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JP2010072468A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2010072468A
JP2010072468A JP2008241407A JP2008241407A JP2010072468A JP 2010072468 A JP2010072468 A JP 2010072468A JP 2008241407 A JP2008241407 A JP 2008241407A JP 2008241407 A JP2008241407 A JP 2008241407A JP 2010072468 A JP2010072468 A JP 2010072468A
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JP
Japan
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toner
carrier
developer
latent image
electrostatic latent
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Pending
Application number
JP2008241407A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Saito
和広 斎藤
Hiroshi Goto
浩 後藤
Takayuki Takai
隆幸 高井
Chikara Tsutsui
主税 筒井
Tomoyuki Imura
知之 井村
Takuya Sasaki
拓哉 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device capable of responding to high-speed printing without bringing about heat generation of the device and capable of preventing an image memory from being formed while securing an image density, in a hybrid developing system. <P>SOLUTION: Two developing rollers 21A, 21B arranged opposite to a developer-conveying roller 23 and an image carrier 1 are disposed, a vibrational electric field, on the average, in the direction of transferring toner from the developer-conveying roller to the developing rollers is formed between the developer-conveying roller and the developing rollers, the moving direction of a developer on the developer-conveying roller and the moving direction of the toner on the developing rollers are set in the inverse direction to each other on the opposite part and, with respect to the first developing roller located on the upstream side in the rotation direction of the image carrier, a toner conveyance amount Q [g/m<SP>2</SP>], a ratio Rd of peripheral speed of the developing roller to peripheral speed of the image carrier, a process speed Pv [mm/sec], a diameter D [mm] of the developing roller and the number n of the developing rollers satisfy the following relations: 1≤Q≤4, Rd≤(100/Pv)D, 4/n≤Rd×Q. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば複写機,ファクシミリ装置,プリンタ或いはこれらの複合機などに適用可能な電子写真方式の画像形成に用いられる現像装置、及びかかる現像装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device used for electrophotographic image formation that can be applied to, for example, a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a combination of these, and an image forming apparatus including the developing device.

電子写真方式の画像形成装置において、像担持体上に形成された静電潜像の現像に採用されている現像方式としては、現像剤の主成分としてトナーのみを用いる一成分現像方式と、現像剤の主成分としてトナーとキャリアとを用いる二成分現像方式と、これらの一成分現像方式と二成分現像方式とを組み合わせることで両者の利点を併せて享受することを企図した所謂ハイブリッド現像方式とが知られている。   In an electrophotographic image forming apparatus, a developing method employed for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier includes a one-component developing method using only toner as a main component of a developer, and a developing method. A two-component development method using toner and carrier as the main components of the agent, and a so-called hybrid development method intended to enjoy the advantages of both by combining the one-component development method and the two-component development method. It has been known.

前記二成分現像方式では、トナーとキャリアから成る現像剤を担持する現像剤担持体から、トナー担持体を介することなく直接に、像担持体上の潜像に対しトナーのみを供給して現像が行われる。
一方、ハイブリッド現像方式では、トナーとキャリアから成る現像剤を担持する現像剤担持体から、トナー担持体にトナーのみを供給し、像担持体上の潜像に対して一成分現像方式で現像が行われる。所謂、画像メモリ(画像履歴)の問題は、一成分現像方式および二成分現像方式よりも、このハイブリッド現像方式で、より顕著に表れ易いことが知られている。
In the two-component development system, development is performed by supplying only the toner to the latent image on the image carrier directly from the developer carrier carrying the developer composed of toner and carrier without going through the toner carrier. Done.
On the other hand, in the hybrid development method, only the toner is supplied to the toner carrier from the developer carrier that carries the developer composed of toner and carrier, and the latent image on the image carrier is developed by the one-component development method. Done. It is known that the so-called image memory (image history) problem is more prominent in this hybrid development method than in the one-component development method and the two-component development method.

一成分現像方式では、一般に、スポンジ等で構成されトナー回収機能を併せ持つ供給ローラがトナー担持体に接触しており、スポンジとトナー担持体表面との接触圧力によって、トナー担持体上のトナーを精度よく回収することができる。また、二成分現像方式では、一般に、現像剤担持体の一部が現像槽内の現像剤に接触するように配置されており、そこを通る過程でトナーの供給および回収が行われる。   In the one-component development method, a supply roller that is composed of a sponge or the like and has a toner collecting function is in contact with the toner carrier, and the toner on the toner carrier is accurately adjusted by the contact pressure between the sponge and the toner carrier surface. It can be recovered well. In the two-component development system, generally, a part of the developer carrying member is disposed so as to come into contact with the developer in the developing tank, and toner is supplied and recovered in the process of passing therethrough.

これに対して、ハイブリッド現像方式の場合には、トナー担持体上のトナーを現像剤担持体上のキャリアの穂立ちで回収しなければならず、十分な回収性を安定して確保することが一般に難しい関係上、メモリ画像が発生し易いとされている。このハイブリッド現像方式においてトナー回収性を向上させる方法としては、トナー回収用に別部材を設けることも考えられるが、装置コストの上昇や装置の大型化を招くという問題がある。   On the other hand, in the case of the hybrid development method, the toner on the toner carrier must be collected by the rising of the carrier on the developer carrier, and sufficient recoverability can be secured stably. In general, it is considered difficult to generate a memory image due to a difficult relationship. As a method for improving the toner recoverability in this hybrid developing system, it may be possible to provide a separate member for toner recovery, but there is a problem that the apparatus cost increases and the apparatus becomes large.

かかる問題に関連して、例えば特許文献1には、ハイブリッド現像方式において2本のドナーロール(トナー担持体)を有すると共に、メモリ画像を検知する検知手段を備え、トナー劣化を配慮して、メモリ画像が検知された場合にのみ磁気ロール(現像剤担持体)の回転数を上昇させ、これにより画像メモリの解消を企図した現像装置が開示されている。尚、この現像装置では、2本のトナー担持体と現像剤担持体との間のトナー供給回収部では、トナー担持体の周面と現像剤担持体の周面の移動方向が互いに逆方向に設定され、2本のトナー担持体と光導電ベルト(像担持体)との間の現像部では、トナー担持体の周面とベルト表面の移動方向が同方向に設定されている。
特開2006−276853号公報
In relation to such a problem, for example, Patent Document 1 includes two donor rolls (toner carrier) in the hybrid development system, and includes a detection unit that detects a memory image, and takes into account toner deterioration. There has been disclosed a developing device in which the rotational speed of a magnetic roll (developer carrier) is increased only when an image is detected, thereby attempting to eliminate the image memory. In this developing device, in the toner supply and recovery unit between the two toner carriers and the developer carrier, the movement directions of the peripheral surface of the toner carrier and the peripheral surface of the developer carrier are opposite to each other. In the developing portion between the two toner carriers and the photoconductive belt (image carrier), the movement direction of the peripheral surface of the toner carrier and the belt surface is set in the same direction.
JP 2006-276853 A

しかしながら、前記従来のハイブリッド現像方式の現像装置では、メモリ画像が検知され現像剤担持体の回転数を上昇させている間は、やはりトナーの劣化が促進されることとなり、また、メモリ画像を検知する検知手段が必要であるので、装置が大掛かりなものとなる、という問題があった。   However, in the conventional hybrid development type developing device, while the memory image is detected and the rotation speed of the developer carrier is increased, the deterioration of the toner is also promoted, and the memory image is detected. Therefore, there is a problem that the apparatus becomes large.

また、従来、ハイブリッド現像方式の現像装置において、1つの部材でトナー担持体に対するトナーの供給および回収を行う構成を採用して高速プリント領域での現像を試みた場合、現像に必要なトナー供給量の確保に必要な供給電界をかけると回収に必要な回収電界を得ることができず、結果として画像メモリが現れる、また、装置に(具体的には、トナー担持体において)発熱が生じる、といった問題が生じる。   Conventionally, in a development device of a hybrid development system, when a configuration in which toner is supplied to and collected from a toner carrier with a single member is used and development is attempted in a high-speed print region, the toner supply amount required for development When the supply electric field necessary for securing the toner is applied, the recovery electric field necessary for the recovery cannot be obtained, and as a result, the image memory appears, and the apparatus generates heat (specifically, in the toner carrier). Problems arise.

尚、トナー回収性の向上を図る上では、トナー供給回収部における平均的な電位差をトナー回収に有利な方向に設定したり、或いはトナー担持体上のトナー担持量を少なくしてトナー付着力を低減することが一般に有効であるが、トナー付着力を過度に低減すると画像濃度の確保に支障を来すことになる。   In order to improve the toner recoverability, the average potential difference in the toner supply / recovery unit is set in a direction that is advantageous for toner recovery, or the toner carrying amount on the toner carrier is reduced to increase the toner adhesion. Although it is generally effective to reduce the toner density, if the toner adhesion force is excessively reduced, it will hinder the securing of the image density.

この発明は、かかる技術的課題に鑑みてなされたもので、ハイブリッド現像方式において、装置の発熱を招来することなく高速プリントに対応でき、また、画像濃度を確保した上で画像メモリの発生を防止できる現像装置および画像形成装置を提供することを、基本的な目的とする。   The present invention has been made in view of such technical problems, and in the hybrid development system, it can cope with high-speed printing without causing heat generation of the apparatus, and prevents image memory from being generated while ensuring image density. It is a basic object to provide a developing device and an image forming apparatus that can be used.

このため、本願の第1の発明に係る現像装置は、磁石を内包し周面にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体と静電潜像担持体とに対向して配置される複数のトナー担持体と、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の第1の電界を形成する第1の電界形成手段と、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体に転移した前記トナーを前記静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界形成手段と、を備えた現像装置であって、
前記第1の電界形成手段は、平均的には前記現像剤担持体から前記トナー担持体にトナーを転移させる方向の振動電界を形成し、
前記現像剤担持体上の現像剤の移動方向と前記トナー担持体上のトナーの移動方向は、その対向部において逆方向に設定されており、
少なくとも前記静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量をQ[g/m]、前記静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比を現像側周速比Rd、プロセス速度をPv[mm/sec]、当該トナー担持体の直径をD[mm]、トナー担持体の数をn[個]として、以下の条件
a)1≦Q≦4、b)Rd≦(100/Pv)・D、c)4/n≦Rd・Q
を満たす、ことを特徴としたものである。
For this reason, the developing device according to the first invention of the present application includes a developer carrying member that encloses a magnet and carries a developer containing toner and magnetic particles on a peripheral surface, the developer carrying member, and an electrostatic latent image. A plurality of toner carriers disposed opposite to the carrier, and a first toner in the direction of transferring toner from the developer carrier to the toner carrier between the developer carrier and the toner carrier. A first electric field forming means for forming an electric field; and a latent image portion on the electrostatic latent image carrier that transfers the toner transferred to the toner carrier between the toner carrier and the electrostatic latent image carrier. And a second electric field forming unit that visualizes the electrostatic latent image as a toner image by transferring to
The first electric field forming means, on the average, forms an oscillating electric field in a direction in which the toner is transferred from the developer carrier to the toner carrier,
The moving direction of the developer on the developer carrying member and the moving direction of the toner on the toner carrying member are set in opposite directions at the facing portion thereof.
At least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner transport amount on the toner carrier is Q [g / m 2 ], and the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is The ratio of the peripheral speed of the toner carrier to the development side peripheral speed ratio Rd, the process speed Pv [mm / sec], the diameter of the toner carrier D [mm], and the number of toner carriers n [number] The following conditions: a) 1 ≦ Q ≦ 4, b) Rd ≦ (100 / Pv) · D, c) 4 / n ≦ Rd · Q
It is characterized by satisfying.

また、本願の第2の発明に係る現像装置は、磁石を内包し周面にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体と静電潜像担持体とに対向して配置される複数のトナー担持体と、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の第1の電界を形成する第1の電界形成手段と、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体に転移した前記トナーを前記静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界形成手段と、を備えた現像装置であって、
少なくとも前記静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量をQ[g/m]、前記静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比を現像側周速比Rd、プロセス速度をPv[mm/sec]、当該トナー担持体の直径をD[mm]、トナー担持体の数をn[個]、前記第1の電界形成手段が形成する振動電界におけるトナー供給回収部の平均的な電位差ΔVavgを{(トナー供給側電位差×供給側デューティ比)−(トナー回収側電位差×回収側デューティ比)}/100として、以下の条件
a)1≦Q≦4.5、b)Rd≦(100/Pv)・D、c)4/n≦Rd・Q、d)ΔVavg≦200
を満たす、ことを特徴としたものである。
In addition, a developing device according to a second invention of the present application includes a developer carrying body that encloses a magnet and carries a developer containing toner and magnetic particles on a peripheral surface, the developer carrying body, and an electrostatic latent image carrying body. And a first electric field in a direction in which the toner is transferred from the developer carrier to the toner carrier between the developer carrier and the toner carrier. Between the toner carrier and the electrostatic latent image carrier, the toner transferred to the toner carrier to the latent image portion on the electrostatic latent image carrier. A developing device comprising: a second electric field forming unit that transfers the electrostatic latent image to a visible image as a toner image;
At least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner transport amount on the toner carrier is Q [g / m 2 ], and the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is The ratio of the peripheral speed of the toner carrier to the development side peripheral speed ratio Rd, the process speed Pv [mm / sec], the diameter of the toner carrier D [mm], and the number of toner carriers n [number] , The average potential difference ΔV avg of the toner supply / recovery unit in the oscillating electric field formed by the first electric field forming means {(toner supply side potential difference × supply side duty ratio) − (toner recovery side potential difference × collection side duty ratio) } / 100 and the following conditions: a) 1 ≦ Q ≦ 4.5, b) Rd ≦ (100 / Pv) · D, c) 4 / n ≦ Rd · Q, d) ΔV avg ≦ 200
It is characterized by satisfying.

更に、本願の第3の発明に係る現像装置は、磁石を内包し周面にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体と静電潜像担持体とに対向して配置される複数のトナー担持体と、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の第1の電界を形成する第1の電界形成手段と、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体に転移した前記トナーを前記静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界形成手段と、を備えた現像装置であって、
少なくとも前記静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量をQ[g/m]、前記静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比を現像側周速比Rd、当該トナー担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比を供給側周速比Rs、プロセス速度をPv[mm/sec]、当該トナー担持体の直径をD[mm]、トナー担持体の数をn[個]として、以下の条件
a)1≦Q≦4.5、b)Rd≦(100/Pv)・D、c)4/n≦Rd・Q、d)Rs≧1
を満たす、ことを特徴としたものである。
Furthermore, a developing device according to a third invention of the present application includes a developer carrying member that encloses a magnet and carries a developer containing toner and magnetic particles on a peripheral surface thereof, and the developer carrying member and an electrostatic latent image carrying member. And a first electric field in a direction in which the toner is transferred from the developer carrier to the toner carrier between the developer carrier and the toner carrier. Between the toner carrier and the electrostatic latent image carrier, the toner transferred to the toner carrier to the latent image portion on the electrostatic latent image carrier. A developing device comprising: a second electric field forming unit that transfers the electrostatic latent image to a visible image as a toner image;
At least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner transport amount on the toner carrier is Q [g / m 2 ], and the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is The ratio of the peripheral speed of the toner carrier to the developing side peripheral speed ratio Rd, the ratio of the peripheral speed of the developer carrier to the peripheral speed of the toner carrier is the supply side peripheral speed ratio Rs, and the process speed is Pv [mm]. / Sec], where the diameter of the toner carrier is D [mm], and the number of toner carriers is n [pieces], a) 1 ≦ Q ≦ 4.5, b) Rd ≦ (100 / Pv) D, c) 4 / n ≦ Rd · Q, d) Rs ≧ 1
It is characterized by satisfying.

また更に、本願の第4の発明に係る現像装置は、磁石を内包し周面にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体と静電潜像担持体とに対向して配置される複数のトナー担持体と、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の第1の電界を形成する第1の電界形成手段と、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体に転移した前記トナーを前記静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界形成手段と、を備えた現像装置であって、
少なくとも前記静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量をQ[g/m]、前記静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比を現像側周速比Rd、プロセス速度をPv[mm/sec]、当該トナー担持体の直径をD[mm]、トナー担持体の数をn[個]、トナーの飽和帯電量をEとして、以下の条件
a)1≦Q≦4.5、b)Rd≦(100/Pv)・D、c)4/n≦Rd・Q、d)E≦40
を満たす、ことを特徴としたものである。
Furthermore, a developing device according to a fourth invention of the present application includes a developer carrying member that encloses a magnet and carries a developer containing toner and magnetic particles on a peripheral surface, the developer carrying member, and an electrostatic latent image. A plurality of toner carriers disposed opposite to the carrier, and a first toner in the direction of transferring toner from the developer carrier to the toner carrier between the developer carrier and the toner carrier. A first electric field forming means for forming an electric field; and a latent image portion on the electrostatic latent image carrier that transfers the toner transferred to the toner carrier between the toner carrier and the electrostatic latent image carrier. And a second electric field forming unit that visualizes the electrostatic latent image as a toner image by transferring to
At least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner transport amount on the toner carrier is Q [g / m 2 ], and the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is The ratio of the peripheral speed of the toner carrier to the development side peripheral speed ratio Rd, the process speed Pv [mm / sec], the diameter of the toner carrier D [mm], and the number of toner carriers n [number] The following conditions are used: a) 1 ≦ Q ≦ 4.5, b) Rd ≦ (100 / Pv) · D, c) 4 / n ≦ Rd · Q, d) E ≦ 40
It is characterized by satisfying.

以上の場合において、粒径が8[μm]以下の小径トナーを用いることが好ましい。   In the above case, it is preferable to use a small diameter toner having a particle diameter of 8 [μm] or less.

本願の第1の発明によれば、トナー担持体を複数設けたことにより、高速プリントが求められる場合でも、像担持体への高速でのトナー供給に必要とされる各トナー担持体の回転速度を低減でき、トナー担持体の発熱を(従って、装置の発熱を)抑制できる。すなわち、装置の発熱を招来することなく高速プリントに対応することができる。特に、現像剤担持体上の現像剤の移動方向と前記トナー担持体上のトナーの移動方向とを、その対向部において逆方向に設定したことによって、より高い摺擦・撹乱効果が得られ、トナーの回収性を高めることができる。しかも、少なくとも静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量(Q),静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比(現像側周速比Rd),プロセス速度(Pv),当該トナー担持体の直径(D)及びトナー担持体の数(n)を好適に設定したことにより、画像濃度を確保した上で画像メモリの発生を有効に防止することができる。   According to the first invention of the present application, by providing a plurality of toner carriers, the rotational speed of each toner carrier required for supplying toner to the image carrier at high speed even when high-speed printing is required. And the heat generation of the toner carrier (and hence the heat generation of the apparatus) can be suppressed. That is, it is possible to cope with high-speed printing without causing heat generation of the apparatus. In particular, by setting the moving direction of the developer on the developer carrying member and the moving direction of the toner on the toner carrying member in the opposite directions at the opposite portions, a higher rubbing / disturbing effect can be obtained, The toner recoverability can be improved. Moreover, at least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner carrier (Q) on the toner carrier and the toner carrier relative to the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier. The image density is ensured by suitably setting the peripheral speed ratio (development side peripheral speed ratio Rd), the process speed (Pv), the diameter (D) of the toner carrier and the number (n) of the toner carriers. In addition, the generation of the image memory can be effectively prevented.

また、本願の第2の発明によれば、トナー担持体を複数設けたことにより、高速プリントが求められる場合でも、像担持体への高速でのトナー供給に必要とされる各トナー担持体の回転速度を低減でき、トナー担持体の発熱を(従って、装置の発熱を)抑制できる。すなわち、装置の発熱を招来することなく高速プリントに対応することができる。特に、現像剤担持体上の現像剤の移動方向と前記トナー担持体上のトナーの移動方向とを、その対向部において逆方向に設定したことによって、より高い摺擦・撹乱効果が得られ、トナーの回収性を高めることができる。しかも、少なくとも静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量(Q),静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比(現像側周速比Rd),プロセス速度(Pv),当該トナー担持体の直径(D)及びトナー担持体の数(n)並びに第1の電界形成手段が形成する第1の電界(平均的には現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の振動電界)におけるトナー供給回収部の平均的な電位差(ΔVavg)を好適に設定したことにより、画像濃度を確保した上で画像メモリの発生を有効に防止することができる。 According to the second invention of the present application, since a plurality of toner carriers are provided, each toner carrier required for supplying toner to the image carrier at high speed can be obtained even when high-speed printing is required. The rotation speed can be reduced, and the heat generation of the toner carrier (and hence the heat generation of the apparatus) can be suppressed. That is, it is possible to cope with high-speed printing without causing heat generation of the apparatus. In particular, by setting the moving direction of the developer on the developer carrying member and the moving direction of the toner on the toner carrying member in the opposite directions at the opposite portions, a higher rubbing / disturbing effect can be obtained, The toner recoverability can be improved. Moreover, at least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner carrier (Q) on the toner carrier and the toner carrier relative to the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier. Peripheral speed ratio (development side peripheral speed ratio Rd), process speed (Pv), the diameter (D) of the toner carrier, the number of toner carriers (n), and the first electric field forming means formed by the first electric field forming means. By appropriately setting the average potential difference (ΔV avg ) of the toner supply / recovery unit in the electric field (average, the oscillating electric field in the direction in which the toner is transferred from the developer carrier to the toner carrier), the image density can be reduced. The generation of the image memory can be effectively prevented after being secured.

更に、本願の第3の発明によれば、トナー担持体を複数設けたことにより、高速プリントが求められる場合でも、像担持体への高速でのトナー供給に必要とされる各トナー担持体の回転速度を低減でき、トナー担持体の発熱を(従って、装置の発熱を)抑制できる。すなわち、装置の発熱を招来することなく高速プリントに対応することができる。特に、現像剤担持体上の現像剤の移動方向と前記トナー担持体上のトナーの移動方向とを、その対向部において逆方向に設定したことによって、より高い摺擦・撹乱効果が得られ、トナーの回収性を高めることができる。しかも、少なくとも静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量(Q),静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比(現像側周速比Rd),プロセス速度(Pv),当該トナー担持体の直径(D),トナー担持体の数(n)及び供給側周速比(Rs)を好適に設定したことにより、画像濃度を確保した上で画像メモリの発生を有効に防止することができる。   Further, according to the third invention of the present application, by providing a plurality of toner carriers, each toner carrier required for supplying toner to the image carrier at high speed can be obtained even when high-speed printing is required. The rotation speed can be reduced, and the heat generation of the toner carrier (and hence the heat generation of the apparatus) can be suppressed. That is, it is possible to cope with high-speed printing without causing heat generation of the apparatus. In particular, by setting the moving direction of the developer on the developer carrying member and the moving direction of the toner on the toner carrying member in the opposite directions at the opposite portions, a higher rubbing / disturbing effect can be obtained, The toner recoverability can be improved. Moreover, at least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner carrier (Q) on the toner carrier and the toner carrier relative to the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier. The peripheral speed ratio (development side peripheral speed ratio Rd), the process speed (Pv), the diameter (D) of the toner carrier, the number of toner carriers (n), and the supply side peripheral speed ratio (Rs) are preferably used. By setting, it is possible to effectively prevent the generation of the image memory while ensuring the image density.

また更に、本願の第4の発明によれば、トナー担持体を複数設けたことにより、高速プリントが求められる場合でも、像担持体への高速でのトナー供給に必要とされる各トナー担持体の回転速度を低減でき、トナー担持体の発熱を(従って、装置の発熱を)抑制できる。すなわち、装置の発熱を招来することなく高速プリントに対応することができる。特に、現像剤担持体上の現像剤の移動方向と前記トナー担持体上のトナーの移動方向とを、その対向部において逆方向に設定したことによって、より高い摺擦・撹乱効果が得られ、トナーの回収性を高めることができる。しかも、少なくとも静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量(Q),静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比(現像側周速比Rd),プロセス速度(Pv),当該トナー担持体の直径(D),トナー担持体の数(n)及びトナーの飽和帯電量(E)を好適に設定したことにより、画像濃度を確保した上で画像メモリの発生を有効に防止することができる。   Further, according to the fourth invention of the present application, since a plurality of toner carriers are provided, each toner carrier required for supplying toner to the image carrier at high speed even when high-speed printing is required. The rotation speed of the toner can be reduced, and the heat generation of the toner carrier (and hence the heat generation of the apparatus) can be suppressed. That is, it is possible to cope with high-speed printing without causing heat generation of the apparatus. In particular, by setting the moving direction of the developer on the developer carrying member and the moving direction of the toner on the toner carrying member in the opposite directions at the opposite portions, a higher rubbing / disturbing effect can be obtained, The toner recoverability can be improved. Moreover, at least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner carrier (Q) on the toner carrier and the toner carrier relative to the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier. The peripheral speed ratio (development side peripheral speed ratio Rd), the process speed (Pv), the diameter (D) of the toner carrier, the number of toner carriers (n), and the saturated charge amount (E) of the toner are preferably By setting, it is possible to effectively prevent the generation of the image memory while ensuring the image density.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語(例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」)を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置及び現像装置では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, terms indicating a specific direction (for example, “up”, “down”, “left”, “right”, and other terms including them, “clockwise direction”, “counterclockwise” ”) Is used to facilitate understanding of the invention with reference to the drawings, and the present invention should not be construed as being limited by the meaning of these terms. Further, in the image forming apparatus and the developing apparatus described below, the same reference numerals are used for the same or similar components.

[画像形成装置]
図1は、本発明の実施形態に係る電子写真式画像形成装置の画像形成に関連する部分を示している。
本実施形態に係る画像形成装置M1は、電子写真方式により像担持体(感光体)1上に形成されたトナー像を用紙等の転写媒体Pに転写して画像形成を行うもので、複写機,プリンタ,ファクシミリ、或いはそれらの機能を複合的に備えた複合機の何れであってもよい。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 shows a portion related to image formation of an electrophotographic image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
The image forming apparatus M1 according to the present embodiment performs image formation by transferring a toner image formed on an image carrier (photoconductor) 1 to a transfer medium P such as paper by an electrophotographic method. , A printer, a facsimile machine, or a multi-function machine having these functions in combination.

この画像形成装置M1は、静電潜像を担持するための像担持体1(所謂、感光体)を有しており、該像担持体1は、図示しないモータに連結され、該モータの駆動に基づいて矢印方向に回転するようになっている。像担持体1の周辺には、当該像担持体1を帯電するための帯電手段6,像担持体1上に露光して静電潜像を形成するための露光手段7,前記静電潜像を現像する現像装置2,像担持体1上に現像されたトナー像を転写するための転写手段8、及び像担持体1上の残留トナー除去用の清掃手段9が、像担持体1の回転方向に沿って順に配置されている。
電子写真装置に用いられる像担持体1,帯電手段6,露光手段7,転写手段8,清掃手段9等には、周知の電子写真方式の技術を任意に使用することができる。例えば、帯電手段6として図1では帯電ローラが示されているが、像担持体1と非接触の帯電装置であってもよい。
The image forming apparatus M1 has an image carrier 1 (so-called photoconductor) for carrying an electrostatic latent image. The image carrier 1 is connected to a motor (not shown) and is driven by the motor. Rotate in the direction of the arrow based on Around the image carrier 1, there are charging means 6 for charging the image carrier 1, exposure means 7 for exposing the image carrier 1 to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image. A developing device 2 for developing the toner, a transfer means 8 for transferring the developed toner image on the image carrier 1, and a cleaning means 9 for removing residual toner on the image carrier 1. They are arranged in order along the direction.
For the image carrier 1, the charging means 6, the exposure means 7, the transfer means 8, the cleaning means 9 and the like used in the electrophotographic apparatus, a well-known electrophotographic technique can be arbitrarily used. For example, although a charging roller is shown in FIG. 1 as the charging unit 6, a charging device that is not in contact with the image carrier 1 may be used.

前記現像装置2は、現像剤25を収容する現像槽28と、該現像槽28から供給された現像剤25を表面に担持して搬送する現像剤搬送ローラ23とを備えると共に、該現像剤搬送ローラ23の現像剤25からトナーを分離し得る現像ローラとして、第1及び第2の2本の現像ローラ21A及び21Bを備えている。
これら第1,第2の現像ローラ21A,21Bは共に、前記像担持体1及び現像剤搬送ローラ23の両方に対向するように、図1における上下方向に配設され、前記像担持体1の周面の移動方向(矢印Y4方向)に関して、上流側に第1現像ローラ21Aが、下流側に第2現像ローラ21Bが、それぞれ位置設定されている。
The developing device 2 includes a developer tank 28 that stores the developer 25 and a developer transport roller 23 that transports the developer 25 supplied from the developer tank 28 while supporting the developer 25 on the surface. As developing rollers capable of separating the toner from the developer 25 of the roller 23, first and second developing rollers 21A and 21B are provided.
These first and second developing rollers 21A and 21B are both arranged in the vertical direction in FIG. 1 so as to face both the image carrier 1 and the developer transport roller 23. With respect to the circumferential movement direction (arrow Y4 direction), the first developing roller 21A is positioned upstream and the second developing roller 21B is positioned downstream.

現像槽28内の現像剤25は、混合攪拌手段26の回転により混合攪拌され、摩擦帯電した後、現像剤搬送ローラ23の表面のスリーブローラ23sへと供給される。この現像剤25は、現像剤搬送ローラ23内部の磁石ローラ23mの磁力によってスリーブローラ23sの表面側に保持され、該スリーブローラ23sと共に回転移動する。そして、現像剤搬送ローラ23に対向して設けられた規制部材24で通過量を規制された後、第1,第2の現像ローラ21A,21Bとの対向部に送られる。   The developer 25 in the developing tank 28 is mixed and stirred by the rotation of the mixing and stirring means 26 and is frictionally charged, and then supplied to the sleeve roller 23 s on the surface of the developer transport roller 23. The developer 25 is held on the surface side of the sleeve roller 23s by the magnetic force of the magnet roller 23m inside the developer transport roller 23, and rotates together with the sleeve roller 23s. Then, after the passage amount is regulated by a regulating member 24 provided opposite to the developer conveying roller 23, it is sent to a portion facing the first and second developing rollers 21A and 21B.

現像剤搬送ローラ23と現像ローラ21A,21Bとの対向部には、第1の電界形成手段4により、現像剤中のトナーを電気的に現像ローラ21A,21Bの表面に分離・担持させる電界が形成されている。現像ローラ21A,21B上にそれぞれ担持されたトナー層22a,22bは、現像ローラ21A,21Bによって像担持体1との対向位置に搬送され、第2の電界形成手段5によって形成される現像電界の下で、像担持体1上の静電潜像を現像する。現像方式は反転現像方式であってもよいし、或いは正規現像方式であってもよい。   An electric field that causes the toner in the developer to be electrically separated and carried on the surfaces of the developing rollers 21A and 21B by the first electric field forming unit 4 at the opposing portion between the developer conveying roller 23 and the developing rollers 21A and 21B. Is formed. The toner layers 22a and 22b respectively carried on the developing rollers 21A and 21B are conveyed to a position facing the image carrier 1 by the developing rollers 21A and 21B, and the developing electric field formed by the second electric field forming unit 5 is transferred. Below, the electrostatic latent image on the image carrier 1 is developed. The development method may be a reversal development method or a regular development method.

現像後、現像ローラ21A,21B上に残存するトナーは、現像剤搬送ローラ23との対向部において、現像剤搬送ローラ23上に形成された磁気ブラシによって摺擦・撹乱され、現像剤中に回収される。   After development, the toner remaining on the developing rollers 21A and 21B is rubbed and disturbed by a magnetic brush formed on the developer conveying roller 23 at a portion facing the developer conveying roller 23, and collected in the developer. Is done.

第1,第2の現像ローラ21A,21Bの周面の移動方向(矢印Y2,Y3方向)は、前記現像剤搬送ローラ23の(つまり、スリーブローラ23sの)周面の移動方向(矢印Y1方向)は、各々の対向部において逆方向となるように設定されている。つまり、現像剤搬送ローラ23上の(つまり、スリーブローラ23s上の)現像剤の移動方向と、第1,第2の現像ローラ21A,21B上のトナーの移動方向とは、その対向部において逆方向となるように設定されている。このように設定したことによって、より高い摺擦・撹乱効果が得られ、トナーの回収性を高めることができる。
残存トナーを回収した現像剤搬送ローラ23上の現像剤は、現像槽28との対向位置にて現像剤搬送ローラ23から剥離されて現像槽28に回収され、現像槽28内で混合攪拌される。
The movement direction (arrow Y2, Y3 direction) of the peripheral surfaces of the first and second developing rollers 21A, 21B is the movement direction (arrow Y1 direction) of the peripheral surface of the developer transport roller 23 (that is, the sleeve roller 23s). ) Is set to be in the opposite direction at each facing portion. That is, the moving direction of the developer on the developer conveying roller 23 (that is, on the sleeve roller 23s) and the moving direction of the toner on the first and second developing rollers 21A and 21B are opposite to each other at the opposite portion. The direction is set. By setting in this way, a higher rubbing / disturbing effect can be obtained, and toner recoverability can be improved.
The developer on the developer transport roller 23 that collects the remaining toner is peeled off from the developer transport roller 23 at a position facing the developer tank 28, collected in the developer tank 28, and mixed and stirred in the developer tank 28. .

次に、現像装置2内の各構成要素について、より詳しく説明する。
現像剤搬送ローラ23は、前述のように、固定配置された磁石ローラ23mと、これを内包する回転自在なスリーブローラ23sとから構成されている。磁石ローラ23mは、スリーブローラ23sの回転方向に沿って、N1,S2,N2,S3,N3,N4,S1の7つの磁極を有している。
Next, each component in the developing device 2 will be described in more detail.
As described above, the developer transport roller 23 includes the magnet roller 23m that is fixedly arranged, and a rotatable sleeve roller 23s that includes the magnet roller 23m. The magnet roller 23m has seven magnetic poles N1, S2, N2, S3, N3, N4, and S1 along the rotation direction of the sleeve roller 23s.

これらの磁極のうち、主磁極N1,N2は、それぞれ第1,第2の各現像ローラ21A,21Bと対向する位置に配置されており、また、スリーブローラ23s上の現像剤を剥離するための反発磁界を発生させる同極の磁極N3,N4は、現像槽28内部に対向した位置に配置されている。   Of these magnetic poles, the main magnetic poles N1 and N2 are disposed at positions facing the first and second developing rollers 21A and 21B, respectively, and are used to peel off the developer on the sleeve roller 23s. The magnetic poles N3 and N4 having the same polarity for generating a repulsive magnetic field are arranged at positions facing the inside of the developing tank 28.

第1,第2の現像ローラ21A,21Bの回転方向(矢印Y2,Y3方向)は、前述のように、現像剤搬送ローラ23のスリーブローラ23sの回転方向(矢印Y1方向)と同じ、つまり両者の対向部において互いに逆方向、になるように設定されている。この回転方向(矢印Y2,Y3方向)は、像担持体1の回転方向(矢印Y4方向)とは互いに逆方向、つまり両者の対向部において互いに同方向である。   As described above, the rotation directions of the first and second developing rollers 21A and 21B (in the directions of arrows Y2 and Y3) are the same as the rotation direction of the sleeve roller 23s of the developer transport roller 23 (in the direction of arrow Y1). Are set so as to be in opposite directions. The rotation direction (arrow Y2, Y3 direction) is opposite to the rotation direction of the image carrier 1 (arrow Y4 direction), that is, the same direction at the opposing portion.

現像槽28は、ケーシング29よって形成されており、通常は、現像剤25を混合撹件しつつ現像剤搬送ローラ23へ送るための、攪拌搬送手段26を収納している。攪拌搬送手段26の近傍には、好ましくは、現像剤25中のトナー比率(重量比)検出するための透磁率センサ(図示せず)が配置されている。   The developing tank 28 is formed by a casing 29, and normally contains a stirring and conveying means 26 for feeding the developer 25 to the developer conveying roller 23 while mixing and stirring. A magnetic permeability sensor (not shown) for detecting a toner ratio (weight ratio) in the developer 25 is preferably disposed in the vicinity of the stirring and conveying means 26.

現像装置2は、通常、像担持体1の潜像に現像された分のトナーを現像槽28内に補給する為の補給部、及び現像剤搬送ローラ23上の現像剤量を規制するための現像剤薄層化用の規制部材24を有している。補給部は、補給トナーを収納したトナーボトル3と、現像槽28内へのトナー補給量を制御するためのトナー補給ローラ27とを備えている。   The developing device 2 normally regulates the amount of developer on the developer transport roller 23 and a replenishment unit for replenishing the developer tank 28 with toner that has been developed into the latent image on the image carrier 1. It has a regulating member 24 for thinning the developer. The replenishing unit includes a toner bottle 3 that stores replenished toner, and a toner replenishing roller 27 for controlling the amount of toner replenished into the developing tank 28.

現像ローラ21A,21Bに用いる材料としては、例えば、表面処理を施したアルミ(アルミニウム)ローラが挙げられる。その他、アルミニウム等の導電性基体上に、例えば、ポリエステル樹脂,ポリカーボネート樹脂,アクリル樹脂,ポリエチレン樹脂,ポリプロピレン樹脂,ウレタン樹脂,ポリアミド樹脂,ポリイミド樹脂,ポリスルホン樹脂,ポリエーテルケトン樹脂,塩化ビニル樹脂,酢酸ビニル樹脂,シリコーン樹脂,フッ素樹脂等の樹脂コートや、シリコーンゴム,ウレタンゴム,ニトリルゴム,天然ゴム,イソプレンゴム等のゴムコーティングを施したものを用いても良い。   Examples of the material used for the developing rollers 21A and 21B include an aluminum (aluminum) roller that has been subjected to a surface treatment. In addition, on a conductive substrate such as aluminum, for example, polyester resin, polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene resin, polypropylene resin, urethane resin, polyamide resin, polyimide resin, polysulfone resin, polyether ketone resin, vinyl chloride resin, acetic acid A resin coating such as a vinyl resin, a silicone resin, or a fluorine resin, or a rubber coating such as a silicone rubber, urethane rubber, nitrile rubber, natural rubber, or isoprene rubber may be used.

コーティング材料としては、これらに限定されるものではない。更に、上記コーティングのバルク若しくは表面に導電剤が添加されていても良い。導電剤としては、電子導電剤またはイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤としては、ケッチェンブラック,アセチレンブラック,ファーネスブラック等のカーボンブラックや、金属粉,金属酸化物の微粒子等が挙げられるが、これらに制約されるものではない。イオン導電剤としては、四級アンモニウム塩等のカチオン性化合物や、両性化合物、その他イオン性高分子材料が挙げられるが、これらに拘るものではない。更に、アルミニウム等の金属材料からなる導電性ローラであっても構わない。   The coating material is not limited to these. Furthermore, a conductive agent may be added to the bulk or surface of the coating. Examples of the conductive agent include an electronic conductive agent or an ionic conductive agent. Examples of the electronic conductive agent include carbon black such as ketjen black, acetylene black, and furnace black, metal powder, metal oxide fine particles, and the like, but are not limited thereto. Examples of the ionic conductive agent include, but are not limited to, cationic compounds such as quaternary ammonium salts, amphoteric compounds, and other ionic polymer materials. Furthermore, a conductive roller made of a metal material such as aluminum may be used.

[印加するバイアスについて]
以下に、本発明で使用可能なバイアス印加の条件について説明する。
第1の電界形成手段4と第2の電界形成手段5によって、トナー供給部電界が振動電界で、現像部電界が直流電界の場合と振動電界の場合の2通りの条件を設定できる。図2A及び2B、図3並びに図4に、トナーが負極性で反転現像を行う場合のバイアス電源の接続例を示す。
[Bias to be applied]
Below, the conditions of bias application that can be used in the present invention will be described.
By the first electric field forming means 4 and the second electric field forming means 5, two conditions can be set when the toner supply portion electric field is an oscillating electric field, and when the developing portion electric field is a direct current electric field and when it is an oscillating electric field. 2A and 2B, FIG. 3 and FIG. 4 show connection examples of the bias power source when the toner is negative and performs reversal development.

図2Aに示す接続例では、現像剤搬送ローラ23に接続された第1の電源S1と、現像ローラ21(第1,第2の現像ローラ21A,21B)に接続された第2の電源S2が設けられ、この第2の電源S2は、現像ローラ21(21A,21B)とグランドGとの間に接続された直流電源を有し、トナーの帯電極性と同一極性の第2の直流電圧を現像ローラ21(21A,21B)に印加する。第1の電源S1は、現像剤搬送ローラ23とグランドGとの間に直流電源と交流電源を有する。直流電源は、トナーの帯電極性と同一極性で且つ第2の直流電圧よりも高圧の第1の直流電圧を現像剤搬送ローラ23に印加する。交流電源は、現像剤搬送ローラ23とグランドGとの間に図2Bに示すような交流電圧を印加する。その結果、トナー供給領域では、現像ローラ21(21A,21B)と現像剤搬送ローラ23との間に形成された脈流電界の作用を受けて、負極性に帯電しているトナーが現像剤搬送ローラ23から現像ローラ21(21A,21B)に電気的に吸引される。このとき、正極性に帯電しているキャリアは、現像剤搬送ローラ23の内部の固定磁石の磁力によって現像剤搬送ローラ23に保持され、現像ローラ21(21A,21B)に供給されることはない。また、現像領域では、現像剤搬送ローラ23に保持されている負極性トナーは、現像剤搬送ローラ23と像担持体1の静電潜像画像部との電位差に基づき、静電潜像画像部に付着する。   In the connection example shown in FIG. 2A, a first power source S1 connected to the developer conveying roller 23 and a second power source S2 connected to the developing roller 21 (first and second developing rollers 21A and 21B) are provided. The second power source S2 is provided with a DC power source connected between the developing roller 21 (21A, 21B) and the ground G, and develops a second DC voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner. The roller 21 (21A, 21B) is applied. The first power source S1 includes a DC power source and an AC power source between the developer transport roller 23 and the ground G. The DC power supply applies a first DC voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner and higher than the second DC voltage to the developer transport roller 23. The AC power source applies an AC voltage as shown in FIG. 2B between the developer transport roller 23 and the ground G. As a result, in the toner supply area, the negatively charged toner is conveyed to the developer by the action of the pulsating electric field formed between the developing roller 21 (21A, 21B) and the developer conveying roller 23. The roller 23 is electrically attracted to the developing roller 21 (21A, 21B). At this time, the positively charged carrier is held by the developer conveying roller 23 by the magnetic force of the fixed magnet inside the developer conveying roller 23 and is not supplied to the developing roller 21 (21A, 21B). . In the developing region, the negative toner held on the developer transport roller 23 is based on the potential difference between the developer transport roller 23 and the electrostatic latent image portion of the image carrier 1. Adhere to.

図3に示す接続例では、現像ローラ21(第1,第2の現像ローラ21A,21B)に接続された第2の電源S4も、現像ローラ21(21A,21B)とグランドGとの間に接続された直流電源と交流電源とを有する。現像剤搬送ローラ23に接続された第1の電源S3の交流電源の電圧と第2の電源S4の交流電源の電圧とは、同一であってもよいし、違ってもよい。
図4に示す接続例では、現像剤搬送ローラ23に接続された第1の電源S5は、現像剤搬送ローラ23とグランドGとの間に、直流電源のみを有し、交流電源は備えていない。現像ローラ21(第1,第2の現像ローラ21A,21B)に接続された第2の電源S6は、現像ローラ21(21A,21B)とグランドGとの間に接続された直流電源と交流電源とを有する。
In the connection example shown in FIG. 3, the second power source S4 connected to the developing roller 21 (first and second developing rollers 21A and 21B) is also connected between the developing roller 21 (21A and 21B) and the ground G. A DC power supply and an AC power supply are connected. The voltage of the AC power source of the first power source S3 connected to the developer transport roller 23 and the voltage of the AC power source of the second power source S4 may be the same or different.
In the connection example shown in FIG. 4, the first power source S5 connected to the developer transport roller 23 has only a DC power source between the developer transport roller 23 and the ground G, and does not have an AC power source. . The second power source S6 connected to the developing roller 21 (first and second developing rollers 21A and 21B) is a DC power source and an AC power source connected between the developing roller 21 (21A and 21B) and the ground G. And have.

何れの場合においても、現像剤搬送ローラ23から現像ローラ21(21A,21B)へトナーを供給でき、現像ローラ21(21A,21B)から像担持体1上の静電潜像部にトナーを現像できる電位関係にあることが必要である。なお、現像部については現像ローラ21(21A,21B)と像担持体1とがトナーを介して接触する接触現像であってもよいし、現像ローラ21と像担持体1の間の空間をトナーが飛翔する非接触現像であってもよい。   In any case, toner can be supplied from the developer conveying roller 23 to the developing roller 21 (21A, 21B), and the toner is developed from the developing roller 21 (21A, 21B) to the electrostatic latent image portion on the image carrier 1. It must be in a potential relationship that can be achieved. The developing unit may be contact development in which the developing roller 21 (21A, 21B) and the image carrier 1 are in contact with each other via toner, or the space between the developing roller 21 and the image carrier 1 is the toner. It may be non-contact development in which the flying occurs.

[使用できる現像剤について]
以下に、本発明で使用可能な現像剤について説明する。
本実施形態において、現像剤は、トナー、トナーを帯電するためのキャリアからなるものである。
トナーとしては特に限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができ、バインダー樹脂中に着色剤や必要に応じて荷電制御材や離型材等を含有させ、外添材を処理したものを使用できる。トナー粒径としてはこれに限定されるものではないが、3〜15μm程度が望ましい。このようなトナーを製造するにあたっては、一般に使用されている公知の方法で製造することができ、例えば、粉砕法,乳化重合法,懸濁重合法等を用いて製造することができる。
[About usable developers]
The developer that can be used in the present invention will be described below.
In the present embodiment, the developer is composed of toner and a carrier for charging the toner.
The toner is not particularly limited, and commonly used known toners can be used. The binder resin contains a colorant and, if necessary, a charge control material or a release material, and the external additive is processed. Can be used. The toner particle size is not limited to this, but is preferably about 3 to 15 μm. In manufacturing such a toner, it can be manufactured by a publicly known method, for example, a pulverization method, an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, or the like.

トナーに使用するバインダー樹脂としては、これに限定されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)やポリエステル樹脂,エポキシ系樹脂,塩化ビニル樹脂,フェノール樹脂,ポリエチレン樹脂,ポリプロピレン樹脂,ポリウレタン樹脂,シリコーン樹脂などが挙げられる。これらの樹脂単体または複合体により、軟化温度が80〜160℃の範囲のものを、また、ガラス転移点が50〜75℃の範囲のものを用いることが好ましい。   The binder resin used in the toner is not limited to this. For example, styrene resin (monopolymer or copolymer containing styrene or a styrene substitution product), polyester resin, epoxy resin, vinyl chloride Resins, phenol resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polyurethane resins, silicone resins and the like can be mentioned. It is preferable to use those having a softening temperature in the range of 80 to 160 ° C. and those having a glass transition point in the range of 50 to 75 ° C., depending on the single resin or composite.

着色剤としては、一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、カーボンブラック,アニリンブラック,活性炭,マグネタイト,ベンジンイエロー,パーマネントイエロー,ナフトールイエロー,フタロシアニンブルー,ファーストスカイブルー,ウルトラマリンブルー,ローズベンガル,レーキーレッド等を用いることができ、一般に上記のバインダー樹脂100重量部に対して2〜20重量部の割合で用いることが好ましい。   As the colorant, known ones that are generally used can be used. For example, carbon black, aniline black, activated carbon, magnetite, benzine yellow, permanent yellow, naphthol yellow, phthalocyanine blue, first sky blue, ultramarine blue , Rose bengal, lake red, etc., and generally 2 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin is preferred.

上記の荷電制御材としても、公知のものを用いることができ、正帯電性トナー用の荷電制御材としては、例えばニグロシン系染料,4級アンモニウム塩系化合物,トリフェニルメタン系化合物,イミダゾール系化合物,ポリアミン樹脂などがある。負帯電性トナー用荷電制御材としては、Cr,Co,Al,Fe等の金属含有アゾ系染料,サリチル酸金属化合物,アルキルサリチル酸金属化合物,カーリックスアレン化合物などがある。荷電制御材は、一般に、上記のバインダー樹脂100重量部に対して0.1〜10重量都の割合で用いることが好ましい。   As the charge control material, known materials can be used. Examples of the charge control material for positively chargeable toner include nigrosine dyes, quaternary ammonium salt compounds, triphenylmethane compounds, imidazole compounds. And polyamine resins. Examples of charge control materials for negatively chargeable toners include metal-containing azo dyes such as Cr, Co, Al, and Fe, salicylic acid metal compounds, alkyl salicylic acid metal compounds, and curlyx allene compounds. In general, the charge control material is preferably used at a rate of 0.1 to 10 weight capital with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

また、上記の離型材としても、一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、ポリエチレン,ポリプロピレン,カルナバワックス,サゾールワックス等を単独あるいは2種類以上組合せて使用することができ、一般に、上記のバインダー樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部の割合で用いることが好ましい。   Further, as the above-mentioned mold release material, publicly known ones can be used, for example, polyethylene, polypropylene, carnauba wax, sazol wax and the like can be used alone or in combination of two or more kinds, Generally, it is preferable to use it in the ratio of 0.1-10 weight part with respect to 100 weight part of said binder resin.

トナーに外添する粒子としては、一般に使用されている公知のものを使用することができる。流動性改善を目的として、例えば、シリカ,酸化チタン,酸化アルミニウム等を使用することができ、特に、シランカップリング剤,チタンカップリング剤あるいはシリコンオイル等で撥水化したものを用いるのが好ましい。そして、このような流動化剤を上記のトナー100重量部に対して0.1〜5重量部の割合で添加させて用いるようにする。外添剤の個数平均一次粒径は、10〜100nmであることが好ましい。   As particles externally added to the toner, commonly used known particles can be used. For the purpose of improving fluidity, for example, silica, titanium oxide, aluminum oxide or the like can be used, and it is particularly preferable to use a water-repellent material such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or silicon oil. . Such a fluidizing agent is added at a ratio of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner. The number average primary particle size of the external additive is preferably 10 to 100 nm.

キャリアとしては特に限定されず、一般に使用されている公知のキャリアを使用することができ、バインダー型キャリアやコート型キャリアなどが使用できる。キャリア粒径としては、これに限定されるものではないが、15〜100μmが好ましい。
バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、キャリア表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させたり、表面コーティング層を設けることもできる。バインダー型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹脂の材質,帯電性微粒子,表面コーティング層の種類等によって制御することができる。
It does not specifically limit as a carrier, The well-known carrier generally used can be used, A binder type carrier, a coat type carrier, etc. can be used. Although it is not limited to this as a carrier particle size, 15-100 micrometers is preferable.
The binder type carrier is obtained by dispersing magnetic fine particles in a binder resin, and positive or negative chargeable fine particles can be fixed to the carrier surface or a surface coating layer can be provided. The charging characteristics such as the polarity of the binder type carrier can be controlled by the material of the binder resin, the chargeable fine particles, the type of the surface coating layer, and the like.

バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル系樹脂,ポリエステル系樹脂,ナイロン系樹脂,ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が例示される。   Examples of the binder resin used for the binder-type carrier include thermoplastic resins such as vinyl resins, polyester resins, nylon resins, polyolefin resins, and the like, as exemplified by polystyrene resins, and thermosetting resins such as phenol resins. The

バインダー型キャリアの磁性体微粒子としては、マグネタイト,ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト,鉄以外の金属(Mn,Ni,Mg,Cu等)を一種または二種以上含有するスピネルフェライト,バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、表面に酸化鉄を有する鉄や合金の粒子を用いることができる。その形状は、粒状,球状,針状の何れであっても良い。特に、高磁化を要する場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。また、化学的な安定性を考慮すると、マグネタイト,ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトの強磁性微粒子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の種類及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。磁性体微粒子は磁性樹脂キャリア中に50〜90重量%の量で添加することが適当である。   Magnetic fine particles of the binder type carrier include spinel ferrites such as magnetite and gamma iron oxide, and magnets such as spinel ferrite and barium ferrite containing one or more metals other than iron (Mn, Ni, Mg, Cu, etc.). Plumbite type ferrite, iron or alloy particles having iron oxide on the surface can be used. The shape may be any of a granular shape, a spherical shape, and a needle shape. In particular, when high magnetization is required, it is preferable to use iron-based ferromagnetic fine particles. In consideration of chemical stability, it is preferable to use ferromagnetic fine particles of magnetoplumbite type ferrite such as spinel ferrite and barium ferrite containing magnetite and gamma iron oxide. A magnetic resin carrier having a desired magnetization can be obtained by appropriately selecting the type and content of the ferromagnetic fine particles. The magnetic fine particles are suitably added in an amount of 50 to 90% by weight in the magnetic resin carrier.

バインダー型キャリアの表面コート材としては、シリコーン樹脂,アクリル樹脂,エポキシ樹脂,フッ素系樹脂等が用いられ、これらの樹脂を表面にコートし硬化させてコート層を形成することにより、帯電付与能力を向上させることができる。
バインダー型キャリア表面への帯電性微粒子あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャリアと微粒子とを均一に混合し、磁性樹脂キャリアの表面に、これら微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力を与え、微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むようにして固定することにより行われる。この場合、微粒子は磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部を磁性樹脂キャリア表面から突き出すようにして固定される。
Silicone resin, acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, etc. are used as the surface coating material of the binder type carrier, and these resins are coated on the surface and cured to form a coating layer, thereby providing a charge imparting ability. Can be improved.
For example, the charging fine particles or the conductive fine particles can be fixed to the surface of the binder type carrier by, for example, mixing the magnetic resin carrier and the fine particles uniformly, adhering these fine particles to the surface of the magnetic resin carrier, This is performed by applying a strong impact force and fixing the fine particles so as to be driven into the magnetic resin carrier. In this case, the fine particles are not completely embedded in the magnetic resin carrier, but are fixed so that a part thereof protrudes from the surface of the magnetic resin carrier.

帯電性微粒子としては、有機あるいは無機の絶縁性材料が用いられる。具体的には、有機系としては、ポリスチレン,スチレン系共重合物,アクリル樹脂,各種アクリル共重合物,ナイロン,ポリエチレン,ポリプロピレン,フッ素樹脂、及びこれらの架橋物などの有機絶縁性微粒子を用いることができ、帯電レベル及び極性については、素材,重合触媒,表面処理等により、希望するレベルの帯電及び極性を得ることができる。また、無機系としては、シリカ,二酸化チタン等の負帯電性の無機微粒子や、チタン酸ストロンチウム,アルミナ等の正帯電性の無機微粒子などが用いられる。   As the chargeable fine particles, an organic or inorganic insulating material is used. Specifically, organic insulating fine particles such as polystyrene, styrene copolymers, acrylic resins, various acrylic copolymers, nylon, polyethylene, polypropylene, fluororesin, and cross-linked products thereof are used. As for the charge level and polarity, a desired level of charge and polarity can be obtained by a material, a polymerization catalyst, a surface treatment, and the like. Further, as the inorganic type, negatively charged inorganic fine particles such as silica and titanium dioxide, and positively charged inorganic fine particles such as strontium titanate and alumina are used.

一方、コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子に樹脂コートがなされてなるキャリアであり、コート型キャリアにおいても、バインダー型キャリア同様、キャリア表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させたりできる。コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子により制御することができ、バインダー型キャリアと同様の材料を用いることができる。特に、コート樹脂はバインダー型キャリアのバインダー樹脂と同様の樹脂が使用可能である。   On the other hand, a coated carrier is a carrier in which a carrier core particle made of a magnetic material is coated with a resin, and also in a coated carrier, like a binder carrier, positive or negatively chargeable fine particles are fixed on a carrier surface. You can make it. Charging characteristics such as polarity of the coat type carrier can be controlled by the type of the surface coating layer and the chargeable fine particles, and the same material as the binder type carrier can be used. In particular, the same resin as the binder resin of the binder type carrier can be used as the coating resin.

トナーとキャリアの組合せによるトナーの帯電極性は、それぞれを混合攪拌し現像剤とした後、現像剤からトナーを分離する為の電界の方向から容易に知ることができる。トナーとキャリアの混合比は所望のトナー帯電量が得られるよう調整されれば良く、トナー比は、トナーとキャリアの合計量に対して3〜50重量%、好ましくは、6〜30重量%が好適である。   The charging polarity of the toner by the combination of the toner and the carrier can be easily known from the direction of the electric field for separating the toner from the developer after mixing and stirring each to make the developer. The mixing ratio of the toner and the carrier may be adjusted so as to obtain a desired toner charge amount. The toner ratio is 3 to 50% by weight, preferably 6 to 30% by weight based on the total amount of the toner and the carrier. Is preferred.

[実験]
本実施形態では、ハイブリッド現像方式において、現像装置の発熱を招くことなく高速プリントに対応でき、また、画像濃度を確保した上で画像メモリの発生を防止できるようにする観点から、現像ローラの本数の違いによる発熱性を初めとして、トナー担持体上のトナー搬送量,各ローラ間の周速比,プロセス速度,トナー担持体の直径,トナー供給回収部の平均的な電位差,トナーの飽和帯電量などを変更して、発熱性試験や画出し試験を行った。
[Experiment]
In the present embodiment, in the hybrid development system, the number of developing rollers can be used from the viewpoint of being able to cope with high-speed printing without causing heat generation of the developing device and preventing image memory from being generated while ensuring image density. Starting from heat generation due to differences in toner, the amount of toner transported on the toner carrier, the peripheral speed ratio between the rollers, the process speed, the diameter of the toner carrier, the average potential difference in the toner supply and recovery unit, and the toner saturation charge amount The exothermic test and the image-drawing test were conducted by changing the above.

まず、実験に用いた試料トナー等について説明する。実験では、以下の方法によって製造された2種類のトナーを用意した。
・トナーA:湿式造粒法により作成された体積平均粒径約6.5μmのトナー母材100重量部に対し、第1の疎水性シリカ0.2重量部と第2の疎水性シリカ0.5重量部と疎水性酸化チタン0.5重量部をヘンシェルミキサー(三井金属鉱山社製)を用いて、ミキサー回転速度40m/sで3分間表面処理を行って外添処理することにより、負極性トナーAを得た。
ここで用いた第1の疎水性シリカは、個数平均一次粒径16nmのシリカ(#130:日本アエロジル社製)を疎水化剤であるヘキサメチルジシラザン(HMDS)により表面処理を施したものである。また、第2の疎水性シリカは、個数平均一次粒径20nmのシリカ(#90:日本アエロジル社製)を、HMDSにより表面処理したものである。疎水性酸化チタンは、個数平均一次粒径30nmのアナターゼ型酸化チタンを、水系湿式中で疎水化剤であるイソブチルトリメトキシシランにより表面処理をしたものである。
First, the sample toner used in the experiment will be described. In the experiment, two types of toner manufactured by the following method were prepared.
Toner A: 0.2 parts by weight of the first hydrophobic silica and 0.2% of the second hydrophobic silica with respect to 100 parts by weight of the toner base material having a volume average particle diameter of about 6.5 μm prepared by the wet granulation method. By adding 5 parts by weight and 0.5 parts by weight of hydrophobic titanium oxide using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd.) and subjecting them to a surface treatment for 3 minutes at a mixer rotational speed of 40 m / s, negative addition is performed. Toner A was obtained.
The first hydrophobic silica used here is a silica (# 130: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having a number average primary particle size of 16 nm and surface-treated with hexamethyldisilazane (HMDS) as a hydrophobizing agent. is there. The second hydrophobic silica is obtained by surface-treating silica (# 90: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having a number average primary particle size of 20 nm with HMDS. Hydrophobic titanium oxide is an anatase-type titanium oxide having a number average primary particle size of 30 nm and surface-treated with isobutyltrimethoxysilane as a hydrophobizing agent in an aqueous wet process.

・トナーB:湿式造粒法により作成された体積平均粒径約9μmのトナー母材を用いた点を除いては、前述のトナーAの場合と同様の方法で、負極性トナーBを得た。   Toner B: Negative toner B was obtained in the same manner as in the toner A described above except that a toner base material having a volume average particle diameter of about 9 μm prepared by a wet granulation method was used. .

・キャリア:磁性体からなるキャリアコア粒子にアクリル樹脂コートがなされてなるコート型キャリアで、平均粒径が約33μmのコニカミノルタビジネステクノロジーズ社製bizhubC350用キャリアを用いた。   Carrier: A carrier for bizhub C350 manufactured by Konica Minolta Business Technologies Co., Ltd., having an average particle size of about 33 μm, which is a coat type carrier in which carrier core particles made of a magnetic material are coated with an acrylic resin.

次に、各試験について説明する。
(実施例1)
・現像装置:図1に示す形態の現像装置2を使用した。
・現像剤:上記キャリアとトナーAを用いた。現像剤中のトナー比率は8%とした。尚、この場合、トナー比率とは、現像剤全量に対するトナーおよび外添剤の合計量の割合である(以下、同様)。
・現像バイアス:現像剤搬送ローラ23には、振幅1kV,DC成分−190V,マイナス側デューティ(duty)比60%,周波数3kHzの矩形波の現像バイアスを印加した。現像ローラ21Aと現像ローラ21Bには、振幅1.5kV,DC成分−350V,マイナス側デューティ比40%,周波数3kHzの矩形波の現像バイアスを印加した。
Next, each test will be described.
Example 1
Developing device: A developing device 2 having the form shown in FIG. 1 was used.
Developer: The above carrier and toner A were used. The toner ratio in the developer was 8%. In this case, the toner ratio is the ratio of the total amount of toner and external additive to the total amount of developer (hereinafter the same).
Development bias: A rectangular wave development bias having an amplitude of 1 kV, a DC component of -190 V, a negative duty ratio of 60%, and a frequency of 3 kHz was applied to the developer transport roller. A rectangular wave developing bias having an amplitude of 1.5 kV, a DC component of −350 V, a negative duty ratio of 40%, and a frequency of 3 kHz was applied to the developing roller 21A and the developing roller 21B.

図5に、各ローラに印加したバイアスを図示する。これより、負極性に帯電したトナーを現像剤搬送ローラ23から第1現像ローラ21Aと第2現像ローラ21Bに供給する方向の電位差は1090V,逆に第1現像ローラ21A上と第2現像ローラ21B上のトナーを現像剤搬送ローラ23に回収する方向の電位差は1410Vであることが分かる。
ここで、トナー供給回収部の平均的な電位差ΔVavgは、次式で表すことができる。
・ΔVavg={(トナー供給側電位差×供給側デューティ比)−(トナー回収側電位差×回収側デューティ比)}/100
この場合、ΔVavg={(1090×60)−(1410×40)}/100=90Vとなる。
FIG. 5 illustrates the bias applied to each roller. Thus, the potential difference in the direction in which the negatively charged toner is supplied from the developer conveying roller 23 to the first developing roller 21A and the second developing roller 21B is 1090 V, and conversely, on the first developing roller 21A and the second developing roller 21B. It can be seen that the potential difference in the direction in which the upper toner is collected by the developer conveying roller 23 is 1410V.
Here, the average potential difference ΔV avg of the toner supply and recovery unit can be expressed by the following equation.
ΔV avg = {(toner supply side potential difference × supply side duty ratio) − (toner recovery side potential difference × recovery side duty ratio)} / 100
In this case, ΔV avg = {(1090 × 60) − (1410 × 40)} / 100 = 90V.

現像ローラ21A,21Bには表面にアルマイト処理を施したアルミローラを用い、現像剤搬送ローラ23と第1,第2の現像ローラ21A,21Bとの最近接部のギャップはそれぞれ0.3mmとした。これより、現像剤搬送ローラ23と現像ローラ21Aと現像ローラ21Bとの間に形成されるトナー供給方向の電界は、1090V/0.3mm=3.6×10V/mである。規制部材24と現像剤搬送ローラ23の間隔は、現像剤搬送ローラ23上の磁気ブラシが現像ローラ21A,21Bに摺刷するよう0.4mmとした。現像剤搬送ローラ23上の現像剤移動方向と現像ローラ21A,21B上のトナー移動方向は、その対向部において逆方向である。また、像担持体1上に形成された静電潜像の背景部電位は−550V、画像部電位は−60Vであり、像担持体1と現像ローラ21Aと現像ローラ21Bとの最近接部のギャップは0.135mmとした。 The developing rollers 21A and 21B are made of anodized aluminum rollers. The gaps between the developer transport roller 23 and the first and second developing rollers 21A and 21B are 0.3 mm, respectively. . Accordingly, the electric field in the toner supply direction formed between the developer conveying roller 23, the developing roller 21A, and the developing roller 21B is 1090 V / 0.3 mm = 3.6 × 10 6 V / m. The distance between the regulating member 24 and the developer transport roller 23 was set to 0.4 mm so that the magnetic brush on the developer transport roller 23 slid onto the developing rollers 21A and 21B. The developer moving direction on the developer conveying roller 23 and the toner moving direction on the developing rollers 21A and 21B are opposite to each other at the opposed portions. The background potential of the electrostatic latent image formed on the image carrier 1 is −550 V, and the image portion potential is −60 V. The closest portion between the image carrier 1, the developing roller 21A, and the developing roller 21B is The gap was 0.135 mm.

ここで、像担持体1の周速に対する現像ローラ21A,21Bの周速の比をRd(現像側周速比:Rd=現像ローラ21A,21Bの周速/像担持体1の周速)とし、現像ローラ21A,21Bの周速に対する現像剤搬送ローラ23の周速の比をRs(供給側周速比:Rs=現像剤搬送ローラ23の周速/現像ローラ21A,21Bの周速)とし、また、現像ローラ21A,21B上のトナー搬送量(単位面積当たりのトナー担持量)をQ[g/m]とする。 Here, the ratio of the peripheral speeds of the developing rollers 21A and 21B to the peripheral speed of the image carrier 1 is Rd (development-side peripheral speed ratio: Rd = peripheral speed of the developing rollers 21A and 21B / peripheral speed of the image carrier 1). The ratio of the peripheral speed of the developer transport roller 23 to the peripheral speed of the developing rollers 21A and 21B is Rs (supply-side peripheral speed ratio: Rs = peripheral speed of the developer transport roller 23 / peripheral speed of the developing rollers 21A and 21B). In addition, the toner conveyance amount (toner carrying amount per unit area) on the developing rollers 21A and 21B is Q [g / m 2 ].

この実施例1では、供給側周速比Rs=1となるように、現像剤搬送ローラ23の回転数と第1,第2の現像ローラ21A,21Bの回転数を設定した。
また、現像側周速比Rd=2.5、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=3[g/m]、第2現像ローラ21Bのトナー搬送量Q=2.8[g/m]となるように、第1,第2の現像ローラ21A,21Bの回転数を調整し、トナー供給回収部の電界を上述のように調整した。
In the first embodiment, the rotation speed of the developer conveying roller 23 and the rotation speeds of the first and second developing rollers 21A and 21B are set so that the supply-side peripheral speed ratio Rs = 1.
Further, the developing-side peripheral speed ratio Rd = 2.5, the toner transport amount Q of the first developing roller 21A = 3 [g / m 2 ], and the toner transport amount Q of the second developing roller 21B = 2.8 [g / m]. 2 ], the rotation speeds of the first and second developing rollers 21A and 21B were adjusted, and the electric field of the toner supply and recovery unit was adjusted as described above.

[試験1]
試験1では、現像ローラが1本だけである従来のハイブリッド構成の現像装置と本実施形態に係る図1に示した構成(現像ローラ2本)を有する現像装置とを用いて、同一の条件で駆動することにより、両者の発熱性を対比した。試験結果は、後述する表1に示す。
[Test 1]
In Test 1, a conventional hybrid developing device having only one developing roller and a developing device having the configuration shown in FIG. 1 (two developing rollers) according to this embodiment are used under the same conditions. By driving, both heat generation properties were compared. The test results are shown in Table 1 described later.

(比較例1)
この比較例1は、現像ローラが1本だけである従来のハイブリッド方式の現像装置を用いたもので、かかる現像装置を備えた画像形成装置の画像形成に関連する部分を図6に示す。この比較例1に係る画像形成装置M2では、現像装置102が単一の現像ローラ121のみを備えている点、現像剤搬送ローラ123の磁石ローラ123mにおける磁極の数および配置が異なる点などを除いては、図1に示した本実施形態に係る画像形成装置M1と同様の基本構成を備え、各構成要素の材料も同様である。尚、図6に示した画像形成装置M2においては、図1に示した画像形成装置M1におけるものと同様の構成を備え同様の作用をなすものについては、同一の符号を付し、それ以上の説明は省略する。
この比較例1に係る現像装置102では、現像剤搬送ローラ123のスリーブローラ123sの回転方向は、現像ローラ121の回転方向と同じ(つまり、両者の対向部においては互いに逆方向)になるように設定されている。
(Comparative Example 1)
This comparative example 1 uses a conventional hybrid developing device having only one developing roller, and FIG. 6 shows a portion related to image formation of an image forming apparatus provided with such a developing device. In the image forming apparatus M2 according to the comparative example 1, except that the developing device 102 includes only a single developing roller 121, and the number and arrangement of magnetic poles in the magnet roller 123m of the developer transport roller 123 are different. The image forming apparatus M1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 has the same basic configuration, and the material of each component is also the same. Note that the image forming apparatus M2 shown in FIG. 6 has the same configuration as that in the image forming apparatus M1 shown in FIG. Description is omitted.
In the developing device 102 according to the comparative example 1, the rotation direction of the sleeve roller 123s of the developer conveying roller 123 is the same as the rotation direction of the developing roller 121 (that is, the opposite portions of the two are opposite directions). Is set.

前記図6に示した従来のハイブリッド構成(現像ローラ1本)を有する現像装置102を用いて、直径D=18mmの現像ローラ121を使用し、現像側周速比Rd=2と設定し、プロセス速度Pvを、300,600,900[mm/s]とした場合の現像ローラの回転数をそれぞれ表1に示す。   Using the developing device 102 having the conventional hybrid configuration (one developing roller) shown in FIG. 6, a developing roller 121 having a diameter D = 18 mm is used, and a development-side peripheral speed ratio Rd = 2 is set. Table 1 shows the number of rotations of the developing roller when the speed Pv is 300, 600, and 900 [mm / s].

(実施例2)
この実施例2は、前記比較例1と対比するためのもので、本実施形態に係る図1に示した構成(現像ローラ2本)を有する現像装置2を用いて、直径D=18mmの現像ローラ121を使用し、現像側周速比Rd=2と設定し、プロセス速度Pvを、300,600,900[mm/s]とした場合の現像ローラの回転数をそれぞれ表1に示す。
(Example 2)
This Example 2 is for comparison with Comparative Example 1, and the developing device 2 having the configuration (two developing rollers) shown in FIG. 1 according to this embodiment is used to develop with a diameter D = 18 mm. Table 1 shows the number of rotations of the developing roller when the roller 121 is used, the development-side peripheral speed ratio Rd = 2, and the process speed Pv is 300, 600, 900 [mm / s].

試験1の結果は、表1に示す通りであった。

Figure 2010072468
The results of Test 1 were as shown in Table 1.
Figure 2010072468

実施例2では、プロセス速度Pvを900[mm/s]まで上昇させても、現像ローラ21A,21Bの回転数は1000rpmを越えることはなく、現像装置2の発熱も低く、実用上の何ら問題は生じなかった。これに対して、比較例1では、プロセス速度Pvを600,900[mm/s]に各々設定した場合には何れも、現像ローラ121の回転数は1200rpmを大きく越えており、現像装置102の発熱が大きく、実用上の問題が生じた。
従って、プロセスの高速化に対応するためには、2本の現像ローラ21A,21Bを備えた本実施形態に係る現像装置2を組み込んだ画像形成装置M1を用いることが、有効であることが確認できた。
In the second embodiment, even if the process speed Pv is increased to 900 [mm / s], the rotation speed of the developing rollers 21A and 21B does not exceed 1000 rpm, the heat generation of the developing device 2 is low, and there is no practical problem. Did not occur. On the other hand, in Comparative Example 1, when the process speed Pv is set to 600 and 900 [mm / s], the rotation speed of the developing roller 121 greatly exceeds 1200 rpm. A large amount of heat was generated, causing practical problems.
Accordingly, it has been confirmed that it is effective to use the image forming apparatus M1 incorporating the developing device 2 according to the present embodiment including the two developing rollers 21A and 21B in order to cope with the speeding up of the process. did it.

[試験2]
試験2では、単位時間当たりに像担持体へ供給できるトナー量,現像側周速比の大きさ,現像ローラのトナー搬送量などについて、その適正範囲を求めた。試験結果は、図7および後述する表2に示す。
[Test 2]
In Test 2, the appropriate ranges of the amount of toner that can be supplied to the image carrier per unit time, the size of the developing-side peripheral speed ratio, the toner transport amount of the developing roller, and the like were determined. The test results are shown in FIG. 7 and Table 2 described later.

(比較例2)
この比較例2は、単位時間当たりに像担持体1へ供給できるトナー量が過度に少ない場合を例示するもので、前記実施例1と同様の現像装置2及び現像剤を用いて、現像側周速比Rd=1.5、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=1.2[g/m]、第2現像ローラ21Bのトナー搬送量Q=1.1[g/m]となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。この場合、第1現像ローラ21Aについて、単位時間当たりの像担持体1へのトナー供給量を示す指標であるRd・Q値は1.8となる。この比較例2の条件は、図7の点(×2)に該当する。
(Comparative Example 2)
This comparative example 2 exemplifies a case where the amount of toner that can be supplied to the image carrier 1 per unit time is excessively small. Using the same developing device 2 and developer as in the first embodiment, Speed ratio Rd = 1.5, toner transport amount Q of the first developing roller 21A = 1.2 [g / m 2 ], toner transport amount Q of the second developing roller 21B = 1.1 [g / m 2 ] The DC component of the bias applied to the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 is changed, and the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 are changed. The rotation speed was adjusted. In this case, for the first developing roller 21A, the Rd · Q value that is an index indicating the amount of toner supplied to the image carrier 1 per unit time is 1.8. The condition of Comparative Example 2 corresponds to the point (× 2) in FIG.

(比較例3)
この比較例3は、現像側周速比Rdが過度に大きい場合を例示するもので、前記実施例1と同様の現像装置2及び現像剤を用いて、現像側周速比Rd=5、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=1.5[g/m]、第2現像ローラ21Bのトナー搬送量Q=1.4[g/m]となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。この場合、第1現像ローラ21Aについて、単位時間当たりの像担持体1へのトナー供給量を示す指標であるRd・Q値は7.5となる。この比較例3の条件は、図7の点(×3)に該当する。
(Comparative Example 3)
This comparative example 3 exemplifies a case where the development side peripheral speed ratio Rd is excessively large. The development side peripheral speed ratio Rd = 5, the first developing apparatus 2 and the developer similar to those in the first embodiment are used. The first and second toner conveying amounts Q of the developing roller 21A are 1.5 [g / m 2 ] and the toner conveying amount Q of the second developing roller 21B is 1.4 [g / m 2 ]. The bias DC components applied to the developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 were changed, and the rotation speeds of the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 were adjusted. In this case, for the first developing roller 21A, the Rd · Q value, which is an index indicating the amount of toner supplied to the image carrier 1 per unit time, is 7.5. The condition of Comparative Example 3 corresponds to the point (× 3) in FIG.

(比較例4)
この比較例4は、現像ローラ21A,21Bのトナー搬送量が過度に大きい場合を例示するもので、前記実施例1と同様の現像装置2及び現像剤を用いて、現像側周速比Rd=3、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=5[g/m]、第2現像ローラ21Bのトナー搬送量Q=4.7[g/m]となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。この場合、第1現像ローラ21Aについて、単位時間当たりの像担持体1へのトナー供給量を示す指標であるRd・Q値は15となる。この比較例4の条件は、図7の点(×4)に該当する。
(Comparative Example 4)
The comparative example 4 exemplifies a case where the toner conveyance amount of the developing rollers 21A and 21B is excessively large, and the developing side peripheral speed ratio Rd = using the developing device 2 and the developer similar to those in the first embodiment. 3. Toner transport amount Q of first developing roller 21A = 5 [g / m 2 ], toner transport amount Q of second developing roller 21B = 4.7 [g / m 2 ] 2 The DC component of the bias applied to the developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 was changed, and the rotation speeds of the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 were adjusted. In this case, for the first developing roller 21A, the Rd · Q value, which is an index indicating the amount of toner supplied to the image carrier 1 per unit time, is 15. The condition of Comparative Example 4 corresponds to the point (× 4) in FIG.

前記実施例1及び比較例2〜4の条件で、画像の画出し評価(画像メモリー及びベタ濃度)、並びに現像ローラ駆動による発熱を評価した。
また、現像ローラ駆動による発熱評価の条件として、プロセス速度Pvを450[mm/s]、第1及び第2現像ローラ21A及び21Bの直径Dを共に18mm統一して、評価を行った。従って、(100/Pv)・Dは約4となる。
Under the conditions of Example 1 and Comparative Examples 2 to 4, image image evaluation (image memory and solid density) and heat generation by driving the developing roller were evaluated.
Further, as conditions for evaluating heat generation by driving the developing roller, the process speed Pv was set to 450 [mm / s], and the diameters D of the first and second developing rollers 21A and 21B were both unified to 18 mm. Therefore, (100 / Pv) · D is about 4.

試験2の結果は、表2に示す通りであった。

Figure 2010072468
The results of Test 2 were as shown in Table 2.
Figure 2010072468

実施例1では画像メモリは発生せず、ベタ画像の濃度も十分に確保する能力があり、現像ローラによる発熱も発生しないことから、良好な画像を提供できる現像装置である。
比較例2では、現像部に提供できる単位時間あたりのトナー量が少な過ぎるため、画像濃度を確保することができない(ベタ画像:×)という問題がある。この場合、現像ローラの本数をnとすれば(n=2)、4/n=2となり、4/n≦Rd・Qの関係を満たしていない。
比較例3では、現像側周速比Rdが大きく、現像ローラの回転数が1590rpmと高速になり過ぎるために発熱を伴い、現像装置として実用上の問題が生じた。
また、比較例4では、現像ローラ上のトナーの回収性が悪いために、画像メモリが発生するという問題が生じた。
In the first embodiment, an image memory is not generated, the density of a solid image is sufficiently secured, and no heat is generated by the developing roller. Therefore, the developing device can provide a good image.
In Comparative Example 2, there is a problem that the image density cannot be secured (solid image: x) because the amount of toner per unit time that can be provided to the developing unit is too small. In this case, if the number of developing rollers is n (n = 2), 4 / n = 2, and the relationship 4 / n ≦ Rd · Q is not satisfied.
In Comparative Example 3, the development-side peripheral speed ratio Rd was large, and the number of rotations of the developing roller was too high at 1590 rpm.
Further, in Comparative Example 4, there was a problem that an image memory was generated due to poor recovery of the toner on the developing roller.

実施例1及び比較例2〜4の条件は、図7のグラフにおいて点(○1)及び点(×2)〜点(×4)で示されている。
尚、図7に示すように、本試験では、以上の実施例1及び比較例2〜4以外にも、現像ローラのトナー搬送量Q及びRd・Q値を種々変更して、同様の試験を行い、画像メモリ発生の有無を調べた。図7において数字符号を伴わない点(●)及び点(×)は、これらの試験例を表しており、●印は画像メモリ無し、×印は画像メモリあり、をそれぞれ示している。図7において、斜線ハッチングを施した範囲が、画像メモリに関して実用上問題が無いと認められる領域を表している。
The conditions of Example 1 and Comparative Examples 2 to 4 are indicated by point (◯ 1) and point (× 2) to point (× 4) in the graph of FIG.
As shown in FIG. 7, in this test, in addition to the above-described Example 1 and Comparative Examples 2 to 4, similar tests were performed by variously changing the toner transport amount Q and Rd · Q value of the developing roller. The image memory was checked for occurrence. In FIG. 7, a point (●) and a point (x) not accompanied by a numerical symbol represent these test examples, where a mark ● indicates no image memory and a mark × indicates that there is an image memory. In FIG. 7, the hatched area represents an area where there is no practical problem with respect to the image memory.

以上より、画像メモリのない良好な画像を実現するには、少なくとも第1現像ローラ21Aについて、現像ローラのトナー搬送量Q[g/m2],現像ローラの数n[本],現像側周速比Rd及びRd・Q値について、以下の条件を満たすことが最も好ましいと言える。
・1≦Q≦4
・Rd≦(100/Pv)・D=4
・4/n≦Rd・Q
As described above, in order to realize a good image without an image memory, at least for the first developing roller 21A, the toner transport amount Q [g / m2] of the developing roller, the number of developing rollers n [lines], the developing peripheral speed It can be said that it is most preferable that the following conditions are satisfied for the ratio Rd and Rd · Q value.
・ 1 ≦ Q ≦ 4
・ Rd ≦ (100 / Pv) ・ D = 4
・ 4 / n ≦ Rd ・ Q

[試験3]
試験3では、画像メモリの発生に対して、第1現像ローラ21Aと第2現像ローラ21Bの何れのトナー搬送量Qが、より大きく影響を及ぼすかを、下記比較例5で調べた。
(比較例5)
この比較例5は、前記実施例1と同様の現像装置2及び現像剤を用いて、現像側周速比Rd=2.5、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=4.2[g/m]、第2現像ローラ21Bのトナー搬送量Q=4[g/m]となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。この場合、第1現像ローラ21Aについて、単位時間当たりの像担持体1へのトナー供給量を示す指標であるRd・Q値は10.5となる。この比較例5の条件は、図7の点(△5)に該当する。
[Test 3]
In Test 3, it was examined in Comparative Example 5 below whether which toner conveyance amount Q of the first developing roller 21A or the second developing roller 21B has a greater influence on the occurrence of the image memory.
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 5, using the same developing device 2 and developer as in Example 1, the development-side peripheral speed ratio Rd = 2.5, the toner transport amount Q of the first developing roller 21A = 4.2 [g / m 2], so that the toner conveyance amount of the second developing roller 21B Q = 4 [g / m 2], the first, second developing roller 21A, 21B and DC bias applied to the developer conveying roller 23 The components were changed, and the rotation speeds of the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 were adjusted. In this case, for the first developing roller 21A, the Rd · Q value that is an index indicating the amount of toner supplied to the image carrier 1 per unit time is 10.5. The condition of Comparative Example 5 corresponds to the point (Δ5) in FIG.

この比較例5を用いた試験3によれば、実用上は特に問題となるほどではないが、画像メモリ特性に若干の不安定さが認められた(この評価を、図7においては△印で示す)。すなわち、像担持体1の回転方向における下流側に位置する第2現像ローラ21Bのトナー搬送量Qが4以下(Q=4)であっても、画像メモリ特性に若干の不安定さが生じたことから、画像メモリの発生に関しては、像担持体1の回転方向における上流側に位置する第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Qの影響がより大きく、支配的であると言える。従って、以下においては、現像ローラのトナー搬送量Qとしては、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量のみを表示することとする。   According to the test 3 using the comparative example 5, although it is not particularly problematic in practical use, some instability was recognized in the image memory characteristics (this evaluation is indicated by Δ in FIG. 7). ). In other words, even when the toner transport amount Q of the second developing roller 21B located downstream in the rotation direction of the image carrier 1 is 4 or less (Q = 4), some instability occurs in the image memory characteristics. Therefore, it can be said that the generation of the image memory is dominant because the influence of the toner conveyance amount Q of the first developing roller 21A located on the upstream side in the rotation direction of the image carrier 1 is larger. Therefore, in the following, only the toner conveyance amount of the first developing roller 21A is displayed as the toner conveyance amount Q of the developing roller.

[試験4]
試験4では、第1の電界形成手段が形成する振動電界におけるトナー供給回収部の平均的な電位差ΔVavgを{(トナー供給側電位差×供給側デューティ比)−(トナー回収側電位差×回収側デューティ比)}/100として、このトナー供給回収部の平均的な電位差ΔVavgが画像メモリの発生有無に及ぼす影響を調べた。
[Test 4]
In Test 4, the average potential difference ΔV avg of the toner supply / recovery unit in the oscillating electric field formed by the first electric field forming unit is {(toner supply side potential difference × supply side duty ratio) − (toner recovery side potential difference × collection side duty). Ratio)} / 100, the influence of the average potential difference ΔV avg of the toner supply / recovery unit on the occurrence of image memory was examined.

(実施例3)
この実施例3では、前記実施例1と同様の現像装置2及び現像剤を用いて、現像側周速比Rd=2.5、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=4.5[g/m]、となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。そのときの、現像剤搬送ローラ23側の振幅を1[kV]とし、トナー供給回収部の平均的な電位差ΔVavgは140Vとなった。また、この場合、第1現像ローラ21Aについて、単位時間当たりの像担持体1へのトナー供給量を示す指標であるRd・Q値は11.25となる。この実施例3の条件は、図7の点(△6)に該当する。
(Example 3)
In the third embodiment, using the same developing device 2 and developer as in the first embodiment, the development-side peripheral speed ratio Rd = 2.5, the toner transport amount Q of the first developing roller 21A = 4.5 [g / M 2 ], the DC component of the bias applied to the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer transport roller 23 is changed, and the first and second developing rollers 21A and 21B and The number of rotations of the developer transport roller 23 was adjusted. At that time, the amplitude on the developer conveying roller 23 side was set to 1 [kV], and the average potential difference ΔV avg of the toner supply / recovery unit was 140V. In this case, for the first developing roller 21A, the Rd · Q value, which is an index indicating the amount of toner supplied to the image carrier 1 per unit time, is 11.25. The condition of Example 3 corresponds to the point (Δ6) in FIG.

(比較例6)
この比較例6では、前記実施例1と同様の現像装置2及び現像剤を用いて、実施例3と同様に、現像側周速比Rd=2.5、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=4.5[g/m]、となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。そのときの、現像剤搬送ローラ23側の振幅を0.5[kV]とし、トナー供給回収部の平均的な電位差ΔVavgは210Vとなった。この比較例6の条件は、実施例3と同じく、図7の点(△6)に該当することになる。
(Comparative Example 6)
In Comparative Example 6, using the same developing device 2 and developer as in Example 1, as in Example 3, the development-side peripheral speed ratio Rd = 2.5, the toner conveyance amount of the first developing roller 21A The DC component of the bias applied to the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer transport roller 23 is changed so that Q = 4.5 [g / m 2 ], and the first and first 2 The rotational speeds of the developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 were adjusted. At that time, the amplitude on the developer conveying roller 23 side was set to 0.5 [kV], and the average potential difference ΔV avg of the toner supply / recovery unit was 210V. The condition of Comparative Example 6 corresponds to the point (Δ6) in FIG.

試験4の結果は、表3に示す通りであった。

Figure 2010072468
The results of Test 4 were as shown in Table 3.
Figure 2010072468

比較例6では、実用上問題となるほどではないが画像メモリ特性に若干の不安定さが認められた。これに対して、実施例3では、画像メモリは全く認められなかった。
図8は、トナー供給回収部の平均的な電位差ΔVavgをパラメータにとってトナー粒径分布を調べた実験結果を示すグラフで、横軸がトナー粒径[μm]を、縦軸が積算[%]をそれぞれ表している。この実験結果からも良く分かるように、△Vavg≧200では現像ローラ21A,21Bに担持されるトナー層に粒径選別が起こりやすく、画像メモリに悪影響を及ぼす。従って、△Vavg≦200に設定することが好ましい。
In Comparative Example 6, a slight instability was observed in the image memory characteristics, although this was not a practical problem. On the other hand, in Example 3, no image memory was recognized.
FIG. 8 is a graph showing experimental results of examining the toner particle size distribution using the average potential difference ΔV avg of the toner supply / recovery unit as a parameter. The horizontal axis represents the toner particle size [μm], and the vertical axis represents the integrated [%]. Respectively. As can be seen from the experimental results, when ΔVavg ≧ 200, particle size selection is likely to occur in the toner layers carried on the developing rollers 21A and 21B, which adversely affects the image memory. Therefore, it is preferable to set ΔVavg ≦ 200.

[試験5]
試験5では、トナー粒径が画像濃度に及ぼす影響を調べた。
(比較例7)
この比較例7では、前記実施例1と同様の現像装置2を用いるが、現像剤中に使用するトナーを、トナーA(トナー粒径:6.5μm)からトナーB(トナー粒径:9μm)に変更した。そして、実施例1の場合と同様に、現像側周速比Rd=2.5、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=3[g/m]、となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。この比較例7の条件は、実施例1と同じく、図7の点(○1)に該当することになる。
[Test 5]
In Test 5, the influence of the toner particle size on the image density was examined.
(Comparative Example 7)
In Comparative Example 7, the same developing device 2 as in Example 1 is used, but the toner used in the developer is changed from toner A (toner particle size: 6.5 μm) to toner B (toner particle size: 9 μm). Changed to As in the first embodiment, the first and first developing speed ratios Rd = 2.5 and the toner transport amount Q of the first developing roller 21A = 3 [g / m 2 ]. 2 The DC component of the bias applied to the developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 was changed, and the rotation speeds of the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 were adjusted. The condition of Comparative Example 7 corresponds to the point (◯ 1) in FIG.

実施例1に記載の現像装置で画出しをした場合と、比較例7に記載の現像装置で画出しをした場合について、紙上の付着濃度[g/m2]を揃えたときには、画像上の占有面積は実施例1の方が多くなり、濃い画像となった。同じ画像濃度を出すときには小径トナーの方が、現像ローラ上のトナー搬送量Qを少なく設定できるため、粒径が8μm以下の小径トナーを使用することが好ましいと言える。   When the image was developed with the developing device described in Example 1 and the image was developed with the developing device described in Comparative Example 7, when the adhesion density [g / m 2] on the paper was made uniform, The occupied area of Example 1 was larger in Example 1, resulting in a darker image. When producing the same image density, it can be said that it is preferable to use a small diameter toner having a particle diameter of 8 μm or less because the toner conveyance amount Q on the developing roller can be set smaller for the small diameter toner.

[試験6]
試験6では、供給側周速比Rs(現像ローラの周速に対する現像剤搬送ローラの周速の比)が画像メモリの発生有無に及ぼす影響を調べた。
(実施例4)
この実施例4では、前記実施例1と同様の現像装置2及び現像剤を用いて、現像側周速比Rd=2、供給側周速比Rsは実施例1と同じくRs=1、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=4.5[g/m]、となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。この場合、第1現像ローラ21Aについて、単位時間当たりの像担持体1へのトナー供給量を示す指標であるRd・Q値は9となる。この実施例4の条件は、図7の点(△7)に該当する。
[Test 6]
In Test 6, the influence of the supply-side peripheral speed ratio Rs (ratio of the peripheral speed of the developer conveying roller to the peripheral speed of the developing roller) on whether or not the image memory is generated was examined.
Example 4
In the fourth embodiment, using the same developing device 2 and developer as in the first embodiment, the development-side peripheral speed ratio Rd = 2 and the supply-side peripheral speed ratio Rs are the same as in the first embodiment, Rs = 1, The DC component of the bias applied to the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 is changed so that the toner conveying amount Q of the developing roller 21A is 4.5 [g / m 2 ]. In addition, the rotation speeds of the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 were adjusted. In this case, for the first developing roller 21A, the Rd · Q value, which is an index indicating the amount of toner supplied to the image carrier 1 per unit time, is 9. The condition of Example 4 corresponds to the point (Δ7) in FIG.

(比較例8)
この比較例8では、前記実施例1と同様の現像装置2及び現像剤を用いるが、供給側周速比RsをRs=0.5に変更した。そして、実施例4の場合と同様に、現像側周速比Rd=2、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=4.5[g/m]、となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。この比較例8の条件は、図7の点(△7)に該当することになる。
(Comparative Example 8)
In Comparative Example 8, the same developing device 2 and developer as in Example 1 were used, but the supply-side peripheral speed ratio Rs was changed to Rs = 0.5. As in the case of the fourth embodiment, the first and first developing speed ratios Rd = 2 and the toner transport amount Q of the first developing roller 21A is 4.5 [g / m 2 ]. 2 The DC component of the bias applied to the developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 was changed, and the rotation speeds of the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 were adjusted. The condition of Comparative Example 8 corresponds to the point (Δ7) in FIG.

比較例8の現像装置を用いた画出しでは、実用上特に問題となるほどではないが、画像メモリ特性に若干の不安定が認められた。これに対して、実施例4の現像装置を用いた画出しでは画像メモリは全く発生しなかった。第1,第2現像ローラ21A,21Bに単位時間当たりに接触する現像剤搬送ローラ23上に担持された磁気ブラシの量が多い方が、トナーの回収に有利なため、供給側周速比Rs≧1に設定することが好ましい。   In the image output using the developing device of Comparative Example 8, although it was not particularly problematic in practical use, some instability was recognized in the image memory characteristics. On the other hand, no image memory was generated in image output using the developing device of Example 4. A larger amount of the magnetic brush carried on the developer transport roller 23 that contacts the first and second developing rollers 21A and 21B per unit time is advantageous for toner collection. Therefore, the supply-side peripheral speed ratio Rs It is preferable to set ≧ 1.

[試験7]
試験7では、トナー帯電量が画像メモリの発生有無に及ぼす影響を調べた。
(実施例5)
この実施例5では、前記実施例1と同様の現像装置2及び現像剤(トナー比率:8%)を用いて、現像側周速比Rd=2.3、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=4.5[g/m]、となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。この場合、第1現像ローラ21Aについて、単位時間当たりの像担持体1へのトナー供給量を示す指標であるRd・Q値は10.35となる。この実施例5の条件は、図7の点(△8)に該当する。
[Test 7]
In Test 7, the influence of the toner charge amount on the occurrence of image memory was examined.
(Example 5)
In the fifth embodiment, using the same developing device 2 and developer (toner ratio: 8%) as in the first embodiment, the developing-side peripheral speed ratio Rd = 2.3, the toner transport amount of the first developing roller 21A. The DC component of the bias applied to the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer transport roller 23 is changed so that Q = 4.5 [g / m 2 ], and the first and first 2 The rotational speeds of the developing rollers 21A and 21B and the developer conveying roller 23 were adjusted. In this case, for the first developing roller 21A, the Rd · Q value, which is an index indicating the amount of toner supplied to the image carrier 1 per unit time, is 10.35. The condition of Example 5 corresponds to the point (Δ8) in FIG.

(比較例9)
この比較例9では、前記実施例1と同様の現像装置2を用いるが、現像剤中のトナー比率を6%に変更した。そして、実施例5の場合と同様に、現像側周速比Rd=2.3、第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q=4.5[g/m]、となるように、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23に印加するバイアスのDC成分を変更し、且つ、第1,第2現像ローラ21A,21B及び現像剤搬送ローラ23の回転数を調整した。この比較例9の条件は、実施例1と同じく、図7の点(△8)に該当することになる。
(Comparative Example 9)
In Comparative Example 9, the same developing device 2 as in Example 1 was used, but the toner ratio in the developer was changed to 6%. Similarly to the case of the fifth embodiment, the first circumferential speed ratio Rd = 2.3 and the toner transport amount Q of the first developing roller 21A Q = 4.5 [g / m 2 ]. The DC components of the bias applied to the second developing rollers 21A and 21B and the developer transport roller 23 were changed, and the rotation speeds of the first and second developing rollers 21A and 21B and the developer transport roller 23 were adjusted. The condition of Comparative Example 9 corresponds to the point (Δ8) in FIG.

比較例9の現像装置を用いた画出しでは、実用上特に問題となるほどではないが、画像メモリ特性に若干の不安定が認められた。これに対して、実施例5の現像装置を用いた画出しでは画像メモリは全く発生しなかった。   In the image output using the developing device of Comparative Example 9, a slight instability was recognized in the image memory characteristics, although not particularly problematic in practical use. On the other hand, no image memory was generated in image output using the developing device of Example 5.

比較例9と実施例5のそれぞれの場合について、使用された現像槽内のトナー帯電量を調べた。トナー帯電量の測定は、公知の測定装置を用いて行った。その結果、比較例9ではトナー帯電量が50[μc/g]であったのに対して、実施例5ではトナー帯電量は35[μc/g]であった。従って、トナーの帯電量が低い方が現像ローラ21A,21Bとトナーとの付着力が低減され、トナーの回収性が高まるため、トナーの飽和帯電量E≦40に設定することが好ましい。   In each case of Comparative Example 9 and Example 5, the toner charge amount in the used developing tank was examined. The toner charge amount was measured using a known measuring device. As a result, the toner charge amount in Comparative Example 9 was 50 [μc / g], whereas in Example 5, the toner charge amount was 35 [μc / g]. Accordingly, when the toner charge amount is low, the adhesion between the developing rollers 21A and 21B and the toner is reduced, and the toner recoverability is enhanced. Therefore, it is preferable to set the toner saturation charge amount E ≦ 40.

前記試験2〜試験7に用いた実施例1,3〜5と比較例2〜9について、現像側周速比Rd,第1現像ローラ21Aのトナー搬送量Q,画像メモリ評価,画像濃度評価,発熱評価,画像形成装置としての総合評価を一覧にして示す。画像形成装置としての総合評価は、画像メモリ,画像濃度,発熱の全ての評価が問題無し(○)の場合に○と評価するものである。尚、実施例2及び比較例1については、前述のように、試験1にて発熱評価のみを行った。   For Examples 1, 3 to 5 and Comparative Examples 2 to 9 used in Test 2 to Test 7, development-side peripheral speed ratio Rd, toner transport amount Q of first developing roller 21A, image memory evaluation, image density evaluation, A list of heat generation evaluation and comprehensive evaluation as an image forming device is shown. The overall evaluation as an image forming apparatus is evaluated as “◯” when all the evaluations of the image memory, the image density, and the heat generation are satisfactory (◯). For Example 2 and Comparative Example 1, only the evaluation of heat generation was performed in Test 1 as described above.

Figure 2010072468
Figure 2010072468

以上、説明したように、本実施形態によれば、現像ローラ21A,21Bを複数設けたことにより、高速プリントが求められる場合でも、像担持体1への高速でのトナー供給に必要とされる各現像ローラ21A,21Bの回転速度を低減でき、現像ローラ21A,21Bの発熱を(従って、装置の発熱を)抑制できる。すなわち、装置の発熱を招来することなく高速プリントに対応することができる。特に、現像剤搬送ローラ23上の現像剤の移動方向と現像ローラ21A,21Bのトナーの移動方向とを、その対向部において逆方向に設定したことによって、より高い摺擦・撹乱効果が得られ、トナーの回収性を高めることができるのである。   As described above, according to the present embodiment, by providing a plurality of developing rollers 21A and 21B, it is necessary for supplying toner to the image carrier 1 at high speed even when high-speed printing is required. The rotation speeds of the developing rollers 21A and 21B can be reduced, and the heat generation of the developing rollers 21A and 21B (and hence the heat generation of the apparatus) can be suppressed. That is, it is possible to cope with high-speed printing without causing heat generation of the apparatus. In particular, a higher rubbing / disturbing effect can be obtained by setting the moving direction of the developer on the developer conveying roller 23 and the moving direction of the toner on the developing rollers 21A and 21B in the opposite directions. In addition, the toner recoverability can be improved.

しかも、少なくとも像担持体1の回転方向における上流側に位置する第1現像ローラ21Aについて、当該第1現像ローラ21A上のトナー搬送量(Q),像担持体1の周速に対する当該現像ローラ21Aの周速の比(現像側周速比Rd),現像ローラ21Aの周速に対する現像剤搬送ローラ23の周速の比(供給側周速比Rs),プロセス速度(Pv),当該第1現像ローラ21Aの直径(D),現像ローラの本数(n)及び第1の電界形成手段が形成する第1の電界(平均的には現像剤搬送ローラ23から現像ローラ21A,21Bにトナーを転移させる方向の振動電界)におけるトナー供給回収部の平均的な電位差(ΔVavg),トナー飽和帯電量(E)等の所要の組み合わせを好適に設定したことにより、画像濃度を確保した上で画像メモリの発生を有効に防止することができる。 Moreover, at least for the first developing roller 21A located upstream in the rotation direction of the image carrier 1, the developing roller 21A with respect to the toner conveyance amount (Q) on the first developing roller 21A and the peripheral speed of the image carrier 1 The peripheral speed ratio (development side peripheral speed ratio Rd), the ratio of the peripheral speed of the developer transport roller 23 to the peripheral speed of the developing roller 21A (supply side peripheral speed ratio Rs), the process speed (Pv), the first development The diameter (D) of the roller 21A, the number of developing rollers (n), and the first electric field formed by the first electric field forming means (on the average, the toner is transferred from the developer transport roller 23 to the developing rollers 21A and 21B. The required combination of the average potential difference (ΔV avg ) of the toner supply / recovery unit (vibrating electric field in the direction), the toner saturation charge amount (E), etc. is suitably set to ensure the image density. Generation of image memory can be effectively prevented.

尚、以上の説明は、現像ローラが2本設けられた場合についてのものであったが、本発明は、3本以上の現像ローラを備えた場合についても有効に適用することができる。
このように、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、変更および改良等がなされるものであることは、いうまでもない。
Although the above description is about the case where two developing rollers are provided, the present invention can be effectively applied to the case where three or more developing rollers are provided.
Thus, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and that changes and improvements can be made without departing from the scope of the invention.

本発明の実施形態に係る電子写真式画像形成装置の画像形成に関連する部分を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the part relevant to the image formation of the electrophotographic image forming apparatus which concerns on embodiment of this invention. 電界形成手段の一接続例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of 1 connection of an electric field formation means. 図2Aに示す電界形成手段から現像剤搬送ローラと現像ローラに供給されている電圧の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the voltage supplied to the developing agent conveyance roller and the developing roller from the electric field formation means shown in FIG. 2A. 電界形成手段の他の接続例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of a connection of an electric field formation means. 電界形成手段の更に他の接続例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of a connection of an electric field formation means. 本発明実施例1に係る電界形成手段によるバイアス電圧の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the bias voltage by the electric field formation means which concerns on Example 1 of this invention. 従来のハイブリッド方式の現像装置を備えた画像形成装置の画像形成に関連する部分を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the part relevant to the image formation of the image forming apparatus provided with the developing device of the conventional hybrid system. 本実施形態の実験における各試験結果を示す図である。It is a figure which shows each test result in the experiment of this embodiment. トナー供給回収部の平均的な電位差をパラメータにとってトナー粒径分布を調べた実験結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an experimental result of examining a toner particle size distribution using an average potential difference of a toner supply and recovery unit as a parameter.

符号の説明Explanation of symbols

1 像担持体
2 現像装置
4 第1の電界形成手段
5 第2の電界形成手段
21A 第1現像ローラ
21B 第2現像ローラ
22a,22b トナー層
23 現像剤搬送ローラ
23m 磁石ローラ
23s スリーブローラ
24 規制部材
25 現像剤
28 現像槽
M1 画像形成装置
n 現像ローラの本数
Q 現像ローラ上のトナー搬送量
Rd 現像側周速比
ΔVavg トナー供給回収部の平均的な電位差
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier 2 Developing apparatus 4 1st electric field formation means 5 2nd electric field formation means 21A 1st developing roller 21B 2nd developing roller 22a, 22b Toner layer 23 Developer conveyance roller 23m Magnet roller 23s Sleeve roller 24 Restriction member 25 Developer 28 Developing tank M1 Image forming apparatus n Number of developing rollers Q Amount of toner transported on developing roller Rd Development-side peripheral speed ratio ΔV avg Average potential difference of toner supply / recovery unit

Claims (6)

磁石を内包し周面にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体と静電潜像担持体とに対向して配置される複数のトナー担持体と、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の第1の電界を形成する第1の電界形成手段と、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体に転移した前記トナーを前記静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界形成手段と、を備えた現像装置であって、
前記第1の電界形成手段は、平均的には前記現像剤担持体から前記トナー担持体にトナーを転移させる方向の振動電界を形成し、
前記現像剤担持体上の現像剤の移動方向と前記トナー担持体上のトナーの移動方向は、その対向部において逆方向に設定されており、
少なくとも前記静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量をQ[g/m]、前記静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比を現像側周速比Rd、プロセス速度をPv[mm/sec]、当該トナー担持体の直径をD[mm]、トナー担持体の数をn[個]として、以下の条件
a)1≦Q≦4
b)Rd≦(100/Pv)・D
c)4/n≦Rd・Q
を満たす、ことを特徴とする現像装置。
A developer carrying body that encloses a magnet and carries a developer containing toner and magnetic particles on the peripheral surface thereof, and a plurality of toner carrying bodies that are arranged to face the developer carrying body and the electrostatic latent image carrying body A first electric field forming means for forming a first electric field in a direction in which the toner is transferred from the developer carrier to the toner carrier between the developer carrier and the toner carrier; and the toner carrier Between the toner and the electrostatic latent image carrier, the toner transferred to the toner carrier is transferred to a latent image portion on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image. A developing device comprising: a second electric field forming means that comprises:
The first electric field forming means, on the average, forms an oscillating electric field in a direction in which the toner is transferred from the developer carrier to the toner carrier,
The moving direction of the developer on the developer carrying member and the moving direction of the toner on the toner carrying member are set in opposite directions at the facing portion thereof.
At least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner transport amount on the toner carrier is Q [g / m 2 ], and the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is The ratio of the peripheral speed of the toner carrier to the development side peripheral speed ratio Rd, the process speed Pv [mm / sec], the diameter of the toner carrier D [mm], and the number of toner carriers n [number] The following conditions a) 1 ≦ Q ≦ 4
b) Rd ≦ (100 / Pv) · D
c) 4 / n ≦ Rd · Q
A developing device characterized by satisfying:
磁石を内包し周面にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体と静電潜像担持体とに対向して配置される複数のトナー担持体と、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の第1の電界を形成する第1の電界形成手段と、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体に転移した前記トナーを前記静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界形成手段と、を備えた現像装置であって、
少なくとも前記静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量をQ[g/m]、前記静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比を現像側周速比Rd、プロセス速度をPv[mm/sec]、当該トナー担持体の直径をD[mm]、トナー担持体の数をn[個]、前記第1の電界形成手段が形成する振動電界におけるトナー供給回収部の平均的な電位差ΔVavgを{(トナー供給側電位差×供給側デューティ比)−(トナー回収側電位差×回収側デューティ比)}/100として、以下の条件
a)1≦Q≦4.5
b)Rd≦(100/Pv)・D
c)4/n≦Rd・Q
d)ΔVavg≦200
を満たす、ことを特徴とする現像装置。
A developer carrying body that encloses a magnet and carries a developer containing toner and magnetic particles on the peripheral surface thereof, and a plurality of toner carrying bodies that are arranged to face the developer carrying body and the electrostatic latent image carrying body A first electric field forming means for forming a first electric field in a direction in which the toner is transferred from the developer carrier to the toner carrier between the developer carrier and the toner carrier; and the toner carrier Between the toner and the electrostatic latent image carrier, the toner transferred to the toner carrier is transferred to a latent image portion on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image. A developing device comprising: a second electric field forming means that comprises:
At least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner transport amount on the toner carrier is Q [g / m 2 ], and the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is The ratio of the peripheral speed of the toner carrier to the development side peripheral speed ratio Rd, the process speed Pv [mm / sec], the diameter of the toner carrier D [mm], and the number of toner carriers n [number] , The average potential difference ΔV avg of the toner supply / recovery unit in the oscillating electric field formed by the first electric field forming means {(toner supply side potential difference × supply side duty ratio) − (toner recovery side potential difference × collection side duty ratio) } / 100, the following conditions a) 1 ≦ Q ≦ 4.5
b) Rd ≦ (100 / Pv) · D
c) 4 / n ≦ Rd · Q
d) ΔV avg ≦ 200
A developing device characterized by satisfying:
磁石を内包し周面にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体と静電潜像担持体とに対向して配置される複数のトナー担持体と、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の第1の電界を形成する第1の電界形成手段と、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体に転移した前記トナーを前記静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界形成手段と、を備えた現像装置であって、
少なくとも前記静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量をQ[g/m]、前記静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比を現像側周速比Rd、当該トナー担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比を供給側周速比Rs、プロセス速度をPv[mm/sec]、当該トナー担持体の直径をD[mm]、トナー担持体の数をn[個]として、以下の条件
a)1≦Q≦4.5
b)Rd≦(100/Pv)・D
c)4/n≦Rd・Q
d)Rs≧1
を満たす、ことを特徴とする現像装置。
A developer carrying body that encloses a magnet and carries a developer containing toner and magnetic particles on the peripheral surface thereof, and a plurality of toner carrying bodies that are arranged to face the developer carrying body and the electrostatic latent image carrying body A first electric field forming means for forming a first electric field in a direction in which the toner is transferred from the developer carrier to the toner carrier between the developer carrier and the toner carrier; and the toner carrier Between the toner and the electrostatic latent image carrier, the toner transferred to the toner carrier is transferred to a latent image portion on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image. A developing device comprising: a second electric field forming means that comprises:
At least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner transport amount on the toner carrier is Q [g / m 2 ], and the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is The ratio of the peripheral speed of the toner carrier to the developing side peripheral speed ratio Rd, the ratio of the peripheral speed of the developer carrier to the peripheral speed of the toner carrier is the supply side peripheral speed ratio Rs, and the process speed is Pv [mm]. / Sec], the diameter of the toner carrier is D [mm], and the number of toner carriers is n [pieces] a) 1 ≦ Q ≦ 4.5
b) Rd ≦ (100 / Pv) · D
c) 4 / n ≦ Rd · Q
d) Rs ≧ 1
A developing device characterized by satisfying:
磁石を内包し周面にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体と静電潜像担持体とに対向して配置される複数のトナー担持体と、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の第1の電界を形成する第1の電界形成手段と、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体に転移した前記トナーを前記静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界形成手段と、を備えた現像装置であって、
少なくとも前記静電潜像担持体の回転方向における上流側に位置するトナー担持体について、当該トナー担持体上のトナー搬送量をQ[g/m]、前記静電潜像担持体の周速に対する当該トナー担持体の周速の比を現像側周速比Rd、プロセス速度をPv[mm/sec]、当該トナー担持体の直径をD[mm]、トナー担持体の数をn[個]、トナーの飽和帯電量をEとして、以下の条件
a)1≦Q≦4.5
b)Rd≦(100/Pv)・D
c)4/n≦Rd・Q
d)E≦40
を満たす、ことを特徴とする現像装置。
A developer carrying body that encloses a magnet and carries a developer containing toner and magnetic particles on the peripheral surface thereof, and a plurality of toner carrying bodies that are arranged to face the developer carrying body and the electrostatic latent image carrying body A first electric field forming means for forming a first electric field in a direction in which the toner is transferred from the developer carrier to the toner carrier between the developer carrier and the toner carrier; and the toner carrier Between the toner and the electrostatic latent image carrier, the toner transferred to the toner carrier is transferred to a latent image portion on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image. A developing device comprising: a second electric field forming means that comprises:
At least for the toner carrier positioned upstream in the rotation direction of the electrostatic latent image carrier, the toner transport amount on the toner carrier is Q [g / m 2 ], and the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier is The ratio of the peripheral speed of the toner carrier to the development side peripheral speed ratio Rd, the process speed Pv [mm / sec], the diameter of the toner carrier D [mm], and the number of toner carriers n [number] , Where S is the saturation charge amount of the toner, and a) 1 ≦ Q ≦ 4.5
b) Rd ≦ (100 / Pv) · D
c) 4 / n ≦ Rd · Q
d) E ≦ 40
A developing device characterized by satisfying:
粒径が8[μm]以下の小径トナーを用いることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の現像装置。   5. The developing device according to claim 1, wherein a small-diameter toner having a particle diameter of 8 [μm] or less is used. 請求項1から5の何れかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
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