JP5504942B2 - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Description

本発明は、２成分現像方式の現像装置と、その現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び、前記現像装置または前記プロセスカートリッジを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a two-component developing system developing device, a process cartridge including the developing device, and an image forming apparatus such as the developing device or a copier, a printer, a facsimile, or a composite machine including the process cartridge. About.

従来、キャリアとトナーとを有する２成分現像剤を収容すると共に、像担持体上に形成される潜像を現像する２成分現像方式の現像装置が知られており、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に用いられている。
この２成分現像方式の現像装置では、現像能力を向上させるために現像剤担持体と像担時体との間隔（現像ギャップと言う）を狭めてきた。それに伴い現像領域に搬送する現像剤の量を減らすことが必要となり、現像剤担持体と現像剤規制部材との間隔（ドクタギャップと言う）も１［ｍｍ］以下まで狭まり、異物挟み込みによる異常画像の発生などが問題になってきた。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are known two-component developing type developing devices that contain a two-component developer having a carrier and a toner and develop a latent image formed on an image carrier, such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, Alternatively, it is used in an image forming apparatus such as a multifunction machine.
In this two-component developing type developing apparatus, the interval between the developer carrying member and the image carrier (referred to as a development gap) has been narrowed in order to improve the developing ability. Accordingly, it is necessary to reduce the amount of developer conveyed to the development area, and the distance (referred to as a doctor gap) between the developer carrying member and the developer regulating member is also reduced to 1 [mm] or less, and an abnormal image due to foreign object pinching. Occurrence of problems has become a problem.

そこで、現像剤規制部材に磁性を持った部材（磁性板）を取り付けることで、現像剤規制部材の先端部に現像剤を磁力によって保持させ、現像剤規制効果を高め、ドクタギャップを広げる方式が用いられている（例えば、特許文献１（特開２００５−１９５９４９号公報）、特許文献２（特開２００５−１８９２４９号公報）、特許文献３（特開平８−１４６７５７号公報）、特許文献４（特開２００５−９１９５３号公報）、特許文献５（特開２００８−２８１９５４号公報）参照）。   Therefore, by attaching a magnetic member (magnetic plate) to the developer regulating member, the developer is held at the tip of the developer regulating member by magnetic force, and the developer regulating effect is enhanced and the doctor gap is widened. (For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-195949), Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-189249), Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-146757), Patent Document 4 ( Japanese Patent Laid-Open No. 2005-91953) and Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-281954)).

しかし、前記従来技術の構成では、現像剤の経時劣化に伴う流動性悪化時に、現像剤規制部での現像剤嵩密度の変動、現像剤と現像剤担持体間のスリップなどが発生し、現像剤規制部を通過して現像領域へ搬送される現像剤の搬送量が減少するという問題があった。   However, in the configuration of the above prior art, when the fluidity deteriorates due to the deterioration of the developer over time, the developer bulk density fluctuates in the developer restricting portion, the slip between the developer and the developer carrying member, etc. occur. There has been a problem in that the amount of developer transported to the development region through the agent restricting portion is reduced.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、磁性板を取り付けた現像剤規制部材を有する現像装置においても、経時での現像剤流動性低下による搬送量低下を抑え、更には現像剤中のキャリアとトナーを均一に攪拌させる機能を向上させる技術を提供することを目的とする。
また本発明では、上記の目的に加え、現像剤規制部材の曲げモーメントに対する剛性を高め、更には現像装置全体のレイアウト自由度を高め、更には前記現像剤規制部材によって規制された現像剤が現像剤規制部で滞留してしまうことを防止するための技術を提供することを目的とする。
さらに本発明では、上記の目的に加え、現像領域へ現像剤を搬送する磁力を増大させ、さらには前記現像剤規制部において現像剤にかかる圧力を低減して経時での現像剤変動を抑えるための技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even in a developing device having a developer regulating member to which a magnetic plate is attached, it is possible to suppress a decrease in transport amount due to a decrease in developer fluidity over time, and further in the developer. An object of the present invention is to provide a technique for improving the function of uniformly stirring the carrier and the toner.
In the present invention, in addition to the above object, the rigidity of the developer regulating member with respect to the bending moment is increased, the layout freedom of the entire developing device is further increased, and the developer regulated by the developer regulating member is developed. It aims at providing the technique for preventing staying in an agent control part.
Further, in the present invention, in addition to the above object, to increase the magnetic force for conveying the developer to the development area, and further to reduce the developer pressure in the developer regulating portion to suppress the developer fluctuation with time. The purpose is to provide the technology.

上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の解決手段は、キャリアとトナーとを有する２成分現像剤を収容すると共に、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担時体に対向すると共に複数の磁極を有する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向して現像剤を供給する供給スクリュと、前記現像剤担持体に対向して現像後の現像剤を回収する回収スクリュと、前記回収スクリュ５４と前記現像剤担持体５１の間に設けられた現像剤分離部材５７と、前記現像剤担持体に対向するように配設されると共に前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を備え、前記現像剤規制部材には、前記現像剤担持体の回転方向対して上流側に、前記現像剤担持体の周囲に形成された磁束密度分布を変化させるための磁性部材が配設され、前記磁性部材の配設された前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材の最近接点を含む現像剤規制部において、前記現像剤担持体の中心軸から前記最近接点を通る仮想直線と前記現像剤規制部材のなす角が、前記現像剤担持体の回転方向に対して下流方向に０度より大きく、かつ９０度以下となるよう配設され、前記現像剤規制部材は、前記最近接点において前記現像剤規制部材のエッジ部が前記現像剤担持体方向に対向しないように、前記最近接点における前記現像剤担持体の接線方向と平行な形状を持つことを特徴とする（請求項１）。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing device for containing a two-component developer having a carrier and a toner and developing a latent image formed on an image carrier, the developer carrying the image carrier. A rotatable developer carrying member facing and having a plurality of magnetic poles, a supply screw for supplying developer facing the developer carrying member, and a developer after development facing the developer carrying member A recovery screw to be recovered, a developer separating member 57 provided between the recovery screw 54 and the developer carrier 51, and a developer carrier that is disposed so as to face the developer carrier. A developer regulating member that regulates the amount of developer carried on the developer carrying member, and formed on the developer regulating member at an upstream side with respect to a rotation direction of the developer carrying member and around the developer carrying member. Magnetic part for changing the magnetic flux density distribution There is disposed, said magnetic member disposed by said developer regulating member, the at developer regulating unit recently includes contacts of the developer carrying member and the developer regulating member, the center axis of said developer carrying member The angle formed by the imaginary straight line passing through the nearest contact point and the developer regulating member is arranged to be greater than 0 degree and less than 90 degrees in the downstream direction with respect to the rotation direction of the developer carrier, The developer regulating member has a shape parallel to the tangential direction of the developer carrying member at the nearest point so that the edge portion of the developer regulating member does not face the developer carrying member at the nearest point. (Claim 1).

本発明の第２の解決手段は、第１の解決手段の現像装置において、前記現像剤規制部材は、長手方向の仮想直線に沿って１回または複数回、前記現像剤担持体の回転方向に対して上流側へ折り曲げられていることを特徴とする（請求項２）。
また、本発明の第３の解決手段は、第１または第２の解決手段の現像装置において、前記現像剤担持体の周囲に形成される前記現像剤担持体の法線方向磁束密度分布のうち、前記現像剤規制部材に対向する法線方向磁束密度分布のピークにおいて、前記最近接点が前記ピークの極大点以外の位置に配設されることを特徴とする（請求項３）。 According to a second solving means of the present invention, in the developing device of the first solving means, the developer regulating member is arranged in the rotational direction of the developer carrier once or a plurality of times along a virtual straight line in the longitudinal direction. On the other hand, it is bent upstream (Claim 2).
According to a third solving means of the present invention, in the developing device of the first or second solving means, the normal direction magnetic flux density distribution of the developer carrier formed around the developer carrier. In the normal direction magnetic flux density distribution peak facing the developer regulating member, the nearest point is disposed at a position other than the maximum point of the peak.

本発明の第４の解決手段は、第１乃至第３のいずれか一つの解決手段の現像装置において、前記２成分現像剤を構成するキャリアの粒度が２０〜６０μｍであることを特徴とする（請求項４）。
また、本発明の第５の解決手段は、第１乃至第４のいずれか一つの解決手段の現像装置において、前記２成分現像剤を構成するトナーの粒度が３〜１０μｍであることを特徴とする（請求項５）。 A fourth solving means of the present invention is characterized in that, in the developing device of any one of the first to third solving means, the particle size of the carrier constituting the two-component developer is 20 to 60 μm ( Claim 4).
According to a fifth solving means of the present invention, in the developing device of any one of the first to fourth solving means, the particle size of the toner constituting the two-component developer is 3 to 10 μm. (Claim 5).

本発明の第６の解決手段は、プロセスカートリッジであって、第１乃至第５のいずれか一つの解決手段の現像装置を備え、該現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とする（請求項６）。   A sixth solving means of the present invention is a process cartridge, comprising the developing device of any one of the first to fifth solving means, wherein the developing device and the image carrier are integrated. It is characterized (claim 6).

本発明の第７の解決手段は、画像形成装置であって、像担持体と第１乃至第５のいずれか一つの解決手段の現像装置を、一つまたは複数搭載することを特徴とする（請求項７）。
また、本発明の第８の解決手段は、画像形成装置であって、第６の解決手段のプロセスカートリッジを、一つまたは複数搭載することを特徴とする（請求項８）。
さらに本発明の第９の解決手段は、第７または第８の解決手段の画像形成装置において、前記現像装置または前記プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする（請求項９）。 A seventh solving means of the present invention is an image forming apparatus, and is characterized in that one or a plurality of developing devices of any one of the first to fifth solving means are mounted. Claim 7).
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including one or a plurality of process cartridges according to the sixth aspect.
Further, according to a ninth solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventh or eighth solving means, the developing device or the process cartridge is detachable from the main body of the image forming apparatus. Item 9).

本発明の現像装置では、磁性部材の配設された現像剤規制部材は、現像剤担持体と現像剤規制部材の最近接点を含む現像剤規制部において、現像剤担持体の中心軸から最近接点を通る仮想直線と現像剤規制部材のなす角が、現像剤担持体の回転方向にして下流方向に０度より大きく、かつ９０度以下となるよう配設され、現像剤規制部材は、最近接点において現像剤規制部材のエッジ部が現像剤担持体方向に対向しないように、最近接点における現像剤担持体の接線方向と平行な形状を持つことを特徴とするので、現像剤規制部での現像剤保持力が下がり、現像剤の劣化を抑制する効果があり、また、接線方向磁束密度の増大によって現像剤の搬送力が増し、現像剤劣化時でも現像領域に搬送する現像剤量の低減を抑制する効果がある。
従って本発明によれば、磁性部材を取り付けた現像剤規制部材を有する現像装置においても、経時での現像剤流動性低下による搬送量低下を抑え、更には現像剤中のキャリアとトナーを均一に攪拌させる機能を向上させることができる。
また本発明によれば、現像剤規制部材の曲げモーメントに対する剛性を高め、更には現像装置全体のレイアウト自由度を高め、更には現像剤規制部材によって規制された現像剤が現像剤規制部で滞留してしまうことを防止することができる。
さらに本発明では、現像領域へ現像剤を搬送する磁力を増大させ、さらには現像剤規制部において現像剤にかかる圧力を低減して経時での現像剤変動を抑えることができる。 In the developing device of the present invention, the developer restricting member on which the magnetic member is disposed is the closest point from the central axis of the developer carrying member in the developer restricting portion including the nearest contact point between the developer carrying member and the developer restricting member. The angle formed by the imaginary straight line passing through the developer regulating member and the developer regulating member is arranged to be greater than 0 degree and 90 degrees or less in the downstream direction in the rotation direction of the developer carrying member. In this case, the developer regulating member has a shape parallel to the tangential direction of the developer carrying member at the closest point so that the edge portion of the developer regulating member does not face the developer carrying member direction. The holding power of the developer is reduced, and it has the effect of suppressing the deterioration of the developer.In addition, the developer conveying force is increased by increasing the tangential magnetic flux density, and the amount of developer conveyed to the development area can be reduced even when the developer is deteriorated. There is an inhibitory effect.
Therefore, according to the present invention, even in a developing device having a developer regulating member to which a magnetic member is attached, it is possible to suppress a decrease in the conveyance amount due to a decrease in developer fluidity over time, and to uniformly distribute the carrier and toner in the developer. The function to stir can be improved.
In addition, according to the present invention, the rigidity of the developer regulating member with respect to the bending moment is increased, and the degree of freedom in layout of the entire developing device is further increased. Further, the developer regulated by the developer regulating member is retained in the developer regulating unit. Can be prevented.
Furthermore, in the present invention, it is possible to increase the magnetic force for transporting the developer to the development area, and further to reduce the pressure applied to the developer in the developer restricting portion to suppress the developer fluctuation with time.

本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略全体構成図である。1 is a schematic overall configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態を示すプロセスカートリッジの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the process cartridge which shows one Embodiment of this invention. 図２に示すプロセスカートリッジの現像装置部分の概略断面図及び斜視図である。FIG. 3 is a schematic sectional view and a perspective view of a developing device portion of the process cartridge shown in FIG. 2. 図２、図３に示す現像装置を上方（図３中の矢印Ａ方向）より見た状態の図（現像器上壁を取り除いた状態の図）である。FIG. 4 is a diagram of the developing device shown in FIGS. 2 and 3 as viewed from above (in the direction of arrow A in FIG. 3) (a diagram with a developing device upper wall removed). 本発明の現像装置の構成、動作の実施例を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the Example of a structure and operation | movement of the image development apparatus of this invention. 従来技術の構成を用いた現像装置のドクターブレード周辺部を拡大して示す概略要部断面図である。It is a schematic principal part sectional drawing which expands and shows the doctor blade periphery part of the image development apparatus using the structure of a prior art. 本発明の構成を用いた現像装置のドクターブレード周辺部を拡大して示す概略要部断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing an enlarged peripheral portion of a doctor blade of a developing device using the configuration of the present invention. 従来技術の構成を用いた現像装置のドクターブレード周辺部を拡大して示す概略要部断面図である。It is a schematic principal part sectional drawing which expands and shows the doctor blade periphery part of the image development apparatus using the structure of a prior art. 本発明の構成を用いた現像装置のドクターブレード周辺部を拡大して示す概略要部断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing an enlarged peripheral portion of a doctor blade of a developing device using the configuration of the present invention. 本発明による現像装置の効果を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the effect of the image development apparatus by this invention. 初期状態の現像剤の搬送量を１００［％］とした時の、流動性の低下した現像剤搬送量の割合を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a ratio of developer transport amount with reduced fluidity when the developer transport amount in the initial state is 100 [%]. 従来技術の現像装置の現像剤規制部材（ドクターブレード）の周辺を拡大して示した要部断面図である。It is principal part sectional drawing which expanded and showed the periphery of the developer control member (doctor blade) of the developing device of a prior art. 本発明の現像装置の現像剤規制部材（ドクターブレード）の周辺を拡大して示した要部断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a periphery of a developer regulating member (doctor blade) of the developing device of the present invention.

以下、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、符号１００は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、３２は原稿を搬送する原稿搬送部を備え原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、３０は出力画像が積載される排紙トレイ、２６は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、２７は給紙部に収容される記録媒体Ｐを１枚ずつ給紙する給紙ローラ、２８は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラを示している。また、符号６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ））の作像部であり、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫは各色のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋは各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋは各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）を示している。
また、符号８は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１０は中間転写ユニット、１９は中間転写ベルト８上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、３１は各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）を現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋに供給する各色のトナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１ＢＫを収容するボトル収容器を示している。 Hereinafter, an embodiment of a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes an apparatus main body of a tandem type color copying machine as an image forming apparatus, 32 denotes a document reading unit provided with a document transport unit for transporting a document, and 30 denotes a stack of output images. A paper discharge tray, 26 is a paper feed unit for storing a recording medium P such as transfer paper, 27 is a paper feed roller for feeding the recording medium P stored in the paper feed unit one by one, and 28 is a recording medium P. A registration roller for adjusting the conveyance timing is shown. Reference numerals 6Y, 6M, 6C, and 6Bk are image forming portions for the respective colors (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk)). Photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5Bk as image carriers on which toner images are formed are developing devices that develop electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK, and 9Y. , 9M, 9C, and 9Bk denote transfer bias rollers (primary transfer bias rollers) that transfer the toner images formed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK in an overlapping manner on the recording medium P.
Reference numeral 8 is an intermediate transfer belt on which toner images of a plurality of colors are transferred in an overlapping manner, 10 is an intermediate transfer unit, and 19 is a secondary transfer for transferring a color toner image on the intermediate transfer belt 8 onto a recording medium P. Bias roller 20 is a fixing device that fixes an unfixed image on the recording medium P, and 31 is a toner (toner particle) of each color (yellow, cyan, magenta, black) supplied to the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5Bk. A bottle container that stores toner bottles 31Y, 31M, 31C, and 31BK of each color is shown.

以下、図１に示す画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ））の作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋにおいて感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上で行なわれる作像プロセスについては、図２も参照して説明する。   Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus shown in FIG. 1 will be described. The image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6Bk for each color (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk)) are performed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK. The image forming process will be described with reference to FIG.

まず、原稿は、図示しない原稿搬送部の搬送ローラによって原稿台から搬送されて、原稿読込部３２のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部３２で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
より詳しく述べると、図示を省略しているが、原稿読込部３２は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理を行ない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。 First, the document is transported from the document table by a transport roller of a document transport unit (not shown) and placed on the contact glass of the document reading unit 32. Then, the document reading unit 32 optically reads the image information of the document placed on the contact glass.
More specifically, although not shown, the document reading unit 32 scans an image of the document on the contact glass while irradiating light emitted from an illumination lamp. Then, the light reflected from the original is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the original is read for each color separation light of RGB (red, green, blue) by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like are performed by the image processing unit based on the RGB color separation image signals to obtain yellow, magenta, cyan, and black color image information.

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部（図示省略）に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に向けて発せられる。   Then, image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to a writing unit (not shown). Then, laser light L (FIG. 2) based on the image information of each color is emitted from the writing unit toward the corresponding photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK.

一方、４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫは、それぞれ、図１の時計回り方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫの表面は、帯電部４（図２参照）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程）。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。
書込み部において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Ｌは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程）。 On the other hand, the four photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK rotate in the clockwise direction in FIG. First, the surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK are uniformly charged at a portion facing the charging unit 4 (see FIG. 2) (charging process). Thus, a charged potential is formed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK. Thereafter, the charged photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK surfaces reach the irradiation positions of the respective laser beams L.
In the writing unit, laser light L corresponding to the image signal is emitted from the four light sources corresponding to each color. Each laser beam L passes through a different optical path for each color component of yellow, magenta, cyan, and black (exposure process).

イエロー成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左側から１番目の感光体ドラム１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部４にて帯電された後の感光体ドラム１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。   The laser beam L corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first photosensitive drum 1Y from the left side of the paper. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 1Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 1Y charged by the charging unit 4.

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左から２番目の感光体ドラム１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光Ｌは、紙面左から３番目の感光体ドラム１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光Ｌは、紙面左から４番目の感光体ドラム１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。   Similarly, the laser beam L corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second photosensitive drum 1M from the left side of the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The cyan component laser beam L is applied to the surface of the third photosensitive drum 1C from the left side of the paper, and an electrostatic latent image of the cyan component is formed. The black component laser beam L is applied to the surface of the fourth photosensitive drum 1BK from the left side of the drawing, and an electrostatic latent image of the black component is formed.

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋとの対向位置に達する。そして、各現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋから感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程）。   Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK on which the electrostatic latent images of the respective colors are formed reach positions facing the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5Bk, respectively. Then, the respective color toners are supplied from the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5Bk onto the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK, and the latent images on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK are developed. (Development process).

その後、現像工程後の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト８との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト８の内周面に当接するように１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋが設置されている。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋの位置で、中間転写ベルト８上に、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程）。   Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK after the development process reach the facing portions of the intermediate transfer belt 8, respectively. Here, primary transfer bias rollers 9Y, 9M, 9C, and 9Bk are installed at the opposing portions so as to contact the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 8. Then, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 8 at the positions of the primary transfer bias rollers 9Y, 9M, 9C, and 9Bk. (Primary transfer process).

そして、転写工程後の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部２（図２参照）との対向位置に達する。そして、クリーニング部２のクリーニングブレード２ａ等で、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。
その後、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、図示しない除電部を通過して、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。 Then, the surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK after the transfer process reach positions facing the cleaning unit 2 (see FIG. 2), respectively. Then, the untransferred toner remaining on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK is collected by the cleaning blade 2a of the cleaning unit 2 (cleaning process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK pass through a static elimination unit (not shown), and a series of image forming processes on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK is completed.

他方、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト８は、図中の反時計回り方向に走行して、２次転写バイアスローラ１９との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１９との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト８上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程）。
その後、中間転写ベルト８の表面は、中間転写ベルトクリーニング部（図示しない）の位置に達する。そして、中間転写ベルト８上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト８における一連の転写プロセスが終了する。 On the other hand, the intermediate transfer belt 8 on which the toners of the respective colors on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1BK are transferred (carrying) are run counterclockwise in the drawing and the secondary transfer bias roller 19 is transferred. Reach the opposite position. Then, the color toner image carried on the intermediate transfer belt 8 is transferred onto the recording medium P at a position facing the secondary transfer bias roller 19 (secondary transfer step).
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 8 reaches the position of an intermediate transfer belt cleaning unit (not shown). Then, the untransferred toner adhered on the intermediate transfer belt 8 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit, and a series of transfer processes in the intermediate transfer belt 8 is completed.

ここで、中間転写ベルト８と２次転写バイアスローラ１９との間（２次転写ニップ）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部２６から給紙ローラ２７、レジストローラ２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部２６から、給紙ローラ２７により１枚ずつ給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ２８に導かれる。レジストローラ２８に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。 Here, the recording medium P conveyed between the intermediate transfer belt 8 and the secondary transfer bias roller 19 (secondary transfer nip) passes from the paper supply unit 26 via the paper supply roller 27, the registration roller 28, and the like. It has been transported.
Specifically, the recording medium P fed one by one by the paper feeding roller 27 from the paper feeding unit 26 that stores the recording medium P passes through the conveyance guide and is guided to the registration roller 28. The recording medium P that has reached the registration roller 28 is conveyed toward the secondary transfer nip at the same timing.

そして、２次転写ニップにてフルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、その後に定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって装置本体外に出力画像として排出されて、排紙トレイ３０上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。 The recording medium P on which the full color image is transferred at the secondary transfer nip is then guided to the fixing device 20. In the fixing device 20, the color image is fixed on the recording medium P at the nip between the fixing roller and the pressure roller.
The recording medium P after the fixing process is discharged as an output image outside the apparatus main body by a discharge roller and stacked on the discharge tray 30 to complete a series of image forming processes.

次に、図２、図３に基づいて、本発明のプロセスカートリッジ及び現像装置について説明する。
図２は本発明の一実施形態を示すプロセスカートリッジの概略断面図であり、図１に示す各色の作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋに着脱可能に装着されるものである。図３は図２に示すプロセスカートリッジの現像装置部分の概略断面図及び斜視図である。
現像装置５は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容する現像器（現像容器）５０と、この現像器５０に配設される現像ローラ（マグローラ５５を内包した現像スリーブ）５１、現像剤規制部材であるドクターブレード５２、供給スクリュ５３、回収スクリュ５４、トナー濃度検知センサ５６、仕切り板５７から構成されている。また、現像スリーブ５１に内包されたマグローラ５５には、図３（ａ）に示すように、Ｐ１極〜Ｐ５極の５極の磁極が着磁されている。なお、複数の磁極を着磁したマグローラに代えて、現像スリーブの内部に複数の固定磁石を配置してもよい。 Next, the process cartridge and the developing device of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a process cartridge showing an embodiment of the present invention, which is detachably attached to the image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6Bk for each color shown in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view and a perspective view of the developing device portion of the process cartridge shown in FIG.
The developing device 5 includes a developing device (developing container) 50 that contains a two-component developer composed of toner and carrier, a developing roller (a developing sleeve including a mag roller 55) 51 disposed in the developing device 50, a developer. It comprises a doctor blade 52, which is a regulating member, a supply screw 53, a recovery screw 54, a toner concentration detection sensor 56, and a partition plate 57. Further, as shown in FIG. 3A, five magnetic poles of P1 to P5 are magnetized on the mag roller 55 included in the developing sleeve 51. A plurality of fixed magnets may be arranged inside the developing sleeve instead of the mag roller having a plurality of magnetic poles.

現像装置５の現像器５０内の現像剤収容部５８，５９には、ポリエステル樹脂を主成分とするトナー（粒径５．８μｍ）と磁性微粒子であるキャリア（粒径３５μｍ）を７wt％に均一混合した現像剤が２２５ｇ充填されており、並列に配置した供給スクリュ５３と回収スクリュ５４内を６００ｒｐｍで回転させる事によって補給後のトナー攪拌と搬送を同時に行い、トナーとキャリアの均一混合と帯電付与を行っている。均一混合された現像剤は現像スリーブ５１に近接して平行に設けられた供給スクリュ５３より現像スリーブ５１に内包されたマグローラ５５のＰ５極の磁力（図３）によってスリーブ外周部の表面に搬送され、現像スリーブ５１が図中矢印の通り回転することによって感光体１と現像スリーブ５１によって作られる現像領域に運ばれ、図示しない高圧電源による現像電界を形成する事によってトナーが感光体上の潜像を現像する。現像後の現像剤は現像スリーブ５１の回転に伴って現像器内に回収されるようになっており、仕切り板（回収ガイド）５７を介して回収スクリュ５４に回収されるようになっている。
なお、図２に示すように、感光体１と現像装置５、クリーニング装置２、帯電装置４は一体化されており、一体型のプロセスカートリッジ６を成している。 In the developer accommodating portions 58 and 59 in the developing device 50 of the developing device 5, the toner (particle size 5.8 μm) mainly composed of polyester resin and the carrier (particle size 35 μm) made of magnetic fine particles are uniformly 7 wt%. 225 g of the mixed developer is filled, and the supply screw 53 and the collection screw 54 arranged in parallel are rotated at 600 rpm to simultaneously stir and transport the toner after replenishment, and uniformly mix and charge the toner and carrier. It is carried out. The uniformly mixed developer is conveyed to the surface of the outer peripheral portion of the sleeve by a magnetic force (FIG. 3) of the P5 pole of the mag roller 55 contained in the developing sleeve 51 from a supply screw 53 provided parallel to the developing sleeve 51. When the developing sleeve 51 rotates as shown by an arrow in the drawing, the developing sleeve 51 is carried to a developing area formed by the photosensitive member 1 and the developing sleeve 51, and a developing electric field is generated by a high-voltage power source (not shown), whereby the toner is a latent image on the photosensitive member. Develop. The developed developer is collected in the developing device as the developing sleeve 51 rotates, and is collected by the collecting screw 54 via a partition plate (collecting guide) 57.
As shown in FIG. 2, the photoreceptor 1, the developing device 5, the cleaning device 2, and the charging device 4 are integrated to form an integrated process cartridge 6.

図４は図２、図３に示す現像装置を上方（図３中の矢印Ａ方向）より見た状態の図（現像器上壁を取り除いた状態）であり、現像装置内の現像剤の流れを示すものである。なお、図４（ａ）は現像ローラを除去した状態の図で、スクリュ間の現像剤の流れを示しており、同図（ｂ）は現像ローラから回収スクリュへの現像剤の流れを示す図である。
図４（ａ）に示すように、スクリュ端の領域ａ及びｂでは上段の回収スクリュ５４と下段の供給スクリュ５３による攪拌室が上下に連通しており、ａ部では上段から下段へ、ｂ部では下段から上段へ現像剤が搬送されるようになっている。連通部におけるスクリュの形状はパドルや逆巻きのスクリュを設けており、搬送方向に対して垂直方向への搬送能力を持たせている。 4 is a view of the developing device shown in FIGS. 2 and 3 as viewed from above (in the direction of arrow A in FIG. 3) (with the upper wall of the developing device removed), and the flow of developer in the developing device. Is shown. 4A shows a state where the developing roller is removed, showing the flow of the developer between the screws, and FIG. 4B shows the flow of the developer from the developing roller to the collecting screw. It is.
As shown in FIG. 4 (a), in the regions a and b at the end of the screw, the stirring chamber by the upper recovery screw 54 and the lower supply screw 53 communicates vertically, and in the part a, the upper part is moved from the upper part to the lower part. Then, the developer is conveyed from the lower stage to the upper stage. As for the shape of the screw in the communication portion, a paddle or a reverse-wound screw is provided, and the conveying ability in the direction perpendicular to the conveying direction is given.

図３（ａ）は現像装置５の現像器５０中における現像剤の流れの様子（破線矢印）を示す概略図であり、供給スクリュ５３にて攪拌搬送を行いつつ現像スリーブ５１に現像剤供給を行い，回収スクリュ５４に全て回収する方式を取っているため、現像剤の堆積状態が斜めになる（供給スクリュ中の現像剤量が下流方向に従って減少する）。供給スクリュ５３の径、ピッチと回転数から求まる現像剤搬送量能力：Ｗm と現像スリーブ５１上の現像剤搬送量：Ｗs の関係がＷm ＞Ｗs となる場合に現像剤が一様に現像スリーブ５１上に搬送されるようになる。また、この条件が成立しないと供給スクリュ５３の下流側において現像剤が不足してしまい，現像スリーブ５１への現像剤の供給が不可能となってしまう。   FIG. 3A is a schematic diagram showing the flow of the developer in the developing device 50 of the developing device 5 (broken arrow). The developer is supplied to the developing sleeve 51 while being stirred and conveyed by the supply screw 53. In this case, the developer is collected in the collecting screw 54, so that the developer accumulation state becomes oblique (the amount of developer in the supply screw decreases in the downstream direction). When the relationship between the developer conveyance amount capability: Wm and the developer conveyance amount: Ws on the developing sleeve 51 determined from the diameter, pitch, and rotation speed of the supply screw 53 is Wm> Ws, the developer is uniformly developed. It will be transported up. If this condition is not satisfied, the developer is insufficient on the downstream side of the supply screw 53, and the developer cannot be supplied to the developing sleeve 51.

図３に示す通り、縦２軸の回収スクリュ５４および供給スクリュ５３を備え、現像スリーブ５１の下部に現像剤規制部材（ドクターブレード５２）を設ける方式は、上部に転写部材（中間転写ベルト８）を設ける方式において現像に使用した現像剤を供給路に戻さない現像剤一方向循環を実現し、かつ感光体１に対し現像スリーブ５１が順方向に回転する現像方式（ウィズ現像と言う）を成立させる事ができる構造となっている。   As shown in FIG. 3, a method in which a vertical biaxial collecting screw 54 and a supply screw 53 are provided, and a developer regulating member (doctor blade 52) is provided at the lower part of the developing sleeve 51 is a transfer member (intermediate transfer belt 8) at the upper part. A developing system in which the developing sleeve 51 rotates in the forward direction with respect to the photosensitive member 1 is realized, which realizes a one-way circulation of the developer that does not return the developer used for development to the supply path. It is a structure that can be made to.

図２、図３に示す現像装置５は、現像スリーブ５１と、現像スリーブ５１に内包されたマグローラ５５と、現像スリーブ５１に対向して現像剤を供給する供給スクリュ５３と、供給した現像剤を現像スリーブ５１上で規制するドクターブレード５２と、現像スリーブ５１に対向して現像後の現像剤を回収する回収スクリュ５４とから構成され、回収スクリュ５４の中心が現像スリーブ５１の上側頂点ａから下側頂点ｂの間に位置し、回収スクリュ５４と現像スリーブ５１の間に仕切り板（現像剤分離部材）５７を設けることで、現像スリーブ５１の中心を通る垂直線ｅと水平線ｄより区画される現像スリーブ上の第３象限の領域からの現像剤を分離搬送するよう構成されている。   The developing device 5 shown in FIGS. 2 and 3 includes a developing sleeve 51, a mag roller 55 included in the developing sleeve 51, a supply screw 53 that supplies the developer so as to face the developing sleeve 51, and the supplied developer. A doctor blade 52 that is regulated on the developing sleeve 51 and a collecting screw 54 that collects the developer after development facing the developing sleeve 51, and the center of the collecting screw 54 is below the upper vertex a of the developing sleeve 51. The partition plate (developer separating member) 57 is provided between the collection vertex 54 and the developing sleeve 51, and is partitioned by a vertical line e and a horizontal line d passing through the center of the developing sleeve 51. The developer from the third quadrant region on the developing sleeve is separated and conveyed.

現像スリーブ５１からの現像剤の分離は、内包するマグローラ５５のＰ４極と対向する仕切り板５７に具備した磁性板または磁石との間の磁界でスリーブ上を搬送される現像剤を押しとどめることで連れ回りしないようにする。さらに内包するマグローラ５５のＰ４極、Ｐ５極に同極を配置して反発力を作用させ、さらに現像スリーブ５１の回転による遠心力を加える事によって現像スリーブ５１からの分離を完全なものとしている。
また、仕切り板（仕切り部材、現像剤分離部材）５７は、現像スリーブ５１から分離した現像剤を回収スクリュ５４に向け案内するよう配置され、分離した現像剤を捕集し、回収スクリュ５４に取り込むように作用している。 The developer is separated from the developing sleeve 51 by holding the developer conveyed on the sleeve by a magnetic field between the magnetic plate or the magnet provided on the partition plate 57 facing the P4 pole of the included mag roller 55. Do not carry around. Further, by arranging the same poles at the P4 pole and P5 pole of the included mag roller 55 to apply a repulsive force, and further applying a centrifugal force by the rotation of the developing sleeve 51, the separation from the developing sleeve 51 is completed.
The partition plate (partition member, developer separating member) 57 is arranged to guide the developer separated from the developing sleeve 51 toward the recovery screw 54, collects the separated developer, and takes it into the recovery screw 54. It works like that.

以上、本発明に係る画像形成装置、現像装置、プロセスカートリッジの一実施形態を説明したが、次に本発明の第１〜第５の解決手段に対応した現像装置の具体的な実施例について説明する。   The embodiments of the image forming apparatus, the developing apparatus, and the process cartridge according to the present invention have been described above. Next, specific examples of the developing apparatus corresponding to the first to fifth solving means of the present invention will be described. To do.

図５は本発明の現像装置の構成、動作の実施例を説明するための概略断面図である。図５に示す現像装置５の基本的な構成は図２〜図４に示す現像装置と同様であり、感光体に対向すると共に内部に複数の磁極Ｐ１〜Ｐ５を有する回転可能な現像剤担持体（現像ローラの現像スリーブ）５１と、現像スリーブ５１に対向して現像剤を供給する供給スクリュ５３と、現像スリーブ５１に対向するように配設されると共に現像スリーブ５１に担持された現像剤量を規制する現像剤規制部材（ドクターブレード）５２と、現像スリーブ５１に対向して現像後の現像剤を回収する回収スクリュ５４とを備えている。そして、本実施例の現像装置５では、ドクターブレード５２には、現像スリーブ５１の回転方向に対して上流側に、現像スリーブ５１の周囲に形成された磁束密度分布を変化させるための磁性部材６０が配設され、磁性部材６０の配設されたドクターブレード５２は、現像スリーブ５１とドクターブレード５２の最近接点を含む現像剤規制部において、現像スリーブ５１の中心軸から最近接点を通る仮想直線とドクターブレード５２のなす角αが、現像スリーブ５１の回転方向に対して下流方向に０度より大きく、かつ９０度以下となるよう配設され、ドクターブレード５２は、最近接点においてドクターブレード５２のエッジ部が現像スリーブ方向に対向しないように、最近接点における現像スリーブ５１の接線方向と平行な形状を持つことを特徴としている。   FIG. 5 is a schematic sectional view for explaining an example of the configuration and operation of the developing device of the present invention. The basic configuration of the developing device 5 shown in FIG. 5 is the same as that of the developing device shown in FIGS. 2 to 4, and is a rotatable developer carrying member facing the photoconductor and having a plurality of magnetic poles P1 to P5 inside. (Developing roller of the developing roller) 51, a supply screw 53 that supplies the developer facing the developing sleeve 51, and an amount of the developer that is disposed so as to face the developing sleeve 51 and carried on the developing sleeve 51 A developer regulating member (doctor blade) 52 that regulates the developer, and a recovery screw 54 that opposes the developing sleeve 51 and collects the developer after development. In the developing device 5 of this embodiment, the doctor blade 52 includes a magnetic member 60 for changing a magnetic flux density distribution formed around the developing sleeve 51 on the upstream side with respect to the rotation direction of the developing sleeve 51. The doctor blade 52 on which the magnetic member 60 is disposed is an imaginary straight line passing through the closest point from the central axis of the developing sleeve 51 in the developer regulating portion including the closest point of the developing sleeve 51 and the doctor blade 52. The angle α formed by the doctor blade 52 is arranged to be greater than 0 degree and less than 90 degrees in the downstream direction with respect to the rotation direction of the developing sleeve 51, and the doctor blade 52 is positioned at the edge of the doctor blade 52 at the closest point. It must have a shape parallel to the tangential direction of the developing sleeve 51 at the closest point so that the portion does not face the developing sleeve direction. It is characterized in.

この図５に示す現像装置においては、現像スリーブ５１の反時計回りの回転によって現像剤が搬送される。マグローラ５５の５つの磁極（Ｐ１極〜Ｐ５極）による法線方向磁束密度分布は、Ｐ１極（Ｎ）が現像極であり、感光体とマグローラ５５の中心を結ぶ直線から半値中央角度−５°でピーク磁力１００ｍＴ、Ｐ２極（Ｓ）は同じく半値中央角度５８°の位置でピーク磁力８５ｍＴ、Ｐ３極（Ｎ）は１２０°の位置でピーク磁力５２ｍＴ、Ｐ４極（Ｓ）は２０５°の位置でピーク磁力７０ｍＴ、Ｐ５極（Ｓ）は２８０°の位置でピーク磁力７８ｍＴである。   In the developing device shown in FIG. 5, the developer is conveyed by the counterclockwise rotation of the developing sleeve 51. The normal direction magnetic flux density distribution by the five magnetic poles (P1 pole to P5 pole) of the mag roller 55 is that the P1 pole (N) is the developing pole, and the half-value central angle is −5 ° from the straight line connecting the photoreceptor and the center of the mag roller 55. In the same way, the peak magnetic force is 100 mT, the P2 pole (S) is at a half-value central angle of 58 °, the peak magnetic force is 85 mT, the P3 pole (N) is at 120 °, the peak magnetic force is 52 mT, and the P4 pole (S) is at 205 °. The peak magnetic force is 70 mT, and the P5 pole (S) has a peak magnetic force of 78 mT at a position of 280 °.

本実施例においては、現像剤規制部材であるドクターブレード５２の現像スリーブ５１側の先端部と、現像スリーブ５１の法線とのなす角αが４５度となっている。また、ドクターブレード５２の左側面には磁性部材である磁性板６０が具備されている。本実施例の磁性板６０はステンレススチール（ＳＵＳ）製だが、強磁性体の性質を持っていれば他の材質でも同様の効果がある。   In the present embodiment, the angle α formed by the distal end portion of the developing sleeve 51 of the doctor blade 52 that is a developer regulating member and the normal line of the developing sleeve 51 is 45 degrees. In addition, a magnetic plate 60 that is a magnetic member is provided on the left side surface of the doctor blade 52. Although the magnetic plate 60 of this embodiment is made of stainless steel (SUS), other materials can have the same effect as long as they have a ferromagnetic property.

本発明では、現像剤規制部材であるドクターブレード５２は、長手方向の仮想直線に沿って１回または複数回、現像スリーブ５１の回転方向に対して上流側へ折り曲げられている。より具体的には、図５に示す実施例のように、ドクターブレード５２の断面図における点ｘ、ｙにおいて、ドクターブレード５２が折り曲げられた形状となっている。この折り曲げる点は、現像装置全体のレイアウトに応じて自由に変更可能である。
また、図５に示す実施例においては、ドクターブレード５２による現像剤規制部が、Ｐ５極の法線方向磁束密度ピーク位置ｇに対して、現像スリーブ５１の回転方向下流側にシフトしている。これにより、現像剤規制部での現像剤保持力が下がり、現像剤の劣化を抑制する効果がある。同時に、接線方向磁束密度の増大によって現像剤の搬送力が増し、現像剤劣化時でも現像領域に搬送する現像剤量の低減を抑制する効果がある。 In the present invention, the doctor blade 52 that is a developer regulating member is bent to the upstream side with respect to the rotation direction of the developing sleeve 51 once or a plurality of times along the imaginary straight line in the longitudinal direction. More specifically, the doctor blade 52 is bent at points x and y in the sectional view of the doctor blade 52 as in the embodiment shown in FIG. This folding point can be freely changed according to the layout of the entire developing device.
Further, in the embodiment shown in FIG. 5, the developer regulating portion by the doctor blade 52 is shifted to the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve 51 with respect to the normal direction magnetic flux density peak position g of the P5 pole. As a result, the developer holding power in the developer regulating portion is reduced, and there is an effect of suppressing the deterioration of the developer. At the same time, the developer conveying force is increased by increasing the tangential magnetic flux density, and there is an effect of suppressing a reduction in the amount of developer conveyed to the developing region even when the developer is deteriorated.

次に本発明と従来技術の現像装置の構成、動作の違いを、図６〜９に示す実施例に沿って説明する。
図６、図７は、現像剤規制部材（ドクターブレード）５２による現像剤規制部における現像剤の挙動をモデル化して示したものであり、図６に示すのは従来技術の構成を用いた現像装置の要部断面図、図７に示すのは本発明の構成を用いた現像装置の要部断面図であり、ドクターブレード５２周辺部を拡大して示したものである。
図６においては、磁性板６０によってドクターブレード５２の先端部に保持された現像剤が滞留しており、現像剤が経時変動によって流動性が悪化した場合、現像剤の嵩密度が変動し、現像スリーブ５１と磁気ブラシの間にスリップが生じてしまう。
一方、図７においては、磁性板６０によって現像剤が保持され、ドクターギャップを広げる効果がある上に、保持された現像剤も滞留させずに流れを維持できる構造となっており、現像剤の経時変動の影響を受けにくくなっている。 Next, differences in configuration and operation between the developing device of the present invention and the prior art will be described with reference to the embodiments shown in FIGS.
FIGS. 6 and 7 show the behavior of the developer in the developer regulating portion by the developer regulating member (doctor blade) 52 as a model. FIG. 6 shows development using the configuration of the prior art. FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of the developing apparatus using the configuration of the present invention, and shows an enlarged peripheral portion of the doctor blade 52. FIG.
In FIG. 6, when the developer retained at the tip of the doctor blade 52 by the magnetic plate 60 stays, and when the developer deteriorates in fluidity due to aging, the bulk density of the developer fluctuates. A slip occurs between the sleeve 51 and the magnetic brush.
On the other hand, in FIG. 7, the developer is held by the magnetic plate 60, which has the effect of widening the doctor gap and has a structure that can maintain the flow without retaining the held developer. Less susceptible to changes over time.

また、従来技術の構成では、図８に示すように現像剤規制部材（ドクターブレード）５２を現像スリーブ５１の法線方向に対して傾けて設置した場合、板状のドクターブレード５２のエッジ部が現像スリーブ５１に対向していた。一方、本発明では、図９に示すように現像剤規制部材（ドクターブレード）５２の先端を現像スリーブ５１の接線方向と平行な形状とすることで、現像剤規制部での剤圧上昇を抑え、経時の現像剤流動性低下を抑える効果がある。この形状の違いは、寸法にして０．１〜１［ｍｍ］といったオーダの差ではあるが、ドクターギャップが１［ｍｍ］以下であることや、現像剤中のキャリアの粒径が１０［μｍ］オーダであることに比べると、十分に大きな違いであり、現像剤の流動性低下の抑制には大きな効果がある。   Further, in the configuration of the conventional technique, when the developer regulating member (doctor blade) 52 is inclined with respect to the normal direction of the developing sleeve 51 as shown in FIG. 8, the edge portion of the plate-like doctor blade 52 is It faced the developing sleeve 51. On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 9, the tip of the developer regulating member (doctor blade) 52 is shaped parallel to the tangential direction of the developing sleeve 51, thereby suppressing the increase in the agent pressure at the developer regulating portion. , There is an effect of suppressing a decrease in developer fluidity over time. The difference in shape is a difference in the order of 0.1 to 1 [mm] in size, but the doctor gap is 1 [mm] or less, and the particle size of the carrier in the developer is 10 [μm]. This is a sufficiently large difference compared to the order, and has a great effect in suppressing a decrease in developer fluidity.

次に本発明による現像装置の効果の例を図１０、図１１に沿って説明する。
図１０において、現像剤規制部材（ドクターブレード）５２と、現像剤担持体（現像スリーブ）５１の法線とのなす角をαとする。図１１に、初期状態の現像剤の搬送量を１００［％］とした時の、流動性の低下した現像剤搬送量の割合を示す。ここでは、初期状態の現像剤を同一の現像装置に入れ、単体で３時間ほど空回しして流動性を低下させた。
このとき、図１１に示すように、角度αを変更すると流動性低下時の現像剤搬送量が変化し、角度αが本発明の第１の解決手段に記載の通り０［°］より大きく９０［°］以下の場合、角度αが０［°］の場合に比べて搬送量の低下が抑えられる。例えば、角度αが０［°］のときは搬送量が約３５［％］低下しているが、角度αが４５［°］のときは約２０［％］の低下に抑えられている。 Next, an example of the effect of the developing device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 10, an angle formed by the developer regulating member (doctor blade) 52 and the normal line of the developer carrier (developing sleeve) 51 is α. FIG. 11 shows the ratio of the developer transport amount with reduced fluidity when the developer transport amount in the initial state is 100 [%]. Here, the developer in the initial state was put in the same developing device, and was emptied alone for about 3 hours to reduce the fluidity.
At this time, as shown in FIG. 11, when the angle α is changed, the developer conveyance amount at the time of lowering the fluidity changes, and the angle α is larger than 0 [°] as described in the first solving means of the present invention. In the case of [°] or less, a decrease in the transport amount can be suppressed as compared with the case where the angle α is 0 [°]. For example, when the angle α is 0 [°], the conveyance amount is reduced by about 35 [%], but when the angle α is 45 [°], the conveyance amount is suppressed to about 20 [%].

次に本発明の第３の解決手段の現像装置の構成、動作を図１３に記載の実施例に沿って説明する。
図１２、図１３は、現像装置の現像剤規制部材（ドクターブレード）の周辺を拡大して示したものであり、図１２に示すのは従来技術の構成を用いた現像装置、図１３に示すのは本発明の構成を用いた現像装置である。
図１２の現像装置においては、ドクターブレード５２はＰ５極の法線方向磁束密度の極大点で現像スリーブ５１と近接しており、ここで現像剤を規制している。
これに対し、図１３の現像装置においては、現像スリーブ５１の周囲に形成される法線方向磁束密度分布のうち、ドクターブレード５２に対向するＰ５極の法線方向磁束密度分布のピークにおいて、最近接点がピークの極大点以外の位置に配設されている。すなわち図１３においては、Ｐ５極の法線方向磁束密度の極大点からシフトした位置で現像剤を規制しているため、相対的に接線方向磁束密度が大きくなり、これによって現像剤を搬送する力も大きく、現像剤劣化時でも現像領域に搬送する現像剤の総量を確保することができる。さらに、ドクターブレード５２の前での空間ｉが増大し、現像剤保持量が増えるため、キャリアとトナーを均一に分散させる効果を高めることができる。 Next, the configuration and operation of the developing device of the third solving means of the present invention will be described with reference to the embodiment shown in FIG.
12 and 13 are enlarged views of the periphery of the developer regulating member (doctor blade) of the developing device. FIG. 12 shows a developing device using the configuration of the prior art, and FIG. Is a developing device using the configuration of the present invention.
In the developing device of FIG. 12, the doctor blade 52 is close to the developing sleeve 51 at the maximum point of the normal direction magnetic flux density of the P5 pole, and regulates the developer here.
On the other hand, in the developing apparatus of FIG. 13, among the normal direction magnetic flux density distributions formed around the developing sleeve 51, the peak of the normal direction magnetic flux density distribution of the P5 pole facing the doctor blade 52 is The contacts are arranged at positions other than the peak maximum point. That is, in FIG. 13, since the developer is regulated at a position shifted from the maximum point of the normal direction magnetic flux density of the P5 pole, the magnetic flux density in the tangential direction is relatively increased, and thus the force for conveying the developer is also increased. Largely, the total amount of developer conveyed to the development area can be ensured even when the developer is deteriorated. Furthermore, since the space i in front of the doctor blade 52 is increased and the developer holding amount is increased, the effect of uniformly dispersing the carrier and the toner can be enhanced.

以上、本発明の現像装置の構成、動作の実施例を説明したが、本実施例の現像装置に使用する現像剤のトナーには、下記のものを用いる。
使用される結着樹脂としては従来公知の樹脂が全て使用可能である。例えば、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。また単独使用も可能であるが、二種類以上併用しても良い。
また、これら樹脂の製造方法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合いずれも使用できる。
外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。本実施例におけるトナーの外添剤は、シリカ１．０重量％、酸化チタン０．５重量％である。
また、オイルレス定着のための離型剤としては、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス等が使用できる。
また、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。
トナーの粒径・粒径分布としては、体積平均粒径が６μｍ、５μｍ以下が６０〜８０個数％である。 The embodiment of the configuration and operation of the developing device of the present invention has been described above. The following toner is used as the developer toner used in the developing device of the present embodiment.
Any conventionally known resin can be used as the binder resin. For example, styrene resin (monopolymer or copolymer containing styrene or a styrene substitution product) such as styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, polyester resin, epoxy resin, and the like can be given. Moreover, although single use is also possible, you may use 2 or more types together.
Moreover, the manufacturing method of these resin is not specifically limited, either bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization can be used.
As the external additive, inorganic fine particles can be preferably used. In this embodiment, the external additive of the toner is 1.0% by weight of silica and 0.5% by weight of titanium oxide.
As the release agent for oilless fixing, oxidized rice wax, low molecular weight polypropylene wax, carnauba wax, or the like can be used.
Moreover, you may contain a charge control agent as needed.
Regarding the particle size and particle size distribution of the toner, the volume average particle size is 6 μm and 5 μm or less is 60 to 80% by number.

次に本実施例の現像装置に使用する現像剤のキャリアには、下記のものを用いる。
本実施例においては、キャリアとして、重量平均粒径３５μｍのフェライト粒子にメチルメタクリレート樹脂（ＭＭＡ）をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用いた。また、キャリアの芯剤としては、マグネタイトのコーティングキャリアでも使用できる。
キャリアの粒径としては、２０〜６０μｍの小粒径キャリアを用いることで感光体上の潜像を忠実に再現できる。また、小粒径キャリアを用いることでトナーのキャリア被覆率に余裕ができるため、より小粒径のトナーを用いることが可能になり、さらなる高画質の画像を得られる。
ただし、小粒径キャリアは、粒径の大きなキキャリアと比較して現像剤の流動性が低く、現像剤規制部での流れが滞りやすく、経時で現像剤の搬送量低下が起きやすいが、前述した構成の本実施例の現像装置と組み合わせることで、経時での搬送量低下を抑えることができる。 Next, the following carrier is used as a developer carrier used in the developing device of this embodiment.
In this example, a carrier having a weight average particle diameter of 35 μm coated with a methyl methacrylate resin (MMA) (film thickness: 0.5 μm) was used as a carrier. In addition, a magnetite coating carrier can also be used as a carrier core agent.
By using a carrier having a small particle diameter of 20 to 60 μm as the particle diameter of the carrier, the latent image on the photoreceptor can be faithfully reproduced. In addition, since the carrier coverage of the toner can be afforded by using a small particle diameter carrier, it becomes possible to use a toner having a smaller particle diameter, and an image with higher image quality can be obtained.
However, a small particle size carrier has a low developer flowability compared to a large particle size carrier, and the flow at the developer regulating part tends to be sluggish, and the developer transport amount tends to decrease over time. By combining with the developing device of the present embodiment having the above-described configuration, it is possible to suppress a decrease in transport amount over time.

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ：感光体ドラム（像担持体）
２：クリーニング部
４：帯電部（帯電装置）
５、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ：現像部（現像装置）
６、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ：作像部（プロセスカートリッジ）
７：露光部
８：中間転写ベルト
９、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋ：１次転写バイアスローラ
１０：中間転写ユニット
１９：２次転写バイアスローラ
２０：定着装置
２６：給紙部
２７：給紙ローラ
２８：レジストローラ
３１：ボトル収容器
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋ：トナーボトル
３２：原稿読込部
５０：現像器（現像容器）
５１：現像スリーブ（現像剤担持体）
５２：ドクターブレード（現像剤規制部材）
５３：供給スクリュ
５４：回収スクリュ
５５：マグローラ
５６：トナー濃度検知センサ
５７：仕切り板（仕切り部材、現像剤分離部材）
５８、５９：現像剤収容部
６０：磁性板（磁性部材）
１００：画像形成装置本体
Ｐ１〜Ｐ５：磁極 1, 1Y, 1M, 1C, 1Bk: photosensitive drum (image carrier)
2: Cleaning unit 4: Charging unit (charging device)
5, 5Y, 5M, 5C, 5Bk: Development unit (developing device)
6, 6Y, 6M, 6C, 6Bk: Image forming unit (process cartridge)
7: Exposure unit 8: Intermediate transfer belt 9, 9Y, 9M, 9C, 9Bk: Primary transfer bias roller 10: Intermediate transfer unit 19: Secondary transfer bias roller 20: Fixing device 26: Paper feed unit 27: Paper feed roller 28: Registration roller 31: Bottle container 31Y, 31M, 31C, 31Bk: Toner bottle 32: Document reading unit 50: Developer (developer container)
51: Development sleeve (developer carrier)
52: Doctor blade (developer regulating member)
53: Supply screw 54: Recovery screw 55: Mag roller 56: Toner concentration detection sensor 57: Partition plate (partition member, developer separating member)
58, 59: Developer container 60: Magnetic plate (magnetic member)
100: Image forming apparatus main body P1-P5: Magnetic pole

特開２００５−１９５９４９号公報JP 2005-195949 A 特開２００５−１８９２４９号公報JP 2005-189249 A 特開平８−１４６７５７号公報JP-A-8-146757 特開２００５−９１９５３号公報JP 2005-91953 A 特開２００８−２８１９５４号公報JP 2008-281954 A

Claims (9)

キャリアとトナーとを有する２成分現像剤を収容すると共に、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
前記像担時体に対向すると共に複数の磁極を有する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向して現像剤を供給する供給スクリュと、前記現像剤担持体に対向して現像後の現像剤を回収する回収スクリュと、
前記回収スクリュと前記現像剤担持体の間に設けられた現像剤分離部材と、
前記現像剤担持体に対向するように配設されると共に前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を備え、
前記現像剤規制部材には、前記現像剤担持体の回転方向対して上流側に、前記現像剤担持体の周囲に形成された磁束密度分布を変化させるための磁性部材が配設され、
前記磁性部材の配設された前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材の最近接点を含む現像剤規制部において、前記現像剤担持体の中心軸から前記最近接点を通る仮想直線と前記現像剤規制部材のなす角が、前記現像剤担持体の回転方向に対して下流方向に０度より大きく、かつ９０度以下となるよう配設され、
前記現像剤規制部材は、前記最近接点において前記現像剤規制部材のエッジ部が前記現像剤担持体方向に対向しないように、前記最近接点における前記現像剤担持体の接線方向と平行な形状を持つことを特徴とする現像装置。 A developing device for containing a two-component developer having a carrier and a toner and developing a latent image formed on an image carrier,
A rotatable developer carrying member facing the image carrier and having a plurality of magnetic poles;
A supply screw that supplies developer opposite to the developer carrier, and a recovery screw that recovers developer after development opposite to the developer carrier;
A developer separating member provided between the recovery screw and the developer carrier;
A developer regulating member that is disposed so as to face the developer carrying member and regulates the amount of developer carried on the developer carrying member;
The developer regulating member is provided with a magnetic member for changing a magnetic flux density distribution formed around the developer carrier on the upstream side with respect to the rotation direction of the developer carrier.
The developer regulating member on which the magnetic member is disposed is configured such that the nearest contact point from the central axis of the developer carrying body is a developer regulating portion including a nearest contact point between the developer carrying body and the developer regulating member. An angle formed by a virtual straight line passing through and the developer regulating member is arranged to be greater than 0 degree and less than or equal to 90 degrees in the downstream direction with respect to the rotation direction of the developer carrier,
The developer regulating member has a shape parallel to a tangential direction of the developer carrying member at the nearest point so that an edge portion of the developer regulating member does not face the developer carrying member at the nearest point. A developing device. 請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤規制部材は、長手方向の仮想直線に沿って１回または複数回、前記現像剤担持体の回転方向に対して上流側へ折り曲げられていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device, wherein the developer regulating member is bent toward the upstream side with respect to the rotation direction of the developer carrying member one or more times along a virtual straight line in the longitudinal direction. 請求項１または２に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体の周囲に形成される前記現像剤担持体の法線方向磁束密度分布のうち、前記現像剤規制部材に対向する法線方向磁束密度分布のピークにおいて、前記最近接点が前記ピークの極大点以外の位置に配設されることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
Of the normal direction magnetic flux density distribution of the developer carrier formed around the developer carrier, the closest point is the peak in the normal direction magnetic flux density distribution facing the developer regulating member. A developing device, wherein the developing device is disposed at a position other than the local maximum point. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記２成分現像剤を構成するキャリアの粒度が２０〜６０μｍであることを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 3,
A developing device characterized in that the carrier constituting the two-component developer has a particle size of 20 to 60 μm. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記２成分現像剤を構成するトナーの粒度が３〜１０μｍであることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 4,
2. A developing device according to claim 1, wherein the toner constituting the two-component developer has a particle size of 3 to 10 [mu] m. 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の現像装置を備え、該現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。   A process cartridge comprising the developing device according to claim 1, wherein the developing device and the image carrier are integrated. 像担持体と請求項１乃至５のいずれか一つに記載の現像装置を、一つまたは複数搭載することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising one or a plurality of image bearing members and the developing device according to claim 1. 請求項６に記載のプロセスカートリッジを、一つまたは複数搭載することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising one or a plurality of process cartridges according to claim 6. 請求項７または８に記載の画像形成装置において、
前記現像装置または前記プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7 or 8, wherein
The image forming apparatus, wherein the developing device or the process cartridge is detachable from an image forming apparatus main body.

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