JP2009122419A - Developing device, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等に用いられる現象装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像剤担持体に担持された現像剤を、像担持体と現像剤担持体とが間隙をもって対向する現像領域に搬送し、該像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置に関する。また、本発明は、かかる現像装置を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a phenomenon device, a process cartridge, and an image forming apparatus used for a copying machine, a facsimile machine, a printer, and the like, and more specifically, a developer carried on a developer carrier, an image carrier and a developer carrier. The present invention relates to a developing device that forms a toner image by developing an electrostatic latent image on the image bearing member by transporting the toner to an opposing developing area with a gap. The present invention also relates to a process cartridge and an image forming apparatus having such a developing device.
複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置には、種々の現像装置１００，２００（例えば、特許文献１乃至３参照）が用いられる。この種の現像装置１００，２００は、図６及び図７に示すように、現像剤１０１を感光体ドラム１０２と対向する現像領域１０３に搬送し感光体ドラム１０２上に形成された静電潜像を現像剤１０１により現像してトナー像を形成する現像ローラ１０４を備えている。
Various image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, and printers use various developing
現像ローラ１０４は、回転自在にケースなどに支持された円筒状の現像スリーブ１０５と、前記現像スリーブ１０５内に収容されかつ、当該現像スリーブ１０５の表面に現像剤１０１の穂立ちを生じさせるように磁界を形成するマグネットローラ１０６を備えている。この現像ローラ１０４には、現像剤１０１の穂立ちの際、現像剤１０１の磁性キャリアがマグネットローラ１０６で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ１０５上に穂立ちすると共に、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤１０１のトナーが付着する。
The developing
また、この現像装置１００，２００は、前述した現像剤１０１を収容する収容槽１０７と、この収容槽１０７内の現像剤１０１を攪拌するスクリュー形状の攪拌スクリュー１０８と、現像ローラ１０４に汲み上げられた現像剤１０１の量を均一化する規制ブレード１０９と、を備えている。図６及び図７に示された現像装置１００，２００は、収容槽１０７と攪拌スクリュー１０８をそれぞれ一対備えている。
Further, the developing
この現像装置１００，２００内の現像剤１０１は、収容槽１０７内を移動する。現像ローラ１０４から離れた側の一方の収容槽１０７ａの一端部から補給されたトナーは、攪拌スクリューにより、該一方の収容槽１０７ａの他端部まで攪拌スクリュー１０８の軸方向に沿って搬送されながら、現像剤１０１と攪拌される。そして、現像剤１０１は、一方の収容槽１０７ａの他端部から現像ローラ１０４寄りの他方の収容槽１０７ｂ内に移動する。
The
現像ローラ１０４寄りの他方の収容槽１０７ｂに移った現像剤１０１は、現像ローラ１０４の磁力により現像スリーブ１０５の表面に汲み上げられる（現像スリーブ１０５の表面に付着する）。その後、現像剤１０１は、規制ブレード１０９にて量が均一化された後に、感光体ドラム１０２と現像ローラ１０４とが間隔をあけて対向する現像領域１０３へと搬送される。現像剤１０１は、感光体ドラム１０２上に形成された静電潜像を現像して、トナー像を形成する。
The
そして、トナーが前述した静電潜像の現像に用いられた現像剤１０１は、現像スリーブ１０５の表面に吸着されて当該現像スリーブ１０５の回転により収容槽１０７ｂまで搬送される。その後、現像剤１０１は、現像スリーブ１０５の表面から離脱して収容槽１０７ｂ内に搬送され、攪拌スクリュー１０８により現像前の現像剤１０１などと攪拌されて、再度、静電潜像の現像に用いられる。
前述した現像装置１００，２００を備えた画像形成装置では、近年、フルカラー化および高速化が進み、画像ムラの少ない均一な画像を確保することが難しくなってきているという背景がある。また、画像形成にかかるランニングコストの削減のために高耐久化も求められている。さらには、小型化のニーズも高いため、大型化に繋がる複雑なシステムの採用は難しいといった背景がある。
In the image forming apparatus provided with the developing
ここで、画像ムラを低減するためには、まず、トナーが現像された現像剤１０１が確実に現像スリーブ１０５から離脱し、更に、離脱した現像剤１０１が攪拌スクリュー１０８によって新たに搬送されてくる現像剤１０１と充分攪拌されることが求められる。
Here, in order to reduce image unevenness, first, the
現像剤１０１のトナー濃度が低くなった場合に過剰にトナーが補給されて、攪拌スクリュー１０８で充分にトナーとキャリアを攪拌しにくくなる場合もムラが生じやすく、トナーとキャリアが攪拌されてもトナーの濃度の高い現像剤１０１がトナーの濃度の低い現像剤１０１と混合する場合にもムラが生じやすいため、収容槽１０７ｂ内での攪拌スクリュー１０８の現像剤１０１の攪拌性が重要となる。これらの対策として、攪拌スクリュー１０８と現像スリーブ１０５との間に現像剤１０１を攪拌する部材を配置した発明等も提案されている。
When the toner concentration of the
しかしながら、図６に示す従来の現像装置１００では、マグネットローラ１０６の攪拌スクリュー１０８に相対する磁極と、規制ブレード１０９に相対する磁極との極性が異なるために、これらの磁極の間に位置する図６中一点鎖線で囲む範囲の現像スリーブ１０５の表面の法線方向の磁束密度の極性が変化しているため、当該範囲内の現像スリーブ１０５の外表面における現像剤１０１の密度が高くなり、攪拌スクリュー１０８を回転駆動するためのトルクが大きくなるとともに、攪拌スクリュー１０８の高剛性化または大型化が必要になり、コストアップや現像装置１００，２００自体の大型化に繋がっていた。
However, in the conventional developing
また、前述したように、現像スリーブ１０５の外表面における現像剤１０１が密になるために、高いストレスで現像剤１０１を攪拌することなり、現像剤１０１へのストレスがより大きくなり、現像剤１０１が経年変化により劣化しやすく、安定した現像剤１０１の品質を維持できず、滑らかな画像が損なわれてしまうという問題があった。
Further, as described above, since the
一方、図７に示された現像装置２００では、現像スリーブ１０５の外表面において攪拌スクリュー１０８と相対する位置と規制ブレード１０９に相対する位置までの間の図７中一点鎖線で示す範囲内では法線方向の磁束密度の極性が変化しない構成を採用している。しかしながら、図７に示す現像装置２００においては、図６に示す現像装置１００よりも攪拌スクリュー１０８上の現像剤１０１が攪拌される前に現像スリーブ１０５の外表面に吸着しやすく、即ち、現像済みの現像剤１０１が現像前の現像剤１０１と十分に攪拌される前に現像スリーブ１０５の表面に吸着しやすく、攪拌能力不足による画像ムラが発生しやすいという問題がある。
On the other hand, in the developing
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、経時で現像剤を劣化させることがなく、かつ画像ムラが発生しにくい現像装置、かかる現像装置を有するプロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above background, and a developing device that does not deteriorate the developer over time and is less likely to cause image unevenness, a process cartridge having such a developing device, and an image forming apparatus The purpose is to provide.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の現像装置は、トナーと磁性キャリアとを含んだ現像剤を攪拌し搬送する攪拌部材と、複数の固定磁極を有するマグネットローラと、前記マグネットローラを内包するように配置されて外表面に前記現像剤を吸引するとともに回転することで前記現像剤を像担持体に搬送する非磁性円筒体と、前記攪拌部材と前記像担持体との間に設けられかつ前記非磁性円筒体に吸引された現像剤の厚みを所定の厚みに保つ規制部材と、を備えた現像装置において、前記固定磁極として、前記攪拌部材に相対して設けられた現像剤汲み上げ磁極と、前記現像剤汲み上げ磁極と隣接しかつ前記規制部材に相対して設けられているとともに前記現像剤汲み上げ磁極と同じ極性とされた第１隣接磁極と、が少なくとも設けられていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a developing device according to
請求項２に記載の現像装置は、請求項１に記載の現像装置において、前記固定磁極として、前記現像剤汲み上げ磁極と隣接しかつ前記非磁性円筒体の回転方向の上流側に設けられているとともに前記現像剤汲み上げ磁極と同じ極性とされた第２隣接磁極が更に設けられていることを特徴としている。 A developing device according to a second aspect is the developing device according to the first aspect, wherein the fixed magnetic pole is provided adjacent to the developer-pumping magnetic pole and upstream in the rotational direction of the nonmagnetic cylindrical body. A second adjacent magnetic pole having the same polarity as the developer pumping magnetic pole is further provided.
請求項３に記載の現像装置は、請求項１又は請求項２に記載の現像装置において、前記磁性キャリアの平均粒径が、２０μｍ以上でかつ３５μｍ以下であることを特徴としている。 A developing device according to a third aspect is the developing device according to the first or second aspect, wherein the magnetic carrier has an average particle size of 20 μm or more and 35 μm or less.
請求項４に記載の現像装置は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の現像装置において、前記非磁性円筒体が、その外表面にランダムな楕円形状の凹みを多数有していることを特徴としている。 A developing device according to a fourth aspect is the developing device according to any one of the first to third aspects, wherein the non-magnetic cylindrical body has a number of random elliptical depressions on an outer surface thereof. It is characterized by that.
請求項５に記載のプロセスカートリッジは、現像装置を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項１ないし請求項４のうちいずれか一項に記載の現像装置を有することを特徴としている。 A process cartridge according to a fifth aspect of the invention is a process cartridge having at least a developing device, wherein the developing device includes the developing device according to any one of the first to fourth aspects.
請求項６に記載の画像形成装置は、像担持体と、帯電装置と、現像装置と、を少なくとも有する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項１ないし請求項４のうちいずれか一項に記載の現像装置を有することを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus having at least an image carrier, a charging device, and a developing device, the developing device is any one of the first to fourth aspects. And a developing device as described above.
請求項１に記載の発明によれば、マグネットローラの攪拌部材に相対する現像剤汲み上げ磁極と、規制部材に相対する第１隣接磁極とが同極で構成されており、これらの磁極によって形成される反発磁界によって、現像剤汲み上げ磁極によって現像スリーブの表面に吸着された現像剤が、規制部材までの間に一旦離脱した後、再度、第１隣接磁極によって現像スリーブの表面に吸着される。そのために、現像剤汲み上げ磁極と第１隣接磁極との間に現像剤の循環が発生して、当該循環により現像剤がより攪拌される。よって、第１隣接磁極によって攪拌部材で充分に攪拌された現像剤のみが現像スリーブを介して像担持体に搬送されるため、ムラのなく均一な画像を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the developer-pumping magnetic pole that faces the stirring member of the magnet roller and the first adjacent magnetic pole that faces the regulating member are formed of the same pole, and are formed by these magnetic poles. Due to the repulsive magnetic field, the developer adsorbed on the surface of the developing sleeve by the developer-pumping magnetic pole is once separated until reaching the regulating member, and then again adsorbed on the surface of the developing sleeve by the first adjacent magnetic pole. Therefore, a developer circulation occurs between the developer pumping magnetic pole and the first adjacent magnetic pole, and the developer is further stirred by the circulation. Therefore, since only the developer sufficiently stirred by the stirring member by the first adjacent magnetic pole is conveyed to the image carrier through the developing sleeve, a uniform image can be provided without unevenness.
また、現像剤汲み上げ磁極と第１隣接磁極とが同極によって前述した反発磁界が形成されるので、現像スリーブの外表面のうち攪拌部材に相対する位置から規制部材に相対する位置までの間の現像剤が疎な状態となり、現像剤への余分なストレスを与えることを防止でき、当該現像剤の経時による劣化を防止して、長期に亘って安定した画像品質を得ることができる。 In addition, since the repelling magnetic field described above is formed by the same polarity of the developer pumping magnetic pole and the first adjacent magnetic pole, the position between the position facing the stirring member and the position facing the regulating member on the outer surface of the developing sleeve. It is possible to prevent the developer from becoming sparse and prevent the developer from being excessively stressed, to prevent deterioration of the developer over time, and to obtain stable image quality over a long period of time.
請求項２に記載の発明によれば、現像剤汲み上げ磁極と、当該現像剤汲み上げ磁極の上流側の第２隣接磁極とが同極であるために、これらの間に反発磁界が発生し、この反発磁界によって現像済みの現像剤が速やかに、現像スリーブの外表面から離脱する攪拌部材によって、搬送部材により現像前の現像剤と攪拌される上に、前述した反発磁界によって、現像スリーブの外表面から離脱した現像剤がすぐに現像スリーブに吸着されることを防止できる。よって、現像済みの現像剤を現像前の現像剤と十分に攪拌することができ、ムラのなく均一な画像を提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the developer pumping magnetic pole and the second adjacent magnetic pole upstream of the developer pumping magnetic pole have the same polarity, a repulsive magnetic field is generated between them. The developer that has already been developed by the repulsive magnetic field is rapidly stirred by the conveying member by the agitating member that separates from the outer surface of the developing sleeve and the outer surface of the developing sleeve by the repulsive magnetic field. It is possible to prevent the developer detached from the toner from being immediately adsorbed to the developing sleeve. Therefore, the developed developer can be sufficiently stirred with the developer before development, and a uniform image without unevenness can be provided.
また、前述した現像剤汲み上げ磁極と第１及び第２隣接磁極の全てが同極であるため、現像剤２６は現像スリーブの外表面上において穂立ちして疎な状態となる。したがって、現像剤への余分なストレスを与えることを確実に防止できる。
In addition, since the developer pumping magnetic pole and the first and second adjacent magnetic poles described above are all the same polarity, the
請求項３に記載の発明によれば、磁性キャリアの平均粒径が２０μｍ以上でかつ３５μｍ以下であるため、粒状度に優れ、ムラの少ない優れた画像を得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the average particle diameter of the magnetic carrier is 20 μm or more and 35 μm or less, an excellent image with excellent granularity and little unevenness can be obtained.
請求項４に記載の発明によれば、現像スリーブの外表面に、従来のサンドブラスト加工面に比べて大きな楕円形状の凹みがランダムに設けられているため、従来のサンドブラスト加工に比べて経年変化によっても、凹凸が摩耗しにくくなり、経時による現像剤汲み上げ量低下を抑制でき、画像品質の劣化を防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the outer surface of the developing sleeve is randomly provided with an oval-shaped recess larger than the conventional sandblasting surface, it is subject to secular change compared to the conventional sandblasting. However, the unevenness is less likely to be worn, and it is possible to suppress a decrease in the pumping amount of the developer over time, and to prevent deterioration in image quality.
請求項５に記載のプロセスカートリッジは、請求項１〜４のうちいずれかに記載の現像装置を有しているため、経時で現像剤を劣化させることがなくかつ画像ムラが発生しにくい、即ち長期間に亘って高品質な画像が得られるプロセスカートリッジを提供することができる。 Since the process cartridge according to the fifth aspect includes the developing device according to any one of the first to fourth aspects, the developer is not deteriorated with time and image unevenness is unlikely to occur. A process cartridge capable of obtaining a high-quality image over a long period of time can be provided.
請求項６に画像形成装置は、像担持体と、帯電装置と、現像装置と、を少なくとも有する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項１〜５のうちいずれかに記載の現像装置を有しているため、長期間に亘って高品質な画像が得られる画像形成装置を提供することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having at least an image carrier, a charging device, and a developing device, wherein the developing device according to any one of the first to fifth aspects is used as the developing device. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus capable of obtaining a high-quality image over a long period of time.
以下、本発明の一実施の形態を、図１ないし図５に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態にかかる画像形成装置を示す断面図である。図２は、図１に示された画像形成装置のプロセスカートリッジの断面図である。図３は、図２に示されたプロセスカートリッジの現像装置の現像ローラの斜視図である。図４は、図３に示された現像ローラの現像スリーブの外表面を拡大して示す説明図である。図５は、図２に示されたプロセスカートリッジの現像装置の動作状況を示す説明図である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the process cartridge of the image forming apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view of the developing roller of the developing device of the process cartridge shown in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an enlarged outer surface of the developing sleeve of the developing roller shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing an operation state of the developing device of the process cartridge shown in FIG.
画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像則ちカラー画像を、一枚の転写材としての記録紙７（図１に示す）に形成する。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けて示す。
The
画像形成装置１は、図１に示すように、装置本体２と、給紙ユニット３と、レジストローラ対１０と、転写ユニット４と、定着ユニット５と、複数のレーザ書き込みユニット２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと、複数のプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとを少なくとも備えている。
As shown in FIG. 1, the
装置本体２は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体２は、給紙ユニット３と、レジストローラ対１０と、転写ユニット４と、定着ユニット５と、複数のレーザ書き込みユニット２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと、複数のプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを収容している。
The apparatus
給紙ユニット３は、装置本体２の下部に複数設けられている。給紙ユニット３は、前述した記録紙７を重ねて収容するとともに装置本体２に出し入れ自在な給紙カセット２３と、給紙ローラ２４とを備えている。給紙ローラ２４は、給紙カセット２３内の一番上の記録紙７に押し当てられている。給紙ローラ２４は、前述した一番上の記録紙７を、転写ユニット４の後述する搬送ベルト２９と、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの後述する現像装置１３の感光体ドラム８との間に送り出す。
A plurality of paper feed units 3 are provided in the lower part of the apparatus
レジストローラ対１０は、給紙ユニット３から転写ユニット４に搬送される記録紙７の搬送経路に設けられており、一対のローラ１０ａ，１０ｂを備えている。レジストローラ対１０は、一対のローラ１０ａ，１０ｂ間に記録紙７を挟み込み、該挟み込んだ記録紙７をトナー像を重ね合わせ得るタイミングで、転写ユニット４とプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとの間に送り出す。
The
転写ユニット４は、給紙ユニット３の上方に設けられている。転写ユニット４は、駆動ローラ２７と、従動ローラ２８と、搬送ベルト２９と、転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋとを備えている。駆動ローラ２７は、記録紙７の搬送方向の下流側に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ２８は、装置本体２に回転自在に支持されており、記録紙７の搬送方向の上流側に配置されている。搬送ベルト２９は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ２７と従動ローラ２８との双方に掛け渡されている。搬送ベルト２９は、駆動ローラ２７が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ２７と従動ローラ２８との回りを図中半時計回りに循環（無端走行）する。
The
転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、それぞれ、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの感光体ドラム８との間に搬送ベルト２９と該搬送ベルト２９上の記録紙７とを挟む。転写ユニット４は、転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋが、給紙ユニット３から送り出された記録紙７を各プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの感光体ドラム８の外表面に押し付けて、感光体ドラム８上のトナー像を記録紙７に転写する。転写ユニット４は、トナー像を転写した記録紙７を定着ユニット５に向けて送り出す。
The
定着ユニット５は、転写ユニット４の記録紙７の搬送方向の下流に設けられ、互いの間に記録紙７を挟む一対のローラ５ａ，５ｂを備えている。定着ユニット５は、一対のローラ５ａ，５ｂ間に転写ユニット４から送り出されてきた記録紙７を押圧加熱することで、感光体ドラム８から記録紙７上に転写されたトナー像を、該記録紙７に定着させる。
The fixing
レーザ書き込みユニット２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、それぞれ、装置本体２の上部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、それぞれ、一つのプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋに対応している。レーザ書き込みユニット２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの後述の帯電ローラ９により一様に帯電された感光体ドラム８の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
The
プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、それぞれ、転写ユニット４と、レーザ書き込みユニット２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋとの間に設けられている。プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、装置本体２に着脱自在である。プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、記録紙７の搬送方向に沿って、互いに並設されている。
The
プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、図２に示すように、カートリッジケース１１と、帯電装置としての帯電ローラ９と、感光体（像担持体ともいう）としての感光体ドラム８と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード１２と、現像装置１３と、を備えている。このため、画像形成装置１は、帯電ローラ９と、感光体ドラム８と、クリーニングブレード１２と、現像装置１３と、を少なくとも備えている。
As shown in FIG. 2, the
カートリッジケース１１は、装置本体２に着脱自在で、かつ帯電ローラ９と、感光体ドラム８と、クリーニングブレード１２と、現像装置１３と、を収容している。帯電ローラ９は、感光体ドラム８の外表面を一様に帯電する。
The
感光体ドラム８は、現像装置１３の後述する現像ローラ１５と間隔をあけて配されている。感光体ドラム８は、軸芯を中心として回転自在な円柱状又は円筒状に形成されている。感光体ドラム８は、対応するレーザ書き込みユニット２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋにより、外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム８は、外表面上に形成されかつ担持する静電潜像にトナーが吸着して現像し、こうして得られたトナー像を搬送ベルト２９との間に位置付けられた記録紙７に転写する。クリーニングブレード１２は、記録紙７にトナー像を転写した後に、感光体ドラム８の外表面に残留した転写残トナーを除去する。
The
現像装置１３は、図２及び図５に示すように、現像剤供給部１４と、ケース２５と、規制部材としての規制ブレード１６と、現像剤担持体としての現像ローラ１５と、を少なくとも備えている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the developing
現像剤供給部１４は、収容槽１７と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー１８と、を備えている。収容槽１７は、感光体ドラム８と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽１７内には、該収容槽１７の長手方向に沿って延びた仕切壁１９が設けられている。仕切壁１９は、収容槽１７内を第１空間２０と、第２空間２１とに区画している。また、第１空間２０と第２空間２１とは、両端部が互いに連通している。
The
収容槽１７は、第１空間２０と第２空間２１との双方に現像剤２６を収容する。現像剤２６は、トナーと、磁性キャリアとを含んでいる。トナーは、第１空間２０と、第２空間２１とのうち現像ローラ１５から離れた側の第１空間２０の一端部に、適宜供給される。トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは、種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られても良い。トナーの平均粒径は、３μｍ以上でかつ７μｍ以下である。また、トナーは、粉砕加工などにより形成されても良い。
The
磁性キャリアは、第１空間２０と第２空間２１との双方に収容されている。磁性キャリアの平均粒径は、２０μｍ以上でかつ３５μｍ以下である。磁性キャリアは、磁性材料としてのフェライトで構成された球状の芯材と、アクリルなどの熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分と帯電調整剤とを含有しかつ前記芯材の外表面を被覆した樹脂コート膜と、樹脂コート膜に分散された球状のアルミナ粒子と、を備えている。
The magnetic carrier is accommodated in both the
攪拌スクリュー１８は、第１空間２０と第２空間２１それぞれに収容されている。攪拌スクリュー１８の長手方向は、収容槽１７、現像ローラ１５及び感光体ドラム８の長手方向と平行である。攪拌スクリュー１８は、軸芯周りに回転自在に設けられており、軸芯周りに回転することで、トナーと磁性キャリアとを攪拌するとともに、該軸芯に沿って現像剤２６を搬送する。
The stirring
図示例では、第１空間２０内の攪拌スクリュー１８は、現像剤２６を前述した一端部から他端部に向けて搬送する。第２空間２１内の攪拌スクリュー１８は、現像剤２６を他端部から一端部に向けて搬送する。
In the illustrated example, the
前述した構成によれば、現像剤供給部１４は、第１空間２０の一端部に供給されたトナーを、磁性キャリアと攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第２空間２１の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部１４は、第２空間２１内でトナーと磁性キャリアとを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ１５の外表面に供給する。
According to the above-described configuration, the
ケース２５は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部１４の収容槽１７に取り付けられて、該収容槽１７とともに、現像ローラ１５などを覆う。また、ケース２５の感光体ドラム８と相対する部分には、開口部２５ａが設けられている。
The
規制ブレード１６は、平板状に形成され、かつ収容槽１７の感光体ドラム８寄りの端部即ち後述する現像スリーブ３２の回転方向（図５中に矢印Ｇで示し、現像剤２６の搬送方向ともいう）の収容槽１７と感光体ドラム８との間に設けられている。規制ブレード１６は、収容槽１７から現像ローラ１５に向かって突出した状態で収容槽１７に取り付けられている。規制ブレード１６は、現像スリーブ３２の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース２５に取り付けられている。規制ブレード１６は、所望の厚さを越える現像スリーブ３２の外表面上の現像剤２６を収容槽１７内にそぎ落として、現像領域３１に搬送される現像スリーブ３２の外表面上の現像剤２６を所望の厚さにする。
The regulating
現像ローラ１５は、円柱状に形成され、第２空間２１と、感光体ドラム８との間でかつ前述した開口部２５ａの近傍に設けられている。現像ローラ１５は、感光体ドラム８と収容槽１７との双方と平行である。現像ローラ１５は、感光体ドラム８と間隔をあけて配されている。現像ローラ１５と感光体ドラム８との間の空間は、現像剤２６のトナーを感光体ドラム８に吸着させて、静電潜像を現像してトナー像を得る現像領域３１をなしている。現像領域３１では、現像ローラ１５と感光体ドラム８とが相対する。
The developing
現像ローラ１５は、図３に示すように、円柱状の芯金３４と、円筒状のマグネットローラ（磁石体ともいう）３３と、非磁性円筒体としての前述した現像スリーブ３２とを備えている。芯金３４は、長手方向が感光体ドラム８の長手方向と平行に配され、前述したケース２５に回転することなく固定されている。
As shown in FIG. 3, the developing
マグネットローラ３３は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、複数の固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ４，Ｓ２が取り付けられている。マグネットローラ３３は、芯金３４の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。
The
固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ４，Ｓ２は、長尺で棒状の磁石であり、マグネットローラ３３のローラ本体３５に取り付けられている。固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ４，Ｓ２は、マグネットローラ３３のローラ本体３５則ち現像ローラ１５の長手方向に沿って延びており、該マグネットローラ３３のローラ本体３５の全長に亘って設けられている。前述した構成のマグネットローラ３３は、現像スリーブ３２内に収容されている（内包されている）。
The fixed
固定磁極Ｎ１は、特許請求の範囲に記した現像剤汲み上げ磁極であり、前述した攪拌スクリュー１８と相対している。固定磁極Ｎ１は、Ｎ極性を有しており、現像スリーブ３２即ち現像ローラ１５の外表面上に磁気力を生じて、収容槽１７の第２空間２１内の現像剤２６を現像スリーブ３２の外表面に吸引する。
The fixed magnetic pole N1 is a developer pumping magnetic pole described in the claims, and is opposed to the agitating
前述した固定磁極Ｎ１と隣接しかつ当該固定磁極Ｎ１より現像スリーブ３２の回転方向Ｇの下流側に設けられた固定磁極Ｎ２は、特許請求の範囲に記した第１隣接磁極であり、規制ブレード１６に相対して設けられている。また、固定磁極Ｎ２は、固定磁極Ｎ１と同じ極性とされて、Ｎ極性を有している。また、固定磁極Ｎ２は、規制ブレード１６と協働して、現像スリーブ３２の外周面上の現像剤２６の厚さを所定の厚さに保つ。
The fixed magnetic pole N2 provided adjacent to the above-described fixed magnetic pole N1 and on the downstream side in the rotational direction G of the developing
また、前述した固定磁極Ｎ１と隣接しかつ当該固定磁極Ｎ１より現像スリーブ３２の回転方向Ｇの上流側に設けられた固定磁極Ｎ３は、特許請求の範囲に記した第２隣接磁極である。また、固定磁極Ｎ３は、固定磁極Ｎ１と同じ極性とされて、Ｎ極性を有している。
The fixed magnetic pole N3 provided adjacent to the above-described fixed magnetic pole N1 and upstream of the fixed magnetic pole N1 in the rotation direction G of the developing
固定磁極Ｎ３は、現像済みの現像剤２６を搬送する搬送磁極である。この固定磁極Ｎ３は、現像剤汲上げ磁極としての固定磁極Ｎ１との間に反発磁界を発生して、現像スリーブ３２即ち現像ローラ１５の外表面上に現像スリーブ３２上から現像済みの現像剤２６を収容槽１７に向かって剥取る現像剤剥取り領域を形成する。即ち、固定磁極Ｎ３は、現像剤汲上げ磁極としての固定磁極Ｎ１に隣接して、該固定磁極Ｎ１と協働して、現像剤剥取り領域を形成する。現像剤剥取り領域は、搬送磁極としての固定磁極Ｎ３から現像剤汲上げ磁極としての固定磁極Ｎ１に至る間の現像スリーブ３２の外表面上に設けられている。
The fixed magnetic pole N3 is a transport magnetic pole that transports the
固定磁極Ｓ１は、固定磁極Ｎ２と隣接しかつ当該固定磁極Ｎ２より現像スリーブ３２の回転方向Ｇの下流側に設けられているとともに、現像磁極をなしている。固定磁極Ｓ１は、前述した感光体ドラム８と相対している。固定磁極Ｓ１は、前述した固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３と異なるＳ極性を有しており、現像スリーブ３２即ち現像ローラ１５の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ３２と感光体ドラム８との間に磁界を形成する。固定磁極Ｓ１は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、現像スリーブ３２の外表面に吸引された現像剤２６のトナーを感光体ドラム８に受け渡すようになっている。
The fixed magnetic pole S1 is adjacent to the fixed magnetic pole N2, is provided downstream of the fixed magnetic pole N2 in the rotation direction G of the developing
また、固定磁極Ｎ４，Ｓ２は、現像スリーブ３２の回転方向Ｇの固定磁極Ｓ１と固定磁極Ｎ３との間に設けられ、当該現像スリーブ３２の回転方向Ｇに沿って、順に設けられている。これらの固定磁極Ｎ４，Ｓ２は、現像済みの現像剤２６を搬送する搬送磁極である。これら固定磁極Ｎ４，Ｓ２は、現像磁極としての固定磁極Ｓ１側から順に、Ｎ極性、Ｓ極性を有しており、現像スリーブ３２即ち現像ローラ１５の外表面上に磁気力を生じて、現像済みの現像剤２６を収容槽１７に向けて搬送する。
The fixed magnetic poles N4 and S2 are provided between the fixed magnetic pole S1 and the fixed magnetic pole N3 in the rotation direction G of the developing
なお、図５に示す点線は、これらの固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ４，Ｓ２が作り出す法線方向の磁力分布を表している。 Note that the dotted line shown in FIG. 5 represents the magnetic force distribution in the normal direction created by these fixed magnetic poles N1, N2, N3, S1, N4, and S2.
前述した固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ４，Ｓ２は、現像スリーブ３２の外表面に現像剤２６を吸着すると、現像剤２６の磁性キャリアが該固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ４，Ｓ２が生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ３２の外表面上に立設（穂立ち）させる。このように、磁性キャリアが磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ３２の外表面上に立設する状態を、磁性キャリアが現像スリーブ３２の外表面上に穂立ちするという。すると、この穂立ちした磁性キャリアに前述したトナーが吸着する。則ち、現像スリーブ３２は、マグネットローラ３３の磁力により外表面に現像剤２６を吸着する。
When the fixed magnetic poles N1, N2, N3, S1, N4, and S2 adsorb the
現像スリーブ３２は、図３に示すように、円筒状に形成されている。現像スリーブ３２は、マグネットローラ３３を内包し（収容し）て、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ３２は、その内周面が固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ４，Ｓ２に順に相対するように矢印Ｇに沿って回転される。なお、矢印Ｇは、現像スリーブ３２の回転方向をなしている。現像スリーブ３２は、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの非磁性材料で構成されている。
As shown in FIG. 3, the developing
本実施形態では、現像スリーブ３２は、図４に示すように、その外表面にランダムな楕円形状の凹み３９を多数有している。なお、図４中の横方向は、現像スリーブ３２の長手方向をなしている。かかるランダムな楕円形状の凹み３９は、勿論、現像スリーブ３２の外表面から凹に形成され、長手方向が現像スリーブ３２の軸方向に沿うものと、長手方向が現像スリーブ３２の周方向に沿うものとが設けられている。長手方向が現像スリーブ３２の軸方向に沿う凹み３９が、長手方向が現像スリーブ３２の周方向に沿う凹み３９より多い。さらに、凹み３９の長手方向の長さ（長径）は、０．０５ｍｍ以上でかつ０．３ｍｍ以下となっており、幅方向の幅（端径）は、０．０２ｍｍ以上でかつ０．１ｍｍ以下となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the developing
凹み３９は、現像スリーブ３２を構成する素管を、比較的の大きいカットワイヤ（金属ワイヤを短尺に切断したもの）よりなるメディア（例えば、オーステナイト系のステンレス鋼又はマルチンサイト系のステンレス鋼などの磁性材料で構成され、外径が０．５ｍｍ以上でかつ１．２ｍｍ以下で、かつ全長をＬとし外径をＤとするとＬ／Ｄが４以上でかつ１０以下の短線状の円柱状に形成されたもの）とともに回転磁場内に位置付け、当該回転磁場によりメディアを自転させながら素管の回りを公転させて、当該メディアを素管の外表面に衝突されて、形成される。
The
このように、凹み３９は、素管にメディアを従来のブラスト工法のように衝突させることによって形成される。このように、前記現像スリーブ３２が、その外表面にランダムな楕円形状の凹み３９を多数有していると、その表面にピッチの粗い凹凸を有するものとなり、そのために、現像剤２６の滑りにくい一つ一つの凹みを根とした太い穂立ちが形成されると共に、該凹みも磨耗しにくいものとなり、よって、長期にわたって画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
Thus, the
前述した構成の現像装置１３は、現像剤供給部１４でトナーと磁性キャリアとを十分に攪拌し、この攪拌した現像剤２６を固定磁極Ｎ１により現像スリーブ３２の外表面に吸着する。そして、現像装置１３は、現像スリーブ３２が回転して、複数の固定磁極Ｎ１，Ｎ２により吸着した現像剤２６を現像領域３１に向かって搬送する。このとき、固定磁極Ｎ１，Ｎ２は、互いに同極であるので、現像スリーブ３２の外表面のこれらの固定磁極Ｎ１，Ｎ２間に対応する部分に反発磁界が生じて、一旦、現像スリーブ３２の外表面から離脱する。
In the developing
そして、離脱した現像剤２６は、攪拌スクリュー１８の回転により固定磁極Ｎ１に向かうものと、固定磁極Ｎ２の吸引力により固定磁極Ｎ２に向かうものとに分かれる。そして、固定磁極Ｎ１，Ｎ２間から図５中に矢印で示す現像剤２６の循環が生じて、こうして、現像剤２６は、一旦、現像スリーブ３２の外表面に付着して、当該現像スリーブ３２の外表面から離脱した後に、収容槽１７内で攪拌させて、固定磁極Ｎ２により再度、現像スリーブ３２の外表面に付着される。特に、トナーは、攪拌スクリュー１８上を浮遊しながら移動する傾向があるので、前述した付着と離脱と付着を繰り返す現像剤２６の攪拌が効果を発揮する。
The separated
そして、現像装置１３は、規制ブレード１６で所望の厚さを超えた現像剤２６をそぎ落として、当該所望の厚さになった現像剤２６を感光体ドラム８に吸着させる。このとき、前述した循環によって十分に攪拌された現像剤２６のみが固定磁極Ｎ２によって、現像スリーブ３２の外表面に付着するので、勿論、規制ブレード１６に到達する現像剤も勿論十分に攪拌されたものとなるので、勿論、画像ムラが生じにくくなる。こうして、現像装置１３は、現像剤２６を現像ローラ１５に担持し、現像領域３１に搬送して、感光体ドラム８上の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。
Then, the developing
そして、現像装置１３は、現像済みの現像剤２６を、固定磁極Ｎ４，Ｓ２，Ｎ３により収容槽１７まで搬送し、固定磁極Ｎ１，Ｎ３間の反発磁界により、収容槽１７に向かって離脱させる。さらに、そして、収容槽１７内に収容された現像済みの現像剤２６は、再度、第２空間２１内で他の現像剤２６と十分に攪拌されて、感光体ドラム８の静電潜像の現像に用いられる。
Then, the developing
前述した構成の画像形成装置１は、以下に示すように、記録紙７に画像を形成する。まず、画像形成装置１は、感光体ドラム８を回転して、この感光体ドラム８の外表面を一様に帯電ローラ９により帯電する。感光体ドラム８の外表面にレーザ光を照射して、該感光体ドラム８の外表面に静電潜像を形成する。そして、静電潜像が現像領域３１に位置付けられると、現像装置１３の現像スリーブ３２の外表面に吸着した現像剤２６が感光体ドラム８の外表面に吸着して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム８の外表面に形成する。
The
そして、画像形成装置１は、給紙ユニット３の給紙ローラ２４などにより搬送されてきた記録紙７が、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの感光体ドラム８と転写ユニット４の搬送ベルト２９との間に位置して、感光体ドラム８の外表面上に形成されたトナー像を記録紙７に転写する。画像形成装置１は、定着ユニット５で、記録紙７にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置１は、記録紙７にカラー画像を形成する。
In the
本実施形態によれば、マグネットローラ３３の攪拌スクリュー１８に相対する現像剤汲み上げ磁極としての固定磁極Ｎ１と、規制ブレード１６に相対する第１隣接磁極としての固定磁極Ｎ２が同極で構成されており、これらの固定磁極Ｎ１，Ｎ２によって形成される反発磁界によって、一旦、固定磁極Ｎ１によって現像スリーブ３２の外表面に吸着された現像剤２６が、規制ブレード１６までの間に一旦離脱した後、再度、固定磁極Ｎ２によって現像スリーブ３２の外表面に吸着される。そのために、現像剤汲み上げ磁極としての固定磁極Ｎ１と第１隣接磁極としての固定磁極Ｎ２との間に現像剤２６の循環が発生して、当該循環により現像剤２６がより攪拌される。
According to the present embodiment, the fixed magnetic pole N <b> 1 as the developer pumping magnetic pole facing the stirring
よって、第１隣接磁極としての固定磁極Ｎ２によって攪拌スクリュー１８で充分に攪拌された現像剤２６のみが現像スリーブ３２を介して感光体ドラム８に搬送されるため、ムラのなく均一な画像を提供することができる。
Therefore, only the
また、固定磁極Ｎ１，Ｎ２が同極によって構成されて、現像スリーブ３２の外表面に前述した反発磁界が形成されるので、現像スリーブ３２の外表面のうち攪拌スクリュー１８に相対する位置から規制ブレード１６に相対する位置までの間の現像剤２６が疎な状態となり、現像剤２６への余分なストレスを与えることを防止でき、当該現像剤２６の経時による劣化を防止して、長期に亘って安定した画像品質を得ることができる。
Further, since the fixed magnetic poles N1 and N2 are formed of the same pole and the repulsive magnetic field described above is formed on the outer surface of the developing
現像剤汲み上げ磁極としての固定磁極Ｎ１、当該固定磁極Ｎ１の上流側の第２隣接磁極としての固定磁極Ｎ３とが同極であるために、これらの間に反発磁界が発生し、この反発磁界によって現像済みの現像剤２６が速やかに、現像スリーブ３２の外表面から離脱して、攪拌スクリュー１８によって現像前の現像剤２６と攪拌される上に、前述した反発磁界によって、現像スリーブ３２の外表面から離脱した現像剤２６がすぐに現像スリーブ３２に吸着されることを防止できる。よって、現像済みの現像剤２６を現像前の現像剤と十分に攪拌することができ、ムラのなく均一な画像を提供することができる。
Since the fixed magnetic pole N1 as the developer pumping magnetic pole and the fixed magnetic pole N3 as the second adjacent magnetic pole upstream of the fixed magnetic pole N1 have the same polarity, a repulsive magnetic field is generated between them. The
また、前述した固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の全てが同極であるため、現像剤２６は現像スリーブ３２の外表面上において穂立ちして疎な状態となる。したがって、現像剤２６への余分なストレスを与えることを確実に防止できる。
Further, since all of the above-described fixed magnetic poles N1, N2, and N3 have the same polarity, the
磁性キャリアの平均粒径が２０μｍ以上でかつ３５μｍ以下であるため、粒状度に優れ、ムラの少ない優れた画像を得ることができる。磁性キャリアの平均粒径が２０μｍ未満であると、磁性キャリア一つ一つの磁化の大きさが小さくなるために、磁性キャリアの現像ローラ１５からの磁気的拘束力が弱くなり、該磁性キャリアが感光体ドラム８に吸着しやすくなるため、望ましくない。磁性キャリアの平均粒径が３５μｍを越えると、磁性キャリアと感光体ドラム８上の静電潜像との間の電界が疎になるため、均一な画像を得ることができない（画質が劣化する）ため、望ましくない。
Since the average particle size of the magnetic carrier is 20 μm or more and 35 μm or less, an excellent image with excellent granularity and little unevenness can be obtained. If the average particle diameter of the magnetic carrier is less than 20 μm, the magnitude of the magnetization of each magnetic carrier becomes small, so the magnetic binding force of the magnetic carrier from the developing
現像スリーブ３２の外表面に、従来のサンドブラスト加工面に比べて大きな楕円形状の凹みがランダムに設けられているため、従来のサンドブラスト加工に比べて経年変化によっても、凹凸が摩耗しにくくなり、経時による現像剤汲み上げ量低下を抑制でき、画像品質の劣化を防止することができる。また、現像スリーブ３２は、外表面に形成された楕円形状の凹み３９がランダムに配置されている。このため、現像剤２６が凹み３９内に溜まるので、該現像剤２６の溜まる箇所が外表面にランダムに配置される。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。
Since the outer surface of the developing
前述したプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、前述した構成の現像装置１３を有している。このため、経時で現像剤２６を劣化させることがなくかつ画像ムラが発生しにくい、即ち長期間に亘って高品質な画像が得られるプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを提供することができる。
The
前述した画像形成装置１は、前述した現像装置１３を有している。このため、長期間に亘って高品質な画像が得られる画像形成装置１を提供することができる。
The
さらに、本実施形態では、磁性キャリアは、磁性体の芯材に対して樹脂コート膜を有するものであって、該樹脂コート膜が、アクリル等の熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分に帯電調整剤を含有させたものである。この磁性キャリアを用いることにより、衝撃を吸収して削れを抑制し、強い接着力により大粒子を保持できる効果と、コート膜への衝撃阻止およびスペント物のクリーニングという効果とをバランス良く得ることができる。従って、磁性粒子の長寿命すなわち膜削れとスペント化を防止できる。 Furthermore, in this embodiment, the magnetic carrier has a resin coat film with respect to the core material of the magnetic substance, and the resin coat film is a resin obtained by crosslinking a thermoplastic resin such as acrylic and a melamine resin. This component contains a charge control agent. By using this magnetic carrier, it is possible to obtain a good balance between the effect of absorbing impact and suppressing scraping and holding large particles with a strong adhesive force, and the effect of preventing impact on the coating film and cleaning spent materials. it can. Accordingly, it is possible to prevent the magnetic particles from having a long life, that is, film scraping and spent.
前述した画像形成装置１では、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋはカートリッジケース１１と帯電ローラ９と感光体ドラム８とクリーニングブレード１２と現像装置１３とを備えている。しかしながら、本発明ではプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは少なくとも現像装置１３を備えていれば良く、カートリッジケース１１と帯電ローラ９と感光体ドラム８とクリーニングブレード１２を必ずしも備えていなくても良い。また、前述した実施形態では画像形成装置１は装置本体２に着脱自在なプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを備えている。しかしながら本発明では画像形成装置１は現像装置１３を備えていれば良く、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを必ずしも備えていなくても良い。
In the
前述した実施形態では、固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を、Ｎ極性を有して形成したが、本発明では、固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３が同極性を有しておればＳ極性を有して形成しても良い。さらに、固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ４，Ｓ２をローラ本体３５と別体にすることなく、当該ローラ本体３５の適宜箇所を着磁して、これらの固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ４，Ｓ２をローラ本体３５と一体に形成しても良い。
In the embodiment described above, the fixed magnetic poles N1, N2, and N3 are formed with N polarity. However, in the present invention, if the fixed magnetic poles N1, N2, and N3 have the same polarity, they have S polarity. May be formed. Further, without fixing the fixed magnetic poles N1, N2, N3, S1, N4, and S2 separately from the roller
また、本発明において、画像形成装置１の装置本体２に着脱自在なトナーボトルを設けても良い。この場合、各トナーボトルが各現像装置１３と個別に装置本体２から着脱可能とされているので、各トナーボトルと各現像装置１３の交換とを個別に行えるので、不要な交換をしなくて済み、部品交換時のユーザーの出費を低減することができる。また、装置の他の部分の開閉や出し入れの回数が減るため、トナー飛散も防止できるようになり、メンテナンス性の向上を図れる。
In the present invention, a detachable toner bottle may be provided in the apparatus
また、本発明では、トナーに球形度が0.93以上のものを使用することができる。すなわち、画像の画質を向上させるには、トナー粒径を小さくすることが知られているが、小粒径化を行う場合、従来の粉砕型のトナーでは粒径分布がブロードになってしまい扱いにくいという特性がある。そのため重合法等によってトナーの円形度を上げ、粒径分布もシャープなものとして高画質化を実現することができる方法が一般的になっている。しかし、トナーの円形度を上げると球形に近づくために、クリーニングが非常に難しくなるが、ドクタギャップの変位による感光体ドラム８へのトナー供給量のばらつきが無くなるので、重合法等による球形トナーを使用してもクリーニング性能を維持することができる。 In the present invention, a toner having a sphericity of 0.93 or more can be used. In other words, it is known to reduce the toner particle size in order to improve the image quality of the image. However, in the case of reducing the particle size, the conventional pulverized toner has a particle size distribution that is broad. There is a characteristic that it is difficult. For this reason, a method that can increase the circularity of the toner by a polymerization method or the like, and can realize high image quality with a sharp particle size distribution is becoming common. However, when the circularity of the toner is increased, it becomes very difficult to clean because it approaches a spherical shape. Even if it is used, the cleaning performance can be maintained.
また、本発明では、磁性粒子のトナーは、少なくとも、プレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を、水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散させ、該トナー組成物を重付加反応させて得られた重合トナーを用いる。このようなトナーを用いることにより、粉砕工程がなく、小資源化を図ることができ、粒径分布および帯電分布がシャ−プにでき、円形度を変える形状制御が容易にできる等の効果を得ることができる。 In the present invention, the toner of magnetic particles is prepared by dispersing a toner composition comprising at least a prepolymer, a colorant, and a release agent in an aqueous medium in the presence of resin fine particles, and polyadding the toner composition. A polymerized toner obtained by reaction is used. By using such a toner, there is no pulverization step, resource can be reduced, particle size distribution and charge distribution can be sharpened, and shape control that changes the circularity can be easily performed. Obtainable.
次に、本発明者らは、マグネットローラが異なる現像装置を複数製造し、これら現像装置からテスト画像を出力した結果、画像ムラ、画像の滑らかさ、現像スリーブの耐久性を確認した。結果を以下の表１に示す。 Next, the inventors manufactured a plurality of developing devices having different magnet rollers and output test images from the developing devices, and as a result, confirmed image unevenness, image smoothness, and durability of the developing sleeve. The results are shown in Table 1 below.
（比較例１）
比較例１では、アルミニウム合金で構成され外径が１８ｍｍでかつ外表面にサンドブラストを施した現像スリーブを備えて、図６に示された従来の現像装置１３（即ち、マグネットローラ３３）を用いた。更に、平均粒径が５５μｍの磁性キャリアを用いた。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the conventional developing device 13 (that is, the magnet roller 33) shown in FIG. 6 was used, which had a developing sleeve made of an aluminum alloy and having an outer diameter of 18 mm and sandblasted to the outer surface. . Further, a magnetic carrier having an average particle diameter of 55 μm was used.
（比較例２）
比較例１では、アルミニウム合金で構成され外径が１８ｍｍでかつ外表面にサンドブラストを施した現像スリーブを備えて、図７に示された従来の現像装置１３（即ち、マグネットローラ３３）を用いた。更に、平均粒径が５５μｍの磁性キャリアを用いた。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, the conventional developing device 13 (that is, the magnet roller 33) shown in FIG. 7 was used, which was provided with a developing sleeve made of an aluminum alloy and having an outer diameter of 18 mm and sandblasted to the outer surface. . Further, a magnetic carrier having an average particle diameter of 55 μm was used.
（実施例１）
実施例１では、アルミニウム合金で構成され外径が１８ｍｍでかつ外表面にサンドブラストを施した現像スリーブ３２を備えて、図５に示された前述した実施形態の現像装置１３（即ち、マグネットローラ３３）を用いた。更に、平均粒径が５５μｍの磁性キャリアを用いた。
Example 1
In Example 1, a developing
（実施例２）
実施例２では、アルミニウム合金で構成され外径が１８ｍｍでかつ外表面にサンドブラストを施した現像スリーブ３２を備えて、図５に示された前述した実施形態の現像装置１３（即ち、マグネットローラ３３）を用いた。更に、平均粒径が３５μｍの磁性キャリアを用いた。
(Example 2)
In Example 2, a developing
（実施例３）
実施例３では、アルミニウム合金で構成され外径が１８ｍｍでかつ外表面に前述したメディアを回転磁場により衝突させてランダムが凹み３９を形成した現像スリーブ３２を備えて、図５に示された前述した実施形態の現像装置１３（即ち、マグネットローラ３３）を用いた。更に、平均粒径が３５μｍの磁性キャリアを用いた。
(Example 3)
The third embodiment includes the developing
なお、表１中の評価基準は、実用に耐え得るものを○、優れるものを◎、実用に耐えないものを△とする。 The evaluation criteria in Table 1 are ◯ for those that can withstand practical use, ◎ for excellent ones, and Δ for those that cannot withstand practical use.
上記の条件にして現像を行い、画像形成を行ってテスト画像を出力した結果、比較例１及び２では、画像ムラ、画像の滑らかさ、耐久性のいずれかで実用に耐えないことが明らかとなった。 As a result of performing development under the above conditions, forming an image, and outputting a test image, it is clear that Comparative Examples 1 and 2 cannot be practically used in any of image unevenness, image smoothness, and durability. became.
このような比較例１及び２に対して、実施例１乃至３では、画像ムラ、画像の滑らかさ、耐久性のいずれも、実用に耐え得るか優れるものであるので、前述した実施形態で示すように固定磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を同極に形成することで、良好な画像を得ることができることが明らかとなった。 In contrast to the comparative examples 1 and 2, in the first to third examples, the image unevenness, the smoothness of the image, and the durability are all practical or excellent, and are described in the above-described embodiments. As described above, it has become clear that a good image can be obtained by forming the fixed magnetic poles N1, N2, and N3 to have the same polarity.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
１ 画像形成装置
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ プロセスカートリッジ
８ 感光体ドラム
９ 帯電ローラ（帯電装置）
１３ 現像装置
１６ 規制ブレード（規制部材）
１８ 攪拌スクリュー（攪拌部材）
２６ 現像剤
３２ 現像スリーブ（非磁性円筒体）
３３ マグネットローラ
３９ 凹み
Ｇ 回転方向
Ｎ１ 固定磁極（現像剤汲み上げ磁極）
Ｎ２ 固定磁極（第１隣接磁極）
Ｎ３ 固定磁極（第２隣接磁極）
Ｓ１ 固定磁極（現像磁極）
Ｎ４ 固定磁極（搬送磁極）
Ｓ２ 固定磁極（搬送磁極）
DESCRIPTION OF
13 Developing
18 Stirring screw (stirring member)
26
33
N2 fixed magnetic pole (first adjacent magnetic pole)
N3 fixed magnetic pole (second adjacent magnetic pole)
S1 Fixed magnetic pole (development magnetic pole)
N4 fixed magnetic pole (conveying magnetic pole)
S2 Fixed magnetic pole (conveying magnetic pole)
Claims (6)
複数の固定磁極を有するマグネットローラと、
前記マグネットローラを内包するように配置されて外表面に前記現像剤を吸引するとともに回転することで前記現像剤を像担持体に搬送する非磁性円筒体と、
前記攪拌部材と前記像担持体との間に設けられかつ前記非磁性円筒体に吸引された現像剤の厚みを所定の厚みに保つ規制部材と、を備えた現像装置において、
前記固定磁極として、前記攪拌部材に相対して設けられた現像剤汲み上げ磁極と、前記現像剤汲み上げ磁極と隣接しかつ前記規制部材に相対して設けられているとともに前記現像剤汲み上げ磁極と同じ極性とされた第１隣接磁極と、が少なくとも設けられていることを特徴とする現像装置。 An agitating member for agitating and conveying a developer containing toner and a magnetic carrier;
A magnet roller having a plurality of fixed magnetic poles;
A non-magnetic cylindrical body disposed so as to enclose the magnet roller and sucking the developer onto the outer surface and rotating the developer to the image carrier by rotation;
A developing device provided with a regulating member provided between the agitating member and the image carrier and maintaining a predetermined thickness of the developer sucked by the non-magnetic cylindrical body,
As the fixed magnetic pole, a developer pumping magnetic pole provided relative to the stirring member, and adjacent to the developer pumping magnetic pole and provided opposite to the regulating member and having the same polarity as the developer pumping magnetic pole And a first adjacent magnetic pole that is at least provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007296398A JP2009122419A (en) | 2007-11-15 | 2007-11-15 | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
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| JP2007296398A JP2009122419A (en) | 2007-11-15 | 2007-11-15 | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
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2007
- 2007-11-15 JP JP2007296398A patent/JP2009122419A/en active Pending
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