ移動させて無端ベルト１０１に付着させるようにしてもよい。このようにすることにより、画像補正部材４９に付着した現像剤を無端ベルト１０１の方に引き付けることができ、画像補正部材４９に付着した現像剤を取り除きやすくすることができることから、画像補正部材４９に現像剤が固着するのを防止でき、画像補正部材４９の長寿命化を図ることができる。   In the second embodiment, as shown in FIG. 11, the collecting electrode 109 is provided at a position facing the image correction member 49 via the endless belt 101, so that the developer attached to the image correction member 49 is removed. The electric field generated by the collecting electrode 109 may be moved to the endless belt 101 and attached to the endless belt 101. By doing so, the developer attached to the image correction member 49 can be attracted toward the endless belt 101, and the developer attached to the image correction member 49 can be easily removed. The developer can be prevented from sticking to the image correction member 49 and the life of the image correction member 49 can be extended.

この場合、捕集電極１０９へ印加する電圧を、画像補正部材４９に印加する画像補正バイアス直流の電圧と同じとすると、所望の極性の現像剤と、逆極性の現像剤の双方を同等に除去することができる。   In this case, if the voltage applied to the collecting electrode 109 is the same as the DC voltage of the image correction bias applied to the image correction member 49, both the developer having the desired polarity and the developer having the opposite polarity are equally removed. can do.

又、捕集電極１０９へ印加する電圧と画像補正バイアス直流の電圧とに差を設けることにより、現像工程で未使用になった無端ベルト１０１上の現像剤を、画像補正部材４９へ移動しないようにすることができ、画像補正部材４９の表面を清浄に保つことができる。例えば、負帯電の光導電層（一般的なＯＰＣ等）及び、負帯電トナーを用いる場合に、上述したＶDCが−５００(Ｖ)の例において、捕集電極１０９へ印加する電圧ＶCをＶDCより＋側の電位である−２００〜−３００(Ｖ)にすることにより、この効果を得ることができる。 Further, by providing a difference between the voltage applied to the collecting electrode 109 and the DC voltage of the image correction bias, the developer on the endless belt 101 that has not been used in the development process is prevented from moving to the image correction member 49. The surface of the image correction member 49 can be kept clean. For example, when a negatively charged photoconductive layer (general OPC or the like) and a negatively charged toner are used, the voltage V C applied to the collecting electrode 109 in the example in which the VDC is −500 (V) is used. by the -200~-300 (V) from V DC + is a side potential, it is possible to obtain this effect.

実施形態１における画像形成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における現像装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a developing device in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における現像装置の現像剤搬送部材の構成を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a developer conveying member of the developing device according to the first embodiment. 実施形態１における現像剤搬送部材に印加する４相の交流電圧の波形を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform of a four-phase AC voltage applied to a developer conveying member in the first embodiment. 従来例における現像剤像のエッジやせの説明図である。It is explanatory drawing of the edge thinness of the developer image in a prior art example. 実施形態１における静電潜像の再配置現像の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of rearrangement development of an electrostatic latent image in Embodiment 1. 実施形態１における画像補正部材への印加電圧及びこの印加電圧と関係する電圧の状態を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a voltage applied to an image correction member in Embodiment 1 and a voltage state related to the applied voltage. 実施形態２における現像装置の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a developing device in Embodiment 2. 図８の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 実施形態２の現像装置における他の例の画像補正部材の無端ベルトへの当接状態を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a contact state of an image correction member of another example in the developing device of Embodiment 2 with an endless belt. 実施形態２の現像装置における捕集電極を示した図である。FIG. 6 is a view showing a collecting electrode in the developing device of Embodiment 2.

符号の説明Explanation of symbols

Ｘ 画像形成装置
１ 像担持体ドラム(像担持体)
１１ 導電性基体
１２ 光導電層
１２a 静電潜像エッジ部
２ 帯電部材
３ 露光部材
４ 現像装置
４０ ケーシング
４１ 現像剤搬送部材
４１ａ 基材
４１ｂ 進行波発生電極
４１ｃ 表面保護層(誘電体)
４２ ミキシングパドル
４３ 支持部材
４４ 現像剤供給部材
４５ 現像剤回収部材
４６ 現像剤層厚規制部材
４７ 現像多相交流電源
４８ 現像バイアス直流電源
４９ 画像補正部材
４９ａ 画像補正多相交流電源
４９ｂ 画像補正バイアス直流電源
５０ 除去部材
５ 転写部材
６ クリーニング部材
７ 除電部材
８ 定着装置
１００ 現像装置
１０１ 無端ベルト(ベルト部材)
１１１ ベルト駆動部材
１１２ 駆動補助部材
１１３，１１４ ベルトガイド部材
１０２ 支持部材
１０３ ケーシング
１０４ ミキシングパドル
１０５ 現像剤供給部材
１０６ 現像剤回収部材
１０７ 現像剤層厚規制部材
１０８ クリーニングブレード
１０９ 捕集電極
Ｃ 矢印
Ｄ１ 矢印
Ｄ２ 矢印
Ｄ３ 矢印
Ｄ４ 矢印
Ｄ５ 矢印
Ｄ６ 矢印
ｄ１ ギャップ１
ｄ２ ギャップ２
Ｅ 現像領域
Ｐ 用紙
Ｔ 現像剤(トナー) X image forming apparatus 1 image carrier drum (image carrier)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Conductive substrate 12 Photoconductive layer 12a Electrostatic latent image edge part 2 Charging member 3 Exposure member 4 Developing apparatus 40 Casing 41 Developer conveyance member 41a Base material 41b Traveling wave generating electrode 41c Surface protective layer (dielectric)
42 Mixing paddle 43 Support member 44 Developer supply member 45 Developer recovery member 46 Developer layer thickness regulating member 47 Development multiphase AC power supply 48 Development bias DC power supply 49 Image correction member 49a Image correction multiphase AC power supply 49b Image correction bias DC Power supply 50 Removal member 5 Transfer member 6 Cleaning member 7 Static elimination member 8 Fixing device 100 Developing device 101 Endless belt (belt member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 Belt drive member 112 Drive auxiliary member 113,114 Belt guide member 102 Support member 103 Casing 104 Mixing paddle 105 Developer supply member 106 Developer collection member 107 Developer layer thickness regulation member 108 Cleaning blade 109 Collection electrode C arrow D1 arrow D2 arrow D3 arrow D4 arrow D5 arrow D6 arrow d1 gap 1
d2 gap 2
E Development area P Paper T Developer (toner)

Claims (9)

移動する像担持体の表面上に形成される静電潜像が、現像領域で現像剤によって現像剤像として可視化されて現像される現像装置であって、基材上に所定の間隔をおいて配列された複数の進行波発生電極を有し、互いに異なる位相の複数種の交番電圧が前記各進行波発生電極に印加されることにより形成される進行波電界によって前記現像剤が前記現像領域に搬送される現像剤搬送部材を備えた現像装置において、
前記像担持体が移動する方向における前記現像領域の下流側に配設されていると共に、交番電圧成分を含む電圧が印加される画像補正部材を備えており、該画像補正部材の発生する電界によって、前記静電潜像が前記現像剤像に付着している現像剤で再配置現像されることを特徴とする現像装置。 A developing device in which an electrostatic latent image formed on the surface of a moving image carrier is visualized and developed as a developer image by a developer in a development area, and is developed on a substrate at a predetermined interval. The developer is applied to the development region by a traveling wave electric field formed by applying a plurality of types of alternating voltages having different phases to each of the traveling wave generating electrodes. In a developing device including a developer conveying member to be conveyed,
An image correction member is provided on the downstream side of the development region in the moving direction of the image carrier and to which a voltage including an alternating voltage component is applied, and an electric field generated by the image correction member The developing device, wherein the electrostatic latent image is rearranged and developed with a developer attached to the developer image. 前記画像補正部材は、前記現像剤の搬送方向の下流側に配設されている請求項１記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the image correction member is disposed on the downstream side in the transport direction of the developer. 前記画像補正部材へ印加される電圧の交番電圧成分のピークツーピーク電圧をＶPP、直流電圧成分をＶDC、前記像担持体の非画像部の電位をＶ0、前記像担持体の画像部の電位をＶLとし、Ｘ＝(|ＶDC|＋１/２ＶPP)−|ＶL|、Ｙ＝|Ｖ0|−(|ＶDC|−１/２ＶPP)とすると、Ｘ＞Ｙを満たす請求項２記載の現像装置。 The peak-to-peak voltage of the alternating voltage component of the voltage applied to the image correction member is V PP , the DC voltage component is V DC , the potential of the non-image part of the image carrier is V 0 , and the image part of the image carrier the potential and V L, X = (| V DC | + 1 / 2V PP) - | V L |, Y = | V 0 | - If (| | V DC -1 / 2V PP) to the X> Y The developing device according to claim 2, wherein the developing device is satisfied. 前記画像補正部材は、円筒形状でその軸が前記像担持体の表面と略平行に配設されており、前記像担持体の表面の移動方向と、前記画像補正部材における前記像担持体の表面と対面している表面の移動方向とが、逆になるように回転する請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。   The image correction member has a cylindrical shape and an axis thereof is disposed substantially parallel to the surface of the image carrier, and the moving direction of the surface of the image carrier and the surface of the image carrier in the image correction member The developing device according to claim 1, wherein the developing device rotates so that a moving direction of a surface facing the surface is opposite. 前記画像補正部材に付着した現像剤を取り除く除去部材を備えた請求項４記載の現像装置。   The developing device according to claim 4, further comprising a removing member that removes the developer attached to the image correction member. 前記現像剤搬送部材の表面を覆い、且つ、該表面上を現像剤搬送方向に移動するベルト部材を備えており、
該ベルト部材上に現像剤層が形成されると共に、該ベルト部材は、前記現像剤搬送部材により前記進行波電界が形成される領域に、前記現像剤層の現像剤を移送するように構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。 A belt member that covers the surface of the developer conveying member and moves on the surface in the developer conveying direction;
A developer layer is formed on the belt member, and the belt member is configured to transfer the developer in the developer layer to a region where the traveling wave electric field is formed by the developer transport member. The developing device according to any one of claims 1 to 5. 前記画像補正部材は、円筒形状でその軸が前記像担持体の表面と略平行に配設されており、前記像担持体の表面の移動方向と、前記画像補正部材の前記像担持体の表面と対面している表面の移動方向とが、逆になるように回転していると共に、前記ベルト部材に当接して配設されている請求項６記載の現像装置。   The image correction member has a cylindrical shape and an axis thereof is disposed substantially parallel to the surface of the image carrier, and the moving direction of the surface of the image carrier and the surface of the image carrier of the image correction member The developing device according to claim 6, wherein the developing device is disposed in contact with the belt member while rotating so that a moving direction of a surface facing the belt is opposite. 前記ベルト部材を介して前記画像補正部材と対向する位置に捕集電極を備えており、前記画像補正部材に付着した現像剤が前記捕集電極の発生する電界によって前記ベルト部材へ移動して付着する請求項６又は７記載の現像装置。   A collecting electrode is provided at a position facing the image correction member via the belt member, and the developer attached to the image correction member is moved and attached to the belt member by an electric field generated by the collecting electrode. The developing device according to claim 6 or 7. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
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