JP2759961B2 - Developing device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現
像する現像装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier.

従来の技術 この種の現像装置は複写機、プリンタ等の画像形成装
置に適用され、帯電電荷を有するトナーと呼ばれる着色
微粉末が静電潜像と現像装置との電位差により潜像に静
電的に吸引されることによって潜像を現像するようにな
っている。このような装置に使用する現像剤としては、
粉体のトナーのみからなる一成分現像剤と、粉体である
トナーにキャリアと呼ばれる磁性粉、樹脂又はガラスな
どの微細な粉末を混合してなる二成分現像剤とが存在す
る。この二成分現像剤を使用する現像装置にあっては、
キャリアとの摩擦によってトナーを帯電させるからトナ
ーの帯電を確実に行なうことができるが、現像剤濃度を
一定にするためにはトナーとキャリアとの混合比、すな
わちトナー濃度を常に一定に維持しておかなければなら
ず、トナー濃度の管理が必要であり、しかもキャリアは
その特性劣化が生じるため定期的交換が必要であるとい
う問題がある。一方、一成分現像剤を使用する現像装置
にあっては、このようなトナー濃度の管理は不要であ
り、この点において二成分現像剤を使用するものに比較
して勝れている。2. Description of the Related Art A developing device of this type is applied to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and a colored fine powder called a toner having a charged charge is electrostatically applied to a latent image by a potential difference between the electrostatic latent image and the developing device. The latent image is developed by being sucked in. As a developer used in such a device,
There are a one-component developer composed of only a powder toner and a two-component developer composed of a powder toner mixed with a fine powder such as a magnetic powder, resin, or glass called a carrier. In a developing device using this two-component developer,
Since the toner is charged by friction with the carrier, the toner can be charged reliably.However, in order to keep the developer concentration constant, the mixing ratio between the toner and the carrier, that is, the toner concentration is always kept constant. Therefore, there is a problem that the toner concentration needs to be controlled, and the carrier needs to be periodically replaced because its characteristics are deteriorated. On the other hand, in a developing device using a one-component developer, such control of the toner concentration is unnecessary, and in this point, it is superior to a device using a two-component developer.

そこで最近になり一成分現像剤を使用する現像装置が
盛んに提案されている。この現像装置は、例えばホッパ
ー内に収容されている非磁性の一成分現像剤を撹拌しな
がら現像剤担持体とこの現像剤担持体に片持ちで押圧接
触されている弾性体ブレードとの間に転送し、両者間で
現像剤を摩擦帯電して現像剤担持体表面に現像剤の薄層
を形成し、ニップ領域（現像領域）においてこの現像剤
担持体上の現像剤が静電潜像保持体上の静電潜像に静電
吸着してこれを現像するようになっている。上記弾性体
ブレードは、現像剤担持体の移動方向に対して、この自
由端部が固定端部よりも下流側となるように一般的に取
付けられている。しかしこのような構成においては、ホ
ッパー内に収容されている現像剤が弾性体ブレードを押
し広げようとする力は収容されている現像剤量によって
相違するため、ホッパー内の現像剤量が満杯状態に近い
場合には、弾性体ブレードと現像剤担持体表面との間に
供給される現像剤量が多くなり、潜像のカブリ、現像濃
度の上昇、及び余分な現像剤の飛散という問題を生じて
いた。Therefore, recently, a developing device using a one-component developer has been actively proposed. This developing device, for example, stirs a non-magnetic one-component developer housed in a hopper between a developer carrier and an elastic blade that is cantilevered and in contact with the developer carrier. The developer is frictionally charged between the two to form a thin layer of the developer on the surface of the developer carrier, and the developer on the developer carrier holds an electrostatic latent image in a nip area (development area). The electrostatic latent image on the body is electrostatically attracted and developed. The elastic blade is generally mounted such that its free end is located downstream of the fixed end in the moving direction of the developer carrier. However, in such a configuration, since the force of the developer contained in the hopper to push the elastic blade is different depending on the amount of the contained developer, the amount of the developer in the hopper is full. When the distance is close to that, the amount of the developer supplied between the elastic blade and the surface of the developer carrier becomes large, which causes problems such as fog of a latent image, an increase in development density, and scattering of excess developer. I was

この問題を解決するため特開昭61−52664号公報は、
現像剤担持体の移動方向に対してその自由端部が固定端
部よりも上流側となるように弾性体ブレードを取付けた
現像装置を開示している。この現像装置を第２図を参照
して説明する。同図において、６は回転自在に支承され
た感光ドラムであり、まずこの感光ドラム６に帯電器９
により一様の電荷を付与し、画像露光部11にて原稿に対
応する静電潜像を感光ドラム６上に形成する。この静電
潜像は現像装置５により現像される。現像装置５は、非
磁性絶縁性のトナー12を収容したホッパー13を有し、こ
のホッパー13の一端部14にはトナー供給口が形成されて
いる。15は現像剤担持体である現像ロールであり、例え
ばSUS、Al等の金属ローラの表面15aを凹凸状に形成し、
矢印方向に回転駆動されるように構成されている。この
現像ロール15は、ホッパー13のトナー供給口14に設けら
れており、且つ感光ドラム６と一定間隙を有して対向し
た位置に取付けられている。To solve this problem, JP-A-61-52664 discloses
A developing device is disclosed in which an elastic blade is attached such that a free end of the developer carrier is located upstream of a fixed end with respect to a moving direction of the developer carrier. This developing device will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 6 denotes a rotatable photosensitive drum.
The image exposure unit 11 forms an electrostatic latent image corresponding to the original on the photosensitive drum 6. This electrostatic latent image is developed by the developing device 5. The developing device 5 has a hopper 13 containing a nonmagnetic insulating toner 12, and a toner supply port is formed at one end 14 of the hopper 13. Reference numeral 15 denotes a developing roller which is a developer carrier, for example, a surface 15a of a metal roller such as SUS or Al is formed in an uneven shape,
It is configured to be driven to rotate in the direction of the arrow. The developing roll 15 is provided at the toner supply port 14 of the hopper 13 and is mounted at a position facing the photosensitive drum 6 with a certain gap.

16は弾性ブレードであり、例えばゴム、樹脂、金属等
の材料で形成されている。この弾性ブレード16は、現像
ロール15の移動方向に対し、感光ドラム６と現像ロール
15との対向位置より上流側で、且つトナー供給口14より
下流側の現像ロール表面15aに圧接するように設けられ
ている。さらに弾性ブレード16の自由端部16aは、図示
のように現像ロール15の移動方向に対し固定端部よりも
上流側に位置しており、その自由端部16a側が下向きに
なるように設けられている。17は保護板であり、弾性ブ
レード16による現像ロール15への押圧力を一定にするた
めのものである。Reference numeral 16 denotes an elastic blade, which is formed of, for example, a material such as rubber, resin, or metal. The elastic blade 16 moves the photosensitive drum 6 and the developing roll in the moving direction of the developing roll 15.
It is provided so as to be in pressure contact with the developing roll surface 15a on the upstream side of the position facing the developing roller 15 and on the downstream side of the toner supply port 14. Further, the free end portion 16a of the elastic blade 16 is located upstream of the fixed end portion with respect to the moving direction of the developing roll 15 as shown in the drawing, and is provided such that the free end portion 16a side faces downward. I have. Reference numeral 17 denotes a protective plate for keeping the pressing force of the elastic blade 16 against the developing roll 15 constant.

然して、ホッパー13内のトナー12は、重力と現像ロー
ル15との摩擦及び弾性ブレード16と現像ロール15との圧
力での摩擦により摩擦帯電され、現像ロール15の表面15
a上にトナーの薄層が形成される。このときトナー12は
物理付着力及びトナー12の電荷の静電吸引力により現像
ロール15の表面15a上に拘束されている。感光ドラム６
上の静電潜像は、現像ロール15の表面に付着しているト
ナーが静電吸引力により飛翔することにより現像され
る。この従来装置においては、弾性ブレード16が図示の
ように取付けられているため、ホッパー13内のトナー12
の量により現像ロール15と弾性ブレード16との間に搬送
されるトナーの量がそれほど大きく変動することがない
という利点を有している。このことは保護板17により、
弾性ブレード16による現像ロール15への押圧力を一定に
していることにより、さらに保証されている。However, the toner 12 in the hopper 13 is triboelectrically charged by gravity and friction between the developing roll 15 and friction between the elastic blade 16 and the developing roll 15 by pressure, and the surface 15 of the developing roll 15 is charged.
A thin layer of toner is formed on a. At this time, the toner 12 is restrained on the surface 15a of the developing roll 15 by physical adhesion and electrostatic attraction of the charge of the toner 12. Photosensitive drum 6
The upper electrostatic latent image is developed by the toner adhering to the surface of the developing roll 15 flying by electrostatic attraction. In this conventional apparatus, since the elastic blade 16 is attached as shown in FIG.
There is an advantage that the amount of toner conveyed between the developing roll 15 and the elastic blade 16 does not vary so much depending on the amount of the toner. This is due to the protection plate 17
This is further ensured by keeping the pressing force of the elastic blade 16 against the developing roll 15 constant.

発明が解決しようとする課題 しかし上述したような構成の現像装置では、ホッパー
内に収容されている現像剤（トナー）を回転現像剤搬送
部材（アジテータ）で現像剤担持体（現像ロール）方向
に積極的に搬送しようとする場合、弾性体ブレードに現
像剤による押圧力が作用し、現像剤の帯電不良を生じた
り、あるいは異物を弾性体ブレードと現像剤担持体との
間に搬送したりして、現像剤担持体上の現像剤薄層を乱
すことがあるという問題があった。However, in the developing device having the above-described configuration, the developer (toner) stored in the hopper is moved in the direction of the developer carrier (developing roll) by the rotating developer transport member (agitator). When actively trying to convey, the pressing force of the developer acts on the elastic blade, causing poor charging of the developer, or transferring foreign matter between the elastic blade and the developer carrier. Thus, there has been a problem that the developer thin layer on the developer carrier may be disturbed.

本発明はこのような点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、現像剤担持体と弾性体ブレード
との間に搬送される現像剤の量を常に均一に規制でき、
両者間に異物を掻込んだりすることのない現像装置を提
供することである。The present invention has been made in view of such a point, and the object thereof is to always uniformly regulate the amount of the developer conveyed between the developer carrier and the elastic blade,
An object of the present invention is to provide a developing device that does not scratch foreign matter between the two.

課題を解決するための手段 静電潜像担持体に対向して現像剤を表面に担持して搬
送する現像剤担持体を設け、この現像剤担持体の移動方
向に対してその自由端部が固定端部よりも上流側となる
ように、現像剤を現像剤担持体に押圧して現像剤薄層を
形成する弾性体部材を、現像剤担持体に圧接して設け
る。また、ホッパー内に現像剤を現像剤担持体方向に搬
送する回転駆動される搬送部材を設けると共に、ホッパ
ーと現像剤担持体ハウジングの間に、搬送部材により搬
送される現像剤の押圧力が弾性体部材の圧接自由端部に
直接加わることを抑制する仕切部を設ける。Means for Solving the Problems There is provided a developer carrying member which carries the developer on the surface thereof and conveys the developer to face the electrostatic latent image carrying member. An elastic member that presses the developer against the developer carrier to form a thin developer layer is provided in pressure contact with the developer carrier so as to be on the upstream side of the fixed end. In addition, a rotatable conveying member for conveying the developer in the direction of the developer carrier is provided in the hopper, and a pressing force of the developer conveyed by the conveying member is elastic between the hopper and the developer carrier housing. A partition is provided to suppress direct application to the pressure free end of the body member.

さらに、搬送部材の回転中心と現像剤担持体の中心と
を結ぶ線に対して、弾性体部材の自由端部が90゜±15゜
となるように弾性体部材を取付け、搬送部材の回転中心
と現像剤担持体の中心とを結ぶ線の傾きが、水平線から
０゜±15゜となるように設定する。Further, the elastic member is attached so that the free end of the elastic member is 90 ° ± 15 ° with respect to a line connecting the rotation center of the conveying member and the center of the developer carrier, and the rotation center of the conveying member is The inclination between the horizontal line and the center of the developer carrying member is set to 0 ° ± 15 ° from the horizontal line.

作用 このように構成したため、ホッパーに収容されている
現像剤を搬送部材で現像剤担持体へ搬送するときに、弾
性体部材と現像剤担持体との間にそれ程大きなトナーに
よる押圧力が作用することがない。これにより、一様な
現像剤薄層を現像剤担持体上に形成できると共に、現像
剤の帯電不良を防止することができる。さらに、異物を
弾性体部材と現像剤担持体との間に搬送する前に、現像
剤の量を規制することにより、現像剤担持体上の現像剤
層を乱すことなく一様な薄層の形成が可能となる。Operation With such a configuration, when the developer contained in the hopper is transported to the developer carrier by the transport member, a large pressing force by the toner acts between the elastic member and the developer carrier. Nothing. As a result, a uniform thin developer layer can be formed on the developer carrying member, and poor charging of the developer can be prevented. Furthermore, by regulating the amount of the developer before transporting the foreign matter between the elastic member and the developer carrier, a uniform thin layer can be formed without disturbing the developer layer on the developer carrier. Formation is possible.

実 施 例 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.

20は静電潜像担持体を構成する感光ドラムであり、感
光ドラム20は、まず帯電器22により一様に帯電され、次
いで画像露光装置24により原稿あるいは画像信号に対応
する静電潜像が感光ドラム20上に形成される。26はこの
静電潜像を現像する本実施例の現像装置であり、磁性ト
ナー30を収容したホッパー28を有している。磁性トナー
30は例えば直径が約５〜20μｍの絶縁性トナーに粒径が
約0.2μｍのマグネタイト微粒子を混合して構成されて
おり、マグネタイト微粒子は約50重量％含有されてい
る。ホッパー28の底部には図示矢印方向に回転する現像
剤搬送部材（アジテータ）が設けられている。34は現像
ロールハウジングであり、ホッパー28と一体的に形成さ
れている。ホッパー28と現像ロールハウジング34との間
には、仕切り部36が設けられている。現像ロールハウジ
ング34内には磁性現像ロール38が図示矢印方向に回転駆
動されるように設けられている。磁性現像ロール38は、
例えば固定磁石の回りにSUS、Al等の金属製スリーブを
回転駆動するようにして構成されている。Reference numeral 20 denotes a photosensitive drum constituting an electrostatic latent image carrier. The photosensitive drum 20 is uniformly charged by a charger 22 and then an image exposure device 24 forms an electrostatic latent image corresponding to a document or an image signal. It is formed on the photosensitive drum 20. Reference numeral 26 denotes a developing device of the present embodiment for developing the electrostatic latent image, and has a hopper 28 containing a magnetic toner 30. Magnetic toner
Numeral 30 is composed of, for example, an insulating toner having a diameter of about 5 to 20 μm mixed with magnetite fine particles having a particle diameter of about 0.2 μm, and contains about 50% by weight of the magnetite fine particles. At the bottom of the hopper 28, a developer conveying member (agitator) that rotates in the direction of the arrow shown in the figure is provided. Reference numeral 34 denotes a developing roll housing, which is formed integrally with the hopper 28. A partition 36 is provided between the hopper 28 and the developing roll housing 34. A magnetic developing roll 38 is provided in the developing roll housing 34 so as to be driven to rotate in the direction of the arrow shown in the figure. The magnetic developing roll 38
For example, a metal sleeve such as SUS or Al is driven to rotate around a fixed magnet.

アジテータ32の中心と現像ロール38の中心とを結ぶ直
線が水平線とのなす角度をβとすると，β＝０゜±10゜
となるようにアジテータ32及び現像ロール38が取付けら
れている。現像ロール38には当接部にシリコーンゴム等
が設けられた弾性体ブレード40が圧接しており、この弾
性体ブレード40はブレードホルダ42に固定されている。
弾性体ブレード40は、現像ロール38の回転方向に対し
て、その自由端部が固定端部よりも上流側となるように
ブレードホルダ42に取付けられており、アジテータ32の
中心と現像ロール38の中心とを結ぶ直線に対して弾性体
ブレード40の自由端部がなす角度をαとすると、α＝90
゜±15゜となるように弾性体ブレード40がブレードホル
ダ42に固定されている。弾性体ブレード40は50乃至70g/
cmの圧力で現像ロール38表面に圧接されている。28a
は、ホッパー28内のトナー30を現像ロール38方向に供給
するためのトナー供給口である。The agitator 32 and the developing roll 38 are mounted so that β = 0 ° ± 10 °, where β is an angle formed by a straight line connecting the center of the agitator 32 and the center of the developing roll 38 with the horizontal line. An elastic blade 40 provided with a silicone rubber or the like at a contact portion thereof is in pressure contact with the developing roll 38, and the elastic blade 40 is fixed to a blade holder 42.
The elastic blade 40 is attached to the blade holder 42 such that its free end is located upstream of the fixed end in the rotation direction of the developing roll 38, and the center of the agitator 32 and the developing roll 38 Assuming that the angle between the free end of the elastic blade 40 and the straight line connecting the center is α, α = 90
The elastic blade 40 is fixed to the blade holder 42 so as to be {± 15}. The elastic blade 40 is 50 to 70 g /
It is pressed against the surface of the developing roll 38 with a pressure of cm. 28a
Is a toner supply port for supplying the toner 30 in the hopper 28 toward the developing roll 38.

然して、アジテータ32を図示矢印方向に回転すること
によりホッパー28内の磁性トナー30は現像ロール38方向
に搬送される。弾性体ブレード40の取付け角度αが、上
述したように90゜±15゜となるように規制されているの
で、アジテータ32により搬送されるトナーの押圧力が弾
性体ブレード40と現像ロール38との間に直接加わること
はない。仕切り部36が設けられていることにより、アジ
テータ32により搬送されるトナーの押圧力が、弾性体ブ
レード40の先端に直接加わることがほとんど防止され、
上述した弾性体ブレード40の取付け角度αと相俟って、
弾性体ブレード40がトナーの押圧力により押し開かれる
ことがなくなり、常に一定量のトナーが現像ロール38と
弾性体ブレード40との間に運ばれ、トナーを弾性体ブレ
ード40との摩擦力により均一に帯電することができる。
これをさらに助長するためには、アジテータ32と現像ロ
ール38との相対位置も規制する必要があり、上述したよ
うにβを０゜±15゜とするのが望ましい。現像ロール38
上に形成されたトナーの薄層は、磁力及び静電気力によ
り現像ロール表面に吸着し、現像ロール38の回転に伴っ
て現像ニップ（現像領域）に運ばれ、感光ドラム20上の
静電潜像に静電吸着してこれを現像するようになってい
る。The magnetic toner 30 in the hopper 28 is conveyed in the direction of the developing roll 38 by rotating the agitator 32 in the direction indicated by the arrow. Since the mounting angle α of the elastic blade 40 is regulated so as to be 90 ° ± 15 ° as described above, the pressing force of the toner conveyed by the agitator 32 is applied between the elastic blade 40 and the developing roll 38. There is no direct connection between them. By providing the partition portion 36, the pressing force of the toner conveyed by the agitator 32 is almost completely prevented from being directly applied to the tip of the elastic blade 40,
Together with the mounting angle α of the elastic blade 40 described above,
The elastic blade 40 is no longer pushed open by the pressing force of the toner, a constant amount of toner is always carried between the developing roll 38 and the elastic blade 40, and the toner is evenly distributed by the frictional force with the elastic blade 40. Can be charged.
In order to further promote this, it is necessary to regulate the relative position between the agitator 32 and the developing roll 38, and it is desirable that β is 0 ° ± 15 ° as described above. Developing roll 38
The thin layer of toner formed on the photosensitive drum 20 is attracted to the surface of the developing roll by magnetic force and electrostatic force, is carried to the developing nip (development area) with the rotation of the developing roll 38, and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 20. Is electrostatically attracted to the surface and developed.

なお上述した実施例においては現像剤として磁性トナ
ーを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、現像剤として非磁性トナーを使
用する現像装置にも同様に適用可能であること勿論であ
る。In the above-described embodiment, the case where the magnetic toner is used as the developer has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to a developing device using a non-magnetic toner as the developer. Of course, it is.

発明の効果 本発明の現像装置は以上詳述したように構成したの
で、ホッパーに収容されている現像剤を搬送部材で現像
剤担持体へ搬送するときに、現像剤の搬送圧力が弾性体
部材と現像剤担持体との間に直接作用することが防止さ
れるため、常に均一の量の現像剤を現像剤担持体と弾性
体部材との間に搬送することができる。これにより現像
剤の帯電不良を防止できると共に、異物を弾性体部材と
現像剤担持体との間に掻込むことが防止され、現像剤担
持体上の現像剤層を乱すことなく一様な厚さの薄層の形
成が可能になる。Effect of the Invention Since the developing device of the present invention is configured as described above in detail, when the developer contained in the hopper is transported to the developer carrier by the transport member, the developer transport pressure is reduced by the elastic member. Is prevented from directly acting between the developer carrier and the developer carrier, so that a uniform amount of the developer can be always conveyed between the developer carrier and the elastic member. This can prevent poor charging of the developer, prevent foreign substances from being squeezed between the elastic member and the developer carrier, and provide a uniform thickness without disturbing the developer layer on the developer carrier. It is possible to form a thin layer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明一実施例の概略構成図、 第２図は従来装置の概略構成図である。 20……感光ドラム、26……現像装置、 28……ホッパー、30……磁性トナー、 32……アジテータ、38……現像ロール、 40……弾性体ブレード。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a conventional apparatus. 20 photosensitive drum, 26 developing device, 28 hopper, 30 magnetic toner, 32 agitator, 38 developing roll, 40 elastic blade.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】静電潜像担持体に対向して設けられ現像剤
を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、現像剤を収
容したホッパーと、現像剤担持体を収容する現像剤担持
体ハウジングと、現像剤担持体の移動方向に対してその
自由端部が固定端部よりも上流側となるように現像剤担
持体に該自由端部の先端と該固定端部との間の自由端部
で圧接して設けられ、現像剤を前記現像剤担持体に押圧
して現像剤薄層を形成する弾性体部材とを具備した現像
装置において、 前記ホッパー内に現像剤を現像剤担持体方向に搬送する
回転駆動される搬送部材を設けるとともに、 前記ホッパーと前記現像剤担持体ハウジングの間に、前
記搬送部材により搬送される現像剤の押圧力が前記弾性
体部材の圧接自由端部に直接加わることを抑制する仕切
部を設け、 該搬送部材の回転中心と前記現像剤担持体の中心とを結
ぶ線に対して、前記弾性体部材の自由端部が90゜±15゜
となるように前記弾性体部材を取付け、 前記搬送部材の回転中心と前記現像剤担持体の中心とを
結ぶ線の傾きが、水平線から０゜±15゜となるように設
定したことを特徴とする現像装置。1. A developer carrier provided opposite to an electrostatic latent image carrier for carrying and transporting a developer on a surface thereof, a hopper containing the developer, and a developer containing the developer carrier. The carrier housing and the developer carrier between the tip of the free end and the fixed end so that the free end of the developer carrier is upstream of the fixed end with respect to the moving direction of the developer carrier; An elastic member that is provided in pressure contact with the free end of the developer and presses the developer against the developer carrier to form a developer thin layer. A rotation driven conveyance member for conveying in the direction of the carrier is provided, and a pressing force of the developer conveyed by the conveyance member is provided between the hopper and the developer carrier housing. Provide a partitioning part that suppresses direct addition to the part, The elastic member is attached such that the free end of the elastic member is 90 ° ± 15 ° with respect to a line connecting the rotation center of the conveying member and the center of the developer carrying member. A developing device, characterized in that the inclination of a line connecting the rotation center and the center of the developer carrier is set to 0 ° ± 15 ° from a horizontal line.