JP2002169375A - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2002169375A
JP2002169375A JP2000363245A JP2000363245A JP2002169375A JP 2002169375 A JP2002169375 A JP 2002169375A JP 2000363245 A JP2000363245 A JP 2000363245A JP 2000363245 A JP2000363245 A JP 2000363245A JP 2002169375 A JP2002169375 A JP 2002169375A
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JP
Japan
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roller
layer thickness
thickness regulating
toner
developing
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Application number
JP2000363245A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobutaka Noda
信隆 野田
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Katsuragawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Katsuragawa Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0812Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the developer regulating means, e.g. structure of doctor blade

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device capable of preventing toner from being melted on a layer thickness regulating roller and a developing roller even in the case of using the toner whose melting point and glass transition temperature are low and capable of performing excellent development with little secular change as a developing device for forming a specified toner thin layer by bringing the layer thickness regulating roller into contact with the developing roller. SOLUTION: This device is provided with the developing roller to carry the toner while rotating in a specified direction, the layer thickness regulating roller to form the toner thin layer on the developing roller by rotating in a direction opposite to the rotating direction of the developing roller or in a forward direction, and a cooling means to cool the layer thickness regulating roller. Especially, the cooling means is constituted of a heat conduction member arranged to come into contact with the layer thickness regulating roller and a Peltier element arranged to cool the heat conduction member.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置に使用される現像装置に関わり、特に
は、弾性の現像ローラ上にトナーの均一な薄層を形成
し、このトナーを像担持体表面に接触させることにより
像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視像化す
る現像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device used for an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to a method for forming a uniform thin layer of toner on an elastic developing roller. And a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the image carrier by bringing the electrostatic latent image into contact with the surface of the image carrier to visualize the image.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、この種の画像形成装置は、電子
写真感光体などの像担持体上に静電潜像を形成し、次い
で現像剤を提供することにより静電潜像を現像して可視
像化する。現像剤としては、トナー単体からなる一成分
現像剤、またはトナーとそれを担持するキャリヤからな
る二成分現像剤が主に知られ、それらに適した現像シス
テムが種々開発され、また提案されている。
2. Description of the Related Art Generally, an image forming apparatus of this type forms an electrostatic latent image on an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member, and then develops the electrostatic latent image by providing a developer. Visualize. As the developer, a one-component developer composed of a single toner or a two-component developer composed of a toner and a carrier carrying the toner is mainly known, and various development systems suitable for them are developed and proposed. .

【0003】なかでも、一成分現像剤(以下、単にトナ
ーまたは一成分トナーという。)の性能の発展は著し
く、例えば、像の再現性や転写性に非常に優れた非磁性
の重合トナーなど、従来の製法によるトナーに比べて更
にの性能向上を果たしたトナーが開発されており、これ
に従い、実機への利用が急速に広がっている。
In particular, the performance of a one-component developer (hereinafter simply referred to as a toner or a one-component toner) has been remarkably developed. Toners having further improved performance as compared with toners produced by the conventional manufacturing method have been developed, and accordingly, use in actual machines has been rapidly expanding.

【0004】例えば、非磁性一成分トナーを用いた現像
装置の一つとして、導電性または半導電性の弾性現像ロ
ーラを像担持体に接触させて用い、この現像ローラの表
面にトナー薄層を形成し、次いでこのトナーを像担持体
表面に圧接させて現像を行う接触型現像装置が知られて
いる。
[0004] For example, as one of developing devices using non-magnetic one-component toner, a conductive or semiconductive elastic developing roller is used in contact with an image carrier, and a thin toner layer is formed on the surface of the developing roller. A contact-type developing device is known in which a toner is formed and then the toner is pressed against the surface of an image carrier to perform development.

【0005】かかる装置において、現像ローラにトナー
の均一な薄層を形成することは良好な現像を行うための
重要な条件の一つであり、そのため、均一な薄層を形成
するために様々な手段が提案されてきた。
[0005] In such an apparatus, forming a uniform thin layer of toner on the developing roller is one of the important conditions for good development, and therefore, various methods are required to form a uniform thin layer. Means have been proposed.

【0006】その代表的なものの一つとしてドクターブ
レードを用いた装置が知られる。この装置ではブレード
の先端を現像ローラの周面に圧接させまたは近接させる
ことによりブレードと現像ローラとの間を通過するトナ
ーの層厚を切り揃えて薄層を形成するものであるが、ブ
レードの先端入口側にトナーの溜まりや固着が生じてブ
レードの圧接力や現像ローラとの間の隙間が変化し、そ
れに従い均一なトナー薄層の形成が阻害される虞がある
ものであった。
A device using a doctor blade is known as one of the typical ones. In this apparatus, the thickness of the toner passing between the blade and the developing roller is reduced by bringing the tip of the blade into pressure contact with or close to the peripheral surface of the developing roller to form a thin layer. Toner accumulation or sticking occurs at the leading end entrance side, and the pressure contact force of the blade and the gap between the blade and the developing roller change, which may hinder the formation of a uniform thin toner layer.

【0007】これに鑑みて、ブレードに代えて、層厚規
制ローラを現像ローラ表面に圧接して配置することによ
りその間を通過するトナーで薄層を形成する装置が提案
されている。かかる装置では、層厚規制ローラは現像ロ
ーラの回転方向と対抗する方向、または異なる速度で順
方向に回転させるが、層厚規制ローラと現像ローラとの
接触によりかなりに高温の摩擦熱が発生し、この熱によ
りトナーが局所的に溶融して層厚規制ローラや現像ロー
ラの表面に融着する場合がある。
In view of this, there has been proposed an apparatus in which a layer thickness regulating roller is disposed in pressure contact with the surface of a developing roller instead of a blade to form a thin layer with toner passing between the rollers. In such an apparatus, the layer thickness regulating roller is rotated in a direction opposite to the rotation direction of the developing roller, or in a forward direction at a different speed, but considerably high temperature frictional heat is generated due to the contact between the layer thickness regulating roller and the developing roller. In some cases, this heat causes the toner to locally melt and fuse to the surface of the layer thickness regulating roller or the developing roller.

【0008】特に、プロセス速度の高速化に伴い、40
〜80℃といった低融点の(例えば、低軟化点物質を使
用した重合トナー)または低ガラス転移温度のトナーを
使用する傾向があるが、前記した層厚規制ローラと現像
ローラとの摩擦熱は局部的に100℃以上になる場合が
あり、かかる融点やガラス転移温度の低いトナーにおい
ては前述の融着を生じ易い。このような融着は現像ロー
ラ上のトナー層にスジやムラを生じさせ、結果として良
好な現像を阻害する。
In particular, with the increase in process speed, 40
There is a tendency to use a toner having a low melting point such as ~ 80 ° C (for example, a polymerized toner using a low softening point substance) or a low glass transition temperature, but the frictional heat between the layer thickness regulating roller and the developing roller is locally increased. In some cases, the melting point or the glass transition temperature of the toner is low. Such fusing causes streaks and unevenness in the toner layer on the developing roller, thereby hindering good development.

【0009】また更に、ゴム等の弾性材料よりなる現像
ローラは熱膨張係数が高いために、周囲温度の変化によ
りその径が変化し易く、像担持体と現像ローラとの接触
ニップ幅が温度により変化して、形成される画像に悪影
響を与える場合がある。
Further, since the developing roller made of an elastic material such as rubber has a high coefficient of thermal expansion, its diameter is apt to change due to a change in ambient temperature, and the contact nip width between the image carrier and the developing roller depends on the temperature. And may adversely affect the formed image.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記点に鑑み
て為されたものであり、融点やガラス転移温度の低いト
ナーを使用した場合においても層厚規制ローラや現像ロ
ーラへのトナーの融着を防止することができ、また、経
時変化の少ない良好な現像を行うことができる現像装置
を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has been developed in view of the fact that even when a toner having a low melting point and a low glass transition temperature is used, the toner is fused to the layer thickness regulating roller and the developing roller. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of preventing adhesion and performing good development with little change over time.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は、所定方向に回転してトナーを運ぶ現像ロ
ーラと、現像ローラの回転方向と対抗する方向または順
方向に回転して現像ローラ上にトナーの薄層を形成する
層厚規制ローラと、層厚規制ローラを冷却する冷却手段
とを有することを特徴とする。また更には、上記に加
え、層厚規制ローラに付着したトナーを掻き落とす掻き
落とし部材を有する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a developing roller which rotates in a predetermined direction to carry toner, and a developing roller which rotates in a direction opposite to the rotating direction of the developing roller or in a forward direction. It is characterized by having a layer thickness regulating roller for forming a thin layer of toner on the roller, and cooling means for cooling the layer thickness regulating roller. Still further, in addition to the above, there is provided a scraping member for scraping off the toner attached to the layer thickness regulating roller.

【0012】特には、冷却手段は、層厚規制ローラと接
触して配置された熱伝導部材と、熱伝導部材を冷却する
ように配置されたペルチェ素子を含む。また、熱伝導部
材は層厚規制ローラの長手方向と接触するように配置さ
れた金属部材よりなる。ペルチェ素子はその熱発生面に
直接または間接的に複数の放熱フィンが設けられ、更に
該フィンを冷却するための送風器が設けられる。
In particular, the cooling means includes a heat conducting member arranged in contact with the layer thickness regulating roller, and a Peltier element arranged to cool the heat conducting member. Further, the heat conducting member is made of a metal member arranged to be in contact with the longitudinal direction of the layer thickness regulating roller. The Peltier element is provided with a plurality of heat dissipating fins directly or indirectly on its heat generating surface, and further provided with a blower for cooling the fins.

【0013】また好ましくは、熱伝導部材は内部に閉塞
された空間を有し、空間内には熱伝導を促進するための
液体またはガスを封入されている。現像ローラは例えば
弾性ローラであり、層厚規制ローラは金属ローラからな
る。
Preferably, the heat conducting member has a closed space therein, and a liquid or gas for promoting heat conduction is sealed in the space. The developing roller is, for example, an elastic roller, and the layer thickness regulating roller is a metal roller.

【0014】また更に、本発明は、所定方向に回転して
像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給する
現像ローラと、像担持体へのトナーの供給位置の上流位
置において現像ローラと接触し且つ現像ローラの回転方
向と対抗する方向または順方向に回転可能に設けられ現
像ローラ上のトナーを薄層に規制する層厚規制ローラ
と、現像ローラとの接触位置の下流位置において層厚規
制ローラに接触して設けられ層厚規制ローラに付着した
トナーを掻き落とす掻き落とし部材と、現像ローラとの
接触位置の上流位置で層厚規制ローラに接触して設けら
れた熱伝導部材と、熱伝導部材を冷却するように直接ま
たは間接的に配置されたペルチェ素子と、ペルチェ素子
の熱発生面に直接または間接的に設けられた複数の放熱
フィンと、放熱フィンを冷却するための送風器とを有す
ることを特徴とする。
Still further, according to the present invention, there is provided a developing roller which rotates in a predetermined direction and supplies toner to an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier, and a developing roller at a position upstream of a toner supply position to the image carrier. A layer thickness regulating roller provided in contact with the developing roller and rotatable in a direction opposite to the rotating direction of the developing roller or in a forward direction, and a layer thickness regulating roller for regulating the toner on the developing roller to a thin layer; A scraping member provided in contact with the layer thickness regulating roller for scraping off toner adhered to the layer thickness regulating roller, and a heat transfer member provided in contact with the layer thickness regulating roller at a position upstream of the contact position with the developing roller. A Peltier element arranged directly or indirectly to cool the heat conduction member; a plurality of radiating fins provided directly or indirectly on a heat generating surface of the Peltier element; And having a blower for cooling the.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照として説明する。図1は、本発明を適
用した現像装置の概略構成図である。図中、符号1は矢
印Aで示す方向、即ち時計方向に回転するドラム状の像
担持体であり、例えばアルミニウム等のドラム状基体の
表面に電子写真感光体を備えた構成よりなる。このよう
な電子写真感光体としては、有機感光体やアモルファス
シリコン感光体を使用することができる。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a developing device to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 denotes a drum-shaped image carrier which rotates in a direction indicated by an arrow A, that is, a clockwise direction, and has a configuration in which an electrophotographic photosensitive member is provided on a surface of a drum-shaped substrate such as aluminum. As such an electrophotographic photosensitive member, an organic photosensitive member or an amorphous silicon photosensitive member can be used.

【0016】図示していないが、像担持体1の周囲に
は、像担持体1の回転方向Aに従って、像担持体1上の
残留電荷を消去するためのイレーサランプ、残留電荷消
去後の像担持体1の表面を特定極性に一様に帯電する帯
電装置、一様に帯電された像担持体1の表面にデジタル
光情報を投射して像担持体1の表面に静電潜像を形成す
るLEDヘッド等の露光装置、静電潜像が形成された像
担持体1の表面に粉末トナーを供給して静電潜像をトナ
ー像に変換する現像装置2、トナー像を像担持体1から
紙等の転写材上に転写させる転写装置、などが配置され
ている。これら像担持体周りの機器の構成は現像装置2
を除いては、周知の構成のものであって良い。
Although not shown, an eraser lamp for erasing the residual charges on the image carrier 1 according to the rotation direction A of the image carrier 1 is provided around the image carrier 1, and an image after erasing the residual charges. A charging device for uniformly charging the surface of the carrier 1 to a specific polarity, forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier 1 by projecting digital light information on the surface of the uniformly charged image carrier 1 An exposure device such as an LED head, a developing device 2 that supplies a powder toner to the surface of the image carrier 1 on which the electrostatic latent image is formed, and converts the electrostatic latent image into a toner image; And a transfer device for transferring paper from a paper to a transfer material such as paper. The configuration of these devices around the image carrier is the developing device 2
Except for, a known configuration may be used.

【0017】現像装置2は、重合法または粉砕法により
製造された非磁性一成分トナーを収容した現像容器3
と、現像容器3内に配置されその周面の一部を像担持体
表面に圧接するようにして設けられた弾性の現像ローラ
4と、現像ローラ4の後方で現像ローラ4と接触して設
けられ現像ローラ4に現像容器3内のトナーを供給する
供給ローラ6と、現像ローラ4に対して適宜な圧力で接
触して配置され現像ローラ4の周面に付着しているトナ
ーを薄層に形成する層厚規制ローラ7とを有する。現像
ローラ4、供給ローラ6、層厚規制ローラ5は、図示し
ていないが、適当なバイアス電源に接続され、各ローラ
へのトナーの転移を推進するためにそれぞれ最適な値の
バイアス電圧が印加されている。
The developing device 2 includes a developing container 3 containing a non-magnetic one-component toner manufactured by a polymerization method or a pulverization method.
An elastic developing roller 4 disposed in the developing container 3 so as to press a part of its peripheral surface against the surface of the image carrier; and provided in contact with the developing roller 4 behind the developing roller 4. A supply roller 6 for supplying the toner in the developing container 3 to the developing roller 4, and a thin layer of the toner adhering to the peripheral surface of the developing roller 4 which is disposed in contact with the developing roller 4 with an appropriate pressure. And a layer thickness regulating roller 7 to be formed. Although not shown, the developing roller 4, the supply roller 6, and the layer thickness regulating roller 5 are connected to an appropriate bias power source, and a bias voltage having an optimum value is applied to promote transfer of toner to each roller. Have been.

【0018】現像ローラ4は、像担持体1の長さとほぼ
等しい長さを有し、像担持体1の軸線とほぼ平行する方
向に延びており、現像容器3の像担持体1と対向する開
口8からその周面の一部を像担持体1の側に露出し、像
担持体1の表面に対して適切なニップ幅(接触幅)で接
触するように設けられている。現像ローラ4は像担持体
1の回転と順方向(反時計方向B)に像担持体1とほぼ
同じ速度で回転する。
The developing roller 4 has a length substantially equal to the length of the image carrier 1, extends in a direction substantially parallel to the axis of the image carrier 1, and faces the image carrier 1 of the developing container 3. A portion of the peripheral surface is exposed from the opening 8 to the image carrier 1 side, and is provided so as to come into contact with the surface of the image carrier 1 with an appropriate nip width (contact width). The developing roller 4 rotates at substantially the same speed as the image carrier 1 in the forward direction (counterclockwise direction B) with the rotation of the image carrier 1.

【0019】現像容器3内に収容されるトナーの量は、
例えば供給ローラ6の頭が露出する程度の量とされ、現
像容器3の後壁に設けられた残量センサー(図示なし)
によりその量が常に監視され、所定量よりも少なくなっ
た時にはトナーカートリッジ8から新鮮なトナーを補給
するように指示信号が発せられる。
The amount of toner contained in the developing container 3 is
For example, the amount is such that the head of the supply roller 6 is exposed, and a remaining amount sensor (not shown) provided on the rear wall of the developing container 3
Accordingly, the amount is constantly monitored, and when the amount becomes smaller than the predetermined amount, an instruction signal is issued to supply fresh toner from the toner cartridge 8.

【0020】現像ローラ4の構成について述べると、現
像ローラ4はバイアスを印加された導電性の中心軸11
の周りに弾性中間層12を形成し、更に中間層12の外
周に弾性表面層13を形成した構成よりなる。限定され
るものではないが、例えば、中間層12と表面層13
は、中間層12が比較的高い電気抵抗値を有し且つ表面
層13が相対的に低い電気抵抗値を有するような異なる
電気的性質を持つようにされる。また、現像ローラ4
は、上記の二層構造に限定されることなく、単層の構造
であっても良く、または、三層以上の構造であっても良
い。現像ローラ4の材料としては、単層のシリコンゴム
の他、二層構造の中間層12をNBRゴム(アクリロニ
トリルブタジエン共重合ゴム)やウレタンゴム等の弾性
を有する多孔質発泡体とし、表面層13をウレタンゴム
等の弾性体としたものであって良い。
The structure of the developing roller 4 will be described. The developing roller 4 has a conductive central shaft 11 to which a bias is applied.
, An elastic intermediate layer 12 is formed around the intermediate layer 12, and an elastic surface layer 13 is further formed on the outer periphery of the intermediate layer 12. Although not limited, for example, the intermediate layer 12 and the surface layer 13
Are made to have different electrical properties such that the intermediate layer 12 has a relatively high electrical resistance and the surface layer 13 has a relatively low electrical resistance. Further, the developing roller 4
Is not limited to the above-described two-layer structure, but may be a single-layer structure or a three- or more-layer structure. As a material of the developing roller 4, in addition to a single layer of silicon rubber, the intermediate layer 12 having a two-layer structure is made of a porous foam having elasticity such as NBR rubber (acrylonitrile butadiene copolymer rubber) or urethane rubber. May be an elastic body such as urethane rubber.

【0021】現像ローラ4の後方に位置する供給ローラ
6は、現像ローラ4の軸線と平行に延びて配置され、現
像ローラ4とほぼ全長にわたって接触している。供給ロ
ーラ6は、例えばカーボン微粉末が混入されたウレタン
ゴムの発泡体からなり、現像ローラ4に対して所定の圧
力で接触しながら現像ローラ4の回転方向とは対向する
方向、即ち反時計方向に回転し、現像容器3内のトナー
を現像ローラ4に供給すると共に、摩擦帯電により現像
ローラ4上のトナーを荷電する。なお、符号14は時計
方向に回転して現像容器3内のトナーを撹拌すると共
に、トナーを供給ローラ6への搬送する撹拌翼である。
The supply roller 6 located behind the developing roller 4 is arranged so as to extend in parallel with the axis of the developing roller 4, and is in contact with the developing roller 4 over substantially the entire length. The supply roller 6 is made of, for example, a urethane rubber foam mixed with fine carbon powder, and is opposed to the rotation direction of the developing roller 4 while contacting the developing roller 4 with a predetermined pressure, that is, a counterclockwise direction. To supply the toner in the developing container 3 to the developing roller 4 and charge the toner on the developing roller 4 by frictional charging. Reference numeral 14 denotes a stirring blade that rotates clockwise to stir the toner in the developing container 3 and conveys the toner to the supply roller 6.

【0022】供給ローラ6により現像ローラ4上に供給
されたトナーは現像ローラ4の回転に従って層厚規制ロ
ーラ7に運ばれる。層厚規制ローラ7は、現像ローラ4
とほぼ同じ長さを有する導電性または半導電性の金属等
の剛体のローラ、またはかかる金属等のローラの表面に
テフロン(登録商標)等のトナー離型性の良い材料をコ
ーティングしたローラ、またはかかる金属等のローラの
周面に適度な弾性の外層を有する構成のローラよりな
る。層厚規制ローラ7は、弾性現像ローラ4にその軸線
方向ほぼ全長にわたって適宜な圧力で接触するように位
置し、現像ローラ4の回転方向とは対向する方向、即ち
反時計方向に適宜な速度で回転するように設けられてい
る。かかる構成により、現像ローラ4上のトナーは、層
圧規制ローラ7を通過する際にその一部のみが層厚規制
ローラ7をくぐり抜け、それにより均一なトナー薄層が
形成される。なお、層厚規制ローラ7は現像ローラ4の
回転方向と順方向に回転するようにしても良い。
The toner supplied onto the developing roller 4 by the supply roller 6 is carried to the layer thickness regulating roller 7 as the developing roller 4 rotates. The layer thickness regulating roller 7 includes the developing roller 4
A roller made of a conductive or semi-conductive metal or the like having substantially the same length as that of a roller made of a metal or the like, or a roller made of such a metal or the like coated with a material having good toner release properties such as Teflon (registered trademark); or The roller has a configuration in which a suitable elastic outer layer is provided on the peripheral surface of the roller made of metal or the like. The layer thickness regulating roller 7 is positioned so as to contact the elastic developing roller 4 with an appropriate pressure over substantially the entire length in the axial direction, and at a suitable speed in a direction opposite to the rotation direction of the developing roller 4, that is, in a counterclockwise direction. It is provided to rotate. With such a configuration, when the toner on the developing roller 4 passes through the layer pressure regulating roller 7, only a part of the toner passes through the layer thickness regulating roller 7, whereby a uniform thin toner layer is formed. The layer thickness regulating roller 7 may rotate in the forward direction with respect to the rotation direction of the developing roller 4.

【0023】符号16は、層厚規制ローラ7の周面に対
して、先端が当接または圧接するようにして配置された
トナー掻き落とし部材としての除去ブレードであり、そ
の先端の当接または圧接により層厚規制ローラ7の周面
に付着した余剰のトナーを層厚規制ローラ7から掻き落
とすように働く。
Reference numeral 16 denotes a removing blade serving as a toner scraping member disposed such that the leading end thereof comes into contact with or presses against the peripheral surface of the layer thickness regulating roller 7. This serves to scrape off excess toner adhered to the peripheral surface of the layer thickness regulating roller 7 from the layer thickness regulating roller 7.

【0024】層厚規制ローラ7は、上記のようにトナー
の薄層を形成するためには非常に有用な手段であるが、
現像ローラ4に対して圧接し、または掻き落とし部材1
6が圧接する構成よりなるために、それらの圧接部また
は摺擦部において摩擦熱が発生する。この熱は局部的に
かなりの高温となるために、それに付着したトナーを溶
融する。この溶融により層厚規制ローラ7または現像ロ
ーラ4または掻き落とし部材16に局部的なトナーの融
着が生じ、それによりトナーの均一な薄層の形成を妨害
する。
The layer thickness regulating roller 7 is a very useful means for forming a thin layer of toner as described above.
The member 1 that is pressed against or scraped off against the developing roller 4
Since the pressure contact portions 6 are configured to be in pressure contact with each other, frictional heat is generated in the pressure contact portions or the rubbing portions. This heat locally melts the toner attached thereto because it becomes a considerably high temperature. This melting causes local fusion of the toner to the layer thickness regulating roller 7, the developing roller 4, or the scraping member 16, thereby preventing the formation of a uniform thin layer of the toner.

【0025】符号20は、層厚規制ローラ7を冷却する
ための冷却手段を示す。冷却手段20は、基本的に、層
厚規制ローラ7の周面と接触して配置された板状の熱伝
導部材21と、熱伝導部材21を冷却するように配置さ
れたペルチェ素子22を含む。
Reference numeral 20 denotes a cooling means for cooling the layer thickness regulating roller 7. The cooling means 20 basically includes a plate-shaped heat conducting member 21 arranged in contact with the peripheral surface of the layer thickness regulating roller 7, and a Peltier element 22 arranged to cool the heat conducting member 21. .

【0026】熱伝導部材21は、ペルチェ素子22によ
る冷却効果を良好に現像ローラ4へと伝達するために、
金属等の熱伝導率の良い材料により構成され、大概し
て、ブレード部21aと、ケース部21bとからなる。
ブレード21aは、図2に特に示すように、その腹部
を、層厚規制ローラ7の長手方向のほぼ全長にわたって
層厚規制ローラの周面に当接または圧接するように設け
られている。ケース部21bは、ブレード部21bの上
方位置においてブレード部21bと密着して略一体的に
設けられている。ケース部21bはブレード部21aの
ほぼ全長にわたって接するように延びており、その内部
には、閉塞された空間21cを有し、この空間21c内
には熱伝導(熱冷却)を促進するための液体またはガ
ス、例えば水などが封入されている。
The heat conducting member 21 is used to transmit the cooling effect of the Peltier element 22 to the developing roller 4 in a favorable manner.
It is made of a material having good thermal conductivity such as metal, and generally includes a blade portion 21a and a case portion 21b.
As shown particularly in FIG. 2, the blade 21 a is provided so that its abdomen abuts or presses against the peripheral surface of the layer thickness regulating roller over substantially the entire length of the layer thickness regulating roller 7 in the longitudinal direction. The case portion 21b is provided substantially in close contact with the blade portion 21b at a position above the blade portion 21b. The case portion 21b extends so as to be in contact with almost the entire length of the blade portion 21a, and has a closed space 21c therein, and a liquid for promoting heat conduction (thermal cooling) is provided in the space 21c. Alternatively, a gas such as water is sealed.

【0027】熱伝達部材21のブレード部21aのケー
ス部21bとは反対の側には、冷却源を構成するペルチ
ェ素子22が、その冷却面がブレード部21aの面と密
接するように接着剤等で接着されている。ペルチェ素子
22はP型N型の二種類の異なる半導体を金属電極で接
合して複数個並べたものをセラミックで挟んだ周知の構
造よりなり、直流電流を流すと接合面の片側で熱を奪わ
れ、反対側が暖まる物理現象を生じる。便宜上、かかる
熱を奪われる側を「冷却面」、暖まる側を「熱発生面」
という。これにより、ペルチェ素子22の作用時には、
その冷却効果により、それに当接するブレード部21a
の部分を冷却し、この冷却は上記ケース部21b内の液
体またはガスの作用も相俟ってまってブレード部21a
の先端側に伝達され、それに接触している層厚規制ロー
ラ7を周面側から冷却する。
On the side of the heat transfer member 21 opposite to the case portion 21b of the blade portion 21a, a Peltier element 22 constituting a cooling source is provided with an adhesive or the like such that its cooling surface is in close contact with the surface of the blade portion 21a. It is glued. The Peltier device 22 has a well-known structure in which two different types of P-type and N-type semiconductors are joined together by metal electrodes and a plurality of the semiconductors are sandwiched between ceramics. This causes a physical phenomenon in which the other side warms. For convenience, the side from which such heat is deprived is called the "cooling surface" and the side that gets warm is called the "heat generating surface".
That. Thereby, when the Peltier device 22 operates,
Due to the cooling effect, the blade portion 21a abutting on the cooling effect
Is cooled by the action of the liquid or gas in the case portion 21b and the blade portion 21a is cooled.
The layer thickness regulating roller 7 which is transmitted to the front end side and is in contact therewith is cooled from the peripheral surface side.

【0028】ペルチェ素子22の冷却面と対向する側の
熱発生面には複数の放熱フィン23が直接または間接的
に設けられており、ペルチェ素子の熱発生面の放熱に助
力している。また、放熱フィン23を囲うようにしてダ
クト25が設けられ、ダクト25の一方の開口端からフ
ァン等の送風器によりダクト25内の暖まった空気を機
外に吐き出すことにより積極的に放熱フィン23を冷却
することが好ましい。
A plurality of radiating fins 23 are provided directly or indirectly on the heat generating surface of the Peltier element 22 on the side opposite to the cooling surface to assist heat radiation of the heat generating surface of the Peltier element. A duct 25 is provided so as to surround the radiating fins 23, and a fan such as a fan blows warm air in the duct 25 out of the machine from one open end of the duct 25 so that the radiating fins 23 are positively propelled. Is preferably cooled.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上、本発明によれば、層厚規制ローラ
を用いて現像ローラ上にトナーの薄層を形成する現像装
置において、層厚規制ローラや現像ローラまたはトナー
掻き落とし部材へのトナーの融着を防止し、良好なトナ
ー薄層を継続的に形成することができる。また特に、冷
却手段としてペルチェ素子を使用することにより装置の
コンパクト化を好適に図ることができる。
As described above, according to the present invention, in a developing apparatus for forming a thin layer of toner on a developing roller using a layer thickness regulating roller, a toner is applied to a layer thickness regulating roller, a developing roller or a toner scraping member. Can be prevented, and a good toner thin layer can be continuously formed. In particular, by using a Peltier element as the cooling means, it is possible to suitably reduce the size of the apparatus.

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

【図1】 本発明による現像装置の概略側断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic side sectional view of a developing device according to the present invention.

【図2】 本発明による現像装置の一部省略をした断面
斜視図である。
FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of the developing device according to the present invention with a part thereof omitted;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 像担持体 2 現像装置 4 現像ローラ 7 層厚規制ローラ 20 冷却手段 21 熱伝導部材 22 ペルチェ素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier 2 Developing device 4 Developing roller 7 Layer thickness regulating roller 20 Cooling means 21 Heat conduction member 22 Peltier element

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定方向に回転してトナーを運ぶ現像ロ
ーラと、現像ローラの回転方向と対抗する方向または順
方向に回転して現像ローラ上にトナーの薄層を形成する
層厚規制ローラと、層厚規制ローラを冷却する冷却手段
とを有することを特徴とする現像装置。
A developing roller that rotates in a predetermined direction to convey toner; and a layer thickness regulating roller that forms a thin layer of toner on the developing roller by rotating in a direction opposite to the rotating direction of the developing roller or in a forward direction. And a cooling means for cooling the layer thickness regulating roller.
【請求項2】 所定方向に回転してトナーを運ぶ現像ロ
ーラと、現像ローラの回転方向と対抗する方向または順
方向に回転して現像ローラ上にトナーの薄層を形成する
層厚規制ローラと、層厚規制ローラに付着したトナーを
除去する除去手段と、層厚規制ローラを冷却する冷却手
段とを有することを特徴とする現像装置。
2. A developing roller which rotates in a predetermined direction to carry toner, and a layer thickness regulating roller which rotates in a direction opposite to the rotating direction of the developing roller or in a forward direction to form a thin layer of toner on the developing roller. A developing unit, comprising: a removing unit that removes toner attached to the layer thickness regulating roller; and a cooling unit that cools the layer thickness regulating roller.
【請求項3】 前記冷却手段が、層厚規制ローラと接触
して配置された熱伝導部材と、熱伝導部材を冷却するよ
うに配置されたペルチェ素子であることを特徴とする請
求項1または2記載の現像装置。
3. The cooling device according to claim 1, wherein the cooling means is a heat conducting member arranged in contact with the layer thickness regulating roller, and a Peltier element arranged to cool the heat conducting member. 3. The developing device according to 2.
【請求項4】 前記熱伝導部材が層厚規制ローラの長手
方向のほぼ全長で層厚規制ローラと接触するように配置
された金属部材であることを特徴とする請求項3記載の
現像装置。
4. The developing device according to claim 3, wherein the heat conductive member is a metal member arranged so as to contact the layer thickness regulating roller over substantially the entire length of the layer thickness regulating roller in the longitudinal direction.
【請求項5】 前記熱伝導部材が閉塞された内部空間を
有し、該空間内に熱伝導を促進するための液体またはガ
スを封入していることを特徴とする請求項3または4記
載の現像装置。
5. The heat conduction member according to claim 3, wherein the heat conduction member has a closed internal space, and a liquid or a gas for promoting heat conduction is sealed in the internal space. Developing device.
【請求項6】 前記現像ローラが弾性のローラであり、
前記層厚規制ローラが剛性のローラであることを特徴と
する請求項1乃至5いずれか記載の現像装置。
6. The developing roller is an elastic roller,
The developing device according to claim 1, wherein the layer thickness regulating roller is a rigid roller.
【請求項7】 前記ペルチェ素子はその冷却面が前記熱
伝導性部材に接触するように配置され、該ペルチェ素子
の熱発生面には直接または間接的に複数の放熱フィンが
設けられ、更に該フィンを冷却するための送風器が設け
られていることを特徴とする請求項2乃至6いずれか記
載の現像装置。
7. The Peltier device is arranged such that a cooling surface thereof is in contact with the heat conductive member, and a plurality of heat radiation fins are provided directly or indirectly on a heat generation surface of the Peltier device. The developing device according to claim 2, further comprising a blower for cooling the fin.
【請求項8】 所定方向に回転して像担持体表面に形成
された静電潜像にトナーを供給する現像ローラと、像担
持体へのトナーの供給位置の上流位置において現像ロー
ラと接触し且つ現像ローラの回転方向と対抗する方向ま
たは順方向に回転可能に設けられ現像ローラ上のトナー
を薄層に規制する層厚規制ローラと、現像ローラとの接
触位置の下流位置において層厚規制ローラに接触して設
けられ層厚規制ローラに付着したトナーを掻き落とす掻
き落とし部材と、現像ローラとの接触位置の上流位置で
層厚規制ローラに接触して設けられた熱伝導部材と、熱
伝導部材を冷却するように直接または間接的に配置され
たペルチェ素子と、ペルチェ素子の熱発生面に直接また
は間接的に設けられた複数の放熱フィンと、放熱フィン
を冷却するための送風器とを有することを特徴とする現
像装置。
8. A developing roller which rotates in a predetermined direction and supplies toner to an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier, and comes into contact with the developing roller at a position upstream of a toner supply position to the image carrier. A layer thickness regulating roller provided rotatably in a direction opposite to the rotation direction of the developing roller or in a forward direction to regulate the toner on the developing roller to a thin layer; and a layer thickness regulating roller at a downstream position of a contact position with the developing roller. A scraping member provided to contact the layer thickness regulating roller and scraping off toner adhered to the layer thickness regulating roller; a heat conducting member arranged in contact with the layer thickness regulating roller at a position upstream of a contact position with the developing roller; A Peltier element directly or indirectly arranged to cool the member, a plurality of radiating fins provided directly or indirectly on the heat generating surface of the Peltier element, and a feeder for cooling the radiating fin. A developing device comprising a blower.
【請求項9】 前記部材が内部に閉塞された空間を有す
る金属部材よりなり、該空間内に熱伝導を促進するため
の液体またはガスを封入していることを特徴とする請求
項8記載の現像装置。
9. The device according to claim 8, wherein the member is made of a metal member having a space closed inside, and a liquid or gas for promoting heat conduction is sealed in the space. Developing device.
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