JP2005274924A - Developing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent a development hysteresis in a developing device using a magnetic carrier and toner. <P>SOLUTION: A developing roller magnetic pols S is built at the facing side with a magnetic roller in a developing roller 14 and the developing roller magnetic pole S faces a magnetic roller magnetic pole N1 at the closest position with a magnetic roller 13. Then, the developing roller magnetic pole S is rotatably arranged using the axis direction of the developing roller as the center of rotation. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置で用いられる現像装置に関し、特に、キャリア及びトナーを有する二成分現像剤を用いる現像装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine, and more particularly to a developing device that uses a two-component developer having a carrier and toner.

一般に、画像形成装置においては、像担持体である感光体ドラム上に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置によって現像されてトナー像となる。そして、感光体ドラム上のトナー像は記録用紙に転写され、記録用紙上のトナー像は定着装置によって定着される。このような現像装置において、キャリア及びトナーを有する二成分現像剤を用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像するものがあり、現像装置は感光体ドラムと対峙する現像ローラ（現像剤担持体）を備えて、磁気ローラによって現像ローラ上にトナー層を形成し、感光体ドラム上の静電潜像を現像する。   In general, in an image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive drum, which is an image carrier, and the electrostatic latent image is developed by a developing device to become a toner image. The toner image on the photosensitive drum is transferred to a recording sheet, and the toner image on the recording sheet is fixed by a fixing device. In such a developing device, there is a developing device that develops an electrostatic latent image on a photosensitive drum using a two-component developer having a carrier and toner, and the developing device has a developing roller (developer carrying the developer drum) facing the photosensitive drum. A toner layer is formed on the developing roller by a magnetic roller, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed.

ところで、上述のような現像装置では、感光体ドラム上の静電潜像を現像した際、現像ローラ上ではトナー消費されて無くなった部分（領域）とトナーが消費されずに残った部分とが発生して、次回現像の際に現像に差が生じてしまうことになる。つまり、連続的に現像を行うと前段階の現像履歴現象が発生してしまう（言い換えると、画像乱れなどが生じてしまう）。   By the way, in the developing device as described above, when the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed, a portion (region) where the toner is consumed and a portion where the toner is not consumed are left on the developing roller. This will cause a difference in development during the next development. That is, if development is continuously performed, a development history phenomenon in the previous stage occurs (in other words, image disturbance or the like occurs).

このような不具合を防止するため、磁気ローラを、現像剤層を搬送する非磁性回転スリーブと、回転スリーブ内に配置された磁極とで構成して、現像ローラと磁気ローラとの対向位置において、磁気ローラ内部の磁極は、磁極中央部における磁極の落ち込み量をその両側のピーク値が反発磁極とならないように設定したものがある（特許文献１）。   In order to prevent such problems, the magnetic roller is composed of a non-magnetic rotating sleeve that conveys the developer layer and a magnetic pole disposed in the rotating sleeve, and at a position where the developing roller and the magnetic roller face each other, There are magnetic poles inside the magnetic roller in which the amount of magnetic pole drop at the center of the magnetic pole is set so that the peak values on both sides do not become repulsive magnetic poles (Patent Document 1).

特開平６−１３０８１９号公報（第４頁〜第６頁、第４図）Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-130819 (pages 4 to 6, FIG. 4)

従来の現像装置では、現像履歴現象を防止するため、磁気ローラ内部の磁極は、磁極中央部における磁極の落ち込み量をその両側のピーク値が反発磁極とならないように設定して、現像ローラ上のトナー層厚を一定に保とうとしているものの、トナー層厚が一定であっても、トナー帯電量が異なると、現像性に差異が生じてしまい、結果的に現像履歴現象を防止することが難しいという課題がある。   In the conventional developing device, in order to prevent the development history phenomenon, the magnetic pole inside the magnetic roller is set so that the amount of magnetic pole drop at the center of the magnetic pole is set so that the peak value on both sides does not become a repulsive magnetic pole. Although the toner layer thickness is kept constant, even if the toner layer thickness is constant, if the toner charge amount is different, a difference in developability occurs, and as a result, it is difficult to prevent the development history phenomenon. There is a problem.

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、現像履歴現象を確実に防止することのできる現像装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device capable of reliably preventing a development history phenomenon in view of the problems of the prior art.

そこで、本発明はかかる課題を解決するために、少なくともキャリア及びトナーを有する二成分現像剤が用いられ、静電潜像が担持される像担持体に対向して配置され前記トナーによって前記静電潜像を現像してトナー像とする現像ローラと、前記現像ローラと対向して配置され複数の磁気ローラ磁極を有し前記二成分現像剤を保持して前記トナーを前記現像ローラに供給する磁気ローラとを有する現像装置において、前記現像ローラには前記磁気ローラとの対面側に現像ローラ磁極が内蔵されていることを特徴とするものである。   Therefore, in order to solve such a problem, the present invention uses a two-component developer having at least a carrier and a toner, and is disposed to face an image carrier on which an electrostatic latent image is carried. A developing roller that develops a latent image into a toner image, and a magnetic roller that is disposed opposite to the developing roller, has a plurality of magnetic roller magnetic poles, holds the two-component developer, and supplies the toner to the developing roller In the developing device having a roller, a developing roller magnetic pole is built in the developing roller on the side facing the magnetic roller.

本発明では、前記現像ローラ磁極は前記現像ローラと前記磁気ローラとの最接近位置において前記磁気ローラ磁極の一つと対向し、前記現像ローラ磁極は前記磁気ローラ磁極の一つと異磁極である。   In the present invention, the developing roller magnetic pole faces one of the magnetic roller magnetic poles at the closest position between the developing roller and the magnetic roller, and the developing roller magnetic pole is different from one of the magnetic roller magnetic poles.

本発明では、前記磁気ローラの一つを前記現像ローラと前記磁気ローラとの最接近位置又はその近傍に配設し、前記現像ローラ磁極を前記現像ローラの軸方向を回転中心として回動可能に配設することが望ましい。例えば、前記現像ローラは、非磁性の回転スリーブと、該回転スリーブ内でその軸方向に延びる回転軸体と、一端側に前記現像ローラ磁極が形成され他端側が前記回転軸体に固定されたマグネット体とを有している。   In the present invention, one of the magnetic rollers is disposed at or near the closest position between the developing roller and the magnetic roller, and the developing roller magnetic pole can be rotated about the axial direction of the developing roller. It is desirable to arrange. For example, the developing roller includes a non-magnetic rotating sleeve, a rotating shaft extending in the axial direction in the rotating sleeve, the developing roller magnetic pole formed at one end, and the other end fixed to the rotating shaft. And a magnet body.

本発明では、前記回転スリーブの両端にそれぞれ取り付けられ、前記回転スリーブの中心軸と同軸に外方向に延びる軸部が形成されたキャップ体と、前記軸部を回転可能に支持する第１の軸受け部と、前記キャップ体の内面側に配置され前記回転軸体を回転可能に支持する第２の軸受け部とを有するが望ましい。   In the present invention, a cap body attached to both ends of the rotating sleeve and having a shaft portion extending outwardly coaxially with the central axis of the rotating sleeve, and a first bearing that rotatably supports the shaft portion And a second bearing portion that is disposed on the inner surface side of the cap body and rotatably supports the rotating shaft body.

以上のように、本発明の現像装置は、現像ローラに磁気ローラとの対面側に現像ローラ磁極を内蔵して、現像ローラ磁極が現像ローラと磁気ローラとの最接近位置において磁気ローラ磁極の一つと対向し、現像ローラ磁極を磁気ローラ磁極の一つと異磁極とするようにしたので、現像ローラと磁気ローラとの最接近位置において磁気ブラシの拘束力が強くなって、良好な磁気ブラシが形成される結果、現像ローラ上の残ったトナーを確実に磁気ローラ側に回収できることになって、現像履歴現象を確実に防止できるという効果がある。   As described above, in the developing device of the present invention, the developing roller magnetic pole is built in the developing roller on the side facing the magnetic roller, and the developing roller magnetic pole is positioned at the closest position between the developing roller and the magnetic roller. Since the developing roller magnetic pole is different from one of the magnetic roller magnetic poles, the binding force of the magnetic brush becomes stronger at the closest position between the developing roller and the magnetic roller, and a good magnetic brush is formed. As a result, the toner remaining on the developing roller can be reliably collected on the magnetic roller side, and the development history phenomenon can be reliably prevented.

さらに、本発明では、磁気ローラ磁極の一つを現像ローラと磁気ローラとの最接近位置又はその近傍に配設して、現像ローラ磁極を現像ローラの軸方向を回転中心として回動可能に配設するようにしたので、磁気ローラ磁極の一つと現像ローラ磁極との間の吸引力によって、現像ローラ磁極が回転して、常に現像ローラ磁極は磁気ローラ磁極に最も接近する位置に位置付けられることになって、現像ローラ及び／又は磁気ローラにストレスが掛かることがなく、現像ローラと磁気ローラとの間のギャップ間隔は常に一定に保たれて、安定的に現像ローラ上にトナー層を形成することができるという効果がある。   Furthermore, in the present invention, one of the magnetic roller magnetic poles is disposed at or near the closest position between the developing roller and the magnetic roller, and the developing roller magnetic pole is arranged to be rotatable about the axial direction of the developing roller. Since the developing roller magnetic pole is rotated by the attractive force between one magnetic roller magnetic pole and the developing roller magnetic pole, the developing roller magnetic pole is always positioned closest to the magnetic roller magnetic pole. Thus, no stress is applied to the developing roller and / or the magnetic roller, and the gap interval between the developing roller and the magnetic roller is always kept constant, and the toner layer is stably formed on the developing roller. There is an effect that can be.

本発明では、回転スリーブの両端のそれぞれに回転スリーブの中心軸と同軸に外方向に延びる軸部が形成されたキャップ体を取り付け、第１の軸受け部によって軸部を回転可能に支持するとともに、キャップ体の内面側に配置された第２の軸受け部によって回転軸体を回転可能に支持するようにしたので、現像ローラと像担持体（例えば、感光体ドラム）とのギャップ間隔及び現像ローラと磁気ローラとのギャップ間隔を安定させることができるばかりでなく、トナーが回転スリーブａ内に侵入して、回転スリーブを回転する際のトルクが増大することがないという効果がある。   In the present invention, a cap body formed with a shaft portion extending outwardly coaxially with the central axis of the rotation sleeve is attached to each of both ends of the rotation sleeve, and the shaft portion is rotatably supported by the first bearing portion. Since the rotary shaft body is rotatably supported by the second bearing portion arranged on the inner surface side of the cap body, the gap interval between the developing roller and the image carrier (for example, the photosensitive drum) and the developing roller In addition to being able to stabilize the gap interval with the magnetic roller, there is an effect that the toner does not enter the rotating sleeve a and the torque when rotating the rotating sleeve does not increase.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.

図１は、本発明による現像装置の一実施例を示す図であり、図示の現像装置１０は、複写機等の画像形成装置２０で用いられ、磁性キャリアとトナーとを有する二成分現像剤を用いて像担持体である感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する。画像形成装置２０は、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラム２１を備えており、感光体ドラム２１の周囲には、帯電器２２、現像装置１０、転写器（転写ローラ）２３及びクリーニングユニット２４等が配置されている。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a developing device according to the present invention. The illustrated developing device 10 is used in an image forming apparatus 20 such as a copying machine, and uses a two-component developer having a magnetic carrier and toner. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum as an image carrier is developed. The image forming apparatus 20 includes, for example, a photosensitive drum 21 using an amorphous silicon (a-Si) -based material. Around the photosensitive drum 21, a charger 22, a developing device 10, and a transfer device (transfer) Roller) 23, a cleaning unit 24, and the like.

画像形成を行う際には、感光体ドラム２１の表面を帯電器２２で均一に帯電した後、画像データに応じて感光体ドラム２１の表面を露光して、感光体ドラム２１上に静電潜像を形成する。感光体ドラム２１上の静電潜像は、現像装置１０によって現像されてトナー像となり、転写ローラ２３と感光体ドラム２１とのニップ部に搬送された記録用紙Ｐ上にトナー像が転写される。そして、記録用紙Ｓは定着装置（図示せず）に搬送されて、ここでトナー像が記録用紙Ｐ上に定着された後、例えば、排紙トレイ（図示せず）に排紙される。   When image formation is performed, the surface of the photosensitive drum 21 is uniformly charged by the charger 22, and then the surface of the photosensitive drum 21 is exposed according to the image data, so that an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 21. Form an image. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 is developed by the developing device 10 to become a toner image, and the toner image is transferred onto the recording paper P conveyed to the nip portion between the transfer roller 23 and the photosensitive drum 21. . Then, the recording paper S is conveyed to a fixing device (not shown), where the toner image is fixed on the recording paper P, and then discharged onto, for example, a paper discharge tray (not shown).

現像装置１０は、現像容器１１を備えており、現像容器１１には二成分現像剤が収納されている。現像容器１１は仕切壁１１ａによって第１及び第２の収納室１１ｂ及び１１ｃに区画され、第１及び第２の収納室１１ｂ及び１１ｃにはそれぞれ第１及び第２の攪拌ローラ（ミキサー）１２ａ及び１２ｂが配設されている。   The developing device 10 includes a developing container 11 in which a two-component developer is stored. The developing container 11 is partitioned into a first storage chamber 11b and a second storage chamber 11c by a partition wall 11a. The first storage chamber 11b and the second storage chamber 11c have first and second stirring rollers (mixers) 12a and 11c, respectively. 12b is disposed.

そして、第１及び第２の攪拌ローラ１２ａ及び１２ｂによって現像剤が攪拌されつつ、軸方向に搬送され、仕切壁１１ａに形成された現像剤通過路を介して第１及び第２の収納室１１ｂ及び１１ｃ間を循環する。現像容器１１内において、第２の攪拌ローラ１２ｂの上側には磁気ローラ１３が配置され、磁気ローラ１３と対面して現像ローラ１４が配置されている。そして、現像ローラ１４は現像容器１１のドラム開口側に面している。   The developer is agitated by the first and second agitation rollers 12a and 12b, and is conveyed in the axial direction, and is supplied to the first and second storage chambers 11b via the developer passage formed in the partition wall 11a. And 11c. In the developing container 11, a magnetic roller 13 is disposed above the second stirring roller 12 b, and a developing roller 14 is disposed facing the magnetic roller 13. The developing roller 14 faces the drum opening side of the developing container 11.

磁気ローラ１３は、複数の磁極（磁気ローラ磁極）を有する固定マグネットローラ体１３ａを内包する非磁性の回転スリーブ１３ｂを有しており、例えば、回転スリーブ１３ｂは図中実線矢印で示す方向に回転駆動される。図示の例では、固定マグネットローラ１３ａは３つのＮ極（Ｎ１極〜Ｎ３極）と２つのＳ極（Ｓ１極及びＳ２極）を有しており、回転スリーブ１３ｂの回転方向において、Ｎ１極とＮ２極との間にＳ１極が配置され、Ｎ３極とＮ１極との間にＳ２極が配置されている。   The magnetic roller 13 has a non-magnetic rotating sleeve 13b including a fixed magnet roller body 13a having a plurality of magnetic poles (magnetic roller magnetic poles). For example, the rotating sleeve 13b rotates in the direction indicated by the solid arrow in the figure. Driven. In the example shown in the figure, the fixed magnet roller 13a has three N poles (N1 pole to N3 pole) and two S poles (S1 pole and S2 pole). The S1 pole is disposed between the N2 pole and the S2 pole is disposed between the N3 pole and the N1 pole.

現像ローラ１４は非磁性の回転スリーブ１４ａを有しており、この回転スリーブ１４ａ内には一つの現像ローラ磁極体（マグネット体）１４ｂが配置されている。図示の例においては、この現像ローラ磁極体１４ｂには、固定マグネットローラ体１３ａのＮ１極と異磁極のＳ極が現像ローラ磁極として着磁されている。回転スリーブ１４ａは磁気ローラ１３とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向しており、現像ローラ磁極Ｓは所定のギャップを挟んで対向位置において磁気ローラ磁極Ｎ１と対向している（磁気ローラ磁極Ｎ１は現像ローラ１４と磁気ローラ１３との最接近位置又はその近傍に配置される）。   The developing roller 14 has a nonmagnetic rotating sleeve 14a, and one developing roller magnetic pole body (magnet body) 14b is disposed in the rotating sleeve 14a. In the illustrated example, the developing roller magnetic pole body 14b is magnetized with the N1 pole of the fixed magnet roller body 13a and the S pole different from the magnetic pole as the developing roller magnetic pole. The rotating sleeve 14a is opposed to the magnetic roller 13 at a facing position (opposed position) with a predetermined gap, and the developing roller magnetic pole S is opposed to the magnetic roller magnetic pole N1 at the facing position with the predetermined gap interposed therebetween ( The magnetic roller magnetic pole N1 is disposed at or near the closest position between the developing roller 14 and the magnetic roller 13).

なお、回転スリーブ１４ａと回転スリーブ１３ｂとは対向位置においてその回転方向が逆向きとなっている（回転スリーブ１４ａの回転方向は図中実線矢印で示されている）。また、図示の例では、後述するように、現像ローラ磁極体１４ｂはその一端が回転軸体１４ｃに固定され、回動可能となっている。   The rotation direction of the rotation sleeve 14a and the rotation sleeve 13b is opposite to each other at the facing position (the rotation direction of the rotation sleeve 14a is indicated by a solid line arrow in the figure). Further, in the illustrated example, as will be described later, one end of the developing roller magnetic pole body 14b is fixed to the rotating shaft body 14c and is rotatable.

現像容器１１には、トナー層厚規制部材であるドクターブレード１５が回転スリーブ１３ｂの長手方向（図１において紙面の表側から裏側に延びる方向）に沿って取り付けられており、回転スリーブ１３ｂが図中実線矢印で示す方向に回転するとすると、ドクターブレード１５は対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、ドクターブレード１５の先端部と回転スリーブ１３ｂとの表面には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。   A doctor blade 15 which is a toner layer thickness regulating member is attached to the developing container 11 along the longitudinal direction of the rotating sleeve 13b (the direction extending from the front side to the back side in FIG. 1), and the rotating sleeve 13b is shown in the drawing. When rotating in the direction indicated by the solid line arrow, the doctor blade 15 is positioned upstream from the facing position. A slight gap (gap) is formed between the tip of the doctor blade 15 and the surface of the rotary sleeve 13b.

図１に示す現像装置１０においては、前述のように、第１及び第２の攪拌ローラ１２ａ及び１２ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器１１内を循環してトナーを帯電させ、第２の攪拌ローラ１２ｂ上の現像剤は磁気ローラ１３に吸引搬送される。そして、磁気ロール１３上には磁気ブラシ（図示せず）が形成され、磁気ローラ１３上の磁気ブラシはドクターブレード１５によって層規制されて、磁気ローラ１３と現像ローラ１４との間の電位差によって現像ローラ１４にトナー層を形成する。そして、現像ローラ１４上のトナー層によって感光体ドラム２１上の静電潜像が現像される。   In the developing device 10 shown in FIG. 1, as described above, the first and second agitation rollers 12a and 12b circulate in the developing container 11 while the developer is agitated to charge the toner. The developer on the stirring roller 12 b is sucked and conveyed to the magnetic roller 13. A magnetic brush (not shown) is formed on the magnetic roll 13, the layer of the magnetic brush on the magnetic roller 13 is regulated by a doctor blade 15, and development is performed by a potential difference between the magnetic roller 13 and the developing roller 14. A toner layer is formed on the roller 14. Then, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 is developed by the toner layer on the developing roller 14.

上述のようにして現像が行われた後、残留トナー層を有する現像ローラ１４は前述の対向位置において現像剤層を有する磁気ローラ１３と最接近し、この対向位置では、磁気ブラシによる機械的な力によって、現像ローラ１４上のトナー層が掻き取られるとともに、磁気ローラ１３と現像ローラ１４との間に形成される電位差（つまり、電界）に応じて磁気ローラ１３上の現像剤層からトナーが現像ローラ１４側に供給されることになる。   After the development is performed as described above, the developing roller 14 having the residual toner layer is closest to the magnetic roller 13 having the developer layer at the above-described facing position, and at this facing position, a mechanical brush is used. The toner layer on the developing roller 14 is scraped off by the force, and the toner is removed from the developer layer on the magnetic roller 13 in accordance with a potential difference (that is, an electric field) formed between the magnetic roller 13 and the developing roller 14. The toner is supplied to the developing roller 14 side.

前述のように、対向位置において回転スリーブ１３ｂ及び１４ａの回転方向は互いに反対方向であり、磁気ローラ磁極Ｎ１に対向して異磁極の現像ローラ磁極Ｓ極が存在するから、磁気ローラ磁極Ｎ１と現像ローラ磁極Ｓ極との間に磁界が形成され、これによって、磁気ブラシの拘束力が強くなって、つまり、磁気ブラシが良好に形成されることになって、現像ローラ１４上のトナーがキャリアによる磁気ブラシによって機械的に掻き取られて、磁気ローラ１３側に引き戻される。   As described above, the rotation directions of the rotary sleeves 13b and 14a are opposite to each other at the facing position, and the developing roller magnetic pole S pole of a different magnetic pole exists opposite to the magnetic roller magnetic pole N1, so A magnetic field is formed between the roller magnetic pole S and the magnetic brush, whereby the binding force of the magnetic brush is increased, that is, the magnetic brush is well formed, and the toner on the developing roller 14 is caused by the carrier. It is mechanically scraped off by a magnetic brush and pulled back to the magnetic roller 13 side.

このようにして、磁気ブラシによるトナー掻き取り力を強くしたから、現像ローラ１４上に残ったトナーを確実に磁気ローラ側に回収することができ、現像履歴現象が生じることがない。また、図１に示すように、磁気ローラ１３を現像ローラ１４の下側に配置するようにすれば、現像ローラ１４上のトナーを回収する際には、トナーに重力が作用する結果、効率的にトナー回収を行うことができる。   In this way, since the toner scraping force by the magnetic brush is increased, the toner remaining on the developing roller 14 can be reliably recovered to the magnetic roller side, and the development history phenomenon does not occur. Further, as shown in FIG. 1, if the magnetic roller 13 is disposed below the developing roller 14, when the toner on the developing roller 14 is collected, gravity acts on the toner, which is efficient. In addition, toner recovery can be performed.

ここで、図２を参照すると、図２において、図１と同一の構成要素については同一の参照番号が付されている。図２は現像ローラ１４及び磁気ローラ１３の支持構成を説明するための図であり、現像ローラ１４及び磁気ローラ１３は省略されている。磁気ローラ軸１３ｃは軸受け３１に支持されており、回転軸体１４ｄにはギャップコロ３２が取り付けられている。   Here, referring to FIG. 2, the same reference numerals are assigned to the same components in FIG. 2 as in FIG. 1. FIG. 2 is a view for explaining a support structure of the developing roller 14 and the magnetic roller 13, and the developing roller 14 and the magnetic roller 13 are omitted. The magnetic roller shaft 13c is supported by a bearing 31, and a gap roller 32 is attached to the rotating shaft body 14d.

そして、現像ローラ軸１４ｄは軸受け（第１の軸受け部）３１に支持されている。軸受け３１は磁気ローラ軸１３ｃを中心として回転し、これによって、バネ等の付勢部材（図示せず）によってギャップコロ３２が感光体ドラム２１の表面（画像形成領域外の表面）に押圧され、現像ローラ１４と感光体ドラム２１とのギャップを、ギャップコロ３２で規定される間隔に保っている。   The developing roller shaft 14d is supported by a bearing (first bearing portion) 31. The bearing 31 rotates around the magnetic roller shaft 13c, whereby the gap roller 32 is pressed against the surface of the photosensitive drum 21 (the surface outside the image forming area) by an urging member (not shown) such as a spring. The gap between the developing roller 14 and the photosensitive drum 21 is maintained at an interval defined by the gap roller 32.

ここで、図３を参照して、図３は現像ローラ１４の支持構成の一例を示す図であり、前述のように、現像ローラ１４は回転スリーブ１４ａと現像ローラ磁極体１４ｂとを備えており、回転スリーブ１４ａ内には軸方向に延びる回転軸体１４ｃが収納され、この回転軸体１４ｃに現像ローラ磁極体１４ｂの一端側が固定され、他端側には現像ローラ磁極Ｓが形成されている。回転スリーブ１４ａの一端開口部（図中右端開口部）には軸部４１ａを有するキャップ体４１が嵌合されており、一方、回転スリーブ１４ａの他端開口部（図中左端開口部）にはキャップ体４２が嵌合されている。   Here, referring to FIG. 3, FIG. 3 is a view showing an example of a support structure of the developing roller 14, and as described above, the developing roller 14 includes the rotating sleeve 14a and the developing roller magnetic pole body 14b. A rotating shaft 14c extending in the axial direction is accommodated in the rotating sleeve 14a, and one end side of the developing roller magnetic pole body 14b is fixed to the rotating shaft 14c, and a developing roller magnetic pole S is formed on the other end side. . A cap body 41 having a shaft portion 41a is fitted into one end opening (the right end opening in the drawing) of the rotating sleeve 14a, while the other end opening (the left end opening in the drawing) of the rotating sleeve 14a is fitted. A cap body 42 is fitted.

回転軸体１４ｃの一端はキャップ体４１の内面側に配設された軸受け（第２の軸受け部）４１ｂによって支持され、回転軸体１４ｃの他端はキャップ体４２を貫通して回転スリーブ１４ａの外側に延び、キャップ体４２の軸受け４２ａによって支持されている。回転軸体１４ｃの他端は軸受け３１ａに回転可能に支持され、軸受け３１ａは図２に示す軸受け３１に圧入されている。そして、回転軸体１４ｃの他端側にギャップコロ３２が取り付けられている。   One end of the rotating shaft body 14c is supported by a bearing (second bearing portion) 41b disposed on the inner surface side of the cap body 41, and the other end of the rotating shaft body 14c penetrates the cap body 42 to It extends outward and is supported by a bearing 42 a of the cap body 42. The other end of the rotating shaft 14c is rotatably supported by a bearing 31a, and the bearing 31a is press-fitted into the bearing 31 shown in FIG. And the gap roller 32 is attached to the other end side of the rotating shaft body 14c.

前述の軸部４１ａは、軸受け３１ａによって回転可能に支持され、この軸受け３１ａは軸受け３１に圧入されている。そして、軸部４１ａにはギャップコロ３２が取り付けられている。ここでは、軸部４１ａ及び回転軸体１４ｃが現像ローラ軸１４ｄとなる。さらに、軸部４１ａには駆動ギア４３が装着され、この駆動ギア４３を介してモータ等の駆動源（図示せず）から回転力が伝達されて、軸部４１ａが回転する（つまり、回転スリーブ１４ａが回転する）。   The aforementioned shaft portion 41 a is rotatably supported by a bearing 31 a, and this bearing 31 a is press-fitted into the bearing 31. A gap roller 32 is attached to the shaft portion 41a. Here, the shaft portion 41a and the rotating shaft body 14c become the developing roller shaft 14d. Further, a drive gear 43 is attached to the shaft portion 41a, and a rotational force is transmitted from a drive source (not shown) such as a motor via the drive gear 43, so that the shaft portion 41a rotates (that is, a rotation sleeve). 14a rotates).

ところで、前述のように、磁気ローラ磁極Ｎ１と現像ローラ磁極Ｓ極とを対向して配置しようとすると、その取り付け精度によって、磁気ローラ磁極Ｎ１と現像ローラ磁極Ｓとの対向関係がずれることがある。つまり、現像ローラ磁極Ｓを磁気ローラ磁極Ｎ１と最も接近する位置に配設しようとしても、取り付け誤差等に起因して、現像ローラ磁極Ｓを磁気ローラ磁極Ｎ１と最も接近する位置に配設することが難しい。   By the way, as described above, when the magnetic roller magnetic pole N1 and the developing roller magnetic pole S are arranged to face each other, the facing relationship between the magnetic roller magnetic pole N1 and the developing roller magnetic pole S may be shifted depending on the mounting accuracy. . In other words, even if the developing roller magnetic pole S is arranged at the position closest to the magnetic roller magnetic pole N1, the developing roller magnetic pole S is arranged at the position closest to the magnetic roller magnetic pole N1 due to an attachment error or the like. Is difficult.

そして、磁気ローラ磁極Ｎ１と現像ローラ磁極Ｓとの対向関係がずれて、現像ローラ磁極体１４ｂが固定的に配置されると、現像ローラ磁極Ｓと磁気ローラ磁極Ｎ１との間の吸引力によって、現像ローラ１４及び／又は磁気ローラ１３にストレスが掛かり、この結果、現像ローラ１４と磁気ローラ１３との間のギャップ間隔がずれて、安定的に現像ローラ１４上にトナー層を形成できないことがある。   When the opposing relationship between the magnetic roller magnetic pole N1 and the developing roller magnetic pole S is deviated and the developing roller magnetic pole body 14b is fixedly arranged, the attractive force between the developing roller magnetic pole S and the magnetic roller magnetic pole N1 As a result, stress is applied to the developing roller 14 and / or the magnetic roller 13, and as a result, the gap interval between the developing roller 14 and the magnetic roller 13 may be shifted, and the toner layer may not be stably formed on the developing roller 14. .

一方、図３に示す構成（支持機構）においては、回転軸体１４ｃに現像ローラ磁極体１４ｂを取り付けて、この回転軸体１４ｃが回転可能に支持されているから、つまり、現像ローラ磁極体１４ｂが回転可能に支持されているから、磁気ローラ磁極Ｎ１と現像ローラ磁極Ｓとの間の吸引力によって、現像ローラ磁極体１４ｂが回転軸体１４ｃを中心軸として回転して、常に現像ローラ磁極Ｓは磁気ローラ磁極Ｎ１に最も接近する位置に位置付けられることになって、現像ローラ１４及び／又は磁気ローラ１３にストレスが掛かることはなく、この結果、現像ローラ１４と磁気ローラ１３との間のギャップ間隔は常に一定に保たれて、安定的に現像ローラ１４上にトナー層を形成することができる。   On the other hand, in the configuration (support mechanism) shown in FIG. 3, the developing roller magnetic pole body 14b is attached to the rotating shaft body 14c, and the rotating shaft body 14c is rotatably supported, that is, the developing roller magnetic pole body 14b. Is rotatably supported, the developing roller magnetic pole body 14b rotates around the rotating shaft body 14c by the attraction force between the magnetic roller magnetic pole N1 and the developing roller magnetic pole S, and the developing roller magnetic pole S is always rotated. Is positioned at the position closest to the magnetic roller magnetic pole N1, so that the developing roller 14 and / or the magnetic roller 13 is not stressed. As a result, the gap between the developing roller 14 and the magnetic roller 13 is not affected. The interval is always kept constant, and the toner layer can be stably formed on the developing roller 14.

ここで、感光体ドラム２１の直径を３０ｍｍ、その周速を１３０ｍｍ／ｓとして、回転スリーブ１４ａの材質をアルミニウム、直径を１６ｍｍ、その周速を２１０ｍｍ／ｓ、現像ローラ磁極体１４ｂの磁力を３００Ｇとし、さらに、回転スリーブ１３ｂの材質をアルミニウム、直径を２０ｍｍ、その周速を３３０ｍｍ／ｓ、磁気ローラ磁極Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｎ３，及びＳ２の磁力をそれぞれ９００Ｇ，８００Ｇ，６００Ｇ，４００Ｇ，及び５００Ｇとして、画像形成を行ってみた。   Here, the diameter of the photosensitive drum 21 is 30 mm, the peripheral speed is 130 mm / s, the material of the rotating sleeve 14a is aluminum, the diameter is 16 mm, the peripheral speed is 210 mm / s, and the magnetic force of the developing roller magnetic pole body 14b is 300 G. Further, the material of the rotating sleeve 13b is aluminum, the diameter is 20 mm, the peripheral speed is 330 mm / s, the magnetic force of the magnetic roller magnetic poles N1, S1, N2, N3, and S2 is 900G, 800G, 600G, 400G, and Image formation was performed at 500G.

この際、感光体ドラム２１と現像ローラ１４とのギャップを０．２５ｍｍ、磁気ローラ１３と現像ローラ１４とのギャップを０．４ｍｍ、ドクターブレード１５のギャップを０．５ｍｍに設定し、磁気ローラ１３にＤＣ３００Ｖのバイアス電圧を印加し、現像ローラ１４に、Ｖｐｐ＝１．５ｋＶ，周波数＝３ｋＨｚ，Ｖｄｃ＝１００Ｖ，及びデューティー比３０％のバイアス電圧を印加した（このＶｄｃは面積中心電圧又は時間平均電圧と呼ばれ、デューティー比を変化させた際変化する。面積中心電圧は、交流波形においてこの電圧値よりも高い電圧値の面積とこの電圧値よりも低い電圧値の面積とが等しくなる電圧値を意味する。また、時間平均電圧とは、交流波形を一周期積分してその積分値を周期で除算した電圧値を意味する）。また、感光体ドラム２１の表面電位を３００Ｖとし、現像容器１１に３５０ｇの現像剤をセットした（トナー（Ｔ）／キャリア（Ｄ）の重量％＝７ｗｔ％とした）。上述の条件下で、印刷を行ったところ、全てのトナーを消費するまで、良好な画質が得られることが確認できた。つまり、現像履歴現象が生じることはなかった。   At this time, the gap between the photosensitive drum 21 and the developing roller 14 is set to 0.25 mm, the gap between the magnetic roller 13 and the developing roller 14 is set to 0.4 mm, and the gap of the doctor blade 15 is set to 0.5 mm. A bias voltage of 300 V DC was applied to the developing roller 14, and a bias voltage of Vpp = 1.5 kV, frequency = 3 kHz, Vdc = 100 V, and a duty ratio of 30% was applied to the developing roller 14 (this Vdc is the area center voltage or time average voltage) The area center voltage is a voltage value in which the area of the voltage value higher than this voltage value is equal to the area of the voltage value lower than this voltage value in the AC waveform. The time average voltage means a voltage value obtained by integrating the AC waveform for one period and dividing the integrated value by the period). The surface potential of the photosensitive drum 21 was set to 300 V, and 350 g of developer was set in the developing container 11 (weight% of toner (T) / carrier (D) = 7 wt%). When printing was performed under the above conditions, it was confirmed that good image quality could be obtained until all the toner was consumed. That is, the development history phenomenon did not occur.

図３で説明した支持機構においては、回転スリーブ１４ａ内に挿通された回転軸体１４ｃが軸受け３１によって回転可能に現像容器１１に支持されるとともに、キャップ体４１の軸部４１ａ（この軸部４１ａが現像ローラ軸１４ｄとして機能して、回転スリーブ１４ａが回転する）が軸受け３１によって回転可能に支持されている関係上、あたかも回転スリーブ１４ａ自体は片持ち支持されている状態となって、回転スリーブ１４ａの回転の際、わずかなガタツキが生じることがある。   In the support mechanism described with reference to FIG. 3, the rotating shaft body 14c inserted into the rotating sleeve 14a is rotatably supported by the developing container 11 by the bearing 31, and the shaft portion 41a of the cap body 41 (this shaft portion 41a). Is functioning as the developing roller shaft 14d, and the rotating sleeve 14a is rotated) by the bearing 31 so that the rotating sleeve 14a itself is in a cantilevered state. During the rotation of 14a, slight backlash may occur.

このため、現像ローラ１４と感光体ドラム２１とのギャップ及び現像ローラ１４と磁気ローラ１３とのギャップ間隔が不安定となって、画質不良等が生じることもある。さらに、回転軸体１４ｃがキャップ体４２を貫通しているため、回転軸体１４ｃとキャップ体４２との隙間からトナーが回転スリーブ１４ａ内に侵入して、回転スリーブ１４ａを回転する際のトルクが増大することもある。   For this reason, the gap between the developing roller 14 and the photosensitive drum 21 and the gap interval between the developing roller 14 and the magnetic roller 13 may become unstable, resulting in poor image quality. Further, since the rotating shaft body 14c penetrates the cap body 42, the toner enters the rotating sleeve 14a through the gap between the rotating shaft body 14c and the cap body 42, and torque when rotating the rotating sleeve 14a is increased. May increase.

そこで、図４に示すようにして、現像ローラ１４の支持機構を構成した。図４において、図３に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号を付して説明を省略する。図示の例では、キャップ体４２の代わりに軸部４４ａを有するキャップ体４４を用いており、回転軸体１４ｃの他端をキャップ体４４の内面側に設けられた軸受け（第２の軸受け部）４４ｂによって回転可能に支持されている。そして、軸部４４ａは軸受け３１ａによって回転可能に支持され、軸受け３１ａは前述のように軸受け３１に圧入されている。   Therefore, a support mechanism for the developing roller 14 is configured as shown in FIG. In FIG. 4, the same components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the illustrated example, a cap body 44 having a shaft portion 44 a is used instead of the cap body 42, and a bearing (second bearing portion) in which the other end of the rotating shaft body 14 c is provided on the inner surface side of the cap body 44. 44b is rotatably supported. The shaft portion 44a is rotatably supported by the bearing 31a, and the bearing 31a is press-fitted into the bearing 31 as described above.

この結果、回転スリーブ１４ａはあたかもキャップ体４１及び４４によって両持ち支持されていることになって、回転スリーブ１４ａの回転の際、ガタツキが生じない。従って、現像ローラ１４と感光体ドラム２１とのギャップ間隔及び現像ローラ１４と磁気ローラ１３とのギャップ間隔を安定させることができる。また、回転軸体１４ｃはキャップ体４１及び４４を貫通することがないから、トナーが回転スリーブ１４ａ内に侵入して、回転スリーブ１４ａを回転する際のトルクが増大することはない。   As a result, the rotating sleeve 14a is supported at both ends by the cap bodies 41 and 44, and no rattling occurs when the rotating sleeve 14a rotates. Therefore, the gap interval between the developing roller 14 and the photosensitive drum 21 and the gap interval between the developing roller 14 and the magnetic roller 13 can be stabilized. Further, since the rotating shaft body 14c does not penetrate the cap bodies 41 and 44, the toner does not enter the rotating sleeve 14a and the torque when rotating the rotating sleeve 14a does not increase.

図４に示す支持機構を用いて上述した条件下で印刷を行ったところ、現像剤交換時期となるまで、良好な画質が得られることが確認でき、現像履歴現象が生じることはなかった。   When printing was performed under the above-described conditions using the support mechanism shown in FIG. 4, it was confirmed that good image quality was obtained until the developer replacement time was reached, and no development history phenomenon occurred.

この現像装置では、磁気ローラの一つを現像ローラと磁気ローラとの最接近位置に配設したので、現像ローラと磁気ローラとの最接近位置とにおいて磁気ブラシの拘束力が強くなって、良好な磁気ブラシが形成される結果、現像ローラ上の残ったトナーを確実に磁気ローラ側に回収できることになって、現像履歴現象を確実に防止でき、さらに、現像ローラ磁極を現像ローラの軸方向を回転中心として回動可能に配設するようにしたので、磁気ローラ磁極の一つと現像ローラ磁極との間の吸引力によって、現像ローラ磁極が回転して、常に現像ローラ磁極は磁気ローラ磁極に最も接近する位置に位置付けられることになって、現像ローラ及び／又は磁気ローラにストレスが掛かることがなく、現像ローラと磁気ローラとの間のギャップ間隔は常に一定に保たれて、安定的に現像ローラ上にトナー層を形成することができる結果、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置における現像装置に適用できる。   In this developing device, since one of the magnetic rollers is disposed at the closest position between the developing roller and the magnetic roller, the binding force of the magnetic brush becomes strong at the closest position between the developing roller and the magnetic roller, which is good. As a result of the formation of a magnetic brush, the toner remaining on the developing roller can be reliably collected on the magnetic roller side, so that the development history phenomenon can be surely prevented. Since the rotation center is arranged so as to be rotatable, the developing roller magnetic pole is rotated by the attractive force between one of the magnetic roller magnetic poles and the developing roller magnetic pole, and the developing roller magnetic pole is always at the highest position relative to the magnetic roller magnetic pole. The developing roller and / or magnetic roller is not stressed by being positioned at the approaching position, and the gap distance between the developing roller and the magnetic roller is Is kept constant, since it is possible to form a toner layer in a stable manner on the developing roller, it can be applied to a developing device in a copying machine, a printer, or a facsimile apparatus image forming apparatus or the like.

本発明による現像装置の実施例１の一例を画像形成装置の一部とともに概略的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a first embodiment of a developing device according to the present invention together with a part of an image forming apparatus. 図１に示す現像装置における磁気ローラ及び現像ローラの支持構成を概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a support structure of a magnetic roller and a developing roller in the developing device shown in FIG. 1. 図１に示す現像装置における現像ローラの支持構成の一例を詳細に説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining in detail an example of a developing roller support configuration in the developing device shown in FIG. 図１に示す現像装置における現像ローラの支持構成の他の例を詳細に説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining in detail another example of a developing roller support configuration in the developing device shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 現像装置
１１ 現像容器
１２ａ 第２の攪拌ローラ（ミキサー）
１２ｂ 第１の攪拌ローラ（ミキサー）
１３ 磁気ローラ
１３ｂ、１４ａ 回転スリーブ
１３ａ 固定マグネットローラ体
１４ｂ 現像ローラ磁極体
１４ｃ 回転軸体
１４ 現像ローラ
１５ ドクターブレード
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電器
２３ 転写ローラ
２４ クリーニングユニット 10 Developing Device 11 Developing Container 12a Second Stirring Roller (Mixer)
12b First stirring roller (mixer)
13 Magnetic rollers 13b, 14a Rotating sleeve 13a Fixed magnet roller body 14b Developing roller magnetic pole body 14c Rotating shaft body 14 Developing roller 15 Doctor blade 21 Photosensitive drum 22 Charger 23 Transfer roller 24 Cleaning unit

Claims (5)

少なくともキャリア及びトナーを有する二成分現像剤が用いられ、静電潜像が担持される像担持体に対向して配置され前記トナーによって前記静電潜像を現像してトナー像とする現像ローラと、前記現像ローラと対向して配置され複数の磁気ローラ磁極を有し前記二成分現像剤を保持して前記トナーを前記現像ローラに供給する磁気ローラとを有する現像装置において、
前記現像ローラには前記磁気ローラとの対面側に現像ローラ磁極が内蔵されていることを特徴とする現像装置。 A developing roller that uses a two-component developer having at least a carrier and a toner, is disposed opposite to an image carrier on which an electrostatic latent image is carried, and develops the electrostatic latent image with the toner to form a toner image; A developing device having a plurality of magnetic roller magnetic poles arranged opposite to the developing roller and having a magnetic roller for holding the two-component developer and supplying the toner to the developing roller;
2. A developing device according to claim 1, wherein a developing roller magnetic pole is built in the developing roller on a side facing the magnetic roller. 前記現像ローラ磁極は前記現像ローラと前記磁気ローラとの最接近位置において前記磁気ローラ磁極の一つと対向しており、
前記現像ローラ磁極は前記磁気ローラ磁極の一つと異磁極であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。 The developing roller magnetic pole faces one of the magnetic roller magnetic poles at the closest position of the developing roller and the magnetic roller;
The developing device according to claim 1, wherein the developing roller magnetic pole is different from one of the magnetic roller magnetic poles. 前記磁気ローラ磁極の一つは前記現像ローラと前記磁気ローラとの最接近位置又はその近傍に配設されており、
前記現像ローラ磁極は前記現像ローラの軸方向を回転中心として回動可能に配設されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。 One of the magnetic roller magnetic poles is disposed at or near the closest position between the developing roller and the magnetic roller,
The developing device according to claim 1, wherein the developing roller magnetic pole is disposed so as to be rotatable about an axial direction of the developing roller as a rotation center. 前記現像ローラは、非磁性の回転スリーブと、該回転スリーブ内でその軸方向に延びる回転軸体と、一端側に前記現像ローラ磁極が形成され他端側が前記回転軸体に固定されたマグネット体とを有することを特徴とする請求項３記載の現像装置。   The developing roller includes a non-magnetic rotating sleeve, a rotating shaft extending in the axial direction within the rotating sleeve, a magnet body in which the developing roller magnetic pole is formed on one end side, and the other end side is fixed to the rotating shaft body. The developing device according to claim 3, further comprising: 前記回転スリーブの両端にそれぞれ取り付けられ、前記回転スリーブの中心軸と同軸に外方向に延びる軸部が形成されたキャップ体と、
前記軸部を回転可能に支持する第１の軸受け部と、
前記キャップ体の内面側に配置され前記回転軸体を回転可能に支持する第２の軸受け部とを有することを特徴とする請求項４記載の現像装置。 Cap bodies attached to both ends of the rotating sleeve, respectively, and formed with axial portions extending outwardly coaxially with the central axis of the rotating sleeve;
A first bearing portion that rotatably supports the shaft portion;
The developing device according to claim 4, further comprising a second bearing portion disposed on an inner surface side of the cap body and rotatably supporting the rotating shaft body.
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