JPH10232553A - Developing device, electrifier, and transfer device - Google Patents
Developing device, electrifier, and transfer deviceInfo
- Publication number
- JPH10232553A JPH10232553A JP9036244A JP3624497A JPH10232553A JP H10232553 A JPH10232553 A JP H10232553A JP 9036244 A JP9036244 A JP 9036244A JP 3624497 A JP3624497 A JP 3624497A JP H10232553 A JPH10232553 A JP H10232553A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- toner
- carrier
- charged
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、複写機、
プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられ
る現像装置、帯電装置および転写装置に関する。The present invention relates to a copying machine,
The present invention relates to a developing device, a charging device, and a transfer device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a printer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
いて用いられる、像担持体上に形成された静電潜像にト
ナーを付着させることにより静電潜像を可視化して現像
像を形成する現像装置として、トナーのみの一成分現像
剤を用いる一成分現像方式と、トナーとキャリアとから
なる二成分現像剤を用いる二成分現像方式とが知られて
いる。これらの現像装置には像担持体と対向する位置に
回転可能な現像剤担持体が備えられており、現像剤は現
像剤担持体表面に担持され現像剤担持体の回転により現
像剤担持体と像担持体とが互いに対向する現像領域に搬
送される。現像領域では、現像剤担持体と像担持体との
間に印加された現像バイアス電圧により電界が形成され
ており、この電界によりトナーは像担持体上の静電潜像
に転移し、像担持体上にトナーによる現像像が形成され
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a toner is attached to an electrostatic latent image formed on an image carrier, which is used in an electrophotographic image forming apparatus, to visualize the electrostatic latent image to form a developed image. As a developing device, a one-component developing method using a one-component developer containing only toner and a two-component developing method using a two-component developer composed of a toner and a carrier are known. These developing devices are provided with a rotatable developer carrier at a position facing the image carrier, and the developer is carried on the surface of the developer carrier and the developer carrier is rotated by the rotation of the developer carrier. The image carrier is transported to the developing areas facing each other. In the developing area, an electric field is formed by a developing bias voltage applied between the developer carrier and the image carrier, and the electric field causes the toner to transfer to an electrostatic latent image on the image carrier, thereby causing the image carrier to move. A developed image with toner is formed on the body.
【０００３】このような現像装置では、現像領域におい
てトナーを像担持体上の静電潜像に確実に転移させるた
めに、トナーに所定の帯電量の電荷を付与する必要があ
る。二成分現像方式の現像装置では、摩擦帯電序列上で
互いに隔たったトナーと磁性キャリアとを混合、撹拌す
ることによりトナーに電荷が付与されるが、混合、撹拌
中にトナーに外添された帯電制御剤が遊離してキャリア
表面を汚染することがある。従って、キャリアを長期間
使用すると帯電制御剤の影響でトナーの帯電能力が次第
に低下してくるため、現像剤の交換が必要になるという
欠点がある。また、トナーとキャリアとの混合比を一定
に保つためのトナー濃度制御装置や現像剤撹拌装置を必
要とし、また、現像剤担持体の内部に磁性キャリアを担
持するためのマグネットを配設する必要があり、装置の
複雑化を招くという問題がある。In such a developing device, it is necessary to apply a predetermined amount of charge to the toner in order to surely transfer the toner to the electrostatic latent image on the image carrier in the developing area. In a two-component developing type developing device, an electric charge is given to a toner by mixing and stirring a toner and a magnetic carrier which are separated from each other on a frictional charging sequence. Control agents can liberate and contaminate the carrier surface. Therefore, when the carrier is used for a long period of time, the charging ability of the toner gradually decreases due to the influence of the charge control agent, so that there is a disadvantage that the developer needs to be replaced. In addition, a toner concentration control device and a developer stirring device for maintaining a constant mixing ratio between the toner and the carrier are required, and a magnet for supporting the magnetic carrier inside the developer carrier is required. There is a problem that the device becomes complicated.
【０００４】一方、一成分現像方式の現像装置には上記
のような二成分現像方式の欠点がないため一成分現像方
式の現像装置も広く用いられている。一成分現像方式の
現像装置では、現像剤（トナー）担持体にブレードと呼
ばれる弾性材料からなるトナー層形成部材を圧接させ、
トナー担持体上に薄いトナー層を形成するとともに、ト
ナー層とトナー層形成ブレードとの摩擦帯電によりトナ
ーに電荷を付与する方式が広く採用されている。しか
し、一般にブレードによるトナー帯電能力は低いためト
ナーを十分に帯電することが難しく、所望の極性とは逆
の極性に帯電した所謂逆極性トナーが発生しやすく、そ
の逆極性トナーにより画像背景部に地カブリを発生する
ことが多いという欠点がある。すなわち、ブレードによ
る摩擦帯電においては、トナー粒子がブレードと接触す
る確率が低く、特に微小トナーは摩擦帯電されずにトナ
ー層形成ブレードを通過してしまうことがある。そこで
摩擦帯電を促進するために、トナー層に対するトナー層
形成ブレードの圧接力を増加させることが考えられる
が、圧接力を増加させると摩擦熱の増大によりトナーの
バインダー樹脂が溶融し、凝集したトナーがブレードに
詰まり、画像に白筋を発生させるという問題を生じるこ
とがある。On the other hand, a developing device of the one-component developing system is widely used because it does not have the above-mentioned disadvantages of the two-component developing system. In a one-component developing type developing device, a developer (toner) carrier is pressed against a toner layer forming member made of an elastic material called a blade,
2. Description of the Related Art A method of forming a thin toner layer on a toner carrier and applying a charge to toner by frictional charging between the toner layer and a toner layer forming blade has been widely adopted. However, in general, it is difficult to sufficiently charge the toner because the toner charging ability of the blade is low, so that a so-called reverse polarity toner charged to a polarity opposite to a desired polarity is easily generated. There is a drawback that fog often occurs. That is, in the triboelectric charging by the blade, the probability that the toner particles come into contact with the blade is low, and particularly, the minute toner may pass through the toner layer forming blade without being triboelectrically charged. In order to promote the triboelectric charging, it is conceivable to increase the pressing force of the toner layer forming blade against the toner layer.However, when the pressing force is increased, the binder resin of the toner melts due to an increase in frictional heat, and the aggregated toner May clog the blade and cause a problem that white streaks are generated in the image.
【０００５】上記のような、摩擦帯電装置の問題点を解
消するために、トナーに直接電荷を付与する方式の現像
装置が提案されている。この方式の現像装置として、例
えば、実開昭６３−１３８５６０号公報には、トナー担
持体と対向する位置にコロナ放電器を配設し、コロナ放
電器からトナー層へ所望の極性のイオンを照射すること
によりトナーに電荷を付与する方式の現像装置が開示さ
れている。しかし、コロナ放電器を用いるとコロトロン
ワイヤーに汚れが付着し均一な放電が得られなくなると
いう問題が発生することがある。また、コロトロンワイ
ヤー近傍の空気層を安定して電離させるためには５ｋＶ
以上の高電圧の印加が必要であり、小型で安価な放電器
を構成することが難しい。さらに、放電時にオゾンの発
生が多いという欠点もある。In order to solve the above-mentioned problems of the frictional charging device, a developing device of a type in which a charge is directly applied to toner has been proposed. As a developing device of this type, for example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-138560 discloses a method in which a corona discharger is provided at a position facing a toner carrier, and ions of a desired polarity are irradiated from the corona discharger onto the toner layer. A developing device of a type in which a charge is imparted to the toner by doing so is disclosed. However, when a corona discharger is used, there is a problem that dirt adheres to the corotron wire and uniform discharge cannot be obtained. Also, in order to stably ionize the air layer near the corotron wire, 5 kV
The application of the above high voltage is necessary, and it is difficult to configure a small and inexpensive discharger. Further, there is a disadvantage that ozone is generated during discharge.
【０００６】そこで、コロナ放電を利用せずにトナーに
電荷を付与する現像装置が、例えば、特開昭５４−１７
０３０号公報、特開昭６２−２９１６７８号公報、特開
昭６４−６２６７５号公報などに開示されている。これ
らの現像装置について、図８および図９を用いて説明す
る。図８は、従来の現像装置の一例を示す概略構成図で
ある。Therefore, a developing device for applying electric charge to toner without using corona discharge is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-17 / 1979.
No. 030, JP-A-62-291678 and JP-A-64-62675. These developing devices will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional developing device.
【０００７】図８に示す現像装置２０には、像担持体１
に近接して配設された、矢印Ａ方向に回転するトナー担
持体２２と、現像装置２０内のトナーを撹拌しトナー担
持体２２表面にトナーを供給する撹拌供給部材２４と、
トナー担持体２２に圧接し、撹拌供給部材２４により供
給されたトナーを所定の厚さのトナー層に形成するトナ
ー層形成ブレード２３と、トナー担持体２２と接触し
て、あるいは微小間隔を隔てて配設された円筒状の帯電
電極２５と、トナー担持体２２に現像バイアス電圧を供
給するバイアス電源２７と、帯電電極２５にトナー帯電
用の電圧を供給するトナー帯電用電源２８と、これら各
構成要素のうち電源以外の各部を収納するハウジング２
１とが備えられている。このように構成した現像装置２
０を用い、トナー帯電用電源２８により帯電電極２５に
帯電用電圧を印加し帯電電極２５とトナー担持体２２と
の間隙に放電電界を形成し、放電により発生したイオン
または電子をトナーに付着させることによりトナーを帯
電させる。[0007] The developing device 20 shown in FIG.
A toner carrier 22 that rotates in the direction of arrow A and a stirring supply member 24 that stirs the toner in the developing device 20 and supplies the toner to the surface of the toner carrier 22.
A toner layer forming blade 23 that presses against the toner carrier 22 and forms the toner supplied by the stirring and supplying member 24 into a toner layer having a predetermined thickness, and contacts the toner carrier 22 or at a small interval A cylindrical charging electrode 25 disposed therein; a bias power supply 27 for supplying a developing bias voltage to the toner carrier 22; a toner charging power supply 28 for supplying a toner charging voltage to the charging electrode 25; Housing 2 for housing each part of the element other than the power supply
1 is provided. Developing device 2 configured as above
0, a charging voltage is applied to the charging electrode 25 by the toner charging power supply 28 to form a discharge electric field in a gap between the charging electrode 25 and the toner carrier 22, and ions or electrons generated by the discharge adhere to the toner. Thus, the toner is charged.
【０００８】図９は、従来の現像装置の他の例を示す概
略構成図である。図９に示す現像装置３０には、図８に
示す現像装置２０における帯電電極２５に相当するもの
は備えられておらず、その代わりに、トナー担持体３２
に圧接するトナー層形成ブレード３３にトナー帯電用電
源３８からのトナー帯電用電圧が印加される。トナー層
形成ブレード３３は、トナー担持体３２上にトナー層を
形成するとともに、トナー層形成ブレード３３とトナー
担持体３２との間隙に放電電界を形成し放電により発生
したイオンまたは電子をトナーに付着させることにより
トナーを帯電させる。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing another example of a conventional developing device. The developing device 30 shown in FIG. 9 does not include a component corresponding to the charging electrode 25 in the developing device 20 shown in FIG.
A toner charging voltage from a toner charging power supply 38 is applied to the toner layer forming blade 33 that is pressed against the toner layer. The toner layer forming blade 33 forms a toner layer on the toner carrier 32 and forms a discharge electric field in a gap between the toner layer forming blade 33 and the toner carrier 32 to attach ions or electrons generated by the discharge to the toner. This causes the toner to be charged.
【０００９】図８または図９に示す方式の現像装置は、
コロナ放電器ほどの高電圧を必要とせず、さらに印加電
圧が低いためオゾンの発生も少ないという利点がある
が、その反面、以下に示すような問題点がある。すなわ
ち、これらの方式の現像装置では、体積抵抗率の高いト
ナーを使用しているため、図８の現像装置２０において
は、帯電電極２５に印加される電圧が放電電圧以下であ
ると電荷誘導が十分に行われず、トナーを所望の極性に
帯電させることができない。そこで、帯電電極２５への
印加電圧を放電電圧以上に高めて帯電電極２５からの放
電現象によりトナーを帯電させることが考えられるが、
そのようにした場合は、次に説明するように、所望の極
性（この場合はマイナス）とは逆極性（この場合はプラ
ス）に帯電したトナーが生じてしまう。A developing device of the type shown in FIG. 8 or FIG.
It has the advantage that it does not require as high a voltage as a corona discharger, and that it generates less ozone due to the lower applied voltage, but it has the following problems. That is, in these types of developing devices, toner having a high volume resistivity is used. Therefore, in the developing device 20 of FIG. 8, when the voltage applied to the charging electrode 25 is equal to or lower than the discharge voltage, the charge induction occurs. This is not performed sufficiently, and the toner cannot be charged to a desired polarity. Therefore, it is conceivable to increase the voltage applied to the charging electrode 25 to a voltage equal to or higher than the discharge voltage and charge the toner by a discharge phenomenon from the charging electrode 25.
In such a case, as will be described below, toner charged to the opposite polarity (positive in this case) to the desired polarity (minus in this case) is generated.
【００１０】図１０は、図８に示す現像装置におけるト
ナー担持体上のトナーの帯電状態を示す図であり、図１
１は、図９に示す現像装置におけるトナー担持体上のト
ナーの帯電状態を示す図である。図１０に示すように、
図８に示す現像装置２０において、帯電電極２５への印
加電圧を高めて放電が起こるようにした場合は、帯電電
極２５とトナー担持体２２との間に、放電に伴う電離に
より電子なだれ現象が発生し、その結果、放電領域にプ
ラスイオン４という正の極性を持つ電荷担体および電子
またはマイナスイオン３という負の極性を持つ電荷担体
とが発生する。その結果、帯電後のトナーは、所望の極
性（マイナス）に帯電したトナー２ａと逆極性（プラ
ス）に帯電したトナー２ｂとが混在した状態となる。FIG. 10 is a diagram showing the charged state of the toner on the toner carrier in the developing device shown in FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a charged state of toner on a toner carrier in the developing device shown in FIG. As shown in FIG.
In the developing device 20 shown in FIG. 8, when the voltage applied to the charging electrode 25 is increased to cause the discharge, the electron avalanche phenomenon occurs between the charging electrode 25 and the toner carrier 22 due to the ionization caused by the discharge. As a result, charge carriers having a positive polarity of positive ions 4 and charge carriers having a negative polarity of electrons or negative ions 3 are generated in the discharge region. As a result, the charged toner is in a state where the toner 2a charged to the desired polarity (minus) and the toner 2b charged to the opposite polarity (plus) are mixed.
【００１１】また、図１１に示すように、図９に示す現
像装置３０においてもトナー層形成ブレード３３とトナ
ー担持体３２との間に電子なだれ現象が発生し、その結
果、正の極性を持つ電荷担体および負の極性を持つ電荷
担体が発生する。従って、このような状態でトナー２を
所望の極性（例えばマイナス）に帯電させようとして
も、放電領域は電離により発生した正の極性を持つプラ
スイオン４と、負の極性を持つ電子またはマイナスイオ
ン３とで満たされているため、トナー２は、正の極性あ
るいは負の極性のいずれかの極性に帯電され、その結
果、帯電後のトナーには、所望のマイナス極性に帯電し
たトナー２ａと逆極性のプラスに帯電したトナー２ｂと
が混在することとなる。なお、逆極性とは、本例のよう
にトナーをマイナスに帯電させたい場合はプラス極性を
さすが、トナーをプラスに帯電させたい場合はマイナス
極性をさす。Also, as shown in FIG. 11, in the developing device 30 shown in FIG. 9, an avalanche phenomenon occurs between the toner layer forming blade 33 and the toner carrier 32. As a result, the developing device 30 has a positive polarity. Charge carriers and charge carriers with negative polarity are generated. Therefore, even if the toner 2 is charged to a desired polarity (for example, negative) in such a state, the discharge region includes a positive ion 4 having a positive polarity generated by ionization and an electron or a negative ion having a negative polarity. 3, the toner 2 is charged to either the positive polarity or the negative polarity. As a result, the charged toner has the opposite polarity to the toner 2a charged to the desired negative polarity. The toner 2b charged to the positive polarity is mixed. The opposite polarity refers to a positive polarity when the toner is to be negatively charged as in this example, but refers to a negative polarity when the toner is to be positively charged.
【００１２】ここで、上記のような放電領域においてど
の程度プラスイオンが発生するかについて検証した結果
について説明する。文献「放電現象」（東京電機大学出
版、本多侃士著、６４ページ）の記載に基づき、平行に
配置された２つの電極間に発生する電子およびプラスイ
オンの相対密度を計算してみると次に示す結果が得られ
た。Here, the result of verifying how much positive ions are generated in the above-described discharge region will be described. Based on the description in the document "Discharge Phenomenon" (published by Tokyo Denki University, written by Kanji Honda, p. 64), the relative density of electrons and positive ions generated between two electrodes arranged in parallel is calculated. The following results were obtained.
【００１３】図１２は、従来の現像装置の放電領域に発
生する電子およびプラスイオンの電荷密度を示す図であ
る。なお、図１２（ａ）は、横軸に帯電電極からトナー
担持体までの距離（μｍ）、縦軸に電荷密度をとり、プ
ラスイオン密度と電子密度とをそれぞれ相対値で示した
ものであり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のうちのト
ナー担持体寄りのＡ部の拡大図である。FIG. 12 is a diagram showing the charge density of electrons and positive ions generated in a discharge region of a conventional developing device. FIG. 12A shows the distance (μm) from the charging electrode to the toner carrier on the horizontal axis and the charge density on the vertical axis, and shows the positive ion density and the electron density as relative values. FIG. 12B is an enlarged view of a portion A near the toner carrier in FIG.
【００１４】図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すよ
うに、帯電電極からトナー担持体までの距離を１００μ
ｍとした時、陽極（この例ではトナー担持体）の極く近
傍にもプラスイオンが存在していることが示されてい
る。トナーの大きさ（７μｍ〜１０μｍ）と同程度の距
離内に電子の数千倍のプラスイオンがあることがわか
る。従って、トナーをマイナスに帯電させようとした場
合にも、かなりの量のプラスに帯電したトナーが発生す
る。As shown in FIGS. 12A and 12B, the distance from the charging electrode to the toner carrier is 100 μm.
It is shown that, when m, positive ions are also present in the immediate vicinity of the anode (toner carrier in this example). It can be seen that there are several thousand times more positive ions than electrons within a distance comparable to the size of the toner (7 μm to 10 μm). Therefore, even when an attempt is made to negatively charge the toner, a considerable amount of positively charged toner is generated.
【００１５】また、「最近の電子写真現像システムとト
ナー材料の開発・実用化」（日本科学情報株式会社出版
部、竹内学。３０３ページ）に記載に基づき、トナー粒
子１個１個の極性と帯電量を分布として計測する方法に
より上記の現像装置における逆極性トナーの発生量を求
めた結果、逆極性トナーはトナー全体の２０ｗｔ％であ
った。このような逆極性トナーがトナー担持体により現
像領域に搬送されると、現像後のトナー像に地かぶりな
どの画質劣化が発生し良好な画像を得ることはできな
い。また、逆極性トナーがトナー担持体上のトナー層か
ら飛散し機内のトナー汚染を招くという問題がある。In addition, based on the description in “Recent development and commercialization of electrophotographic development systems and toner materials” (Nippon Kagaku Information Co., Ltd., Publishing Department, Manabu Takeuchi, page 303), the polarity of each toner particle is determined. The amount of the opposite polarity toner generated in the developing device was determined by measuring the amount of charge as a distribution. As a result, the amount of the opposite polarity toner was 20 wt% of the entire toner. If such a toner of opposite polarity is transported to the developing area by the toner carrier, image quality deterioration such as background fogging occurs in the developed toner image, and a good image cannot be obtained. Further, there is a problem that the opposite polarity toner scatters from the toner layer on the toner carrier and causes toner contamination in the apparatus.
【００１６】そこで、この逆極性トナーの問題を解決す
るために、帯電電極を用いてトナーを帯電させる方式の
現像装置（図８参照）の改良型として、図１３に示すよ
うに、第１の電極（帯電電極）とトナー担持体との間
に、第１の電極とトナー担持体との間に生じる電界の電
離領域を制限する第２の電極を設けて逆極性トナーの発
生を防止するようにした現像装置が考えられる。Therefore, in order to solve the problem of the opposite polarity toner, an improved type of a developing device (see FIG. 8) of a type in which the toner is charged using a charging electrode, as shown in FIG. A second electrode for limiting an ionization region of an electric field generated between the first electrode and the toner carrier is provided between the electrode (charging electrode) and the toner carrier to prevent generation of toner of opposite polarity. The developing device described above is conceivable.
【００１７】図１３は、第１の電極とトナー担持体との
間に第２の電極を設けて逆極性トナーの発生を防止する
ようにした現像装置の概略構成図である。図１３に示す
現像装置４０では、第１の電極４５ａとトナー担持体４
２との間にメッシュ状の第２の電極４５ｂを設け、第１
の電極４５ａと第２の電極４５ｂとの間に放電開始電圧
以上の高電圧を印加するとともに、第２の電極４５ｂと
トナー担持体４２との間に放電を生じない低電圧を印加
し、トナー担持体４２付近に所望の極性のイオンまたは
電子がトナー担持体４２側へ移動するような電界を形成
する。第１の電極４５ａと第２の電極４５ｂとの間には
強い電界が形成され放電が発生し、放電による電離によ
る電子なだれ現象によりプラスイオン、マイナスイオン
および電子などの電荷担体が発生する。一方、第２の電
極４５ｂとトナー担持体４２との間には弱い電界が形成
されるため電離は起こらず電荷担体は発生しない。第２
の電極４５ｂとトナー担持体４２との間に形成された弱
い電界の作用により第１の電極４５ａと第２の電極４５
ｂとの間の電離領域に発生したプラスまたはマイナスの
電荷担体のうちのいずれか一方の所望極性の電荷担体が
トナー担持体４２側に引き付けられる。こうして、トナ
ー担持体４２上のトナーを所望の極性のみに帯電させる
ことができ、逆極性トナーの問題を解決することができ
る。FIG. 13 is a schematic structural view of a developing device in which a second electrode is provided between the first electrode and the toner carrier to prevent generation of toner of the opposite polarity. In the developing device 40 shown in FIG. 13, the first electrode 45a and the toner carrier 4
2, a mesh-shaped second electrode 45b is provided between
A high voltage equal to or higher than the discharge starting voltage is applied between the second electrode 45a and the second electrode 45b, and a low voltage that does not cause a discharge between the second electrode 45b and the toner carrier 42 is applied. An electric field is formed near the carrier 42 such that ions or electrons of a desired polarity move toward the toner carrier 42. A strong electric field is formed between the first electrode 45a and the second electrode 45b to generate a discharge, and a charge carrier such as a positive ion, a negative ion, and an electron is generated by an avalanche phenomenon caused by ionization due to the discharge. On the other hand, since a weak electric field is formed between the second electrode 45b and the toner carrier 42, no ionization occurs and no charge carriers are generated. Second
The first electrode 45a and the second electrode 45 by the action of a weak electric field formed between the first electrode 45b and the toner carrier 42.
One of the positive and negative charge carriers generated in the ionization region between the charge carriers b and b is attracted to the toner carrier 42 side. In this manner, the toner on the toner carrier 42 can be charged only to a desired polarity, and the problem of the opposite polarity toner can be solved.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式の現
像装置にも次のような問題がある。すなわち、この方式
の現像装置では、第１の電極と第２の電極間に発生する
電子なだれ現象を利用した放電現象により電荷担体が発
生し、その電荷担体がトナー担持体に引き寄せられて、
第２の電極に設けられた多数の開口を通過してトナー担
持体上に到達するため、トナー担持体上のトナーには第
２の電極の開口パターンに応じた帯電むらが生じる。す
なわち、開口の直下の部分には多くの電荷担体が到達す
るが、開口の直下から外れた部分には少しの電荷担体し
か届かない。そのため、開口の直下の部分及びその付近
のトナーには必要以上の量の電荷担体が与えられ高帯電
となるため、トナーとトナー担持体との静電的付着力が
異常に強くなり、トナーが像担持体上の静電潜像に転移
せず現像不可能になり、画像抜けが生じてしまう。また
開口の直下から外れた部分のトナーには必要な量の電荷
担体が与えられず、トナーの帯電量が少なく、現像時に
いわゆるトナークラウドとなって機内汚染を生じてしま
う。However, this type of developing device also has the following problems. That is, in the developing device of this type, charge carriers are generated by a discharge phenomenon using an electron avalanche phenomenon generated between the first electrode and the second electrode, and the charge carriers are attracted to the toner carrier,
Since the toner passes through a number of openings provided in the second electrode and reaches the toner carrier, uneven charging occurs in the toner on the toner carrier according to the opening pattern of the second electrode. That is, many charge carriers reach the portion directly below the opening, but only a small amount of the charge carriers reach the portion deviating from immediately below the opening. As a result, an excessive amount of charge carrier is provided to the portion immediately below the opening and the toner in the vicinity thereof, and the toner is highly charged, so that the electrostatic adhesion between the toner and the toner carrier becomes abnormally strong, and the toner is The image is not transferred to the electrostatic latent image on the image carrier and development becomes impossible, resulting in image omission. In addition, a necessary amount of charge carrier is not provided to the portion of the toner deviating from immediately below the opening, the amount of charge of the toner is small, and a so-called toner cloud is generated at the time of development to cause contamination in the apparatus.
【００１９】また、電子写真方式の画像形成装置の現像
装置以外の、例えば一次帯電器、除電器、転写装置など
に用いられる帯電手段として、被帯電体を非接触で帯電
させることができ、オゾン発生量が少なく、小型で低コ
ストの帯電手段が見当たらない現状にある。本発明は、
上記の事情に鑑み、オゾン発生量が少なく小型で低コス
トの現像装置、帯電装置、および転写装置を提供するこ
とを目的とする。In addition, as a charging means used in, for example, a primary charger, a static eliminator, a transfer device, etc. other than a developing device of an electrophotographic image forming apparatus, an object to be charged can be charged in a non-contact manner. At present, the amount of generation is small, and no small and low-cost charging means can be found. The present invention
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a small-sized, low-cost developing device, a charging device, and a transfer device that generate a small amount of ozone.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の現像装置は、静電潜像を担持して所定の方向に移
動する像担持体に所定の現像領域において近接もしくは
接触するように配置され、供給されたトナーを表面に担
持して上記現像領域に向けて搬送するトナー担持体、ト
ナー担持体に供給されたトナーを所定の厚さのトナー層
に形成するトナー層形成部材、および、トナー層形成部
材により形成されたトナー層を担持したトナー担持体に
対向して配置された第１の電極と、第１の電極に所定の
極性の電圧を印加して上記トナー担持体との間に電界を
形成する第１の電源と、上記第１の電極と上記トナー担
持体とに挟まれた位置に配備され、上記電界内に発生す
る放電の電離領域を上記第１の電極との間に規制する、
多数の開口を有する第２の電極と、第２の電極に、上記
第１の電極の電位と上記トナー担持体の電位との中間の
電位を形成する電圧を印加する第２の電源とを有する帯
電器を備え、上記第２の電極と上記トナー担持体との間
隙Ｄ（μｍ）と、上記第２の電極の、互いに隣接する開
口のピッチＰ（μｍ）との比Ｄ／Ｐが２．５以上に設定
されてなることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a developing device for carrying an electrostatic latent image which moves in a predetermined direction to approach or contact an image carrier in a predetermined developing area. A toner carrier that carries the supplied toner on the surface and conveys the toner toward the development area, a toner layer forming member that forms the toner supplied to the toner carrier into a toner layer having a predetermined thickness, A first electrode disposed opposite to the toner carrier carrying the toner layer formed by the toner layer forming member; and a voltage having a predetermined polarity applied to the first electrode to apply a voltage to the toner carrier. A first power supply for forming an electric field between the first electrode and the first electrode, the first power supply being provided at a position between the first electrode and the toner carrier, and an ionization region of discharge generated in the electric field being connected to the first electrode. Regulate during the
A second electrode having a large number of openings; and a second power supply for applying a voltage to the second electrode, the voltage forming an intermediate potential between the potential of the first electrode and the potential of the toner carrier. A ratio D / P between a gap D (μm) between the second electrode and the toner carrier and a pitch P (μm) between adjacent openings of the second electrode is 2. It is characterized by being set to 5 or more.
【００２１】また、上記の目的を達成する本発明の帯電
装置は、所定の被帯電体に対し相対的に移動して被帯電
体を帯電する帯電装置において、電荷が供給される被帯
電体に近接して配置された第１の電極と、第１の電極に
所定の極性の電圧を印加して上記被帯電体との間に電界
を形成する第１の電源と、上記第１の電極と上記被帯電
体とに挟まれた位置に配備され、上記電界内に発生する
放電の電離領域を上記第１の電極との間に規制する、多
数の開口を有する第２の電極と、第２の電極に、上記第
１の電極の電位と上記被帯電体の電位との中間の電位を
形成する電圧を印加する第２の電源とを備え、上記第２
の電極と上記被帯電体との間隙Ｄ（μｍ）と、上記第２
の電極の、互いに隣接する開口のピッチＰ（μｍ）との
比Ｄ／Ｐが２．５以上に設定されてなることを特徴とす
る。A charging device according to the present invention for achieving the above object is a charging device which moves relative to a predetermined member to be charged and charges the member to be charged. A first electrode disposed in proximity to the first electrode, a first power supply for applying a voltage of a predetermined polarity to the first electrode to form an electric field between the first electrode and the first electrode; A second electrode having a number of openings, the second electrode being provided at a position sandwiched between the object to be charged and regulating an ionization region of a discharge generated in the electric field between the first electrode and the second electrode; A second power supply for applying a voltage that forms an intermediate potential between the potential of the first electrode and the potential of the member to be charged;
The gap D (μm) between the electrode and the member to be charged is
The ratio D / P of the electrode to the pitch P (μm) of the openings adjacent to each other is set to 2.5 or more.
【００２２】また、上記の目的を達成する本発明の転写
装置は、所定の第１のトナー像担持体上に形成された、
電荷を担持するトナー像を、所定の転写位置において第
１のトナー像担持体に近接ないし接触して移動する所定
の第２のトナー像担持体上に転写する転写装置におい
て、上記第２のトナー像担持体の、トナー像が転写され
る表面に対する裏面側に、第２のトナー像担持体に近接
して配置された第１の電極と、第１の電極に上記トナー
像が担持する電荷の極性とは逆の極性の電圧を印加して
上記第２のトナー像担持体との間に電界を形成する第１
の電源と、上記第１の電極と上記第２のトナー像担持体
とに挟まれた位置に配備され、上記電界内に発生する放
電の電離領域を上記第１の電極との間に規制する、多数
の開口を有する第２の電極と、第２の電極に、上記第１
の電極の電位と上記第２のトナー像担持体の電位との中
間の電位を形成する電圧を印加する第２の電源とを備
え、上記第２の電極と上記第２のトナー像担持体との間
隙Ｄ（μｍ）と、上記第２の電極の互いに隣接する開口
のピッチＰ（μｍ）との比Ｄ／Ｐが２．５以上に設定さ
れてなることを特徴とする。Further, according to the transfer device of the present invention, which achieves the above object, the transfer device is formed on a predetermined first toner image carrier.
A transfer device for transferring a toner image carrying a charge onto a predetermined second toner image carrier moving in close proximity to or in contact with the first toner image carrier at a predetermined transfer position. A first electrode disposed close to the second toner image carrier on a back surface side of the image carrier with respect to a surface to which the toner image is transferred; and a first electrode having a charge carried by the toner image. A first voltage for forming an electric field with the second toner image carrier by applying a voltage having a polarity opposite to the polarity;
And a power supply, which is disposed between the first electrode and the second toner image carrier, and regulates an ionization region of a discharge generated in the electric field between the first electrode and the first electrode. A second electrode having a number of openings, and a second electrode
A second power supply for applying a voltage that forms an intermediate potential between the potential of the first electrode and the potential of the second toner image carrier; and the second electrode and the second toner image carrier. The ratio D / P between the gap D (μm) and the pitch P (μm) of the openings adjacent to each other in the second electrode is set to 2.5 or more.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の現像装置を画像形成装置に
用いた場合の一実施形態を示す概略構成図である。図１
には、静電潜像を担持して矢印Ａ方向に移動する像担持
体１、および現像領域Ｃにおいて像担持体１にトナーを
選択的に転移させることにより像担持体１上の静電潜像
を可視化して現像像を生成する現像装置１０を備えた画
像形成装置が示されている。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment in which the developing device of the present invention is used in an image forming apparatus. FIG.
The image carrier 1 that carries an electrostatic latent image and moves in the direction of arrow A, and the electrostatic latent image on the image carrier 1 by selectively transferring toner to the image carrier 1 in the development area C. 1 illustrates an image forming apparatus including a developing device 10 that visualizes an image to generate a developed image.
【００２４】現像装置１０は、トナー担持体１２と、ト
ナー層形成ブレード１３と、撹拌供給部材１４と、帯電
器１５と、バイアス電源１７と、トナー帯電用電源１８
とを備えている。なお、帯電器１５は第１の電極１５ａ
と第２の電極１５ｂとからなり、トナー帯電用電源１８
は、第１、第２のトナー帯電用電源１８ａ，１８ｂから
なる。なお、この第１、第２のトナー帯電用電源１８
ａ，１８ｂは、本発明にいう第１、第２の電源に相当す
る。The developing device 10 includes a toner carrier 12, a toner layer forming blade 13, a stirring / supplying member 14, a charger 15, a bias power supply 17, and a toner charging power supply 18.
And Note that the charger 15 has a first electrode 15a.
And a second electrode 15b.
Comprises first and second toner charging power supplies 18a and 18b. The first and second toner charging power supplies 18
a and 18b correspond to the first and second power supplies according to the present invention.
【００２５】トナー担持体１２は、現像領域Ｃにおいて
像担持体１に近接もしくは接触するように配置されてお
り、供給されたトナーを表面に担持してＢ方向に循環移
動する。トナー担持体１２には、バイアス電源１７によ
り−２００Ｖの直流電圧が印加される。なお、この直流
電圧の代わりに、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧
を用いて良好な現像性能を確保するようにしてもよい。
トナー担持体１２には、アルミニウムまたはステンレス
の丸棒またはパイプを切削加工した後、サンドブラス
ト、液体ホーニング、エメリー研磨などの機械加工を施
すか、あるいは化学腐食を施すことにより外周面に表面
あらさＲａ＝０．１〜５．０μｍ程度の凹凸を形成した
ものを用いることができる。また、アルミニウムまたは
ステンレスの丸棒またはパイプを切削加工した後に、導
電粉を分散させた樹脂層を形成したものでもよい。ある
いは、表面にゴム層を被覆した金属ロールを用いてもよ
い。本実施形態のトナー担持体１２には、直径２０ｍｍ
のアルミニウムパイプを切削加工した後、外周面にサン
ドブラスト陽極酸化処理を施したものが用いられてい
る。The toner carrier 12 is arranged so as to be close to or in contact with the image carrier 1 in the developing area C, and circulates in the direction B while carrying the supplied toner on the surface. A DC voltage of −200 V is applied to the toner carrier 12 by a bias power supply 17. Instead of the DC voltage, a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage may be used to ensure good developing performance.
After the aluminum or stainless steel round bar or pipe is cut, the toner carrier 12 is subjected to mechanical processing such as sand blasting, liquid honing, emery polishing, or chemical corrosion to give a surface roughness Ra = Those having irregularities of about 0.1 to 5.0 μm can be used. Alternatively, a resin layer in which conductive powder is dispersed may be formed after cutting a round bar or pipe of aluminum or stainless steel. Alternatively, a metal roll whose surface is covered with a rubber layer may be used. The toner carrier 12 of the present embodiment has a diameter of 20 mm.
After the aluminum pipe is cut, the outer peripheral surface is subjected to sand blast anodizing.
【００２６】撹拌供給部材１４は、トナーを撹拌すると
ともにトナー担持体１２表面にトナーを供給するもので
あり、直径１０ｍｍの半導電性スポンジ材料からなるロ
ール状の部材が用いられる。トナー層形成ブレード１３
は、本発明にいうトナー層形成部材に相当するものであ
り、トナー担持体１２に供給されたトナーをトナー担持
体１２表面を覆う所定の厚さのトナー層に形成する。本
実施形態に用いられるトナー層形成ブレード１３として
は、厚さ０．０３〜０．３ｍｍ程度の１８−８ステンレ
ス（ＳＵＳ３０３）の板バネに導電性粉を分散させたシ
リコーンゴムまたはＥＰＤＭゴムからなる圧接部材を加
硫接着したものが用いられる。トナー層形成ブレード１
３のトナー担持体１２への接触圧力は５〜１００ｇ／ｃ
ｍ程度に設定される。シリコーンゴムの硬度は２０〜８
０度のものが使用可能であるが、特に３０〜６０度が好
ましい。トナー担持体１２上のトナーはトナー層形成ブ
レード１３で圧接されて、トナー担持体１２上に層厚５
〜３０μｍのトナー層が形成される。トナー層形成ブレ
ード１３により形成されたトナー層は図示しないトナー
担持体駆動手段によるトナー担持体１２の循環移動に伴
われて矢印Ｂ方向に搬送される。The stirring / supplying member 14 stirs the toner and supplies the toner to the surface of the toner carrier 12, and is a roll-shaped member made of a semiconductive sponge material having a diameter of 10 mm. Toner layer forming blade 13
Corresponds to the toner layer forming member according to the present invention, and forms the toner supplied to the toner carrier 12 into a toner layer of a predetermined thickness covering the surface of the toner carrier 12. The toner layer forming blade 13 used in the present embodiment is made of silicone rubber or EPDM rubber in which conductive powder is dispersed in a plate spring of 18-8 stainless steel (SUS303) having a thickness of about 0.03 to 0.3 mm. The one obtained by vulcanizing the pressing member is used. Toner layer forming blade 1
3 is 5-100 g / c.
m. The hardness of silicone rubber is 20-8
Although 0 degree can be used, 30 to 60 degrees is particularly preferable. The toner on the toner carrier 12 is pressed into contact with the toner layer forming blade 13 so that the toner
A toner layer of about 30 μm is formed. The toner layer formed by the toner layer forming blade 13 is transported in the direction of arrow B as the toner carrier 12 is circulated by a toner carrier driving unit (not shown).
【００２７】トナー層形成ブレード１３により形成され
たトナー層を担持したトナー担持体１２に対向する位置
に、トナー層を帯電する帯電器１５が配置されている。
帯電器１５には、円筒状の第１の電極１５ａと、第１の
電極１５ａとトナー担持体１２に挟まれる位置に配置さ
れたメッシュ状の第２の電極１５ｂとが備えられてい
る。第１の電極１５ａにはトナー担持体１２上のトナー
層を帯電させるための電圧を印加する第１のトナー帯電
用電源１８ａが接続されており、第２の電極１５ｂに
は、第１の電極１５ａによって生じる放電の電離領域を
制限する制御電圧を印加する第２のトナー帯電用電源１
８ｂが接続されている。A charger 15 for charging the toner layer is disposed at a position facing the toner carrier 12 carrying the toner layer formed by the toner layer forming blade 13.
The charger 15 includes a cylindrical first electrode 15a, and a mesh-shaped second electrode 15b disposed at a position sandwiched between the first electrode 15a and the toner carrier 12. The first electrode 15a is connected to a first toner charging power supply 18a for applying a voltage for charging the toner layer on the toner carrier 12, and the second electrode 15b is connected to the first electrode 15b. A second toner charging power supply 1 for applying a control voltage for limiting an ionization region of discharge generated by the discharger 15a
8b is connected.
【００２８】第１の電極１５ａは、直径１０ｍｍの円筒
状に形成され回転自在に支持されている。第１の電極１
５ａの材質は、シリコーンゴムにイオン導電性微粒子を
配合したものもしくはシリコーンゴムに導電性微粒子を
配合して体積抵抗率を１０5〜１０10Ω・ｃｍ程度に調
整したものが用いられる。この体積抵抗率は、特に１０
7 〜１０8 Ω・ｃｍの範囲内であることが好ましい。The first electrode 15a is formed in a cylindrical shape having a diameter of 10 mm and is rotatably supported. First electrode 1
As the material of 5a, a material obtained by mixing ion conductive fine particles with silicone rubber or a material obtained by mixing conductive fine particles with silicone rubber and adjusting the volume resistivity to about 10 5 to 10 10 Ω · cm is used. This volume resistivity is especially 10
It is preferable to be within the range of 7 to 10 8 Ω · cm.
【００２９】第２の電極１５ｂは、線径５０μｍ、ピッ
チ１２７μｍのステンレスのメッシュ状部材からなり、
第１の電極１５ａより大径の円筒状に形成されている。
第２の電極１５ｂは、第１の電極１５ａに外挿され、第
１の電極１５ａとトナー担持体１２とに挟まれており、
トナー担持体１２との対向位置で第２の電極１５ｂ内周
面の一部が第１の電極１５ａと接触して従動回転する。
第２の電極１５ｂは、この例に限らず、例えば厚さ１０
０μｍの導電性材料からなる円筒状フィルムに直径８０
μｍの微小開口を開口率８０％で形成したものを用いて
もよい。また、第２の電極１５ｂの形状も円筒状に限ら
ず板状であってもよく、また、第２の電極１５ｂは必ず
しも第１の電極１５ａに従動させる必要はない。The second electrode 15b is made of a stainless mesh member having a wire diameter of 50 μm and a pitch of 127 μm.
It is formed in a cylindrical shape having a larger diameter than the first electrode 15a.
The second electrode 15b is extrapolated to the first electrode 15a and sandwiched between the first electrode 15a and the toner carrier 12.
At a position facing the toner carrier 12, a part of the inner peripheral surface of the second electrode 15b comes into contact with the first electrode 15a and is driven to rotate.
The second electrode 15b is not limited to this example.
A cylindrical film made of a conductive material having a diameter of 80 μm has a diameter of 80 μm.
A micro aperture having a micro opening of 80% may be used. Further, the shape of the second electrode 15b is not limited to a cylindrical shape but may be a plate shape, and the second electrode 15b does not necessarily need to be driven by the first electrode 15a.
【００３０】本実施形態では、トナー担持体１２上のト
ナーは負極性に帯電される。第１の電極１５ａと第２の
電極１５ｂとの間には第１のトナー帯電用電源１８ａに
より、放電開始電圧以上の高電圧が印加され、第１の電
極１５ａと第２の電極１５ｂとの間に強い電界を形成す
る。一方、第２の電極１５ｂとトナー担持体１２との間
には第２のトナー帯電用電源１８ｂにより、放電を生じ
ない程度の低電圧が印加され、弱い電界が形成される。In this embodiment, the toner on the toner carrier 12 is negatively charged. A high voltage equal to or higher than the discharge starting voltage is applied between the first electrode 15a and the second electrode 15b by the first toner charging power supply 18a, and the voltage between the first electrode 15a and the second electrode 15b is increased. A strong electric field is formed between them. On the other hand, between the second electrode 15b and the toner carrier 12, a low voltage that does not cause discharge is applied by the second toner charging power supply 18b, and a weak electric field is formed.
【００３１】本実施形態では、第２の電極１５ｂの電位
とトナー担持体１２の電位との間には次の関係が保たれ
ている。 （トナー担持体電位）−（第２の電極電位）＝１００Ｖ また、第１の電極１５ａの電位と第２の電極１５ｂの電
位との間には次の関係が保たれている。In the present embodiment, the following relationship is maintained between the potential of the second electrode 15b and the potential of the toner carrier 12. (Toner carrier potential)-(second electrode potential) = 100 V Further, the following relationship is maintained between the potential of the first electrode 15a and the potential of the second electrode 15b.
【００３２】 （第２の電極電位）−（第１の電極電位）＝１０００Ｖ なお、これらの各電極の電位は第１の電極１５ａとトナ
ー担持体１２との間隔、第２の電極１５ｂの構造、厚さ
などによって適宜調整される。また、第１の電極１５
ａ、第２の電極１５ｂ、およびトナー担持体１２が、そ
れぞれ所定の間隙をおいて設けられるときには、これら
の間隙の大きさも考慮して各電極の電位が定められる。
本実施形態では、トナー担持体１２にはバイアス電源１
７から−２００Ｖの電圧が印加され、第２の電極１５ｂ
には第２の帯電用電源１８ｂから−３００Ｖの電圧が印
加され、第１の電極１５ａのシャフトには第１のトナー
帯電用電源１８ａから−１３００Ｖの電圧が印加されて
いる。(Second electrode potential) − (First electrode potential) = 1000 V The potential of each of these electrodes is determined by the distance between the first electrode 15 a and the toner carrier 12 and the structure of the second electrode 15 b. , Thickness and the like. Also, the first electrode 15
When a, the second electrode 15b, and the toner carrier 12 are provided with a predetermined gap, respectively, the potential of each electrode is determined in consideration of the size of these gaps.
In this embodiment, the bias power source 1 is connected to the toner carrier 12.
7 to -200 V, and the second electrode 15b
, A voltage of -300 V is applied from the second charging power supply 18b, and a voltage of -1300V is applied to the shaft of the first electrode 15a from the first toner charging power supply 18a.
【００３３】この現像装置１０には非磁性トナーからな
る一成分系の現像剤が用いられる。トナーは、スチレン
樹脂、アクリル樹脂もしくはポリエステル樹脂などの各
種熱可塑性樹脂中に顔料や含金属アゾ染料などの極性制
御剤を分散させ、粉砕し、分級して３〜２０μｍ（平均
粒径７μｍ）の大きさに揃えたものが用いられる。この
トナーに、さらに電荷制御剤を添加してもよい。電荷制
御剤としては、疎水化処理したシリカ、アルミナ、チタ
ンなどの０．１μｍ以下の微粒子を用いることができる
が、疎水性シリカを用いることが好ましい。また、トナ
ーの流動性助剤を外添することも現像性能を安定させる
上で有効である。The developing device 10 uses a one-component developer composed of a non-magnetic toner. The toner is prepared by dispersing a polarity control agent such as a pigment or a metal-containing azo dye in various thermoplastic resins such as a styrene resin, an acrylic resin, or a polyester resin, pulverizing and classifying the toner. Those that have been adjusted to the size are used. A charge control agent may be further added to this toner. As the charge control agent, fine particles of 0.1 μm or less such as silica, alumina, and titanium that have been subjected to hydrophobic treatment can be used, but hydrophobic silica is preferably used. It is also effective to externally add a fluidity aid of the toner to stabilize the developing performance.
【００３４】なお、画像形成装置の像担持体１として
は、セレン系感光体や有機感光体が用いられる。像担持
体１とトナー担持体１２とは接触させて配置してもよい
し、あるいは１００μｍ〜６００μｍ程度の間隙をおい
てトナー担持体１２と対向させて配置してもよい。この
ように構成された現像装置１０において、撹拌供給部材
１４の回転により現像装置１０内のトナーが撹拌され、
トナー担持体１２表面に供給される。トナー担持体１２
の表面に供給されたトナーはトナー担持体１２の回転に
よりトナー層形成ブレード１３との対向位置へ搬送さ
れ、トナー層形成ブレード１３の押圧力によりトナー担
持体１２上に所定の層厚のトナー層が形成される。形成
されたトナー層は第１の電極１５ａと第２の電極１５ｂ
との対向位置に搬送される。前述のように、第１の電極
１５ａと第２の電極１５ｂとの間には放電が起きるに十
分な強い電界が形成されており、放電によりプラスおよ
びマイナスの電荷を持った電荷担体が発生する。一方、
第２の電極１５ｂとトナー担持体１２との間には放電が
起きない程度の弱い電界が形成されており、その電界の
作用によりマイナスの電荷を持つ電荷担体がトナー担持
体１２に引き寄せられ、トナー層はマイナスに帯電され
る。帯電されたトナー層は現像領域Ｃに搬送される。像
担持体１とトナー担持体１２との間にはバイアス電源１
７によりバイアス電圧が印加されており、現像領域Ｃに
搬送されてきたトナー層から像担持体１にトナーが選択
的に転移されることにより像担持体１上の静電潜像が可
視化されて現像像が生成される。As the image carrier 1 of the image forming apparatus, a selenium-based photoconductor or an organic photoconductor is used. The image carrier 1 and the toner carrier 12 may be arranged in contact with each other, or may be arranged to face the toner carrier 12 with a gap of about 100 μm to 600 μm. In the developing device 10 configured as described above, the toner in the developing device 10 is stirred by the rotation of the stirring and supplying member 14,
The toner is supplied to the surface of the toner carrier 12. Toner carrier 12
The toner supplied to the surface of the toner carrier 12 is conveyed to a position facing the toner layer forming blade 13 by the rotation of the toner carrier 12, and the toner layer having a predetermined thickness is formed on the toner carrier 12 by the pressing force of the toner layer forming blade 13. Is formed. The formed toner layer includes a first electrode 15a and a second electrode 15b.
Is conveyed to the position facing. As described above, an electric field strong enough to cause a discharge is formed between the first electrode 15a and the second electrode 15b, and the discharge generates charge carriers having positive and negative charges. . on the other hand,
A weak electric field is generated between the second electrode 15b and the toner carrier 12 to such an extent that no electric discharge occurs, and a charge carrier having a negative charge is attracted to the toner carrier 12 by the action of the electric field. The toner layer is negatively charged. The charged toner layer is transported to the developing area C. A bias power source 1 is provided between the image carrier 1 and the toner carrier 12.
7, a bias voltage is applied, and the toner is selectively transferred from the toner layer conveyed to the development area C to the image carrier 1, whereby the electrostatic latent image on the image carrier 1 is visualized. A developed image is generated.
【００３５】次に、帯電器１５の詳細について図２及び
図３を参照して説明する。図２は、図１の現像装置に用
いられる帯電器の実施形態を示す図である。図２（ａ）
には、帯電器の第１の実施形態として、第２の電極１５
ｂが、第１の電極１５ａとトナー担持体１２とに挟ま
れ、かつ第２の電極１５ｂとトナー担持体１２とが互い
に接触するように対向して配置された帯電器１５が示さ
れている。Next, details of the charger 15 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a charger used in the developing device of FIG. FIG. 2 (a)
In the first embodiment of the charger, the second electrode 15
1B shows the charger 15 sandwiched between the first electrode 15a and the toner carrier 12 and disposed so as to face each other such that the second electrode 15b and the toner carrier 12 are in contact with each other. .
【００３６】図２（ｂ）には、帯電器の第２の実施形態
として、第１の電極１５ａ’が、トナー担持体１２と接
触して回転するトラッキング部材１６によって支持さ
れ、第２の電極１５ｂ’とトナー担持体１２との間に所
定の間隙が保たれた状態に配置された帯電器１５’が示
されている。また、図２（ｃ）には、帯電器の第３の実
施形態として、第１の電極１５ａ”および第２の電極１
５ｂ”がともに板状部材により形成され、第２の電極１
５ｂ”とトナー担持体１２との間に所定の間隙が保たれ
た状態に配置された帯電器１５”が示されている。FIG. 2B shows a second embodiment of the charger, in which a first electrode 15a 'is supported by a tracking member 16 which rotates in contact with the toner carrier 12, and a second electrode 15a' is provided. The charging device 15 ′ is arranged such that a predetermined gap is maintained between the charging device 15 ′ and the toner carrier 12. FIG. 2C shows a third embodiment of the charger, in which a first electrode 15a ″ and a second electrode 1a are used.
5b ″ is formed of a plate-like member, and the second electrode 1
5 shows a charger 15 ″ arranged with a predetermined gap between the toner carrier 12 and the toner carrier 12 ″.
【００３７】図３は、図２（ｃ）に示した帯電器の詳細
図である。図３（ａ）に示すように、この帯電器１５”
は板状の第１の電極１５ａ”および第２の電極１５ｂ”
が貼り合わされて一体的に形成されている。第２の電極
１５ｂ”’には、微細な開口１９ａが多数形成された開
口形成部１９が形成されている。第２の電極１５ｂ”の
開口のパターンとしては、例えば、図３（ｂ）ないし図
３（ｅ）に示すような種々の形状のものを採用すること
ができる。図３（ｂ）ないし図３（ｅ）には、開口のピ
ッチＰが示されている。このピッチＰは、現像装置のプ
ロセス方向と交わる方向の各開口１９ａ間の間隔を示し
ている。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す各実
施形態の帯電器１５，１５’の第２の電極１５ｂ，１５
ｂ’にも図３（ｂ）〜図３（ｅ）に示したと同様の微細
な開口が形成されている。FIG. 3 is a detailed view of the charger shown in FIG. 2 (c). As shown in FIG. 3A, this charger 15 ″
Denotes a plate-like first electrode 15a ″ and a second electrode 15b ″
Are laminated and integrally formed. The second electrode 15b "" has an opening forming portion 19 in which a large number of fine openings 19a are formed. As the pattern of the opening of the second electrode 15b ", for example, FIG. Various shapes as shown in FIG. 3E can be adopted. FIGS. 3B to 3E show the pitch P of the openings. The pitch P indicates an interval between the openings 19a in a direction intersecting with the process direction of the developing device. It should be noted that the second electrodes 15b, 15 'of the chargers 15, 15' of the respective embodiments shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
A fine opening similar to that shown in FIGS. 3B to 3E is also formed in b ′.
【００３８】図４は、本発明の現像装置の帯電器におけ
る電荷担体の飛翔の様子を示す概念図である。図４
（ａ）および図４（ｂ）には、第２の電極１５ｂとトナ
ー担持体１２との間隙Ｄが相対的に狭い場合と相対的に
広い場合とを対比して示してある。図４（ａ）に示すよ
うに、間隙ＤがピッチＰに対して相対的に狭い場合は、
第２の電極１５ｂの開口１９ａからトナー担持体１２に
向かう電荷担体（イオンまたは電子）の飛翔軌跡は、矢
印で示すようにトナー担持体１２面上に十分広がり切れ
ず、そのためトナー担持体１２上のトナーは不均一に帯
電され、高帯電量のトナー２Ｈ、中帯電量のトナー２
Ｍ、および低帯電量ないし逆極性のトナー２Ｌのよう
に、帯電されるトナーと開口１９ａとの相対位置によ
り、帯電量にばらつきを生じる。その結果、高帯電量に
帯電されたトナー２Ｈはトナー担持体１２との静電的な
付着力が強すぎるため現像段階において像担持体１に移
行することができない。なお、電荷担体が十分届かなか
ったトナーは低帯電量あるいは逆極性のトナー２Ｌとな
り、トナー担持体１２との静電的な付着力が弱すぎるた
め現像段階において現像バイアスの静電力による制御が
効かなくなり、像担持体１の白紙部分（静電潜像の形成
されていない部分であり本来現像されない部分）に付着
し、いわゆる白紙部分のかぶりという問題を引き起こし
たり、トナー飛翔による機内汚れを引き起こしたりす
る。FIG. 4 is a conceptual diagram showing how the charge carriers fly in the charger of the developing device of the present invention. FIG.
4A and 4B show a case where the gap D between the second electrode 15b and the toner carrier 12 is relatively narrow and a case where it is relatively wide. As shown in FIG. 4A, when the gap D is relatively narrow with respect to the pitch P,
The trajectory of the charge carriers (ions or electrons) traveling from the opening 19a of the second electrode 15b toward the toner carrier 12 cannot fully spread on the surface of the toner carrier 12 as shown by the arrow, and therefore, Are charged unevenly, the toner 2H having a high charge amount and the toner 2 having a medium charge amount
As in the case of M, and the relative position between the charged toner and the opening 19a, as in the case of the toner 2L having a low charge amount or the opposite polarity, the charge amount varies. As a result, the toner 2H charged to a high charge amount cannot transfer to the image carrier 1 in the developing stage because the electrostatic adhesion to the toner carrier 12 is too strong. Note that the toner that did not reach the charge carrier sufficiently becomes 2 L of toner having a low charge amount or opposite polarity, and the electrostatic adhesion to the toner carrier 12 is too weak, so that the control by the electrostatic force of the developing bias is effective in the developing stage. Disappears and adheres to a blank portion of the image carrier 1 (a portion where the electrostatic latent image is not formed and is not originally developed), causing a problem of so-called fogging of a blank portion, or causing an inside stain due to toner flying. I do.
【００３９】一方、図４（ｂ）に示すように、間隙Ｄが
ピッチＰに対して相対的に広い場合は、第２の電極１５
ｂの開口１９ａからトナー担持体１２に向かう電荷担体
の飛翔軌跡は、矢印で示すようにトナー担持体１２面上
に十分に広がり、トナー担持体１２上のトナーはほぼ均
一に帯電され中帯電トナー２Ｍとなるため上記のような
トナー帯電量のばらつきは生じない。On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the gap D is relatively wide with respect to the pitch P, the second electrode 15
The flight trajectory of the charge carrier from the opening 19a of b toward the toner carrier 12 spreads sufficiently on the surface of the toner carrier 12 as shown by the arrow, and the toner on the toner carrier 12 is charged substantially uniformly, and Since it is 2M, the variation in the toner charge amount as described above does not occur.
【００４０】図５は、第２の電極とトナー担持体との間
隙Ｄと第２の電極の開口のピッチＰとトナーの帯電のば
らつきとの関係を示すグラフである。図５に示すよう
に、間隙ＤがピッチＰの２．５倍以上である場合は、ト
ナー担持体上のトナーはほぼ均一に帯電されるので、画
質に影響を及ぼすようなトナーの帯電のばらつきは生じ
ない。そこで、本発明の現像装置においては、第２の電
極とトナー担持体との間隙Ｄ（μｍ）と、第２の電極の
互いに隣接する開口のピッチＰ（μｍ）との比Ｄ／Ｐを
２．５以上に設定する。このように設定した現像装置を
用いることによりトナー担持体上のトナーを均一に帯電
することができるので、かぶりや機内汚れの発生が防止
される。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the gap D between the second electrode and the toner carrier, the pitch P of the openings of the second electrode, and the variation in toner charge. As shown in FIG. 5, when the gap D is equal to or more than 2.5 times the pitch P, the toner on the toner carrier is charged substantially uniformly, and therefore, the variation in toner charging that affects the image quality. Does not occur. Therefore, in the developing device of the present invention, the ratio D / P between the gap D (μm) between the second electrode and the toner carrier and the pitch P (μm) between the openings of the second electrode adjacent to each other is 2 Set to 5 or more. By using the developing device set as described above, the toner on the toner carrier can be uniformly charged, so that the occurrence of fogging and contamination in the apparatus can be prevented.
【００４１】次に、本発明の帯電装置の実施形態につい
て説明する。図６は、本発明の帯電装置を画像形成装置
の一次帯電器として用いた一実施形態を示す概略構成図
である。図６には、矢印Ａ方向に回転する像担持体１
と、像担持体１表面を一様に帯電させる一次帯電器５０
と、一次帯電された像担持体１上に画像に基づく静電潜
像を形成する静電潜像形成装置９と、像担持体１上に形
成された静電潜像を現像して像担持体１上にトナー像を
形成する現像装置１０と、現像装置１０に現像用バイア
ス電圧を印加する現像用高圧電源１１と、像担持体１上
に形成されたトナー像を転写領域Ｔにおいて転写媒体６
に転写する転写装置６０と、転写媒体６を転写領域Ｔに
供給する用紙搬送装置６６とを備えた画像形成装置が示
されている。Next, an embodiment of the charging device of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an embodiment in which the charging device of the present invention is used as a primary charger of an image forming apparatus. FIG. 6 shows an image carrier 1 rotating in the direction of arrow A.
And a primary charger 50 for uniformly charging the surface of the image carrier 1
An electrostatic latent image forming device 9 for forming an electrostatic latent image based on an image on the primary charged image carrier 1, and developing the electrostatic latent image formed on the image carrier 1 to carry the image A developing device 10 for forming a toner image on the body 1, a developing high-voltage power supply 11 for applying a developing bias voltage to the developing device 10, and a transfer medium for transferring the toner image formed on the image carrier 1 in a transfer area T. 6
The image forming apparatus includes a transfer device 60 that transfers the transfer medium 6 to the transfer medium 6 and a sheet conveying device 66 that supplies the transfer medium 6 to the transfer area T.
【００４２】本実施形態における一次帯電器５０は、本
発明にいう帯電装置に相当するものであり、本実施形態
における像担持体１は、本発明にいう帯電装置の被帯電
体に相当するものである。この一次帯電器５０は、静電
潜像形成装置９による像担持体１上への静電潜像の形成
工程に先立ち像担持体１表面を一様に帯電させるための
装置であり、図６に示すように、像担持体１に対し相対
的に移動するよう構成されている。一次帯電器５０は、
電荷が供給される像担持体１に近接して配置された第１
の電極５１と、第１の電極５１に所定の極性の電圧を印
加して像担持体１との間に電界を形成する第１の電源５
３と、第１の電極５１と像担持体１とに挟まれた位置に
配備され、上記電界内に発生する放電の電離領域を第１
の電極５１との間に規制する、多数の開口を有する第２
の電極５２と、第２の電極５２に、第１の電極５１の電
位と像担持体１の電位との中間の電位を形成する電圧を
印加する第２の電源５４とを備えている。The primary charger 50 in the present embodiment corresponds to the charging device of the present invention, and the image carrier 1 in the present embodiment corresponds to the member to be charged of the charging device in the present invention. It is. The primary charger 50 is a device for uniformly charging the surface of the image carrier 1 prior to the step of forming an electrostatic latent image on the image carrier 1 by the electrostatic latent image forming device 9 and is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the image carrier 1 is configured to move relative to the image carrier 1. The primary charger 50 is
A first device arranged close to the image carrier 1 to which the electric charge is supplied
And a first power supply 5 for applying a voltage of a predetermined polarity to the first electrode 51 to form an electric field between the electrode 51 and the image carrier 1.
3, the first electrode 51 and the image carrier 1. The ionization region of the discharge generated in the electric field is located at the first position.
The second electrode having a large number of openings that regulates between the
And a second power supply 54 for applying a voltage to the second electrode 52 to form an intermediate potential between the potential of the first electrode 51 and the potential of the image carrier 1.
【００４３】このように、この一次帯電器５０は、図１
〜図５を参照して説明した現像装置１０の帯電器１５と
ほぼ同様の構成であり、図２〜図３に示したのと同様の
種々の実施形態を有している。そして、本実施形態の一
次帯電器５０においても、第２の電極５２と像担持体１
との間隙Ｄ（μｍ）と、第２の電極５２の互いに隣接す
る開口のピッチＰ（μｍ）との比Ｄ／Ｐは、前述の現像
装置における帯電器１５と同様、２．５以上に設定され
ている。間隙ＤとピッチＰとの比Ｄ／Ｐを上記のように
設定することにより、図４および図５を参照して説明し
たのと同様に、像担持体１を均一に帯電することができ
る。As described above, the primary charger 50 is the same as that shown in FIG.
5 has substantially the same configuration as the charger 15 of the developing device 10 described with reference to FIG. 5, and has various embodiments similar to those shown in FIGS. Then, also in the primary charger 50 of the present embodiment, the second electrode 52 and the image carrier 1
The ratio D / P of the gap D (μm) to the pitch P (μm) of the openings adjacent to each other in the second electrode 52 is set to 2.5 or more as in the case of the charger 15 in the developing device described above. Have been. By setting the ratio D / P between the gap D and the pitch P as described above, the image carrier 1 can be uniformly charged as described with reference to FIGS. 4 and 5.
【００４４】帯電装置を上記のように構成することによ
って、帯電装置を被帯電体に接触させずに帯電させるこ
とができる。また、この帯電装置では、コロトロン帯電
器のような高電圧を用いていないので、オゾン発生量が
少なく、小型で低コストの帯電装置を構成することがで
きる。次に、本発明の転写装置の実施形態について説明
する。By configuring the charging device as described above, the charging device can be charged without making contact with the member to be charged. In addition, since this charging device does not use a high voltage unlike a corotron charger, a small-sized and low-cost charging device that generates a small amount of ozone can be configured. Next, an embodiment of the transfer device of the present invention will be described.
【００４５】先に本発明の帯電装置を説明する際に用い
た図６は、本発明の転写装置を画像形成装置に用いた一
実施形態を示す概略構成図でもある。前述のように、図
６に示す画像形成装置には、矢印Ａ方向に回転する像担
持体１と、像担持体１表面を一様に帯電させる一次帯電
器５０と、一次帯電された像担持体１上に画像に基づく
静電潜像を形成する静電潜像形成装置９と、像担持体１
上に形成された静電潜像を現像して像担持体１上にトナ
ー像を形成する現像装置１０と、現像装置１０に現像用
バイアス電圧を印加する現像用高圧電源１１と、像担持
体１上に形成されたトナー像を転写領域Ｔにおいて転写
媒体６に転写する転写装置６０と、転写媒体６を転写領
域Ｔに供給する用紙搬送装置６６とが備えられている。FIG. 6 used in describing the charging device of the present invention earlier is also a schematic configuration diagram showing an embodiment in which the transfer device of the present invention is used in an image forming apparatus. As described above, the image forming apparatus shown in FIG. 6 includes the image carrier 1 rotating in the direction of arrow A, the primary charger 50 for uniformly charging the surface of the image carrier 1, and the primary charged image carrier. An electrostatic latent image forming apparatus 9 for forming an electrostatic latent image based on an image on a body 1, and an image carrier 1
A developing device 10 for developing the electrostatic latent image formed thereon to form a toner image on the image carrier 1, a developing high-voltage power supply 11 for applying a developing bias voltage to the developing device 10, and an image carrier A transfer device 60 that transfers the toner image formed on the transfer medium 6 to the transfer medium 6 in the transfer area T, and a paper transport device 66 that supplies the transfer medium 6 to the transfer area T are provided.
【００４６】転写装置６０は、画像形成装置の第１のト
ナー像担持体１のほぼ真下に約２ｍｍの間隙をおいて第
１のトナー像担持体１に対向配置されており、現像装置
１０により像担持体１上に形成されたトナー像を、転写
位置Ｔにおいて像担持体１に近接ないし接触して移動す
る転写用紙６上に転写する。なお、本実施形態の像担持
体１は本発明にいう転写装置の第１のトナー像担持体に
相当するものであり、本実施形態の転写用紙６は本発明
にいう転写装置の第２のトナー像担持体に相当するもの
である。なお、本発明の転写装置における第１のトナー
像担持体および第２のトナー像担持体の組み合わせは、
上記の組み合わせのみに限定されるものではなく、例え
ば、第１のトナー像担持体を像担持体とし第２のトナー
像担持体を中間転写ドラムとする組み合わせでもよく、
また、第１のトナー像担持体を中間転写ドラムとし第２
のトナー像担持体を転写用紙とする組み合わせでもよ
い。この転写装置６０には、第１の電極６１と、第１の
電極６２と、第２の電源６３と、第２の電源６４と、用
紙押し付けプレート６５とが備えられている。第１の電
極６１は、転写用紙６のトナー像が転写される表面に対
する裏面側に、転写用紙６に近接して配置されており、
第１の電源６３は、第１の電極６１に所定の極性の電圧
を印加して転写用紙６との間に転写用の電界を形成す
る。第２の電極６２は、多数の開口を有しており、第１
の電極６１と転写用紙６とに挟まれた位置に配備され、
上記の電界内に発生する放電の電離領域を第１の電極６
１との間に規制する。第２の電源６４は、第２の電極６
２に、第１の電極６１の電位と転写用紙６の電位との中
間の電位を形成する電圧を印加する。The transfer device 60 is disposed to face the first toner image carrier 1 almost immediately below the first toner image carrier 1 of the image forming apparatus with a gap of about 2 mm therebetween. At the transfer position T, the toner image formed on the image carrier 1 is transferred onto a transfer sheet 6 that moves in proximity to or in contact with the image carrier 1. The image carrier 1 according to the present embodiment corresponds to the first toner image carrier of the transfer device according to the present invention, and the transfer paper 6 according to the present embodiment corresponds to the second toner image carrier according to the present invention. It corresponds to a toner image carrier. The combination of the first toner image carrier and the second toner image carrier in the transfer device of the present invention is as follows.
The present invention is not limited to the above combination, and may be, for example, a combination in which the first toner image carrier is an image carrier and the second toner image carrier is an intermediate transfer drum.
Further, the first toner image carrier is an intermediate transfer drum and
May be used as a transfer sheet. The transfer device 60 includes a first electrode 61, a first electrode 62, a second power supply 63, a second power supply 64, and a sheet pressing plate 65. The first electrode 61 is disposed close to the transfer sheet 6 on the back side of the transfer sheet 6 on which the toner image is transferred,
The first power supply 63 applies a voltage of a predetermined polarity to the first electrode 61 to form a transfer electric field between the first power supply 63 and the transfer paper 6. The second electrode 62 has a number of openings,
Is disposed at a position between the electrode 61 and the transfer paper 6,
The ionization region of the discharge generated in the electric field is set to the first electrode 6.
Regulate between 1. The second power supply 64 is connected to the second electrode 6.
2, a voltage that forms an intermediate potential between the potential of the first electrode 61 and the potential of the transfer paper 6 is applied.
【００４７】このように構成された転写装置６０におい
て、転写用紙６が転写位置Ｔに搬送されてくると、用紙
押し付けプレート６５は転写用紙６の先端を像担持体１
に押し付ける。その結果、転写用紙６は像担持体１に密
着した状態で転写位置Ｔの、像担持体１と第２の電極６
２によるニップ部に供給される。転写用紙６は電荷を持
っていないので、帯電している像担持体１に静電的に吸
着された状態で転写装置６０のニップ部を通過する。When the transfer sheet 6 is conveyed to the transfer position T in the transfer device 60 thus configured, the sheet pressing plate 65 causes the leading end of the transfer sheet 6 to move to the image carrier 1.
Press As a result, the transfer sheet 6 is in close contact with the image carrier 1 and the image carrier 1 and the second electrode 6 at the transfer position T are transferred.
2 to the nip. Since the transfer paper 6 has no charge, it passes through the nip portion of the transfer device 60 while being electrostatically attracted to the charged image carrier 1.
【００４８】図７は、図６に示した転写装置の一部拡大
図である。図７に示すように、第１の電極６１は板状に
形成され、その表面には第１の電極６１本体と同一の平
面形状の絶縁層６１ａが積層されている。第１の電極６
１は、イオン導電体を含んだもの、もしくはシリコーン
ゴムに導電性微粒子を配合し、体積抵抗率を１０5 〜１
０10Ω・ｃｍ程度に調整したものが用いられる。第１の
電極６１には、半導電性のガラス電極板を用いてもよ
く、その場合の体積抵抗率は１０7 〜１０8 Ω・ｃｍ程
度のものが好ましい。FIG. 7 is a partially enlarged view of the transfer device shown in FIG. As shown in FIG. 7, the first electrode 61 is formed in a plate shape, and on the surface thereof, an insulating layer 61a having the same planar shape as the first electrode 61 main body is laminated. First electrode 6
No. 1 is a material containing an ionic conductor or a compound of conductive fine particles mixed with silicone rubber and has a volume resistivity of 10 5 to 1
A material adjusted to about 0 10 Ω · cm is used. As the first electrode 61, a semiconductive glass electrode plate may be used, and in this case, the volume resistivity is preferably about 10 7 to 10 8 Ω · cm.
【００４９】第２の電極６２は、線径５０μｍ、ピッチ
１２７μｍのステンレスのメッシュ状部材からなり、絶
縁層６１ａと同様の平面形状に形成される。第２の電極
６２は、多孔質の平面状のステンレス部材を用いてもよ
くその場合の孔径は１０μｍ〜３００μｍ、厚さは１０
μｍ〜１００μｍ程度がよい。本実施形態では、転写用
紙６を負帯電トナーとは逆の電荷で帯電させるため、第
１の電極６１と第２の電極６２との間に放電が開始され
る強い電界を形成し、第２の電極６２と転写用紙６との
間には放電を生じない程度の弱い電界で、かつ正電荷を
転写用紙６に引き付ける方向の電界を形成する。像担持
体１の電位と第２の電極６２の電位との間には、次の関
係が保たれている。The second electrode 62 is made of a stainless mesh member having a wire diameter of 50 μm and a pitch of 127 μm, and is formed in the same planar shape as the insulating layer 61a. The second electrode 62 may be made of a porous flat stainless steel member. In this case, the pore diameter is 10 μm to 300 μm, and the thickness is 10 μm.
It is preferably about μm to 100 μm. In the present embodiment, since the transfer paper 6 is charged with a charge opposite to that of the negatively charged toner, a strong electric field at which discharge is started is formed between the first electrode 61 and the second electrode 62, and a second electric field is formed. A weak electric field is generated between the electrode 62 and the transfer sheet 6 such that no electric discharge occurs, and an electric field in a direction to attract positive charges to the transfer sheet 6 is formed. The following relationship is maintained between the potential of the image carrier 1 and the potential of the second electrode 62.
【００５０】 （像担持体電位）−（第２の電極電位）＝６００Ｖ また、第１の電極１５ａの電位と第２の電極の電位との
間には、次の関係が保たれている。 （第２の電極電位）−（第１の電極電位）＝１７００Ｖ なお、像担持体１、第１の電極６１、および第２の電極
６２の電位は、転写装置６０と像担持体１上のトナー像
との間隔、第２の電極６２の構造、厚さなどによって適
宜調整される。また、第１の電極６１、第２の電極６
２、および像担持体１がそれぞれ間隙をおいて配置され
ている時には、これらの間隙の大きさも考慮して定めら
れる。本実施形態では、像担持体１の表面は、一次帯電
器５０の放電により−７００Ｖに帯電されており、第１
の電極６１には、第１の電源６３から２．５ＫＶの直流
電圧が印加され、第２の電極６２には、第２の電源６４
から８００Ｖの直流電圧が印加される。これらの直流電
圧はトナーの帯電極性とは逆の極性で印加される。(Image carrier potential) − (Second electrode potential) = 600 V Further, the following relationship is maintained between the potential of the first electrode 15 a and the potential of the second electrode. (Second electrode potential) − (first electrode potential) = 1700 V The potentials of the image carrier 1, the first electrode 61, and the second electrode 62 depend on the transfer device 60 and the image carrier 1. The distance is appropriately adjusted depending on the distance from the toner image, the structure and thickness of the second electrode 62, and the like. The first electrode 61 and the second electrode 6
When the image carrier 2 and the image carrier 1 are arranged with a gap therebetween, the size of the gap is determined in consideration of the gap. In the present embodiment, the surface of the image carrier 1 is charged to −700 V by the discharge of the primary charger 50,
A DC voltage of 2.5 KV is applied to the first electrode 63 from the first power supply 63, and the second power supply 64 is applied to the second electrode 62.
To 800V DC voltage is applied. These DC voltages are applied with a polarity opposite to the charging polarity of the toner.
【００５１】第２の電極６２と転写用紙６との間隙Ｄ
（μｍ）と、第２の電極６２の互いに隣接する開口のピ
ッチＰ（μｍ）との比Ｄ／Ｐは、前述の本発明の現像装
置および本発明の帯電装置におけると同様、２．５以上
に設定されている。このように構成された転写装置６０
の転写位置Ｔに、像担持体１上に形成されたトナー像が
到達すると、トナー像は、トナーとは逆の極性（この場
合はプラス）のイオンにより帯電した転写用紙６に引き
付けられ、トナー像は転写用紙に転写される。その際
に、第２の電極６２と転写用紙６との間隙Ｄと、第２の
電極６２の互いに隣接する開口のピッチＰとの比Ｄ／Ｐ
が２．５以上に設定されているので、すでに、本発明の
現像装置の帯電器１５について図４および図５を参照し
て説明したのと同様のメカニズムにより、転写用紙６表
面を均一に帯電させることができる。従って、転写用紙
６に転写された画像に転写むらが発生することがない。The gap D between the second electrode 62 and the transfer paper 6
The ratio D / P between (μm) and the pitch P (μm) of the openings adjacent to each other in the second electrode 62 is 2.5 or more as in the above-described developing device and charging device of the present invention. Is set to Transfer device 60 thus configured
When the toner image formed on the image carrier 1 reaches the transfer position T, the toner image is attracted to the transfer paper 6 charged by ions having the opposite polarity (positive in this case) to the toner, The image is transferred to a transfer sheet. At this time, the ratio D / P of the gap D between the second electrode 62 and the transfer sheet 6 and the pitch P of the openings of the second electrode 62 adjacent to each other.
Is set to 2.5 or more, so that the surface of the transfer paper 6 is uniformly charged by the same mechanism as that described with reference to FIGS. 4 and 5 for the charger 15 of the developing device of the present invention. Can be done. Therefore, transfer unevenness does not occur in the image transferred to the transfer paper 6.
【００５２】また、この転写装置６０では、転写用紙６
は転写装置６０と接触しないため、像担持体１上の被転
写トナー像および転写用紙６に対する押圧力は一切存在
せず、従ってトナー像が転写される際に画像中央部に中
抜けを発生するようなことがない。転写装置と被転写帯
とが非接触である転写方式としては、従来技術としてコ
ロトロンを用いた放電による転写方式があるが、前述し
たようにコロトロン方式では、大量のオゾンの発生が避
けられず、また放電線を取り囲むシールドブロックを必
要とするため転写装置をダウンサイジング化する要求に
応じることができず、また、転写トナー像の飛散も多
い。それに対して、本発明の転写装置ではこれらの問題
をすべて解消することができる。In the transfer device 60, the transfer paper 6
Does not come into contact with the transfer device 60, so there is no pressing force against the transferred toner image on the image carrier 1 and the transfer paper 6, and therefore, when the toner image is transferred, a hollow portion occurs at the center of the image. There is no such thing. As a transfer method in which the transfer device and the transfer belt are not in contact with each other, there is a transfer method using discharge using a corotron as a conventional technique, but as described above, a large amount of ozone is inevitable in the corotron method, Further, since a shield block surrounding the discharge line is required, it is not possible to meet the demand for downsizing the transfer device, and the transfer toner image often scatters. In contrast, the transfer device of the present invention can solve all of these problems.
【００５３】[0053]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オゾン発生量が少なく小型で低コストの現像装置、帯電
装置、および転写装置を得ることができる。さらに、本
発明の現像装置によれば、トナー担持体上のトナー層を
均一に帯電させることができるので高画質の現像像を得
ることができる。また、本発明の帯電装置によれば、被
帯電体を均一に帯電させることができるので、例えば、
画像形成装置における一次帯電器に用いた場合、高画質
の画像を得ることができる。また、本発明の転写装置に
よれば、転写用紙を均一に帯電させることができるので
転写画像に転写むらなどの欠陥を生じることがない。As described above, according to the present invention,
It is possible to obtain a small-sized and low-cost developing device, charging device, and transfer device that generate a small amount of ozone. Further, according to the developing device of the present invention, the toner layer on the toner carrier can be uniformly charged, so that a high-quality developed image can be obtained. Further, according to the charging device of the present invention, since the member to be charged can be uniformly charged, for example,
When used for a primary charger in an image forming apparatus, a high quality image can be obtained. Further, according to the transfer device of the present invention, since the transfer paper can be charged uniformly, defects such as transfer unevenness do not occur in the transfer image.
【図１】本発明の現像装置を画像形成装置に用いた場合
の一実施形態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment in which a developing device of the present invention is used in an image forming apparatus.
【図２】図１の現像装置に用いられる帯電器の実施形態
を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of a charger used in the developing device of FIG. 1;
【図３】図２（ｃ）に示した帯電器の詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of the charger shown in FIG. 2 (c).
【図４】本発明の現像装置の帯電器における電荷担体の
飛翔の様子を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing how a charge carrier flies in a charger of the developing device of the present invention.
【図５】第２の電極とトナー担持体との間隙Ｄと第２の
電極の開口のピッチＰとトナーの帯電のばらつきとの関
係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a gap D between a second electrode and a toner carrier, a pitch P of openings of the second electrode, and a variation in toner charge.
【図６】本発明の帯電装置を画像形成装置の一次帯電器
として用いた一実施形態を示す概略構成図であり、か
つ、本発明の転写装置を画像形成装置に用いた場合の一
実施形態を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment in which the charging device of the present invention is used as a primary charger of an image forming apparatus, and an embodiment in which the transfer device of the present invention is used in an image forming apparatus. FIG.
【図７】図６に示した帯電装置および転写装置の一部拡
大図である。FIG. 7 is a partially enlarged view of the charging device and the transfer device shown in FIG. 6;
【図８】従来の現像装置の一例を示す概略構成図であ
る。FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional developing device.
【図９】従来の現像装置の他の例を示す概略構成図であ
る。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing another example of a conventional developing device.
【図１０】図８に示す現像装置におけるトナー担持体上
のトナーの帯電状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a charged state of toner on a toner carrier in the developing device illustrated in FIG. 8;
【図１１】図９に示す現像装置におけるトナー担持体上
のトナーの帯電状態を示す図である。11 is a diagram illustrating a charged state of toner on a toner carrier in the developing device illustrated in FIG. 9;
【図１２】従来の現像装置の放電領域に発生する電子お
よびプラスイオンの電荷密度を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing charge densities of electrons and positive ions generated in a discharge region of a conventional developing device.
【図１３】第１の電極とトナー担持体との間に第２の電
極を設けて逆極性トナーの発生を防止するようにした現
像装置の概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a developing device in which a second electrode is provided between a first electrode and a toner carrier to prevent generation of toner of opposite polarity.
１ 像担持体（第１のトナー像担持体） ２，２ａ，２ｂ，２Ｈ，２Ｍ，２Ｌ トナー ３ 電子またはマイナスイオン ４ プラスイオン ６ 転写用紙 ７ 用紙押し付けプレート ９ 静電潜像形成装置 １０，２０，３０，４０ 現像装置 １２ トナー担持体（被帯電体） １３，２３，３３ トナー層形成ブレード １４，２４，３４ 撹拌供給部材 １５，１５’，１５” 帯電器 １５ａ，１５ａ’，１５ａ”，１５ｂ，１５ｂ’，１５
ｂ” 電極 １５ｃ 絶縁層 １６ トラッキング部材 １７，２７，３７ バイアス電源 １８，２８，３８ トナー帯電用電源 １８ａ，１８ｂ 電源 １９ 開口形成部 １９ａ 開口 ２１，３１ ハウジング ２２，３２，４２ トナー担持体 ２５ 帯電電極 ４５ａ，４５ｂ 電極 ５０ 一次帯電器 ５１，６１ 第１の電極 ５２，６２ 第２の電極 ５３，６３ 第１の電源 ５４，６４ 第２の電源 ６０ 転写装置 ６５ 用紙押し付けプレート ６６ 用紙搬送装置DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier (1st toner image carrier) 2, 2a, 2b, 2H, 2M, 2L Toner 3 Electron or negative ion 4 Positive ion 6 Transfer paper 7 Paper pressing plate 9 Electrostatic latent image forming apparatus 10, 20 , 30, 40 Developing device 12 Toner carrier (subject to be charged) 13, 23, 33 Toner layer forming blade 14, 24, 34 Stirring supply member 15, 15 ', 15 "Charger 15a, 15a', 15a", 15b , 15b ', 15
b "electrode 15c insulating layer 16 tracking member 17, 27, 37 bias power supply 18, 28, 38 toner charging power supply 18a, 18b power supply 19 opening forming portion 19a opening 21, 31 housing 22, 32, 42 toner carrier 25 charging electrode 45a, 45b Electrode 50 Primary charger 51, 61 First electrode 52, 62 Second electrode 53, 63 First power supply 54, 64 Second power supply 60 Transfer device 65 Paper pressing plate 66 Paper transport device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉本 新一 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 大場 正太 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shinichi Kuramoto 430 Nakai-cho, Nakai-cho, Ashigara-kami, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Xerox Fuji Xerox Co., Ltd. In company
Claims (3)
る像担持体に所定の現像領域において近接もしくは接触
するように配置され、供給されたトナーを表面に担持し
て前記現像領域に向けて搬送するトナー担持体、該トナ
ー担持体に供給されたトナーを所定の厚さのトナー層に
形成するトナー層形成部材、および、該トナー層形成部
材により形成されたトナー層を担持したトナー担持体に
対向して配置された第１の電極と、該第１の電極に所定
の極性の電圧を印加して前記トナー担持体との間に電界
を形成する第１の電源と、前記第１の電極と前記トナー
担持体とに挟まれた位置に配備され、前記電界内に発生
する放電の電離領域を前記第１の電極との間に規制す
る、多数の開口を有する第２の電極と、該第２の電極
に、前記第１の電極の電位と前記トナー担持体の電位と
の中間の電位を形成する電圧を印加する第２の電源とを
有する帯電器を備え、 前記第２の電極と前記トナー担持体との間隙Ｄ（μｍ）
と、前記第２の電極の、互いに隣接する開口のピッチＰ
（μｍ）との比Ｄ／Ｐが２．５以上に設定されてなるこ
とを特徴とする現像装置。An image bearing member that carries an electrostatic latent image and moves in a predetermined direction is arranged so as to be close to or in contact with an image carrier in a predetermined development region, and carries the supplied toner on the surface thereof to form the development region. , A toner layer forming member for forming the toner supplied to the toner supporting member into a toner layer having a predetermined thickness, and a toner layer formed by the toner layer forming member. A first electrode disposed opposite to the toner carrier, a first power supply for applying a voltage of a predetermined polarity to the first electrode to form an electric field between the first electrode and the toner carrier, A second electrode provided at a position interposed between the first electrode and the toner carrier and having a number of openings for regulating an ionization region of a discharge generated in the electric field between the first electrode and the first electrode; An electrode and the second electrode are electrically connected to the first electrode. A charger having a second power supply for applying a voltage that forms an intermediate potential between the potential and the toner carrier; and a gap D (μm) between the second electrode and the toner carrier.
And a pitch P between openings of the second electrode adjacent to each other.
(D / P) with respect to (μm) is set to 2.5 or more.
該被帯電体を帯電する帯電装置において、 電荷が供給される被帯電体に近接して配置された第１の
電極と、 該第１の電極に所定の極性の電圧を印加して前記被帯電
体との間に電界を形成する第１の電源と、 前記第１の電極と前記被帯電体とに挟まれた位置に配備
され、前記電界内に発生する放電の電離領域を前記第１
の電極との間に規制する、多数の開口を有する第２の電
極と、 該第２の電極に、前記第１の電極の電位と前記被帯電体
の電位との中間の電位を形成する電圧を印加する第２の
電源とを備え、 前記第２の電極と前記被帯電体との間隙Ｄ（μｍ）と、
前記第２の電極の、互いに隣接する開口のピッチＰ（μ
ｍ）との比Ｄ／Ｐが２．５以上に設定されてなることを
特徴とする帯電装置。2. A charging device which moves relative to a predetermined member to be charged and charges the member to be charged, comprising: a first electrode arranged in proximity to a member to be charged with a charge; A first power supply for applying a voltage of a predetermined polarity to the first electrode to form an electric field between the first electrode and the member to be charged, and a first power supply for sandwiching the first electrode and the member to be charged. And the ionization region of the discharge generated in the electric field is defined by the first
A second electrode having a large number of openings regulated between the first electrode and the second electrode; and a voltage for forming an intermediate potential on the second electrode between the potential of the first electrode and the potential of the member to be charged. And a gap D (μm) between the second electrode and the member to be charged;
The pitch P (μ) between adjacent openings of the second electrode
m), wherein the ratio D / P is set to 2.5 or more.
れた、電荷を担持するトナー像を、所定の転写位置にお
いて該第１のトナー像担持体に近接ないし接触して移動
する所定の第２のトナー像担持体上に転写する転写装置
において、 前記第２のトナー像担持体の、トナー像が転写される表
面に対する裏面側に、該第２のトナー像担持体に近接し
て配置された第１の電極と、 該第１の電極に前記トナー像が担持する電荷の極性とは
逆の極性の電圧を印加して前記第２のトナー像担持体と
の間に電界を形成する第１の電源と、 前記第１の電極と前記第２のトナー像担持体とに挟まれ
た位置に配備され、前記電界内に発生する放電の電離領
域を前記第１の電極との間に規制する、多数の開口を有
する第２の電極と、 該第２の電極に、前記第１の電極の電位と前記第２のト
ナー像担持体の電位との中間の電位を形成する電圧を印
加する第２の電源とを備え、 前記第２の電極と前記第２のトナー像担持体との間隙Ｄ
（μｍ）と、前記第２の電極の互いに隣接する開口のピ
ッチＰ（μｍ）との比Ｄ／Ｐが２．５以上に設定されて
なることを特徴とする転写装置。3. A method for moving a toner image carrying an electric charge, formed on a predetermined first toner image carrier, to a position close to or in contact with the first toner image carrier at a predetermined transfer position. A transfer device for transferring the toner image on the second toner image carrier, wherein the second toner image carrier has a back surface side with respect to a front surface on which the toner image is transferred, and is provided in close proximity to the second toner image carrier. An electric field is formed between the first electrode disposed and a voltage having a polarity opposite to the polarity of the electric charge carried by the toner image on the first electrode by applying a voltage to the second electrode. A first power supply, which is disposed between the first electrode and the second toner image carrier, and is provided between the first electrode and an ionization region of a discharge generated in the electric field. A second electrode having a large number of openings, the second electrode being provided with the first electrode A second power supply for applying a voltage that forms an intermediate potential between the potential of the pole and the potential of the second toner image carrier; and a second power supply for applying a voltage between the second electrode and the second toner image carrier. Gap D
A transfer device, wherein a ratio D / P between (μm) and a pitch P (μm) of openings adjacent to each other in the second electrode is set to 2.5 or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036244A JPH10232553A (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Developing device, electrifier, and transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036244A JPH10232553A (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Developing device, electrifier, and transfer device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10232553A true JPH10232553A (en) | 1998-09-02 |
Family
ID=12464369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9036244A Withdrawn JPH10232553A (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Developing device, electrifier, and transfer device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10232553A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11119546A (en) * | 1997-10-09 | 1999-04-30 | Canon Inc | Developing device, process cartridge and image forming device |
| JPH11119547A (en) * | 1997-10-09 | 1999-04-30 | Canon Inc | Developing device, process cartridge and image forming device |
| JP2011059143A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-24 | Ricoh Co Ltd | Developing device and image forming apparatus |
-
1997
- 1997-02-20 JP JP9036244A patent/JPH10232553A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11119546A (en) * | 1997-10-09 | 1999-04-30 | Canon Inc | Developing device, process cartridge and image forming device |
| JPH11119547A (en) * | 1997-10-09 | 1999-04-30 | Canon Inc | Developing device, process cartridge and image forming device |
| JP2011059143A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-24 | Ricoh Co Ltd | Developing device and image forming apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4391512A (en) | Developing device using magnetic developer | |
| JPH09251219A (en) | Developing method | |
| JPH10232553A (en) | Developing device, electrifier, and transfer device | |
| US5659840A (en) | Developing method using developing electric field having back-transfer, transfer and rest steps | |
| JPS59174861A (en) | Developing device | |
| JP3546632B2 (en) | Developing device | |
| US5991578A (en) | Image forming reverse charge printing method and apparatus using image area centered patches of toner | |
| JPH10232552A (en) | Developing device | |
| JP3663611B2 (en) | Development device | |
| JPS60125863A (en) | Developing device | |
| JPH10232550A (en) | Developing device | |
| JPH10232551A (en) | Developing device, electrifier and transfer device | |
| JPH1152730A (en) | Developing device | |
| JP3042908B2 (en) | Developing device | |
| JPH1115232A (en) | Electrifying device | |
| JPH10232558A (en) | Developing device | |
| JPH1124392A (en) | Developing device | |
| JP3424484B2 (en) | Developing device and image forming device | |
| JP3057142B2 (en) | Developing device | |
| JPH10239947A (en) | Electrifying device, developing device and transferring device | |
| JPH06194928A (en) | Magnetic brush electrostatic charger | |
| JP2598199B2 (en) | Developing device | |
| JPH10232548A (en) | Developing device | |
| JPH1063096A (en) | Developing device | |
| JPH1152674A (en) | Electrifying device, developing device, transfer device and image forming device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |