JP5182040B2

JP5182040B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP5182040B2
Application number: JP2008302640A
Authority: JP
Inventors: 正博内田; 学古木; 雅史池田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-11-27
Also published as: JP2010128173A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.

画像形成装置に組み込まれる現像装置には、収容槽内を現像ロールに隣接した第１収容室と、この第１収容室に隣接した第２収容室とに仕切って、これら第１収容室および第２収容室の相互間で現像剤を撹拌しながら移動させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２０４１０５号公報（第５図） In the developing device incorporated in the image forming apparatus, the storage tank is partitioned into a first storage chamber adjacent to the developing roll and a second storage chamber adjacent to the first storage chamber. There is one that moves the developer while stirring between the two storage chambers (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-9-204105 (FIG. 5)

本発明は、現像剤中の劣化したトナーを減らすことができる画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing deteriorated toner in a developer.

請求項１に係る画像形成装置は、
表面に像が形成されてこの像を保持する像保持体と、
上記像保持体の表面に静電的な潜像を形成する潜像形成部と、
上記像保持体表面に形成された潜像に帯電トナーを付着させてトナー像を形成する、この帯電トナーを含んだ現像剤を内部に収容した現像器とを備え、
上記潜像形成部によって潜像が形成される面の広がる方向に上記像保持体と並んだ、この表面の電位がこの像保持体の表面電位とは独立な独立部材を更に備え、
上記現像器が、
上記像保持体および上記独立部材の双方に隣り合った、この像保持体およびこの独立部材とは電位差を有する、表面に上記現像剤を保持して回転することでこの現像剤を、この像保持体に面した現像領域およびこの独立部材に面した対向領域へと搬送する現像ロールと、
上記現像ロールに隣り合いこの現像ロールの回転軸に沿って延びた、内部に上記現像剤を収容してこの現像剤をこの現像ロールに供給する、収容した現像剤を攪拌しつつこの回転軸に沿って、上記独立部材から遠い方からこの独立部材に近づく方へと向かう第１方向に搬送する第１収容部と、
上記第１収容部に隣接しこの第１収容部に並んで延びた、両端に、この第１収容部との間で現像剤が移動する移動口が設けられた、内部に上記現像剤を収容しトナーが供給されてこの現像剤とこのトナーを攪拌して混合しつつ上記第１方向とは逆の第２方向に搬送する第２収容部と、
トナー供給口を通じて上記第２収容部へトナーを供給するトナー供給部とを備えたものであることを特徴とする。 An image forming apparatus according to claim 1 is provided.
An image carrier that forms an image on the surface and holds the image;
A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier;
A developer containing a developer containing the charged toner, which forms a toner image by attaching a charged toner to the latent image formed on the surface of the image carrier;
The image forming apparatus further includes an independent member in which the surface potential is aligned with the image holding member in a direction in which the surface on which the latent image is formed by the latent image forming unit extends, and is independent of the surface potential of the image holding member.
The developer is
Adjacent to both the image carrier and the independent member, the image carrier and the independent member have a potential difference. The developer is held on the surface and rotated to rotate the developer. A developing roll that conveys to a developing area facing the body and an opposing area facing the independent member;
Adjacent to the developing roll and extending along the rotation axis of the developing roll, containing the developer inside and supplying the developer to the developing roll, stirring the contained developer on the rotating shaft Along the first housing portion for transporting in a first direction from the far side from the independent member toward the independent member;
The developer is accommodated in the interior provided with a moving port for the developer to move to and from the first accommodating portion at both ends, which is adjacent to the first accommodating portion and extends side by side with the first accommodating portion. A second storage unit that is supplied with toner and conveys the developer and the toner in a second direction opposite to the first direction while stirring and mixing the developer;
And a toner supply unit for supplying toner to the second storage unit through a toner supply port.

請求項２に係る画像形成装置は、
上記独立部材に電位を付与することで、この独立部材と上記現像ロールとの間に、この現像ロールと上記像担持体との間の電位差よりも大きい電位差と、この現像ロールとこの像担持体との間の電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる第１電位付与部を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to claim 2
By applying a potential to the independent member, a potential difference between the independent member and the developing roll is greater than a potential difference between the developing roll and the image carrier, and the developing roll and the image carrier. And a first potential applying unit that generates an electric field in the same direction as the electric field between the first and second electric fields.

請求項３に係る画像形成装置は、
上記独立部材に電位を付与することで、この独立部材と上記現像ロールとの間に、この現像ロールと上記像担持体との間の電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる第２電位付与部を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to claim 3
By applying a potential to the independent member, a second potential is generated between the independent member and the developing roll to generate an electric field opposite to the direction of the electric field between the developing roll and the image carrier. It is provided with the provision part.

請求項４に係る画像形成装置は、
上記独立部材に第１の電位を付与することで、この独立部材と上記現像ロールとの間に、この現像ロールと上記像担持体との間の電位差よりも大きい電位差と、この現像ロールとこの像担持体との間の電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる第１電位付与部と、この独立部材に第２の電位を付与することで、この独立部材とこの現像ロールとの間に、この現像ロールとこの像担持体との間の電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる第２電位付与部とを兼ねた、上記第１の電位と上記第２の電位との切換が自在な電位付与部を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to claim 4
By applying a first potential to the independent member, a potential difference larger than the potential difference between the developing roll and the image carrier between the independent member and the developing roll, A first potential applying unit that generates an electric field in the same direction as the direction of the electric field between the image carrier and a second potential applied to the independent member, so that the space between the independent member and the developing roll is increased. In addition, switching between the first potential and the second potential, which also serves as a second potential applying unit that generates an electric field opposite to the direction of the electric field between the developing roll and the image carrier. Is provided with a potential applying portion that can be freely operated.

請求項５に係る画像形成装置は、
上記独立部材が、ロール状の外形を有し、回転しながら周面に、上記対向領域に搬送されてきた現像剤から上記帯電トナーを吸着するものであることを特徴とする。 An image forming apparatus according to claim 5
The independent member has a roll-shaped outer shape, and adsorbs the charged toner from the developer conveyed to the facing area on the circumferential surface while rotating.

請求項１に係る画像形成装置によれば、現像剤中の劣化したトナーを減らすことができる。 According to the image forming apparatus of the first aspect, it is possible to reduce the deteriorated toner in the developer.

請求項２に係る画像形成装置によれば、現像剤中の過帯電のトナーを減らすことができる。 According to the image forming apparatus of the second aspect, it is possible to reduce overcharged toner in the developer.

請求項３に係る画像形成装置によれば、現像剤中の逆極トナーを減らすことができる。 According to the image forming apparatus of the third aspect, the reverse polarity toner in the developer can be reduced.

請求項４に係る画像形成装置によれば、現像剤中の過帯電トナーと逆極トナーとを選択的に減らすことができる。 According to the image forming apparatus of the fourth aspect, it is possible to selectively reduce the overcharged toner and the reverse polarity toner in the developer.

請求項５に係る画像形成装置によれば、該構成を有しない場合と比べて、独立部材による劣化トナーの吸着を安定的に行うことができる。 According to the image forming apparatus of the fifth aspect, it is possible to stably adsorb the deteriorated toner by the independent member as compared with the case where the configuration is not provided.

以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the image forming apparatus of the present invention will be described.

図１は、プリンタの概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer.

図１に示すプリンタ１は、感光体１０と、この感光体１０の表面に電荷を付与するスコロトロン１１と、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光を生成するレーザ露光器１２と、トナーを含む現像剤を収容する現像器１３と、記録用紙を収容する用紙カセット１６と、用紙カセット１６から記録用紙を引き出して搬送する用紙搬送装置１７と、トナー像を、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写する転写ロール１４と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することでその記録用紙上にトナー像を定着させる定着器１５と、感光体１０の表面をクリーニングするクリーニング装置２０とを有している。現像器１３は、感光体１０に対向して回転しながら、現像剤を感光体１０との間の領域に搬送する現像ロール１３３を有している。また、クリーニング装置２０は、クリーニング部材２１を感光体１０に接触させて感光体１０の表面をクリーニングする。尚、現像器１３に収容されている現像剤には、トナーの他に、このトナーとの摩擦によりトナーを摩擦帯電させる電荷付与粒子であり磁性粒子でもある磁性キャリアが含まれている。 A printer 1 shown in FIG. 1 includes a photoconductor 10, a scorotron 11 that applies a charge to the surface of the photoconductor 10, a laser exposure device 12 that generates laser light based on image data transmitted from the outside, A developing device 13 that stores a developer containing toner, a paper cassette 16 that stores recording paper, a paper transport device 17 that pulls out and transports recording paper from the paper cassette 16, and a toner image is transported in the direction of arrow B. A transfer roll 14 to be transferred onto the recording paper, a fixing device 15 for fixing the toner image on the recording paper by heating and pressurizing the toner image on the recording paper, and a cleaning for cleaning the surface of the photoreceptor 10. Device 20. The developing device 13 includes a developing roll 133 that conveys the developer to a region between the developing device 13 and the developing device 13 while rotating to face the photosensitive member 10. The cleaning device 20 cleans the surface of the photoconductor 10 by bringing the cleaning member 21 into contact with the photoconductor 10. In addition to the toner, the developer contained in the developing unit 13 includes a magnetic carrier that is a charge-providing particle and a magnetic particle that frictionally charges the toner by friction with the toner.

このプリンタ１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態である。また、感光体１０が、表面に像が形成されて該像を保持する像保持体の一例であり、スコロトロン１１が、像保持体の表面を帯電させる帯電器の一例である。レーザ露光器１２が、帯電器により帯電された像保持体の表面を露光することで該表面に静電的な潜像を形成する露光器の一例である。 The printer 1 is a first embodiment of the image forming apparatus of the present invention. The photoconductor 10 is an example of an image carrier that holds an image formed on the surface, and the scorotron 11 is an example of a charger that charges the surface of the image carrier. The laser exposure device 12 is an example of an exposure device that exposes the surface of the image carrier charged by the charger to form an electrostatic latent image on the surface.

ここで、このプリンタ１における画像形成の動作の流れを簡単に説明する。 Here, the flow of the image forming operation in the printer 1 will be briefly described.

図１に示すプリンタ１では、矢印Ａ方向に回転する感光体１０の表面に、スコロトロン１１により電荷が付与され、電荷が付与された感光体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光がレーザ露光器１２により照射されることで感光体１０の表面には静電的な潜像が形成される。メカニズムについては後述するが、現像器１３に収容されている現像剤は現像ロール１３３の表面に供給され、現像ロール１３３と感光体１０との間の領域に運ばれ、運ばれた現像剤中のトナーが潜像上に飛んで付着することにより、感光体１０の表面の静電的な潜像は現像される。この現像により得られたトナー像が、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４により転写され、トナー像を加熱および加圧する定着器１５により記録用紙上のトナー像が溶融されて記録用紙上に定着される。その後、感光体１０の、トナー像の転写を終えた部分に残留する残留物が、矢印Ａの向きの回転おける転写ロール１４よりも下流側でスコロトロン１１よりも上流側、かつ感光体１０の回転中心に沿った全幅にわたって先端が接触したクリーニング部材２１により除去され、除去された残留物は残留物収容箱２２に収容される。尚、このプリンタ１はモノクロ画像専用機であるが、本発明は、カラー画像機に適用されてもよい。 In the printer 1 shown in FIG. 1, charges are applied to the surface of the photoconductor 10 rotating in the direction of arrow A by the scorotron 11, and image data transmitted from the outside is applied to the surface of the photoconductor 10 to which the charge is applied. An electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor 10 by irradiating the laser beam based on the laser beam based on the laser beam. Although the mechanism will be described later, the developer accommodated in the developing device 13 is supplied to the surface of the developing roll 133 and is transported to a region between the developing roll 133 and the photoreceptor 10, and in the transported developer. As the toner flies and adheres to the latent image, the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 10 is developed. The toner image obtained by this development is transferred onto the recording paper conveyed in the direction of arrow B by the transfer roll 14, and the toner image on the recording paper is melted by the fixing device 15 that heats and pressurizes the toner image. It is fixed on the recording paper. Thereafter, the residue remaining on the portion of the photoconductor 10 where the transfer of the toner image is completed is downstream of the transfer roll 14 in the direction of arrow A and upstream of the scorotron 11 and the rotation of the photoconductor 10. The residue removed by the cleaning member 21 whose tip is in contact with the entire width along the center is accommodated in the residue accommodating box 22. The printer 1 is a monochrome image dedicated machine, but the present invention may be applied to a color image machine.

図２は、図１に示す現像器のレーザ露光器側からの透視図である。 FIG. 2 is a perspective view of the developing unit shown in FIG. 1 from the laser exposure unit side.

図２には、現像ロール１３３と、現像剤を収容する現像剤収容槽１３２と、現像材収容槽１３２の内部で現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送部材１３１とを備えた現像器１３が示されている。 FIG. 2 shows a developing device 13 that includes a developing roll 133, a developer storage tank 132 that stores the developer, and an agitation transport member 131 that stirs and transports the developer inside the developer storage tank 132. ing.

現像剤収容槽１３２は、内部が、現像ロール１３３に並行して延びた壁１３２１によって、現像ロール１３３と隣り合った第１収容室１３２ａとこの第１収容室１３２ａと隣り合った第２収容室１３２ｂとに分けられている。 The developer storage tank 132 has a first storage chamber 132a adjacent to the development roll 133 and a second storage chamber adjacent to the first storage chamber 132a by a wall 1321 extending in parallel with the development roll 133. 132b.

これら第１収容室１３２ａおよび第２収容室１３２ｂそれぞれには、撹拌搬送部材１３１が１つずつ配備されており、これら撹拌搬送部材１３１は、具体的には、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造を有している。第１収容室１３２ａおよび第２収容室１３２ｂそれぞれに配備された撹拌搬送部材１３１が互いに逆向きに回転することで、現像剤収容槽１３２に収容されている現像剤は撹拌されながら壁１３２１の周囲を反時計回りに循環する。現像剤収容槽１３２の内部では、撹拌搬送部材１３１によってトナーと磁性キャリアとが撹拌されることでトナーがマイナス帯電し、磁性キャリアはプラス帯電する。このため、マイナス帯電したトナーは磁性キャリアに静電的に付着する。これにより、現像剤収容槽１３２の内部では、トナーと磁性キャリアが渾然一体となっている。 In each of the first storage chamber 132a and the second storage chamber 132b, one agitation transport member 131 is provided. Specifically, the agitation transport member 131 includes a spiral fin around the rod. It has a provided structure. As the agitating and conveying member 131 provided in each of the first accommodation chamber 132a and the second accommodation chamber 132b rotates in the opposite directions, the developer accommodated in the developer accommodating tank 132 is agitated around the wall 1321. Cycle counterclockwise. Inside the developer storage tank 132, the toner and the magnetic carrier are agitated by the agitating and conveying member 131, so that the toner is negatively charged and the magnetic carrier is positively charged. For this reason, the negatively charged toner adheres electrostatically to the magnetic carrier. As a result, the toner and the magnetic carrier are naturally integrated inside the developer storage tank 132.

また、図２に示されるように、現像剤収容槽１３２には、新しいトナーを供給するためのトナー供給口１３２ｃが設けられている。 As shown in FIG. 2, the developer storage tank 132 is provided with a toner supply port 132 c for supplying new toner.

さらに、図２には、感光体１０と同軸に設けられた吸着ロール４０と、現像ロール１３３と同軸に設けられた搬送ロール１３４とが配備されている様子が示されている。 Further, FIG. 2 shows a state in which an adsorption roll 40 provided coaxially with the photoconductor 10 and a transport roll 134 provided coaxially with the developing roll 133 are provided.

搬送ロール１３４は、現像ロール１３３とは外観上別体となっている。但し、ここに示す例では、搬送ロール１３４は、現像ロール１３３と同径、同材料、および同構造のものであり、搬送ロール１３４に付与される電位も現像ロール１３３と同じである。 The transport roll 134 is separate from the developing roll 133 in appearance. However, in the example shown here, the transport roll 134 has the same diameter, the same material, and the same structure as the developing roll 133, and the potential applied to the transport roll 134 is the same as that of the developing roll 133.

吸着ロール４０は、感光体１０と同径であるものの、材料は感光体１０とは異なるアルミの円筒状の部材であり、印加される電圧も感光体１０とは異なっている。 Although the suction roll 40 has the same diameter as the photoconductor 10, the material is a cylindrical member made of aluminum different from the photoconductor 10, and the applied voltage is also different from that of the photoconductor 10.

このプリンタ１では、現像ロール１３３と、この現像ロール１３３と対向する感光体１０との間で画像形成が行われるものの、吸着ロール４０と、この吸着ロール４０と対向する搬送ロール１３４との間では、画像形成ではなく、搬送ロール１３４が表面に保持する現像剤中の劣化トナーの、吸着ロール４０による吸着が行われる。尚、吸着ロール４０に対しては露光は行われず、また、用紙も搬送されてこない。これら現像ロール１３３および搬送ロール１３４が、本発明にいう現像ロールの一例である。 In the printer 1, an image is formed between the developing roll 133 and the photoreceptor 10 facing the developing roll 133, but between the suction roll 40 and the transport roll 134 facing the suction roll 40. Instead of image formation, the adsorbing roll 40 adsorbs the deteriorated toner in the developer held on the surface of the conveying roll 134. Note that the suction roll 40 is not exposed and the sheet is not transported. These developing roll 133 and conveyance roll 134 are examples of the developing roll referred to in the present invention.

以下、劣化トナーの吸着メカニズムについて説明する。 Hereinafter, the adsorption mechanism of the deteriorated toner will be described.

図３は、現像器等の断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the developing device and the like.

図３のパート（ａ）には、図２に示す現像器等のＡ−Ａ断面を矢印方向に見た状態が示されており、図３のパート（ｂ）には、図２に示す現像器等のＢ−Ｂ断面を矢印方向に見た状態が示されている。 Part (a) of FIG. 3 shows a state in which the AA cross section of the developing device or the like shown in FIG. 2 is viewed in the direction of the arrow, and part (b) of FIG. 3 shows the development shown in FIG. The state which looked at BB cross sections, such as a container, in the arrow direction is shown.

図３に示す現像ロール１３３は、矢印Ｃ方向に回転する円筒部材１３３１と、この円筒部材１３３１の内部にこの円筒部材１３３１とは独立に固定された永久磁石ロール１３３２とを有している。この永久磁石ロール１３３２は、円筒部材１３３１の周回方向に複数の磁極が配列されたもので、現像剤の吸着および解放を規定する磁力分布を有している。 The developing roll 133 shown in FIG. 3 has a cylindrical member 1331 that rotates in the direction of arrow C, and a permanent magnet roll 1332 that is fixed inside the cylindrical member 1331 independently of the cylindrical member 1331. The permanent magnet roll 1332 has a plurality of magnetic poles arranged in the circumferential direction of the cylindrical member 1331 and has a magnetic force distribution that regulates adsorption and release of the developer.

円筒部材１３３１の周面は、一部が現像剤収容槽内に存在し、他の一部は現像剤収容槽外に存在している。したがって、円筒部材１３３１が回転すると、円筒部材１３３１の周面は現像剤収容槽内を通過する。そして、円筒部材１３３１の内部に備えられた永久磁石ロール１３３２の磁力分布により、現像剤収容槽内を通過中の周面に現像剤が供給される。円筒部材１３３１は、この供給された現像剤を、感光体１０との間に形成された現像領域１３０１ａへ搬送する。 A part of the circumferential surface of the cylindrical member 1331 exists in the developer storage tank, and the other part exists outside the developer storage tank. Therefore, when the cylindrical member 1331 rotates, the peripheral surface of the cylindrical member 1331 passes through the developer storage tank. The developer is supplied to the peripheral surface passing through the developer storage tank by the magnetic force distribution of the permanent magnet roll 1332 provided inside the cylindrical member 1331. The cylindrical member 1331 conveys the supplied developer to a developing region 1301a formed between the photosensitive member 10 and the cylindrical member 1331.

図３のパート（ａ）に示される感光体１０は、スコロトロン１１により表面全体が−７２０Ｖに一旦帯電され、その後、レーザ露光器１２による露光によって、静電的な潜像が形成された部分の電位は、露光の強度に応じて約−２００Ｖから−４００Ｖまでの値となる。一方、現像器１３の現像ロール１３３は電位が−６００Ｖとなるように電圧が印加される。現像ロール１３３に保持された磁性キャリアに電気的に付着したトナーは、感光体１０と現像ロール１３３との間に形成された現像領域１３０１ａに搬送される。この搬送されたトナーは、現像剤収容槽１３２内でマイナス極性に帯電されていることから、感光体１０の静電的な潜像部分から現像ロール１３３へ向かう向きの電界（電位差は２００Ｖ〜４００Ｖ）により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って静電的な潜像側に付着し、感光体１０にはトナー像が形成される。このとき磁性キャリアは、現像ロール１３３の円筒部材１３３１の表面に磁力により吸着された状態で現像ロール１３３上に残り、現像剤収容槽１３２へと回収される。 The entire surface of the photoconductor 10 shown in part (a) of FIG. 3 is temporarily charged to −720 V by the scorotron 11, and then the portion where the electrostatic latent image is formed by exposure by the laser exposure device 12 is shown. The potential takes a value from about −200 V to −400 V depending on the intensity of exposure. On the other hand, a voltage is applied to the developing roll 133 of the developing device 13 so that the potential becomes −600V. The toner electrically attached to the magnetic carrier held on the developing roll 133 is conveyed to a developing area 1301 a formed between the photoreceptor 10 and the developing roll 133. Since the conveyed toner is charged with a negative polarity in the developer storage tank 132, an electric field (potential difference is 200 V to 400 V) from the electrostatic latent image portion of the photoreceptor 10 toward the developing roll 133. ) To overcome the electrostatic attractive force with the magnetic carrier and adhere to the electrostatic latent image side, and a toner image is formed on the photoreceptor 10. At this time, the magnetic carrier remains on the developing roll 133 while being attracted to the surface of the cylindrical member 1331 of the developing roll 133 by a magnetic force, and is collected into the developer containing tank 132.

ここで、プリンタ１では、画像密度の低い画像形成が長く続き、新たなトナーの供給があまり行われない状況においては、既存のトナーと磁性キャリアとの度重なる摩擦により、トナー表面に付着している外添剤がトナー表面に埋没したり、トナー表面に偏在したりするためトナーの帯電性が劣化する。具体的には、トナーの本来であれば狭い帯電分布は広くなる。この様な低画像密度の画像形成が連続して行われた後に高画像密度の画像形成が行われると、新たなトナーがトナー供給口１３２ｃを通じて大量に現像剤収容槽１３２の第２収容室１３２ｂに供給される。ここで、現像剤収容槽１３２の内部の、劣化のために過帯電となっているトナーが有する電荷は、新たに供給されてきたトナーへ急速に移動する。現像剤収容槽１３２の内部では、新たに供給されてきたトナーに電荷を奪われ、劣化のために磁性キャリアとの摩擦による帯電量の上昇も鈍い低帯電のトナーと帯電が充分な新たなトナーとが現像ロール１３３上に保持されることとなる。また、電荷が奪われたことで帯電極性が逆転してしまった所謂逆極のトナーも、これら低帯電のトナーや新たなトナーと共に現像ロール１３３上に保持されることとなる。このため、帯電量が不足しているために磁性キャリアとの静電的な結びつきが弱くなった低帯電のトナーは、磁性キャリアから離れても静電的な潜像に付着せずに装置内で飛散したり、また、逆極性に転じた逆極トナーは、感光体１０の表面に形成された静電的な潜像が形成された部分以外の部分である背景領域に付着したりする。 Here, in the printer 1, when image formation with a low image density continues for a long time and new toner is not supplied much, the printer 1 adheres to the toner surface due to repeated friction between the existing toner and the magnetic carrier. Since the external additive is buried in the toner surface or unevenly distributed on the toner surface, the chargeability of the toner deteriorates. Specifically, if the toner is originally intended, a narrow charge distribution becomes wide. When such low image density image formation is continuously performed and then high image density image formation is performed, a large amount of new toner is supplied to the second storage chamber 132b of the developer storage tank 132 through the toner supply port 132c. To be supplied. Here, the charge of the toner that is overcharged due to deterioration inside the developer storage tank 132 rapidly moves to the newly supplied toner. Inside the developer storage tank 132, the newly supplied toner is deprived of electric charge, and the charge amount is not increased due to friction with the magnetic carrier due to deterioration, and the low-charged toner and the new toner sufficiently charged Are held on the developing roll 133. In addition, so-called reverse polarity toner whose charge polarity is reversed due to charge deprivation is also held on the developing roll 133 together with the low-charge toner and new toner. For this reason, low-charged toner whose electrostatic charge with the magnetic carrier is weakened due to insufficient charge amount does not adhere to the electrostatic latent image even if it is separated from the magnetic carrier. Further, the reverse polarity toner that has been reversed to the reverse polarity adheres to the background region that is a portion other than the portion where the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor 10 is formed.

そこで、本実施形態のプリンタ１では、現像ロール１３３と同じメカニズムによって、搬送ロール１３４の表面の円筒部材１３３１の、現像剤収容槽内を通過中の部分に現像剤を供給し、この供給した現像剤を、吸着ロール４０との間に形成された対向領域１３０２ａへ搬送させた上で、対向領域１３０２ａに搬送された現像剤中の劣化トナーを吸着ロール４０によって以下に説明するように吸着し、その吸着した劣化トナーをクリーニング装置２０で回収する。 Therefore, in the printer 1 of the present embodiment, the developer is supplied to the portion of the cylindrical member 1331 on the surface of the transport roll 134 that is passing through the developer storage tank by the same mechanism as the developing roll 133, and this supplied development is performed. The developer is transported to the facing area 1302a formed between the suction roll 40 and the deteriorated toner in the developer transported to the facing area 1302a is sucked by the suction roll 40 as described below. The adhering deteriorated toner is collected by the cleaning device 20.

上述したように、磁性キャリアとの過度の摩擦によりトナーの帯電性が劣化してくると、劣化前は狭い範囲に収まっている帯電分布が次第に広範囲に拡がる。この様な状況で、未帯電の新たなトナーが供給されると、広範囲に拡がった帯電分布のうちの過帯電側のトナーの電荷が新たなトナーへと急速に移動する。そこで、このプリンタ１では、現像剤収容槽１３２の内部を撹拌搬送される現像剤の流れにおいて新たなトナーが供給されるトナー供給口１３２ｃの手前で、劣化トナーのうちの過帯電側のトナーの除去と逆極トナー除去とが切り替え自在に行われる。これにより、新たなトナーへの急激な電荷の移動が防止され、極端に帯電量の異なるトナーが現像ロール１３３上に保持されることは回避される。尚、このプリンタ１では、これら劣化トナーのうち、過帯電側のトナーと逆極性のトナーの除去は行われているものの、低帯電側のトナーの除去が行われていないのは、低帯電側のトナーの除去よりも、過帯電側のトナーと逆極性のトナーの除去の方が装置内の環境汚染防止および画質維持への寄与度が高いからである。 As described above, when the chargeability of the toner deteriorates due to excessive friction with the magnetic carrier, the charge distribution within a narrow range before the deterioration gradually spreads over a wide range. In this situation, when new uncharged toner is supplied, the charge of the toner on the overcharge side of the charge distribution spread over a wide range rapidly moves to the new toner. Therefore, in the printer 1, the toner on the overcharge side of the deteriorated toner is placed in front of the toner supply port 132c to which new toner is supplied in the flow of the developer that is stirred and conveyed through the developer storage tank 132. Removal and reverse toner removal can be performed in a switchable manner. As a result, sudden charge transfer to new toner is prevented, and toners having extremely different charge amounts are prevented from being held on the developing roll 133. In the printer 1, among the deteriorated toners, the toner having a polarity opposite to that of the overcharge side toner is removed, but the low charge side toner is not removed. This is because the removal of the toner having the opposite polarity to the toner on the overcharge side has a higher contribution to the prevention of environmental contamination in the apparatus and the maintenance of the image quality than the removal of the toner.

図４は、吸着ロールへの電圧印加の様子を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a state of voltage application to the suction roll.

図４には、吸着ロール４０に−１００Ｖの電位を付与するための電圧を印加する第１電源３１、吸着ロール４０に−８００Ｖの電位を付与するための電圧を印加する第２電源３２、および、第１電源３１と第２電源３２のいずれか一方と吸着ロール４０を切替自在に接続するスイッチ３０が示されている。 In FIG. 4, a first power supply 31 that applies a voltage for applying a potential of −100 V to the suction roll 40, a second power supply 32 that applies a voltage for applying a potential of −800 V to the suction roll 40, and A switch 30 is shown that connects either the first power supply 31 or the second power supply 32 and the suction roll 40 in a switchable manner.

ここで、図４に示されるように、吸着ロール４０に第１電源３１が接続され、吸着ロール４０に−１００Ｖの電位が付与されている場合、感光体１０の静電的な潜像（−２００Ｖ〜−４００Ｖ）と現像ロール１３３（−６００Ｖ）との間の電界（電位差は２００Ｖ〜４００Ｖ）よりも、これら吸着ロール（−１００Ｖ）と搬送ロール１３４（−６００Ｖ）との間の電界（電位差は５００Ｖ）の方が強く、搬送ロール１３４の表面に保持された現像剤中の過帯電トナーは、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って吸着ロール４０に飛翔し、転写器１４が無いために転写は行われないままクリーニング装置２０のクリーニング部材２１によって感光体１０から刮ぎ落とされて残留物収容箱２２に収容される。 Here, as shown in FIG. 4, when the first power supply 31 is connected to the suction roll 40 and a potential of −100 V is applied to the suction roll 40, an electrostatic latent image (− More than the electric field (potential difference is 200 V to 400 V) between the developing roll 133 (-600 V) and the developing roll 133 (-600 V), the electric field (potential difference) between the suction roll (-100 V) and the transport roll 134 (-600 V). Is over 500 V), and the overcharged toner in the developer held on the surface of the transport roll 134 overcomes the electrostatic attraction between the magnetic carrier and flies to the suction roll 40, and there is no transfer device 14. For this reason, it is removed from the photoreceptor 10 by the cleaning member 21 of the cleaning device 20 without being transferred, and is stored in the residue storage box 22.

一方、吸着ロール４０に第２電源３２が接続され、吸着ロール４０に−８００Ｖの電位が付与されている場合、感光体１０の静電的な潜像（−２００Ｖ〜−４００Ｖ）と現像ロール１３３（−６００Ｖ）との間の電界（電位差は２００Ｖ〜４００Ｖ）と比べ、これら吸着ロール（−８００Ｖ）と搬送ロール１３４（−６００Ｖ）との間の電界は逆向きとなり、搬送ロール１３４の表面に保持された現像剤中の逆極トナーは、吸着ロール４０に飛翔し、転写器１４が無いために転写は行われないままクリーニング装置２０のクリーニング部材２１によって感光体１０から刮ぎ落とされて残留物収容箱２２に収容される。 On the other hand, when the second power source 32 is connected to the suction roll 40 and a potential of −800 V is applied to the suction roll 40, the electrostatic latent image (−200 V to −400 V) of the photoconductor 10 and the developing roll 133. Compared with the electric field between (−600V) (potential difference is 200V to 400V), the electric field between these adsorption rolls (−800V) and the transport rolls 134 (−600V) is reversed, and on the surface of the transport rolls 134 The held reverse polarity toner in the developer flies to the suction roll 40 and is removed from the photoreceptor 10 by the cleaning member 21 of the cleaning device 20 without being transferred because there is no transfer device 14 and remains. It is accommodated in the object storage box 22.

この様に、このプリンタ１では、吸着ロール４０に付与する電位を切り替えることで、現像剤から劣化トナーである過帯電トナーおよび逆極トナーが除去される。 As described above, in the printer 1, the overcharged toner and the reverse polarity toner that are deteriorated toners are removed from the developer by switching the potential applied to the suction roll 40.

次に、本発明の画像形成装置の第２実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.

第１実施形態のプリンタ１と第２実施形態のプリンタとの間の相違点は、第１実施形態のプリンタ１では、構造的にも電気的にも同じであるものの別体で設けられている現像ロール１３３と搬送ロール１３４が、第２実施形態のプリンタでは一体とされている点にあるので、以下では、この点について説明する。 The difference between the printer 1 of the first embodiment and the printer of the second embodiment is that the printer 1 of the first embodiment is provided as a separate body although it is structurally and electrically the same. Since the developing roll 133 and the transport roll 134 are integrated in the printer of the second embodiment, this point will be described below.

図５は、第２実施形態のプリンタの現像器の上方からの透視図である。 FIG. 5 is a perspective view from above of the developing device of the printer of the second embodiment.

図５には、第１実施形態のプリンタ１についての図２に対応する内容が示されている。 FIG. 5 shows the contents corresponding to FIG. 2 for the printer 1 of the first embodiment.

第２実施形態のプリンタでも、吸着ロール４０に付与する電位を切り替えることで、現像剤から過帯電トナーと逆極トナーとの２種類の劣化トナーが除去される。 Also in the printer of the second embodiment, by switching the potential applied to the suction roll 40, two types of deteriorated toners of overcharged toner and reverse polarity toner are removed from the developer.

尚、以上の実施形態では、本発明の画像形成装置の一例としてプリンタを例に挙げて説明したが、これが複写機であってもよい。また、以上の実施形態では、本発明にいう独立部材の一例としてアルミのロール状のものを例に挙げて説明したが、これがステンレス製のものであってもよく、さらには、ロール状ではなく、多角形状のものであってもよい。 In the above embodiment, a printer has been described as an example of the image forming apparatus of the present invention. However, this may be a copying machine. Moreover, in the above embodiment, although the aluminum roll-shaped thing was mentioned as an example as an example of the independent member said to this invention, this may be a thing made from stainless steel, Furthermore, it is not a roll shape. A polygonal shape may be used.

また、以上の実施形態では、本発明にいう独立部材に対し、２つの電位を切替自在に付与する例を挙げて説明したが、これがいずれか一方の電位のみを与えるものであってもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which two potentials are switchably applied to the independent member according to the present invention has been described. However, this may provide only one of the potentials.

プリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a printer. 図１に示す現像器のレーザ露光器側からの透視図である。FIG. 2 is a perspective view from the laser exposure device side of the developing device shown in FIG. 1. 現像器等の断面図である。It is sectional drawing of a developing device etc. 吸着ロールへの電圧印加の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the voltage application to an adsorption | suction roll. 第２実施形態のプリンタの現像器の上方からの透視図である。It is a perspective view from the upper part of the developing device of the printer of a 2nd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１プリンタ
１０感光体
１１スコロトロン
１２レーザ露光器
１３現像器
１３１撹拌搬送部材
１３２現像剤収容槽
１３３現像ロール
１３４搬送ロール
１４転写ロール
１５定着器
１６用紙カセット
１７用紙搬送装置
２０クリーニング装置
２１クリーニング部材
２２残留物収容箱
３０スイッチ
３１第１電源
３２第２電源
４０吸着ロール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 10 Photoconductor 11 Scorotron 12 Laser exposure device 13 Developing device 131 Stirring conveyance member 132 Developer storage tank 133 Developing roll 134 Conveyance roll 14 Transfer roll 15 Fixing device 16 Paper cassette 17 Paper conveyance device 20 Cleaning device 21 Cleaning member 22 Residual Object storage box 30 Switch 31 First power source 32 Second power source 40 Suction roll

Claims

表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に静電的な潜像を形成する潜像形成部と、
前記像保持体表面に形成された潜像に帯電トナーを付着させてトナー像を形成する、該帯電トナーを含んだ現像剤を内部に収容した現像器とを備え、
前記潜像形成部によって潜像が形成される面の広がる方向に前記像保持体と並んだ、該表面の電位が該像保持体の表面電位とは独立な独立部材を更に備え、
前記現像器が、
前記像保持体および前記独立部材の双方に隣り合った、該像保持体および該独立部材とは電位差を有する、表面に前記現像剤を保持して回転することで該現像剤を、該像保持体に面した現像領域および該独立部材に面した対向領域へと搬送する現像ロールと、
前記現像ロールに隣り合い該現像ロールの回転軸に沿って延びた、内部に前記現像剤を収容して該現像剤を該現像ロールに供給する、収容した現像剤を攪拌しつつ該回転軸に沿って、前記独立部材から遠い方から該独立部材に近づく方へと向かう第１方向に搬送する第１収容部と、
前記第１収容部に隣接し該第１収容部に並んで延びた、両端に、該第１収容部との間で現像剤が移動する移動口が設けられた、内部に前記現像剤を収容しトナーが供給されて該現像剤と該トナーを攪拌して混合しつつ前記第１方向とは逆の第２方向に搬送する第２収容部と、
トナー供給口を通じて前記第２収容部へトナーを供給するトナー供給部とを備えたものであることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that forms an image on the surface and holds the image;
A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier;
A developing unit containing a developer containing the charged toner, which forms a toner image by attaching a charged toner to a latent image formed on the surface of the image carrier;
An independent member that is aligned with the image carrier in the direction in which the surface on which the latent image is formed by the latent image forming unit is aligned with the surface of the image carrier and independent of the surface potential of the image carrier;
The developer is
Adjacent to both the image carrier and the independent member, and having a potential difference between the image carrier and the independent member, holding the developer on the surface and rotating the developer to hold the image A developing roll that conveys to a developing area facing the body and an opposing area facing the independent member;
Adjacent to the developing roll and extending along the rotation axis of the developing roll, containing the developer inside and supplying the developer to the developing roll, stirring the contained developer on the rotating shaft Along the first housing portion for transporting in a first direction from the far side from the independent member toward the independent member;
The developer is accommodated in the interior, which is provided adjacent to the first accommodating portion and extends in parallel with the first accommodating portion, at both ends provided with moving ports for moving the developer between the first accommodating portion and the first accommodating portion. A second storage unit that is supplied with toner and conveys the developer and the toner in a second direction opposite to the first direction while stirring and mixing the developer;
An image forming apparatus comprising: a toner supply unit that supplies toner to the second storage unit through a toner supply port.

前記独立部材に電位を付与することで、該独立部材と前記現像ロールとの間に、該現像ロールと前記像担持体との間の電位差よりも大きい電位差と、該現像ロールと該像担持体との間の電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる第１電位付与部を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 By applying a potential to the independent member, a potential difference between the independent member and the developing roll is greater than a potential difference between the developing roll and the image carrier, and the developing roll and the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a first potential applying unit that generates an electric field having the same direction as the electric field between the first and second electric fields.

前記独立部材に電位を付与することで、該独立部材と前記現像ロールとの間に、該現像ロールと前記像担持体との間の電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる第２電位付与部を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。 By applying a potential to the independent member, a second potential is generated between the independent member and the developing roll to generate an electric field opposite to the direction of the electric field between the developing roll and the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an adding unit.

前記独立部材に第１の電位を付与することで、該独立部材と前記現像ロールとの間に、該現像ロールと前記像担持体との間の電位差よりも大きい電位差と、該現像ロールと該像担持体との間の電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる第１電位付与部と、該独立部材に第２の電位を付与することで、該独立部材と該現像ロールとの間に、該現像ロールと該像担持体との間の電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる第２電位付与部とを兼ねた、前記第１の電位と前記第２の電位との切換が自在な電位付与部を備えたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。 By applying a first potential to the independent member, a potential difference between the independent member and the developing roll is greater than a potential difference between the developing roll and the image carrier, and the developing roll and the developing roll A first potential applying unit that generates an electric field in the same direction as the electric field between the image carrier and a second potential applied to the independent member; And switching between the first potential and the second potential, which also serves as a second potential applying unit that generates an electric field opposite to the direction of the electric field between the developing roll and the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a potential applying unit that is freely movable.

前記独立部材が、ロール状の外形を有し、回転しながら周面に、前記対向領域に搬送されてきた現像剤から前記帯電トナーを吸着するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像形成装置。 5. The independent member has a roll-shaped outer shape, and adsorbs the charged toner from a developer conveyed to the facing area on a circumferential surface while rotating. The image forming apparatus according to claim 1.