JP2017223939A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system.
複写機、プリンタなどの静電記録方式や電子写真記録方式等を用いる画像形成装置において、現像剤担持体として、マグネットローラを内側に配した現像スリーブの表面上に磁性トナーを担持させ、弾性を有する規制ブレードでトナー量を規制する構成がある。その際、トナー量を過度に規制すると現像スリーブ上のトナーが不足し、濃度が薄くなってしまう。そこで、画像形成領域においては、規制ブレードの中腹を現像スリーブへ当接させ、先端を自由端とすることでトナーの取り込み部を設ける、いわゆる腹当て構成とすることが一般的である。その際、規制ブレードと現像スリーブの当接部から規制ブレード先端までの長さを長くし、取り込み部をより大きくすることで、現像スリーブ上へより多くのトナー量を供給することができる。 In an image forming apparatus using an electrostatic recording method or an electrophotographic recording method such as a copying machine or a printer, a magnetic toner is carried on the surface of a developing sleeve having a magnet roller disposed therein as a developer carrying member, thereby providing elasticity. There is a configuration in which the toner amount is regulated by a regulation blade having the same. At this time, if the toner amount is excessively restricted, the toner on the developing sleeve becomes insufficient and the density becomes low. Therefore, in the image forming region, a so-called belly contact configuration is generally employed in which the middle of the regulating blade is brought into contact with the developing sleeve and the leading end is a free end to provide a toner intake portion. At that time, by increasing the length from the contact portion between the regulating blade and the developing sleeve to the tip of the regulating blade and increasing the taking-in portion, it is possible to supply a larger amount of toner onto the developing sleeve.
また、現像剤担持体を備えた現像ユニット(現像装置)において、各部材の隙間からトナーが漏れ出してしまうことを防ぐために、長手方向端部において、マグネットにより構成されたシール部材でトナーをトラップする構成が知られている。しかしながら、マグネットのシール部材は高価であるため、より安価なシール手法として、スポンジ等の発泡部材からなる基材に、フェルトやテフロン(登録商標)パイル等の繊維材料を表面に設けた弾性シール部材が広く用いられている。その際、規制ブレードの側面と弾性シール部材の側面を圧接させることで隙間を塞ぐ、いわゆる突き当て構成が広く知られている。しかし、規制ブレードと弾性シール部材を圧接させるために、外部から弾性部材を押す部材を設ける必要があり、構成が煩雑となってしまう。これに対し、規制ブレードのうち、現像スリーブと当接している面の裏の面を弾性シール部材の表面に当接させる、いわゆるオーバーラップ構成が広く知られている。しかしながら、先述したような取り込み部を大きくすることでトナーの供給量を増加させた場合では、オーバーラップ構成とした際に、規制ブレードと現像スリーブの隙間から弾性シール部材へ随時差し込むトナーをトラップしきれない場合がある。その結果、トナー漏れが発生してしまう場合があった。 Further, in a developing unit (developing apparatus) equipped with a developer carrier, in order to prevent the toner from leaking from the gaps between the members, the toner is trapped by a sealing member made of a magnet at the end in the longitudinal direction. The structure to do is known. However, since the magnet sealing member is expensive, an elastic sealing member in which a fiber material such as felt or Teflon (registered trademark) is provided on the surface of a base material made of a foamed member such as sponge as a cheaper sealing method. Is widely used. At that time, a so-called butting structure is widely known in which the gap is closed by pressing the side surface of the regulating blade and the side surface of the elastic seal member. However, in order to press-contact the regulating blade and the elastic seal member, it is necessary to provide a member for pressing the elastic member from the outside, and the configuration becomes complicated. On the other hand, a so-called overlap configuration in which the back surface of the regulating blade in contact with the developing sleeve is in contact with the surface of the elastic seal member is widely known. However, in the case where the supply amount of toner is increased by enlarging the intake portion as described above, the toner that is inserted into the elastic seal member from the gap between the regulating blade and the developing sleeve is trapped at any time in the overlap configuration. There are cases where it cannot be completed. As a result, toner leakage may occur.
これに対し、長手方向両端部において規制ブレードの先端を徐々に後退させることで、長手方向両端部においては現像スリーブとエッジ当接させる現像装置が知られている(特許文献1)。また、弾性シール部材と現像スリーブの間に差し込むトナー量を減らすために、磁性接触現像方式において、磁場発生領域の端部をシール部材よりも内側に設ける方法が知られている(特許文献2)。 On the other hand, there is known a developing device in which the end of the regulating blade is gradually retracted at both ends in the longitudinal direction so that the edge is in contact with the developing sleeve at both ends in the longitudinal direction (Patent Document 1). In addition, in order to reduce the amount of toner inserted between the elastic seal member and the developing sleeve, in the magnetic contact development method, there is known a method in which the end of the magnetic field generation region is provided on the inner side of the seal member (Patent Document 2). .
しかしながら、従来の現像装置を使用する場合、以下のような課題があった。例えば、規制ブレードを現像スリーブにエッジ当接させた場合、腹当ての場合に対し規制ブレードと現像スリーブの接触面積が減るため、規制ブレードと現像スリーブの面積当たりの当接圧が大きくなる。また、規制ブレードと弾性シール部材がオーバーラップしている部分においては、規制ブレードが弾性シール部材に押されるため、規制ブレードと現像スリーブ
の当接圧が大きくなる。そのため、規制ブレードと弾性シール部材がオーバーラップした部分において規制ブレードを現像スリーブにエッジ当接させた場合、規制ブレードと現像スリーブの間で過度の当接圧が作用することとなる。そのため、規制ブレードと現像スリーブの間でトナーが固着し、規制ブレードと現像スリーブの間に隙間を生じることで、トナー漏れが発生する場合があった。
However, when the conventional developing device is used, there are the following problems. For example, when the regulating blade is brought into edge contact with the developing sleeve, the contact area between the regulating blade and the developing sleeve is reduced as compared with the case where the regulating blade is applied to the stomach, so that the contact pressure per area between the regulating blade and the developing sleeve increases. Further, in the portion where the regulation blade and the elastic seal member overlap, the contact pressure between the regulation blade and the developing sleeve increases because the regulation blade is pushed by the elastic seal member. For this reason, when the regulating blade is brought into edge contact with the developing sleeve at the portion where the regulating blade and the elastic seal member overlap, an excessive contact pressure acts between the regulating blade and the developing sleeve. For this reason, toner may adhere between the regulating blade and the developing sleeve, and a toner leak may occur due to a gap between the regulating blade and the developing sleeve.
また、規制ブレードの先端を後退させトナーの取り込み部を小さくした場合、現像スリーブ表面に堆積したトナーのうち、より強固に付着したトナーが選択的に連れまわりやすくなる。これは循環が芳しくない長手方向端部においてさらに顕著となる。これに対し特許文献1のように、規制ブレードの先端が後退した部分を現像スリーブにエッジ当接させた場合であれば、現像スリーブ上のトナーを剥ぎ取ることができる。しかし、規制ブレードの先端が後退した部分も腹当てとした場合、トナーを十分剥ぎ取ることができず、現像スリーブ上のトナーが固着し、トナー漏れが発生する場合があった。
Further, when the tip of the regulating blade is moved backward to reduce the toner intake portion, among the toner deposited on the surface of the developing sleeve, the toner that adheres more firmly becomes easier to selectively carry around. This becomes more noticeable at the longitudinal end where circulation is not good. On the other hand, as in
そのほか、磁場発生領域の端部をシール部材よりも内側に設ける方法は、磁性非接触現像方式においては好ましくない。なぜなら、磁場発生領域の端部をシール部材よりも内側に設けることで、長手方向端部において感光ドラムと対向する現像極の磁力も弱くなり、トナーを現像スリーブに保持する力が弱くなる。その場合、特許文献2の文中でも記載されているように、磁性非接触現像方式においては、現像スリーブから感光ドラムへのトナーの飛翔、いわゆるかぶりを発生してしまうおそれがあるからである。
In addition, the method of providing the end of the magnetic field generation region inside the seal member is not preferable in the magnetic non-contact development method. This is because by providing the end portion of the magnetic field generation region on the inner side of the seal member, the magnetic force of the developing pole facing the photosensitive drum at the end portion in the longitudinal direction is weakened, and the force for holding the toner on the developing sleeve is weakened. In this case, as described in the document of
本発明の目的は、現像ユニットの長手方向端部における現像剤の固着、漏れを抑制することができる技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing the sticking and leakage of the developer at the end portion in the longitudinal direction of the developing unit.
上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、
磁性現像剤を収容し、前記磁性現像剤を供給するための開口部を有する容器と、
前記開口部において回転可能に前記容器に設けられ、前記磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に設けられ、所定の磁界を発生する磁場発生部材と、
前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体に担持される前記磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体の回転軸方向における端部と前記開口部の長手方向の端部との間の隙間をシールするシール部材と、
を備える現像装置において、
前記開口部の前記長手方向の端部において、前記現像剤担持体、前記規制部材、前記シール部材、前記容器が、前記回転軸方向と直交する方向に順次当接するように配置されるオーバーラップ部を有し、
前記磁場発生部材は、前記回転軸線方向において、前記大きさが所定の大きさとなる第1領域と、前記第1領域に繋がる一端から前記オーバーラップ部の前記回転軸方向の外側の端までの範囲に前記大きさが極小となる極小部を含む第2領域と、を有することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
潜像を担持する像担持体と、
上記現像装置と、
を備え、
前記現像装置が前記潜像を現像することにより、前記像担持体に形成された現像剤像を記録材に転写することにより、前記記録材に画像を形成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a developing device according to the present invention provides:
A container containing a magnetic developer and having an opening for supplying the magnetic developer;
A developer carrying member that is rotatably provided in the container at the opening and carries the magnetic developer;
A magnetic field generating member provided inside the developer carrying member for generating a predetermined magnetic field;
A regulating member that contacts the developer carrying member and regulates the layer thickness of the magnetic developer carried on the developer carrying member;
A seal member that seals a gap between an end in the rotation axis direction of the developer carrier and an end in the longitudinal direction of the opening;
A developing device comprising:
At the end portion in the longitudinal direction of the opening, the overlap portion is arranged so that the developer carrier, the regulating member, the seal member, and the container are sequentially brought into contact with each other in a direction orthogonal to the rotation axis direction. Have
The magnetic field generation member has a first region having a predetermined size in the rotation axis direction, and a range from one end connected to the first region to an outer end in the rotation axis direction of the overlap portion. And a second region including a minimum portion where the size is minimum.
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes:
An image carrier for carrying a latent image;
The developing device;
With
The developing device develops the latent image, and transfers the developer image formed on the image carrier to a recording material, thereby forming an image on the recording material.
本発明によれば、現像ユニットの長手方向端部における現像剤の固着、漏れを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the sticking and leakage of the developer at the end portion in the longitudinal direction of the developing unit.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments.
[実施例1]
本発明は、現像装置、現像カートリッジ、プロセスカートリッジおよびこれを用いた画像形成装置に関するものである。現像装置とは、現像剤を表面に坦持する現像剤担持体として、マグネットローラを内側に配した現像スリーブを有し、現像スリーブによって、感光ドラム(像担持体)に形成された静電潜像(静電像)を、現像剤を用いて可視像化する装置である。現像カートリッジとは、上記現像装置を一体的なユニットとしてカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して取り外し可能に装着されるものである。また、プロセスカートリッジとは、感光ドラムと、この感光ドラムに作用する現像装置とを一体的なユニットとしてカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して取り外し可能に装着されるものである。また、画像形成装置とは電子写真画像形成方式を用いてシート材等の記録媒体(記録材)に画像を形成するものである。本発明が適用可能な画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(LEDプリンタ、レーザビームプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が挙げられる。
[Example 1]
The present invention relates to a developing device, a developing cartridge, a process cartridge, and an image forming apparatus using the same. The developing device has a developing sleeve having a magnet roller arranged on the inside as a developer carrying member for carrying developer on the surface, and an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum (image carrier) by the developing sleeve. It is an apparatus that visualizes an image (electrostatic image) using a developer. The developing cartridge is a cartridge in which the developing device is integrated as an integral unit, and is detachably attached to the main body of the image forming apparatus. The process cartridge is a cartridge in which a photosensitive drum and a developing device acting on the photosensitive drum are integrated as a unit, and is detachably mounted on the image forming apparatus main body. The image forming apparatus forms an image on a recording medium (recording material) such as a sheet material using an electrophotographic image forming system. Examples of the image forming apparatus to which the present invention can be applied include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (such as an LED printer and a laser beam printer), a facsimile machine, and a word processor.
(画像形成装置の構成)
図2を用いて、実施例1における画像形成装置100の構成を説明するとともに、実施例1における画像形成プロセスについて説明する。図2は、実施例1における画像形成装置100の概略構成を示す模式的断面図である。
(Configuration of image forming apparatus)
The configuration of the
画像形成装置100は、感光ドラム111(像担持体)、帯電ローラ112(帯電手段)、クリーニングユニット113、および現像ユニット114が一体となったプロセスカートリッジ110を装置本体に着脱可能に備えている。プロセスカートリッジ110が装置本体に装着された状態で画像形成動作の一部を実行する。ここで、装置本体とは画像形成装置の装置構成のうちプロセスカートリッジ100を除いた構成部分である。
The
感光ドラム111は、矢印R1の方向に回転しながら、帯電ローラ112によって所定の極性及び電位に均一に帯電される。そして、露光ユニット120から発信されたレーザビームが感光ドラム111上に露光され、静電潜像が形成される。現像ユニット114に
設けられた現像スリーブ1(現像剤担持体)は、感光ドラム111と所定のクリアランスを設けて近接しており、不図示のバイアス印加電源により、現像スリーブ1と感光ドラム111との間に現像バイアスが印加される。この現像バイアスにより、現像スリーブ1から感光ドラム111表面へトナーが移動することで静電潜像を可視化し、トナー像(現像剤像)を形成する。転写ローラ130は導電性芯金とウレタン発泡層からなり、記録材Pが介在しない状態では、感光ドラム111に当接している。感光ドラム111上に形成されたトナー像は、転写ローラ130に印加したバイアスによって、記録材P上に転写される。記録材P上に転写されたトナー像は、定着ユニット140によって、加圧及び加熱されることで記録材Pに定着され、最終画像となる。また、感光ドラム111上に形成されたトナー像のうち、記録材Pに転写されずに残留した一部のトナーは、クリーニングユニット113に搬送され、感光ドラム111表面から掻き取られる。
The
(現像ユニットの構成)
図3、図4、図5を用いて、実施例1における現像装置としての現像ユニット114の構成を説明する。図3は、実施例1における現像ユニット114の構成を示す概略斜視図である。なお、図3においては、各部材の配置を説明するために、前面に位置する一部の部材については、部分的に切断して描写することとする。同図に示すように、現像ユニット114は、現像スリーブ1(現像剤担持体)、規制ブレード2、マグネットローラ3(磁場発生部材)、吹き出し防止シート4、端部シール5(シール部材)、および枠体6(現像剤容器)を備えている。現像スリーブ1及びマグネットローラ3は同軸であり、以降単に軸方向という表記を用いた場合は、現像スリーブ1およびマグネットローラ3の軸方向を意味する。
(Development unit configuration)
The configuration of the developing
現像スリーブ1は、伝導性粒子を含有する樹脂層でコートされた中空のアルミシリンダであり、非図示の駆動ギアから動力を受け、矢印R2方向に回転可能に配置されている。規制ブレード2は、表面に微小な凹凸を有するゴム平板21、およびSUS板金22より構成される。ゴム平板21は、軸方向と直交する方向において、SUS板金22で一端が支持された片持ちの構成とし、自由端側のゴム平板21の表面を現像スリーブ1に当接させることで、現像スリーブ1上のトナー量を略一定に規制する。SUS板金22は非図示のビスによって枠体6に組みつけられている。マグネットローラ3は、現像ユニット114に取り付けられ固定された磁石(マグネット)からなるローラである。マグネットローラ3は、現像スリーブ1の内部に配置されることで、現像スリーブ1の表面にトナーを担持させるための磁場を発生させる。
The developing
吹き出し防止シート4は、可撓性のシート部材であり、現像スリーブ1に密接することで、枠体6からのトナー漏れを防止する。端部シール5は、現像スリーブ1との当接面に微細な植毛処理を施した弾性部材であり、現像スリーブ1、規制ブレード2、吹き出し防止シート4、および枠体6と密接することで、枠体6の軸方向両端部からのトナー漏れを防止する。枠体6内には磁性トナーが内包されており、規制ブレード2、吹き出し防止シート4および端部シール5により区切られた現像開口7において、現像スリーブ1へトナーが供給される。図3において、開口部としての現像開口7より奥側が、現像剤収容器としての枠体6におけるトナーの収容部となる。
The blowout prevention sheet 4 is a flexible sheet member and prevents toner leakage from the
すなわち、吹き出し防止シート4と端部シール5は、規制ブレード2によって規制されて現像スリーブ1に担持されるトナーだけが現像開口7を介して枠体6の内部から外部へ移動するようにするための封止部材である。規制ブレード2は、現像開口7に回転可能に配置された現像スリーブ1に対して、その周面と枠体6との間に配置され、現像スリーブ1の周面に担持されて現像開口7から枠体6外部へ移動するトナーの層厚を所定の厚みに規制する。吹き出し防止シート4は、規制ブレード2が配置された側とは反対側において現像スリーブ1周面と枠体6との間に配置され、両者の間からトナーが枠体6外部へ漏れ
出るのを防止する。端部シール5は、現像スリーブ1の軸方向の両端部において、現像スリーブ1と枠体6と規制ブレード2の間の隙間からトナーが枠体6外部へ漏れ出るのを防止する。端部シール5が配置される容器6の現像開口7の長手方向(軸方向)の端部には、現像スリーブ1、規制ブレード2、端部シール5、容器6が、現像スリーブ1の回転軸方向と直交する方向に順次当接するように配置されるオーバーラップ部が形成されている。
In other words, the blowout prevention sheet 4 and the
図4、図5は、実施例1における現像ユニット114の端部構成を示す概略図である。なお、図4に対し図5は、規制ブレード2について詳細に説明するために、現像スリーブ1及びマグネットローラ3を省いて記載したものである。また、各部材のうち、非図示の駆動ギアを除けば軸方向左右が略対称であるため、片側端部のみを示し、もう片側については省略する。その際、図4ならびに図5のうち、向かって左側が軸方向外側、対して右側が軸方向内側を示している。なお、縦破断線F1、F2およびF3は軸方向の位置を示している。軸方向の各部材の寸法関係に関して、規制ブレード2のゴム平板21は、軸方向両端部において端部シール5とオーバーラップしており、ゴム平板21の軸方向最端部が端部シール5の中腹に位置している。同じくマグネットローラ3についても、端部シール5とオーバーラップするように配置されている。
4 and 5 are schematic views showing the end configuration of the developing
規制ブレード2のゴム平板21は、規制部材として、軸方向と直交する方向において、枠体6に固定される側の固定端と、該固定端とは反対側の自由端と、を有している。そして、固定端と自由端との間において現像スリーブ1と当接する当接部24を有する構成となっている。すなわち、ゴム平板21における現像スリーブ1との当接部24より先端側(自由端側)は、現像スリーブ1の周面に対して廂のように延びており、当接部24より先端部分の面と現像スリーブ1周面との間に断面略楔状の空間(トナー取り込み部)を形成する。以下では、この廂の長さ、つまり、軸方向と直交する方向におけるゴム平板21の自由端と、ゴム平板21の固定端、つまりゴム平板21が変形する際に支点となるSUS板金22との接触部と、の距離を自由長Lとして、説明を行う。
そしてゴム平板21は、自由長Lが軸方向中央部に比べて短くなる短小部23を軸方向両端に有している。言い換えると、ゴム平板21における当接部24から自由端までの長さが軸方向中央部に比べて両端部において短くなる短小部23を軸方向両端に有している。この結果、端部シール5とオーバーラップするオーバーラップ部における当接部24において、ゴム平板21と現像スリーブ1が当接する力は、自由長Lを軸方向中央部と同じ長さとした場合に比べ、小さくなる。このようにして、ゴム平板21と現像スリーブ1が当接する力がオーバーラップ部において高まることを抑制し、ゴム平板21と現像スリーブ1が軸方向全域にわたって略均一な力で当接する当接部24とした。
また一方で、ゴム平板21における自由長L、つまり当接部24から自由端までの長さが両端部において短くなっているため、上記取り込み部の大きさも小さくなる。本実施例においては、ゴム平板21の端部F1から短小部の中央部側端部F3までの領域が、本発明における第2領域に相当し、軸方向中央部を含む一方の端部のF3から他方の端部のF3(不図示)までの領域が、本発明における第1領域に相当する。短小部23はオーバーラップ部まで形成されており、少なくともオーバーラップ部と重なる領域においては、当接部24と自由端との間の長さは一定である。
The rubber
The rubber
On the other hand, since the free length L of the rubber
仮にゴム平板21が上記短小部を持たず、軸方向の寸法関係においてゴム平板21、端部シール5、現像スリーブ1が互いオーバーラップする領域においても取り込み部が大きい場合、シール性が低下する可能性がある。すなわち、ゴム平板21は当接部24より先端側において現像スリーブ1周面との間に隙間(取り込み部)が形成されてしまい、この隙間が端部シール5とオーバーラップする分だけ、端部シール5による密封領域が侵食されることとなる。その場合、規制ブレード2と現像スリーブ1の隙間から弾性シール部材5へ随時差し込むトナーをトラップしきれず、トナー漏れが発生してしまう場合がある。
そのため、ゴム平板21の軸方向両端に短小部23を設けてゴム平板21の当接部24より先端側と現像スリーブ1周面との間の隙間を可能な限り小さくすることで、端部シール5による密封領域を侵食する隙間を小さくすることが好ましい。
If the rubber
Therefore, end seals are provided by providing
なお、短小部23は、軸方向で自由長Lが変化しない平坦部23aと、自由長Lが連続的に変化する傾斜部23bを有しており、平端部23aが軸方向最端部に位置している。すなわち、短小部23は、中央部の側からオーバーラップ部に向かって、自由端の位置が長手法方向に対して傾斜した方向に変化するように、当接部24と自由端との間の長さが変化する構成となっている。また、自由長Lの長い軸方向中央部と傾斜部23bの境目である縦破断線F3、および傾斜部23bと平坦部23aの境目である縦破断線F2において、ゴム平板21の先端は緩やかな円弧で繋がれている。
Note that the
また、前述したように、短小部23を含む軸方向全域にわたり、規制ブレード2は現像スリーブ1と当接部24において面当接している、いわゆる腹当て構成となっている。当接部24は、軸方向における全域にわたって、現像スリーブ1の周面に対して周方向に一定の幅を有するように形成される。仮に規制ブレード2が端部シール5とオーバーラップした部分において規制ブレード2を現像スリーブ1にエッジ当接させた場合、先述したように、規制ブレード2と現像スリーブ1の当接圧が大きくなる。そのため、規制ブレード2と現像スリーブ1の間でトナーが固着し、規制ブレード2と現像スリーブ1の間に隙間が生じるため、トナーが漏れやすくなってしまう。そのため、規制ブレード2が端部シール5とオーバーラップした部分においても規制ブレード2を腹当て構成とすることが好ましい。
Further, as described above, the
(マグネットローラの構成)
図6、図1を用いて、実施例1におけるマグネットローラ3の磁極配置ならびに磁束密度の分布について説明する。図6は、実施例1における現像ユニット114の軸方向中央における断面構成を示す概略断面図である。軸方向中央において、マグネットローラ3はその周方向に沿って並ぶ4つの磁極を有しており、現像極S1、規制極N1、供給極S2および捕集極N2において、法線方向の磁束密度がそれぞれピーク値を示す。マグネットローラ3は、図示の状態で固定されており(すなわち、各磁極の配置は常に図示の配置のままである。)、現像スリーブ1は、感光ドラム111の回転(R1方向)にともなって、マグネットローラ3の回りを回転(R2方向)する。
(Configuration of magnet roller)
The magnetic pole arrangement and magnetic flux density distribution of the
各磁極は、磁性現像剤である本実施例のトナーに対して、それぞれ次のような作用を及ぼす磁界(磁場)を発生するように各位置に形成される。現像極S1は、現像スリーブ1と感光ドラム111の最近接位置付近に設けられ、現像時にトナーを現像スリーブ1上に担持する。規制極N1は、現像スリーブ1と規制ブレード2の当接位置付近に設けられ、現像スリーブ1上のトナーの層厚を規制する。供給極S2は、現像開口7と対向する位置に設けられ、枠体6内のトナーを現像スリーブ1上に担持搬送する。捕集極N2は、現像スリーブ1と吹き出し防止シート4の当接位置付近に設けられ、現像スリーブ1と吹き出し防止シート4の隙間からのトナー漏れを防止する。
Each magnetic pole is formed at each position so as to generate a magnetic field (magnetic field) having the following action on the toner of the present embodiment, which is a magnetic developer. The development pole S1 is provided in the vicinity of the closest position between the
なお、軸方向中央における各磁極の極性は、現像極S1および供給極S2はS極、規制極N1および捕集極N2はN極であり、周方向においてN極とS極が交互に配置されている。なお、本実施例における磁性現像剤としては、一成分磁性トナーと、磁性を有するキャリアとトナー(顔料)とからなる二成分現像剤の両方を含む。以降、現像極S1、規制極N1、供給極S2、捕集極N2と表記する場合は、軸方向中央において前記4つの磁極の磁束密度がピーク値を示す周方向位置について示すものとする。 The polarities of the magnetic poles in the center in the axial direction are the S pole for the developing pole S1 and the supply pole S2, the N pole for the regulating pole N1 and the collecting pole N2, and the N pole and S pole are alternately arranged in the circumferential direction. ing. The magnetic developer in this embodiment includes both a one-component magnetic toner and a two-component developer composed of a magnetic carrier and toner (pigment). Hereinafter, when the development pole S1, the regulation pole N1, the supply pole S2, and the collection pole N2 are described, the circumferential positions where the magnetic flux densities of the four magnetic poles have peak values at the center in the axial direction are indicated.
また、図1は、現像ユニット114の端部におけるマグネットローラ3の磁束密度を示
した概略図およびグラフである。グラフは、法線方向の磁束密度を、周方向4か所それぞれについて示したものであり、縦破断線F1、F3、およびF4をもとに、軸方向の位置をグラフの横軸と対応させている。なお、法線方向の磁束密度ならびに軸方向の位置関係は軸方向左右で略対称であるため、片側端部のみを示し、もう片側については省略する。
FIG. 1 is a schematic diagram and graph showing the magnetic flux density of the
なお、磁束密度はガウスメーター(F.W.Bell社製)を用い、以下の方法で測定した。まず、マグネットローラ3を現像スリーブ1の回転中心と重なる軸で回転できる冶具を用意し、ガウスメーターの測定端子を、現像スリーブ1の外径と重なる位置に固定設置する。その際、測定端子をマグローラ3の回転中心に向けることにより、法線方向の磁束密度が測定される。次に、マグネットローラ3を回転させ所定の周方向位置に調整したのち、測定端子を軸方向に移動させることで、所定の軸方向位置における磁束密度を計測する。そして、この動作を各磁極それぞれに対して行うことにより、各磁極の法線方向磁束密度の軸方向分布を測定する。
In addition, the magnetic flux density was measured by the following method using a gauss meter (manufactured by FW Bell). First, a jig capable of rotating the
また、縦破断線F4は、マグネットローラ3の軸方向においける最端位置を示す線である。現像極S1、規制極N1、および捕集極N2はマグネットローラ3の最端部まで磁化されており、マグネットローラ3の最端位置である縦破断線F4近傍から軸方向外側に向かうにつれ、法線方向の磁束密度が徐々に低下する。その際、現像開口7より外側、すなわち端部シール5の設けられた長手位置まで現像極S1が所定の磁束密度を有するようマグネットローラ3を配置することが好ましい。これにより、現像スリーブ1から感光ドラム111へのトナーの飛翔、すなわちかぶりを抑制することができる。
Further, the vertical fracture line F4 is a line indicating the extreme end position in the axial direction of the
対して、マグネットローラ3の供給極S2は、軸方向中央部に位置した法線方向の磁束密度の大きさが所定の大きさである第1領域と、法線方向の磁束密度が極小となる変化点C(極小部)を有する第2領域と、を備えている。第2領域は、第1領域の両端に設けられ、第1領域に繋がる一端から端部シール5に重なるオーバーラップ部の軸方向の外側の端までの範囲において変化点C(極小部)が位置する。このような構成とすることにより、第2領域では、第1領域に繋がる軸方向中央部側から変化点Cにかけて磁束密度の大きさが減少するものの、変化点Cからさらに外側へ向かうに従い、再び磁束密度が大きくなる。そして、磁束密度が極大値となる点を境に再び磁束密度が減少し、軸方向最端部では最小値(ゼロ)となる。これにより、変化点Cを中心に軸方向両側へ磁力が作用する。そのため、変化点Cの位置する軸方向位置に担持されていた現像スリーブ1の表面上のトナーは、軸方向両側へ引き剥がされる。そこで、変化点Cを短小部23に対応する軸方向位置、すなわち縦破断線F1と縦破断線F3の間に配置する。これにより、オーバーラップ部において規制ブレード2と現像スリーブ1の間でトナーが滞留しづらくなり、規制ブレード2と現像スリーブ1でトナーが固着することによるトナー漏れを抑制することができる。このほか、前述したように短小部23でトナーの連れまわりが促進してしまうことに対し、供給極S2において軸方向両側へトナーを剥ぎ取ることで、トナーの固着を抑制することができる。
On the other hand, the supply pole S2 of the
なお、変化点Cを形成する方法としては、例えば軸方向で磁化の強さを変化させる方法がある。すなわち、マグネットローラ3の最端部および軸方向中央部に対し、最端部よりやや内側における磁化の強さを弱めるとよい。
As a method of forming the change point C, for example, there is a method of changing the magnetization intensity in the axial direction. That is, it is preferable to weaken the magnetization intensity slightly inside the outermost end portion and the axially central portion of the
また、別の方法として、例えば供給極S2のみマグネットローラ3の最端部まで磁化させない方法がある。その場合、供給極S2においては、磁化させた境界部近傍から軸方向端部へ向かうにつれて徐々に法線方向の磁束密度が減少し、マグネットローラ3の最端部においては、供給極S2の磁極の影響が無くなる。一方、供給極S2の周方向両側には逆の極性を有する規制極N1および捕集極N2が存在する。そのため、規制極N1および捕集極N2の影響により、マグネットローラ3の軸方向最端部においては、供給極S2が規
制極N1および捕集極N2の極性に反転する。その際、S極とN極がちょうど反転する位置が、先述した変化点Cとなる(現像スリーブ1周面における供給極S2の位相での軸方向の磁束密度分布において、供給極S2の極性が変化点Cを挟んで反転する)。そのため、この方法を用いた場合、変化点Cにおける法線方向の磁束密度はゼロとなる。
As another method, for example, there is a method in which only the supply pole S2 is not magnetized to the end of the
なお、法線方向の磁束密度が軸方向で変化する傾きが大きいほど、現像スリーブ1の表面に担持されたトナーを軸方向両側へ剥ぎ取る磁力が強くなる。そのため、変化点Cを形成する方法としては、上記2つの方法のうち、供給極S2のみマグネットローラ3の最端部まで磁化させない方法の方が、よりトナーを剥ぎ取りやすくなる。すなわち、磁束密度の大きさが最小値まで減少した後に再び増加せずオーバーラップ部まで続く構成である。
また、本実施例では、供給極S2のみ、磁束密度の極小値を持つ構成としたが、かぶり・端部トナー漏れ・感光ドラムのトナー付着等を発生させないトナー保持力が担保される限りにおいて、他の構成を採用しても良い。例えば、他の極、または複数の極、すべての極で極小値を持つ構成としてもよい。
Note that the greater the gradient at which the magnetic flux density in the normal direction changes in the axial direction, the stronger the magnetic force that peels off the toner carried on the surface of the developing
In the present embodiment, only the supply pole S2 has a minimum magnetic flux density. However, as long as the toner holding force that does not cause fogging, end toner leakage, toner adhesion on the photosensitive drum, or the like is ensured, Other configurations may be employed. For example, another pole, a plurality of poles, or all poles may have a minimum value.
[他の実施例]
実施例1では、短小部23が平坦部23aおよび傾斜部23bにより構成される場合について示した。これに対し、例えば図7の概略図に示すように、短小部23が平坦部23aのみにより構成されていてもよい(実施例2)。また逆に、図8の概略図に示すように、短小部23が傾斜部23bのみにより構成されていてもよい(実施例3)。さらに、図9の概略図に示すように、短小部23が屈曲していてもよい(実施例4)。これらのような場合であっても、供給極S2の法線方向の磁束密度が極小となる変化点Cを短小部23に対応する軸方向位置に設けることにより、短小部23におけるトナー固着を抑制することができる。
また、図10の概略図に示すように、変化点Cをオーバーラップ部、すなわち縦破断線F1と縦破断線F5の間に配置してもよい(実施例5)。ここで縦破断線F5は、軸方向における端部シール5の内側端部の位置を示している。このような構成とすることで、実施例1と同様に、供給極S2において軸方向両側へトナーを剥ぎ取ることで、現像スリーブ1の表面に堆積したトナーが端部シール5と現像スリーブ1の間に入り込み、トナーの固着が発生することを抑制することができる。なお、実施例2〜5においてここで説明しない装置構成は、実施例1と同様であり説明は省略する。
[Other embodiments]
In the first embodiment, the case where the
Moreover, as shown in the schematic diagram of FIG. 10, the change point C may be disposed between the overlapping portions, that is, between the vertical fracture line F1 and the vertical fracture line F5 (Example 5). Here, the vertical fracture line F5 indicates the position of the inner end of the
1…現像スリーブ(現像剤担持体)、2…規制ブレード、21…ゴム平板(規制部材)、23…短小部、23a…平坦部、23b…傾斜部、3…マグネットローラ(磁場発生部材)、5…端部シール(シール部材)、6…枠体(現像剤容器)、114…現像ユニット(現像装置)、100…画像形成装置
DESCRIPTION OF
上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、
磁性現像剤を収容し、前記磁性現像剤を供給するための開口部を有する容器と、
前記開口部において回転可能に前記容器に設けられ、前記磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に設けられ、所定の磁界を発生する磁場発生部材と、
前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体に担持される前記磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体の回転軸方向における端部と前記開口部の長手方向の端部との間の隙間をシールするシール部材と、
を備える現像装置において、
前記開口部の前記長手方向の端部において、前記現像剤担持体、前記規制部材、前記シール部材、前記容器が、前記回転軸方向と直交する方向に順次当接するように配置されるオーバーラップ部を有し、
前記磁場発生部材は、前記回転軸方向において、磁束密度の大きさが所定の大きさとなる第1領域と、前記第1領域に繋がる一端から前記オーバーラップ部の前記回転軸方向の外側の端までの範囲に前記大きさが極小となる極小部を含む第2領域と、を有することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
潜像を担持する像担持体と、
上記現像装置と、
を備え、
前記現像装置が前記潜像を現像することにより、前記像担持体に形成された現像剤像を記録材に転写することにより、前記記録材に画像を形成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a developing device according to the present invention provides:
A container containing a magnetic developer and having an opening for supplying the magnetic developer;
A developer carrying member that is rotatably provided in the container at the opening and carries the magnetic developer;
A magnetic field generating member provided inside the developer carrying member for generating a predetermined magnetic field;
A regulating member that contacts the developer carrying member and regulates the layer thickness of the magnetic developer carried on the developer carrying member;
A seal member that seals a gap between an end in the rotation axis direction of the developer carrier and an end in the longitudinal direction of the opening;
A developing device comprising:
At the end portion in the longitudinal direction of the opening, the overlap portion is arranged so that the developer carrier, the regulating member, the seal member, and the container are sequentially brought into contact with each other in a direction orthogonal to the rotation axis direction. Have
The magnetic field generating member includes a first region having a predetermined magnetic flux density in the rotation axis direction, and one end connected to the first region to an outer end of the overlap portion in the rotation axis direction. And a second region including a minimal portion where the size is minimal.
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes:
An image carrier for carrying a latent image;
The developing device;
With
The developing device develops the latent image, and transfers the developer image formed on the image carrier to a recording material, thereby forming an image on the recording material.
Claims (9)
前記開口部において回転可能に前記容器に設けられ、前記磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に設けられ、所定の磁界を発生する磁場発生部材と、
前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体に担持される前記磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体の回転軸方向における端部と前記開口部の長手方向の端部との間の隙間をシールするシール部材と、
を備える現像装置において、
前記開口部の前記長手方向の端部において、前記現像剤担持体、前記規制部材、前記シール部材、前記容器が、前記回転軸方向と直交する方向に順次当接するように配置されるオーバーラップ部を有し、
前記磁場発生部材は、前記回転軸方向において、前記大きさが所定の大きさとなる第1領域と、前記第1領域に繋がる一端から前記オーバーラップ部の前記回転軸方向の外側の端までの範囲に前記大きさが極小となる極小部を含む第2領域と、を有することを特徴とする現像装置。 A container containing a magnetic developer and having an opening for supplying the magnetic developer;
A developer carrying member that is rotatably provided in the container at the opening and carries the magnetic developer;
A magnetic field generating member provided inside the developer carrying member for generating a predetermined magnetic field;
A regulating member that contacts the developer carrying member and regulates the layer thickness of the magnetic developer carried on the developer carrying member;
A seal member that seals a gap between an end in the rotation axis direction of the developer carrier and an end in the longitudinal direction of the opening;
A developing device comprising:
At the end portion in the longitudinal direction of the opening, the overlap portion is arranged so that the developer carrier, the regulating member, the seal member, and the container are sequentially brought into contact with each other in a direction orthogonal to the rotation axis direction. Have
The magnetic field generating member includes a first region having a predetermined size in the rotation axis direction, and a range from one end connected to the first region to an outer end of the overlap portion in the rotation axis direction. And a second region including a minimum portion where the size is minimum.
前記回転軸方向における前記短小部の位置と前記第2領域の位置とが重なることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像装置。 The restricting member includes a fixed end fixed to the container, a free end opposite to the fixed end, and a contact portion that contacts the developer carrier between the fixed end and the free end. And the length between the contact portion and the free end has a short portion that is shorter than the central portion in the rotation axis direction at the end in the rotation axis direction,
5. The developing device according to claim 1, wherein a position of the short portion and a position of the second region in the rotation axis direction overlap each other.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の現像装置と、
を備え、
前記現像装置が前記潜像を現像することにより、前記像担持体に形成された現像剤像を記録材に転写することにより、前記記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a latent image;
The developing device according to any one of claims 1 to 8,
With
An image forming apparatus, wherein the developing device develops the latent image to transfer a developer image formed on the image carrier to a recording material, thereby forming an image on the recording material.
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