JP4231730B2

JP4231730B2 - Developing device and image forming apparatus

Info

Publication number: JP4231730B2
Application number: JP2003133955A
Authority: JP
Inventors: 康信大川; 浩司青木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: JP2004340996A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置及び画像形成装置であり、潜像担持体（像担持体）上に形成される静電潜像を現像剤などによって現像する現像装置及びこれを備えた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する機構（電界カーテン）を利用する現像装置に関する。
【０００２】
また、上記静電潜像は所定の電荷を付与して帯電させた像担持体上に光情報を書き込んだものだけでなく、イオンフロー方式のように誘電体上に直接静電電荷潜像を形成するものや、トナージェット方式のように複数の開口部を有する電極に任意の電圧を印可することにより空間に静電潜像を形成し、現像剤を記録媒体に飛翔させ直接画像形成を行うものに適用可能である。
【０００３】
【従来の技術】
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、像担持体に現像剤担持体を接触させずに現像を行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・ジャンピング法や電界カーテン（進行波電界）を利用した方法が提案されている。
【０００４】
電界カーテンを用いた装置としては、例えば特許文献１、特許文献２などに、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あけて複数配列された電極に前記電源からの交番電圧を印加することにより形成される進行波電界によって現像剤を像担持体（感光体）に供給す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。
【０００５】
また、特許文献３には、現像剤担持搬送体によって搬送される現像剤を予備荷電する予備荷電手段と、現像剤担持搬送体上に電界カーテンを作用させる電界カーテン発生手段とを設けた装置が提案されている。この公報に記載の装置において、予備荷電手段としては、例えば発泡ウレタンからなる予備荷電ローラが用いられており、その予備荷電ローラが現像剤担持搬送体に接するように設けられているとともに、この予備荷電ローラに先端が接するようにブレードが設けられている。予備荷電ローラは、現像剤担持搬送体との間で現像剤を摩擦することにより現像剤の予備帯電を行うとともに現像剤の層厚も規制するようになっている。
【０００６】
そして、特許文献３には、上記構成により、現像剤を均一に適正な荷電量に帯電させることができるとともに、現像剤を像担持体に安定して搬送させることができるようになる。その結果、搬送時に現像剤が飛散したり、形成される画像にカブリが生じることを回避できることが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特公平５−３１１４６号公報
【特許文献２】
特公平５−３１１４７号公報
【特許文献３】
特開平３−２１９６７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、進行波による現像剤搬送部材を用いた現像装置では、トナーの搬送を安定させる必要があるが、現像剤の粒径、形状により個々の帯電状態が変わる。そのために搬送のむらや画質劣化を生じる。しかしながら、上記の先行資料にはこれらの点については何等記載されていない。
【０００９】
本発明は、従来の問題を解決するものであり、トナーの粒径や形状の違いによる帯電のばらつきを防止し、均一に帯電させて、現像剤の搬送むらを低減して、画質を向上できる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面に静電潜像を形成する感光体ドラムの周囲に配置され、電荷注入され非接触現像領域で感光体ドラムに飛翔する現像剤を、平行に配置された長尺状の進行波発生電極から発生する進行波電界を用いて搬送するシート状の搬送部材を有する搬送機構を備える現像装置において、前記搬送部材の現像剤搬送途中の非接触現像領域の上流に、前記進行波電極に電圧を供給する多相交流電源に接続して、進行波電界を発生する進行波発生電極に印加される交流電圧のうちの一つが印加され、電荷を注入して現像剤を均一に帯電する搬送むら補正電極部を設け、該搬送むら補正電極部の現像剤搬送方向の幅が前記進行波発生電極の幅の２倍以上である現像装置である。
【００１１】
これにより、トナーの粒径や形状のちがいによる帯電のばらつきを防止し、均一に帯電できるため、現像剤の搬送むらを低減でき、画質を向上できる。
【００１２】
また、本発明は、上記搬送むら補正電極部に直流バイアス成分を有する交流電圧を印加する現像装置である。
【００１４】
これにより、現像前に均一帯電することにより、効果的に画質向上が図れる。
【００１５】
更に、本発明は、上記搬送部材の現像剤搬送途中の非接触現像領域の下流に、前記進行波電極に電圧を供給する多相交流電源に接続して、進行波電界を発生する進行波発生電極に印加される交流電圧のうちの一つが印加され、感光体に飛翔しなかった現像剤や飛翔したが感光体に付着しなかった現像剤を非接触現像領域から集め電荷を注入する収集電極部を設けた請求項１又は２に記載の現像装置。
【００１６】
これにより、感光体に飛翔しなかった現像剤や飛翔したが感光体に付着しなかった現像剤を現像領域から早急に集めて正規外の飛翔を防止することで画質向上をはかることができる。
【００１８】
また、下流に設けることで感光体に飛翔しなかった現像剤や飛翔したが感光体に着かなかった現像剤を早急に集めて正規外の飛翔を防止することで画質向上をはかるとともに回収部に効果的に搬送することができる。
【００１９】
そして、本発明は、現像剤搬送部の電極幅をＸ、搬送部電極間距離をＡ、搬送むら補正電極部幅をＹ、収集電極部幅をＺとした場合に、Ｚ＞Ｙ＞Ｘ＋Ａの条件を満たす現像装置である。
【００２０】
これにより、同一の電源供給装置で現像剤の搬送量を制御でき装置の小型化、低コスト化が図れる。
【００２１】
更に、本発明は、現像剤搬送部の電極幅をＸ、搬送部電極間距離をＡとした場合に、Ａ＞Ｘの条件を満たす現像装置である。
【００２２】
これにより、隣接する搬送部電極間距離をＡとし、これを現像剤搬送部の電極幅Ｘより大きくすることで製造上の現像剤搬送部電極の被覆等が確実に可能となり安全性、安定性が図れる。
【００２３】
また、本発明は、上記の現像装置を備えた画像形成装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。
本発明の現像装置及び画像形成装置の実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。図１は、実施形態１の画像形成装置の説明図である。図２は、実施形態１における現像装置の説明図である。図３は、実施形態１における現像剤搬送部材の説明図である。図４は、実施形態１における搬送むらによる画質劣化防止の説明図である。図５は、実施形態１における印加電圧の一例の説明図である。図６は、実施形態２の画像形成装置の説明図である。
【００２５】
実施形態１を説明する。図１は本実施形態の現像装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置Ｘの内部には、像担持体としての円筒状の感光体ドラム１が設けられている。この感光体ドラム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がこの順で配置されている。
【００２６】
また、感光体ドラム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置されている。用紙搬送路の搬送方向から見て感光体ドラム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が配置されている。
【００２７】
電子写真プロセスでは、感光体ドラム１に原稿像、あるいはホストコンピュータ（図示せず）からの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。
【００２８】
感光体ドラム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の配置順に従って回転可能となっている。まず、感光体ドラム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感光体ドラム１の表面は、感光体ドラム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、例えばレーザ光などの光によって帯電している感光体ドラム１の表面上に画像を書き込む。これによって、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面は、その感光体ドラム１の回転によって現像装置４の位置まで到達する。
【００２９】
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、感光体ドラム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が担持された感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって転写部材５の位置まで到達する。
【００３０】
転写部材５は、感光体ドラム１の表面上の現像剤Ｔを用紙Ｐ上に転写する。感光体ドラム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。
【００３１】
現像剤像が転写された後の感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム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、感光体ドラム１の表面に残留している現像剤Ｔや紙粉などを除去する。クリーニング部材６によってクリーニングされた感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって除電部材７の位置まで到達する。
【００３２】
除電部材７は、感光体ドラム１の表面に残留している電位を除去する。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。
【００３３】
感光体ドラム１としては、例えばアルミニウムなどで製作された導電性基体（金属ドラム）１１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）などの光導電層１２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。
【００３４】
帯電部材２としては、例えばタングステンワイヤなどの導電線、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、帯電ブラシなどの構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３５】
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などが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３６】
転写部材５としては、例えば、コロナ転写器、転写ローラ、転写ブラシなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３７】
クリーニング部材６としては、クリーニングブレードなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３８】
除電部材７としては、除電ランプなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３９】
図２に、現像装置４を示す。現像装置４は、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及び現像剤層厚規制部材４６などによって構成されており、現像剤搬送部材４１において搬送むら補正電極部２００及び収集電極部２０１を設ける。
【００４０】
本実施形態の現像装置は、現像剤搬送途中に現像剤を均一に帯電する搬送むら補正電極部２００を設けており、その効果としては、トナーの粒径や形状のちがいによる帯電のばらつきを防止し、均一に帯電できるため、現像剤の搬送むらを低減でき、画質を向上できる。
【００４１】
搬送むら補正電極は電界カーテン機構上の非接触現像領域の上流に設ける。上流の位置は種々の現像条件により、また感光体の回転速度にもよるが、現像ギャップから現像剤供給方向に向かって約０．３〜３ｍｍの位置である。
【００４２】
搬送むら補正電極により現像前に現像剤を均一帯電することにより画質向上が図れる。
【００４３】
また、収集電極部を電界カーテン機構上の非接触現像領域の下流に設ける。その効果としては、感光体に飛翔しなかった現像剤や飛翔したが感光体に着かなかった現像剤を現像領域から早急に集めて正規外の飛翔を防止することで画質向上をはかる。
【００４４】
下流に設けることで現像剤を回収部に効果的に搬送することができる。下流の位置は種々の現像条件により、また感光体の回転速度にもよるが、現像ギャップから現像剤回収方向に向かって約０．３〜３ｍｍの位置である。
【００４５】
現像剤搬送部材４１において各電極部には多相交流電源４７及び現像バイアス直流電源４８が接続されている。
【００４６】
本例では図１の帯電部材２で感光体の表面電位を−６００から−７５０Ｖ程度であるため、それに対応した多相交流電源４７は、例として矩形波（Ｄｕｔｙ５０％）、４相交流、位相差９０度で、電圧（ピークｔｏピーク）４００〜１０００Ｖ、周波数５００〜１５００Ｈｚである。また現像バイアス直流電源４８は−３５０〜−５００Ｖである。
【００４７】
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の使用材料などによって適正値を設定すればよく、特に限られたものではない。
【００４８】
供給部から搬送される現像剤は、順次、電荷注入をされ、現像領域に運ばれる。ここまでの工程で現像剤は飽和帯電量になるはずであるが、実際はトナーの粒径や形状のちがいによる帯電のばらつきがあり、搬送むらが発生する。搬送むらを防止する為に搬送むら補正電極で、帯電ばらつきをなくすために更に電荷注入を行う。
【００４９】
一方、図１の帯電部材２及び露光部材３により潜像がつくられた感光体１が矢印方向に回転してくる。現像領域にくると、現像剤は画像形成の為に帯電された潜像を有する感光体に対し、一定の距離を有する現像ギャップから感光体に飛翔吸着され、転写工程にすすむ。
【００５０】
また、感光体に飛翔吸着されなかった現像剤は、収集電極部で集められ更に現像剤搬送装置４１で回収部に送られ、現像剤回収部材４５によりケーシング４０内に回収される。
【００５１】
ケーシング４０は、現像剤Ｔを内部に収容するものであり、また、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。
【００５２】
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る。
【００５３】
現像剤搬送部材４１は、感光体ドラム１の現像領域に対向して略平面を形成するようなシート形状となっている。なお、本実施形態では、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４１の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、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。
【００５４】
現像剤搬送部材４１は、現像装置４における上下方向に対して若干傾斜して、感光体ドラム１の表面における現像領域の接線に対して略平行となるように配置されている。また、ＦＰＣで形成されたシート形状の現像剤搬送部材４１が上記配置を保持できるように、現像剤Ｔを搬送する表面とは反対側の表面に、現像剤搬送部材４１を保持する支持部材４３が設けられている。
【００５５】
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が設けられている。現像剤搬送部材４１の上方端部には、この現像剤搬送部材４１の表面の現像剤Ｔをケーシング４０内部に回収するための現像剤回収部材４５が設けられている。なお、本実施形態では、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。
【００５６】
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に後述する線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との圧接力はバネ等によって与えられる。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。
【００５７】
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−メチレン共重合体）などのソリッドゴム、発泡ゴムなどが挙げられる。また、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）。
【００５８】
なお、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。さらに、現像剤供給部材４４に印加する電圧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。あるいは、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。
【００５９】
現像剤回収部材４５は、感光体ドラム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、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。
【００６０】
支持部材４３は、ベルト形状の現像剤搬送部材４１を感光体ドラム１の現像領域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（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−Ｓｔｙｒｅｎｅ：アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂などを挙げることができる。
【００６１】
現像剤搬送部材４１を図３に示す。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、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長尺状の進行波発生電極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層４１ｃによって覆われている。
【００６２】
そして、これらの進行波発生電極４１ｂ・・４１ｂに多相交流電源４７から多相の交番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。また、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。
【００６３】
ここで現像剤搬送部の電極幅をＸ、搬送部電極間距離をＡ、搬送むら補正電極幅をＹ、収集電極幅をＺとした場合に、Ｚ＞Ｙ＞Ｘ＋Ａの条件を満足することにより、電界カーテン機構上の搬送むら補正電極部における現像剤に単位時間当りの電荷の注入が効率よく行うことができ、搬送むらによる画質劣化を防止できる。図４にこの様子を示す。搬送むら補正電極幅は現像剤搬送部の電極幅の２倍以上あり、現像剤搬送部の各電極部でむらになった現像剤を幅の広い搬送むら補正電極に収集し電荷の注入を実施する事でより均一化される。後に続く工程での搬送むらを低減でき、特に画質劣化を防止できる。収集電極についても同様の効果があると考えられる。
【００６４】
収集電極は更に幅を大きくすることで感光体に飛翔しなかった現像剤や飛翔したが感光体に着かなかった現像剤を早急に集めて正規外の飛翔を防止することで画質向上をはかるとともに回収部に効果的に搬送することができる。
【００６５】
同一の電源供給装置で現像剤の搬送量、電荷注入を制御でき装置の小型化、低コスト化が図れる。
【００６６】
現像剤搬送部材４１の具体例を挙げると、例えば、基材４１ａ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）、進行波発生電極４１ｂ：銅（厚さ１８μｍ）、表面保護層４１ｃ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）といった構成を挙げることができる。
【００６７】
進行波発生電極４１ｂは、約５０ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒｉｎｃｈ）〜３００ｄｐｉ、すなわち約５００μｍ〜８５μｍのピッチの間隔を保って互いに平行に配置されており、幅４０μｍ〜２５０μｍ程度の微小電極となっている。
【００６８】
本実施形態では、現像剤搬送部の電極幅を６０μｍ、搬送部電極間距離２００μｍ、搬送むら補正電極幅を３００μｍ、収集電極幅５００μｍである。
【００６９】
これらの値については、進行波発生電極４１ｂの形状、現像剤Ｔの搬送速度、現像剤Ｔの使用材料などによって適正値を設定すればよく、特に限定されるものではない。
【００７０】
また、本実施形態では、４本の進行波発生電極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５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、これに限定されるものではなく、３本の進行波発生電極４１ｂを１組として３相の交番電圧を印加しても構わない。
【００７１】
上記電圧波形は正弦波や台形波などでもよく、電圧値の範囲としては１００Ｖ〜３ｋＶ程度が好ましい。また、周波数の範囲としては１００Ｈｚ〜５ｋＨｚが好ましい。ただし、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の使用材料などによって適正値を設定すればよく、特に限定されるものではない。
【００７２】
参考例を説明する。本発明の参考例の現像装置１００は、図６に示すように、図２に示した実施形態１と同様な構成のケーシング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、及び現像剤層厚規制部材４６などを備えており、現像剤搬送部材４１において現像剤供給部〜貯め電極部間と貯め電極部には多相交流電源４７及び現像バイアス直流電源４８が接続されている。
【００７３】
この参考例においては、現像剤搬送部材４１の表面（感光体ドラム１との対向面）に、その表面を周方向に覆うように無端ベルト１０１が設けられている。この無端ベルト１０１は、ケーシング４０内に設けられたベルト駆動部材１０２によって、現像剤Ｔの搬送方向に所定の周速度で移動（回動）される。
【００７４】
このように、無端ベルト１０１が所定の周速度で移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、この表面上での帯電及び現像剤Ｔの固着が防止されるようになっている。
【００７５】
無端ベルト１０１の駆動速度は、現像剤Ｔの搬送速度に対して、ほぼ静止しているとみなされるレベルに制御されることが好ましく、例えば、現像剤Ｔの搬送速度に対して１０分の１ないしは１００分の１程度に設定される。なお、無端ベルト１０１の速度は、例えば赤外線センサを２つ設け、各々で現像剤Ｔの到達した時間を検知する方法、あるいは高速ビデオカメラを用いて測定する方法を採用すればよい（例えばＩＳ＆ＴｓＮＩＰ１５：１９９９ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＤｉｇｉｔａｌＰｒｉｎｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｐ．２６２−２６５参照）。
【００７６】
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。
【００７７】
無端ベルト１０１の材料としては、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）などの有機絶縁材料や、シリコン、イソプレン、ブタジエンなどのゴム材料を挙げることができる。また、無端ベルト１０１の厚みは、現像剤搬送部材４１の電極間ピッチλ（図３参照）にもよるが、５μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍがよい。
【００７８】
ベルト駆動部材１０２としては、ＳＵＳ（ステンレス）または鉄など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などの部材を被覆したものが用いられる。
【００７９】
さらに、参考例においては、無端ベルト１０１の回動をスムーズにするために、ベルト駆動部材１０２と無端ベルト１０１を介して当接するように駆動補助部材１０３が設けられている。無端ベルト１０１は、ベルト駆動部材１０２と駆動補助部材１０３にて挟み込まれた状態となっており、ベルト駆動部材１０２との接触性が高く、高い駆動力を得る構造となっている。
【００８０】
駆動補助部材１０３としては、ベルト駆動部材１０２と同様に、ＳＵＳまたは鉄など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などの部材を被服したものを挙げることができる。また、駆動補助部材１０３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。さらに、駆動補助部材１０３には、ベルト駆動部材１０２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など、押付け力を付与できるものを挙げることができる。
【００８１】
駆動補助部材１０３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、ギヤまたはプーリーとベルトにてベルト駆動部材１０２の駆動源に連結する連結駆動機構などを挙げることができる。また、図示はしないが、駆動補助部材１０３には別の駆動源を設けてもよい。
【００８２】
また、駆動補助部材１０３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。
【００８３】
さらに、参考例においては、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１０２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１０４を設けている。クリーニングブレード１０４はケーシング４０の一部に固定されている。クリーニングブレード１０４の材質としては、ＳＵＳ、ニッケルコートを施した鉄、ウレタンまたはシリコンゴムなどが挙げられる。
【００８４】
クリーニングブレード１０４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表面をクリーニングするとともに、ケーシング４０の現像剤蓄積部４０ａに現像剤Ｔを戻す。なお、図５の構造では、クリーニングブレード１０４と現像剤供給部材４４との間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４０ａ側とを隔てるための隔壁部材１０５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える構造となっている。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、トナーの粒径や形状の違いによる帯電のばらつきを防止し、均一に帯電させて、現像剤の搬送むらを低減して、画質を向上できる現像装置及び画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の画像形成装置の説明図。
【図２】実施形態１における現像装置の説明図。
【図３】実施形態１における現像剤搬送部材の説明図。
【図４】実施形態１における搬送むらによる画質劣化防止の説明図。
【図５】実施形態１における印加電圧の一例の説明図。
【図６】参考例の画像形成装置の説明図。
【符号の説明】
１感光体ドラム
１１導電性基体
１２光導電層
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
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多相交流電源
４８現像バイアス直流電源
５転写部材
６クリーニング部材
７除電部材
８定着装置
８１定着部材
１００現像装置
１０１無端ベルト
１０２ベルト駆動部材
１０３駆動補助部材
１０４クリーニングブレード
１０５隔壁部材
２００搬送むら補正電極部
２０１収集電極部
Ｐ用紙
Ｔ現像剤
Ｘ画像形成装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus, and relates to a developing device that develops an electrostatic latent image formed on a latent image carrier (image carrier) with a developer and the like, and an image forming apparatus including the same. In particular, the present invention relates to a developing device that uses a mechanism (electric field curtain) for transporting a developer using a traveling wave electric field.
[0002]
In addition, the electrostatic latent image is not limited to the one in which optical information is written on the image carrier charged with a predetermined charge, but the electrostatic latent image is directly formed on the dielectric as in the ion flow method. An electrostatic latent image is formed in a space by applying an arbitrary voltage to an electrode to be formed or an electrode having a plurality of openings as in the toner jet method, and a developer is ejected onto a recording medium to directly form an image. Applicable to things.
[0003]
[Prior art]
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 developing device that performs development without bringing a developer carrier into contact with an image carrier is currently attracting attention. The methods using the powder cloud method, jumping method, and electric field curtain (traveling wave electric field) have been proposed.
[0004]
As an apparatus using an electric field curtain, for example, in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like, a power source that generates a plurality of types of alternating voltages having different phases from each other, and a plurality of electrodes that are arranged at predetermined intervals on a substrate In addition, there has been proposed a developing device including a developer conveying member that supplies a developer to an image carrier (photoreceptor) by a traveling wave electric field formed by applying an alternating voltage from the power source.
[0005]
Patent Document 3 discloses an apparatus provided with a preliminary charging unit that precharges a developer conveyed by a developer carrying carrier and an electric field curtain generating unit that causes an electric field curtain to act on the developer carrying carrier. Proposed. In the apparatus described in this publication, a preliminary charging roller made of, for example, urethane foam is used as the preliminary charging means, and the preliminary charging roller is provided so as to be in contact with the developer carrying member. A blade is provided so that the tip is in contact with the charging roller. The precharging roller preliminarily charges the developer by rubbing the developer with the developer carrying carrier and regulates the layer thickness of the developer.
[0006]
According to Patent Document 3, with the above configuration, the developer can be uniformly charged to an appropriate charge amount, and the developer can be stably conveyed to the image carrier. As a result, it is described that it is possible to prevent the developer from being scattered during conveyance and fogging from occurring in the formed image.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 5-31146 [Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 5-31147 [Patent Document 3]
JP-A-3-21967 Publication
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the developing device using the developer conveying member by the traveling wave, it is necessary to stabilize the toner conveyance, but the individual charging state varies depending on the particle size and shape of the developer. For this reason, uneven conveyance and image quality degradation occur. However, the above-mentioned prior materials do not describe anything about these points.
[0009]
The present invention solves the conventional problems and can prevent variation in charging due to the difference in toner particle size and shape, can be uniformly charged, reduce developer unevenness, and improve image quality. An object is to provide a developing device and an image forming apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a developer that is arranged around a photoconductive drum that forms an electrostatic latent image on the surface, and that is injected in parallel and flies to the photoconductive drum in a non-contact development area, is arranged in parallel. In a developing device including a transport mechanism having a sheet-shaped transport member that transports using a traveling wave electric field generated from a wave generating electrode, the traveling wave electrode is disposed upstream of a non-contact developing region in the middle of developer transport of the transport member. Connected to a multi-phase AC power source that supplies voltage to one of the AC voltages applied to the traveling wave generating electrode that generates the traveling wave electric field , and injects the charge to uniformly charge the developer. The developing device is provided with a transport unevenness correcting electrode portion, and the width of the transport unevenness correcting electrode portion in the developer transport direction is at least twice the width of the traveling wave generating electrode.
[0011]
As a result, variations in charging due to differences in toner particle size and shape can be prevented and charging can be performed uniformly, so that uneven developer transport can be reduced and image quality can be improved.
[0012]
In addition, the present invention is a developing device that applies an AC voltage having a DC bias component to the transport unevenness correction electrode portion.
[0014]
Thereby, the image quality can be effectively improved by uniformly charging before development.
[0015]
Furthermore, the present invention provides a traveling wave generation that generates a traveling wave electric field by connecting to a multiphase AC power source that supplies a voltage to the traveling wave electrode downstream of a non-contact developing area in the middle of developer conveyance of the conveying member. One of the AC voltages applied to the electrodes is applied , and the developer that did not fly to the photoconductor or the developer that flew but did not adhere to the photoconductor is collected from the non-contact development area and collected. The developing device according to claim 1, further comprising an electrode portion.
[0016]
As a result, it is possible to improve the image quality by collecting the developer that did not fly to the photoconductor or the developer that flew but did not adhere to the photoconductor from the development area and prevent the non-normal flight.
[0018]
In addition , it is possible to improve the image quality and to collect the developer that did not fly to the photoconductor by installing it downstream or the developer that flew but did not reach the photoconductor to prevent non-regular flight. Can be transported effectively.
[0019]
In the present invention, when the electrode width of the developer conveying portion is X, the distance between the conveying portion electrodes is A, the unevenness correcting electrode portion width is Y, and the collecting electrode portion width is Z, Z>Y> X + A It is a developing device that satisfies the conditions.
[0020]
As a result, the developer conveyance amount can be controlled by the same power supply device, and the size and cost of the device can be reduced.
[0021]
Furthermore, the present invention is a developing device that satisfies the condition of A> X, where X is the electrode width of the developer transport section and A is the distance between the transport section electrodes.
[0022]
As a result, the distance between adjacent transporting part electrodes is set to A, and this is made larger than the electrode width X of the developer transporting part, so that the coating of the developer transporting part electrode and the like in production can be ensured, and safety and stability are ensured. Can be planned.
[0023]
Further, the present invention is an image forming apparatus provided with the above developing device.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described.
Embodiments of a developing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram of the image forming apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of the developing device according to the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram of the developer conveying member according to the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram for preventing image quality degradation due to uneven conveyance in the first embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of an applied voltage in the first embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram of the image forming apparatus according to the second embodiment.
[0025]
Embodiment 1 will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus including a developing device according to the present embodiment. Inside the image forming apparatus X, a cylindrical photosensitive 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 photosensitive drum 1.
[0026]
Further, between the photosensitive drum 1 and the transfer member 5, a paper transport path for transporting 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 and 81 is disposed on the downstream side of the photosensitive drum 1 when viewed from the conveyance direction of the sheet conveyance path.
[0027]
In the electrophotographic process, a document image or an electrostatic latent image corresponding to data from a host computer (not shown) is formed on the photosensitive drum 1, and the electrostatic latent image is developed (visualized) by the developing device 4. Then, the image is formed by being transferred onto the paper P.
[0028]
The photoconductive 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. First, the surface (photoconductive layer 12) of the photosensitive drum 1 is charged by the charging member 2 until it reaches a predetermined potential. The surface of the photosensitive drum 1 charged to a predetermined potential reaches the position of the exposure member 3 by the rotation of the photosensitive drum 1. The exposure member 3 is a writing unit, and writes an image on the surface of the photosensitive 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 photosensitive drum 1. The surface of the photosensitive drum 1 on which the electrostatic latent image is formed reaches the position of the developing device 4 by the rotation of the photosensitive drum 1.
[0029]
In the developing device 4, the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 is developed as a developer image by the developer (toner) T conveyed on the developer conveying member 41. The surface of the photosensitive drum 1 carrying the developer T reaches the position of the transfer member 5 by the rotation of the photosensitive drum 1.
[0030]
The transfer member 5 transfers the developer T on the surface of the photosensitive drum 1 onto the paper P. The developer image transferred from the photosensitive drum 1 onto the paper P is fixed on the paper P by the fixing device 8.
[0031]
The surface of the photosensitive drum 1 after the developer image is transferred reaches the position of the cleaning member 6 by the rotation of the photosensitive drum 1. The cleaning member 6 removes the developer T and paper dust remaining on the surface of the photosensitive drum 1. The surface of the photosensitive drum 1 cleaned by the cleaning member 6 reaches the position of the charge eliminating member 7 by the rotation of the photosensitive drum 1.
[0032]
The neutralizing member 7 removes the potential remaining on the surface of the photosensitive drum 1. One image formation is completed by the series of operations described above.
[0033]
As the photosensitive drum 1, for example, photoconductive materials such as amorphous silicon (a-Si), selenium (Se), and organic photo semiconductor (OPC) are formed on the outer peripheral surface of a conductive substrate (metal drum) 11 made of aluminum or the like. Although the structure by which the layer 12 is formed in a thin film form is mentioned, it is not specifically limited.
[0034]
Examples of the charging member 2 include a conductive wire such as a tungsten wire, a metal shield plate, a corona charger made of a grid plate, a charging roller, a charging brush, and the like, but is not particularly limited.
[0035]
Examples of the exposure member 3 include a semiconductor laser and a light emitting diode, but are not particularly limited.
[0036]
Examples of the transfer member 5 include a corona transfer device, a transfer roller, and a transfer brush, but are not particularly limited.
[0037]
Examples of the cleaning member 6 include a cleaning blade, but are not particularly limited.
[0038]
The neutralization member 7 includes a neutralization lamp, but is not particularly limited.
[0039]
FIG. 2 shows the developing device 4. The developing device 4 includes a casing 40, a developer conveying member 41, a mixing paddle 42, a support member 43, a developer supplying member 44, a developer collecting member 45, a developer layer thickness regulating member 46, and the like. The transport member 41 is provided with a transport unevenness correction electrode unit 200 and a collection electrode unit 201.
[0040]
The developing device of the present embodiment is provided with a transport unevenness correcting electrode unit 200 that uniformly charges the developer during the transport of the developer. As an effect thereof, variation in charging due to a difference in toner particle size or shape is prevented. In addition, since the toner can be uniformly charged, unevenness in developer conveyance can be reduced, and the image quality can be improved.
[0041]
The conveyance unevenness correcting electrode is provided upstream of the non-contact developing area on the electric field curtain mechanism. The upstream position is about 0.3 to 3 mm from the development gap toward the developer supply direction, depending on various development conditions and depending on the rotational speed of the photoreceptor.
[0042]
Image quality can be improved by uniformly charging the developer before development with the transport unevenness correcting electrode.
[0043]
The collecting electrode portion is provided downstream of the non-contact developing area on the electric field curtain mechanism. As an effect thereof, the image quality can be improved by collecting the developer that did not fly to the photoconductor or the developer that flew but did not arrive on the photoconductor from the development area to prevent non-normal flight.
[0044]
By providing it downstream, the developer can be effectively conveyed to the collection unit. The downstream position is about 0.3 to 3 mm from the development gap toward the developer recovery direction, depending on various development conditions and depending on the rotational speed of the photoreceptor.
[0045]
A multiphase AC power source 47 and a developing bias DC power source 48 are connected to each electrode portion of the developer conveying member 41.
[0046]
In this example, since the surface potential of the photosensitive member is about −600 to −750 V in the charging member 2 of FIG. 1, the multiphase AC power supply 47 corresponding thereto is, for example, a rectangular wave (Duty 50%), four-phase AC, The phase difference is 90 degrees, the voltage (peak to peak) is 400 to 1000 V, and the frequency is 500 to 1500 Hz. The developing bias DC power supply 48 is -350 to -500V.
[0047]
These voltage values and frequencies may be set appropriately 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.
[0048]
The developer conveyed from the supply unit is sequentially injected with charge and conveyed to the development area. Although the developer should have a saturated charge amount in the steps so far, there is actually a variation in charging due to the difference in the particle size and shape of the toner, resulting in uneven conveyance. In order to prevent unevenness in transport, the charge unevenness correction electrode is used to further inject charge in order to eliminate charging variation.
[0049]
On the other hand, the photoreceptor 1 on which a latent image is formed by the charging member 2 and the exposure member 3 in FIG. 1 rotates in the direction of the arrow. When the developer comes to the development area, the developer jumps to the photoreceptor from the development gap having a certain distance to the photoreceptor having a latent image charged for image formation, and proceeds to the transfer process.
[0050]
Further, the developer that is not adsorbed on the photoreceptor is collected by the collecting electrode unit, further sent to the collecting unit by the developer conveying device 41, and collected in the casing 40 by the developer collecting member 45.
[0051]
The casing 40 accommodates the developer T therein, and supports members constituting the developing device 4 as necessary.
[0052]
The mixing paddle 42 is for mixing the developer T accommodated in the casing 40.
[0053]
The developer conveying member 41 has a sheet shape that forms a substantially flat surface facing the developing area of the photosensitive drum 1. In the present embodiment, the developer conveying member 41 is shown to have a substantially planar shape, but the shape of the developer conveying member 41 is not limited to this, and for example, a gently curved surface is formed. Such a shape may be used.
[0054]
The developer conveying member 41 is disposed so as to be slightly inclined with respect to the vertical direction of the developing device 4 and to be substantially parallel to the tangent line of the developing region on the surface of the photosensitive drum 1. Further, a support member 43 that holds the developer conveying member 41 on the surface opposite to the surface that conveys the developer T so that the sheet-shaped developer conveying member 41 formed of FPC can maintain the above-described arrangement. Is provided.
[0055]
A developer supply member 44 that supplies the developer T that is transported on the surface of the developer transport member 41 is provided at the lower end of the developer transport member 41. A developer collecting member 45 for collecting the developer T on the surface of the developer conveying member 41 in the casing 40 is provided at the upper end of the developer conveying member 41. In the present embodiment, 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 a form that does not.
[0056]
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 linear pressure described later. It has been. The pressure contact force between the developer supply member 44 and the developer transport member 41 is given by a spring or the like. 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.
[0057]
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-methylene copolymer), and foamed rubber. Further, conductivity may be imparted by adding carbon black or an ionic conductive agent (voltage application is also possible).
[0058]
The positional relationship between the developer supply member 44 and the developer transport member 41 may be controlled by adjusting the elastic modulus. Furthermore, the voltage applied to the developer supply member 44 may be set to an appropriate value, and a function for charging the developer T to the developer supply member 44 may be added. Alternatively, for example, a thin plate-like blade (as the material, the same 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.
[0059]
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 photosensitive drum 1 and returning it to the casing 40, and the material thereof is not particularly limited. For example, the same developer supply member 44 can be used.
[0060]
The support member 43 is for holding the belt-shaped developer conveying member 41 facing the developing region of the photosensitive drum 1, and the configuration thereof is not particularly limited. For example, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene: acrylonitrile butadiene styrene) resin can be used.
[0061]
The developer transport member 41 is shown in FIG. The developer conveying member 41 conveys the developer T by the electric field curtain action, and has four long traveling wave generating electrodes 41b that generate the electric field curtain action on the base material 41a made of an insulating layer. As a set, a plurality of sets are sequentially arranged. The surface side of the developer conveying member 41 is covered with a surface protective layer 41c.
[0062]
Then, by applying a multiphase alternating voltage from the multiphase AC power supply 47 to these traveling wave generating electrodes 41b, 41b, an electric field curtain is generated in a direction parallel to the surface of the developer conveying member 41, As a result, the developer T is conveyed to the developing region by the electric field curtain action. Further, a bias voltage is applied to the traveling wave generating electrodes 41b.
[0063]
By satisfying the condition of Z>Y> X + A where X is the electrode width of the developer transport section, A is the distance between transport section electrodes, Y is the transport unevenness correction electrode width, and Z is the collection electrode width. In addition, it is possible to efficiently inject the charge per unit time into the developer in the conveyance unevenness correcting electrode portion on the electric field curtain mechanism, and it is possible to prevent image quality deterioration due to the conveyance unevenness. FIG. 4 shows this state. The uneven transport correction electrode width is more than twice the electrode width of the developer transport section. The developer that has become uneven at each electrode section of the developer transport section is collected on the wide transport unevenness correction electrode, and charge is injected. By making it more uniform. Unevenness of conveyance in the subsequent process can be reduced, and in particular, deterioration of image quality can be prevented. It is considered that the collecting electrode has the same effect.
[0064]
The collection electrode is further widened to improve the image quality by quickly collecting the developer that did not fly to the photoconductor and the developer that flew but did not reach the photoconductor to prevent non-regular flight. At the same time, it can be effectively conveyed to the collection unit.
[0065]
The same power supply device can control the amount of developer transport and charge injection, thereby reducing the size and cost of the device.
[0066]
Specific examples of the developer conveying member 41 include, for example, a base material 41a: polyimide (thickness 25 μm), traveling wave generating electrode 41b: copper (thickness 18 μm), surface protection layer 41c: polyimide (thickness 25 μm), and the like. A configuration can be mentioned.
[0067]
The traveling wave generating electrodes 41b are arranged in parallel with each other at intervals of about 50 dpi (dot per inch) to 300 dpi, that is, about 500 μm to 85 μm, and are minute electrodes having a width of about 40 μm to 250 μm.
[0068]
In this embodiment, the electrode width of the developer transport section is 60 μm, the distance between transport section electrodes is 200 μm, the transport unevenness correction electrode width is 300 μm, and the collection electrode width is 500 μm.
[0069]
These values may be set appropriately 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.
[0070]
Further, in this embodiment, four traveling wave generating electrodes 41b are set as one set, and a four-phase alternating voltage having a voltage waveform as shown in FIG. 5 is applied to each set of traveling wave generating electrodes 41b. However, the traveling wave electric field is formed on the traveling wave generating electrodes 41b... 41b. However, the present invention is not limited to this, and the three traveling wave generating electrodes 41b are used as one set to apply a three-phase alternating voltage. It doesn't matter.
[0071]
The voltage waveform may be a sine wave or a trapezoidal wave, 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 appropriately 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.
[0072]
A reference example will be described. As shown in FIG. 6, the developing device 100 of the reference example of the present invention includes a casing 40, a developer conveying member 41, a mixing paddle 42, a support member 43, and a developer having the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 2. A supply member 44, a developer recovery member 45, a developer layer thickness regulating member 46, and the like are provided. In the developer transport member 41, a multiphase AC power supply 47 is provided between the developer supply portion and the storage electrode portion and between the storage electrode portions. A development bias DC power supply 48 is connected.
[0073]
In this reference example , an endless belt 101 is provided on the surface of the developer conveying member 41 (the surface facing the photosensitive drum 1) so as to cover the surface in the circumferential direction. The endless belt 101 is moved (turned) at a predetermined peripheral speed in the transport direction of the developer T by a belt driving member 102 provided in the casing 40.
[0074]
As described above, the endless belt 101 moves at a predetermined peripheral speed, so that the surface of the developer conveying member 41 is constantly renewed, and charging and fixing of the developer T on the surface are prevented. Yes.
[0075]
The driving speed of the endless belt 101 is preferably controlled to a level that is considered to be substantially stationary with respect to the transport speed of the developer T. For example, the drive speed of the endless belt 101 is 1/10 of the transport speed of the developer T. Or it is set to about 1/100. Note that the speed of the endless belt 101 may be, for example, a method in which two infrared sensors are provided and each detects the time when the developer T has reached, or a method in which measurement is performed using a high-speed video camera (for example, IS & Ts NIP 15: 1999 International Conference on Digital Printing Technologies p.262-265).
[0076]
A constant tension is applied to the endless belt 101 so as to be in close contact with the surface of the developer conveying member 41, and a traveling wave electric field (electric field curtain) formed on the surface by the traveling wave generating electrode 41b. ) Works evenly.
[0077]
Materials for the endless belt 101 include organic insulating materials such as polyimide, PET (polyethylene terephthalate), polytetrafluoroethylene, polyfluorinated ethylene proprene, and PTFE (polytetrafluoroethylene), and rubbers such as silicon, isoprene, and butadiene. Materials can be mentioned. Further, the thickness of the endless belt 101 is 5 μm to 200 μm, preferably 10 μm to 100 μm, although it depends on the interelectrode pitch λ (see FIG. 3) of the developer conveying member 41.
[0078]
As the belt driving member 102, a metal roller member such as SUS (stainless steel) or iron, or a member obtained by coating the surface with a member such as a rubber, a film, or a sponge using the same as a core metal is used.
[0079]
Further, in the reference example , in order to make the endless belt 101 turn smoothly, a drive assisting member 103 is provided so as to come into contact with the belt driving member 102 via the endless belt 101. The endless belt 101 is sandwiched between the belt drive member 102 and the drive assisting member 103, has high contact with the belt drive member 102, and obtains a high driving force.
[0080]
Examples of the driving assisting member 103 include, like the belt driving member 102, a metal roller member such as SUS or iron, or a member in which a member such as rubber, a film, or a sponge is coated on the surface thereof. it can. Further, the shape of the drive assisting member 103 may be not only a roller shape but also a plate shape or a square shape. Further, the drive assisting member 103 may be provided with a pressurizing means (not shown) for making pressure contact with the belt drive member 102. As the pressurizing means, for example, a plate spring, a coil spring or the like that can apply a pressing force can be exemplified.
[0081]
Examples of the rotation mechanism of the drive assisting member 103 include a driven rotation mechanism that comes into contact with the endless belt 101, and a connection drive mechanism that is connected to a drive source of the belt drive member 102 by a gear or pulley and a belt. Although not shown, the drive assisting member 103 may be provided with another drive source.
[0082]
Further, by electrically grounding the drive assisting member 103, the potential charged on the surface of the endless belt 101 can be eliminated.
[0083]
Further, in the reference example , a cleaning blade 104 that contacts the belt driving member 102 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 104 is fixed to a part of the casing 40. Examples of the material of the cleaning blade 104 include SUS, nickel-coated iron, urethane, or silicon rubber.
[0084]
The cleaning blade 104 scrapes off the developer T remaining on the endless belt 101, cleans the surface of the endless belt 101, and returns the developer T to the developer accumulation portion 40 a of the casing 40. In the structure of FIG. 5, the endless belt 101 side, the developer accumulation unit 40a side, and the endless belt 101 existing between the cleaning blade 104 and the developer supply member 44 are prevented from adhering to the endless belt 101. A partition wall member 105 is provided to separate the endless belt 101, and the endless belt 101 can be cleaned more effectively.
[0085]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to obtain a developing device and an image forming apparatus that can prevent unevenness in charging due to a difference in toner particle diameter and shape, uniformly charge the toner, reduce developer unevenness, and improve image quality. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a developing device according to the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a developer conveying member according to the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of prevention of image quality deterioration due to uneven conveyance in the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of an applied voltage in the first embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an image forming apparatus of a reference example .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 11 Conductive base | substrate 12 Photoconductive layer 2 Charging member 3 Exposure member 4 Developing apparatus 40 Casing 41 Developer conveying member 41a Base material 41b Traveling wave generating electrode 42 Mixing paddle 43 Support member 44 Developer supply member 45 Developer Collecting member 46 Developer layer thickness regulating member 47 Multiphase AC power supply 48 Developing bias DC power supply 5 Transfer member 6 Cleaning member 7 Static eliminating member 8 Fixing device 81 Fixing member 100 Developing device 101 Endless belt 102 Belt driving member 103 Driving auxiliary member 104 Cleaning Blade 105 Bulkhead member 200 Conveyance unevenness correction electrode portion 201 Collection electrode portion P Paper T Developer X Image forming apparatus

Claims

表面に静電潜像を形成する感光体ドラムの周囲に配置され、電荷注入され非接触現像領域で感光体ドラムに飛翔する現像剤を、平行に配置された長尺状の進行波発生電極から発生する進行波電界を用いて搬送するシート状の搬送部材を有する搬送機構を備える現像装置において、
前記搬送部材の現像剤搬送途中の非接触現像領域の上流に、前記進行波電極に電圧を供給する多相交流電源に接続して、進行波電界を発生する進行波発生電極に印加される交流電圧のうちの一つが印加され、電荷を注入して現像剤を均一に帯電する搬送むら補正電極部を設け、該搬送むら補正電極部の現像剤搬送方向の幅が前記進行波発生電極の幅の２倍以上であることを特徴とする現像装置。A developer that is arranged around the photosensitive drum that forms an electrostatic latent image on the surface, and that is injected with electric charge and flies to the photosensitive drum in the non-contact development region is fed from a long traveling wave generating electrode arranged in parallel. In a developing device including a transport mechanism having a sheet-shaped transport member that transports using a traveling wave electric field that is generated,
An alternating current applied to a traveling wave generating electrode that generates a traveling wave electric field by connecting to a multiphase AC power source that supplies a voltage to the traveling wave electrode, upstream of a non-contact developing area in the middle of developer conveyance of the conveying member A transport unevenness correcting electrode portion is provided to which one of the voltages is applied and the charge is injected to uniformly charge the developer, and the width of the transport unevenness correcting electrode portion in the developer transport direction is the width of the traveling wave generating electrode. A developing device characterized in that it is at least twice the width.

上記搬送むら補正電極部に直流バイアス成分を有する交流電圧を印加する請求項１記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein an AC voltage having a DC bias component is applied to the uneven conveyance correction electrode portion.

上記搬送部材の現像剤搬送途中の非接触現像領域の下流に、前記進行波電極に電圧を供給する多相交流電源に接続して、進行波電界を発生する進行波発生電極に印加される交流電圧のうちの一つが印加され、感光体に飛翔しなかった現像剤や飛翔したが感光体に付着しなかった現像剤を非接触現像領域から集め電荷を注入する収集電極部を設けた請求項１又は２に記載の現像装置。 An alternating current applied to a traveling wave generating electrode that generates a traveling wave electric field by connecting to a multiphase AC power source that supplies a voltage to the traveling wave electrode downstream of a non-contact developing area in the middle of developer conveyance of the conveying member. A collecting electrode portion is provided for collecting charge from a non-contact developing region and injecting a developer that has been applied with one of the voltages and that has not flown to the photoconductor or a developer that has flew but has not adhered to the photoconductor. 3. The developing device according to 1 or 2.

現像剤搬送部の電極幅をＸ、搬送部電極間距離をＡ、搬送むら補正電極部幅をＹ、収集電極部幅をＺとした場合に、Ｚ＞Ｙ＞Ｘ＋Ａの条件を満たす請求項３記載の現像装置。 The electrode width of the developer conveying unit X, the distance between the conveying unit electrodes A, the conveyance unevenness correction electrode unit width Y, the collecting electrode unit width when a Z, Z>Y> X + A satisfying claim 3 of The developing device described.

現像剤搬送部の電極幅をＸ、搬送部電極間距離をＡとした場合に、Ａ＞Ｘの条件を満たす請求項４記載の現像装置。The developing device according to claim 4 , wherein when the electrode width of the developer conveying portion is X and the distance between the conveying portion electrodes is A, the condition of A> X is satisfied .

請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置を備えた画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1 .