JP2013037245A - Developing device, image forming device and process cartridge - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-stage developing device that prevents a problem to be caused when developer on a developer carrier arranged in the downstream rubs a toner image on a latent image carrier, while improving uniformity of image density, and to provide an image forming device including the developing device, and a process cartridge.SOLUTION: A developing device 23 includes, as two developing rollers 23a, a first developing roller 23a1 having a first developing area formed in the upstream in a surface moving direction of a photoreceptor drum 21, and a second developing roller 23a2 having a second developing area formed in the downstream in the surface moving direction of the photoreceptor drum 21. The developer on the surface of the second developing roller 23a2 is not in contact with the photoreceptor drum 21. The surface moving speed is set higher in the second developing roller 23a2 than in the first developing roller 23a1.

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。   The present invention relates to a developing device used for a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and an image forming apparatus and a process cartridge using the developing device.

従来、電子写真方式の画像形成装置において、現像剤担持体上に現像剤を担持し、現像剤担持体を表面移動させることで現像剤を搬送する現像装置が知られている。このような現像装置では、現像剤担持体上に担持された現像剤を、現像剤担持体の表面移動に伴い現像剤現像剤規制部材で規制し、その後、感光体等の潜像担持体に対向する現像領域に搬送する。現像剤として磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を用いた現像装置では、現像剤担持体として内部に磁界発生手段を有する現像スリーブを用いるものがある。現像スリーブは、内部の磁界発生手段の磁力により現像装置内に収容された現像剤をその表面上に担持し、回転することで担持された現像剤を感光体と対向する現像領域に搬送する。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, a developing device is known in which a developer is carried on a developer carrying member and the developer is conveyed by moving the surface of the developer carrying member. In such a developing apparatus, the developer carried on the developer carrying member is regulated by the developer developer regulating member as the surface of the developer carrying member is moved, and then the latent image carrying member such as a photoconductor is used. It is conveyed to the opposite development area. Some developing devices using a two-component developer composed of a magnetic carrier and a toner as a developer use a developing sleeve having a magnetic field generating means inside as a developer carrier. The developing sleeve carries the developer contained in the developing device on the surface by the magnetic force of the internal magnetic field generating means, and conveys the carried developer to the developing area facing the photoreceptor by rotating.

近年の画像形成速度の高速化に伴い、感光体等の潜像担持体の表面移動速度はより高速化される傾向にある。このように高速の画像形成装置では現像スリーブを比較的高速で回転させないと、潜像に対するトナー供給量が不足し、現像濃度不足が生じてしまう。しかし、現像スリーブを高速で回転させると、現像剤と現像スリーブとの摩擦により、現像剤担持体や現像剤の劣化の進行が早まってしまう。
そこで、このような問題を解決するために、従来より、高速の画像形成装置に用いる現像装置として、複数の現像スリーブを使用して潜像担持体上の潜像を現像する多段式の現像装置が提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２）。多段式の現像装置では現像を複数回繰り返すことで各々の現像スリーブを高速で回転させなくても十分な画像濃度を得ることができる。 With the recent increase in image forming speed, the surface moving speed of a latent image carrier such as a photoconductor tends to be further increased. In such a high-speed image forming apparatus, unless the developing sleeve is rotated at a relatively high speed, the amount of toner supplied to the latent image is insufficient, resulting in insufficient development density. However, when the developing sleeve is rotated at a high speed, the deterioration of the developer carrying member and the developer is accelerated due to the friction between the developer and the developing sleeve.
Therefore, in order to solve such problems, as a developing device used in a high-speed image forming apparatus, a multistage developing device that develops a latent image on a latent image carrier using a plurality of developing sleeves. Has been proposed (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In a multistage developing device, a sufficient image density can be obtained without repeating each developing sleeve at a high speed by repeating development several times.

しかし、特許文献１に記載の多段式の現像装置では、先に現像に用いられる現像スリーブによって現像された潜像担持体上のトナー像を、次の現像スリーブ上に磁力によって担持された現像剤の磁気ブラシが摺擦しながら現像する。このように、潜像担持体上のトナー像を現像剤の磁気ブラシが摺擦することによって画像のざらつきやムラが生じる問題があった。
一方、特許文献２には、二つの現像スリーブを用いて現像を行う構成で、二つの現像スリーブのうち、潜像担持体の表面移動方向における下流側に配置された現像スリーブの表面に担持され現像剤を潜像担持体に対して非接触の状態で現像を行う現像装置が記載されている。このような現像装置では、潜像担持体上のトナー像を現像剤が摺擦することに起因する問題を防止することができる。 However, in the multistage developing device described in Patent Document 1, the developer image that is carried on the latent image carrier previously developed by the developing sleeve used for development is carried on the next developing sleeve by magnetic force. The magnetic brush develops while rubbing. As described above, the toner image on the latent image bearing member is rubbed with the magnetic brush of the developer, thereby causing a problem that the image is rough and uneven.
On the other hand, in Patent Document 2, development is performed using two developing sleeves, and the two developing sleeves are carried on the surface of the developing sleeve disposed on the downstream side in the surface movement direction of the latent image carrier. A developing device that performs development in a state where the developer is not in contact with the latent image carrier is described. In such a developing device, it is possible to prevent problems caused by the developer rubbing the toner image on the latent image carrier.

しかしながら、特許文献２に記載の現像装置のように、下流側に配置された現像スリーブで非接触の現像を行う構成では、下流側でも接触して現像を行う構成に比べて現像能力が不安定となり、画像濃度の均一性が低下する問題が生じることがあった。このような問題は、現像剤担持体が現像スリーブのものに限らず、表面移動する表面に磁力によって現像剤を担持する構成であれば同様の問題が生じ得る。   However, as in the developing apparatus described in Patent Document 2, the development capability is unstable in the configuration in which non-contact development is performed with the development sleeve arranged on the downstream side, compared with the configuration in which development is performed in contact with the downstream side. As a result, there is a problem that the uniformity of the image density is lowered. Such a problem is not limited to the developer carrying member of the developing sleeve, and the same problem may occur if the developer is carried by the magnetic force on the surface moving surface.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、多段式の現像装置で、下流側に配置された現像剤担持体上の現像剤が潜像担持体上のトナー像を摺擦することに起因する問題の発生を防止しつつ、画像濃度の均一性の向上を図ることが出来る現像装置、並びにこの現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to use a multistage developing device in which a developer on a developer carrier disposed on the downstream side converts a toner image on a latent image carrier. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of improving the uniformity of image density while preventing the occurrence of problems caused by rubbing, and an image forming apparatus and a process cartridge provided with the developing device.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、内部に配置された磁力発生手段によって現像剤を表面上に担持して表面移動し、表面に静電潜像を担持して表面移動する潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体を二つ備え、二つの該現像剤担持体として、該潜像担持体の表面移動方向上流側で第一現像領域を形成する第一現像剤担持体と、該潜像担持体の表面移動方向下流側で第二現像領域を形成する第二現像剤担持体とを備え、該第一現像領域で現像剤が供給されトナー像を形成する該潜像に対して、該第二現像領域でさらに現像剤の供給を行う現像装置において、上記第二現像領域では、上記第二現像剤担持体の表面上に担持された現像剤は該潜像担持体に対して非接触であり、該第二現像剤担持体の表面移動速度が、上記第一現像剤担持体の表面移動速度よりも速いことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the developer is carried on the surface and moved by the magnetic force generating means disposed therein, and the surface is moved by carrying the electrostatic latent image on the surface. Two developer carriers for supplying toner to the latent image on the surface of the latent image carrier for development in a development area facing the latent image carrier, and developing the latent image carrier as two developer carriers A first developer carrier that forms a first development region upstream of the surface movement direction of the body, and a second developer carrier that forms a second development region downstream of the latent image carrier in the surface movement direction. A developing device for supplying a developer in the second development area to the latent image forming a toner image by supplying a developer in the first development area. The developer carried on the surface of the second developer carrier is non-contact with the latent image carrier. , The surface moving speed of the second developer bearing member, and is characterized in faster than the surface moving speed of the first developer carrying member.

本発明によれば、第二現像領域では、第二現像剤担持体の表面上に担持された現像剤は潜像担持体に対して非接触であるため、下流側に配置された現像剤担持体上の現像剤が潜像担持体上のトナー像を摺擦することに起因する問題の発生を防止することが出来る。さらに、第二現像剤担持体の表面移動速度が、第一現像剤担持体の表面移動速度よりも速いため、現像に寄与し得る現像剤が単位時間あたりに現像領域を通過する量が、第一現像領域に比して第二現像領域の方が多くなる。これにより、任意の潜像に対して現像剤が供給される機会が増加し、所定量の現像剤が供給される可能性が高まり、画像濃度の均一性の向上を図ることが出来る。   According to the present invention, in the second development area, the developer carried on the surface of the second developer carrier is not in contact with the latent image carrier, and therefore the developer carrier disposed on the downstream side. It is possible to prevent the occurrence of problems caused by the developer on the body sliding on the toner image on the latent image carrier. Furthermore, since the surface movement speed of the second developer carrier is faster than the surface movement speed of the first developer carrier, the amount of developer that can contribute to development passes through the development area per unit time is The second development area is larger than the one development area. This increases the chance of supplying the developer to an arbitrary latent image, increases the possibility of supplying a predetermined amount of developer, and improves the uniformity of image density.

本発明においては、下流側に配置された現像剤担持体上の現像剤が潜像担持体上のトナー像を摺擦することに起因する問題の発生を防止しつつ、画像濃度の均一性の向上を図ることが出来るという優れた効果がある。   In the present invention, it is possible to prevent the occurrence of problems caused by the developer on the developer carrying member disposed on the downstream side from rubbing the toner image on the latent image carrying member, while maintaining uniformity in image density. There is an excellent effect that improvement can be achieved.

本実施形態の現像装置の該略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a developing device according to the present embodiment. 本実施形態に係るプリンタの概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment. プロセスカートリッジ及び現像剤カートリッジを示す拡大図。FIG. 3 is an enlarged view showing a process cartridge and a developer cartridge. 現像装置の長手方向の断面説明図。Sectional explanatory drawing of the longitudinal direction of a developing device. 図４の現像装置における循環経路のＹ１−Ｙ１断面を示す断面図。Sectional drawing which shows the Y1-Y1 cross section of the circulation path in the developing device of FIG. 図４の現像装置における循環経路のＹ２−Ｙ２断面を示す断面図。Sectional drawing which shows the Y2-Y2 cross section of the circulation path in the developing device of FIG. 現像装置内の現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which a wavy bias is generated in the developer in the developing device. 実験１の粒状性ランクの結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the granularity rank of Experiment 1. 実験１の現像剤寿命の結果を示すグラフ。6 is a graph showing the results of developer life in Experiment 1. 変形例の現像装置の現像領域近傍の拡大説明図。FIG. 10 is an enlarged explanatory view in the vicinity of a developing region of a developing device according to a modification.

以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ（以下、プリンタ１という）に適用した実施形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
図２は、プリンタ１の概略構成図である。
四つの書込み部２（Ａ〜Ｄ）は、画像情報に基いて帯電工程後の感光体ドラム２１（像担持体）に静電潜像を書き込むための装置である。書込み部２（Ａ〜Ｄ）は、それぞれ、ポリゴンミラー３（Ａ〜Ｄ）や光学素子４（Ａ〜Ｄ）等を用いた光走査装置である。書込み部２として、光走査装置の替わりにＬＥＤアレイを用いることもできる。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a printer (hereinafter referred to as a printer 1) as an image forming apparatus will be described. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the printer 1.
The four writing units 2 (A to D) are devices for writing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 (image carrier) after the charging process based on image information. The writing unit 2 (A to D) is an optical scanning device using a polygon mirror 3 (A to D), an optical element 4 (A to D), or the like. As the writing unit 2, an LED array can be used instead of the optical scanning device.

給紙部６１は、記録紙、ＯＨＰ等の記録媒体Ｐを格納して、画像形成時には記録媒体Ｐを転写ベルト３０に向けて給送する。
転写ベルト３０は、記録媒体Ｐをその表面に静電的に吸着させて搬送し、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための無端状ベルトであって、その外周面上に吸着ローラ６４とベルトクリーナ６５とを備える。
転写ベルト３０を介して感光体ドラム２１に対向する転写ローラ２４は、芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有する。転写ローラ２４の導電性弾性層は、ポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を中抵抗に調整した弾性体である。
定着部６６は、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７を有し、記録媒体Ｐ上のトナー像を圧力と熱とによって記録媒体Ｐに定着させる。 The paper feeding unit 61 stores a recording medium P such as recording paper or OHP, and feeds the recording medium P toward the transfer belt 30 during image formation.
The transfer belt 30 is an endless belt for electrostatically attracting and transporting the recording medium P to the surface thereof, and transferring the toner image formed on the photosensitive drum 21 onto the recording medium P. A suction roller 64 and a belt cleaner 65 are provided on the outer peripheral surface.
The transfer roller 24 that faces the photosensitive drum 21 via the transfer belt 30 includes a cored bar and a conductive elastic layer that covers the cored bar. The conductive elastic layer of the transfer roller 24 is prepared by blending and dispersing a conductive agent such as carbon black, zinc oxide or tin oxide in an elastic material such as polyurethane rubber or ethylene-propylene-diene polyethylene (EPDM). It is an elastic body whose (volume resistivity) is adjusted to medium resistance.
The fixing unit 66 includes a heating roller 68 and a pressure roller 67, and fixes the toner image on the recording medium P to the recording medium P by pressure and heat.

転写ベルト３０に沿って縦方向に配設された四つのプロセスカートリッジ２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）は、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成するためのものである。四つのプロセスカートリッジ２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）は、それぞれ感光体ドラム２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）及び現像装置２３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）等を備える。
各プロセスカートリッジ２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）上には、キャリア（磁性キャリア）と各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）とを現像装置２３に供給する現像剤カートリッジ２８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）が設置されている。
プロセスカートリッジ２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）、及び、現像剤カートリッジ２８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）は、転写ベルト３０を回転支軸を中心に開放してプリンタ１の装置本体から着脱することができる。 The four process cartridges 20 (Y, C, M, and BK) arranged in the vertical direction along the transfer belt 30 are for forming yellow, cyan, magenta, and black toner images, respectively. The four process cartridges 20 (Y, C, M, BK) each include a photosensitive drum 21 (Y, C, M, BK), a developing device 23 (Y, C, M, BK), and the like.
On each process cartridge 20 (Y, C, M, BK), a developer cartridge that supplies a carrier (magnetic carrier) and toner (toner particles) of each color (yellow, cyan, magenta, black) to the developing device 23. 28 (Y, C, M, BK) are installed.
The process cartridge 20 (Y, C, M, BK) and the developer cartridge 28 (Y, C, M, BK) are attached to and detached from the main body of the printer 1 by opening the transfer belt 30 around the rotation support shaft. can do.

本実施の形態における画像形成装置であるプリンタ１は、スキャナと組み合わせることで複写機及びプリンタとして機能する複合型の画像形成装置とすることができる。複写機として機能する場合には、スキャナから読み込まれた画像情報に対してＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理が施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する場合には、コンピュータ等から送信されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施されて書込みデータに変換される。   The printer 1 that is an image forming apparatus in the present embodiment can be combined with a scanner to be a composite image forming apparatus that functions as a copying machine and a printer. When functioning as a copying machine, the image information read from the scanner is subjected to various image processing such as A / D conversion, MTF correction, gradation processing, etc., and converted into writing data. In the case of functioning as a printer, image processing is performed on image information in a format such as a page description language or a bitmap transmitted from a computer or the like, and converted into write data.

画像形成時には、書込み部２（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）から感光体ドラム２１（ＢＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）に対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた露光光がそれぞれ照射される。すなわち、各光源から発せられた露光光（レーザ光）がポリゴンミラー３（Ａ〜Ｄ）、光学素子４（Ａ〜Ｄ）等を通過して、各感光体ドラム２１上に照射される。これによって、各プロセスカートリッジ２０（ＢＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）の感光体ドラム２１（ＢＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）上に、露光光に応じたトナー像が形成される。そして、このトナー像が、記録媒体Ｐに転写されることになる。   At the time of image formation, exposure light corresponding to image information of black, magenta, cyan, and yellow is applied from the writing unit 2 (A, B, C, D) to the photosensitive drum 21 (BK, M, C, Y). Each is irradiated. That is, exposure light (laser light) emitted from each light source passes through the polygon mirror 3 (A to D), the optical element 4 (A to D), and the like, and is irradiated onto each photosensitive drum 21. As a result, a toner image corresponding to the exposure light is formed on the photosensitive drum 21 (BK, M, C, Y) of each process cartridge 20 (BK, M, C, Y). Then, this toner image is transferred to the recording medium P.

給紙部６１から給送された記録媒体Ｐは、レジストローラ６３の位置で一旦タイミングを合わせて、転写ベルト３０の位置に搬送される。転写ベルト３０の送入位置に配設された吸着ローラ６４は、送入された記録媒体Ｐを電圧の印加によって転写ベルト３０に吸着させる。転写ベルト３０の矢印方向の走行にともない移動する記録媒体Ｐは、各プロセスカートリッジ２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）の感光体ドラム２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）と対向する位置を順次通過して各色のトナー像が重ねて転写される。
カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト３０から分離して定着部６６に達する。記録媒体Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７に挟まれつつ加熱されることで記録媒体Ｐ上に定着される。一方、記録媒体Ｐが分離した後の転写ベルト３０表面は、その後にベルトクリーナ６５の位置に達して、その表面に付着したトナー等の汚れがクリーニングされる。 The recording medium P fed from the paper feeding unit 61 is transported to the position of the transfer belt 30 at the timing of the registration roller 63 and the timing. The suction roller 64 disposed at the feeding position of the transfer belt 30 sucks the fed recording medium P onto the transfer belt 30 by applying a voltage. The recording medium P that moves as the transfer belt 30 travels in the direction of the arrow sequentially positions the process cartridges 20 (Y, C, M, BK) facing the photosensitive drums 21 (Y, C, M, BK). The toner images of the respective colors pass through and are transferred.
The recording medium P on which the color toner image is transferred is separated from the transfer belt 30 and reaches the fixing unit 66. The toner image on the recording medium P is fixed on the recording medium P by being heated while being sandwiched between the heating roller 68 and the pressure roller 67. On the other hand, the surface of the transfer belt 30 after the recording medium P is separated reaches the position of the belt cleaner 65, and dirt such as toner adhering to the surface is cleaned.

次に、プリンタ１におけるプロセスカートリッジ及び現像剤カートリッジについて詳述する。
四つのプロセスカートリッジ２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）は互いにほぼ同一構造であって、四つの現像剤カートリッジ２８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）も互いにほぼ同一構造である。このために、図３に示すプロセスカートリッジ２０及び現像剤カートリッジ２８は符号のアルファベット（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）を除して図示する。また、書込み部は符号のアルファベット（Ａ〜Ｄ）を除して図示する。 Next, the process cartridge and the developer cartridge in the printer 1 will be described in detail.
The four process cartridges 20 (Y, C, M, BK) have almost the same structure, and the four developer cartridges 28 (Y, C, M, BK) have almost the same structure. For this reason, the process cartridge 20 and the developer cartridge 28 shown in FIG. 3 are illustrated by removing the alphabets (Y, C, M, BK). In addition, the writing unit is illustrated by removing the alphabet (A to D).

図３は、プリンタ１が備えるプロセスカートリッジ２０及び現像剤カートリッジ２８を示す拡大図である。図１は、プロセスカートリッジ２０が備える現像装置２３を示す拡大図である。図４は、現像装置２３における循環経路を図１に示す矢印Ｘ方向から見た長手方向の断面説明図である。図５は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ１−Ｙ１断面を示す断面図である。図６は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ２−Ｙ２断面を示す断面図である。
図３に示すように、プロセスカートリッジ２０は、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２３（現像部）、クリーニング部２５が一体化されたものであって、プレミックス現像方式（キャリアの補給・排出を適宜におこなう現像方式である。）が採用されている。
像担持体としての感光体ドラム２１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。 FIG. 3 is an enlarged view showing the process cartridge 20 and the developer cartridge 28 provided in the printer 1. FIG. 1 is an enlarged view showing the developing device 23 provided in the process cartridge 20. 4 is a cross-sectional explanatory view in the longitudinal direction when the circulation path in the developing device 23 is viewed from the direction of the arrow X shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a Y1-Y1 cross section of the circulation path in the developing device 23 of FIG. 6 is a cross-sectional view showing a Y2-Y2 cross section of the circulation path in the developing device 23 of FIG.
As shown in FIG. 3, the process cartridge 20 includes a photosensitive drum 21 as an image carrier, a charging unit 22, a developing device 23 (developing unit), and a cleaning unit 25, and is a premix developing unit. System (development system in which carrier is replenished / discharged as appropriate) is adopted.
The photosensitive drum 21 as an image carrier is a negatively charged organic photosensitive member, and is rotationally driven counterclockwise by a rotation driving mechanism (not shown).

帯電部２２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部２２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部２５は、感光体ドラム２１に接触し、その表面を摺擦するクリーニングブラシ（または、クリーニングブレード）を備え、感光体ドラム２１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。 The charging unit 22 is a charging roller having elasticity, in which a medium-resistance foamed urethane layer in which a urethane resin, carbon black as conductive particles, a sulfurizing agent, a foaming agent, and the like are formed in a roller shape on a core metal. The material of the middle resistance layer of the charging unit 22 is urethane, ethylene-propylene-diene polyethylene (EPDM), butadiene acrylonitrile rubber (NBR), silicone rubber, isoprene rubber, etc. It is also possible to use a rubber material in which a conductive material such as the above is dispersed or a foamed material of these materials.
The cleaning unit 25 includes a cleaning brush (or a cleaning blade) that contacts the photosensitive drum 21 and rubs the surface thereof, and mechanically removes and collects untransferred toner on the photosensitive drum 21.

現像装置２３は、現像剤担持体としての二つの現像ローラ２３ａ（第一現像ローラ２３ａ１、第二現像ローラ２３ａ２）が感光体ドラム２１に近接するように配置されている。二つの現像ローラ２３ａは内部に磁界発生手段としての不図示のマグネットが配置されており、その表面を形成する現像スリーブ上に現像剤の磁気ブラシを形成する。第一現像ローラ２３ａ１と感光体ドラム２１との対向部分では、感光体ドラム２１と磁気ブラシとが接触する第一現像領域が形成される。一方、第二現像ローラ２３ａ２と感光体ドラム２１との対向部分では、感光体ドラム２１と磁気ブラシとは非接触で近接する第二現像領域が形成される。   The developing device 23 is arranged so that two developing rollers 23 a (first developing roller 23 a 1 and second developing roller 23 a 2) as developer carrying members are close to the photosensitive drum 21. The two developing rollers 23a are provided with magnets (not shown) as magnetic field generating means, and form a developer magnetic brush on a developing sleeve forming the surface thereof. A first developing region where the photosensitive drum 21 and the magnetic brush are in contact with each other is formed at a portion where the first developing roller 23a1 and the photosensitive drum 21 face each other. On the other hand, in a portion where the second developing roller 23a2 and the photosensitive drum 21 face each other, a second developing region is formed in which the photosensitive drum 21 and the magnetic brush are close to each other in a non-contact manner.

現像装置２３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置２３は、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する。現像装置２３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
ここで、本実施形態の現像装置２３は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置２３内に適宜に新品のキャリアＣを含有した現像剤Ｇが現像剤カートリッジ２８から供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇが現像装置２３の外部に設置された剤貯留容器７０に向けて排出される。 In the developing device 23, a developer G (two-component developer) composed of toner T and carrier C is accommodated. The developing device 23 develops the electrostatic latent image formed on the photoconductor drum 21 to form a toner image. The configuration and operation of the developing device 23 will be described in detail later.
Here, the developing device 23 of the present embodiment is of a premix developing system, and a developer G containing a new carrier C is appropriately supplied from the developer cartridge 28 into the developing device 23. The deteriorated developer G is discharged toward the agent storage container 70 installed outside the developing device 23.

図３に示すように、現像剤カートリッジ２８は、その内部に現像装置２３内に供給するための現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容している。そして、現像剤カートリッジ２８は、現像装置２３に新品のトナーＴを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置２３に新品のキャリアＣを供給する供給手段として機能する。具体的に、現像装置２３に設置された磁気センサ２６（図４参照）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーＴの割合）の情報に基いて、シャッタ機構８０の開閉動作をおこなって、現像剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて現像剤Ｇを適宜に供給する。   As shown in FIG. 3, the developer cartridge 28 contains developer G (toner T and carrier C) to be supplied into the developing device 23. The developer cartridge 28 functions as a toner cartridge that supplies new toner T to the developing device 23 and also functions as a supply unit that supplies new carrier C to the developing device 23. Specifically, the shutter mechanism 80 is opened and closed based on information on the toner density (the ratio of the toner T in the developer G) detected by the magnetic sensor 26 (see FIG. 4) installed in the developing device 23. Thus, the developer G is appropriately supplied from the developer cartridge 28 into the developing device 23.

本実施形態のプリンタ１では、現像剤カートリッジ２８の現像剤Ｇにおける、キャリアＣに対するトナーＴの混合率（トナー濃度）が比較的高く設定されている。供給管２９は、現像剤カートリッジ２８から供給される現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置２３内に確実に導くためのものである。すなわち、現像剤カートリッジ２８から排出された現像剤Ｇは、供給管２９を介して、現像装置２３内に供給される。   In the printer 1 of the present embodiment, the mixing ratio (toner concentration) of the toner T with respect to the carrier C in the developer G of the developer cartridge 28 is set to be relatively high. The supply pipe 29 is for reliably guiding the developer G (toner T and carrier C) supplied from the developer cartridge 28 into the developing device 23. That is, the developer G discharged from the developer cartridge 28 is supplied into the developing device 23 via the supply pipe 29.

次に、現像装置２３の構成・動作について説明する。
図１に示すように、現像装置２３は、現像剤担持体としての二つの現像ローラ２３ａ（第一現像ローラ２３ａ１、第二現像ローラ２３ａ２）を備える。また、現像装置２３内の現像剤に搬送力を付与する付与する現像剤搬送部材として、オーガスクリュからなる三つの搬送スクリュ２３ｂ（第一搬送スクリュ２３ｂ１、第二搬送スクリュ２３ｂ２及び第三搬送スクリュ２３ｂ３）を備える。さらに、現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｃ、キャリア捕集ローラ２３ｋ、スクレーパ２３ｍ、排出スクリュ２３ｎ、ケース部材としての上ケース２３ｒ、等を備える。また、現像装置２３内には、現像剤Ｇを搬送して循環経路を形成する３つの現像剤搬送部として、第一現像剤搬送部Ｂ１、第二現像剤搬送部Ｂ２及び第三現像剤搬送部Ｂ３が形成されている。 Next, the configuration and operation of the developing device 23 will be described.
As shown in FIG. 1, the developing device 23 includes two developing rollers 23a (a first developing roller 23a1 and a second developing roller 23a2) as developer carriers. Further, three developer screws 23b (first conveyor screw 23b1, second conveyor screw 23b2, and third conveyor screw 23b3) made of auger screws are used as a developer conveying member that imparts a conveying force to the developer in the developing device 23. ). Furthermore, a doctor blade 23c as a developer regulating member, a carrier collecting roller 23k, a scraper 23m, a discharge screw 23n, an upper case 23r as a case member, and the like are provided. Further, in the developing device 23, a first developer transport unit B1, a second developer transport unit B2, and a third developer transport are provided as three developer transport units that transport the developer G to form a circulation path. Part B3 is formed.

現像ローラ２３ａは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなる現像スリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ２３ａの現像スリーブ内には、現像スリーブの周面に現像剤Ｇの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤Ｇ中のキャリアＣが現像スリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアＣに帯電したトナーＴが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、現像スリーブの回転によって現像スリーブと同方向（時計方向）に移送される。   The developing roller 23a is configured such that a developing sleeve formed of a nonmagnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin in a cylindrical shape is rotated clockwise by a rotation driving mechanism (not shown). In the developing sleeve of the developing roller 23a, a magnet for forming a magnetic field is fixed so as to cause the developer G to rise on the peripheral surface of the developing sleeve. The carrier C in the developer G rises in a chain shape on the developing sleeve so as to follow the normal magnetic field lines emitted from the magnet. The charged toner T is attached to the carrier C that is spiked in a chain shape to form a magnetic brush. The magnetic brush is transferred in the same direction (clockwise) as the developing sleeve by the rotation of the developing sleeve.

詳しくは、現像ローラ２３ａの周囲には、現像スリーブ内のマグネットによって、複数の磁極が形成されている。第一現像ローラ２３ａ１の周囲には、汲み上げ磁極、ドクタ対向磁極、主磁極及び搬送磁極等が形成されている。汲み上げ磁極は、第一現像剤搬送部Ｂ１に収容された現像剤を汲み上げるための磁極であり、ドクタ対向磁極は、ドクターブレード２３ｃに対向する位置に形成された磁極である。また、主磁極は、感光体ドラム２１との対向領域に形成された磁極であり、搬送磁極は、第二現像ローラ２３ａ２との対向位置まで現像剤を搬送するための磁極である。   Specifically, a plurality of magnetic poles are formed around the developing roller 23a by a magnet in the developing sleeve. Around the first developing roller 23a1, a pumping magnetic pole, a doctor-facing magnetic pole, a main magnetic pole, a transporting magnetic pole, and the like are formed. The pumping magnetic pole is a magnetic pole for pumping up the developer accommodated in the first developer conveying section B1, and the doctor counter magnetic pole is a magnetic pole formed at a position facing the doctor blade 23c. The main magnetic pole is a magnetic pole formed in a region facing the photosensitive drum 21, and the transport magnetic pole is a magnetic pole for transporting the developer to a position facing the second developing roller 23a2.

第二現像ローラ２３ａ２の周囲には、の受取り磁極、主磁極、捕集ローラ対向磁極及び剤離れ磁極（剤離れ極）等が形成されている。受取り磁極は、第一現像ローラ２３ａ１上の現像剤を受け取るための磁極であり、主磁極は、感光体ドラム２１との対向領域に形成された磁極である。また、捕集ローラ対向磁極は、キャリア捕集ローラ２３ｋとの対向位置に形成された磁極であり、剤離れ磁極は、第二現像剤搬送部Ｂ２に向けて現像剤を離脱させるための磁極である。
ドクターブレード２３ｃは、第一現像領域の上流側に設置されていて、第一現像ローラ２３ａ１上に担持された現像剤を適量に規制する。本実施形態におけるドクターブレード２３ｃは、ＳＵＳ３１６やＸＭ７等の非磁性金属材料で形成された板厚が２［ｍｍ］程度の板状部材である。なお、ドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１側に、ＳＵＳ４３０等の磁性金属材料で形成された板厚が０．３［ｍｍ］程度の薄板を設置することもできる。 Around the second developing roller 23a2, there are formed a receiving magnetic pole, a main magnetic pole, a collecting roller opposing magnetic pole, an agent separating magnetic pole (agent separating pole) and the like. The receiving magnetic pole is a magnetic pole for receiving the developer on the first developing roller 23 a 1, and the main magnetic pole is a magnetic pole formed in a region facing the photosensitive drum 21. The collecting roller opposing magnetic pole is a magnetic pole formed at a position facing the carrier collecting roller 23k, and the agent separating magnetic pole is a magnetic pole for separating the developer toward the second developer conveying portion B2. is there.
The doctor blade 23c is installed on the upstream side of the first developing region, and regulates the developer carried on the first developing roller 23a1 to an appropriate amount. The doctor blade 23c in the present embodiment is a plate-like member having a thickness of about 2 [mm] formed of a nonmagnetic metal material such as SUS316 or XM7. Note that a thin plate having a thickness of about 0.3 [mm] made of a magnetic metal material such as SUS430 can be installed on the opposite surface 23c1 side of the doctor blade 23c.

三つの搬送スクリュ２３ｂは、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図３の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第一現像剤搬送部材である第一搬送スクリュ２３ｂ１は、第一現像剤搬送部Ｂ１内であって第一現像ローラ２３ａ１に対向する位置に配設されている。そして、第一搬送スクリュ２３ｂ１は、現像剤Ｇを水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向に向かう搬送）とともに、第一現像ローラ２３ａ１上に現像剤を供給する。換言すると、第一搬送スクリュ２３ｂ１は、第一現像ローラ２３ａ１に対向するとともに、現像剤Ｇを長手方向（第一現像ローラ２３ａ１の回転軸方向）に搬送しながら第一現像ローラ２３ａ１に供給する。 The three conveying screws 23b are spirally formed on the shaft portions, and the developer G accommodated in the developing device 23 is in the longitudinal direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3). Stir and mix while circulating.
The first transport screw 23b1 that is the first developer transport member is disposed in the first developer transport section B1 at a position facing the first developing roller 23a1. The first conveying screw 23b1 conveys the developer G in the horizontal direction (conveying in the left direction indicated by the white arrow in FIG. 4) and supplies the developer onto the first developing roller 23a1. In other words, the first conveying screw 23b1 faces the first developing roller 23a1 and supplies the developer G to the first developing roller 23a1 while conveying the developer G in the longitudinal direction (the rotation axis direction of the first developing roller 23a1).

第二現像剤搬送部材である第二搬送スクリュ２３ｂ２は、第二現像剤搬送部Ｂ２に設置されている。第二搬送スクリュ２３ｂ２は、第一搬送スクリュ２３ｂ１の下方であって第二現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されている。そして、第二現像ローラ２３ａ２から離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ極によって第二現像ローラ２３ａ２上から強制的に離脱された現像剤Ｇ）を水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向に向かう搬送）。換言すると、第二搬送スクリュ２３ｂ２は、第一現像剤搬送部Ｂ１の下方であって第二現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されるとともに、第二現像ローラ２３ａ２から離脱された現像剤Ｇを長手方向に搬送する。
第一搬送スクリュ２３ｂ１及び第二搬送スクリュ２３ｂ２は、第一現像ローラ２３ａ１、第二現像ローラ２３ａ２や感光体ドラム２１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。 The second developer screw 23b2 that is the second developer conveying member is installed in the second developer conveying portion B2. The second conveying screw 23b2 is disposed below the first conveying screw 23b1 and at a position facing the second developing roller 23a2. Then, the developer G separated from the second developing roller 23a2 (the developer G forcibly separated from the second developing roller 23a2 by the agent separation pole after the developing process) is conveyed in the horizontal direction (white arrow in FIG. 4). To the left). In other words, the second conveying screw 23b2 is disposed below the first developer conveying portion B1 and at a position facing the second developing roller 23a2, and the developer G separated from the second developing roller 23a2. Is conveyed in the longitudinal direction.
The first transport screw 23b1 and the second transport screw 23b2 are arranged so that the rotation shaft is substantially horizontal, like the first developing roller 23a1, the second developing roller 23a2, and the photosensitive drum 21.

第三現像剤搬送部材である第三搬送スクリュ２３ｂ３は、第三現像剤搬送部Ｂ３に設置されている。図４に示すように、第三搬送スクリュ２３ｂ３は、第二搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路の下流側端部と、第一搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の上流側端部と、を直線的に結ぶように、水平方向に対して斜めに配設されている。そして、第三搬送スクリュ２３ｂ３は、第二搬送スクリュ２３ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第一搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の上流側端部に搬送する。さらに、第三搬送スクリュ２３ｂ３は、第一搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の下流側端部から落下経路２３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第一搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送する（図４の白矢印に示す右斜め上方への搬送）。換言すると、第三搬送スクリュ２３ｂ３は、第二現像剤搬送部Ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第一現像剤搬送部Ｂ１の上流側端部に搬送するとともに、第一現像剤搬送部Ｂ１の下流側端部に達した現像剤Ｇを再び第一現像剤搬送部Ｂ１の上流側端部に搬送する。   A third transport screw 23b3, which is a third developer transport member, is installed in the third developer transport section B3. As shown in FIG. 4, the third transport screw 23b3 linearly connects the downstream end of the transport path by the second transport screw 23b2 and the upstream end of the transport path by the first transport screw 23b1. Further, they are disposed obliquely with respect to the horizontal direction. The third transport screw 23b3 transports the developer G transported by the second transport screw 23b2 to the upstream end of the transport path by the first transport screw 23b1. Further, the third transport screw 23b3 transports the developer G circulated from the downstream end portion of the transport path by the first transport screw 23b1 via the drop path 23f to the upstream side of the transport path by the first transport screw 23b1. (Conveying upward diagonally to the right shown by the white arrow in FIG. 4). In other words, the third transport screw 23b3 transports the developer G transported by the second developer transport unit B2 to the upstream end portion of the first developer transport unit B1, and the first developer transport unit B1. The developer G that has reached the downstream end is transported again to the upstream end of the first developer transport section B1.

現像装置２３では、第一搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路（第一現像剤搬送部Ｂ１）と、第二搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路（第二現像剤搬送部Ｂ２）と、第三搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路（第三現像剤搬送部Ｂ３）と、は壁部によって隔絶されている。
図４に示すように、第二現像剤搬送部Ｂ２の下流側端部と、第三現像剤搬送部Ｂ３の上流側端部とは、第一中継部２３ｇを介して連通している。また、第三現像剤搬送部Ｂ３の下流側端部と、第一現像剤搬送部Ｂ１の上流側端部とは、第二中継部２３ｈを介して連通している。さらに、第一現像剤搬送部Ｂ１の下流側端部と、第三現像剤搬送部Ｂ３の上流側端部とは、落下経路２３ｆを介して連通している。 In the developing device 23, a conveyance path (first developer conveyance part B1) by the first conveyance screw 23b1, a conveyance path (second developer conveyance part B2) by the second conveyance screw 23b2, and a conveyance by the third conveyance screw 23b3. The path (third developer conveyance section B3) is isolated from the wall.
As shown in FIG. 4, the downstream end of the second developer transport section B2 and the upstream end of the third developer transport section B3 communicate with each other via the first relay section 23g. Further, the downstream end portion of the third developer transport portion B3 and the upstream end portion of the first developer transport portion B1 communicate with each other via the second relay portion 23h. Further, the downstream end portion of the first developer conveying portion B1 and the upstream end portion of the third developer conveying portion B3 are communicated with each other via a dropping path 23f.

このような構成により、三つの現像剤搬送部Ｂ（Ｂ１〜Ｂ３）に配置された三つの搬送スクリュ２３ｂ（２３ｂ１〜２３ｂ３）によって、現像装置２３内において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。ここで、現像装置２３が稼動されると、装置内に収容された現像剤は図４中の斜線で示すような状態で流動する。図４に示すように、第一現像剤搬送部Ｂ１で、現像剤の搬送方向下流側ほど現像剤の剤面が低くなっているのは、搬送中の現像剤の一部が第一現像ローラ２３ａ１に供給されているためである。すなわち、第一現像剤搬送部Ｂ１内の現像剤のうち第一現像ローラ２３ａ１に供給されなかった現像剤は、落下経路２３ｆを介して第三現像剤搬送部Ｂ３の上流側端部に移動することになる。   With such a configuration, the circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing device 23 by the three conveying screws 23b (23b1 to 23b3) arranged in the three developer conveying portions B (B1 to B3). Will be formed. Here, when the developing device 23 is operated, the developer accommodated in the device flows in a state as indicated by the oblique lines in FIG. As shown in FIG. 4, in the first developer transport section B1, the developer surface becomes lower toward the downstream in the developer transport direction because part of the developer being transported is the first developing roller. This is because it is supplied to 23a1. That is, the developer that has not been supplied to the first developing roller 23a1 out of the developer in the first developer transport section B1 moves to the upstream end of the third developer transport section B3 via the drop path 23f. It will be.

第三現像剤搬送部Ｂ３には磁気センサ２６（トナー濃度センサ）が設置されている。そして、磁気センサ２６によって検知されるトナー濃度の情報に基づいて、現像剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Ｇが供給される。本実施形態では、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度が４〜７［重量％］になるように制御されている。   A magnetic sensor 26 (toner density sensor) is installed in the third developer transport section B3. Then, based on the toner density information detected by the magnetic sensor 26, the developer G having a predetermined toner density is supplied from the developer cartridge 28 into the developing device 23. In the present embodiment, the toner concentration of the developer G in the developing device 23 is controlled to be 4 to 7 [wt%].

図４及び図５に示すように、第一現像剤搬送部Ｂ１の壁部には、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇの一部を外部（剤貯留容器７０）に排出するための排出口２３ｄ（排出手段）が設けられている。排出口２３ｄは、設けられた位置における現像剤の剤面（上面）が所定の高さを超えたときに、その超えた高さ分の現像剤を外部に排出する。このため、現像剤カートリッジ２８から現像装置２３内に現像剤Ｇが供給され、現像装置２３内の現像剤量が増加した結果、排出口２３ｄが設けられた位置における現像剤の剤面が所定の高さを超えると、その超えた高さ分の現像剤を余剰分の現像剤Ｇとして、剤貯留容器７０に向けて排出する。
すなわち、余剰分の現像剤Ｇは、排出口２３ｄの下部の高さを超えて、排出口２３ｄから排出されて排出経路７１を経由して剤貯留容器７０に向けて重力落下していく。このように、トナーＴの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアＣが自動的に現像部の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
図３〜図５等では図示を省略しているが、排出経路７１中には、図１に示すように、排出口２３ｄから排出された現像剤を水平方向に搬送するための排出スクリュ２３ｎが設置されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the wall of the first developer transport part B <b> 1 is for discharging a part of the developer G accommodated in the developing device 23 to the outside (agent storage container 70). A discharge port 23d (discharge means) is provided. When the developer surface (upper surface) of the developer at the provided position exceeds a predetermined height, the discharge port 23d discharges the developer of the excess height to the outside. Therefore, as a result of the developer G being supplied from the developer cartridge 28 into the developing device 23 and the amount of developer in the developing device 23 being increased, the developer surface at the position where the discharge port 23d is provided has a predetermined level. When the height is exceeded, the developer of the excess height is discharged as the excess developer G toward the agent storage container 70.
That is, the excess developer G exceeds the lower portion of the discharge port 23 d, is discharged from the discharge port 23 d, and gravity falls toward the agent storage container 70 via the discharge path 71. As described above, the carrier C deteriorated by being contaminated by the base resin of the toner T or the external additive is automatically discharged to the outside of the developing unit, so that deterioration of the image quality can be suppressed even over time.
Although not shown in FIGS. 3 to 5 and the like, a discharge screw 23n for conveying the developer discharged from the discharge port 23d in the horizontal direction is provided in the discharge path 71 as shown in FIG. is set up.

現像装置２３における現像剤の循環経路において、上述した排出口２３ｄ（排出手段）が配設された位置を通過せずに現像剤Ｇの一部を循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路が形成されている。具体的には、図４及び図６に示すように、第一現像剤搬送部Ｂ１であって、排出口２３ｄの上流側の排出口２３ｄに比較的近接した位置に、開口２３ｅが設けられている。そして、この開口２３ｅがバイパス経路の入口となって、バイパス経路の出口が第三搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路中の長手方向中央近傍に配設されている。
このように、現像装置２３における現像剤の循環経路にバイパス経路を設けることで、現像装置内の現像剤に波状の偏り等が生じても、排出口２３ｄから排出される現像剤量にバラツキが生じて、必要量を超えた現像剤が現像装置２３から排出される不具合を抑止することができる。 In the developer circulation path in the developing device 23, there is a bypass path for returning a part of the developer G to the upstream side of the circulation path without passing through the position where the discharge port 23d (discharge means) is disposed. Is formed. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 6, an opening 23e is provided at a position relatively close to the discharge port 23d on the upstream side of the discharge port 23d in the first developer transport unit B1. Yes. The opening 23e serves as an inlet of the bypass path, and an outlet of the bypass path is disposed in the vicinity of the center in the longitudinal direction in the transport path by the third transport screw 23b3.
As described above, by providing the bypass path in the developer circulation path in the developing device 23, even if the developer in the developing device has a wavy deviation or the like, the amount of developer discharged from the discharge port 23d varies. It is possible to suppress a problem that the developer exceeding the necessary amount is discharged from the developing device 23.

図７は、現像装置２３における現像剤の循環経路において、現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す図である。このように、現像剤の循環経路では、高低差の大きな波状の偏りが生じる場合がある。このような波状の偏りは、現像装置２３の稼動を開始した直後（再起動直後）に顕著にあらわれる。そして、このような波状の偏りが生じた場合には、従来は、排出口２３ｄの下部よりも高い位置にある現像剤（図７中の高さＨ２よりも上の現像剤）のすべてが排出口２３ｄから排出されてしまっていた。このようにして排出されてしまう現像剤は本来的に排出を予定していないものであるために、このような現象が繰り返し生じると現像装置２３内の現像剤量が不足してしまい、現像剤の劣化状態が不安定になったりトナーの帯電量が低下したりして、出力画像上に画像濃度低下等の不具合が生じてしまうことになる。   FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the developer is wavy in the developer circulation path in the developing device 23. As described above, there is a case where a wavy deviation with a large height difference occurs in the developer circulation path. Such a wave-like bias appears remarkably immediately after the operation of the developing device 23 is started (immediately after restarting). When such a wave-like deviation occurs, conventionally, all of the developer at a position higher than the lower portion of the discharge port 23d (the developer above the height H2 in FIG. 7) is discharged. It was discharged from the outlet 23d. Since the developer discharged in this way is not originally intended to be discharged, if such a phenomenon occurs repeatedly, the amount of developer in the developing device 23 becomes insufficient, and the developer As a result, the deterioration state of the toner becomes unstable or the charge amount of the toner decreases, which causes problems such as a decrease in image density on the output image.

これに対して、本実施形態の現像装置２３では、排出口２３ｄの上流側にバイパス経路に通じる開口２３ｅを設けているために、排出口２３ｄの下部よりも高い位置にある現像剤の一部が排出口２３ｄから排出されることなく、開口２３ｅを通じて第三搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出口２３ｄから過剰に現像剤が排出される不具合を抑止することができる。
ここで、バイパス経路における開口２３ｅの下部の高さが、排出口２３ｄの下部の高さよりも高さＨ１だけ高くなるように構成されている。
これにより、排出口２３ｄの下部よりも高い位置にある現像剤のうち、高さ（Ｈ２−Ｈ１）分の現像剤は排出口２３ｄから排出されることなく、開口２３ｅを通じて第三搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出手段の本来の機能を維持しつつ、排出口２３ｄから過剰に現像剤が排出される不具合を確実に抑止することができる。ここで、排出口２３ｄと開口２３ｅとの長手方向の距離Ｗは、なるべく短い方が好ましい。 On the other hand, in the developing device 23 of the present embodiment, since the opening 23e leading to the bypass path is provided on the upstream side of the discharge port 23d, a part of the developer at a position higher than the lower portion of the discharge port 23d. Is returned to the transport path in the third transport screw 23b3 through the opening 23e without being discharged from the discharge port 23d. As a result, it is possible to suppress a problem that the developer is excessively discharged from the discharge port 23d.
Here, the height of the lower portion of the opening 23e in the bypass path is configured to be higher by the height H1 than the height of the lower portion of the discharge port 23d.
As a result, of the developer at a position higher than the lower portion of the discharge port 23d, the developer for the height (H2-H1) is not discharged from the discharge port 23d, but is discharged from the discharge port 23d to the third transport screw 23b3. It will be returned to the transport path. Accordingly, it is possible to reliably prevent the problem that the developer is excessively discharged from the discharge port 23d while maintaining the original function of the discharge unit. Here, the distance W in the longitudinal direction between the discharge port 23d and the opening 23e is preferably as short as possible.

図１に示すように、現像装置２３は、第二現像ローラ２３ａ２の下方（回転方向下流側）であって、感光体ドラム２１に対向する位置に、キャリア捕集ローラ２３ｋが設置されている（図３及び図４では図示を省略）。さらに、キャリア捕集ローラ２３ｋに当接する位置に、スクレーパ２３ｍが設置されている。   As shown in FIG. 1, the developing device 23 is provided with a carrier collecting roller 23k below the second developing roller 23a2 (on the downstream side in the rotation direction) and at a position facing the photosensitive drum 21 (see FIG. 1). (The illustration is omitted in FIGS. 3 and 4). Further, a scraper 23m is installed at a position where it abuts on the carrier collecting roller 23k.

キャリア捕集ローラ２３ｋは、ステンレス等からなる円筒体内に所定の磁界を形成するマグネットが固設されたものであって、現像装置２３内から移動（飛翔）して感光体ドラム２１に付着したキャリアを捕集するためのものである。キャリア捕集ローラ２３ｋは、図１中の反時計方向に回転駆動される。キャリア捕集ローラ２３ｋによって捕集されて担持されたキャリアは、そのほとんどが第二現像ローラ２３ａ２との対向位置で第二現像ローラ２３ａ２上に移行する。そして、第二現像ローラ２３ａ２上に移行したキャリアは剤離れ極の位置で第二現像ローラ２３ａ２から離脱して第二現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。   The carrier collecting roller 23k is a cylindrical body made of stainless steel or the like in which a magnet for forming a predetermined magnetic field is fixed, and the carrier that moves (flys) from the inside of the developing device 23 and adheres to the photosensitive drum 21. It is for collecting. The carrier collecting roller 23k is driven to rotate counterclockwise in FIG. Most of the carriers collected and carried by the carrier collecting roller 23k move to the second developing roller 23a2 at a position facing the second developing roller 23a2. Then, the carrier that has moved onto the second developing roller 23a2 is separated from the second developing roller 23a2 at the position of the agent separating pole, and is collected in the second developer conveying portion B2.

一方、第二現像ローラ２３ａ２上に移行せずにキャリア捕集ローラ２３ｋ上に残留・担持されたキャリアは、スクレーパ２３ｍによって機械的に掻き取られて、第二現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。このように、キャリア捕集ローラ２３ｋを設置することで、感光体ドラム２１上に付着したキャリアを現像装置２３内に回収できるために、異常画像（ホタル画像、白抜け画像）の発生が抑止されるとともに、現像装置２３内のキャリアが不足する不具合が抑止される。   On the other hand, the carrier remaining and carried on the carrier collecting roller 23k without moving onto the second developing roller 23a2 is mechanically scraped by the scraper 23m and collected in the second developer conveying section B2. The In this way, by installing the carrier collecting roller 23k, the carrier adhering to the photosensitive drum 21 can be collected in the developing device 23, so that the occurrence of abnormal images (firefly images, whiteout images) is suppressed. In addition, the shortage of carriers in the developing device 23 is suppressed.

本実施形態の現像装置２３では、二つの現像ローラ２３ａの外径は３０［ｍｍ］であり、第一現像ローラ２３ａ１の外周面上の線速が７４８［ｍｍ／秒］、第二現像ローラ２３ａ２の外周面上の線速が８９８［ｍｍ／秒］である。また、キャリア捕集ローラ２３ｋの外径が１６［ｍｍ］で、キャリア捕集ローラ２３ｋの外周面上の線速が１０．６［ｍｍ／秒］である。さらに、プロセス線速（感光体ドラム２１の外周面上の線速、及び、記録媒体Ｐの搬送速度）が４４０［ｍｍ／秒］、程度に設定されている。
本実施形態の現像装置２３で用いる現像剤Ｇが含有するキャリアＣは、粒径が５５［μｍ］、飽和磁化が９６［ｅｍｕ／ｇ］、程度のものである。さらに、現像剤Ｇが含有するトナーＴは、粒径が６．８［μｍ］程度のものである。 In the developing device 23 of the present embodiment, the outer diameter of the two developing rollers 23a is 30 [mm], the linear velocity on the outer peripheral surface of the first developing roller 23a1 is 748 [mm / sec], and the second developing roller 23a2 is. Is 898 [mm / sec]. Further, the outer diameter of the carrier collecting roller 23k is 16 [mm], and the linear velocity on the outer peripheral surface of the carrier collecting roller 23k is 10.6 [mm / sec]. Further, the process linear velocity (linear velocity on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 21 and conveyance speed of the recording medium P) is set to about 440 [mm / sec].
The carrier C contained in the developer G used in the developing device 23 of the present embodiment has a particle size of 55 [μm] and a saturation magnetization of 96 [emu / g]. Further, the toner T contained in the developer G has a particle diameter of about 6.8 [μm].

次に、本発明の特徴部に関する、感光体ドラム２１上でおこなわれる作像プロセスについて図３を参照して説明する。
感光体ドラム２１が反時計方向に回転駆動されると、まず、帯電部２２の位置で感光体ドラム２１の表面が一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、露光光Ｌの照射位置に達して、書込み部２による露光工程がおこなわれる。すなわち、露光光Ｌの照射によって感光体ドラム２１上を画像情報に応じて選択的に除電することで、照射されなかった非画像部の電位との差（電位コントラスト）を発生させて静電潜像を形成する。この露光工程は、感光体ドラム２１の感光層中で電荷発生物質が光を受けて電荷を発生して、このうち正孔が感光体ドラム２１表面の帯電電荷と打ち消しあうものである。 Next, an image forming process performed on the photosensitive drum 21 relating to the characteristic part of the present invention will be described with reference to FIG.
When the photosensitive drum 21 is driven to rotate counterclockwise, first, the surface of the photosensitive drum 21 is uniformly charged at the position of the charging unit 22. Thereafter, the surface of the charged photosensitive drum 21 reaches the irradiation position of the exposure light L, and an exposure process by the writing unit 2 is performed. That is, by selectively removing the charge on the photosensitive drum 21 in accordance with the image information by irradiation with the exposure light L, a difference (potential contrast) from the potential of the non-image portion that has not been irradiated is generated, and electrostatic latent Form an image. In this exposure step, the charge generating material receives light in the photosensitive layer of the photosensitive drum 21 to generate charges, and among these holes, the holes cancel the charged charges on the surface of the photosensitive drum 21.

潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、現像装置２３との対向位置に達する。感光体ドラム２１上の静電潜像は、まず、第一現像ローラ２３ａ１上の磁気ブラシと接触して、磁気ブラシ中の負帯電されたトナーＴが付着されて可視化される。次に、第二現像ローラ２３ａ２と対向する位置において、第二現像ローラ２３ａ２上の現像剤と接触することなく、非接触の状態で電界によって第二現像ローラ２３ａ２から飛翔したトナーＴを感光体ドラム２１に付着させる。
詳しくは、第一現像ローラ２３ａ１の磁極による磁力で汲み上げられた現像剤Ｇは、現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｃによって適量化された後に、感光体ドラム２１との対向部である第一現像領域に搬送される。第一現像領域では、第一現像ローラ２３ａ１の表面上で穂立ちされたキャリアＣが感光体ドラム２１を摺擦する。このとき、キャリアＣに混合されているトナーＴは、キャリアＣとの摩擦によって負帯電されており、これに対して、キャリアＣは正帯電されている。 The surface of the photosensitive drum 21 on which the latent image is formed reaches a position facing the developing device 23. The electrostatic latent image on the photoconductive drum 21 is first brought into contact with the magnetic brush on the first developing roller 23a1, and the negatively charged toner T in the magnetic brush is attached and visualized. Next, at the position facing the second developing roller 23a2, the toner T flying from the second developing roller 23a2 by the electric field in a non-contact state without contacting the developer on the second developing roller 23a2 is photoreceptor drum. Adhere to 21.
Specifically, the developer G pumped up by the magnetic force of the magnetic poles of the first developing roller 23a1 is quantified by a doctor blade 23c as a developer regulating member, and then the first developing which is a portion facing the photosensitive drum 21. Conveyed to the area. In the first developing region, the carrier C spiked on the surface of the first developing roller 23a1 rubs the photosensitive drum 21. At this time, the toner T mixed with the carrier C is negatively charged by friction with the carrier C, while the carrier C is positively charged.

現像装置２３では、不図示の電源部から第一現像ローラ２３ａ１及び第二現像ローラ２３ａ２に対して、所定の現像バイアスが印加される。本実施形態の現像装置２３では、直流現像バイアスを印加している。これによって、第一現像ローラ２３ａ１及び第二現像ローラ２３ａ２と感光体ドラム２１との間に電界が形成されて、負帯電されたトナーＴが電界によって感光体ドラム２１上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。   In the developing device 23, a predetermined developing bias is applied to the first developing roller 23a1 and the second developing roller 23a2 from a power supply unit (not shown). In the developing device 23 of the present embodiment, a DC developing bias is applied. As a result, an electric field is formed between the first developing roller 23a1 and the second developing roller 23a2 and the photosensitive drum 21, and the negatively charged toner T is selectively applied only to the image portion on the photosensitive drum 21 by the electric field. To form a toner image.

第一現像ローラ２３ａ１と感光体ドラム２１との対向部を通過した現像剤は、第二現像ローラ２３ａ２上の受け取り磁極により、第二現像ローラ２３ａ２に受け渡される。
第一現像ローラ２３ａ１と第二現像ローラ２３ａ２とが対向する位置では、第一現像ローラ２３ａ１側は表面上における法線方向の磁束密度が無くなる、または、非常に小さくなる剤離れ部となっている。一方、第一現像ローラ２３ａ１側は、キャリアを引き付ける受け取り磁極となっている。このため、第一現像ローラ２３ａ１と第二現像ローラ２３ａ２とが対向する位置では、第一現像ローラ２３ａ１上の現像剤が第二現像ローラ２３ａ２に引き付けられ、第一現像ローラ２３ａ１から第二現像ローラ２３ａ２への現像剤Ｇの受け渡しが成される。 The developer that has passed through the facing portion between the first developing roller 23a1 and the photosensitive drum 21 is delivered to the second developing roller 23a2 by the receiving magnetic pole on the second developing roller 23a2.
At the position where the first developing roller 23a1 and the second developing roller 23a2 face each other, the magnetic flux density in the normal direction on the surface of the first developing roller 23a1 is eliminated or an agent separation portion that becomes very small. . On the other hand, the first developing roller 23a1 side is a receiving magnetic pole that attracts the carrier. Therefore, at the position where the first developing roller 23a1 and the second developing roller 23a2 face each other, the developer on the first developing roller 23a1 is attracted to the second developing roller 23a2, and the first developing roller 23a1 and the second developing roller The developer G is delivered to 23a2.

現像装置２３では、第二現像ローラ２３ａ２は第一現像ローラ２３ａ１よりも速い線速で表面移動している。このため、第一現像ローラ２３ａ１から第二現像ローラ２３ａ２に現像剤が受け渡されると、第一現像ローラ２３ａ１の表面上においてドクターブレード２３ｃによって規制された層厚よりも薄層となって第二現像ローラ２３ａ２に担持される。このため、第二現像領域における現像ギャップが第一現像領域における現像ギャップと同じか、それ以下であれば、第二現像ローラ２３ａ２の表面上で現像剤規制部材による層厚を規制することなく、感光体ドラム２１に対して非接触状態を容易に形成することが出来る。   In the developing device 23, the second developing roller 23a2 moves on the surface at a higher linear velocity than the first developing roller 23a1. For this reason, when the developer is transferred from the first developing roller 23a1 to the second developing roller 23a2, the layer thickness becomes thinner than the layer thickness regulated by the doctor blade 23c on the surface of the first developing roller 23a1. It is carried on the developing roller 23a2. For this reason, if the development gap in the second development area is the same as or less than the development gap in the first development area, the layer thickness by the developer regulating member on the surface of the second development roller 23a2 is not regulated. A non-contact state can be easily formed with respect to the photosensitive drum 21.

また、第二現像ローラ２３ａ２を感光体ドラム２１に対して非接触にすることで、第一現像ローラ２３ａ１で可視化されたトナー像が、第二現像ローラ２３ａ２上の磁気ブラシとの摺擦により乱されることを防止することが出来る。
さらに、第二現像ローラ２３ａ２が第一現像ローラ２３ａ１よりも表面移動速度が速いため、磁気ブラシ最表面近傍に位置する現像に寄与し得る現像剤が単位時間あたりに現像領域を通過する量が、第一現像領域に比して第二現像領域の方が多くなる。これにより、任意の潜像に対して現像剤が供給される機会が増加し、所定量の現像剤が供給される可能性が高まり、画像濃度の均一性の向上を図ることが出来、よりざらつきの少ない画像を得ることができる。 Further, by making the second developing roller 23a2 non-contact with the photosensitive drum 21, the toner image visualized by the first developing roller 23a1 is disturbed by the friction with the magnetic brush on the second developing roller 23a2. Can be prevented.
Furthermore, since the second developing roller 23a2 has a faster surface movement speed than the first developing roller 23a1, the amount of developer that can contribute to the development located near the outermost surface of the magnetic brush passes through the developing area per unit time. The second development area is larger than the first development area. This increases the chance of supplying the developer to an arbitrary latent image, increases the possibility of supplying a predetermined amount of developer, can improve the uniformity of the image density, and is more rough. An image with less can be obtained.

〔実験１〕
本発明者らは本発明の効果を確かめるために、上述したプリンタ１と同様の画像形成装置を用いて、表１に示す条件で実験１を行った。実験１の結果を図８及び図９に示す。 [Experiment 1]
In order to confirm the effect of the present invention, the inventors performed Experiment 1 under the conditions shown in Table 1 using an image forming apparatus similar to the printer 1 described above. The results of Experiment 1 are shown in FIGS.

図８に示す粒状性ランクは、出力画像の粒状性（ざらつき）を示す指標であり、数値が大きくなるほど、粒状性が良好になっていることを表している。
詳しくは、粒状性を評価するために、あらかじめ５段階（悪い １→５ 良い）の段階見本を作成して、目視評価を行った。段階見本を定性的な言葉で表現すると次のようになる。
ランク５：ざらつきをほぼ知覚することができない。
ランク４：注意してよくみるとわずかにざらつきが知覚できる。
ランク３：気にならないレベルのざらつきが知覚される。
ランク２：ざらつきが目立つ。
ランク１：明らかに異常と感じるざらつきが知覚される。 The granularity rank shown in FIG. 8 is an index indicating the granularity (roughness) of the output image. The larger the numerical value, the better the granularity.
Specifically, in order to evaluate the graininess, a stage sample of 5 stages (bad 1 → 5 good) was prepared in advance and visually evaluated. The stage sample is expressed in qualitative terms as follows.
Rank 5: Roughness cannot be perceived.
Rank 4: If you look carefully, you can perceive a slight roughness.
Rank 3: Unwanted levels of roughness are perceived.
Rank 2: Roughness is noticeable.
Rank 1: Roughness that is apparently abnormal is perceived.

また、図９に示す「現像剤の寿命」とは、現像剤に削れが発生し、現像剤が微粉化するなどの劣化が生じ、これによる帯電特性の低下によって地肌汚れに至るまでの出力枚数で決定している。
図９に示すように、通常の接触現像では線速比を上げると現像剤寿命が低下するが、第二現像ローラ２３ａ２を非接触とすることで現像剤にかかるストレスが低減し、線速比を上げても現像剤寿命が低下せず、図８に示すように粒状性の良い画像を得ることができる。 Further, the “developer life” shown in FIG. 9 is the number of output sheets until the developer is scraped and the developer is finely pulverized, resulting in deterioration of charging characteristics, resulting in background contamination. It is decided by.
As shown in FIG. 9, in normal contact development, if the linear speed ratio is increased, the life of the developer is reduced. However, by making the second developing roller 23a2 non-contact, the stress applied to the developer is reduced, and the linear speed ratio is reduced. However, the life of the developer does not decrease even if the value is increased, and an image with good graininess can be obtained as shown in FIG.

〔実験２〕
第二現像ローラ２３ａ２に印加する現像バイアスとしては、直流バイアスに交流バイアスを重畳してもよく、これにより、現像能力を向上することが可能である。
一方で、第二現像ローラ２３ａ２に交流バイアスを印加すると、非画像部に飛翔したトナーが付着する所謂地肌汚れが生じてしまう。そのため、第二現像ローラ２３ａ２に印加する交流バイアスの波形は、現像方向電位印加時間をｔ１、引き戻し方向電位印加時間をｔ２とすると、現像方向電位印加時間ｔ１が引き戻し方向電位印加時間ｔ２に対して小さすぎないことが好ましい。 [Experiment 2]
As a developing bias applied to the second developing roller 23a2, an alternating current bias may be superimposed on the direct current bias, thereby improving the developing ability.
On the other hand, when an AC bias is applied to the second developing roller 23 a 2, so-called background stains in which the toner flying on the non-image portion adheres occur. Therefore, the waveform of the AC bias applied to the second developing roller 23a2 is such that the development direction potential application time t1 is t1 and the pullback direction potential application time is t2, and the development direction potential application time t1 is relative to the pullback direction potential application time t2. It is preferably not too small.

実験２として、表２に現像方向電位印加時間をｔ１と引き戻し方向電位印加時間ｔ２の比を変えたときの地肌汚れの差を調べた実験２の結果を示す。実験２は第二現像ローラ２３ａ２に−２００［Ｖ］のＤＣバイアスと、振幅７５０［Ｖ］、周波数９［ｋＨｚ］のＡＣバイアスを印加して行った。   As Experiment 2, Table 2 shows the result of Experiment 2 in which the difference in background stain was examined when the ratio of the development direction potential application time t1 to the pullback direction potential application time t2 was changed. Experiment 2 was performed by applying a DC bias of −200 [V], an amplitude of 750 [V], and an AC bias of 9 [kHz] to the second developing roller 23a2.

表２において、地肌汚れの各評価は、○：良好、△：やや不良、×：不良を示すものであり、具体的には、次のようにして評価した。
まず、感光体ドラム２１上で現像したベタ画像を記録媒体Ｐに転写する前に運転を一時停止して、感光体ドラム２１表面においてベタ画像の周囲に存在している地肌部に付着しているトナーを透明な粘着テープに転写する。
そして、テープの画像濃度（地汚れＩＤ）を画像濃度計で測定した結果に基づいて、地肌汚れを×、△、○の３段階で評価した。以下、各評価の評価基準を示す。
×：０．１５＜地汚れＩＤ
△：０．１０＜地汚れＩＤ≦０．１５
○：０．１０≦地汚れＩＤ
表２に示されるように、現像方向電位印加時間ｔ１が大きくなるにつれて地肌汚れが良好となる。 In Table 2, each evaluation of the background stain shows ○: good, Δ: slightly bad, and x: bad. Specifically, the evaluation was performed as follows.
First, before the solid image developed on the photosensitive drum 21 is transferred to the recording medium P, the operation is temporarily stopped, and the solid image is adhered to the background portion around the solid image on the surface of the photosensitive drum 21. Transfer the toner to a transparent adhesive tape.
Then, based on the result of measuring the image density (soil ID) of the tape with an image densitometer, the background dirt was evaluated in three stages of x, Δ, and ◯. The evaluation criteria for each evaluation are shown below.
×: 0.15 <Soil ID
Δ: 0.10 <soil dirt ID ≦ 0.15
○: 0.10 ≦ background dirt ID
As shown in Table 2, the background stain becomes better as the development direction potential application time t1 increases.

〔変形例〕
上述した実施形態の現像装置２３では、二つの現像ローラ２３ａの外径は同じである。以下、変形例として、第二現像ローラ２３ａ２の外径が第一現像ローラ２３ａ１の外径よりも大きい変形例の現像装置２３について説明する。
図１０は、変形例の現像装置２３と感光体ドラム２１との現像領域近傍の拡大説明図である。変形例の現像装置２３は、第二現像ローラ２３ａ２の外径が第一現像ローラ２３ａ１の外径よりも大きい点以外は上述した実施形態の現像装置２３と共通の構成であるため、共通する構成については説明を省略する。
変形例の現像装置２３は、第一現像ローラ２３ａ１の外径がφ３０［ｍｍ］、第二現像ローラ２３ａ２の外径がφ３５［ｍｍ］で、第二現像ローラ２３ａ２の外径が第一現像ローラ２３ａ１の外径よりも大きい構成となっている。 [Modification]
In the developing device 23 of the above-described embodiment, the outer diameters of the two developing rollers 23a are the same. Hereinafter, as a modified example, a developing device 23 of a modified example in which the outer diameter of the second developing roller 23a2 is larger than the outer diameter of the first developing roller 23a1 will be described.
FIG. 10 is an enlarged explanatory view in the vicinity of the developing area between the developing device 23 and the photosensitive drum 21 according to the modification. Since the developing device 23 of the modified example has the same configuration as the developing device 23 of the above-described embodiment except that the outer diameter of the second developing roller 23a2 is larger than the outer diameter of the first developing roller 23a1, the common configuration Description of is omitted.
In the developing device 23 of the modified example, the outer diameter of the first developing roller 23a1 is φ30 [mm], the outer diameter of the second developing roller 23a2 is φ35 [mm], and the outer diameter of the second developing roller 23a2 is the first developing roller. The outer diameter of 23a1 is larger.

〔実験３〕
実験３として、現像バイアス方式と第二現像ローラ２３ａ２の外径がφ３０［ｍｍ］の場合と、φ３５［ｍｍ］の場合とでの画像濃度を比較する実験を行った。実験３の実験条件及び実験結果を表３に示す。 [Experiment 3]
As Experiment 3, an experiment was performed in which the image density was compared between the developing bias method and the case where the outer diameter of the second developing roller 23a2 was φ30 [mm] and φ35 [mm]. Table 3 shows the experimental conditions and experimental results of Experiment 3.

実験３では、プリンタ１と同様の画像形成装置を使用し、ＤＣバイアスのみの場合は−５５０［Ｖ］を第二現像ローラ２３ａ２に印加し、ＤＣバイアス＋ＡＣバイアスの場合は−２００［Ｖ］のＤＣバイアスと、振幅７５０［Ｖ］、周波数９［ｋＨｚ］のＡＣバイアスを第二現像ローラ２３ａ２に印加して行った。また、第二現像ローラ２３ａ２と感光体ドラム２１との最近接距離である第二現像ギャップは、外径がφ３０［ｍｍ］とφ３５［ｍｍ］とのいずれの場合についても、３００［μｍ］の条件で実験を行った。
表３に示す「画像濃度」は、Ｘ?Ｒｉｔｅ社製の反射濃度計Ｘ‐Ｒｉｔｅ９３９を用いて測定した。 In Experiment 3, the same image forming apparatus as that of the printer 1 is used. When only the DC bias is applied, −550 [V] is applied to the second developing roller 23a2, and when DC bias + AC bias is −200 [V]. A DC bias and an AC bias having an amplitude of 750 [V] and a frequency of 9 [kHz] were applied to the second developing roller 23a2. The second developing gap, which is the closest distance between the second developing roller 23a2 and the photosensitive drum 21, is 300 [μm] in both cases where the outer diameter is φ30 [mm] or φ35 [mm]. The experiment was conducted under conditions.
The “image density” shown in Table 3 was measured using a reflection densitometer X-Rite 939 manufactured by X-Rite.

表３に示すように、第二現像ローラ２３ａ２の外径を大きくすることにより、画像濃度が上昇する。これは、最近接距離である現像ギャップが同じであっても、第二現像ローラ２３ａ２表面上における感光体ドラム２１との最近接位置近傍の感光体ドラム２１の表面との距離の変化が、外径が大きいほうが緩やかであることに起因するものと考えられる。第二現像領域近傍における第二現像ローラ２３ａ２と感光体ドラム２１との距離の変化が緩やかであることにより、第二現像領域の幅が広がり、現像に寄与するトナー量が増えることから、より画像濃度を得易くすることが出来るためと考えられる。   As shown in Table 3, the image density is increased by increasing the outer diameter of the second developing roller 23a2. This is because even if the development gap, which is the closest distance, is the same, the change in the distance from the surface of the photosensitive drum 21 near the closest position to the photosensitive drum 21 on the surface of the second developing roller 23a2 is outside. This is probably because the larger diameter is gentler. Since the change in the distance between the second developing roller 23a2 and the photosensitive drum 21 in the vicinity of the second developing area is gentle, the width of the second developing area is widened, and the amount of toner contributing to the development is increased. This is because the concentration can be easily obtained.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
〔態様Ａ〕
内部に配置されたマグネットなどの磁力発生手段によって現像剤を表面上に担持して表面移動し、表面に静電潜像を担持して表面移動する感光体ドラム２１などの潜像担持体と対向する現像領域で潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像ローラ２３ａなどの現像剤担持体を二つ備え、二つの該現像剤担持体として、潜像担持体の表面移動方向上流側で第一現像領域を形成する第一現像ローラ２３ａ１などの第一現像剤担持体と、潜像担持体の表面移動方向下流側で第二現像領域を形成する第二現像ローラ２３ａ２などの第二現像剤担持体とを備え、第一現像領域で現像剤が供給されトナー像を形成する潜像に対して、第二現像領域でさらに現像剤の供給を行う現像装置２３などの現像装置において、第二現像領域では、第二現像剤担持体の表面上に担持された現像剤は潜像担持体に対して非接触であり、第二現像剤担持体の表面移動速度が、第一現像剤担持体の表面移動速度よりも速い。これよれば、上記実施形態について説明したように、第二現像領域では、第二現像ローラ２３ａ２などの第二現像剤担持体の表面上に担持された現像剤は感光体ドラム２１などの潜像担持体に対して非接触であるため、下流側に配置された現像剤担持体上の現像剤が潜像担持体上のトナー像を摺擦することに起因する問題の発生を防止することが出来る。さらに、第二現像ローラ２３ａ２などの第二現像剤担持体の表面移動速度が、第一現像ローラ２３ａ１などの第一現像剤担持体の表面移動速度よりも速いため、第二現像剤担持体の表面上の磁気ブラシの最表面近傍に位置し、現像に寄与し得る現像剤が単位時間あたりに現像領域を通過する量が、第一現像領域に比して第二現像領域の方が多くなる。これにより、任意の潜像に対して現像剤が供給される機会が増加し、所定量の現像剤が供給される可能性が高まり、画像濃度の均一性の向上を図ることが出来、画像のざらつき(粒状性)を改善することができる。
〔態様Ｂ〕
〔態様Ａ〕において、第一現像領域に対して第一現像ローラ２３ａ１などの第一現像剤担持体の表面移動方向下流側の第一現像剤担持体の表面上の現像剤が、第二現像ローラ２３ａ２などの第二現像領域に対して第二現像剤担持体の表面移動方向上流側の第二現像剤担持体の表面に受け渡される構成となっている。これよれば、上記実施形態について説明したように、第二現像剤担持体が、第一現像剤担持体から現像剤の受け渡しを受けることで、第二現像剤担持体の表面上の現像剤量を規制する現像剤担持体を別途用意しなくても、第一現像剤担持体の表面上の現像剤よりも薄層の現像剤を第二現像剤担持体の表面上に担持させることができる。これにより、ドクターブレード２３ｃとは別に、第二現像剤担持体の現像剤規制部材を配置する必要がなくなり、部材数の削減による低コスト化を図ることができる。さらに、第一現像剤担持体の表面上の現像剤よりも薄層の現像剤を第二現像剤担持体の表面上に担持させることで、簡易な構成で第二現像剤担持体の表面上の現像剤を潜像担持体に対して非接触とする構成を実現できる。
〔態様Ｃ〕
〔態様Ａ〕または〔態様Ｂ〕において、第二現像ローラ２３ａ２などの第二現像剤担持体に対して、直流バイアスに交流バイアスを重畳した現像バイアスを印加する。これよれば、上記実施形態について説明したように、第二現像剤担持体の現像能力を向上させることができる。
〔態様Ｄ〕
〔態様Ｃ〕において、第二現像ローラ２３ａ２などの第二現像剤担持体に対して、印加する交流バイアスの波形の現像方向電位印加時間をｔ１、引き戻し方向電位印加時間をｔ２としたときの、ｔ１とｔ２との関係が、
ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）≧０．３５
で表すことが出来る。これよれば、上記実施形態について説明したように、地肌汚れを改善することが出来る。
〔態様Ｅ〕
〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｄ〕の何れか一つの態様において、第一現像ローラ２３ａ１などの第一現像剤担持体及び第二現像ローラ２３ａ２などの第二現像剤担持体の表面移動する外周部は円筒状の現像スリーブであり、第二現像剤担持体が備える該現像スリーブである第二現像スリーブの外径は、第一現像剤担持体が備える現像スリーブである第一現像スリーブの外径よりも大きい。これよれば、上記変形例について説明したように、第二現像領域の幅が広がるため、画像濃度を得易くすることができる。
〔態様Ｆ〕
少なくとも感光体ドラム２１などの潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電させるための帯電部２２などの帯電手段と、潜像担持体上に静電潜像を形成するための書込み部２などの潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像装置２３などの現像手段とを有するプリンタ１などの画像形成装置において、現像手段として、〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｅ〕の何れか一つの態様に記載の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像のざらつき(粒状性)を改善することができ、より均一な画像を作成出来る画像形成装置を提供することが出来る。
〔態様Ｇ〕
潜像を担持する感光体ドラム２１などの潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像装置２３などの現像手段とを備えるプリンタ１などの画像形成装置における少なくとも潜像担持体と現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジ２０などのプロセスカートリッジにおいて、現像手段として、〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｅ〕の何れか一つの態様に記載の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、上記実施形態について説明したように、画像のざらつき(粒状性)を改善することができ、より均一な画像を作成出来るプロセスカートリッジを提供することが出来る。 What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
[Aspect A]
A developer is carried on the surface by a magnetic force generating means such as a magnet arranged on the inside, and the surface is moved. The electrostatic latent image is carried on the surface and is opposed to a latent image carrier such as the photosensitive drum 21 that moves. Two developer carriers, such as a developing roller 23a, for supplying toner to the latent image on the surface of the latent image carrier in the developing area to be developed, and the surface of the latent image carrier as two developer carriers A first developer carrying member such as a first developing roller 23a1 that forms a first developing region on the upstream side in the moving direction, and a second developing roller 23a2 that forms a second developing region on the downstream side in the surface moving direction of the latent image carrier. A developing device 23 that supplies a developer in the second development area to a latent image that forms a toner image when the developer is supplied in the first development area. In the developing device, in the second developing area, the second The developer carried on the surface of the image carrier is not in contact with the latent image carrier, and the surface movement speed of the second developer carrier is higher than the surface movement speed of the first developer carrier. fast. According to this, as described in the above embodiment, in the second development region, the developer carried on the surface of the second developer carrying member such as the second developing roller 23a2 is a latent image such as the photosensitive drum 21. Since it is not in contact with the carrier, it is possible to prevent problems caused by the developer on the developer carrier disposed on the downstream side from rubbing the toner image on the latent image carrier. I can do it. Furthermore, since the surface movement speed of the second developer carrier such as the second development roller 23a2 is faster than the surface movement speed of the first developer carrier such as the first development roller 23a1, the second developer carrier The amount of developer located near the outermost surface of the magnetic brush on the surface and capable of contributing to development passes through the development area per unit time is larger in the second development area than in the first development area. . This increases the chance of supplying the developer to an arbitrary latent image, increases the possibility of supplying a predetermined amount of developer, and improves the uniformity of the image density. Roughness (graininess) can be improved.
[Aspect B]
In [Aspect A], the developer on the surface of the first developer carrying member on the downstream side in the surface movement direction of the first developer carrying member such as the first developing roller 23a1 with respect to the first developing region It is configured to be delivered to the surface of the second developer carrying member on the upstream side in the surface movement direction of the second developer carrying member with respect to the second developing region such as the roller 23a2. According to this, as described in the above embodiment, the amount of developer on the surface of the second developer carrier is obtained when the second developer carrier receives the developer from the first developer carrier. Therefore, it is possible to carry a thinner developer on the surface of the second developer carrier than the developer on the surface of the first developer carrier without separately preparing a developer carrier for regulating . Thereby, it is not necessary to arrange the developer regulating member of the second developer carrying member separately from the doctor blade 23c, and the cost can be reduced by reducing the number of members. Furthermore, a developer having a thinner layer than the developer on the surface of the first developer carrier is supported on the surface of the second developer carrier, so that the surface of the second developer carrier can be formed with a simple configuration. It is possible to realize a configuration in which the developer is not in contact with the latent image carrier.
[Aspect C]
In [Aspect A] or [Aspect B], a developing bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied to a second developer carrier such as the second developing roller 23a2. According to this, as described in the above embodiment, the developing ability of the second developer carrier can be improved.
[Aspect D]
In [Aspect C], the development direction potential application time of the waveform of the AC bias applied to the second developer carrier such as the second development roller 23a2 is t1, and the pull back direction potential application time is t2. The relationship between t1 and t2 is
t1 / (t1 + t2) ≧ 0.35
It can be expressed as According to this, as described in the above embodiment, the background dirt can be improved.
[Aspect E]
In any one of [Aspect A] to [Aspect D], the outer peripheral portion of the first developer carrying member such as the first developing roller 23a1 and the outer peripheral portion that moves on the surface of the second developer carrying member such as the second developing roller 23a2 Is a cylindrical developing sleeve, and the outer diameter of the second developing sleeve, which is the developing sleeve provided in the second developer carrier, is the outer diameter of the first developing sleeve, which is the developing sleeve provided in the first developer carrier. Bigger than. According to this, since the width | variety of the 2nd image development area spreads as demonstrated about the said modification, it can make it easy to obtain image density.
[Aspect F]
At least a latent image carrier such as the photosensitive drum 21; charging means such as a charging unit 22 for charging the surface of the latent image carrier; and a writing unit 2 for forming an electrostatic latent image on the latent image carrier. In an image forming apparatus such as the printer 1 having a latent image forming unit such as a developing unit such as a developing unit 23 for developing an electrostatic latent image into a toner image, [Development A] to The developing device according to any one of [Embodiment E] is used. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to provide an image forming apparatus that can improve the roughness (granularity) of the image and can create a more uniform image.
[Aspect G]
At least a latent image carrier in an image forming apparatus such as a printer 1 including a latent image carrier such as a photosensitive drum 21 that carries a latent image and a developing unit such as a developing device 23 that develops the latent image on the latent image carrier. In the process cartridge such as the process cartridge 20 in which the body and the developing unit are held by a common holding body as a unit and are detachable from the main body of the image forming apparatus, the developing unit includes [Mode A] to [Mode E]. ] The developing device described in any one of the embodiments is used. According to this, as described in the above embodiment, as described in the above embodiment, it is possible to improve the roughness (graininess) of the image and provide a process cartridge capable of creating a more uniform image. I can do it.

１ プリンタ
２ 書込み部
２０ プロセスカートリッジ
２１ 感光体ドラム
２３ 現像装置
２３ａ 現像ローラ
２３ａ１ 第一現像ローラ
２３ａ２ 第二現像ローラ
２３ｂ 搬送スクリュ
２３ｂ１ 第一搬送スクリュ
２３ｂ２ 第二搬送スクリュ
２３ｂ３ 第三搬送スクリュ
２３ｃ ドクターブレード
２８ 現像剤カートリッジ
３０ 転写ベルト
６６ 定着部
Ｂ１ 第一現像剤搬送部
Ｂ２ 第二現像剤搬送部
Ｂ３ 第三現像剤搬送部
Ｃ キャリア
Ｇ 現像剤
Ｌ 露光光
Ｐ 記録媒体
Ｔ トナー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 2 Writing part 20 Process cartridge 21 Photosensitive drum 23 Developing device 23a Developing roller 23a1 First developing roller 23a2 Second developing roller 23b Conveying screw 23b1 First conveying screw 23b2 Second conveying screw 23b3 Third conveying screw 23c Doctor blade 28 Developer cartridge 30 Transfer belt 66 Fixing section B1 First developer transport section B2 Second developer transport section B3 Third developer transport section C Carrier G Developer L Exposure light P Recording medium T Toner

特開２００９−２６５６００号公報JP 2009-265600 A 特開平１１−３５２７７３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-352773

Claims (7)

内部に配置された磁力発生手段によって現像剤を表面上に担持して表面移動し、表面に静電潜像を担持して表面移動する潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体を二つ備え、
二つの該現像剤担持体として、該潜像担持体の表面移動方向上流側で第一現像領域を形成する第一現像剤担持体と、該潜像担持体の表面移動方向下流側で第二現像領域を形成する第二現像剤担持体とを備え、
該第一現像領域で現像剤が供給されトナー像を形成する該潜像に対して、該第二現像領域でさらに現像剤の供給を行う現像装置において、
上記第二現像領域では、上記第二現像剤担持体の表面上に担持された現像剤は該潜像担持体に対して非接触であり、
該第二現像剤担持体の表面移動速度が、上記第一現像剤担持体の表面移動速度よりも速いことを特徴とする現像装置。 The developer is carried on the surface by the magnetic force generating means arranged on the surface and moved on the surface, and the latent image carrier on the developing area facing the latent image carrier that carries the electrostatic latent image on the surface and moves. Two developer carriers for supplying and developing toner on the latent image on the surface of
The two developer carriers are a first developer carrier that forms a first development region on the upstream side in the surface movement direction of the latent image carrier, and a second on the downstream side in the surface movement direction of the latent image carrier. A second developer carrier that forms a development region,
In the developing device for further supplying the developer in the second development area with respect to the latent image forming a toner image by supplying the developer in the first development area,
In the second development area, the developer carried on the surface of the second developer carrying member is not in contact with the latent image carrying member,
A developing device characterized in that a surface moving speed of the second developer carrying member is faster than a surface moving speed of the first developer carrying member. 請求項１の現像装置において、
上記第一現像領域に対して上記第一現像剤担持体の表面移動方向下流側の該第一現像剤担持体の表面上の現像剤が、上記第二現像領域に対して上記第二現像剤担持体の表面移動方向上流側の該第二現像剤担持体の表面に受け渡されることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1.
The developer on the surface of the first developer carrier on the downstream side in the surface movement direction of the first developer carrier with respect to the first development region is the second developer with respect to the second development region. A developing device, wherein the developing device is delivered to the surface of the second developer carrier upstream of the surface of the carrier in the moving direction. 請求項１または２の現像装置において、
上記第二現像剤担持体に対して、直流バイアスに交流バイアスを重畳した現像バイアスを印加することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
A developing device, wherein a developing bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied to the second developer carrier. 請求項３の現像装置において、
上記現像剤担持体に対して印加する交流バイアスの波形の現像方向電位印加時間をｔ１、引き戻し方向電位印加時間をｔ２としたときの、ｔ１とｔ２との関係が、
ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）≧０．３５
で表すことが出来ることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3.
The relationship between t1 and t2 when the development direction potential application time of the AC bias waveform applied to the developer carrier is t1, and the pull back direction potential application time is t2.
t1 / (t1 + t2) ≧ 0.35
A developing device characterized in that it can be represented by: 請求項１乃至４の何れか一項に記載の現像装置において、
上記第一現像剤担持体及び上記第二現像剤担持体の表面移動する外周部は円筒状の現像スリーブであり、
該第二現像剤担持体が備える該現像スリーブである第二現像スリーブの外径は、該第一現像剤担持体が備える該現像スリーブである第一現像スリーブの外径よりも大きいことを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
The outer peripheral part where the surface of the first developer carrier and the second developer carrier moves is a cylindrical developing sleeve,
The outer diameter of the second developing sleeve, which is the developing sleeve provided in the second developer carrier, is larger than the outer diameter of the first developing sleeve, which is the developing sleeve provided in the first developer carrier. A developing device. 少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１乃至５の何れか１項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 At least a latent image carrier;
Charging means for charging the surface of the latent image carrier;
Latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the latent image carrier;
In an image forming apparatus having developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image,
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as the developing unit. 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項１乃至５の何れか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 In an image forming apparatus comprising a latent image carrier that carries a latent image and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier, at least the latent image carrier and the developing unit are shared as one unit. In the process cartridge that is held by the holding body and is detachable from the image forming apparatus main body,
6. A process cartridge using the developing device according to claim 1 as the developing means.

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