JP2006163238A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、静電潜像が形成される像担持体に対向して配備され、該像担持体に形成された静電潜像を磁性トナーによって現像する現像装置、および、この現像装置が備えられた画像形成装置に関する。 The present invention is provided with a developing device that is arranged to face an image carrier on which an electrostatic latent image is formed and develops the electrostatic latent image formed on the image carrier with magnetic toner, and the developing device. The present invention relates to an image forming apparatus.
従来より、プリンタや複写機などの画像形成装置に用いられる現像装置として、静電潜像が形成される感光体ロールに対向して配備され、アルミ製やステンレス製の、必要に応じて表面にサンドブラスト等の手段により表面に凸凹を形成した円筒形状のスリーブの表面に担持した磁性トナーを感光体ロールとの間に形成された現像領域にこのスリーブを回転させることで搬送し、トナーを静電的に感光体ロール側に転移させることにより感光体ロールの表面に形成された静電潜像の現像を行なうものが知られている。 Conventionally, as a developing device used in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, it is provided opposite to a photoreceptor roll on which an electrostatic latent image is formed, and is made of aluminum or stainless steel on the surface as required. Magnetic toner carried on the surface of a cylindrical sleeve having irregularities on its surface by means such as sandblasting is conveyed by rotating the sleeve to a development area formed between the photosensitive roll and the toner electrostatically. In particular, it is known to develop an electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor roll by transferring it to the photoreceptor roll side.
ところが、このようなスリーブを備えた現像装置では、スリーブ表面の最下層部へのトナーの付着により、その上層のトナーを適切に、例えば層厚規制部材により帯電させることができず、濃度低下やいわゆる現像ゴースト等の画像欠陥が発生しやすくなるという問題がある。 However, in the developing device having such a sleeve, the toner on the lowermost layer portion of the sleeve surface cannot properly charge the toner on the upper layer, for example, by a layer thickness regulating member, and the density is reduced. There is a problem that image defects such as so-called development ghosts are likely to occur.
スリーブ表面へのトナーの付着は、スリーブの回転により何度も帯電部材と接触することで過帯電となり、静電気力によってスリーブ表面に強固に付着することに起因しており、スリーブ表面に付着するトナー粒子には、小粒径のものが多いことが報告されている。 The toner adhering to the sleeve surface is caused by overcharging due to contact with the charging member many times by rotation of the sleeve, and firmly adhering to the sleeve surface by electrostatic force. It has been reported that many particles have a small particle size.
そこで、導電性微粉末を含ませた樹脂被膜によってスリーブ表面を形成することで小粒径トナーの残留を抑制する提案がなされている(特許文献1参照)。 In view of this, a proposal has been made to suppress the residual of small-diameter toner by forming the sleeve surface with a resin film containing conductive fine powder (see Patent Document 1).
この提案によれば、被膜を樹脂にすることでトナー粒子の担持性を確保すると共に、樹脂に含ませた導電性微粉末によってスリーブ側に電荷を漏出させることでスリーブに付着したトナー粒子の過帯電が抑制されている。 According to this proposal, the support of the toner particles is ensured by using a resin coating, and the toner particles adhering to the sleeve are excessively discharged by discharging electric charges to the sleeve side by the conductive fine powder contained in the resin. Charging is suppressed.
ところが、このようにすると、高温高湿下においては電荷の漏出が激しくなり、却ってトナーへの帯電付与性が低下してトナーが低帯電過ぎることによる濃度低下等の画像欠陥が発生しやすくなるという問題がある。
そこで、トナーの粒度分布中の小粒径のトナー粒子の割合が少ないトナーを使用することが考えられる。 Therefore, it is conceivable to use a toner having a small proportion of small toner particles in the toner particle size distribution.
しかし、これだと、トナーの製造コストが膨大になるという問題がある。 However, there is a problem that the manufacturing cost of the toner becomes enormous.
本発明は、上記事情に鑑み、画像品質の低下を低コストで抑制することのできる現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus that can suppress a decrease in image quality at low cost.
上記目的を達成するための本発明の現像装置は、
静電潜像が形成される像担持体に対向して配備され、この像担持体に形成された静電潜像を磁性トナーによって現像する現像装置において、
磁性トナーが表面に供給される供給領域と、この表面に供給された磁性トナーを所定厚さのトナー層に形成するトナー層形成領域と、上記像担持体に形成された静電潜像をこのトナー層の磁性トナーによって現像する現像領域とを経由して循環移動する現像剤担持体、
上記現像剤担持体の移動方向であってこの現像剤担持体の裏面側に複数の磁極が固定配置され磁性トナーを磁気的に吸引する固定マグネット、
上記供給領域に近接配置され、この供給領域に送り込む磁性トナーを収容した収容室、および
上記複数の磁極のうち、上記現像剤担持体の移動方向にみて上記現像領域と上記トナー層形成領域との間の領域に配置された所定磁極にこの現像剤担持体表面側から対向し、この所定磁極との間に、上記収容室から送り込まれてくる磁性トナーの、この供給領域への進入を規制する反発磁界を形成する磁石部材を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the developing device of the present invention comprises:
In a developing device that is arranged to face an image carrier on which an electrostatic latent image is formed and develops the electrostatic latent image formed on the image carrier with magnetic toner,
A supply area where magnetic toner is supplied to the surface, a toner layer formation area where the magnetic toner supplied to the surface is formed on a toner layer of a predetermined thickness, and an electrostatic latent image formed on the image carrier are A developer carrying member that circulates through a developing region that is developed by magnetic toner in the toner layer;
A fixed magnet that magnetically attracts magnetic toner by a plurality of magnetic poles fixedly arranged on the back side of the developer carrier in the moving direction of the developer carrier;
A storage chamber that is disposed in the vicinity of the supply region and stores magnetic toner to be fed to the supply region, and of the plurality of magnetic poles, the developing region and the toner layer forming region are viewed in the moving direction of the developer carrier. It faces the predetermined magnetic pole arranged in the area between them from the developer carrier surface side, and restricts the magnetic toner sent from the storage chamber from entering the supply area between the predetermined magnetic pole and the predetermined magnetic pole. A magnet member for forming a repulsive magnetic field is provided.
本発明の現像装置では、現像剤担持体の移動方向にみた、現像領域とトナー層形成領域の間の領域に配置された所定磁極と、この所定磁極に現像剤担持体表面側から対向した上記所定磁極と同極性の磁石部材との間に発生する反発磁界によって、収容室から送り込まれてくる磁性トナーの、供給領域への進入を規制する。これにより、収容室内のトナーが供給領域へ過大に送り込まれることが抑制される。トナーが供給領域へ過大に送り込まれた場合、上記現像剤担持体の移動方向にみて上記現像領域と上記供給領域との間の領域(図2における領域D)に常に新たなトナーが送り込まれることとなる。一方、現像剤担持体上としては、回転することにより、トナーの粒度分布の中で相対的に小粒径の現像剤が現像剤担持体の表面(現像剤層中の下層)に強固に付着する状態となってしまうわけであるが、前記のように新たなトナーが常に現像剤担持体に供給され続けた場合、現像剤担持体の表面に付着しやすい小粒径トナーも常に現像剤担持体へ供給されることとなり、現像剤担持体の表面の小粒径化がさらに加速されることとなってしまう。結果、画像濃度低下や現像ゴースト等の問題を引き起こすこととなってしまう。したがって、本発明の現像装置によれば、現像剤担持体の表面への小粒径の磁性トナーの強固な付着を、磁石部材を備えることで抑えることができることから、濃度低下や現像ゴースト等の画像品質の低下を低コストで抑制することができる。 In the developing device of the present invention, the predetermined magnetic pole disposed in the region between the developing region and the toner layer forming region, as viewed in the moving direction of the developer carrying member, and the predetermined magnetic pole facing the developer carrying member from the surface side. The repulsive magnetic field generated between the predetermined magnetic pole and the magnet member having the same polarity restricts the magnetic toner sent from the storage chamber from entering the supply area. As a result, the toner in the storage chamber is suppressed from being excessively fed into the supply region. When the toner is excessively fed to the supply area, new toner is always sent to the area between the development area and the supply area (area D in FIG. 2) in the moving direction of the developer carrier. It becomes. On the other hand, on the developer carrier, the developer having a relatively small particle size in the toner particle size distribution adheres firmly to the surface of the developer carrier (the lower layer in the developer layer) by rotating. However, when new toner is always supplied to the developer carrier as described above, the small particle size toner that easily adheres to the surface of the developer carrier is always carried by the developer. As a result, the particle size reduction on the surface of the developer carrying member is further accelerated. As a result, problems such as image density reduction and development ghost are caused. Therefore, according to the developing device of the present invention, it is possible to suppress the strong adhesion of the magnetic toner having a small particle diameter to the surface of the developer carrying member by providing the magnet member. A reduction in image quality can be suppressed at a low cost.
ここで、上記収容室が、収容している磁性トナーを、回転することで上記供給領域に向けて送り出すアジテータと、この供給領域につながりこのアジテータが回転することで送り出された磁性トナーが通過する開口とを有するものであり、
上記磁石部材が、上記収容室から上記開口を通って上記供給領域に送り出されてくる磁性トナーの、上記供給領域への進入を規制する反発磁界をこの開口近傍に生じさせるものであることが好ましく、あるいは、上記磁石部材が、上記トナー層形成領域に上記移動方向上流側で隣接した領域に配置された磁極に対してこの現像剤担持体表面側から対向するものであることも好ましい態様である。
Here, the agitator that feeds the magnetic toner contained in the accommodation chamber toward the supply area by rotating, and the magnetic toner that is fed by the rotation of the agitator connected to the supply area passes therethrough. With an opening,
Preferably, the magnet member generates a repulsive magnetic field in the vicinity of the opening that restricts the magnetic toner sent from the storage chamber through the opening to the supply area and entering the supply area. Alternatively, it is also a preferable aspect that the magnet member is opposed to the magnetic pole disposed in the region adjacent to the toner layer forming region on the upstream side in the moving direction from the surface of the developer carrying member. .
このようにすると、収容室内のトナーの過大な供給領域への進入を予防することができ、これにより、現像剤担持体表面への小粒径トナーの強固な付着を効果的に抑制することができる。 In this way, it is possible to prevent the toner in the storage chamber from entering the excessive supply region, thereby effectively suppressing the strong adhesion of the small particle size toner to the surface of the developer carrying member. it can.
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
静電潜像が形成される像担持体に対向して配備され、この像担持体に形成された静電潜像を磁性トナーによって現像する現像装置を備え、この像担持体に形成された静電潜像をこの現像装置を用いて現像することでこの像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することによりこの記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記現像装置が、
磁性トナーが表面に供給される供給領域と、この表面に供給された磁性トナーを所定厚さのトナー層に形成するトナー層形成領域と、上記像担持体に形成された静電潜像をこのトナー層の磁性トナーによって現像する現像領域とを経由して循環移動する現像剤担持体、
上記現像剤担持体の移動方向であってこの現像剤担持体の裏面側に複数の磁極が固定配置され磁性トナーを磁気的に吸引する固定マグネット、
上記供給領域に近接配置され、この供給領域に送り込む磁性トナーを収容した収容室、および
上記複数の磁極のうち、上記現像剤担持体の移動方向にみて上記現像領域と上記トナー層形成領域との間に配置された所定磁極にこの現像剤担持体表面側から対向し、この所定磁極との間に、上記収容室から送り込まれてくる磁性トナーの、この供給領域への進入を規制する反発磁界を形成する磁石部材を備えたものであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention comprises:
A developing device is provided opposite to the image carrier on which the electrostatic latent image is formed, and develops the electrostatic latent image formed on the image carrier with magnetic toner. The electrostatic latent image is developed using the developing device to form a toner image on the image carrier, and the toner image is finally transferred and fixed on a predetermined recording medium. In an image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image,
The developing device is
A supply area where magnetic toner is supplied to the surface, a toner layer formation area where the magnetic toner supplied to the surface is formed on a toner layer of a predetermined thickness, and an electrostatic latent image formed on the image carrier are A developer carrying member that circulates through a developing region that is developed by magnetic toner in the toner layer;
A fixed magnet that magnetically attracts magnetic toner by a plurality of magnetic poles fixedly arranged on the back side of the developer carrier in the moving direction of the developer carrier;
A storage chamber that is disposed in the vicinity of the supply region and stores magnetic toner to be fed to the supply region, and of the plurality of magnetic poles, the developing region and the toner layer forming region are viewed in the moving direction of the developer carrier. A repulsive magnetic field that opposes the predetermined magnetic pole disposed between the developer carrier surface side and restricts the magnetic toner fed from the storage chamber from entering the supply region between the predetermined magnetic pole and the predetermined magnetic pole. It is provided with the magnet member which forms.
本発明の、現像装置および画像形成装置によれば、画像濃度低下や現像ゴースト等の画像品質の低下を低コストで抑制することができる。 According to the developing device and the image forming apparatus of the present invention, it is possible to suppress image quality degradation such as image density degradation and development ghost at low cost.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の現像装置の一実施形態を備えた、本発明の画像形成装置の一実施形態についての概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention including an embodiment of a developing device according to the present invention.
図1に示すプリンタ1は、筐体10に覆われた、白黒画像用の電子写真方式の画像形成装置である。
The printer 1 shown in FIG. 1 is an electrophotographic image forming apparatus for monochrome images that is covered with a
このプリンタ1は、給紙部20、用紙搬送部30、画像形成部40、および定着部50で構成されており、画像形成部40は、露光器41、転写ロール42、感光体ロール43、帯電ロール44、現像ロール45、およびトナーカートリッジ46で構成されている。
The printer 1 includes a
給紙部20は、給紙トレイ21とピックアップロール22とで構成され、用紙搬送部30は、搬送路31とフィードロール32と搬送ロール33と排出ロール34とで構成されている。また、定着部50は、加熱ロール51と加圧ロール52とで構成されているが、これらは本発明とは無関係であるので詳細な説明は省略する。
The
図2は、トナーカートリッジの拡大図である。 FIG. 2 is an enlarged view of the toner cartridge.
図2に示すトナーカートリッジ46には、内部に、矢印Z方向に回転するアジテータ49で撹拌した磁性トナー50を、開口462を通じて現像ロール45に向けて送り込むトナー収容室461、このトナー収容室461に供給される磁性トナー50を収容するトナー供給室463、および、現像ロール45の表面に担持した磁性トナーに摩擦帯電による電荷を付与すると共に層厚を規制する層厚規制部材47が備えられている。
In the
また、図2に示すトナーカートリッジ46には、磁性トナー50を表面に担持する現像ロール45が取りつけられており、この現像ロール451は、磁性トナー50を表面に担持しながら回転自在のスリーブ451と、この回転自在のスリーブ451の内側に、トナーカートリッジ46に対し固定的に配設されたマグネットロール452とで構成されている。
2 is provided with a developing
スリーブ451は、磁性トナー50がその表面に供給される供給領域Aと、その表面に供給された磁性トナー50を所定厚さのトナー層に形成するトナー層形成領域Bと、矢印Y方向に回転する感光体ロール43の表面に形成された静電潜像をトナー層の磁性トナー50によって現像する現像領域Cとを経由する矢印X方向に回転している。
The
マグネットロール452は、4つの磁極453a、453b、453c、453dが固定配置された、磁性トナー50を磁気的に吸引するものである。
The
さらに、図2に示すトナーカートリッジ46には、トナー収容室461から開口462を通って供給領域Aに送り込まれてくる磁性トナー50の、供給領域Aへの進入を規制する反発磁界をこの開口462の近傍に生じさせる、トナー層形成領域Bに回転方向上流側で隣接した領域であるトナー供給領域Aに配置された磁極453dに対しスリーブ451の表面側から磁極453dの極性(S極)と同極性である磁極(S極)を対向して配備された磁石部材48が備えられている。
Further, in the
本実施形態のプリンタ1では、上述のように、マグネットロール452に配備された4つの磁極のうちの、トナー層形成領域Bに回転方向上流側で隣接した供給領域Aに配置された磁極453dと、磁石部材48とによって開口462の近傍に形成された反発磁界により、アジテータ49の回転によってトナー収容室461から現像剤担持体45に供給されるトナー量が制限される。これにより、現像剤担持体45に強固に付着しやすい小粒径トナーが際限なく供給されることが抑制される。したがって、本実施形態のプリンタ1によれば、小粒径トナーがスリーブ451の表面に強固に付着することにより発生する画像品質の低下を、小粒径のものが取り除かれたトナーなどを用いることなく、即ち低コストで抑制することができる。
In the printer 1 of the present embodiment, as described above, of the four magnetic poles arranged on the
尚、以上に説明した実施形態では、トナー収容室461から開口462を通って供給領域Aに送り込まれてくる磁性トナー50の、供給領域Aへの進入を規制する反発磁界を、トナー供給領域Aに配置された磁極453dに対向して配備された磁石部材48を備えることで、この開口462の近傍に生じさせる例を挙げて説明したが、本発明は、スリーブ451の回転方向にみて現像領域Cとトナー層形成領域Bの間の領域に配置された所定磁極にスリーブの表面側から対向し、この所定磁極との間に、トナー収容室461から送り込まれてくる磁性トナー50の、供給領域Aへの進入を規制する反発磁界を形成する磁石部材を備えたものであればよく、トナー供給領域Aに配備された磁極453d寄りもスリーブ451の回転方向上流側に位置する磁極453cに対向する磁石部材を備えたものであってもよい。
In the embodiment described above, the repulsive magnetic field that restricts the entry of the
1 プリンタ
20 給紙部
30 用紙搬送部
40 画像形成部
41 露光器
42 転写ロール
43 感光体ロール
44 帯電ロール
45 現像ロール
451 スリーブ
452 マグネットロール
453a、453b、453c、453d 磁極
46 トナーカートリッジ
461 トナー収容室
462 開口
463 トナー供給室
47 層厚規制部材
48 磁石部材
49 アジテータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
磁性トナーが表面に供給される供給領域と、該表面に供給された磁性トナーを所定厚さのトナー層に形成するトナー層形成領域と、前記像担持体に形成された静電潜像を該トナー層の磁性トナーによって現像する現像領域とを経由して循環移動する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の移動方向であって該現像剤担持体の裏面側に複数の磁極が固定配置され磁性トナーを磁気的に吸引する固定マグネット、
前記供給領域に近接配置され、該供給領域に送り込む磁性トナーを収容した収容室、および
前記複数の磁極のうち、前記現像剤担持体の移動方向にみて前記現像領域と前記トナー層形成領域との間の領域に配置された所定磁極に該現像剤担持体表面側から対向し、該所定磁極との間に、前記収容室から送り込まれてくる磁性トナーの、該供給領域への進入を規制する反発磁界を形成する磁石部材を備えたことを特徴とする現像装置。 In a developing device that is arranged to face an image carrier on which an electrostatic latent image is formed and develops the electrostatic latent image formed on the image carrier with magnetic toner,
A supply area where magnetic toner is supplied to the surface, a toner layer formation area where the magnetic toner supplied to the surface is formed on a toner layer of a predetermined thickness, and an electrostatic latent image formed on the image carrier A developer carrying member that circulates through a developing region that is developed by magnetic toner in the toner layer;
A fixed magnet that magnetically attracts magnetic toner with a plurality of magnetic poles fixedly arranged on the back surface side of the developer carrier in the moving direction of the developer carrier;
A storage chamber that is disposed in the vicinity of the supply region and that stores magnetic toner to be fed to the supply region; and, among the plurality of magnetic poles, the developing region and the toner layer forming region as viewed in the moving direction of the developer carrier. It faces the predetermined magnetic pole arranged in the area between them from the developer carrier surface side, and restricts the magnetic toner sent from the storage chamber to the supply area between the predetermined magnetic pole and the predetermined magnetic pole. A developing device comprising a magnet member for forming a repulsive magnetic field.
前記磁石部材が、前記収容室から前記開口を通って前記供給領域に送り出されてくる磁性トナーの、前記供給領域への進入を規制する反発磁界を該開口近傍に生じさせるものであることを特徴とする請求項1記載の現像装置。 An agitator that feeds the magnetic toner contained in the storage chamber toward the supply region by rotating, and an opening that is connected to the supply region and through which the magnetic toner sent out by rotation of the agitator passes. Have
The magnet member generates a repulsive magnetic field in the vicinity of the opening for restricting the magnetic toner sent from the storage chamber through the opening to the supply area to enter the supply area. The developing device according to claim 1.
前記現像装置が、
磁性トナーが表面に供給される供給領域と、該表面に供給された磁性トナーを所定厚さのトナー層に形成するトナー層形成領域と、前記像担持体に形成された静電潜像を該トナー層の磁性トナーによって現像する現像領域とを経由して循環移動する現像剤担持体、
前記現像剤担持体の移動方向であって該現像剤担持体の裏面側に複数の磁極が固定配置され磁性トナーを磁気的に吸引する固定マグネット、
前記供給領域に近接配置され、該供給領域に送り込む磁性トナーを収容した収容室、および
前記複数の磁極のうち、前記現像剤担持体の移動方向にみて前記現像領域と前記トナー層形成領域との間に配置された所定磁極に該現像剤担持体表面側から対向し、該所定磁極との間に、前記収容室から送り込まれてくる磁性トナーの、該供給領域への進入を規制する反発磁界を形成する磁石部材を備えたものであることを特徴とする画像形成装置。 A developing device is provided opposite to the image carrier on which the electrostatic latent image is formed, and develops the electrostatic latent image formed on the image carrier with magnetic toner, and the static image formed on the image carrier. The electrostatic latent image is developed using the developing device to form a toner image on the image carrier, and the toner image is finally transferred and fixed on a predetermined recording medium to thereby form the toner image on the recording medium. In an image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image,
The developing device is
A supply area where magnetic toner is supplied to the surface, a toner layer formation area where the magnetic toner supplied to the surface is formed on a toner layer of a predetermined thickness, and an electrostatic latent image formed on the image carrier A developer carrying member that circulates through a developing region that is developed by magnetic toner in the toner layer;
A fixed magnet that magnetically attracts magnetic toner with a plurality of magnetic poles fixedly arranged on the back surface side of the developer carrier in the moving direction of the developer carrier;
A storage chamber that is disposed in the vicinity of the supply region and that stores magnetic toner to be fed to the supply region; and, among the plurality of magnetic poles, the developing region and the toner layer forming region as viewed in the moving direction of the developer carrier. A repulsive magnetic field that opposes the predetermined magnetic pole disposed between the developer carrier surface side and restricts the magnetic toner fed from the storage chamber from entering the supply region between the predetermined magnetic pole and the predetermined magnetic pole. An image forming apparatus comprising a magnet member for forming a film.
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