JP2009300755A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁性現像剤を用いて像担持体上に静電潜像を形成する現像装置及びこの現像装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device that forms an electrostatic latent image on an image carrier using a magnetic developer, and an image forming apparatus including the developing device.
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置には、磁性現像剤として磁性トナーを用いた1成分現像方式の薄層形成を実現する現像装置を搭載したものが周知である。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copying machines, printers, facsimiles, or multifunction machines equipped with these functions have been provided with a developing device that realizes a one-component developing thin layer formation using magnetic toner as a magnetic developer. What is installed is well known.
また、このような現像装置には、磁性現像剤として磁性トナーを用いていることから、像担持体としての感光体ドラムに対向配置したトナー担持体としての現像ローラに、複数の磁極を備えた固定マグネット部材を内包する回転スリーブからなるものを用いた現像装置も知られている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, since such a developing device uses magnetic toner as the magnetic developer, the developing roller as the toner carrying member disposed opposite to the photosensitive drum as the image carrying member is provided with a plurality of magnetic poles. A developing device using a rotating sleeve containing a fixed magnet member is also known (see, for example, Patent Document 1).
このような現像ローラには、現像装置内に設けられたブレード等のトナー層厚規制部材の先端を、現像スリーブ(回転スリーブ)の外周面に対して0.2〜0.4mmのブレードギャップ(間隔)を開けた状態で、現像スリーブ内の固定マグネット部材に対向配置させる方式が用いられている。 In such a developing roller, the leading end of a toner layer thickness regulating member such as a blade provided in the developing device has a blade gap (0.2 to 0.4 mm) with respect to the outer peripheral surface of the developing sleeve (rotating sleeve). A system is used in which the gap is disposed opposite to the fixed magnet member in the developing sleeve in a state where the interval is opened.
図4は、このような現像装置(現像デバイス)の一例を示し、現像デバイス100は、ベース101とカバー102とで構成されたデバイスケース103と、デバイスケース103の内部を仕切る隔壁104と、隔壁104を挟むようにデバイスケース103の略全幅に跨って配置された一対のスパイラル105,106と、感光体ドラム18に対向するようにスパイラル106に隣接して配置された現像ローラ107と、カバー102にホルダー108を介して保持されたトナー層厚規制部材としての穂切板109と、穂切板109に固定されたマグネット110と、を備えている。
FIG. 4 shows an example of such a developing apparatus (developing device). The developing
現像ローラ107は、芯金111に固定された固定マグネット部材112と、固定マグネット部材112の外周を覆い且つ図示を略する駆動装置を介して回転する回転スリーブ113とを備えている。
The developing
マグネット110は、穂切板109よりも現像ローラ107の回転方向上流側に配置され、固定マグネット部材112の極性と逆極性となっている。
The
これにより、複数の磁極を備えた固定マグネット部材112を内包する現像ローラ107を用い、回転スリーブ113の表面上に形成される磁気的担持力を利用してデバイスケース103内に集積したトナーを担持しながら、穂切板109を利用して層厚規制を行なった後、規制されたトナー層を感光体ドラム18に導くことができる。
ところが、一成分現像方式のトナーの帯電は、一般的に、ブレードギャップの部分で行われているが帯電したトナーを効率良く外して新しいトナーを供給するのが難しいとされている。 However, one-component development type toner is generally charged at the blade gap, but it is difficult to efficiently remove the charged toner and supply new toner.
そこで、上述した引用文献1に開示の技術では、穂切板109に隣接して現像ローラ107の回転方向上流側にマグネット110を配置することによって、トナーの入れ替えを行っている。
Therefore, in the technique disclosed in the cited
しかしながら、例えば、図5(A)に示すように、回転スリーブ113に対向して穂切板109を配置した場合よりも、図5(B)に示すように、マグネット110を隣接配置した場合のほうが、トナーの穂立ちは良くなるものの、画像形成処理の高速化に伴って回転スリーブ113の回転速度を高速化すると、図5(C)に示すように、トナーが穂立ち過ぎてしまい、トナーの帯電が上がり過ぎてしまうといった傾向がある。
However, for example, as shown in FIG. 5 (A), the case where the
このように、回転スリーブ113上のトナーの帯電が高くなりすぎると、画像形成濃度低下や帯電したトナーが回転スリーブ113に付着したままとなって異常画像が発生するという問題が生じていた。
As described above, if the toner on the
尚、この現象を防止する方法として、マグネット110の磁力を上げて穂切板109の直下での圧を高めてトナー交換性を上げることが考えられるが、マグネット110の磁力を上げると回転スリーブ113上のトナー薄層が薄くなって画像形成濃度が薄くなったり凝集トナーができてブレードギャップに噛み込んでしまい、形成画像に縦白筋が発生し易くなるという新たな問題が発生していた。
As a method for preventing this phenomenon, it is conceivable to increase the magnetic force of the
そこで、本発明は、回転スリーブ上のチャージアップしたトナーを効率良く回転スリーブから離脱させ、安定した画像形成を実現することができる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a developing device and an image forming apparatus capable of efficiently releasing charged toner on a rotating sleeve from the rotating sleeve and realizing stable image formation.
本発明の現像装置は、複数の磁極を備えたマグネット部材を内包する回転スリーブと、該回転スリーブ上に担持させた磁性現像剤を層厚規制した後に磁性現像剤を像担持体に担持させる現像装置において、前記マグネット部材を前記回転スリーブとは独立して回転可能とすると共に、マグネット部材の法線方向の磁力が略ゼロガウスの付近に対向する位置に磁性部材を配置し、前記マグネット部材の磁極を前記磁性部材に対向するように回転させて磁性現像剤を穂立たせることを特徴とする。 The developing device according to the present invention includes a rotating sleeve containing a magnet member having a plurality of magnetic poles, and a development in which the magnetic developer is carried on the image carrier after the thickness of the magnetic developer carried on the rotating sleeve is regulated. In the apparatus, the magnet member can be rotated independently of the rotating sleeve, and the magnetic member is disposed at a position where the magnetic force in the normal direction of the magnet member faces approximately zero gauss. Is rotated so as to face the magnetic member, and the magnetic developer is raised.
この際、前記マグネット部材は、画像形成処理時を除く所定のタイミングでその磁極を前記磁性部材に対向するように回転されるのが好ましい。 At this time, it is preferable that the magnet member is rotated so that the magnetic pole faces the magnetic member at a predetermined timing except during the image forming process.
また、前記マグネット部材は、その最大磁力の磁極を前記磁性部材に対向するように回転させて磁性現像剤を穂立たせるのが好ましい。 Further, it is preferable that the magnetic member is sprinkled with the magnetic developer by rotating the magnetic pole having the maximum magnetic force so as to face the magnetic member.
さらに、本発明は上記した何れかの構成からなる現像装置を採用した画像形成装置とすることができる。 Furthermore, the present invention can be an image forming apparatus employing a developing device having any one of the above-described configurations.
本発明の現像装置は、回転スリーブ上のチャージアップしたトナーを効率良く回転スリーブから離脱させ、安定した画像形成を実現することができる。 The developing device of the present invention can efficiently remove the charged-up toner on the rotating sleeve from the rotating sleeve and realize stable image formation.
次に、本発明の一実施形態に係る現像装置について、図面を参照して説明する。 Next, a developing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置としてのプリンタの説明図、図2は本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図、図3は本発明の一実施形態に係る現像装置の要部の説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view of a printer as an image forming apparatus equipped with a developing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the developing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is explanatory drawing of the principal part of the developing device which concerns on embodiment.
(画像形成装置の全体構成)
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ1は、プリンタ本体2の内部にスライド変位可能に格納された給紙カセット3と、給紙カセット3の収納空間4内に収納した転写紙(図示せず)を取り出す給紙部5と、プリンタ本体2の正面に配置した手差トレイ6と、手差トレイ6にセットした転写紙(図示せず)を取り出す手差給紙部7と、各給紙部5,7から供給された転写紙を搬送する搬送経路8と、搬送経路8のシート搬送方向上流側で各給紙部5,7の合流部よりもシート搬送方向下流側に配置したレジストローラ対9と、レジストローラ対9よりも搬送経路8のシート搬送方向下流側に配置されてトナーコンテナ10から供給されたトナー等の磁性現像剤により転写紙の一面に転写像を形成する画像形成部11と、画像形成部11よりも搬送経路8のシート搬送方向下流側に配置されて転写紙の一面に形成されたトナー画像を定着する定着装置12と、定着装置12を通過した転写紙の他面に転写像を形成する場合に搬送経路8の定着装置12よりも搬送経路下流側からレジストローラ対9よりも搬送経路8の搬送経路上流側へと引き戻す反転経路13と、搬送経路8の終端部に設けられた排紙部14とを備えている。
(Overall configuration of image forming apparatus)
As shown in FIG. 1, a
(トナーコンテナ10の構成)
トナーコンテナ10は、コンテナ本体15の内部に補給用トナーが収納されている。また、その補給用トナーは、可撓性樹脂材料等からなるパドル16によって攪拌されると共に、スパイラル17によって転写紙幅方向(図1の紙面奥行き方向)に搬送された後、その所定位置で画像形成部11へと供給される。
(Configuration of toner container 10)
The
(画像形成部11の構成)
画像形成部11は、像担持体としての感光体ドラム18の周囲に、その回転方向に沿う画像形成プロセス順に、帯電デバイス19・露光デバイス20・現像デバイス21・転写デバイス22・クリーニングデバイス23・除電デバイス24を備えている。
(Configuration of the image forming unit 11)
The image forming unit 11 is arranged around the
これにより、画像形成部11は、感光体ドラム18が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動され、その表面が帯電デバイス19によって所定の極性・電位に均一に帯電される。
As a result, in the image forming unit 11, the
帯電後の感光体ドラム18は、その表面に露光デバイス20によって静電潜像が形成される。ここで、露光デバイス20は、パーソナルコンピュータ等から出力された印刷データに含まれる画像データに基づいて、感光体ドラム18の表面にレーザ光Pを照射し、感光体ドラム18の表面のレーザ光照射部分の電荷を除去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。
An electrostatic latent image is formed on the surface of the charged
そして、感光体ドラム18の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス21によってトナーコンテナ10から供給された電荷を有するトナーが静電的に付着されて未定着トナー像として現像される。さらに、その未定着トナー像は、転写デバイス22によって転写紙に転写像として転写される。
The electrostatic latent image formed on the surface of the
この際、転写紙に未定着トナー像を転写した感光体ドラム18は、クリーニングデバイス23によって残留トナー等の除去処理が行われた後、次の画像形成時の帯電のために除電デバイス24により除電処理が施される。
At this time, the
尚、帯電デバイス19、露光デバイス20、転写デバイス22、クリーニングデバイス23、除電デバイス24は、公知のものが採用され、その構成は特に限定されるものではない。
The
(現像デバイス21の構成)
現像デバイス21は、トナーコンテナ10から供給された補給用トナーを攪拌しつつ画像形成部11の感光体ドラム18に供給するもので、図2に示すように、ベース25とカバー26とで構成されたデバイスケース27と、デバイスケース27の内部を仕切る隔壁28と、隔壁28を挟むようにデバイスケース27の略全幅(図2の紙面奥行き方向)に跨って配置された一対のスパイラル29,30と、感光体ドラム18に対向するようにスパイラル30に隣接して配置された現像ローラ31と、カバー26にホルダー32を介して保持された穂切板33と、スパイラル30と穂切板33との間に配置された磁性部材34とを備えている。
(Configuration of developing device 21)
The developing
隔壁28の両端(図2の紙面奥行き方向)は、各スパイラル29,30の両端間を連通するように開放している。これにより、トナーコンテナ10(スパイラル17)からカバー26に形成されたトナー補給口26aを経由して補給されたトナーは、スパイラル29により現像デバイス21の一方側へ向けて攪拌搬送(往路)された後に、この一方側の隔壁開放端で折り返されてスパイラル30により現像デバイス21の他方側へと向けて攪拌搬送(復路)され、さらにこの他方側の隔壁開放端で再び折り返される循環搬送とされている。
Both ends of the partition wall 28 (in the depth direction in FIG. 2) are open so that both ends of the
現像ローラ31は、その周面が感光体ドラム18の周面と対向するように配置されている。従って、現像ローラ31に搬送されつつあるトナーは、現像ローラ31を介して感光体ドラム18の周面に供給され、これによって感光体ドラム18の周面にトナー像が形成されることになる。この際、現像ローラ31は、感光体ドラム18にトナーを凝集しないよう適度に攪拌しつつ供給する。
The developing
具体的には、現像ローラ31は、図3に示すように、芯金35に固定されたマグネット部材36と、マグネット部材36の外周を覆い且つ図示を略する駆動装置を介して回転する回転スリーブ37とを備えている
マグネット部材36の磁極配置は、画像形成処理時においては、感光体ドラム18と対向する位置に現像極N1が位置し、以下、現像極Nよりもスリーブ回転方向下流側に位置する回転スリーブ37の底周面を所定間隔を介して覆うベース底面25aと対峙する位置にシールド極S1、穂切板33の先端と対向する付近にブレード極S2、シールド極S1とブレード極S2との間に搬送極N2がそれぞれ位置した4極構造が採用されている。また、マグネット部材36は、例えば、図示しない駆動装置を介して芯金35を回転させることにより、回転スリーブ37とは独立して回転可能となっている。尚、マグネット部材36は、例えば、5極構造の磁極配置でも良い。
Specifically, as shown in FIG. 3, the developing
一方、磁性部材34は、マグネット部材36の法線方向の磁力が画像形成処理時におけるマグネット部材36の磁極配置の略ゼロガウスの部分、即ち、図2の二点鎖線で示す略四葉形状の法線方向の磁力ピーク間の谷間部分に対向するように配置されている。
On the other hand, in the
これにより、画像形成処理開始直前・直後や待機時等において、マグネット部材36を回転スリーブ37の回転方向とは逆方向に回転させ、磁性部材34にマグネット部材36の最大磁力部分を対向させて磁性現像剤を穂切板33から離れた(回転スリーブ37の回転方向下流側)でトナーを穂立たせることによって、回転スリーブ37上のチャージアップしたトナーを入れ替えることができる。
As a result, the
従って、実際に画像形成処理を実行する際には、マグネット部材36の磁極配置が元の位置となるように、マグネット部材36を回転スリーブ37の回転方向と同方向に回転させ、マグネット部材36の略ゼロガウスの部分に磁性部材34を対向させることにより、回転スリーブ37上には新たな穂立ちによるトナーで画像形成処理を実行することが可能となり、簡単な構成でトナーのチャージアップによる薄層異常を防止し得て、穂切板33の先端付近での磁性現像剤の凝集による白抜け等の画像不具合や濃度低下を抑制することができる。
Therefore, when the image forming process is actually executed, the
また、磁性部材34は、画像形成処理開始直前・直後や待機時等にのみ穂立ちを行い、画像形成処理時には、トナーの汲みあげを阻害することがないため、トナーの劣化をも抑制することができる。
In addition, the
ところで、上記実施の形態では、本発明の現像装置をプリンタに適用して説明したが、例えば、複写機や複合機のように、画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。 In the above embodiment, the developing device of the present invention has been applied to a printer. However, it is needless to say that the present invention can be applied to general image forming apparatuses such as a copying machine and a multifunction peripheral.
また、磁性現像剤としてのトナーは、1成分磁性現像剤に限定されず、磁性キャリアを含む2成分磁性現像剤でも良い。 The toner as the magnetic developer is not limited to the one-component magnetic developer, and may be a two-component magnetic developer containing a magnetic carrier.
さらに、マグネット部材36は、上述したローラ状の他、芯金に複数の磁石を固定した構成でも良い。
Furthermore, the
18…感光体ドラム(像担持体)
31…現像ローラ
33…穂切板(トナー層厚規制部材)
34…磁性部材
35…芯金
36…マグネット部材
37…回転スリーブ
18 ... Photosensitive drum (image carrier)
31 ... Developing
34 ...
Claims (4)
前記マグネット部材を前記回転スリーブとは独立して回転可能とすると共に、マグネット部材の法線方向の磁力が略ゼロガウスの付近に対向する位置に磁性部材を配置し、前記マグネット部材の磁極を前記磁性部材に対向するように回転させて磁性現像剤を穂立たせることを特徴とする現像装置。 In a developing device for carrying a magnetic developer on an image carrier after regulating a layer thickness of a rotating sleeve containing a magnet member having a plurality of magnetic poles and a magnetic developer carried on the rotating sleeve,
The magnet member can be rotated independently of the rotating sleeve, and a magnetic member is disposed at a position where the magnetic force in the normal direction of the magnet member faces approximately zero gauss, and the magnetic pole of the magnet member is made to be magnetic. A developing device characterized in that a magnetic developer is sprinkled by rotating so as to face a member.
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