JP2000131929A - Developing device, process cartridge and image forming device - Google Patents
Developing device, process cartridge and image forming deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成に用いられる、現像装置、プロセスカートリッ
ジ、及び画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus used for electrophotographic image formation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図９に、従来の現像装置を備えた画像形
成装置の一例を示す。同図は概略構成を示す縦断面図で
あり、同図を参照しながら、従来の画像形成装置の概略
を説明する。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows an example of an image forming apparatus provided with a conventional developing device. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration, and an outline of a conventional image forming apparatus will be described with reference to FIG.
【０００３】感光ドラム（像担持体）１１１は、矢印Ｒ
１方向に回転駆動され、その表面が帯電ローラ（帯電装
置）１０３によって一様に帯電された後、露光装置１０
２による露光を受けて表面に静電潜像が形成される。静
電潜像は、現像装置２０８によってトナー像として現像
される。感光ドラム１１１上のトナー像は、転写ローラ
（転写装置）１１０によって転写材１１４上に転写され
る。この転写材１１４は、給紙カセット１１７に収納さ
れていたものが、給紙ローラ１１６等によって供給され
たものである。トナー像転写後の感光ドラム１１１は、
転写材１１４に転写されないで表面に残ったトナーがク
リーニング装置１１２のクリーニングブレード１１３に
よって除去されて次の画像形成に供される。一方、トナ
ー像転写後の転写材１１４は、定着装置１１５によって
表面にトナー像が定着された後、画像形成装置本体１０
１外部に排出される。これにより画像形成が完了する。A photosensitive drum (image carrier) 111 has an arrow R
After being rotated in one direction and the surface thereof is uniformly charged by a charging roller (charging device) 103, the exposure device 10
2, an electrostatic latent image is formed on the surface. The electrostatic latent image is developed as a toner image by the developing device 208. The toner image on the photosensitive drum 111 is transferred onto a transfer material 114 by a transfer roller (transfer device) 110. The transfer material 114 is a material stored in the paper feed cassette 117 and supplied by the paper feed roller 116 or the like. The photosensitive drum 111 after the transfer of the toner image
The toner remaining on the surface without being transferred to the transfer material 114 is removed by the cleaning blade 113 of the cleaning device 112 and used for the next image formation. On the other hand, the transfer material 114 after the transfer of the toner image is fixed on the surface thereof by the fixing device 115,
1 Discharged outside. This completes image formation.
【０００４】図１０に、従来の現像装置の一例を示す。
同図は、上述の図９中の現像装置２０８の拡大図であ
る。同図を参照しながら、従来の現像装置の概略を説明
する。FIG. 10 shows an example of a conventional developing device.
FIG. 14 is an enlarged view of the developing device 208 in FIG. 9 described above. An outline of a conventional developing device will be described with reference to FIG.
【０００５】同図に示す現像装置２０８は、磁性一成分
トナーを用いた現像装置である。現像スリーブ（現像剤
担持体）１０５は、アルミニウムやステンレススチール
のパイプから形成された非磁性スリーブであり、矢印Ｒ
２方向に回転自在に支持されている。現像スリーブ１０
５の内側には、Ｎ極とＳ極とが交互に複数個形成された
マグネット１０６が固定的に配置されている。現像スリ
ーブ１０５の表面は、所望量のトナーが搬送できるよう
に、適切な表面粗さに加工されている。この現像スリー
ブ１０５表面には、弾性ブレード（現像剤規制部材）１
０７ａが所定の圧力で当接されている。弾性ブレード１
０７ａは、例えばウレタンゴムやシリコーンゴム等によ
って形成されており、支持板金１０７ｂに固定されてい
る。マグネット１０６の磁力によって現像スリーブ１０
５表面に引き付けられたトナー１０９は、現像スリーブ
１０５上にて担持搬送されることによる摩擦帯電、及び
弾性ブレード１０７ａによって適量が規制される際の現
像スリーブ１０５と弾性ブレード１０７ａ間での摺擦に
よる摩擦帯電で、適切な電荷を与えられて現像領域へと
搬送される。A developing device 208 shown in FIG. 1 is a developing device using a magnetic one-component toner. The developing sleeve (developer carrier) 105 is a non-magnetic sleeve formed from an aluminum or stainless steel pipe,
It is supported rotatably in two directions. Developing sleeve 10
Inside the magnet 5, a magnet 106 in which a plurality of N poles and S poles are alternately formed is fixedly arranged. The surface of the developing sleeve 105 is processed to have an appropriate surface roughness so that a desired amount of toner can be transported. An elastic blade (developer regulating member) 1 is provided on the surface of the developing sleeve 105.
07a is in contact with a predetermined pressure. Elastic blade 1
07a is made of, for example, urethane rubber or silicone rubber, and is fixed to the supporting metal plate 107b. The developing sleeve 10 is driven by the magnetic force of the magnet 106.
The toner 109 attracted to the surface 5 is frictionally charged by being carried and conveyed on the developing sleeve 105, and is rubbed between the developing sleeve 105 and the elastic blade 107a when an appropriate amount is regulated by the elastic blade 107a. By triboelectric charging, an appropriate charge is given and the toner is conveyed to the developing area.
【０００６】また、現像装置２０８は、図１５に示すよ
うに、現像スリーブ１０５の両端部にコロ２０９が固定
されており、コロ２０９を感光ドラム１１１に当接させ
ることにより、現像スリーブ１０５表面と感光ドラム１
１１表面との間が所定の間隔となるようにしている。現
像スリーブ１０５は、一方の端部に現像スリーブギヤ２
１２が固定されており、この現像スリーブギヤ２１２
に、感光ドラム１１１と一体の感光ドラムギヤ２１１か
ら伝達される駆動力によって回転駆動される。Further, as shown in FIG. 15, the developing device 208 has rollers 209 fixed to both ends of the developing sleeve 105. Photosensitive drum 1
11 so as to be at a predetermined interval. The developing sleeve 105 has a developing sleeve gear 2 at one end.
12 is fixed, and the developing sleeve gear 212
Then, the photosensitive drum 111 is rotationally driven by a driving force transmitted from a photosensitive drum gear 211 integrated therewith.
【０００７】このような現像装置２０８におけるトナー
残量検知の手段としては、図１０に示すように、現像ス
リーブ１０５に対して平行に配置されたアンテナ部材１
０８により、現像スリーブ−アンテナ間のトナー量の変
化に伴うインピーダンスの変化を利用し、交流の現像バ
イアス印加電源１１８によりアンテナ部材１０８に誘起
される電流変化を検知してトナー残量を推測するもの
（以下「誘起電流検知手段」という。）が従来から知ら
れている。現像バイアスを印加する電源としては、上述
の交流の現像バイアス印加電源１１８の他に、直流の現
像バイアス印加電源１１９も有しており、これらによ
り、上述の現像スリーブ１０５に交流と直流とが重畳さ
れた現像バイアスを印加するようになっている。As means for detecting the remaining amount of toner in the developing device 208, as shown in FIG. 10, an antenna member 1 disposed in parallel with the developing sleeve 105 is used.
08, using the change in impedance caused by the change in the amount of toner between the developing sleeve and the antenna, detecting the change in current induced in the antenna member 108 by the AC developing bias application power supply 118, and estimating the remaining amount of toner. (Hereinafter referred to as “induced current detection means”) is conventionally known. As a power source for applying the developing bias, in addition to the AC developing bias applying power source 118 described above, a DC developing bias applying power source 119 is also provided, so that AC and DC are superimposed on the developing sleeve 105 described above. The applied developing bias is applied.
【０００８】誘起電流検知手段は、図中１２０〜１２３
の各部材によって構成されている。１２０は、トナーが
無い状態と同等の静電容量を持つコンデンサで、この静
電容量とアンテナ部材１０８から検出された静電容量と
を、それぞれダイオード１２１、１２２を介した後、コ
ンパレータ１２３で比較することでトナー有無を判断す
る。[0008] The induced current detecting means is shown in FIG.
Of each member. Reference numeral 120 denotes a capacitor having a capacitance equivalent to that in a state where there is no toner. The comparator 123 compares the capacitance with the capacitance detected from the antenna member 108 via diodes 121 and 122, respectively. To determine the presence or absence of toner.
【０００９】トナー残量検知を行う場合、現像容器１０
４内部の長手方向に配置されたアンテナ部材１０８は、
トナーの動きを妨げる作用をもたらすことがある。特に
アンテナ部材１０８の下部は、現像容器１０４下部とア
ンテナ部材１０８との間にトナーの壁が形成されやすい
ため、攪拌部材１３０を設け、トナーをほぐしながら、
現像スリーブ１０５へのトナー供給をスムーズにする方
法が従来用いられてきた。When detecting the remaining amount of toner, the developing container 10
4, the antenna member 108 arranged in the longitudinal direction
There is a case where an effect of hindering the movement of the toner is brought about. Particularly, in the lower part of the antenna member 108, a toner wall is easily formed between the lower part of the developing container 104 and the antenna member 108.
Conventionally, a method for smoothly supplying the toner to the developing sleeve 105 has been used.
【００１０】攪拌部材１３０としては、図１１に示すよ
うな、クランク形の棒部材が用いられ、その両端部を回
転中心とし、図１０中の矢印Ｒ３方向に回転させて用い
る方法が従来からある。As the stirring member 130, a crank-shaped rod member as shown in FIG. 11 is used, and there has been a conventional method in which both ends are used as a center of rotation and rotated in the direction of arrow R3 in FIG. .
【００１１】また、攪拌部材１４０が現像容器１０４内
のトナーをほぐし、かつ、攪拌部材１３０にトナーを受
け渡すべく、配置されている。攪拌部材１４０は、図１
２に示すように、攪拌部材１３０と同様のクランク形の
棒部材であり、その両端部を回転中心とし、図１０中の
矢印Ｒ４方向に回転させて用いている。攪拌部材１３０
及び攪拌部材１４０を回転させるための駆動力は、例え
ば、上述の現像スリーブギヤ２１２（図１５参照）から
ギヤ列で適当な回転速度に落とすことで利用するのが一
般的である。An agitating member 140 is arranged to loosen the toner in the developing container 104 and deliver the toner to the agitating member 130. The stirring member 140 is provided in FIG.
As shown in FIG. 2, it is a crank-shaped rod member similar to the stirring member 130, and is used by rotating both ends of the rod member in the direction of arrow R4 in FIG. Stirring member 130
The driving force for rotating the stirring member 140 is generally used, for example, by lowering the developing sleeve gear 212 (see FIG. 15) to an appropriate rotation speed by a gear train.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、レーザビームによって露光を行うデジタル方式の画
像形成装置においての、１ドット再現性の向上を目的と
したトナーの小粒径化に伴い、上述構成の現像装置２０
８の使用開始からしばらくの間、画像濃度が薄くなる傾
向が見られるようになってきた。However, for example, in a digital image forming apparatus in which exposure is performed by a laser beam, the toner having the above-described configuration is accompanied by a reduction in toner particle size for the purpose of improving the reproducibility of one dot. Developing device 20
For a while since the start of use of No. 8, the tendency that the image density became light has been observed.
【００１３】図１３は、トナー平均（中心）粒径の違い
による、初期の画像濃度推移を表した図である。平均粒
径が６μｍと８μｍのいずれも初期の濃度は薄い傾向が
あるが、平均粒径が小さい６μｍの方がより顕著とな
る。初期濃度薄のレベルについては、平均粒径が８μｍ
以上の場合には、濃度１．４以上と問題になる程のレベ
ルではないが、それ未満の平均粒径のトナーを用いる場
合には、改善する方が望ましいレベルになると考えられ
る。FIG. 13 is a diagram showing an initial image density transition due to a difference in toner average (center) particle diameter. Although the initial concentration tends to be low for both the average particle diameters of 6 μm and 8 μm, the smaller the average particle diameter is, 6 μm becomes more remarkable. For the level of the initial concentration thin, the average particle size is 8 μm
In the above case, the density is not a problem level of 1.4 or more, but when toner having an average particle diameter smaller than that is used, it is considered that improvement is at a more desirable level.
【００１４】本出願人らの検討によれば、この濃度低下
の原因は、図１６に示すように、トナー中の比較的粒径
の小さな微粉量と初期のべた黒濃度（濃度測定は、マク
ベス反射濃度計（マクベス社製）を用いた）には相関関
係があり、微粒量が多いほど濃度薄になることがわかっ
た。すなわち、初期においては、使い始めの時期に現像
装置２０８内のトナー中の比較的粒径の小さなものが現
像スリーブ１０５近傍に集まる傾向があり、これによっ
て現像スリーブ１０５上にコートされたトナーのトリボ
分布がブロード化（現像するのに最適なトリボを持った
トナーの割合が減少する）し、現像能力が低下している
ことがわかった。そして、小さい粒径のトナーの存在が
問題となるため、当然、トナーの平均粒径が小さくなる
程、顕著に現れやすくなる現象でもある。さらに、本現
象は、トナー消費が少ないパターンを印字し続けるほど
顕著になる（例えばべた白を続けて印字した直後のべた
黒はより薄くなる）こともわかった。これはトナー消費
が少ないほど、現像スリーブ１０５近傍の微粉量が増加
していくためである。According to the study by the present applicants, the cause of the decrease in the density is, as shown in FIG. 16, the amount of fine powder having a relatively small particle diameter in the toner and the initial solid black density (the density measurement A reflection densitometer (using Macbeth Co.) had a correlation, and it was found that the concentration became thinner as the amount of fine particles increased. That is, in the initial stage, the toner having a relatively small particle diameter in the developing device 208 tends to collect in the vicinity of the developing sleeve 105 at the beginning of use, whereby the tribo of the toner coated on the developing sleeve 105 is removed. It was found that the distribution was broadened (the ratio of toner having an optimum tribo for developing was reduced), and the developing ability was lowered. Then, since the existence of the toner having a small particle size becomes a problem, it is a phenomenon in which the smaller the average particle size of the toner becomes, the more easily the toner particles appear. Further, it has been found that this phenomenon becomes more conspicuous as the printing of a pattern that consumes less toner is continued (for example, solid black immediately after continuous solid white printing becomes lighter). This is because the smaller the toner consumption, the more the amount of fine powder near the developing sleeve 105 increases.
【００１５】図１４（ａ）は、従来のクランク形の攪拌
部材１３０を用いた現像装置２０８内のトナーの動きを
表した図である。同図において、現像容器１０４側から
の新しいトナーの供給は、矢印４のように攪拌部材１３
０の下方を経由して行われるものと、図１４（ｂ）に示
すようにトナーの自重作用により矢印５のように攪拌部
材１３０とアンテナ部材１０８との間に流れ込んで行わ
れるものとがある。矢印４、５の流れで現像スリーブ１
０５近傍に流れたトナーは、現像スリーブ１０５内部の
マグネット１０６の磁力によって引き付けられた後、弾
性ブレード１０７で現像スリーブ１０５上コートされる
ことになるが、コートされたもの以外は、矢印２又は矢
印３の方向に循環していく。この循環はトナーのトリボ
付与に寄与している。そして出願人らの検討によれば、
これら矢印４、５の大量なトナーの流れが初期濃度薄発
生の原因となっていることもわかった。つまり、初期濃
度薄いの防止には、初期時に大量のトナーが現像スリー
ブ１０５近傍に流入することを防ぐ構成を有するか、又
は大量の流入を起こしても、濃度低下を招かないトナー
での対策が必要と考えられる。FIG. 14A is a view showing the movement of toner in a developing device 208 using a conventional crank-shaped stirring member 130. In the figure, supply of new toner from the developing container 104 side is performed by the stirring member 13 as indicated by an arrow 4.
14 and the one performed by flowing into the space between the stirring member 130 and the antenna member 108 as shown by an arrow 5 by the action of the toner's own weight as shown in FIG. . Developing sleeve 1 in the flow of arrows 4 and 5
05 is attracted by the magnetic force of the magnet 106 inside the developing sleeve 105 and then coated on the developing sleeve 105 by the elastic blade 107. It circulates in the direction of 3. This circulation contributes to toner tribo application. And according to the applicant's examination,
It was also found that the large amount of toner flow indicated by arrows 4 and 5 caused the initial density to be low. In other words, in order to prevent the initial density from being low, it is necessary to adopt a configuration to prevent a large amount of toner from flowing into the vicinity of the developing sleeve 105 at the initial stage, or to take measures against the toner that does not cause a decrease in density even when a large amount of toner flows. Deemed necessary.
【００１６】トナーでの対策としては、トナーの粒径を
揃える（微粉側を製造時にカットする）ことが考えられ
るが、トナー製造時の歩留まりが非常に悪化し、高コス
トを招くため、現実的な手段になり得ない。As a countermeasure for the toner, it is conceivable to make the particle diameter of the toner uniform (cut the fine powder side at the time of manufacturing). However, the yield at the time of manufacturing the toner is extremely deteriorated, and high cost is caused. Can not be an effective means.
【００１７】また、特許番号第２６８２００３号では、
現像装置内のトナー収容槽内の現像スリーブ側に、現像
装置内下側に仕切り部材を設け、その仕切り部材と現像
スリーブ間にあるトナー収容槽内の小室に、攪拌部材に
よってトナーを補給する補給室を設ける構成を有し、そ
の小室内のトナーから優先的に現像させることにより、
均一な粒径のトナーを安定して供給する提案がなされて
いる。Further, in Patent No. 2682003,
A partition member is provided on the lower side of the developing device on the side of the developing sleeve in the toner container in the developing device, and a small member in the toner container between the partition member and the developing sleeve is supplied with toner by a stirring member. By having a configuration to provide a chamber, by developing preferentially from the toner in the small chamber,
A proposal has been made to stably supply a toner having a uniform particle diameter.
【００１８】しかしながら、下側からの壁を乗り越える
だけのトナー搬送力が求められるため、攪拌構成に対す
る性能要求が厳しく、コストアップを招きやすい。ま
た、現像スリーブ１０５の回転中心より現像容器１０４
の重心が上部に位置する系においては、図１４（ａ）、
（ｂ）による矢印４、５からのトナー流入は抑制するこ
とができるものの、攪拌部材として、回転トルクが軽く
コストのかからない攪拌部材１４０を使用する場合や、
攪拌部材を持たずにトナーの自重落下のみでトナー供給
を行う場合においては、上述の小室内へのトナーの絶対
供給量が不足しやすく、現像スリーブ１０５へのトナー
供給が不安定になり、現像容器１０４中にトナーが大量
にあるにもかかわらず、画像上白抜けを発生させる可能
性があった。However, since the toner conveying force is required to get over the wall from below, the performance requirement for the stirring structure is severe, and the cost is likely to increase. Further, the developing container 104 is moved from the rotation center of the developing sleeve 105 to the developing container 104.
In the system in which the center of gravity of is located at the upper part, FIG.
Although the inflow of toner from arrows 4 and 5 due to (b) can be suppressed, the use of a low-torque, low-cost stirring member 140 as the stirring member,
When toner is supplied only by its own weight without a stirring member, the above-mentioned absolute supply amount of toner into the small chamber tends to be insufficient, and the toner supply to the developing sleeve 105 becomes unstable. Although there is a large amount of toner in the container 104, there is a possibility that white spots may occur on the image.
【００１９】また、特開平１０−１０４９４３号公報で
は、トナー層規制部材の極近傍に、現像室の上壁部から
下方に向かって防御壁を、トナー層規制部材と同程度突
出させるという提案があるが、この構成においても、図
１４（ｂ）に示す矢印５のトナーの流れ込みを抑制する
ことができず、初期濃度薄を防止することができない。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-104943, there is a proposal that a protective wall is protruded from the upper wall of the developing chamber downward to the same extent as the toner layer regulating member, in the immediate vicinity of the toner layer regulating member. However, even in this configuration, the inflow of the toner indicated by the arrow 5 shown in FIG. 14B cannot be suppressed, and the initial density cannot be reduced.
【００２０】さらには、初期のみ攪拌部材の動きを止め
ることも、現像スリーブ近傍へのトナー流入を防止する
効果は高いが、装置構成が複雑になり、コストアップを
招くという問題がある。Further, stopping the movement of the stirring member only at the initial stage is highly effective in preventing the toner from flowing into the vicinity of the developing sleeve, but has a problem in that the structure of the apparatus becomes complicated and the cost is increased.
【００２１】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、現像剤担持体に対するトナーの供給量過多に起
因する初期濃度薄の防止と、現像剤担持体に対するトナ
ーの供給量不足に起因する白抜け画像の防止とを両立さ
せるようにした、現像装置、プロセスカートリッジ、及
び画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is intended to prevent the initial density from being low due to an excessive amount of toner supplied to the developer carrier and to prevent the toner from being insufficiently supplied to the developer carrier. It is an object of the present invention to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that are compatible with prevention of a blank image.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明は、重量平均粒径が７μｍ以下の一
成分磁性現像剤を収納するとともに前側の下部に開口部
を有する現像容器と、前記開口部に回転自在に配設され
た現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に固定的に配
置された磁界発生部材と、該磁界発生部材の磁力により
前記現像剤担持体表面に担持搬送される現像剤の層厚を
規制する現像剤規制部材と、前記現像容器内で前記現像
剤担持体の長手方向に平行に配置された現像剤残量検知
部材と第１の攪拌部材と第２の攪拌部材とを備えた現像
装置において、前記現像剤残量検知部材を前記現像剤担
持体の後方における斜め上方に配置し、前記第１の攪拌
部材を前記現像剤残量検知部材の後方における斜め上方
に回転自在に配置し、前記第２の攪拌部材を前記現像剤
残量検知部材の下方に回転自在に配置し、前記現像容器
の上部内側から前記現像剤残量検知部材と前記第１の攪
拌部材との間に向けて仕切り部材を突設し、前記第１の
攪拌部材が、前記現像容器内に存在する現像剤量が少な
いとき程現像剤搬送力を大きくする現像剤搬送部材を有
する、ことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing apparatus for storing a one-component magnetic developer having a weight average particle diameter of 7 μm or less and having an opening at a lower portion on a front side. A container, a developer carrier rotatably disposed in the opening, a magnetic field generating member fixedly disposed inside the developer carrier, and the developer carrier by a magnetic force of the magnetic field generating member. A developer regulating member for regulating a layer thickness of the developer carried and conveyed on the body surface; a developer remaining amount detecting member disposed in the developing container in parallel with a longitudinal direction of the developer carrier; In a developing device provided with a stirring member and a second stirring member, the developer remaining amount detecting member is disposed diagonally above and behind the developer carrier, and the first stirring member is provided with the developer remaining amount. Rotatably arranged diagonally upward behind the detection member The second stirring member is rotatably disposed below the developer remaining amount detecting member, and is disposed between the developer remaining amount detecting member and the first stirring member from inside the upper portion of the developing container. The first stirring member has a developer conveying member that increases the developer conveying force as the amount of developer existing in the developing container decreases.
【００２３】請求項２の発明は、請求項１の現像装置に
おいて、前記仕切り部材の先端の位置が、前記現像剤残
量検知部材における前記現像剤担持体側に接して鉛直方
向に引かれた第１の接線と、前記第２の攪拌部材におけ
る回転軌跡の前記現像剤担持体遠方側に接して鉛直方向
に引かれた第２の接線とに挟まれた領域に配置される、
ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, a position of a tip end of the partition member is vertically drawn in contact with the developer carrier of the developer remaining amount detecting member. 1 and a region sandwiched between a second tangent drawn in the vertical direction in contact with the developer carrier on the far side of the rotation locus of the second stirring member.
It is characterized by the following.
【００２４】請求項３の発明は、請求項１又は２の現像
装置において、前記現像剤搬送部材は、前記現像剤担持
体の回転軸と平行な回転軸を有する剛体棒に基端部が固
定され先端部が自由端である弾性シートによって形成さ
れている、ことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the developer conveying member has a base end fixed to a rigid rod having a rotation axis parallel to the rotation axis of the developer carrier. The distal end portion is formed of an elastic sheet that is a free end.
【００２５】請求項４の発明は、画像形成装置本体に対
して着脱自在なカートリッジ容器に、少なくとも像担持
体と現像装置とを組み込んで構成したプロセスカートリ
ッジにおいて、前記現像装置が、前記像担持体上に形成
された静電潜像を現像剤によって現像する請求項１、
２、又は３に記載の現像装置である、ことを特徴とす
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge in which at least an image carrier and a developing device are incorporated in a cartridge container detachable from an image forming apparatus main body, wherein the developing device comprises the image carrier. The electrostatic latent image formed thereon is developed by a developer.
4. The developing device according to item 2 or 3.
【００２６】請求項５の発明は、像担持体と、該像担持
体上に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現
像装置とを備えた画像形成装置において、前記現像装置
が、請求項１、２、又は３に記載の現像装置である、こ
とを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising an image carrier and a developing device for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier with a developer, wherein the developing device comprises: A developing device according to claim 1, 2, or 3.
【００２７】請求項６の発明は、画像形成装置本体と、
該画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカート
リッジとを備えた画像形成装置において、前記プロセス
カートリッジが、請求項４に記載のプロセスカートリッ
ジである、ことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus main body,
An image forming apparatus comprising: a process cartridge detachable from the image forming apparatus main body, wherein the process cartridge is the process cartridge according to claim 4.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２９】〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る現
像装置の一例を示す。同図は、現像装置の概略構成を示
す縦断面図である。また、図５に、この現像装置を備え
た、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。同図は、
画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。<Embodiment 1> FIG. 1 shows an example of a developing device according to the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the developing device. FIG. 5 shows an example of an image forming apparatus according to the present invention provided with the developing device. The figure shows
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus.
【００３０】まず、図５を参照しながら、画像形成装置
全体について説明し、つづいて、図１を参照しながら定
着装置について詳述する。First, the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG. 5, and then the fixing device will be described in detail with reference to FIG.
【００３１】図５に示す画像形成装置は、プリンタエン
ジンとしての画像形成装置本体（以下単に「装置本体」
という。）１０１を備えている。The image forming apparatus shown in FIG. 5 is an image forming apparatus main body as a printer engine (hereinafter simply referred to as “apparatus main body”).
That. ) 101 is provided.
【００３２】装置本体１０１の内側には、像担持体とし
てドラム形の電子写真感光体（以下「感光ドラム」とい
う。）１１１を備えている。感光ドラム１１１は、前述
の図１５に示すように、長手方向（軸方向）の一方の端
部に感光ドラムギヤ２１１が固定されている。感光ドラ
ム１１１は、この感光ドラムギヤ２１１に駆動手段（不
図示）から駆動力が伝達されることにより、軸を中心に
図５中の矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速
度）で回転駆動される。A drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter, referred to as a “photosensitive drum”) 111 is provided as an image carrier inside the apparatus main body 101. As shown in FIG. 15, the photosensitive drum 111 has a photosensitive drum gear 211 fixed to one end in the longitudinal direction (axial direction). The photosensitive drum 111 is rotated at a predetermined process speed (peripheral speed) in a direction indicated by an arrow R1 in FIG. 5 around an axis by transmitting a driving force from a driving unit (not shown) to the photosensitive drum gear 211. You.
【００３３】感光ドラム１１１は、その表面が帯電装置
としての帯電ローラ１０３によって帯電される。帯電ロ
ーラ１０３は、感光ドラム１１１表面に接触配置されて
おり、感光ドラム１１１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って
矢印Ｒ５方向に従動回転する。帯電ローラ１０３には、
帯電バイアス印加電源（不図示）によって、例えば交流
電圧と直流電圧とが重畳された帯電バイアスが印加され
る。これにより、感光ドラム１１１表面が所定の極性、
所定の電位に均一に帯電される。The surface of the photosensitive drum 111 is charged by a charging roller 103 as a charging device. The charging roller 103 is disposed in contact with the surface of the photosensitive drum 111, and is driven to rotate in the direction of the arrow R5 with the rotation of the photosensitive drum 111 in the direction of the arrow R1. The charging roller 103 includes
For example, a charging bias in which an AC voltage and a DC voltage are superimposed is applied by a charging bias application power supply (not shown). Thereby, the surface of the photosensitive drum 111 has a predetermined polarity,
It is uniformly charged to a predetermined potential.
【００３４】帯電後の感光ドラム１１１表面は、露光装
置１０２によって静電潜像が形成される。露光装置１０
２は、レーザスキャナ１０２ａ、ポリゴンミラー（不図
示）、反射レンズ１０２ｂ等を有しており、画像情報に
基づいたレーザ光を感光ドラム１１１表面に照射して照
射部分の電荷を除去し、静電潜像を形成するものであ
る。An electrostatic latent image is formed on the surface of the charged photosensitive drum 111 by the exposure device 102. Exposure device 10
Reference numeral 2 includes a laser scanner 102a, a polygon mirror (not shown), a reflection lens 102b, and the like, and irradiates a laser beam based on image information to the surface of the photosensitive drum 111 to remove electric charges in an irradiated portion, and This forms a latent image.
【００３５】こうして感光ドラム１１１表面に形成され
た静電潜像は、本発明に係る現像装置８によってトナー
が付着され、トナー像として現像される。なお、現像装
置８については、後に詳述する。The electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 111 is developed with a toner by the developing device 8 according to the present invention, and is developed as a toner image. The developing device 8 will be described later in detail.
【００３６】感光ドラム１１１表面に形成されたトナー
像は、転写装置としての転写ローラ１１０によって転写
材１１４上に転写される。転写ローラ１１０は、感光ド
ラム１１１表面に圧接されて転写ニップ部を構成し、感
光ドラム１１１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って矢印Ｒ６
方向に従動回転する。この転写ニップ部によって転写材
１１４を挟持搬送する。この転写材１１４は、給紙カセ
ット１１７に収納され給紙ローラ１１６やレジストロー
ラ（不図示）等によって感光ドラム１１１上のトナー像
と同期をとって転写ニップ部に供給されたものである。
転写材１１４の挟持搬送と同時に、転写ローラ１１０
に、転写バイアス印加電源（不図示）によって感光ドラ
ム１１１上のトナー像と逆極性の転写バイアスが印加さ
れ、これにより、感光ドラム１１１上のトナー像が転写
材１１４上に転写される。The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 111 is transferred onto a transfer material 114 by a transfer roller 110 as a transfer device. The transfer roller 110 is pressed against the surface of the photosensitive drum 111 to form a transfer nip portion, and rotates along with the arrow R6 as the photosensitive drum 111 rotates in the direction of arrow R1.
It rotates in the direction. The transfer material 114 is nipped and conveyed by the transfer nip portion. The transfer material 114 is supplied to the transfer nip portion in synchronization with the toner image on the photosensitive drum 111 by a paper feed roller 116, a registration roller (not shown) or the like stored in a paper feed cassette 117.
At the same time as the transfer material 114 is nipped and conveyed, the transfer roller 110
Then, a transfer bias having a polarity opposite to that of the toner image on the photosensitive drum 111 is applied by a transfer bias application power supply (not shown), whereby the toner image on the photosensitive drum 111 is transferred onto the transfer material 114.
【００３７】感光ドラム１１１は、転写材１１４に対す
るトナー像の転写後に表面に残ったトナーがクリーニン
グ装置１１２のクリーニングブレード１１３によって除
去され、次の画像形成に供される。The toner remaining on the surface of the photosensitive drum 111 after the transfer of the toner image to the transfer material 114 is removed by the cleaning blade 113 of the cleaning device 112, and is used for the next image formation.
【００３８】一方、トナー像転写後の転写材１１４は、
定着装置１１５に搬送され、定着ローラ１１５ａ、加圧
ローラ１１５ｂによる加熱、加圧を受けて、表面のトナ
ー像が定着される。On the other hand, the transfer material 114 after the transfer of the toner image is
The toner image is conveyed to the fixing device 115, and is heated and pressed by the fixing roller 115a and the pressure roller 115b to fix the toner image on the surface.
【００３９】トナー像定着後の転写材１１４は、装置本
体１０１外部に排出され、これにより、画像形成が完了
する。The transfer material 114 after the toner image is fixed is discharged to the outside of the apparatus main body 101, whereby the image formation is completed.
【００４０】つづいて、図１を中心に、本発明に係る現
像装置８について詳述する。Next, the developing device 8 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
【００４１】同図に示す現像装置８は、磁性一成分トナ
ーを用いた現像装置であり、内部にトナーを収納する現
像容器１０４を備えている。現像容器１０４は、前側の
下部に開口部１０４ａを有し、ここに現像剤担持体とし
ての現像スリーブ１０５が配設されている。なお、以下
の説明では、現像装置８における感光ドラム１１１に対
向する側（図１中の左側）を前側、また、感光ドラム１
１１から遠い側を後ろ側（図１中の右側）というものと
する。The developing device 8 shown in FIG. 1 is a developing device using a magnetic one-component toner, and has a developing container 104 for storing the toner therein. The developing container 104 has an opening 104a at the lower part on the front side, and a developing sleeve 105 as a developer carrying member is provided here. In the following description, the side (left side in FIG. 1) of the developing device 8 that faces the photosensitive drum 111 is the front side, and the photosensitive drum 1
The side far from 11 is referred to as the rear side (the right side in FIG. 1).
【００４２】現像スリーブ１０５は、アルミニウムやス
テンレススチールのパイプによって形成された非磁性ス
リーブであり、現像容器１０４によって矢印Ｒ２方向に
回転自在に支持されている。現像スリーブ１０５は、そ
の長手方向（軸方向）の両端部に、図１５で説明したよ
うに、コロ２０９が固定されており、これらコロ２０９
を感光ドラム１１１に当接させることにより、感光ドラ
ム１１１表面との間に所定のギャップ（間隙）を確保す
るようにしている。現像スリーブ１０５の一方の端部に
は、現像スリーブギヤ２１２が固定されており、この現
像スリーブギヤ２１２に、前述の感光ドラムギヤ２１１
から駆動力が伝達され、これにより、現像スリーブ１０
５は、矢印Ｒ２方向に回転駆動される。現像スリーブ１
０５の表面は、所望量のトナーを担持し搬送することが
できるように、適切な表面粗さに加工されている。ま
た、現像スリーブ１０５の内側には、マグネット１０６
が配設されている。The developing sleeve 105 is a non-magnetic sleeve formed by a pipe made of aluminum or stainless steel, and is rotatably supported by the developing container 104 in the direction of arrow R2. As described with reference to FIG. 15, rollers 209 are fixed to both ends of the developing sleeve 105 in the longitudinal direction (axial direction).
Is brought into contact with the photosensitive drum 111 to secure a predetermined gap (gap) with the surface of the photosensitive drum 111. At one end of the developing sleeve 105, a developing sleeve gear 212 is fixed.
The driving force is transmitted from the developing sleeve 10
5 is driven to rotate in the direction of arrow R2. Developing sleeve 1
The surface 05 is processed to have an appropriate surface roughness so that a desired amount of toner can be carried and transported. A magnet 106 is provided inside the developing sleeve 105.
Are arranged.
【００４３】マグネット１０６は、円筒状に形成されて
おり、その周方向にＮ極とＳ極とが交互に複数個形成さ
れている。マグネット１０６は、現像スリーブ１０５が
矢印Ｒ２方向に回転するのとは異なり、現像スリーブ１
０５の内側に固定的に配置されている。The magnet 106 is formed in a cylindrical shape, and a plurality of N poles and S poles are alternately formed in the circumferential direction. Unlike the case where the developing sleeve 105 rotates in the direction of the arrow R2, the magnet 106
05 is fixedly arranged inside.
【００４４】上述の現像スリーブ１０５表面には、現像
剤規制部材としての弾性ブレード１０７が当接されてい
る。弾性ブレード１０７ａは、例えばウレタンゴムやシ
リコーンゴム等によって板状に形成されたものであり、
その基端部が支持板金１０７ｂに固定されるとともに、
その先端部を現像スリーブ１０５表面に所定の圧力で当
接させて弾性変形している。弾性ブレード１０７ａは、
上述のマグネット１０６の磁力によって現像スリーブ１
０５表面に引き付けられたトナー１０９の層厚を規制す
るものである。現像スリーブ１０５表面に担持されたト
ナーは、現像スリーブ１０５の矢印Ｒ２方向の回転によ
って搬送されることによるトナー相互の摩擦帯電、及び
弾性ブレード１０７ａによって層厚が規制される際の現
像スリーブ１０５と弾性ブレード１０７ａ間での摺擦に
よる摩擦帯電により、適切な電荷が付与され、さらに、
感光ドラム１１１表面に対向する現像領域へと搬送され
ていく。このとき、現像スリーブ１０５には、図１０で
前述したように、交流の現像バイアス印加電源１１８
（図と直流の現像バイアス印加電源１１９とによって、
交流と直流とが重畳された現像バイアスが摺動接点（不
図示）を介して印加される。これにより、現像スリーブ
１０５上のトナーが、現像領域において、感光ドラム１
１１に飛翔して静電的に静電潜像に付着され、静電潜像
をトナー像として現像するものである。An elastic blade 107 as a developer regulating member is in contact with the surface of the developing sleeve 105 described above. The elastic blade 107a is formed in a plate shape with, for example, urethane rubber or silicone rubber,
The base end is fixed to the support plate 107b,
The distal end portion is brought into contact with the surface of the developing sleeve 105 at a predetermined pressure to be elastically deformed. The elastic blade 107a
The developing sleeve 1 is driven by the magnetic force of the magnet 106 described above.
05 regulates the layer thickness of the toner 109 attracted to the surface. The toner carried on the surface of the developing sleeve 105 is frictionally charged between the toner by being conveyed by the rotation of the developing sleeve 105 in the direction of the arrow R2, and is elastic with the developing sleeve 105 when the layer thickness is regulated by the elastic blade 107a. Appropriate charge is given by frictional charging due to rubbing between the blades 107a.
The photosensitive drum 111 is transported to a developing area facing the surface. At this time, as described above with reference to FIG.
(By the drawing and the DC developing bias application power supply 119,
A developing bias in which AC and DC are superimposed is applied via a sliding contact (not shown). As a result, the toner on the developing sleeve 105 is transferred to the photosensitive drum 1 in the developing area.
11, the electrostatic latent image is electrostatically attached to the electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is developed as a toner image.
【００４５】上述構成の現像装置８におけるトナー残量
検知の手段としては、図１０で前述したように、現像ス
リーブ１０５に対して平行に配置されたアンテナ部材１
０８により、現像スリーブ−アンテナ間のトナー量の変
化に伴うインピーダンスの変化を利用し、交流の現像バ
イアス印加電源１１８によりアンテナ部材１０８に誘起
される電流変化を検知してトナー残量を推測するように
している。この誘起電流検知手段は、符号１２０〜１２
３の各部材によって構成されている。１２０は、トナー
が無い状態と同等の静電容量を持つコンデンサで、この
静電容量とアンテナ部材１０８から検出された静電容量
とを、それぞれダイオード１２１、１２２を介した後、
コンパレータ１２３で比較することでトナー有無を判断
する。As means for detecting the remaining amount of toner in the developing device 8 having the above configuration, as described above with reference to FIG. 10, the antenna member 1 disposed in parallel with the developing sleeve 105 is used.
In step 08, the change in the impedance caused by the change in the amount of toner between the developing sleeve and the antenna is used to detect a change in the current induced in the antenna member 108 by the AC developing bias application power supply 118 to estimate the remaining amount of toner. I have to. This induced current detecting means is denoted by reference numerals 120 to 12.
3 of each member. Reference numeral 120 denotes a capacitor having a capacitance equivalent to that in a state where there is no toner. After the capacitance and the capacitance detected from the antenna member 108 are passed through diodes 121 and 122, respectively,
The presence or absence of the toner is determined by making a comparison with the comparator 123.
【００４６】トナー残量検知を行う場合、現像容器１０
４内部の長手方向に配置されたアンテナ部材１０８は、
トナーの動きを妨げる作用をもたらすことがある。特に
アンテナ部材１０８の下部は、現像容器１０４下部とア
ンテナ部材１０８との間にトナーの壁が形成されやすい
ため、第２の攪拌部材１３０を設け、トナーをほぐしな
がら、現像スリーブ１０５へのトナー供給をスムーズに
するようにしている。When detecting the remaining amount of toner, the developing container 10
4, the antenna member 108 arranged in the longitudinal direction
There is a case where an effect of hindering the movement of the toner is brought about. In particular, since a toner wall is likely to be formed between the lower part of the antenna member 108 and the lower part of the developing container 104 and the antenna member 108, a second stirring member 130 is provided to supply the toner to the developing sleeve 105 while loosening the toner. I try to make it smooth.
【００４７】第２の攪拌部材１３０としては、前述した
ように、図１１に示すような、クランク形の棒部材が用
いられ、その両端部を回転中心とし、図１中の矢印Ｒ３
方向に回転させる。また、第１の攪拌部材７が現像容器
１０４内のトナーをほぐし、かつ、第２の攪拌部材１３
０にトナーを受け渡すべく、配置されている。第１の攪
拌部材７は、図２に示すように、現像スリーブ１０５の
回転中心と平行な回転中心を有する剛体棒７ａと、この
剛体棒７ａに基端部Ａが固定され、先端部Ｂが自由端と
なった弾性シート（現像剤搬送部材）７ｂとによって構
成されている。第２の攪拌部材１３０及び第１の攪拌部
材７を回転させるための駆動力は、例えば、上述の現像
スリーブギヤ２１２（図１５参照）からギヤ列で適当な
回転速度に落とすことで利用するのが一般的である。As described above, as the second stirring member 130, a crank-shaped rod member as shown in FIG. 11 is used.
Rotate in the direction. Further, the first stirring member 7 loosens the toner in the developing container 104 and the second stirring member 13
0 to transfer the toner. As shown in FIG. 2, the first stirring member 7 has a rigid rod 7 a having a rotation center parallel to the rotation center of the developing sleeve 105, a base end A fixed to the rigid rod 7 a, and a distal end B fixed to the rigid rod 7 a. A free end elastic sheet (developer conveying member) 7b is provided. The driving force for rotating the second stirring member 130 and the first stirring member 7 is used, for example, by lowering the developing sleeve gear 212 (see FIG. 15) to an appropriate rotation speed by a gear train. Is common.
【００４８】次に、本実施の形態における現像装置８の
構成部材の一例を、具体的な数値をあげながら詳述す
る。Next, an example of the components of the developing device 8 according to the present embodiment will be described in detail with specific numerical values.
【００４９】現像スリーブ１０５は、直径１６mmの非磁
性アルミスリーブである。現像スリーブ１０５の表面
は、トナーの搬送及びトリボ付与を行うために導電性粒
子を含有する樹脂層でコートされており、表面粗さがＪ
ＩＳ規格のＲａで、通常、平均０．４〜３．５μｍとな
るように形成されている。本実施の形態では平均Ｒａ
０．９５μｍのものを用いた。The developing sleeve 105 is a non-magnetic aluminum sleeve having a diameter of 16 mm. The surface of the developing sleeve 105 is coated with a resin layer containing conductive particles for carrying the toner and providing a tribo, and has a surface roughness of J.
It is usually formed to have an average Ra of 0.4 to 3.5 μm in terms of Ra of IS standard. In the present embodiment, the average Ra
The thing of 0.95 micrometer was used.
【００５０】マグネット１０６としては、その周方向に
Ｎ極とＳ極とが交互に配置された４極のマグネットロー
ルが使用され、現像スリーブ１０５の内部に固定的に配
置されている。As the magnet 106, a four-pole magnet roll in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction is used, and is fixedly arranged inside the developing sleeve 105.
【００５１】弾性ブレード１０７ａとしては、ＪＩＳ硬
度４０゜程度のシリコーンゴムを現像スリーブ１０５表
面に対して当接力が２０〜４０gf／cm（現像スリーブ１
０５の長手方向についての１cm当たりの当接荷重）とな
るように当接されている。The elastic blade 107a is made of silicone rubber having a JIS hardness of about 40 ° and a contact force of 20 to 40 gf / cm against the surface of the developing sleeve 105 (developing sleeve 1).
05 (contact load per 1 cm in the longitudinal direction).
【００５２】トナーは負帯電性の磁性一成分トナーが用
いられる。成分としては、結着樹脂としてスチレンｎ−
ブチルアクリレート共重合体１００重量部に、磁性体粒
子８０重量部、モノアゾ系鉄錯体の負荷電制御剤２部、
ワックスとして低分子量ポリプロピレン３部を１４０℃
に加熱された２軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却
した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェ
ットミルで微粉砕し、得られた微粉砕物を風力分級し
て、重量平均径５．０μｍの分級粉を得る。平均粒径
５．０μｍの分級品に疎水性シリカ微粉体１．０重量部
をヘンシェルミキサーで混合し、現像剤を得る。そし
て、重量平均粒径が３．５〜７．０μｍの範囲（主に６
μｍ程度）のものが用いられる。このようなトナーを、
上述構成の現像装置８に使用した場合、現像スリーブ１
０５上のトナーのコート量は、０．５〜２．０mg／cm2
程度になる。As the toner, a negatively chargeable magnetic one-component toner is used. As a component, styrene n-
100 parts by weight of a butyl acrylate copolymer, 80 parts by weight of magnetic particles, 2 parts of a negative charge control agent of a monoazo iron complex,
3 parts of low molecular weight polypropylene as wax at 140 ° C
Is melt-kneaded with a heated twin-screw extruder, the cooled kneaded material is coarsely pulverized with a hammer mill, the coarsely pulverized material is finely pulverized with a jet mill, and the obtained finely pulverized material is subjected to wind classification to obtain a weight average. A classified powder having a diameter of 5.0 μm is obtained. 1.0 part by weight of hydrophobic silica fine powder is mixed with a classified product having an average particle size of 5.0 μm using a Henschel mixer to obtain a developer. The weight average particle size is in the range of 3.5 to 7.0 μm (mainly 6 to 7.0 μm).
μm) is used. Such toner,
When used in the developing device 8 having the above configuration, the developing sleeve 1
The amount of the toner coating on the toner 05 is 0.5 to 2.0 mg / cm 2.
About.
【００５３】ここで、重量平均粒径について説明する。Here, the weight average particle size will be described.
【００５４】測定装置としては、コールターカウンター
ＴＡ−II型（コールタ−社製）を用い、電解液は１級塩
化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。
測定方法としては、上述の電解液水溶液１００〜１５０
ml中に分散剤として界面活性剤を０．１〜０．５ml加
え、さらに、測定試料を２〜２０ml加える。試料を懸濁
した電解液は、超音波分散器で分散処理を行い、上述の
コールターカウンターにより、アパーチャーとして１０
０μｍアパーチャーを用いて、個数を基準として粒度分
布を測定する。これにより、重量平均粒径が求められ
る。As a measuring apparatus, a Coulter Counter TA-II type (manufactured by Coulter Co., Ltd.) is used, and a 1% aqueous solution of NaCl is prepared using primary grade sodium chloride as an electrolyte.
As a measuring method, the above-mentioned electrolytic solution aqueous solution 100 to 150
0.1 to 0.5 ml of a surfactant is added as a dispersant to each ml, and 2 to 20 ml of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to dispersion treatment using an ultrasonic disperser, and 10
Using a 0 μm aperture, the particle size distribution is measured based on the number. Thereby, a weight average particle diameter is obtained.
【００５５】また、現像容器１０４は、現像スリーブ１
０５の回転中心１０５ａに対し、鉛直方向斜め上方に位
置している。このため、現像容器１０４中のトナーの重
心Ｇ（初期のトナー満載時の重心）が現像スリーブ１０
５に対し鉛直方向斜め上方に位置し、重力を有効に利用
してトナーを現像スリーブ１０５近傍に搬送しやすく、
また、攪拌部材７のトルクも小さくすることができる。
したがって、本実施の形態で用いるような簡略な構成で
も充分に搬送可能となる。現像容器１０４中のトナーの
重心Ｇの現像スリーブ１０５回転中心１０５ａに対する
角度αは水平を基準として５〜７０度ほどであれば、ト
ナーを現像スリーブ１０５近傍に搬送することは可能で
あるが、本実施の形態においては、初期のトナー満載時
の重心Ｇが図１で示す位置に存在し、現像スリーブ１０
５の回転中心１０５ａに対し、斜め４０゜上方に位置す
るようにしている。The developing container 104 includes the developing sleeve 1.
05 is positioned obliquely above the rotation center 105a in the vertical direction. For this reason, the center of gravity G of the toner in the developing container 104 (the center of gravity when the toner is fully loaded at the initial stage) is
5, is positioned diagonally above in the vertical direction, and the toner is easily conveyed to the vicinity of the developing sleeve 105 by effectively utilizing gravity.
Further, the torque of the stirring member 7 can be reduced.
Therefore, even a simple configuration as used in the present embodiment can be sufficiently conveyed. If the angle α of the center of gravity G of the toner in the developing container 104 with respect to the rotation center 105a of the developing sleeve 105 is about 5 to 70 degrees with respect to the horizontal, the toner can be conveyed to the vicinity of the developing sleeve 105. In the embodiment, the center of gravity G when the toner is initially loaded is present at the position shown in FIG.
The rotation center 105a is positioned at an angle of 40 ° above the rotation center 105a.
【００５６】現像容器１０４内の上部からは、仕切り部
材１が設けられており、また、現像容器１０４の後部
に、前述の第１の攪拌部材７が設けられている。The partition member 1 is provided from above in the developing container 104, and the above-mentioned first stirring member 7 is provided at the rear of the developing container 104.
【００５７】上述の現像スリーブ１０５に印加される現
像バイアスは、例えば感光ドラム１１１と現像スリーブ
１０５との間のギャップが３００μｍ程度であった場
合、直流電圧：−５５０Ｖと、交流電圧：矩形波ＶPP＝
１６００Ｖ、周波数２２００Hzとを印加する。When the gap between the photosensitive drum 111 and the developing sleeve 105 is, for example, about 300 μm, the developing bias applied to the developing sleeve 105 is as follows: DC voltage: −550 V; AC voltage: rectangular wave V PP =
1600 V and a frequency of 2200 Hz are applied.
【００５８】なお、感光ドラム１１１表面は、帯電ロー
ラ１０３によって、暗部電位ＶD ＝−６００Ｖに帯電さ
れ、その後のレーザ露光により露光部の電位、つまり明
部電位ＶL が−１５０Ｖとなるようにした。これにより
感光ドラム１１１表面のうちの明部電位ＶL の部分に、
上述の負帯性のトナーを付着させる、いわゆる反転現像
を行った。The surface of the photosensitive drum 111 is charged to a dark portion potential V D = −600 V by the charging roller 103, and the potential of the exposed portion, that is, the bright portion potential VL becomes −150 V by the subsequent laser exposure. did. As a result, a bright portion potential VL on the surface of the photosensitive drum 111 is
The so-called reversal development in which the above-mentioned negative band toner is adhered was performed.
【００５９】次に、本実施の形態の特徴である初期濃度
薄防止手段について詳述する。Next, the means for preventing the initial concentration from decreasing will be described in detail.
【００６０】本実施の形態では、現像容器１０４の内部
の現像スリーブ１０５側に、現像容器１０４の上部から
斜め下方に向けて仕切り部材１を設け、かつ、初期でト
ナー量が多いときにはトナーの搬送能力を弱める第１の
攪拌部材７との相乗効果により、トナーの現像スリーブ
１０５近傍への大量の流れ込みを防止しているのが大き
な特徴である。In this embodiment, the partition member 1 is provided obliquely downward from the upper portion of the developing container 104 on the side of the developing sleeve 105 inside the developing container 104, and when the amount of toner is large at the initial stage, the toner is conveyed. A great feature is that a large amount of toner is prevented from flowing into the vicinity of the developing sleeve 105 by a synergistic effect with the first stirring member 7 that weakens the ability.
【００６１】以下に、仕切り部材１と第１の攪拌部材７
の作用効果について詳細に述べる。Hereinafter, the partition member 1 and the first stirring member 7
The operation and effect of will be described in detail.
【００６２】『仕切り板１の作用効果』初期濃度薄は、
前述したように、図１４に示す矢印５や矢印４のトナー
の流れ込みが原因であるが、特にアンテナ部材１０８と
撹枠部材１３０上部からのトナー落下による矢印５の寄
与率が高い。そのため、このトナー落下を防ぐべく、図
４に示すように、現像容器１０４内上部に仕切り部材１
を設け、この仕切り部材１の先端１ａを、アンテナ部材
１０８の現像スリーブ１０５側に接する鉛直方向に引か
れた接線Ｃ１と、撹拌部材１３０の回転軌跡の現像スリ
ーブ遠側に接する鉛直方向に引かれた接線Ｃ２との間に
挟まれた領域Ｘ内に位置させるようにすることがより有
効な手段となる。"Effects of the partition plate 1"
As described above, this is caused by the inflow of the toner indicated by the arrows 5 and 4 shown in FIG. 14, but the contribution of the arrow 5 due to the toner falling from the upper part of the antenna member 108 and the stirring member 130 is particularly high. Therefore, in order to prevent the toner from dropping, as shown in FIG.
The tip 1a of the partition member 1 is drawn in the vertical direction in contact with the antenna member 108 in the vertical direction in contact with the developing sleeve 105 side and in the vertical direction in contact with the rotation locus of the stirring member 130 on the far side of the developing sleeve in the rotation locus. It is a more effective means to locate in the region X sandwiched between the tangent line C2 and the tangent line C2.
【００６３】以下に、仕切り部材１の最適構成を設計す
る上での一例である、仕切り部材１を設けた現像装置で
の検討結果を述べる。In the following, a description will be given of the result of a study on a developing device provided with the partition member 1, which is an example of designing the optimum configuration of the partition member 1.
【００６４】この仕切り部材１の高さを変化させ、すな
わち、図４に示すように仕切り部材１の先端１ａを位置
（ア）、（イ）、（ウ）、（工）と変化させ、各位置で
の現像装置８の初期濃度等の現像特性を、レファレンス
として仕切り部材のない従来例であげた現像装置２０８
と比較した。The height of the partition member 1 is changed, that is, as shown in FIG. 4, the tip 1a of the partition member 1 is changed to positions (A), (A), (C), and (E), and The developing characteristics such as the initial density of the developing device 8 at the position are referred to the developing device 208 described in the conventional example having no partition member as a reference.
And compared.
【００６５】実験においては、仕切り部材１の高さによ
る初期濃度薄への効果と、仕切り部材１を設けたことに
より予想される弊害である現像スリーブ１０５ヘのトナ
ー供給追従不足から生ずるフェーディングの発生に着目
した。In the experiment, the effect of the height of the partition member 1 on the initial density was low, and the effect of the provision of the partition member 1 on the fading caused by the insufficient supply of the toner to the developing sleeve 105, which is expected to be a problem. We focused on occurrence.
【００６６】詳細な実験内容は以下のとおりである。The details of the experiment are as follows.
【００６７】［実験１］ （実験条件） 実験環境：温度２３℃、湿度６０％ 画像形成装置のプロセススピード：８０mm／sec アンテナ部材１０８の直径：２．０mm アンテナ部材１０８下部〜撹拌部材１３０の回転中心間
距離：６．０mm 撹拌部材１３０の回転軌跡円直径：６．５mm 撹拌部材１３０の回転速度：３５ｒｐｍ 撹拌部材７の構成：弾性シート７ｂとして１００μｍ厚
みのＰＥＴを使用し、回転軌跡円直径を３５．０mmとし
た 撹拌部材７の回転速度：１０ｒｐｍ 仕切り部材１の先端１ａの位置（ア）：Ｘ領域外であつ
て、接線Ｃ２より現像スリーブ遠側 仕切り部材１の先端１ａの位置（イ）：Ｘ領域内であっ
て、接線Ｃ２近傍 仕切り部材１の先端１ａの位置（ウ）：Ｘ領域内であっ
て、接線Ｃ１近傍 仕切り部材１の先端１ａの位置（工）：Ｘ領域外であっ
て、接線Ｃ１より現像スリーブ近側 （実験方法） １．仕切り部材１の高さを変化させた各位置での現像装
置において、まず、ベタ白画像を１０枚出す（出力す
る）。目的は、現像スリーブ１０５近傍の微粉量を増や
し、濃度薄を顕著にするためである。 ２．ベタ黒を１枚出し、画像濃度を測定する。目的は、
初期濃度薄に対する効果確認のためである。濃度測定
は、マクベス反射濃度計（マクベス社製）を用いた。 ３．再度、ベタ白画像を１０枚出した後、現像スリーブ
１０５上のトナーサンプルを採取し、その中の微粉量を
測定する。目的は、濃度薄の直接的原因となっている微
粉量の量で、効果の判断を行うためである。トナーの粒
径測定は、コールタールマルチライザー（コールタール
社製）を用い、３．２μｍ以下の粒径のものを微粉と判
断し、その割合を計算する。なお、本実験で用いたトナ
ーでは、製造時の段階での３．２μｍ以下の微粉量の含
有率は約１３％であった。 ４．その後、ベタ黒を３０枚出し、フェーディング発生
の有無、及びその程度をサンプルを見て判断する。[Experiment 1] (Experiment conditions) Experimental environment: temperature 23 ° C., humidity 60% Process speed of image forming apparatus: 80 mm / sec Diameter of antenna member 108: 2.0 mm Rotation of antenna member 108 lower part to stirring member 130 Center-to-center distance: 6.0 mm Rotation locus circle diameter of the stirring member 130: 6.5 mm Rotation speed of the stirring member 130: 35 rpm Structure of the stirring member 7: PET with a thickness of 100 μm is used as the elastic sheet 7b, The rotational speed of the stirring member 7 is set to 35.0 mm: 10 rpm The position (a) of the tip 1a of the partition member 1 is outside the X region and farther from the tangent C2 to the development sleeve than the position of the tip 1a of the partition member 1 (a). : In the X region, near the tangent line C2. The position of the tip 1a of the partition member 1 (c): In the X region, near the tangent line C1. ): Outside the region X and closer to the developing sleeve than the tangent line C1 (Experimental method) In the developing device at each position where the height of the partition member 1 is changed, first, ten solid white images are output (output). The purpose is to increase the amount of fine powder in the vicinity of the developing sleeve 105 and make the density low. 2. One solid black is taken out and the image density is measured. My goal is,
This is to confirm the effect on the initial concentration. The density was measured using a Macbeth reflection densitometer (manufactured by Macbeth). 3. After ten solid white images are output again, a toner sample on the developing sleeve 105 is collected, and the amount of fine powder in the toner sample is measured. The purpose is to determine the effect based on the amount of fine powder that directly causes the low concentration. The particle size of the toner is measured using a coal tar multi-riser (manufactured by Coal Tar Co., Ltd.). In the toner used in this experiment, the content of fine powder having a particle size of 3.2 μm or less at the stage of production was about 13%. 4. Thereafter, 30 solid blacks are taken out, and the presence or absence of fading and the degree thereof are judged by looking at the sample.
【００６８】図１８に、上述の実験における結果をまと
めた。FIG. 18 summarizes the results of the above experiment.
【００６９】同図から、仕切り部材１の先端１ａの各位
置と濃度との関係は、（ア）、（イ）はともに大きな効
果があり、その効果もほぼ同等であった。現像スリーブ
１０５上の微粉量も（ア）、（イ）では製造時の含有率
の約１３％に近い値になっている。（ウ）の位置におい
ては、微粉量が増加した分、濃度が若干低くなったが、
効果は認められる領域である。（エ）の位置において
は、濃度、微粉量ともにレファレンスに近くなるが、撹
拌部材７の作用により、レファレンス（仕切り部材の無
い状態）よりはレベルが良い。As can be seen from the figure, the relationship between each position of the tip 1a of the partition member 1 and the density has a large effect in both (a) and (a), and the effects are almost the same. The amount of fine powder on the developing sleeve 105 is also a value close to about 13% of the content at the time of manufacture in (A) and (A). At the position (c), the concentration slightly decreased due to the increase in the amount of fine powder.
The effect is the area where it is recognized. At the position (d), both the concentration and the amount of fine powder are close to the reference, but due to the action of the stirring member 7, the level is better than the reference (the state without the partition member).
【００７０】仕切り部材１の先端１ａの各位置とフェー
ディングとの関係は、（ア）の位置で発生しており、
（イ）、（ウ）、（エ）の位置においての発生はなかっ
た。The relationship between each position of the tip 1a of the partition member 1 and fading occurs at the position (A).
There were no occurrences at positions (a), (c), and (d).
【００７１】次に、（ア）、（イ）、（ウ）、（エ）の
各位置でのトナー循環を観察した。Next, the toner circulation at each of the positions (A), (A), (C) and (D) was observed.
【００７２】（ア）の位置でのトナー循環は、図６
（ａ）に示すように、仕切り部材１から現像スリーブ１
０５側の空間３１０でトナーが矢印３０１→３０２→３
０３へと大きな循環があり、また、若干ではあるが、空
間３１０から空間３１１へと流れていく矢印３０５の循
環もあった。また、（ア）の位置の仕切り部材１の先端
位置が、接線Ｃ２から現像容器後方側にあるため、図１
４（ｂ）に示す、矢印５のようなアンテナ部材１０８と
撹拌部材１３０との間へのトナーの流れ込みを防止して
いた。このため、現像スリーブ１０５上での微粉量増加
を防止していることがわかった。しかしながら、仕切り
部材１から撹拌部材７側の空間３１１から空間３１０へ
の開口面積が小さいため、ベタ黒連続印字の際のトナー
供給が間に合わなくなり、フェーディングを発生させた
ものとわかった。The toner circulation at the position (A) is shown in FIG.
As shown in FIG.
Arrows 301 → 302 → 3 in the space 310 on the 05 side
There was a large circulation to 03, and there was also a slight circulation of the arrow 305 flowing from the space 310 to the space 311. In addition, since the leading end position of the partition member 1 in the position (A) is on the rear side of the developing container from the tangent line C2, FIG.
4B, toner is prevented from flowing into between the antenna member 108 and the stirring member 130 as indicated by the arrow 5. For this reason, it was found that the amount of fine powder on the developing sleeve 105 was prevented from increasing. However, since the opening area from the space 311 on the stirring member 7 side to the space 310 from the partition member 1 was small, it was found that the toner supply in the continuous solid black continuous printing was not in time, and that fading occurred.
【００７３】（イ）の位置でのトナー循環を、図６
（ｂ）に示す。（イ）の位置の仕切り部材１の先端位置
は、領域Ｘを十分に覆っているため、図１４（ｂ）で
の、矢印５のようなアンテナ部材１０８と撹拌部材１３
０との間へのトナーの流れ込みを大きく抑制している。
また、空間３１０において、トナーが矢印３０１→３０
２へと循環し、その後、撹拌部材１３０側へ流れていく
矢印３０３の流れと、空間３１１へと流れていく矢印３
０５の流れもあり、これらの流れも上部からのトナー落
下を抑制する作用があることもわかった。このため、
（ア）の位置同様（イ）の位置においても、このことで
必要以上の、空間３１１からのトナー供給がされないた
め、現像スリーブ１０５上での微粉量増加を防止してい
ることがわかった。さらには、仕切り部材１の先端位置
が接線Ｃ２より現像スリーブ１０５側に存在するため、
空間３１１から空間３１０への矢印３０４のトナー供給
は充分行われており、ベタ黒連続印宇においても充分、
現像スリーブ１０５上にトナー供給できていることがわ
かった。The toner circulation at the position (a) is shown in FIG.
(B). Since the leading end position of the partition member 1 at the position (a) sufficiently covers the region X, the antenna member 108 and the stirring member 13 as shown by the arrow 5 in FIG.
The flow of toner between 0 and 0 is greatly suppressed.
Further, in the space 310, the toner is moved from the arrow 301 to the arrow 30.
2, and thereafter, the flow of the arrow 303 flowing to the stirring member 130 side, and the flow of the arrow 3 flowing to the space 311.
There is also a flow of No. 05, and it was also found that these flows also have the effect of suppressing the toner from falling from above. For this reason,
At the position (a) as well as the position (a), it is found that the toner is not supplied more than necessary from the space 311, so that an increase in the amount of fine powder on the developing sleeve 105 is prevented. Further, since the leading end position of the partition member 1 exists on the developing sleeve 105 side from the tangent line C2,
The toner supply of the arrow 304 from the space 311 to the space 310 is sufficiently performed, and the solid black continuous printing is sufficient.
It was found that toner could be supplied onto the developing sleeve 105.
【００７４】（ウ）の位置でのトナー循環を、図６
（ｃ）に示す。この位置では（イ）位置のときよりも、
上部からのトナーが落下しやすい状況がある。さらに、
アンテナ部材１０８と仕切り部材１との間隔が広まった
ことにより、矢印３０３のトナーの流れ、又は空間３１
０から空間３１１へと循環していく矢印３０５の流れが
（イ）位置よりも分散して弱くなることでトナー流れ込
み抑制効果が弱くなり、空間３１１からのトナー供給が
やや多くなってしまい、現像スリーブ１０５上での微粉
量が（イ）位置よりも若干増加したものとわかった。The toner circulation at the position (c) is shown in FIG.
It is shown in (c). At this position,
There are situations where toner from the upper part is likely to fall. further,
Since the distance between the antenna member 108 and the partition member 1 is increased, the flow of the toner indicated by the arrow 303 or the space 31
Since the flow of the arrow 305 circulating from 0 to the space 311 is dispersed and weaker than the position (a), the effect of suppressing the toner inflow is weakened, and the toner supply from the space 311 is slightly increased. It was found that the amount of fine powder on the sleeve 105 was slightly increased from the position (a).
【００７５】（エ）の位置でのトナー循環を、図６
（ｄ）に示す。この位置では（ウ）位置よりもさらにト
ナーが落下しやすいことと、トナー流れ込み抑制効果の
ある矢印３０５及び矢印３０３の流れがさらに弱まった
ため、アンテナ部材１０８と撹拌部材１３０との間への
矢印５のトナーの流れ込みが増加していた。このため、
空間３１１からのトナー供給が多くなってしまい、現像
スリーブ１０５上での微粉量も増加してしまったものと
わかった。The toner circulation at the position (d) is shown in FIG.
(D). At this position, the toner is more likely to fall than the position (c), and the flow of the arrows 305 and 303 having the toner inflow suppressing effect is further weakened. Of the toner was increased. For this reason,
It has been found that the supply of toner from the space 311 has increased, and the amount of fine powder on the developing sleeve 105 has also increased.
【００７６】しかしながら、（エ）位置では、空間３１
１から空間３１０への矢印３０４のトナー供給は充分、
行われており、ベタ黒連続印字においても充分、現像ス
リーブ１０５上にトナー供給できていることがわかっ
た。However, in the position (d), the space 31
The toner supply from arrow 1 to the space 310 from the arrow 304 is sufficient.
It was found that the toner was sufficiently supplied onto the developing sleeve 105 even in the continuous black printing.
【００７７】以上の検討結果から、仕切り部材１を現像
容器１０４上部から設け、しかも、仕切り部材１の先端
１ａの位置を接線Ｃ１と接線Ｃ２とに挟まれた領域Ｘに
存在させることにより、アンテナ部材１０８と撹拌部材
１３０との間への大量のトナーの流れ込みを抑制して、
現像スリーブ１０５上の微粉量増加を防ぐことができる
ので、初期濃度薄に対し効果を有し、かつ、現像スリー
ブ１０５ヘのトナー供給も問題ない現像装置１を得るこ
とが可能となる。From the results of the above examination, it is found that the partition member 1 is provided from the upper portion of the developing container 104, and that the position of the tip 1a of the partition member 1 is located in the region X sandwiched between the tangent lines C1 and C2. By suppressing the flow of a large amount of toner between the member 108 and the stirring member 130,
Since the increase in the amount of fine powder on the developing sleeve 105 can be prevented, it is possible to obtain the developing device 1 which has an effect on a low initial density and has no problem in supplying the toner to the developing sleeve 105.
【００７８】以上のような例のとおり、仕切り部材１の
最適位置を求めることができる。As described above, the optimum position of the partition member 1 can be obtained.
【００７９】つづいて、攪拌部材７の作用効果について
詳述する。Next, the operation and effect of the stirring member 7 will be described in detail.
【００８０】『撹拌部材７の作用効果』図２は、撹拌部
材７の詳細図である。同図において、剛体からなる剛体
棒（撹拌支持部材）７ａに、弾性シート７ｂの基端部Ａ
が固定されており、剛体棒７ａの軸に設けられた回転軸
を中心に回転する構成を有している。[Operation and Effect of Stirring Member 7] FIG. 2 is a detailed view of the stirring member 7. In the figure, a rigid rod (stirring support member) 7a made of a rigid body is attached to a base end A of an elastic sheet 7b.
Is fixed, and has a configuration of rotating about a rotation axis provided on the axis of the rigid rod 7a.
【００８１】図３（ａ）と図３（ｂ）とは、撹拌部材７
の作用を説明した図である。図３（ａ）は、初期の状態
で、トナー（現像剤）１０９が大量に現像容器１０４内
に入っているため、現像容器１０４内のトナーからの負
荷により、弾性シート７ｂが回転方向に対して後方に湾
曲し、現像スリーブ１０５側へのトナーの供給が抑えら
れているようすを示す。これに対し、図３（ｂ）は、ト
ナー１０９が少なくなったときの状態で、トナーによる
負荷が軽減されたため、弾性シート７ｂがほぼ元の状態
に戻り、現像容器１０４底部のトナーを搬送することが
可能となるようすを示す。FIG. 3A and FIG. 3B show that the stirring member 7
FIG. FIG. 3A shows that, in the initial state, a large amount of toner (developer) 109 is contained in the developing container 104, and the elastic sheet 7 b is moved in the rotational direction by a load from the toner in the developing container 104. This indicates that supply of toner to the developing sleeve 105 side is suppressed. On the other hand, FIG. 3B shows a state in which the toner 109 has been reduced, and the load due to the toner has been reduced, so that the elastic sheet 7b returns to almost the original state and conveys the toner at the bottom of the developing container 104. Indicates that it is possible to do so.
【００８２】本発明においては、上述の作用を実現でき
る弾性力が得られるように、上述の弾性シート７ｂの厚
みを適宜な値に設定するようにした。In the present invention, the thickness of the elastic sheet 7b is set to an appropriate value so as to obtain an elastic force capable of realizing the above operation.
【００８３】本発明における、弾性シート７ｂの厚みの
最適値の求め方の一例を以下に示す。An example of how to determine the optimum value of the thickness of the elastic sheet 7b in the present invention will be described below.
【００８４】実験においては、弾性シート７ｂの厚みを
変えたときの初期濃度薄の効果（実験２）と、厚みを薄
くしたことで予想される弊害である、使用末期のトナー
白抜け時の現像容器１０４内のトナー残量の増加（実験
３）について調べた。In the experiment, the effect of thinning the initial density when the thickness of the elastic sheet 7b was changed (Experiment 2) and the development at the time of toner white void at the end of use, which is expected to be a problem caused by the thinning of the thickness. An increase in the remaining amount of toner in the container 104 (Experiment 3) was examined.
【００８５】詳細な実験内容は以下のとおりである。The details of the experiment are as follows.
【００８６】［実験２］ （実験条件）以下に示す以外は、先に述べた実験１と同
じ。[Experiment 2] (Experiment conditions) Except for the following, the same as Experiment 1 described above.
【００８７】仕切り部材１の先端１ａの位置：（イ）と
（ウ）のほぼ中間位置。The position of the leading end 1a of the partition member 1: substantially the middle position between (a) and (c).
【００８８】［実験３］ （実験条件）以下に示す以外は、先に述べた実験１と同
じ。[Experiment 3] (Experiment conditions) Except for the following, it is the same as Experiment 1 described above.
【００８９】環境：温度３２．５℃、湿度８０％ （実験方法） １．以下に記す攪拌部材７を組み込んだ現像装置８にお
いて、印字率４％程度の画像を出してトナーを消費させ
る。 ２．現像スリーブ１０５上にトナーがコートしなくな
り、画像に不良「抜け」が発生した時点でそのときの現
像容器１０４内のトナー残量を測定する。Environment: temperature 32.5 ° C., humidity 80% (Experimental method) In the developing device 8 in which the agitating member 7 described below is incorporated, an image having a printing rate of about 4% is output and the toner is consumed. 2. When the toner is no longer coated on the developing sleeve 105 and a defect “missing” occurs in the image, the remaining toner amount in the developing container 104 at that time is measured.
【００９０】以上の実験を幾つかの比較例も交えて行っ
た。The above experiment was performed with some comparative examples.
【００９１】実施例ａ：仕切り部材１＋攪拌部材７（弾
性シート７ｂが厚み１００μｍのＰＥＴ） 比較例ａ：仕切り部材１＋攪拌部材７（弾性シート７ｂ
が厚み５０μｍのＰＥＴ） 比較例ｂ：仕切り部材１＋攪拌部材７（弾性シート７ｂ
が厚み１５０μｍのＰＥＴ） 比較例ｃ：仕切り部材１＋攪拌部材１４０（図１２、図
１７参照） 図１９に、上述の実験における結果をまとめた。Example a: Partition member 1 + stirring member 7 (PET with elastic sheet 7b having a thickness of 100 μm) Comparative example a: Partition member 1 + stirring member 7 (elastic sheet 7b)
Comparative example b: partition member 1 + stirring member 7 (elastic sheet 7b)
Comparative Example c: Partitioning Member 1 + Stirring Member 140 (See FIGS. 12 and 17) FIG. 19 summarizes the results of the above-described experiments.
【００９２】以上の結果より、ＰＥＴの厚みが薄くなる
ほど濃度アップ効果は高いが、反面トナー残量が増加す
るという弊害が出る。本実験結果においては、トータル
の性能の面から、１００μｍの厚みが最も適切であっ
た。From the above results, although the effect of increasing the density is higher as the thickness of the PET becomes thinner, there is a problem that the remaining amount of toner increases. In the results of this experiment, a thickness of 100 μm was most appropriate from the viewpoint of total performance.
【００９３】なお、弾性シート７ｂの曲がり方を観察す
ると、最大回転直径３５mmに対して、トナーによる負荷
で最も曲がったときの撹拌部材回転軌跡直径が、５０μ
ｍ時が２０mm前後（約５７％）、１００μｍが２８mm前
後（約８０％）、１５０μｍが３１mm前後（約８８％）
であった。弾性が弱いものほど曲がり量が多いため、搬
送力が低下しているものと思われる。When observing how the elastic sheet 7b bends, the diameter of the rotation trajectory of the stirring member when it bends the most due to the toner load is 50 μm for the maximum rotation diameter of 35 mm.
m hours are around 20mm (about 57%), 100μm is around 28mm (about 80%), 150μm is around 31mm (about 88%)
Met. It is considered that the lower the elasticity, the greater the amount of bending, and the lower the conveying force.
【００９４】また、比較例ｃも濃度が出て、かつトナー
残量が増加する弊害もない系であるが、初期の濃度アッ
プ効果は、本発明の方が高い。それは、本発明の撹拌部
材７の方が、クランク型の撹拌部材１４０よりも、初期
のトナー搬送能力が低いため、現像スリーブ１０５側へ
のトナー流入をより効果的に防止するためである。Comparative Example c is also a system in which the density is obtained and there is no adverse effect of increasing the remaining amount of toner, but the effect of increasing the initial density is higher in the present invention. This is because the stirring member 7 of the present invention has a lower initial toner conveying ability than the crank type stirring member 140, so that the toner is more effectively prevented from flowing into the developing sleeve 105 side.
【００９５】上述の、本発明で使用した攪拌部材７によ
ると、初期でトナー量が多いときにはトナー搬送能力を
弱めることができる一方、使用時後半のトナー搬送能力
が求められるときには、十分なトナー搬送能力を得るこ
とができる。According to the agitating member 7 used in the present invention, when the amount of toner is large at the initial stage, the toner carrying capacity can be weakened. You can gain the ability.
【００９６】なお、本実施の形態では仕切り部材１の最
適構成や、弾性シート７ｂの最適弾性を求める上での一
例を示したのであって、他の現像系においては、本実施
の形態に限定されることなく、その系に適した仕切り部
材を設けることで対応してもよいのはもちろんである。In this embodiment, an example of obtaining the optimum configuration of the partition member 1 and the optimum elasticity of the elastic sheet 7b has been described. Other developing systems are limited to this embodiment. Of course, it is possible to cope with the problem by providing a partition member suitable for the system.
【００９７】上述において、攪拌部材７の弾性シート７
ｂは、材質としてＰＥＴを使用した例を示したが、これ
に限定されるものではなく、同様の弾性特性をもつよう
に厚みを選定した他の材料を用いてもほぼ同様な効果を
得ることができる。In the above description, the elastic sheet 7 of the stirring member 7
b shows an example in which PET is used as a material. However, the present invention is not limited to this, and substantially the same effect can be obtained by using another material whose thickness is selected so as to have similar elastic characteristics. Can be.
【００９８】〈実施の形態２〉本実施の形態の特徴は、
上述の実施の形態１で説明した現像装置を、感光ドラ
ム、クリーニング装置、帯電ローラ（帯電装置）ととも
に一体型のカートリッジ容器内に設けてプロセスカート
リッジを構成し、このプロセスカートリッジを装置本体
に対して着脱自在に装着することにある。<Embodiment 2> The features of this embodiment are as follows.
The developing device described in the first embodiment is provided in an integrated cartridge container together with the photosensitive drum, the cleaning device, and the charging roller (charging device) to form a process cartridge. It is to be mounted detachably.
【００９９】図７は、プロセスカートリッジＰＣの一例
を示す縦断面図であり、また、図８は、このプロセスカ
ートリッジＰＣを画像形成装置の装置本体１０１に装着
したようすを示す縦断面図である。いずれも上述の実施
の形態１で述べたものと同じ構成のものには同符号を付
してその重複説明は省略する。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an example of the process cartridge PC, and FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing this process cartridge PC mounted on the apparatus main body 101 of the image forming apparatus. In each case, the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
【０１００】本実施の形態では、現像装置８と感光ドラ
ム１１１とクリーニング装置１１２と帯電ローラ（帯電
装置）１０３とを、一体型のカートリッジ容器６によっ
て統合してプロセスカートリッジＰＣを構成している。
このプロセスカートリッジＰＣの場合は、現像装置８が
トナー１０９を使い切ったときに、他の感光ドラム１１
１や帯電ローラ１０３やクリーニング装置１１２もほぼ
同時に寿命を迎えるよう設計されている。したがって、
ユーザはプロセスカートリッジＰＣ内のトナーがある間
は常に安定した画像を得ることができ、しかも一体型で
あるために、その交換も容易に行うことができるという
利点がある。In this embodiment, the process cartridge PC is formed by integrating the developing device 8, the photosensitive drum 111, the cleaning device 112, and the charging roller (charging device) 103 by the integral cartridge container 6.
In the case of this process cartridge PC, when the developing device 8 uses up the toner 109, the other photosensitive drums 11
1 and the charging roller 103 and the cleaning device 112 are designed to have almost the same life. Therefore,
The user can always obtain a stable image while the toner in the process cartridge PC is present, and since it is an integral type, there is an advantage that the replacement can be easily performed.
【０１０１】そして、プロセスカートリッジＰＣ内の現
像装置８に、前述の実施の形態１で説明した仕切り部材
１及び攪拌部材７を設けることで、プロセスカートリッ
ジＰＣ本来の利点に加えて、初期から安定した濃度が得
られるという利点が加わるのである。By providing the developing device 8 in the process cartridge PC with the partition member 1 and the stirring member 7 described in the first embodiment, in addition to the inherent advantages of the process cartridge PC, the developing device 8 becomes stable from the beginning. This has the added advantage that a concentration can be obtained.
【０１０２】なお、上述では、プロセスカートリッジＰ
Ｃの一例として、カートリッジ容器６に対して、感光ド
ラム１１１、帯電ローラ１０３、現像装置８、クリーニ
ング装置１１２の各プロセス機器を備えたものについて
説明したが、本発明に係るプロセスカートリッジとして
は、これに限定されるものではなく、少なくとも像担持
体としての感光ドラム１１１と現像装置８とを備えてい
れば充分である。In the above description, the process cartridge P
As an example of C, the description has been given of a case where each process device including the photosensitive drum 111, the charging roller 103, the developing device 8, and the cleaning device 112 is provided for the cartridge container 6, but the process cartridge according to the present invention is The present invention is not limited to this, and it is sufficient if at least the photosensitive drum 111 as an image carrier and the developing device 8 are provided.
【０１０３】[0103]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
現像容器上部から設けた仕切り部材の先端の位置を適宜
な位置に設定し、また、現像容器内の現像剤量（トナー
量）が少ない程、現像剤搬送能力が高くなる撹拌部材と
を設けることにより、アンテナ部材と他の撹拌部材との
空間に現像容器内側後部の新しいトナーが一度に大量に
流入することによる初期濃度低下を防止することがで
き、かつ、適正量のトナーを現像領域側に供給できる能
力も有するため、耐久に対して安定した画像濃度を得る
ことができる。As described above, according to the present invention,
The position of the leading end of the partition member provided from the upper part of the developing container is set to an appropriate position, and a stirring member is provided so that the developer transport capacity increases as the amount of developer (toner amount) in the developing container decreases. Thereby, it is possible to prevent a decrease in the initial density due to a large amount of new toner in the rear part inside the developing container flowing into the space between the antenna member and the other stirring member at a time, and to supply an appropriate amount of toner to the developing area side Since it also has the ability to supply, it is possible to obtain a stable image density for durability.
【図１】実施の形態１の現像装置の縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a developing device according to a first embodiment.
【図２】実施の形態１で使用する攪拌部材の構成を示す
ほぼ正面図。FIG. 2 is a substantially front view showing a configuration of a stirring member used in the first embodiment.
【図３】（ａ）は現像容器内のトナーが多い場合の攪拌
部材の動作を示す図。（ｂ）は現像容器内のトナーが少
ない場合の攪拌部材の動作を示す図。FIG. 3A is a diagram illustrating an operation of a stirring member when the amount of toner in a developing container is large. FIG. 5B is a diagram illustrating the operation of the stirring member when the amount of toner in the developing container is small.
【図４】実施の形態１の現像装置における仕切り部材の
先端の位置を説明する図。FIG. 4 is a view for explaining a position of a leading end of a partition member in the developing device according to the first embodiment.
【図５】実施の形態１の画像形成装置の縦断面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the image forming apparatus according to the first embodiment.
【図６】（ａ）は実施の形態１において、仕切り部材の
先端の位置が図４中の（ア）である場合のトナーの流れ
を説明する図。（ｂ）は実施の形態１において、仕切り
部材の先端の位置が図４中の（イ）である場合のトナー
の流れを説明する図。（ｃ）は実施の形態１において、
仕切り部材の先端の位置が図４中の（ウ）である場合の
トナーの流れを説明する図。（ｄ）は実施の形態１にお
いて、仕切り部材の先端の位置が図４中の（エ）である
場合のトナーの流れを説明する図。FIG. 6A is a diagram illustrating the flow of toner when the position of the tip of the partition member is at (a) in FIG. 4 in the first embodiment. FIG. 5B is a diagram for explaining the flow of toner when the position of the tip of the partition member is at (a) in FIG. 4 in the first embodiment. (C) is the first embodiment.
FIG. 5 is a view for explaining the flow of toner when the position of the leading end of the partition member is (C) in FIG. 4. FIG. 5D is a diagram illustrating the flow of toner when the position of the leading end of the partition member is at (D) in FIG. 4 in the first embodiment.
【図７】実施の形態２のプロセスカートリッジの縦断面
図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the process cartridge according to the second embodiment.
【図８】プロセスカートリッジを装着した状態の画像形
成装置の縦断面図。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the image forming apparatus with a process cartridge mounted.
【図９】従来の画像形成装置の縦断面図。FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a conventional image forming apparatus.
【図１０】従来の現像装置の縦断面図。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a conventional developing device.
【図１１】第２の攪拌部材の長手方向の形状を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a longitudinal shape of a second stirring member.
【図１２】従来の第１の攪拌部材の長手方向の形状を示
す図。FIG. 12 is a diagram showing a longitudinal shape of a conventional first stirring member.
【図１３】トナーの平均粒径の違いによる、枚数と濃度
との関係を示す図。FIG. 13 is a view showing the relationship between the number of sheets and the density depending on the difference in the average particle diameter of the toner.
【図１４】（ａ）は、従来の現像装置内のトナーの流れ
を示す図。（ｂ）は、従来の現像装置内のトナーの流れ
を示す図。FIG. 14A is a diagram illustrating a flow of toner in a conventional developing device. FIG. 2B is a diagram illustrating a flow of toner in a conventional developing device.
【図１５】感光ドラムと現像スリーブとの関係を示す
図。FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship between a photosensitive drum and a developing sleeve.
【図１６】トナーの微粉量とベタ黒濃度との関係を示す
図。FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the amount of fine powder of toner and the solid black density.
【図１７】比較例としての現像装置の縦断面図。FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a developing device as a comparative example.
【図１８】仕切り部材の先端の高さの違いによる、べた
濃度、微粉量、フェーディングの違いを説明する図。FIG. 18 is a diagram illustrating differences in solid density, fine powder amount, and fading due to differences in the height of the tip of the partition member.
【図１９】攪拌部材を代えたときの、初期濃度、微粉
量、フェーディング、白抜け時トナー残量の違いを説明
する図。FIG. 19 is a view for explaining differences in initial density, fine powder amount, fading, and remaining toner amount at white spots when a stirring member is replaced.
１ 仕切り部材 １ａ 仕切り部材の先端 ６ カートリッジ容器 ７ 第１の攪拌部材 ７ａ 剛体棒 ７ｂ 現像剤搬送部材（弾性シート） ８ 現像装置 １０９ 現像剤（トナー） １０４ 現像容器 １０４ａ 開口部 １０５ 現像剤担持体（現像スリーブ） １０６ 磁界発生部材（マグネット） １０７ａ 現像剤規制部材（弾性ブレード） １０８ 現像剤残量検知部材（アンテナ部材） １１１ 像担持体（感光ドラム） １３０ 第２の攪拌部材 Ａ 弾性シートの基端部 Ｂ 弾性シートの先端部 Ｃ１ 第１の接線 Ｃ２ 第２の接線 ＰＣ プロセスカートリッジ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Partition member 1a End of partition member 6 Cartridge container 7 First stirring member 7a Rigid rod 7b Developer transport member (elastic sheet) 8 Developing device 109 Developer (toner) 104 Developing container 104a Opening 105 Developer carrier ( (Developing sleeve) 106 Magnetic field generating member (magnet) 107a Developer regulating member (elastic blade) 108 Developer remaining amount detecting member (antenna member) 111 Image carrier (photosensitive drum) 130 Second stirring member A Base end of elastic sheet Part B End of elastic sheet C1 First tangent C2 Second tangent PC Process cartridge
フロントページの続き (72)発明者 吉田 雅弘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松本 英樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 砂原 賢 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AB04 AB06 AB18 AD06 AD13 AD18 AD23 AD36 BA03 BA08 BA09 DA15 DA58 EA13 EA15Continuing from the front page (72) Inventor Masahiro Yoshida 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Hideki Matsumoto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Satoshi Sunahara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H077 AB04 AB06 AB18 AD06 AD13 AD18 AD23 AD36 BA03 BA08 BA09 DA15 DA58 EA13 EA15
Claims (6)
現像剤を収納するとともに前側の下部に開口部を有する
現像容器と、前記開口部に回転自在に配設された現像剤
担持体と、該現像剤担持体の内部に固定的に配置された
磁界発生部材と、該磁界発生部材の磁力により前記現像
剤担持体表面に担持搬送される現像剤の層厚を規制する
現像剤規制部材と、前記現像容器内で前記現像剤担持体
の長手方向に平行に配置された現像剤残量検知部材と第
１の攪拌部材と第２の攪拌部材とを備えた現像装置にお
いて、 前記現像剤残量検知部材を前記現像剤担持体の後方にお
ける斜め上方に配置し、 前記第１の攪拌部材を前記現像剤残量検知部材の後方に
おける斜め上方に回転自在に配置し、 前記第２の攪拌部材を前記現像剤残量検知部材の下方に
回転自在に配置し、 前記現像容器の上部内側から前記現像剤残量検知部材と
前記第１の攪拌部材との間に向けて仕切り部材を突設
し、 前記第１の攪拌部材が、前記現像容器内に存在する現像
剤量が少ないとき程現像剤搬送力を大きくする現像剤搬
送部材を有する、 ことを特徴とする現像装置。A developer container accommodating a one-component magnetic developer having a weight average particle diameter of 7 μm or less and having an opening at a lower portion on a front side; and a developer carrier rotatably disposed at the opening. A magnetic field generating member fixedly disposed inside the developer carrier, and a developer regulating member for regulating a layer thickness of the developer carried and conveyed on the developer carrier surface by a magnetic force of the magnetic field generating member. And a developer remaining amount detecting member, a first stirring member, and a second stirring member disposed in the developing container in parallel with a longitudinal direction of the developer carrying member. A remaining amount detecting member is disposed obliquely upward behind the developer carrying member, the first stirring member is rotatably disposed obliquely upward behind the developer remaining amount detecting member, and the second stirring Rotate the member below the developer remaining amount detecting member A partition member protruding from the upper inside of the developing container to between the developer remaining amount detecting member and the first stirring member, wherein the first stirring member is provided in the developing container. A developer conveying member for increasing the developer conveying force as the amount of the developer existing in the developing device decreases.
像剤残量検知部材における前記現像剤担持体側に接して
鉛直方向に引かれた第１の接線と、前記第２の攪拌部材
における回転軌跡の前記現像剤担持体遠方側に接して鉛
直方向に引かれた第２の接線とに挟まれた領域に配置さ
れる、 ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。2. A first tangent line drawn vertically in contact with a side of the developer holding member of the developer remaining amount detecting member, and a rotation of the second stirring member is provided. 2. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is arranged in a region sandwiched between a second tangent drawn in a vertical direction in contact with the developer carrier on a distant side of the locus. 3.
体の回転軸と平行な回転軸を有する剛体棒に基端部が固
定され先端部が自由端である弾性シートによって形成さ
れている、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。3. The developer conveying member is formed by an elastic sheet having a base end fixed to a rigid rod having a rotation axis parallel to the rotation axis of the developer carrier and a tip end being a free end. The developing device according to claim 1, wherein:
ートリッジ容器に、少なくとも像担持体と現像装置とを
組み込んで構成したプロセスカートリッジにおいて、 前記現像装置が、前記像担持体上に形成された静電潜像
を現像剤によって現像する請求項１、２、又は３に記載
の現像装置である、 ことを特徴とするプロセスカートリッジ。4. A process cartridge in which at least an image carrier and a developing device are incorporated in a cartridge container detachable from an image forming apparatus main body, wherein the developing device is formed on the image carrier. The process cartridge according to claim 1, wherein the electrostatic latent image is developed with a developer.
静電潜像を現像剤によって現像する現像装置とを備えた
画像形成装置において、 前記現像装置が、請求項１、２、又は３に記載の現像装
置である、 ことを特徴とする画像形成装置。5. An image forming apparatus comprising: an image bearing member; and a developing device for developing an electrostatic latent image formed on the image bearing member with a developer, wherein the developing device comprises: Or an image forming apparatus according to claim 3.
体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとを備えた
画像形成装置において、 前記プロセスカートリッジが、請求項４に記載のプロセ
スカートリッジである、 ことを特徴とする画像形成装置。6. An image forming apparatus comprising: an image forming apparatus main body; and a process cartridge detachable from the image forming apparatus main body, wherein the process cartridge is the process cartridge according to claim 4. An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30251198A JP3814426B2 (en) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
| EP99308292A EP0996039B1 (en) | 1998-10-23 | 1999-10-20 | Developing apparatus |
| US09/422,098 US6226464B1 (en) | 1998-10-23 | 1999-10-20 | Developer apparatus featuring a developer container partition portion disposed between a detecting member and an agitating member |
| DE69929754T DE69929754T2 (en) | 1998-10-23 | 1999-10-20 | processor |
| CN99126646A CN1132063C (en) | 1998-10-23 | 1999-10-22 | Developing device |
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Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| JP (1) | JP3814426B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6553202B2 (en) | 2000-07-13 | 2003-04-22 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for image forming capable of performing an effective development process |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP30251198A patent/JP3814426B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6553202B2 (en) | 2000-07-13 | 2003-04-22 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for image forming capable of performing an effective development process |
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| JP3814426B2 (en) | 2006-08-30 |
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