JP2005077538A - Developing device - Google Patents

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Hirohisa Endo
裕久 遠藤
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Kyocera Document Solutions Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form a uniform thin toner layer by preventing excessive electrification and flocculation of toner in both end parts in the longitudinal direction of a rotating sleeve in a simple constitution in a developing device using magnetic one component developer (magnetic toner). <P>SOLUTION: A developing roll 23 is provided with a fixed magnet roll 23b on which a plurality of magnetic poles are formed along the circumferential direction, and the rotating sleeve 23a including the fixed magnet roll inside. The thickness of the magnetic toner formed on the rotating sleeve is restricted and made into the thin toner layer by a magnetic blade 24a extended in the axial direction of the developing roll, facing the rotating sleeve. On the surface side part of the magnetic blade facing the rotating sleeve, magnetic force concentrated parts (thin wall part) 241 to concentrate the magnetic force between the magnetic blade and the developing roll are formed on both end part sides of the magnetic blade in the axial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁性一成分現像剤(磁性トナー)を用いて像担持体上に形成された静電潜像を現像するための現像装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier using a magnetic one-component developer (magnetic toner).

一般に、磁性一成分現像剤(磁性トナー(以下単にトナーと呼ぶ))を用いた現像装置においては、現像ローラは、複数の磁極が着磁された固定マグネットローラとこのマグネットローラを内包する回転スリーブとを備えており、現像ローラに対向してトナー層厚規制部材である磁性ブレードが設けられている。そして、トナーは回転スリーブとの摩擦によって所定の極性に帯電され、帯電トナーは回転スリーブに付着してトナー層として搬送される。   In general, in a developing device using a magnetic one-component developer (magnetic toner (hereinafter simply referred to as toner)), a developing roller includes a fixed magnet roller having a plurality of magnetic poles magnetized and a rotating sleeve including the magnet roller. And a magnetic blade that is a toner layer thickness regulating member is provided to face the developing roller. The toner is charged to a predetermined polarity by friction with the rotating sleeve, and the charged toner adheres to the rotating sleeve and is conveyed as a toner layer.

回転スリーブ上に形成されたトナー層は、磁性ブレードを通過する際に、磁性ブレードに近いトナーは磁性ブレードに捕らえられ、回転スリーブに近いトナーは磁気吸引力により回転スリーブに吸引されて、トナー薄層として像担持体である感光体ドラムに向かう。そして、感光体ドラムとの対向位置(現像位置)に達したトナー薄層は、感光体ドラム上に形成された静電潜像に飛翔し、静電潜像が現像されて、感光体ドラム上にトナー像が形成される。   When the toner layer formed on the rotating sleeve passes through the magnetic blade, the toner close to the magnetic blade is caught by the magnetic blade, and the toner close to the rotating sleeve is attracted to the rotating sleeve by the magnetic attraction force. It goes to the photosensitive drum as an image carrier as a layer. Then, the toner thin layer that has reached the position (development position) facing the photosensitive drum flies to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum, and the electrostatic latent image is developed, A toner image is formed.

このような現像装置において、トナー薄層(トナー層厚み規制後のトナー層)を均一に形成するため、トナー層厚規制部材が磁性ブレードと、回転スリーブ回転方向上流側に取り付けられた磁石とを備えて、磁性ブレードは、回転スリーブとの対向部を薄肉エッジ部状に形成するようにしたものがある(特許文献1参照)。   In such a developing device, in order to uniformly form a toner thin layer (toner layer after toner layer thickness regulation), a toner layer thickness regulation member includes a magnetic blade and a magnet attached upstream in the rotational direction of the rotating sleeve. In addition, there is a magnetic blade in which a portion facing the rotating sleeve is formed in a thin edge shape (see Patent Document 1).

一方、画像形成領域(感光体ドラム上の現像領域)において、その長手方向両端部近傍では、画像形成が行われることが少ない関係上、この部分におけるトナー消費量は少ない。このため、回転スリーブの長手方向両端部においてトナーが摩擦によって過帯電してしまい、これによって、トナー滞留(凝集)が生じて、トナー薄層が乱れてしまうことが多く、現像の際、所謂画像かぶりが発生してしまう。つまり、トナー薄層の層厚が乱れて、回転スリーブの長手方向両端部においてトナー薄層が厚くなると、非画像形成領域へトナーが飛翔しやすくなって、画像かぶりが発生する。特に、低湿環境では、トナー粒子中に摩擦電荷が蓄積し易く、画像かぶりが発生し易くなる。   On the other hand, in the image formation area (development area on the photosensitive drum), the toner consumption in this area is small because image formation is rarely performed near both ends in the longitudinal direction. For this reason, the toner is overcharged by friction at both end portions in the longitudinal direction of the rotating sleeve, and this often causes toner retention (aggregation) and disturbs the toner thin layer. A fog will occur. That is, if the thickness of the toner thin layer is disturbed and the toner thin layer becomes thick at both ends in the longitudinal direction of the rotating sleeve, the toner is likely to fly to the non-image forming area, and image fogging occurs. In particular, in a low humidity environment, triboelectric charges are likely to accumulate in the toner particles, and image fogging is likely to occur.

このような不具合を防止するため、感光体ドラムの通紙領域に対応した回転スリーブ表面において、最大通紙サイズの両端部から所定距離内側に至る表面に金属石鹸を塗布して、回転スリーブの両端部におけるトナーの過帯電を防止して、画像かぶりを防止するようにしたものがある(特許文献2参照)。   In order to prevent such problems, metal soap is applied to the surface of the rotating sleeve corresponding to the sheet passing area of the photosensitive drum from the both ends of the maximum sheet passing size to the inside of the predetermined distance, and both ends of the rotating sleeve are In some cases, the toner is prevented from being overcharged to prevent image fogging (see Patent Document 2).

特開2003−167426公報(段落(0041)〜段落(0048)、第3図〜第4図)JP 2003-167426 A (paragraph (0041) to paragraph (0048), FIGS. 3 to 4) 特開2003−162143公報(段落(0036)〜段落(0043)、第6図)JP 2003-162143 A (paragraph (0036) to paragraph (0043), FIG. 6)

特許文献1に記載された現像装置においては、回転スリーブと対向する磁性ブレードを薄肉エッジ状として、磁力を集中させ、強い磁力をブレード先端(薄肉エッジ部)と回転スリーブとの間に生じさせて、磁性ブレードと回転スリーブとの間においてトナー薄層の乱れをなくして、粗密のない均一なトナー薄層を形成することができる。しかしながらこの現像装置においても、特殊な使用、例えば回転スリーブの両端側に画像が存在しないような印字出力を連続して繰り返したり、あるいは毎分60枚以上の印字(複写)速度を有する高速の画像形成装置に採用し、50万回を越えるような極めて大量の現像処理を施すというような場合には、回転スリーブの長手方向両端部において、トナーが摩擦によって過帯電してしまうこともあり、この結果、トナー滞留(凝集)が生じて、回転スリーブの両端部でトナー薄層が乱れてしまい、現像の際、画像かぶりが発生してしまうという更なる性能向上のための課題がある。   In the developing device described in Patent Document 1, the magnetic blade facing the rotating sleeve is formed into a thin edge shape, the magnetic force is concentrated, and a strong magnetic force is generated between the blade tip (thin edge portion) and the rotating sleeve. The toner thin layer is not disturbed between the magnetic blade and the rotating sleeve, and a uniform toner thin layer having no roughness can be formed. However, even in this developing device, a special use, for example, a print output in which no image exists on both ends of the rotating sleeve is continuously repeated, or a high-speed image having a printing (copying) speed of 60 sheets or more per minute. When used in a forming apparatus and subjected to an extremely large amount of development processing exceeding 500,000 times, the toner may be overcharged due to friction at both ends in the longitudinal direction of the rotating sleeve. As a result, toner retention (aggregation) occurs, the toner thin layer is disturbed at both ends of the rotating sleeve, and there is a problem for further performance improvement that image fogging occurs during development.

一方、特許文献2に記載された現像装置は、未使用状態の新品の現像装置にトナーを新しく補給して使用する場合のトナー規制板としてのブレードの長手方向両端部に生じるトナー凝集を解決するために、最大通紙サイズの両端部から所定距離内側に至る表面に金属石鹸を塗布して、回転スリーブの両端部におけるトナーの凝集を防止したものである。またこの特許文献2には、低湿度環境下における、上述した凝集部分におけるトナーの電荷の蓄積現象についても説明されている。
しかしながら、上記特許文献2は未使用状態の新品現像装置の初期不良対策を目的としたものであり、金属石鹸の塗布による恒久的な解決、更には高速機や長寿命機への応用を意図したものではないので、その使用用途によっては更なる解決策を求める必要がある。
On the other hand, the developing device described in Patent Document 2 solves toner aggregation that occurs at both ends in the longitudinal direction of a blade as a toner regulating plate when toner is newly supplied to a new developing device that is not used. For this reason, metal soap is applied to the surface extending from the both ends of the maximum sheet passing size to the inside by a predetermined distance to prevent toner aggregation at both ends of the rotating sleeve. Further, this Patent Document 2 also describes the phenomenon of toner charge accumulation in the agglomerated portion described above in a low humidity environment.
However, the above-mentioned Patent Document 2 is intended for the countermeasure against initial failure of a new developing device in an unused state, and is intended for permanent solution by applying metal soap, and also for application to a high-speed machine or a long-life machine. Because it is not a thing, it is necessary to seek a further solution depending on the intended use.

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、簡単な構成で回転スリーブ長手方向両端部におけるトナーの過帯電及び凝集を防止して、均一なトナー薄層を形成することのできる現像装置を提供することを目的とする。
更には、高速機や長寿命の画像形成装置に対しても均一なトナー薄層を形成する上で恒久的に有効な現像装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a developing device capable of forming a uniform toner thin layer by preventing overcharging and aggregation of toner at both ends in the longitudinal direction of the rotating sleeve with a simple configuration in view of the problems of the prior art. The purpose is to do.
It is another object of the present invention to provide a developing device that is permanently effective in forming a uniform toner thin layer even for high-speed machines and long-life image forming apparatuses.

そこで、本発明はかかる課題を解決するために、磁性一成分現像剤が用いられ、周方向に沿って複数の磁極が形成された固定マグネットローラと該固定マグネットローラを内包する回転スリーブとを有する現像ローラと、前記現像ローラの軸方向に延び前記回転スリーブと対面して前記回転スリーブ上に形成される磁性一成分現像剤層の厚みを規制して現像剤薄層とする層厚規制部材とを備え、像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤薄層によって現像して現像像とする現像装置において、前記層厚規制部材の前記回転スリーブとの対面側部には、前記層厚規制部材の軸方向両端部側に前記現像ローラとの間の磁力を集中させるための磁力集中部が形成されていることを特徴とする。   Therefore, in order to solve such a problem, the present invention has a fixed magnet roller in which a magnetic one-component developer is used and a plurality of magnetic poles are formed along the circumferential direction, and a rotating sleeve that encloses the fixed magnet roller. A developing roller, a layer thickness regulating member that extends in the axial direction of the developing roller and faces the rotating sleeve to regulate the thickness of the magnetic one-component developer layer formed on the rotating sleeve to form a developer thin layer; A developing device that develops the electrostatic latent image formed on the image carrier with the developer thin layer to form a developed image, on the side of the layer thickness regulating member facing the rotating sleeve, A magnetic force concentrating portion for concentrating the magnetic force between the developing roller and the developing roller is formed on both end portions in the axial direction of the layer thickness regulating member.

例えば、前記磁力集中部は、前記層厚規制部材の軸方向両端部に形成されており、前記磁力集中部の軸方向内側端が前記像担持体上の現像像が転写される記録媒体のうち最大サイズの記録媒体の幅方向端部よりも内側に位置することが望ましい。   For example, the magnetic force concentrating portion is formed at both axial end portions of the layer thickness regulating member, and the axial inner end of the magnetic force concentrating portion is a recording medium on which a developed image on the image carrier is transferred. It is desirable to be located inside the widthwise end of the maximum size recording medium.

さらに、本発明では、前記層厚規制部材の前記回転スリーブの回転方向上流側に位置する側面を、前記層厚規制部材に対応する前記磁極による最大磁界強度と前記現像ローラの中心軸とを結ぶ線分よりも前記回転方向下流側に位置づけることが好ましい。   Further, in the present invention, the side surface of the layer thickness regulating member located upstream in the rotation direction of the rotating sleeve is connected to the maximum magnetic field strength by the magnetic pole corresponding to the layer thickness regulating member and the central axis of the developing roller. It is preferable that it is positioned downstream of the line segment in the rotational direction.

また、本発明では、前記層厚規制部材の軸方向両端部に、前記層厚規制部材の他の部分よりも薄肉化された薄肉部を形成して、該薄肉部を前記磁力集中部として機能させるようにしてもよく、前記層厚規制部材の軸方向両端部に、鋭角状のエッジ端部を形成して、該エッジ端部を前記磁力集中部として機能させるようにしてもよい。   Further, in the present invention, a thin portion that is thinner than other portions of the layer thickness regulating member is formed at both axial end portions of the layer thickness regulating member, and the thin portion functions as the magnetic force concentration portion. Alternatively, acute edge edge portions may be formed at both axial end portions of the layer thickness regulating member so that the edge end portions function as the magnetic force concentration portions.

以上のように、本発明の現像装置は、層厚規制部材の回転スリーブとの対面側部に、層厚規制部材の軸方向両端部側に現像ローラとの間の磁力を集中させるようにしたので、層厚規制部材の両端部においては、回転スリーブ上の現像剤層が層厚規制部材と回転スリーブとのギャップを通過して、像担持体側に搬送される量が少なくなり、層厚規制部材の両端部における磁性トナーの入れ替えが円滑に行われることになって、簡単な構成で、層厚規制部材の両端部における現像剤の過帯電が防止でき、現像剤薄層を均一に形成することができる。   As described above, in the developing device of the present invention, the magnetic force between the developing roller and the developing roller is concentrated on both sides of the layer thickness regulating member in the axial direction on the side facing the rotating sleeve of the layer thickness regulating member. Therefore, at both ends of the layer thickness regulating member, the developer layer on the rotating sleeve passes through the gap between the layer thickness regulating member and the rotating sleeve and is transported to the image carrier side, and the layer thickness regulating member is reduced. Since the magnetic toner is smoothly exchanged at both ends of the member, the developer can be prevented from being overcharged at both ends of the layer thickness regulating member with a simple configuration, and the developer thin layer is uniformly formed. be able to.

本発明では、磁力集中部を層厚規制部材の軸方向両端部に形成して、磁力集中部の軸方向内側端が像担持体上の現像像が転写される記録媒体のうち最大サイズの記録媒体の幅方向端部よりも内側に位置しているので、画像形成の際に記録媒体に画像かぶり等の不具合が発生することがない。   In the present invention, the magnetic force concentrating portions are formed at both end portions in the axial direction of the layer thickness regulating member, and the inner end in the axial direction of the magnetic force concentrating portion is the maximum size of the recording medium on which the development image on the image carrier is transferred. Since it is located inside the end in the width direction of the medium, problems such as image fog do not occur on the recording medium during image formation.

さらに、本発明では、層厚規制部材の回転スリーブの回転方向上流側に位置する側面を、層厚規制部材に対応する磁極による最大磁界強度と現像ローラの中心軸とを結ぶ線分よりも回転方向下流側に位置づけるようにしたので、層厚規制部材によって現像剤を効果的に拘束することができる結果、現像剤薄層をさらに均一化させることができる。   Furthermore, in the present invention, the side surface of the layer thickness regulating member located upstream in the rotation direction of the rotating sleeve is rotated more than the line segment connecting the maximum magnetic field strength by the magnetic pole corresponding to the layer thickness regulating member and the central axis of the developing roller. Since it is positioned on the downstream side in the direction, the developer can be effectively restrained by the layer thickness regulating member, so that the developer thin layer can be made more uniform.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.

図1を参照して、図示の現像装置10は、毎分80枚(A4横送り)を想定した電子写真プロセスを用いた複写機等の画像形成装置(実験機)に使用したものである。像担持体である感光体ドラム11(a−Si感光体)の表面は帯電器12によって均一に帯電された後、感光体ドラム11の表面は画像データに応じて露光され、感光体ドラム11上に静電潜像が形成される。現像装置10は磁性一成分現像剤(磁性トナー)で感光体ドラム11上の静電潜像を現像して、感光体ドラム11上にトナー像を形成する。   Referring to FIG. 1, the developing device 10 shown is used in an image forming apparatus (experimental machine) such as a copying machine using an electrophotographic process assuming 80 sheets per minute (A4 lateral feed). After the surface of the photoconductor drum 11 (a-Si photoconductor) as an image carrier is uniformly charged by the charger 12, the surface of the photoconductor drum 11 is exposed according to the image data, and the surface of the photoconductor drum 11 is exposed. An electrostatic latent image is formed. The developing device 10 develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 with a magnetic one-component developer (magnetic toner) to form a toner image on the photosensitive drum 11.

そして、記録用紙(図示せず)に感光体ドラム11上のトナー像が転写ベルト13によって転写され、記録用紙は定着ユニット(図示せず)に送られ、記録用紙に転写されたトナー像が定着された後、記録用紙は排紙トレイ(図示せず)に排紙される。なお、感光体ドラム11上に残留した残留トナーはクリーニング機構14によってクリーニングされて、廃トナーコンテナ(図示せず)に廃棄される。また、感光体ドラム11は除電器15によって、除電される。   Then, the toner image on the photosensitive drum 11 is transferred to a recording sheet (not shown) by the transfer belt 13, the recording sheet is sent to a fixing unit (not shown), and the toner image transferred to the recording sheet is fixed. After that, the recording sheet is discharged to a discharge tray (not shown). The residual toner remaining on the photosensitive drum 11 is cleaned by the cleaning mechanism 14 and discarded in a waste toner container (not shown). The photosensitive drum 11 is neutralized by a static eliminator 15.

図2及び図3も参照して、現像装置10は磁性トナーが収容される現像筐体20を有しており、現像筐体20には第1及び第2の攪拌スクリュー21及び22が回転可能に配設されている。そして、第1及び第2の攪拌スクリュー21及び22の回転によって磁性トナーが攪拌されつつ、現像ローラ23側に搬送される。   2 and 3, the developing device 10 has a developing case 20 in which magnetic toner is accommodated, and the first and second stirring screws 21 and 22 are rotatable in the developing case 20. It is arranged. Then, the magnetic toner is conveyed to the developing roller 23 side while being agitated by the rotation of the first and second agitating screws 21 and 22.

図1及び図3に示すように、現像筐体20にはトナー層厚規制部材24が取り付けられ、トナー層厚厚規制部材24の先端は現像ローラ23の表面と予め規定された隙間をもって対面しており、トナー層厚規制部材24によって、後述するようにして、現像ローラ23上にトナー薄層が規定される。現像ローラ23は感光体ドラム11と所定の隙間(ギャップ)をおいて配置されており、現像位置に達すると、現像ローラ23上のトナー薄層からトナーが感光体ドラム11側に飛翔して、感光体ドラム11上の静電潜像が現像され、感光体ドラム11上にトナー像が形成される。   As shown in FIGS. 1 and 3, a toner layer thickness regulating member 24 is attached to the developing case 20, and the tip of the toner layer thickness regulating member 24 faces the surface of the developing roller 23 with a predetermined gap. The toner layer thickness regulating member 24 defines a toner thin layer on the developing roller 23 as described later. The developing roller 23 is disposed with a predetermined gap (gap) from the photosensitive drum 11. When the developing roller 23 reaches the developing position, the toner flies from the thin toner layer on the developing roller 23 toward the photosensitive drum 11, The electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 is developed, and a toner image is formed on the photosensitive drum 11.

現像ローラ23は、アルミニウム等の非磁性材によって構成された円筒状の回転スリーブ23aと、この回転スリーブ23aに内包される固定マグネットローラ(以下単に固定マグネットと呼ぶ)23bとを備え、回転スリーブ23aは現像筐体20に回転可能に取り付けられている。そして、固定マグネット23bが固定された状態で、固定マグネット23bの周囲を回転スリーブ23aが回転する。   The developing roller 23 includes a cylindrical rotating sleeve 23a made of a nonmagnetic material such as aluminum, and a fixed magnet roller (hereinafter simply referred to as a fixed magnet) 23b included in the rotating sleeve 23a. Is rotatably attached to the developing housing 20. Then, with the fixed magnet 23b fixed, the rotating sleeve 23a rotates around the fixed magnet 23b.

図1に示す例では、固定マグネット23bは、その周方向に沿って、4極が着磁されており、トナー層厚規制部材24の近傍にS極(ブレード極S1)、感光体ドラム11と対向する位置にN極(現像極N1)を配置し、この現像極N1よりも回転スリーブ23aの回転方向(図1に実線矢印で示す)下流側にS極(S2)、S2の下流側にN極(N2)が着磁されている。トナー層厚規制部材24は、前述したように、回転スリーブ23a(現像ローラ23)に対峙して配設され、トナー層厚規制部材24は磁性ブレード24aと磁石24bとを有し、この磁石24bは磁性ブレード24aよりも回転スリーブ23aの回転方向上流側において磁性ブレード24aの側面に取り付けられている(図示の例では、磁石24bは回転スリーブ23a側がS極に着磁されている。なお、この磁石24bは必須のものではなく、必要に応じて省略される。図3においては、磁石24bは示されていない)。   In the example shown in FIG. 1, the fixed magnet 23 b is magnetized with four poles along the circumferential direction thereof, and the S pole (blade pole S 1), the photosensitive drum 11, An N pole (development pole N1) is arranged at an opposite position, and the S pole (S2) is located downstream of the development pole N1 in the rotation direction of the rotation sleeve 23a (indicated by a solid arrow in FIG. 1), and downstream of S2. The N pole (N2) is magnetized. As described above, the toner layer thickness regulating member 24 is disposed to face the rotating sleeve 23a (developing roller 23), and the toner layer thickness regulating member 24 has a magnetic blade 24a and a magnet 24b, and the magnet 24b. Is attached to the side surface of the magnetic blade 24a upstream of the magnetic blade 24a in the rotational direction of the rotary sleeve 23a (in the illustrated example, the magnet 24b is magnetized to the south pole on the rotary sleeve 23a side). The magnet 24b is not essential, and is omitted as necessary (the magnet 24b is not shown in FIG. 3).

図4を参照すると、図4(a)は磁性ブレード24aを正面から示す図であり、図4(b)は磁性ブレード24aを下側(先端側)から示す図である。磁性ブレード24aは磁性板状部材(例えば、磁性ステンレス鋼、具体的にはSUS430等)であり、図4(a)に示すように、磁性ブレード24aの下辺部(現像ローラ23との対面側部:先端部)において、磁性ブレード24aはその両端部隅に薄肉部241が形成されている。   Referring to FIG. 4, FIG. 4 (a) is a diagram showing the magnetic blade 24a from the front, and FIG. 4 (b) is a diagram showing the magnetic blade 24a from the lower side (tip side). The magnetic blade 24a is a magnetic plate-like member (for example, magnetic stainless steel, specifically SUS430, etc.), and as shown in FIG. 4A, the lower side of the magnetic blade 24a (the side facing the developing roller 23). : Tip portion), the magnetic blade 24a is formed with thin portions 241 at the corners of both ends.

図4(a)及び(b)に示すように、薄肉部241は、磁性ブレード24aの下辺部の両隅に規定された(形成された)薄板部242と、この薄板部242に連続する斜面部243とを有しており、前述のように、磁性ブレード24aは回転スリーブ23aと予め規定された間隔(例えば0.2〜0.4mm)をおいて、例えば、回転スリーブ23aの軸方向に平行に延在している。そして、磁性ブレード24aの厚さを、例えば、2.0mmとした際、薄板部242の厚さは0.5mm以上1.0mm以下とされる。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the thin portion 241 includes a thin plate portion 242 defined (formed) at both corners of the lower side portion of the magnetic blade 24a, and a slope continuous with the thin plate portion 242. As described above, the magnetic blade 24a is spaced apart from the rotating sleeve 23a by a predetermined distance (for example, 0.2 to 0.4 mm), for example, in the axial direction of the rotating sleeve 23a. It extends in parallel. When the thickness of the magnetic blade 24a is set to 2.0 mm, for example, the thickness of the thin plate portion 242 is set to 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.

ここで、図5を参照して、上述のように、磁性ブレード24aの下辺部の両隅に薄肉部241を形成すると、磁性ブレード24aの先端部両側においては、磁性ブレード24aの先端部の他の部分(以下本体先端部と呼ぶ)よりもその肉厚が薄い結果、本体先端部において、磁性ブレード24aと回転スリーブ23a(つまり、現像ローラ23)との間で生じる磁力線の数(つまり、磁束密度:図5(a)参照)は、薄肉部241において、磁性ブレード24aと現像ローラ23との間で生じる磁力線の数(磁束密度:図5(b)参照)よりも小さい。つまり、磁性ブレード24aの先端部両側では磁束密度が高くなることになる。   Here, referring to FIG. 5, as described above, when the thin portions 241 are formed at both corners of the lower side portion of the magnetic blade 24a, on the both sides of the tip portion of the magnetic blade 24a, other than the tip portion of the magnetic blade 24a. As a result, the number of lines of magnetic force (that is, magnetic flux) generated between the magnetic blade 24a and the rotating sleeve 23a (that is, the developing roller 23) is reduced at the tip of the body. The density (see FIG. 5A) is smaller than the number of magnetic lines of force generated between the magnetic blade 24a and the developing roller 23 in the thin portion 241 (magnetic flux density: see FIG. 5B). That is, the magnetic flux density increases on both sides of the tip of the magnetic blade 24a.

この結果、磁性ブレード24aの先端部両側においては、磁力線が集中することになって、磁性ブレード24aの長手方向(現像ローラ23の軸方向)両側部においては、磁性ブレード24aと回転スリーブ23aとの間で磁性トナーの磁気的拘束力が、先端部の他の部分(本体先端部)よりも強くなる。これによって、磁性ブレード24aの両端部においては、回転スリーブ23a上のトナー層が磁性ブレード24aと回転スリーブ23aとのギャップを通過して、感光体ドラム11側に搬送される量が少なくなり(図6参照)、磁性ブレード24aの両端部における磁性トナーの入れ替えが円滑に行われることになって、磁性ブレード24aの両端部における磁性トナーの過帯電が防止でき、トナー薄層を均一に形成することができる。この効果は磁性トナーを補給しながら50万枚の複写を行った場合でも維持できており、高速長寿命の画像形成装置においても有効であった。   As a result, the magnetic lines of force are concentrated on both sides of the tip of the magnetic blade 24a, and the magnetic blade 24a and the rotating sleeve 23a are formed on both sides of the magnetic blade 24a in the longitudinal direction (axial direction of the developing roller 23). In the meantime, the magnetic binding force of the magnetic toner becomes stronger than the other part of the tip (the tip of the main body). As a result, at both ends of the magnetic blade 24a, the amount of the toner layer on the rotating sleeve 23a passing through the gap between the magnetic blade 24a and the rotating sleeve 23a and transported to the photosensitive drum 11 side is reduced (FIG. 6), the magnetic toner is smoothly exchanged at both ends of the magnetic blade 24a, so that overcharging of the magnetic toner at both ends of the magnetic blade 24a can be prevented, and a thin toner layer can be formed uniformly. Can do. This effect can be maintained even when copying 500,000 sheets while replenishing magnetic toner, and is also effective in a high-speed and long-life image forming apparatus.

ここで、図7を参照して、図7は、磁性ブレード24a及び現像ローラ23と最大通紙幅(現像装置10が用いられる画像形成装置で用いられる記録用紙の最大サイズ用紙の幅)及び現像幅(画像形成領域)との関係を示す図であり、いま固定マグネット23bの軸方向長さ(マグネット幅)Lは現像幅Pよりも若干長く、最大通紙幅Qは現像幅Pよりも短い。そして、前述の薄肉部241の軸方向長さは、薄肉部241の軸方向内側端が磁性ブレード24aの軸方向端部から最大通紙幅Qの端部よりも内側に位置するように設定され、この結果、現像ローラ23の軸方向に沿った磁束密度Bは、最大通紙幅Qの端部付近で最大となった後、薄肉部241の内側端までなだらかに低下し、その後、ほぼフラットな状態となる。   Here, referring to FIG. 7, FIG. 7 shows the magnetic blade 24a and the developing roller 23, the maximum sheet passing width (the maximum recording sheet width used in the image forming apparatus in which the developing device 10 is used), and the developing width. FIG. 6 is a diagram showing a relationship with (image forming area). The axial length (magnet width) L of the fixed magnet 23b is slightly longer than the developing width P, and the maximum sheet passing width Q is shorter than the developing width P. The axial length of the thin portion 241 is set such that the axial inner end of the thin portion 241 is positioned on the inner side from the axial end of the magnetic blade 24a to the end of the maximum sheet passing width Q. As a result, the magnetic flux density B along the axial direction of the developing roller 23 becomes maximum near the end portion of the maximum sheet passing width Q, and then gradually decreases to the inner end of the thin portion 241, and then is substantially flat. It becomes.

このようにして、薄肉部241の軸方向長さを規定すると、最大通紙幅の記録用紙に画像形成を行う際において、記録用紙の幅方向端部に対応するトナー薄層が均一となり、全ての用紙サイズについて画像かぶりが生じることがない。   When the axial length of the thin portion 241 is defined in this way, the toner thin layer corresponding to the end in the width direction of the recording paper becomes uniform when image formation is performed on the recording paper having the maximum sheet passing width. No image fogging occurs for the paper size.

ここで、図8を参照すると、図8は現像ローラ23によって形成される磁界分布を示しており、磁性ブレード24aの回転方向(実線矢印で示す)上流側側面の延長線をRで示し、ブレード磁極S1によって形成される磁界の最大値と現像ローラ23の中心軸とを結ぶ線分とをSで示すと、延長線Rと線分Sとによって規定される角度αは3°〜10°の範囲に設定される(好ましくは、8°に設定される)。   Referring now to FIG. 8, FIG. 8 shows the magnetic field distribution formed by the developing roller 23, the extension line of the upstream side surface of the magnetic blade 24a in the rotational direction (indicated by the solid line arrow) is indicated by R, and the blade When the line segment connecting the maximum value of the magnetic field formed by the magnetic pole S1 and the central axis of the developing roller 23 is denoted by S, the angle α defined by the extension line R and the line segment S is 3 ° to 10 °. Set to a range (preferably set to 8 °).

つまり、磁性ブレード24aの回転スリーブ23aの回転方向上流側に位置する側面は、磁性ブレード24aに対応する前記磁極による最大磁界強度と現像ローラ23の中心軸とを結ぶ線分よりも回転方向下流側に位置していることになる。   That is, the side surface of the magnetic blade 24a located on the upstream side in the rotation direction of the rotation sleeve 23a is downstream in the rotation direction with respect to the line segment connecting the maximum magnetic field strength by the magnetic pole corresponding to the magnetic blade 24a and the central axis of the developing roller 23. Will be located.

このように角度αを設定すると、現像ローラ23と磁性ブレード24aとの間に生じる磁力線が現像ローラ23の回転方向上流側に膨らむことになって、磁性ブレード24aによって磁性トナーを良好に拘束でき、トナー薄層をより均一化することができる。   When the angle α is set in this way, the magnetic lines of force generated between the developing roller 23 and the magnetic blade 24a swell to the upstream side in the rotation direction of the developing roller 23, and the magnetic toner can be restrained favorably by the magnetic blade 24a. The toner thin layer can be made more uniform.

上述の例では、薄肉部241が薄板部242と斜面243とを有する例について説明したが、薄肉部241の形状は上述の例に限定されることなく、種々の形状を採用することができる。つまり、磁性ブレード24aの先端両端部を他の部分よりも薄肉化して、磁性ブレード24aの先端両端部における磁束密度を高くするようにすればよく、さらには、磁性ブレード24aの先端両端部の形状を鋭角形状(例えば、楔型形状)のエッジ端部として、磁性ブレード24aの先端両端部における磁束密度を高くするようににしてもよい。また、磁性ブレード24aの先端両端部に磁石を装着して、磁性ブレード24aの先端両端部における磁束密度を高くするようににしてもよい。いずれにしても、磁性ブレード24aの先端両端部に磁力を集中させるための磁力集中部を形成するようにすればよい。   In the above example, the example in which the thin portion 241 includes the thin plate portion 242 and the inclined surface 243 has been described. However, the shape of the thin portion 241 is not limited to the above example, and various shapes can be adopted. That is, both end portions of the tip end of the magnetic blade 24a may be made thinner than the other portions so that the magnetic flux density at both end portions of the magnetic blade 24a is increased. May be an edge portion of an acute angle shape (for example, a wedge shape), and the magnetic flux density at both ends of the tip of the magnetic blade 24a may be increased. Further, a magnet may be attached to both ends of the magnetic blade 24a so as to increase the magnetic flux density at both ends of the magnetic blade 24a. In any case, a magnetic force concentrating portion for concentrating the magnetic force may be formed at both ends of the tip of the magnetic blade 24a.

磁性一成分現像剤を用いる現像装置において、層厚規制部材(磁性ブレード)24aの回転スリーブ23aとの対面側部に、磁性ブレード24aの軸方向両端部側に現像ローラ23との間の磁力を集中させるための磁力集中部を形成するようにしたので、磁性ブレード24aの両端部において、回転スリーブ上のトナー層が磁性ブレード24aと回転スリーブ23aとのギャップを通過して、感光体ドラム11側に搬送される量が少なくなり、磁性ブレード24aの両端部における磁性トナーの入れ替えが円滑に行われることになって、簡単な構成で、磁性ブレード24aの両端部におけるトナーの過帯電が防止でき、トナー薄層を均一に形成することができる結果、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置において画像欠陥の防止に適用できる。特に毎分80枚(A4横送り)の高速機に採用した場合においても長寿命の現像装置として有効である。   In a developing device using a magnetic one-component developer, the magnetic force between the developing roller 23 is applied to the side of the layer thickness regulating member (magnetic blade) 24a facing the rotating sleeve 23a and to both ends in the axial direction of the magnetic blade 24a. Since the magnetic force concentrating portion for concentrating is formed, the toner layer on the rotating sleeve passes through the gap between the magnetic blade 24a and the rotating sleeve 23a at both ends of the magnetic blade 24a, and the photosensitive drum 11 side. The amount of toner transferred to the both ends of the magnetic blade 24a is reduced, and the magnetic toner is smoothly exchanged at both ends of the magnetic blade 24a. With a simple configuration, overcharging of the toner at both ends of the magnetic blade 24a can be prevented, As a result of being able to form a thin toner layer uniformly, an electrophotographic process such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine is used. It can be applied to prevent image defects in the image forming apparatus. In particular, it is effective as a developing device having a long life even when employed in a high-speed machine of 80 sheets per minute (A4 lateral feed).

本発明による現像装置の実施例1を感光体ドラムとともに示す図である。1 is a diagram illustrating a developing device according to a first embodiment of the present invention together with a photosensitive drum. FIG. 本発明による現像装置の実施例1で用いられる現像ローラを攪拌スクリューとともに上方から示す図である。It is a figure which shows the developing roller used in Example 1 of the developing device by this invention from upper direction with a stirring screw. 現像ローラと磁性ブレードとの関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between a developing roller and a magnetic blade. 本発明による現像装置の実施例1で用いられる磁性ブレードを示す図であり、(a)は正面から示す図、(b)は下側(先端側)から示す図である。It is a figure which shows the magnetic blade used in Example 1 of the image development apparatus by this invention, (a) is a figure shown from the front, (b) is a figure shown from the lower side (front end side). 図4に示す磁性ブレードと現像ローラとの間の磁力線を示す図であり、(a)は磁性ブレードの中央部分における磁力線を示す断面図、(b)は磁性ブレードの両端部における磁力線を示す断面図である。It is a figure which shows the magnetic force line between the magnetic blade and developing roller shown in FIG. 4, (a) is sectional drawing which shows the magnetic force line in the center part of a magnetic blade, (b) is a cross section which shows the magnetic force line in the both ends of a magnetic blade FIG. 図4に示す磁性ブレードを用いた際の両端部におけるトナー規制を概念的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view conceptually showing toner regulation at both ends when the magnetic blade shown in FIG. 4 is used. 図4に示す磁性ブレードの薄肉部と最大通紙幅との関係を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a relationship between a thin portion of the magnetic blade shown in FIG. 4 and a maximum sheet passing width. 図4に示す磁性ブレードと最大磁界強度との角度関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an angular relationship between the magnetic blade shown in FIG. 4 and the maximum magnetic field strength.

符号の説明Explanation of symbols

10 現像装置
11 感光体ドラム
12 帯電器
13 転写ベルト
14 クリーニング機構
21,22 攪拌スクリュー
23 現像ローラ
24 トナー層厚規制部材
23a 回転スリーブ
23b 固定マグネットローラ
24a 磁性ブレード
241 薄肉部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Developing device 11 Photoconductor drum 12 Charger 13 Transfer belt 14 Cleaning mechanism 21, 22 Agitating screw 23 Developing roller 24 Toner layer thickness regulating member 23a Rotating sleeve 23b Fixed magnet roller 24a Magnetic blade 241 Thin portion

Claims (6)

磁性一成分現像剤が用いられ、周方向に沿って複数の磁極が形成された固定マグネットローラと該固定マグネットローラを内包する回転スリーブとを有する現像ローラと、前記現像ローラの軸方向に延び、前記回転スリーブと対面して前記回転スリーブ上に形成される磁性一成分現像剤層の厚みを規制して現像剤薄層とする層厚規制部材とを備え、像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤薄層によって現像して現像像とする現像装置において、
前記層厚規制部材の前記回転スリーブとの対面側部には、前記層厚規制部材の前記軸方向両端部側に前記現像ローラとの間の磁力を集中させるための磁力集中部が形成されていることを特徴とする現像装置。
A magnetic one-component developer is used, a developing roller having a fixed magnet roller having a plurality of magnetic poles formed along the circumferential direction, a rotating sleeve containing the fixed magnet roller, and extending in the axial direction of the developing roller; A layer thickness regulating member that faces the rotating sleeve and regulates the thickness of the magnetic one-component developer layer formed on the rotating sleeve to form a developer thin layer, and is formed on an image carrier. In a developing device that develops a latent image with the developer thin layer to form a developed image,
A magnetic force concentrating portion for concentrating the magnetic force between the developing roller and the developing roller is formed on the side of the layer thickness regulating member facing the rotating sleeve. A developing device.
前記磁力集中部は、前記層厚規制部材の軸方向両端部に形成されていることを特徴とする請求項2記載の現像装置。   The developing device according to claim 2, wherein the magnetic force concentration portion is formed at both axial end portions of the layer thickness regulating member. 前記磁力集中部は、前記現像ローラの軸方向に延び、該磁力集中部の前記軸方向内側端が前記像担持体上の前記現像像が転写される記録媒体のうち最大サイズの記録媒体の幅方向端部よりも内側に位置するようにしたことを特徴とする請求項2記載の現像装置。   The magnetic force concentrating portion extends in the axial direction of the developing roller, and the inner end in the axial direction of the magnetic force concentrating portion is the width of the maximum recording medium among the recording media onto which the developed image on the image carrier is transferred. The developing device according to claim 2, wherein the developing device is located on an inner side than a direction end portion. 前記層厚規制部材の前記回転スリーブの回転方向上流側に位置する側面は、前記層厚規制部材に対応する前記磁極による最大磁界強度と前記現像ローラの中心軸とを結ぶ線分よりも前記回転方向下流側に位置していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の現像装置。   The side surface of the layer thickness regulating member located upstream in the rotation direction of the rotating sleeve is rotated more than the line segment connecting the maximum magnetic field strength by the magnetic pole corresponding to the layer thickness regulating member and the central axis of the developing roller. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is located downstream in the direction. 前記層厚規制部材の軸方向両端部には、前記層厚規制部材の他の部分よりも薄肉化された薄肉部が形成され、
該薄肉部が前記磁力集中部として機能するようにしたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。
Thin portions that are thinner than other portions of the layer thickness regulating member are formed at both axial ends of the layer thickness regulating member,
2. The developing device according to claim 1, wherein the thin portion functions as the magnetic force concentration portion.
前記層厚規制部材の軸方向両端部には、鋭角状のエッジ端部が形成され、
該エッジ端部が前記磁力集中部として機能するようにしたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。
At both ends in the axial direction of the layer thickness regulating member, an acute-angled edge end is formed,
2. The developing device according to claim 1, wherein the edge end portion functions as the magnetic force concentration portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8185024B2 (en) * 2009-03-27 2012-05-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Developing unit having a magnet member and image forming apparatus including the developing unit
JP2015022280A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Developing device and image forming apparatus
JP2015118206A (en) * 2013-12-18 2015-06-25 シャープ株式会社 Developing apparatus and image forming apparatus
JP2015163993A (en) * 2015-06-01 2015-09-10 キヤノン株式会社 Developing device and magnet roller

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