JP2011174960A - Developing device and image forming apparatus and process cartridge incorporating the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device that prevents toner from scattering outside the developing device in the case of using a developer carrier that has a plurality of recesses formed in its outer periphery, and to provide an image forming apparatus and a process cartridge that have this developing device. <P>SOLUTION: A magnet roller 113 includes conveyance poles P2 and P3. A predetermined gap is provided between an inner wall of the casing 125 and the outer circumferential surface of the development sleeve 132 at a position downstream of the opening of a case 125 in the rotating direction of the development sleeve 132. The developing sleeve 132 is provided with a plurality of recesses 139 on its outer periphery so as to be interspatially distributed. An arrangement pitch Pc of the adjacent recesses 139 in the circumferential direction of the developing sleeve 132 is shorter than a length WGP3 that is equal to half the width of the magnetic flux density of the pole P3 on the outer periphery of the developing sleeve 132 in the direction perpendicular to the longitudinal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、トナーを含む現像剤を使用して像担持体上の潜像を現像する現像装置、並びに、これを備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。   The present invention relates to a developing device that develops a latent image on an image carrier using a developer containing toner, and an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer, and a process cartridge including the developing device. .

従来、この種の画像形成装置として、二成分磁気ブラシ現像を用いるものが知られている。二成分磁気ブラシ現像は、トナーが磁性粉からなるキャリアに静電気力で吸着した現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像化するための現像剤担持体を用いる。   Conventionally, as this type of image forming apparatus, an apparatus using two-component magnetic brush development is known. In the two-component magnetic brush development, the developer adsorbed by the electrostatic force on the carrier in which the toner is made of magnetic powder is conveyed to a development area facing the image carrier, and the electrostatic latent image formed on the image carrier is developed. Then, a developer carrier for forming a toner image is used.

この現像剤担持体は、例えば、円筒状の現像スリーブを有し、この現像スリーブ表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁界発生手段(例えば、マグネットローラ)を現像スリーブ内部に有している。現像剤の穂立ちの際には、現像剤を構成するキャリアがマグネットローラで生じる磁力線に沿うように現像スリーブ上に穂立ちしており、このキャリアに対して帯電トナーが付着している。マグネットローラは、複数の磁極を有しているが、それぞれの磁極を形成する磁石は、棒状など成形体に形成され、特に、現像スリーブ表面の現像領域部分に対応する部分には、現像剤を穂立ちさせる現像主磁極を有している。この穂立ちを起こした現像剤は、現像スリーブ及びマグネットローラの少なくとも一方を回転させることにより、周方向に移動させることができる。一般的には、現像剤を搬送しやすくするために、現像スリーブの表面に、溝や不規則な凹凸(サンドブラストやビーズブラストなどによる凹凸)を設けている。特に、カラー複写機や、プリンタでは、画像品質面の優位性から、サンドブラストやビーズブラストなどによる不規則な凹凸を設けた現像スリーブが主流となっている。このような溝加工、サンドブラスト加工等の荒らし加工は、高速で回転する現像スリーブの表面で現像剤がスリップして停滞することにより生じる画像濃度の低下の発生を防止するために行われる。   The developer carrying member has, for example, a cylindrical developing sleeve, and a magnetic field generating means (for example, a magnet roller) that forms a magnetic field so as to cause the developer to rise on the surface of the developing sleeve. Have. When the developer is spiked, the carrier constituting the developer is spiked on the developing sleeve so as to follow the lines of magnetic force generated by the magnet roller, and charged toner adheres to the carrier. The magnet roller has a plurality of magnetic poles, and the magnets forming the respective magnetic poles are formed in a molded body such as a rod shape, and in particular, a developer is applied to a portion corresponding to the developing region portion of the developing sleeve surface. It has a developing main pole that makes it stand up. The developer that has risen can be moved in the circumferential direction by rotating at least one of the developing sleeve and the magnet roller. In general, in order to facilitate transport of the developer, a groove or irregular unevenness (unevenness due to sandblasting, bead blasting, or the like) is provided on the surface of the developing sleeve. In particular, in color copiers and printers, developing sleeves with irregular irregularities such as sand blasting and bead blasting have become the mainstream because of superior image quality. Such roughening processing such as grooving and sandblasting is performed in order to prevent the occurrence of a decrease in image density caused by the developer slipping and stagnation on the surface of the developing sleeve rotating at high speed.

しかし、上記トナーとキャリアとの吸着が不十分な場合、現像領域内もしくは現像装置から現像領域に現像剤を搬送及び回収する経路において、トナーがキャリアから遊離し、現像装置外部へ飛散するおそれがある。トナーとキャリアとの吸着が不十分な場合としては、トナーとキャリアとを混合した際の攪拌不足や現像剤の劣化などによる帯電の不足がある。特に、現像装置を着脱可能に構成した画像形成装置では、サービスマンやユーザーが、直接、操作や確認を行う現像装置の着脱方向手前側は、トナー飛散が極力少ないことが望ましい。   However, if the toner and the carrier are not sufficiently adsorbed, the toner may be released from the carrier and scattered outside the developing device in the developing region or in the path for transporting and collecting the developer from the developing device to the developing region. is there. As a case where the toner and the carrier are not sufficiently adsorbed, there are insufficient charging when the toner and the carrier are mixed and insufficient charging due to deterioration of the developer. In particular, in an image forming apparatus configured so that the developing device is detachable, it is desirable that toner scattering is as small as possible on the front side in the attaching / detaching direction of the developing device, which is directly operated and checked by a serviceman or a user.

上記トナー飛散を抑える為に、現像装置には現像スリーブと現像装置内壁にケーシングギャップと呼ばれる空隙を設けている。ケーシングギャップとは、現像領域を通過した後の現像剤が通過する開口部近傍の現像スリーブ表面と現像装置内壁との間のギャップであり、マグネットローラの磁極に対向して設けられている。現像剤はマグネットローラで生じる磁力線に沿って穂立ちする為、ケーシングギャップを穂立ちした剤が現像スリーブの回転に伴って通過する際に、現像装置内部への吸い込み気流が発生し、現像装置外部にトナーが飛散することを抑えることができる。   In order to suppress the toner scattering, the developing device is provided with a gap called a casing gap on the developing sleeve and the inner wall of the developing device. The casing gap is a gap between the surface of the developing sleeve near the opening through which the developer passes through the developing region and the inner wall of the developing device, and is provided to face the magnetic pole of the magnet roller. Since the developer rises along the lines of magnetic force generated by the magnet roller, when the agent that has risen through the casing gap passes along with the rotation of the developing sleeve, a suction air flow is generated inside the developing device, and the outside of the developing device The toner can be prevented from scattering.

上記現像装置に用いる現像スリーブとして、特許文献1には、表面に規則的に間隔をあけて複数の凹部が設けられた現像スリーブが開示されている。この現像スリーブは、表面にサンドブラスト等による不規則な凹凸が設けられた現像スリーブと同じような現像スリーブ上の剤密度を保つことができ、かつ表面に溝が設けられた現像スリーブと同程度の現像剤搬送力をもつ。   As a developing sleeve used in the developing device, Patent Document 1 discloses a developing sleeve having a plurality of concave portions provided on the surface at regular intervals. This developing sleeve can maintain the same agent density on the developing sleeve as the developing sleeve whose surface is provided with irregular irregularities such as sandblasting, and is similar to the developing sleeve whose surface is provided with grooves. Has developer conveying power.

しかしながら、上記特許文献1で開示されているような表面に規則的に間隔をあけて複数の凹部が設けられた現像スリーブを用いた場合、現像スリーブ上で穂立ちした現像剤がケーシングギャップを通過する際に、現像装置内部への吸い込み気流が十分に発生しないことにより、現像装置外部にトナーが飛散するおそれがあった。   However, when a developing sleeve having a plurality of concave portions provided at regular intervals on the surface as disclosed in Patent Document 1 is used, the developer that stands up on the developing sleeve passes through the casing gap. In this case, there is a possibility that the toner may be scattered outside the developing device due to insufficient suction air flow into the developing device.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、外周面に複数の凹部が形成された現像剤担持体を用いた場合に、現像装置外部へのトナー飛散を防ぐことができる現像装置並びにこれを備える画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent toner scattering to the outside of the developing device when a developer carrier having a plurality of recesses formed on the outer peripheral surface is used. An image forming apparatus and a process cartridge including the developing device.

上記課題を解決するために、請求項1の発明は、非磁性部材からなる回転駆動可能なスリーブ状の中空体の内部に磁界発生手段が配置され該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、該現像剤担持体と、該現像剤収容部と、該現像剤規制部材とを収容する筐体とを備え、上記現像剤収容部内から上記磁界発生手段の磁力により上記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、上記現像剤規制部材により規制した後に、上記筐体に設けられた開口部から上記中空体の外周面の一部を露出させて潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び現像剤収容部内に戻す現像装置であって、上記磁界発生手段は、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材を有し、上記筐体の開口部よりも上記中空体の回転方向下流側であって、上記二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置までの間に、該筐体の内壁と該中空体の外周面との間に所定の空隙を有するように構成し、上記中空体は、その外周面に、複数の凹部を互いに間隔をあけて分布するように設けたものであり、該中空体の周方向において互いに隣り合う該凹部の配設ピッチを、該中空体の外周面における上記磁界発生部材の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さよりも短く設定したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記中空体の周方向において互いに隣り合う凹部は、該中空体の回転軸方向に互いにずらすように設けられ、該中空体の回転軸方向における該凹部のずれ量は、該凹部の回転軸方向の長さ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の現像装置において、画像形成装置本体に対して上記中空体の回転軸方向に着脱可能に構成し、上記中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の現像装置において、上記中空体の周方向における上記凹部の配設ピッチが、当該現像装置自体の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さいことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3又4の現像装置において、上記中空体の外周面に設けられた上記凹部は、長円状又は楕円状の形状をなし、該凹部の長手方向が該中空体の回転軸方向に対して斜めに角度を有し、該中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように該角度を設定したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項1乃至5のいずれかの現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、上記プロセスカートリッジとして、請求項6のプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、上記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is characterized in that a magnetic field generating means is disposed inside a sleeve-like hollow body made of a non-magnetic member and capable of being driven to rotate. A developer carrying member for carrying and conveying a two-component developer containing a magnetic carrier and toner on the surface, a developer containing unit for containing the two-component developer carried on the developer carrying member, A developer regulating member that regulates the layer thickness of the two-component developer carried on the developer carrying body, the developer carrying body, the developer containing portion, and a housing that houses the developer regulating member; The two-component developer carried on the developer carrying member by the magnetic force of the magnetic field generating means from within the developer containing portion is regulated by the developer regulating member, and then the opening provided in the housing To expose a part of the outer peripheral surface of the hollow body to carry a latent image A developing device that passes the developing area opposite to the developing container and returns the developing area to the developer container, wherein the magnetic field generating means is a position at which the two-component developer that has passed through the developing area is separated from the developer carrier. A magnetic field generating member having a magnetic pole for conveyance for generating a magnetic force to be conveyed up to the downstream of the opening of the casing in the rotation direction of the hollow body, wherein the two-component developer is the developer. The hollow body is configured to have a predetermined gap between the inner wall of the housing and the outer peripheral surface of the hollow body until a position where the hollow body is separated from the carrier, and the hollow body includes a plurality of recesses on the outer peripheral surface. Are distributed so as to be spaced apart from each other, and the arrangement pitch of the recesses adjacent to each other in the circumferential direction of the hollow body is orthogonal to the longitudinal direction of the magnetic field generating member on the outer circumferential surface of the hollow body To the half-width of magnetic flux density It is characterized in that it has set shorter than the length of the portion.
According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, the recesses adjacent to each other in the circumferential direction of the hollow body are provided so as to be shifted from each other in the rotation axis direction of the hollow body. The amount of displacement of the recess in the axial direction is less than or equal to the length of the recess in the rotation axis direction.
According to a third aspect of the present invention, in the developing device of the first or second aspect, the image forming apparatus body is configured to be detachable in the direction of the rotation axis of the hollow body, and the direction of the rotation axis of the hollow body. The developing device itself is configured to generate an airflow from the near side in the attaching / detaching direction to the far side.
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to the third aspect, the arrangement pitch of the recesses in the circumferential direction of the hollow body is smaller on the back side than on the front side in the attaching / detaching direction of the developing device itself. It is what.
According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to the third or fourth aspect, the concave portion provided on the outer peripheral surface of the hollow body has an oval or elliptical shape, and the longitudinal direction of the concave portion is The angle has an angle with respect to the rotation axis direction of the hollow body, and the air flow is generated with respect to the rotation axis direction of the hollow body from the front side to the back side in the attaching / detaching direction of the developing device itself. Is set.
According to a sixth aspect of the present invention, a latent image carrier and a two-component developer comprising a magnetic carrier and a toner are conveyed to a development area facing the latent image carrier to form a latent image on the latent image carrier. A developing device that attaches and develops the toner is integrally supported, and the toner image obtained by the development by the developing device is finally transferred from the latent image carrier onto the recording material, so that In a process cartridge that is detachable from an image forming apparatus for forming an image, the developing device according to any one of claims 1 to 5 is used as the developing device.
According to a seventh aspect of the present invention, a latent image carrier and a two-component developer comprising a magnetic carrier and a toner are conveyed to a development area facing the latent image carrier to form a latent image on the latent image carrier. A developing device that attaches and develops the toner is integrally supported, and the toner image obtained by the development by the developing device is finally transferred from the latent image carrier onto the recording material, so that An image forming apparatus including a process cartridge that is detachable from an image forming apparatus for forming an image on the image forming apparatus, wherein the process cartridge according to claim 6 is used as the process cartridge.
The invention according to claim 8 is the image forming apparatus according to claim 7, wherein at least the polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant and a release agent are dispersed in an organic solvent. The toner material liquid is a toner obtained by performing at least one of crosslinking and extension reaction in an aqueous medium.

本発明において、現像剤を構成する磁性キャリアが磁界発生部材で生じる磁力線に沿うように中空体の外周面に設けられた凹部で穂立ちするとともに、この穂立ちした磁性キャリアにトナーが付着する。この現像剤の穂立ちは、中空体の外周面における磁束密度半値幅に相当する部分で生じる。ここで、中空体の周方向において互いに隣り会う凹部の配設ピッチが、中空体の外周面における磁束密度半値幅に相当する部分の長さよりも短く設定されているので、中空体の外周面の磁束密度半値幅に相当する部分には、少なくとも2つの凹部が存在し、これらの凹部で担持された現像剤が穂立つ。これらの凹部で担持された現像剤が穂立つことによって、中空体の外周面及び筐体の内壁との間の所定の空隙が仕切られ、中空体の回転により、仕切られた空隙に存在する空気が、現像装置の内部にある現像剤収容部に搬送される。そして、空気が現像剤収容部に搬送されると上記空隙で負圧が生じ、現像装置の開口部から外部の空気が流れ込んで吸い込み気流が発生する。従って、現像装置の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記吸い込み気流に吸い込まれて現像装置内部に運ばれ、現像装置外部へ飛散することがない。   In the present invention, the magnetic carrier constituting the developer spikes in the concave portion provided on the outer peripheral surface of the hollow body so as to follow the lines of magnetic force generated by the magnetic field generating member, and the toner adheres to the spiked magnetic carrier. The rise of the developer occurs at a portion corresponding to the half-value width of the magnetic flux density on the outer peripheral surface of the hollow body. Here, since the arrangement pitch of the recesses adjacent to each other in the circumferential direction of the hollow body is set to be shorter than the length of the portion corresponding to the half-value width of the magnetic flux density on the outer circumferential surface of the hollow body, There are at least two recesses in the portion corresponding to the half-width of the magnetic flux density, and the developer carried in these recesses is prominent. When the developer carried in these recesses rises, a predetermined gap between the outer peripheral surface of the hollow body and the inner wall of the housing is partitioned, and the air that exists in the partitioned gap by rotation of the hollow body. Is transported to a developer container inside the developing device. When air is conveyed to the developer accommodating portion, a negative pressure is generated in the gap, and external air flows from the opening of the developing device to generate a suction airflow. Therefore, even if the insufficiently charged toner is released in the vicinity of the opening of the developing device, the toner is sucked into the suction airflow and carried into the developing device and is not scattered outside the developing device.

本発明によれば、外周面に複数の凹部が形成された現像剤担持体を用いた場合に、現像装置外部へのトナー飛散を防ぐことができるという優れた効果がある。   According to the present invention, when a developer carrying member having a plurality of concave portions formed on the outer peripheral surface is used, there is an excellent effect that toner scattering to the outside of the developing device can be prevented.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を正面からみた説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram viewed from the front of a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a process cartridge used in the image forming apparatus in FIG. 1. 図2中のIII−III線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the III-III line | wire in FIG. 図1の画像形成装置の現像スリーブの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a developing sleeve of the image forming apparatus in FIG. 1. 図4の現像スリーブの外表面を展開して模式的に示す説明図。Explanatory drawing which expand | deploys and shows typically the outer surface of the image development sleeve of FIG. (a)は、図5の現像スリーブの外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図。(b)は、図6(a)中のVIB−VIB線に沿う断面図。(c)は、図6(a)中のVIC−VIC線に沿う断面図。(A) is explanatory drawing which expands and shows a part of outer surface of the image development sleeve of FIG. 5 typically. (B) is sectional drawing which follows the VIB-VIB line | wire in Fig.6 (a). (C) is sectional drawing which follows the VIC-VIC line | wire in Fig.6 (a). 図4の現像スリーブの外表面の一部を拡大して示す説明図。Explanatory drawing which expands and shows a part of outer surface of the developing sleeve of FIG. (a)は、図4の現像スリーブの外表面に切削加工を施す表面処理装置の概略の構成を示す側面図。(b)は、図8(a)中のVIIIB−VIIIB線に沿う断面図。(c)は、図8(b)のエンドミルを拡大して示す側面図。(d)は、図8(c)のエンドミルの先端の正面図。FIG. 5A is a side view showing a schematic configuration of a surface treatment apparatus that performs cutting on the outer surface of the developing sleeve of FIG. 4. (B) is sectional drawing which follows the VIIIB-VIIIB line | wire in Fig.8 (a). FIG. 9C is an enlarged side view showing the end mill of FIG. (D) is the front view of the front-end | tip of the end mill of FIG.8 (c). (a)は、図6(a)の現像スリーブの変形例の外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図。(b)は、図9(a)中のIXB−IXB線に沿う断面図。(c)は、図9(a)中のIXC−IXC線に沿う断面図。(A) is explanatory drawing which expands and shows typically a part of outer surface of the modification of the developing sleeve of Fig.6 (a). (B) is sectional drawing which follows the IXB-IXB line | wire in Fig.9 (a). (C) is sectional drawing which follows the IXC-IXC line | wire in Fig.9 (a). 図9(b)の一部を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows a part of FIG.9 (b). 図9の現像スリーブの外表面に設けられた凹みを形成するためのエンドミルを拡大して示す側面図。The side view which expands and shows the end mill for forming the dent provided in the outer surface of the image development sleeve of FIG. 図6(b)の現像スリーブの外表面に形成された凹みの変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification of the dent formed in the outer surface of the image development sleeve of FIG.6 (b). 図6(b)の現像スリーブの外表面に形成された凹みの他の変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the other modification of the dent formed in the outer surface of the image development sleeve of FIG.6 (b). 図5の現像スリーブの変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view schematically showing an outer surface of a modified example of the developing sleeve of FIG. 図5の現像スリーブの他の変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing an outer surface of another modification of the developing sleeve of FIG. (a)は、図5の現像スリーブの更に他の変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図。(b)は、図16(a)に示された凹みを形成するためのエンドミルを拡大して示す側面図。(A) is explanatory drawing which expand | deploys and shows typically the outer surface of the further another modification of the image development sleeve of FIG. FIG. 17B is an enlarged side view showing the end mill for forming the recess shown in FIG. 現像装置の一例を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a developing device. 現像装置のP2極及びP3極近傍の拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the P2 pole and P3 pole of the developing device. トナーの飛散を説明するための比較例を示すP2極及びP3極近傍の拡大図。FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the P2 pole and the P3 pole showing a comparative example for explaining toner scattering. 現像スリーブの一部を拡大した斜視図。The perspective view which expanded a part of developing sleeve. 現像装置を長手方向から見た斜視図。The perspective view which looked at the developing device from the longitudinal direction. (a)は凹みの長手方向が現像スリーブ回転軸方向に対して斜めに角度を有する現像スリーブの斜視図。(b)は図22(a)中のA部の拡大図。(A) is a perspective view of the developing sleeve in which the longitudinal direction of the recess has an oblique angle with respect to the rotation axis direction of the developing sleeve. FIG. 22B is an enlarged view of a portion A in FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を正面からみた説明図である。図2は、図1に示された画像形成装置の本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図である。図3は、図2中のIII−III線に沿う断面図である。図4は、図1に示された現像装置の現像スリーブの斜視図である。図5は、図4に示された現像スリーブの外表面の展開図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram viewed from the front of the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the developing device according to an embodiment of the present invention of the image forming apparatus shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a perspective view of a developing sleeve of the developing device shown in FIG. FIG. 5 is a development view of the outer surface of the developing sleeve shown in FIG.

画像形成装置101は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像則ちカラー画像を、一枚の転写材としての記録紙107(図1に示す)に形成する中間転写ベルト129を用いたタンデム型のカラー複写機の作像部分である。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Y,M,C,Kを付けて示す。   The image forming apparatus 101 prints an image of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), that is, a color image, on a recording sheet 107 (see FIG. 1). The image forming portion of a tandem type color copying machine using the intermediate transfer belt 129 formed in (1). The units corresponding to the colors of yellow, magenta, cyan, and black are indicated by adding Y, M, C, and K at the end of the reference numerals.

画像形成装置101は、図1に示すように、装置本体102と、給紙ユニット103と、レジストローラ対110と、中間転写ユニット104と、紙転写ローラ126、定着ユニット105と、複数のレーザ書き込みユニット122(122Y,122M,122C,122K)と、複数のプロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kとを少なくとも備えている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 101 includes an apparatus main body 102, a paper feeding unit 103, a registration roller pair 110, an intermediate transfer unit 104, a paper transfer roller 126, a fixing unit 105, and a plurality of laser writing. At least a unit 122 (122Y, 122M, 122C, 122K) and a plurality of process cartridges 106Y, 106M, 106C, 106K are provided.

装置本体102は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体102は、給紙ユニット103と、レジストローラ対110と、転写ユニット104と、定着ユニット105と、複数のレーザ書き込みユニット122Y,122M,122C,122Kと、複数のプロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kを収容している。   The apparatus main body 102 is formed in a box shape, for example, and is installed on a floor or the like. The apparatus main body 102 includes a paper feed unit 103, a registration roller pair 110, a transfer unit 104, a fixing unit 105, a plurality of laser writing units 122Y, 122M, 122C, and 122K, and a plurality of process cartridges 106Y, 106M, and 106C. 106K.

給紙ユニット103は、装置本体102の下部に複数設けられている。給紙ユニット103は、前述した記録紙107を重ねて収容するとともに装置本体102に出し入れ自在な給紙カセット123と、給紙ローラ124とを備えている。給紙ローラ124は、給紙カセット123内の一番上の記録紙107に押し当てられている。給紙ローラ124は、前述した一番上の記録紙107を、レジストローラ対110へ送り出す。   A plurality of paper feed units 103 are provided in the lower part of the apparatus main body 102. The paper feed unit 103 includes a paper feed cassette 123 that can accommodate the above-described recording paper 107 in a stacked manner and can be taken in and out of the apparatus main body 102, and a paper feed roller 124. The paper feed roller 124 is pressed against the uppermost recording paper 107 in the paper feed cassette 123. The paper feed roller 124 sends out the top recording paper 107 described above to the registration roller pair 110.

レジストローラ対110は、給紙ユニット103から紙転写ローラ126に搬送される記録紙107の搬送経路に設けられており、一対のローラ110a,110bを備えている。レジストローラ対110は、一対のローラ110a,110b間に記録紙107を挟み込み、該挟み込んだ記録紙107を転写紙に転写させ得るタイミングで送り出す。   The registration roller pair 110 is provided in a conveyance path of the recording paper 107 conveyed from the paper supply unit 103 to the paper transfer roller 126, and includes a pair of rollers 110a and 110b. The registration roller pair 110 sandwiches the recording paper 107 between the pair of rollers 110a and 110b, and sends out the sandwiched recording paper 107 at a timing at which the recording paper 107 can be transferred onto the transfer paper.

中間転写ユニット104は、プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kの上方に設けられている。中間転写ユニット104は、駆動ローラ128と、従動ローラ127と、中間転写ベルト129と、中間転写ローラ130Y,130M,130C,130Kとを備えている。駆動ローラ128は、紙転写ローラ126の対向位置に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ127は、装置本体102に回転自在に支持されている。中間転写ベルト129は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ128と従動ローラ127との双方に掛け渡されている。中間転写ベルト129は、駆動ローラ128が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ128と従動ローラ127との回りを図中半時計回りに循環(無端走行)している。   The intermediate transfer unit 104 is provided above the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K. The intermediate transfer unit 104 includes a driving roller 128, a driven roller 127, an intermediate transfer belt 129, and intermediate transfer rollers 130Y, 130M, 130C, and 130K. The drive roller 128 is disposed at a position opposite to the paper transfer roller 126 and is rotationally driven by a motor as a drive source. The driven roller 127 is rotatably supported by the apparatus main body 102. The intermediate transfer belt 129 is formed in an endless annular shape and is stretched over both the driving roller 128 and the driven roller 127 described above. The intermediate transfer belt 129 circulates (endless travel) around the driving roller 128 and the driven roller 127 described above counterclockwise in the figure as the driving roller 128 is rotationally driven.

中間転写ローラ130Y,130M,130C,130Kは、それぞれ、プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kの感光体ドラム108の対向位置に中間転写ベルトを挟むように配置されている。中間転写ユニット104はプロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kにて形成された各色トナー像を転写ローラ130Y,130M,130C,130Kにて中間転写ベルト129上でカラーのトナー像として重ね合わせ、紙転写ローラ126部へカラートナー像を搬送し、紙転写ローラにて記録紙107へ転写させる。紙転写ローラ126はトナー像が転写した記録紙107を定着ユニット105に向けて送り出す。   The intermediate transfer rollers 130Y, 130M, 130C, and 130K are disposed so that the intermediate transfer belt is sandwiched between the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K at positions facing the photosensitive drum 108, respectively. The intermediate transfer unit 104 superimposes each color toner image formed by the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K as a color toner image on the intermediate transfer belt 129 by the transfer rollers 130Y, 130M, 130C, and 130K, and transfers the paper. The color toner image is conveyed to the roller 126 and transferred to the recording paper 107 by the paper transfer roller. The paper transfer roller 126 sends the recording paper 107 onto which the toner image has been transferred toward the fixing unit 105.

定着ユニット105は、紙転写ローラ126にて転写された記録紙107の搬送方向の下流に設けられ、互いの間に記録紙107を挟む一対のローラ105a,105bを備えている。定着ユニット105は、一対のローラ105a,105b間に紙転写ローラ126から送り出されてきた記録紙107を押圧加熱することで、記録紙107上に転写されたトナー像を、該記録紙107に定着させる。   The fixing unit 105 includes a pair of rollers 105 a and 105 b that are provided downstream in the conveyance direction of the recording paper 107 transferred by the paper transfer roller 126 and sandwich the recording paper 107 therebetween. The fixing unit 105 fixes the toner image transferred onto the recording paper 107 onto the recording paper 107 by pressing and heating the recording paper 107 sent from the paper transfer roller 126 between the pair of rollers 105a and 105b. Let

レーザ書き込みユニット122(122Y,122M,122C,122K)は、プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kの下部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット122(122Y,122M,122C,122K)は、それぞれ、一つのプロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kに対応している。レーザ書き込みユニット122(122Y,122M,122C,122K)は、プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kの後述の帯電ローラ109により一様に帯電された感光体ドラム108の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。   The laser writing unit 122 (122Y, 122M, 122C, 122K) is attached to the lower part of the process cartridge 106Y, 106M, 106C, 106K. The laser writing unit 122 (122Y, 122M, 122C, 122K) corresponds to one process cartridge 106Y, 106M, 106C, 106K, respectively. The laser writing unit 122 (122Y, 122M, 122C, 122K) irradiates the outer surface of the photosensitive drum 108 uniformly charged by a later-described charging roller 109 of the process cartridge 106Y, 106M, 106C, 106K with laser light. An electrostatic latent image is formed.

プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kは、それぞれ、中間転写ユニット104と、レーザ書き込みユニット122(122Y,122M,122C,122K)との間に設けられている。プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kは、装置本体102に着脱自在である。プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kは、中間転写ベルト129の搬送方向に沿って、互いに並設されている。   The process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K are provided between the intermediate transfer unit 104 and the laser writing unit 122 (122Y, 122M, 122C, and 122K), respectively. The process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K are detachable from the apparatus main body 102. The process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K are arranged side by side along the conveyance direction of the intermediate transfer belt 129.

プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kは、図2に示すように、カートリッジケース111と、帯電装置としての帯電ローラ109と、感光体ドラム(像担持体ともいう)108と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード112と、現像装置113とを備えている。   As shown in FIG. 2, the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K include a cartridge case 111, a charging roller 109 as a charging device, a photosensitive drum (also referred to as an image carrier) 108, and a cleaning device as a cleaning device. A blade 112 and a developing device 113 are provided.

カートリッジケース111は装置本体102に着脱自在で、かつ帯電ローラ109と、感光体ドラム108と、クリーニングブレード112と、現像装置113とを収容している。帯電ローラ109は、感光体ドラム108の外表面を一様に帯電する。感光体ドラム108は、現像装置113の後述する現像ローラ115と間隔をあけて配されている。感光体ドラム108は、軸芯を中心として回転自在な円柱状に形成されている。感光体ドラム108は、対応するレーザ書き込みユニット122(122Y,122M,122C,122K)により、外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム108は、外表面上に形成されかつ担持する静電潜像にトナーが吸着して現像し、こうして得られたトナー像を中間転写ベルト129上へ転写する。クリーニングブレード112は、中間転写ベルト129にトナー像を転写した後に、感光体ドラム108の外表面に残留した転写残トナーを除去する。   The cartridge case 111 is detachable from the apparatus main body 102 and accommodates a charging roller 109, a photosensitive drum 108, a cleaning blade 112, and a developing device 113. The charging roller 109 uniformly charges the outer surface of the photosensitive drum 108. The photosensitive drum 108 is disposed with a gap from a developing roller 115 (to be described later) of the developing device 113. The photosensitive drum 108 is formed in a cylindrical shape that is rotatable about an axis. An electrostatic latent image is formed on the outer surface of the photosensitive drum 108 by the corresponding laser writing unit 122 (122Y, 122M, 122C, 122K). The photosensitive drum 108 is developed by adhering toner to an electrostatic latent image formed and carried on the outer surface, and transfers the toner image thus obtained onto the intermediate transfer belt 129. The cleaning blade 112 removes the transfer residual toner remaining on the outer surface of the photosensitive drum 108 after transferring the toner image to the intermediate transfer belt 129.

現像装置113は、図2に示すように、現像剤供給部114と、ケース125と、現像剤担持体としての現像ローラ115と、規制部材としてのドクタブレード116とを少なくとも備えている。   As shown in FIG. 2, the developing device 113 includes at least a developer supply unit 114, a case 125, a developing roller 115 as a developer carrier, and a doctor blade 116 as a regulating member.

現像剤供給部114は、現像剤収容部としての収容槽117と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー118と、を備えている。収容槽117は、感光体ドラム108と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽117内には、その収容槽117の長手方向に沿って延びた仕切壁119が設けられている。仕切壁119は、収容槽117内を第1空間120と、第2空間121とに区画している。また、第1空間120と第2空間121とは、両端部が互いに連通している。   The developer supply unit 114 includes a storage tank 117 as a developer storage unit and a pair of stirring screws 118 as stirring members. The storage tank 117 is formed in a box shape having a length substantially equal to that of the photosensitive drum 108. Further, a partition wall 119 extending along the longitudinal direction of the storage tank 117 is provided in the storage tank 117. The partition wall 119 partitions the storage tank 117 into a first space 120 and a second space 121. Moreover, both ends of the first space 120 and the second space 121 communicate with each other.

収容槽117は、第1空間120と第2空間121との双方に現像剤を収容する。現像剤は、トナーと、磁性キャリア(磁性粉ともいう)とを含んでいる。トナーは第1空間120と第2空間121とのうち現像ローラ115から離れた側の第1空間120の一端部に、トナー補給装置108によって適宜供給される。トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られてもよい。トナーの平均粒径は、3μm以上でかつ7μm以下である。また、トナーは、粉砕加工などにより形成されてもよい。上記トナーとしては、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーが好適である。   The storage tank 117 stores the developer in both the first space 120 and the second space 121. The developer contains toner and a magnetic carrier (also referred to as magnetic powder). The toner is appropriately supplied by the toner replenishing device 108 to one end of the first space 120 on the side away from the developing roller 115 in the first space 120 and the second space 121. The toner is spherical fine particles produced by an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method. The toner may be obtained by pulverizing a lump composed of a synthetic resin in which various dyes or pigments are mixed and dispersed. The average particle diameter of the toner is 3 μm or more and 7 μm or less. The toner may be formed by pulverization or the like. As the toner, a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent is dispersed in an organic solvent is used in an aqueous medium. A toner obtained by performing one of these is preferred.

磁性キャリアは、第1空間120と第2空間121との双方に収容されている。磁性キャリアの平均粒径は、20μm以上でかつ50μm以下である。   The magnetic carrier is accommodated in both the first space 120 and the second space 121. The average particle size of the magnetic carrier is 20 μm or more and 50 μm or less.

攪拌スクリュー118は、第1空間120と第2空間121それぞれに収容されている。攪拌スクリュー118の長手方向は、収容槽117、現像ローラ115及び感光体ドラム108の長手方向と平行である。攪拌スクリュー118は、軸芯周りに回転自在に設けられており、軸芯周りに回転することで、トナーと磁性キャリアとを攪拌するとともに、該軸芯に沿って現像剤を搬送する。   The stirring screw 118 is accommodated in each of the first space 120 and the second space 121. The longitudinal direction of the stirring screw 118 is parallel to the longitudinal directions of the storage tank 117, the developing roller 115, and the photosensitive drum 108. The agitating screw 118 is provided so as to be rotatable around an axis, and rotates around the axis to agitate the toner and the magnetic carrier and convey the developer along the axis.

図示例では、第1空間120内の攪拌スクリュー118は、現像剤を前述した一端部から他端部に向けて搬送する。第2空間121内の攪拌スクリュー118は、現像剤を他端部から一端部に向けて搬送する。   In the illustrated example, the agitation screw 118 in the first space 120 conveys the developer from one end to the other end. The agitation screw 118 in the second space 121 conveys the developer from the other end to one end.

前述した構成によれば、現像剤供給部114は、第1空間120の一端部に供給されたトナーを、磁性キャリアと攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第2空間121の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部114は、第2空間121内でトナーと磁性キャリアとを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ115の外表面に供給する。   According to the above-described configuration, the developer supply unit 114 conveys the toner supplied to one end of the first space 120 to the other end while stirring with the magnetic carrier, and from the other end to the second space. The other end of 121 is conveyed. The developer supply unit 114 agitates the toner and the magnetic carrier in the second space 121 and supplies them to the outer surface of the developing roller 115 while conveying the toner in the axial direction.

ケース125は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部114の収容槽117に取り付けられて、該収容槽117とともに、現像ローラ115などを覆う。また、ケース125の感光体ドラム108と相対する部分には、開口部125aが設けられている。   The case 125 is formed in a box shape, is attached to the storage tank 117 of the developer supply unit 114 described above, and covers the developing roller 115 and the like together with the storage tank 117. In addition, an opening 125 a is provided in a portion of the case 125 that faces the photosensitive drum 108.

現像ローラ115は、円柱状に形成され、第2空間121と、感光体ドラム108との間でかつ前述した開口部125aの近傍に設けられている。現像ローラ115は、感光体ドラム108と収容槽117との双方と平行である。現像ローラ115は、感光体ドラム108と間隔をあけて配されている。現像ローラ115と感光体ドラム108との間の空間は、現像剤のトナーを感光体ドラム108に吸着させて、静電潜像を現像してトナー像を得る現像領域131をなしている。現像領域131では、現像ローラ115と感光体ドラム108とが相対する。   The developing roller 115 is formed in a cylindrical shape, and is provided between the second space 121 and the photosensitive drum 108 and in the vicinity of the opening 125a described above. The developing roller 115 is parallel to both the photosensitive drum 108 and the storage tank 117. The developing roller 115 is disposed at a distance from the photosensitive drum 108. A space between the developing roller 115 and the photosensitive drum 108 forms a developing region 131 in which the toner of the developer is attracted to the photosensitive drum 108 to develop the electrostatic latent image and obtain a toner image. In the developing area 131, the developing roller 115 and the photosensitive drum 108 face each other.

現像ローラ115は、図2及び図3に示すように、芯金134と、円筒状のマグネットローラ(磁石体ともいう)133と、前述した円筒状の現像スリーブ132とを備えている。芯金134は、長手方向が感光体ドラム108の長手方向と平行に配され、前述したケース125に回転することなく固定されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the developing roller 115 includes a cored bar 134, a cylindrical magnet roller (also referred to as a magnet body) 133, and the above-described cylindrical developing sleeve 132. The core metal 134 is arranged in parallel with the longitudinal direction of the photosensitive drum 108 in the longitudinal direction, and is fixed to the case 125 without rotating.

マグネットローラ133は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、図示しない複数の固定磁極が取り付けられている。マグネットローラ133は、芯金134の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。   The magnet roller 133 is made of a magnetic material, is formed in a cylindrical shape, and is attached with a plurality of fixed magnetic poles (not shown). The magnet roller 133 is fixed to the outer periphery of the core bar 134 without rotating around the axis.

固定磁極は、長尺で棒状の磁石であり、マグネットローラ133に取り付けられている。固定磁極は、マグネットローラ133すなわち現像ローラ115の長手方向に沿って延びており、該マグネットローラ133の全長に亘って設けられている。前述した構成のマグネットローラ133は、現像スリーブ132内に収容されている(内包されている)。   The fixed magnetic pole is a long and rod-shaped magnet, and is attached to the magnet roller 133. The fixed magnetic pole extends along the longitudinal direction of the magnet roller 133, that is, the developing roller 115, and is provided over the entire length of the magnet roller 133. The magnet roller 133 having the above-described configuration is accommodated (enclosed) in the developing sleeve 132.

一つの固定磁極は、前述した攪拌スクリュー118と相対している。該一つの固定磁極は、汲み上げ磁極をなしており、現像スリーブ132即ち現像ローラ115の外表面上に磁気力を生じて、収容槽117の第2空間121内の現像剤を現像スリーブ132の外表面に吸着する。   One fixed magnetic pole is opposed to the agitating screw 118 described above. The one fixed magnetic pole serves as a pumping magnetic pole, and generates a magnetic force on the outer surface of the developing sleeve 132, that is, the developing roller 115, so that the developer in the second space 121 of the storage tank 117 is removed from the developing sleeve 132. Adsorb to the surface.

他の一つの固定磁極は、前述した感光体ドラム108と相対している。この固定磁極は、現像磁極をなしており、現像スリーブ132即ち現像ローラ115の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ132と感光体ドラム108との間に磁界を形成する。この固定磁極は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、現像スリーブ132の外表面に吸着された現像剤のトナーを感光体ドラム108に受け渡すようになっている。   The other fixed magnetic pole is opposed to the photosensitive drum 108 described above. The fixed magnetic pole forms a developing magnetic pole, and generates a magnetic force on the outer surface of the developing sleeve 132, that is, the developing roller 115, thereby forming a magnetic field between the developing sleeve 132 and the photosensitive drum 108. The fixed magnetic pole forms a magnetic brush by the magnetic field so that the developer toner adsorbed on the outer surface of the developing sleeve 132 is transferred to the photosensitive drum 108.

前述した汲み上げ磁極と現像磁極との間には、少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この少なくとも一つの固定磁極は、現像スリーブ132即ち現像ローラ115の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤を感光体ドラム108に向けて搬送するとともに、現像済みの現像剤を感光体ドラム108から収容槽117内まで搬送する。   At least one fixed magnetic pole is provided between the pumping magnetic pole and the developing magnetic pole. The at least one fixed magnetic pole generates a magnetic force on the outer surface of the developing sleeve 132, that is, the developing roller 115, conveys the developer before development toward the photosensitive drum 108, and photosensitive the developed developer. It is conveyed from the body drum 108 into the storage tank 117.

前述した固定磁極は、現像スリーブ132の外表面に現像剤を吸着すると、現像剤の磁性キャリアが該固定磁極が生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ132の外表面上に立設(穂立ち)させる。このように、磁性キャリアが磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ132の外表面上に立設する状態を、磁性キャリアが現像スリーブ132の外表面上に穂立ちするという。すると、この穂立ちした磁性キャリアに前述したトナーが吸着する。則ち、現像スリーブ132は、マグネットローラ133の磁力により外表面に現像剤を吸着する。   When the developer is adsorbed to the outer surface of the developing sleeve 132, the fixed magnetic pole described above is erected on the outer surface of the developing sleeve 132 by superimposing a plurality of magnetic carriers of the developer along the magnetic force lines generated by the fixed magnetic pole. Let them stand. In this way, a state in which a plurality of magnetic carriers are stacked on the outer surface of the developing sleeve 132 along the lines of magnetic force is standing on the outer surface of the developing sleeve 132. As a result, the toner described above is adsorbed to the magnetic carrier. That is, the developing sleeve 132 attracts the developer to the outer surface by the magnetic force of the magnet roller 133.

現像スリーブ132は、図4に示すように、円筒状に形成されている。現像スリーブ132は、マグネットローラ133を内包し(収容し)て、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ132は、その内周面が固定磁極に順に相対するように回転される。現像スリーブ132は、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス鋼(SUS)、導電性の樹脂などの非磁性材料で構成されている。現像スリーブ132は、表面処理装置1(図8に示す)によって外表面に粗面化処理が施されている。   As shown in FIG. 4, the developing sleeve 132 is formed in a cylindrical shape. The developing sleeve 132 includes (accommodates) a magnet roller 133 and is provided so as to be rotatable around the axis. The developing sleeve 132 is rotated so that the inner peripheral surface thereof is sequentially opposed to the fixed magnetic pole. The developing sleeve 132 is made of a nonmagnetic material such as aluminum alloy, brass, stainless steel (SUS), or conductive resin. The developing sleeve 132 is roughened on the outer surface by the surface treatment apparatus 1 (shown in FIG. 8).

アルミニウム合金は、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウム合金を用いる場合には、A6063、A5056及びA3003を用いるのが好ましい。SUSを用いる場合には、SUS303、SUS304及びSUS316を用いるのが好ましい。なお、図示例では、現像スリーブ132は、アルミニウム合金で構成されている。   Aluminum alloys are excellent in terms of workability and lightness. When an aluminum alloy is used, it is preferable to use A6063, A5056, and A3003. When using SUS, it is preferable to use SUS303, SUS304, and SUS316. In the illustrated example, the developing sleeve 132 is made of an aluminum alloy.

現像スリーブ132の外径は、本実施例では18mm程度である。現像スリーブ132の軸(軸芯)方向の長さは、画像形成装置の最大紙サイズがA3の場合、300mm〜350mm程度であるのが望ましい。   The outer diameter of the developing sleeve 132 is about 18 mm in this embodiment. The length of the developing sleeve 132 in the axial (axial center) direction is desirably about 300 mm to 350 mm when the maximum paper size of the image forming apparatus is A3.

また、現像スリーブ132の外表面には、図4、図5、図6(a)及び図7に示すように、平面視が楕円形状の凹部としての凹み139が多数設けられている。凹み139は、勿論、現像スリーブ132の外表面に凹に形成され、当該現像スリーブ132の外表面に互いに重ならないように規則的に多数(複数)配置されている。なお、本実施形態において、現像スリーブ132の周方向及び長手方向に互いに隣り合う凹み139間の間隔が一定となるように配置されていることを、凹み139が規則的に配置されているという。即ち、現像スリーブ132の周方向及び長手方向に互いに隣り合う凹み139間の間隔は、一定となっている。   Further, as shown in FIGS. 4, 5, 6 (a) and 7, the outer surface of the developing sleeve 132 is provided with a large number of recesses 139 as recesses having an elliptical shape in plan view. Of course, the recesses 139 are formed in a concave shape on the outer surface of the developing sleeve 132, and a large number (a plurality) are regularly arranged on the outer surface of the developing sleeve 132 so as not to overlap each other. In the present embodiment, the fact that the intervals between the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction and the longitudinal direction of the developing sleeve 132 are constant is referred to as the regular arrangement of the recesses 139. That is, the interval between the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction and the longitudinal direction of the developing sleeve 132 is constant.

また、凹み139は、その長手方向が現像スリーブ132の長手方向に沿った状態で配置されている。即ち、凹み139は、その長手方向が現像スリーブ132の長手方向と平行又は略平行に配置されている。なお、図示例では、凹み139の長手方向は、現像スリーブ132の長手方向に対して若干傾いて、略平行に配置されている。なお、本実施形態において、凹み139の長手方向が現像スリーブ132の長手方向と平行又は略平行に配置されていることを、凹み139の長手方向が現像スリーブ132の長手方向と平行に配置されているという。   Further, the recess 139 is arranged in a state where the longitudinal direction thereof is along the longitudinal direction of the developing sleeve 132. That is, the recess 139 is arranged such that its longitudinal direction is parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the developing sleeve 132. In the illustrated example, the longitudinal direction of the recess 139 is slightly inclined with respect to the longitudinal direction of the developing sleeve 132 and is arranged substantially in parallel. In this embodiment, the longitudinal direction of the recess 139 is arranged in parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the developing sleeve 132, and the longitudinal direction of the recess 139 is arranged in parallel to the longitudinal direction of the developing sleeve 132. It is said.

さらに、凹み139は、図5、図6(a)及び図7に示すように、現像スリーブ132の長手方向に沿って複数並べられて配置されているとともに、現像スリーブ132の周方向に互いに隣り合うもの同士は、当該凹み139の長さの約半分程度位置ずれして配置されている。さらに、凹み139は、図8(a)に示す表面処理装置1により現像スリーブ132の外表面に形成されるため、当該現像スリーブ132の外表面上に図5中の一点鎖線で示す螺旋上に並べられて配置されている。   Further, as shown in FIGS. 5, 6 (a) and 7, a plurality of the recesses 139 are arranged along the longitudinal direction of the developing sleeve 132 and are adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132. The matching ones are arranged so as to be displaced by about half the length of the recess 139. Further, since the recess 139 is formed on the outer surface of the developing sleeve 132 by the surface treatment apparatus 1 shown in FIG. 8A, the recess 139 is formed on the outer surface of the developing sleeve 132 on the spiral indicated by the one-dot chain line in FIG. They are arranged side by side.

また、凹み139は、図6(b)に示すように、その幅方向(即ち、現像スリーブ132の周方向)の断面形状がV字状に形成され、図6(c)に示すように、その長手方向(即ち、現像スリーブ132の長手方向)の断面形状が円弧状の曲面に形成されている。さらに、凹み139は、図8(a)に示す表面処理装置1により現像スリーブ132の外表面に形成されるため、図7に示すように、その長手方向が若干弓状に湾曲している。なお、本実施形態では、その長さが幅よりも長く、外縁が曲線で形成されていれば、その長手方向や直線であっても若干湾曲していても、総称して楕円形状とする。   Further, as shown in FIG. 6B, the recess 139 has a V-shaped cross-sectional shape in the width direction (that is, the circumferential direction of the developing sleeve 132), and as shown in FIG. The cross-sectional shape in the longitudinal direction (that is, the longitudinal direction of the developing sleeve 132) is formed as an arcuate curved surface. Further, since the recess 139 is formed on the outer surface of the developing sleeve 132 by the surface treatment apparatus 1 shown in FIG. 8A, the longitudinal direction thereof is slightly curved in an arcuate shape as shown in FIG. In this embodiment, if the length is longer than the width and the outer edge is formed of a curved line, it is generally called an elliptical shape, whether it is a longitudinal direction, a straight line, or a slight curve.

さらに、凹み139の長手方向の長さ(長径)は、1.0mm以上でかつ2.3mm以下となっており、幅方向の幅(短径)は、0.3mm以上でかつ0.7mm以下となっているとともに、その深さは、0.05mm以上でかつ0.15mm以下となっている。さらに、凹み139は、現像スリーブ132の外表面100mm当たり50〜250個程度設けられている。即ち、複数(多数)の凹み139の総容量が、現像スリーブ132の外表面100mm当たり0.5mm以上でかつ7.0mm以下となっている。さらに、凹み139は、現像スリーブ132とともに回転する感光体ドラム108の周方向に1mm当たり1.0個以上でかつ3.0個以下設けられている。なお、図5、図6(a)及び図7では、図中の左右方向が現像スリーブ132の長手方向となっている。 Furthermore, the length (major axis) in the longitudinal direction of the recess 139 is 1.0 mm or more and 2.3 mm or less, and the width (minor axis) in the width direction is 0.3 mm or more and 0.7 mm or less. The depth is 0.05 mm or more and 0.15 mm or less. Further, about 50 to 250 recesses 139 are provided per 100 mm 2 of the outer surface of the developing sleeve 132. That is, the total capacity of the plurality of (many) dents 139 is 0.5 mm 3 or more and 7.0 mm 3 or less per 100 mm 2 of the outer surface of the developing sleeve 132. Furthermore, 1.0 or more and 3.0 or less recesses 139 are provided in the circumferential direction of the photosensitive drum 108 that rotates together with the developing sleeve 132. 5, 6 </ b> A, and 7, the horizontal direction in the drawing is the longitudinal direction of the developing sleeve 132.

一般に凹み139が深いほど現像剤の搬送性能は向上するが溝を外表面に設けた従来の現像スリーブと同様に周期的なピッチムラが発生しやすくなる。一方、凹み139が浅いほどピッチムラは発生しにくくなるが現像剤の搬送性能が低下する。特に近年では、小粒径のトナーや磁性キャリアの画像形成技術の進歩及び近接現像の画像形成技術の進歩等により画像再現性が向上しているため、ピッチムラが発生しやすくなっている。そこで、前述した現像スリーブ132では、凹み139の深さを浅めに設定し、当該凹み139の分布密度を増やすことで現像剤搬送性能とピッチムラ防止の両立を図っている。   In general, the deeper the recess 139, the better the developer conveyance performance, but periodic pitch unevenness is likely to occur as in the case of a conventional developing sleeve having grooves on the outer surface. On the other hand, as the dent 139 is shallower, pitch unevenness is less likely to occur, but the developer transport performance is reduced. Particularly in recent years, the image reproducibility has been improved due to the progress of image forming technology for small particle size toner and magnetic carrier and the image forming technology for proximity development. Therefore, in the developing sleeve 132 described above, the depth of the recesses 139 is set to be shallow, and the distribution density of the recesses 139 is increased to achieve both the developer transport performance and the prevention of pitch unevenness.

ドクタブレード116は、現像装置113の感光体ドラム108寄りの端部に設けられている。ドクタブレード116は、現像スリーブ132の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース125に取り付けられている。ドクタブレード116は、所望の厚さを越える現像スリーブ132の外表面上の現像剤を収容槽117内にそぎ落として、現像領域131に搬送される現像スリーブ132の外表面上の現像剤を所望の厚さにする。   The doctor blade 116 is provided at the end of the developing device 113 near the photosensitive drum 108. The doctor blade 116 is attached to the case 125 described above with a space from the outer surface of the developing sleeve 132. The doctor blade 116 removes the developer on the outer surface of the developing sleeve 132 exceeding the desired thickness into the storage tank 117, and the developer on the outer surface of the developing sleeve 132 conveyed to the developing region 131 is desired. Of thickness.

前述した構成の現像装置113は、現像剤供給部114でトナーと磁性キャリアとを十分に攪拌し、この攪拌した現像剤を固定磁極により現像スリーブ132の外表面に吸着する。そして、現像装置113は、現像スリーブ132が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤を現像領域131に向かって搬送する。現像装置113は、ドクタブレード116で所望の厚さになった現像剤を感光体ドラム108に吸着させる。こうして、現像装置113は、現像剤を現像ローラ115に担持し、現像領域131に搬送して、感光体ドラム108上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。   In the developing device 113 configured as described above, the developer and the magnetic carrier are sufficiently agitated by the developer supplying unit 114, and the agitated developer is adsorbed to the outer surface of the developing sleeve 132 by a fixed magnetic pole. In the developing device 113, the developing sleeve 132 rotates, and the developer adsorbed by the plurality of fixed magnetic poles is conveyed toward the developing region 131. The developing device 113 causes the photosensitive drum 108 to attract the developer having a desired thickness by the doctor blade 116. Thus, the developing device 113 carries the developer on the developing roller 115 and transports it to the developing region 131 to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 108 to form a toner image.

そして、現像装置113は、現像済みの現像剤を、収容槽117に向かって離脱させる。さらに、そして、収容槽117内に収容された現像済みの現像剤は、再度、第2空間121内で他の現像剤と十分に攪拌されて、感光体ドラム108の静電潜像の現像に用いられる。なお、現像装置113は、現像剤供給部114が例えば感光体ドラム108に供給されるトナーの濃度が低下したことを後述するトナー濃度センサが検知すると、トナー補給装置108の動作により現像装置113へトナーを排出するようになっている。   Then, the developing device 113 releases the developed developer toward the storage tank 117. Further, the developed developer stored in the storage tank 117 is sufficiently stirred again with another developer in the second space 121 to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 108. Used. When the toner supply sensor 114 (described later) detects that the concentration of toner supplied to the photosensitive drum 108 by the developer supply unit 114 has decreased, for example, the developing device 113 moves to the developing device 113 by the operation of the toner supply device 108. Toner is discharged.

前述した構成の画像形成装置101は、一例として以下に示すように、記録媒体としての記録紙107に画像を形成する。まず、画像形成装置101は、感光体ドラム108を回転して、この感光体ドラム108の外表面を一様に帯電ローラ109により−700Vに帯電する。感光体ドラム108の外表面にレーザ光を照射して、感光体ドラム108を露光して、画像部分を−150Vに減衰させて、該感光体ドラム108の外表面に静電潜像を形成する。そして、静電潜像が現像領域131に位置付けられると、この静電潜像に−550Vの現像バイアス電圧を印加して、現像装置113の現像スリーブ132の外表面に吸着した現像剤が感光体ドラム108の外表面に吸着して静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム108の外表面に形成する。そして各プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kの感光体ドラム108上に形成されたカラートナー像は各中間転写ローラにより中間転写ベルト129へ転写され、カラートナー像を形成する。   The image forming apparatus 101 having the above-described configuration forms an image on a recording sheet 107 as a recording medium as shown below as an example. First, the image forming apparatus 101 rotates the photosensitive drum 108 and uniformly charges the outer surface of the photosensitive drum 108 to −700 V by the charging roller 109. Laser light is irradiated on the outer surface of the photoconductive drum 108 to expose the photoconductive drum 108, the image portion is attenuated to −150 V, and an electrostatic latent image is formed on the outer surface of the photoconductive drum 108. . When the electrostatic latent image is positioned in the developing area 131, a developing bias voltage of −550 V is applied to the electrostatic latent image, and the developer adsorbed on the outer surface of the developing sleeve 132 of the developing device 113 is photoreceptord. The electrostatic latent image is developed by being attracted to the outer surface of the drum 108, and a toner image is formed on the outer surface of the photosensitive drum 108. The color toner images formed on the photosensitive drums 108 of the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K are transferred to the intermediate transfer belt 129 by the intermediate transfer rollers to form color toner images.

そして、画像形成装置101は、給紙ユニット103の給紙ローラ124などにより搬送されてきた記録紙107が、中間転写ユニット104の中間転写ベルト129が紙転写ローラ126の対向位置に来た際、中間転写ベルト上に形成されたカラートナー像を記録紙107に転写する。画像形成装置101は、定着ユニット105で、記録紙107にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置101は、記録紙107にカラー画像を形成する。   Then, when the recording sheet 107 conveyed by the sheet feeding roller 124 of the sheet feeding unit 103 reaches the position where the intermediate transfer belt 129 of the intermediate transfer unit 104 comes to the position opposite to the sheet transfer roller 126, the image forming apparatus 101. The color toner image formed on the intermediate transfer belt is transferred to the recording paper 107. The image forming apparatus 101 uses a fixing unit 105 to fix the toner image on the recording paper 107. Thus, the image forming apparatus 101 forms a color image on the recording paper 107.

一方、転写されずに感光体ドラム108上に残ったトナーはクリーニングブレード112によって回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム108は次回の画像形成プロセスに供される。   On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum 108 without being transferred is collected by the cleaning blade 112. The photosensitive drum 108 from which the residual toner has been removed is subjected to the next image forming process.

また、前述した画像形成装置101では、環境変動や経時変動による画質の変動を抑えるために、プロセスコントロールを行なっている。具体的には、まず現像装置113における現像能力を検出する。例えば、あるトナーパターンの画像を、現像バイアス電圧を一定にした条件下で感光体ドラム108、又は中間転写ベルト上129に形成し、その画像濃度を図示しない光センサで検出し、濃度変化から現像能力を把握する。そして、この現像能力が所定の目標現像能力になるように、トナー濃度の目標値を変更することで、画質を一定に保つことができる。例えば、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも薄い場合には、トナー濃度を高くするように、図示しない制御手段としてのCPUがトナー補給装置108を制御し、目標トナー濃度になるように制御する。一方、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも濃い場合には、トナー濃度を低くするように、CPUが故意に現像させ、現像器113のトナー濃度を低下させるよう制御する。ここで、上記トナー濃度は図示しないトナー濃度センサで検知される。   In the image forming apparatus 101 described above, process control is performed in order to suppress image quality fluctuations due to environmental fluctuations and temporal fluctuations. Specifically, first, the developing ability in the developing device 113 is detected. For example, an image of a certain toner pattern is formed on the photosensitive drum 108 or the intermediate transfer belt 129 under a condition where the development bias voltage is constant, and the image density is detected by an optical sensor (not shown) and developed from the density change. Know your ability. Then, the image quality can be kept constant by changing the target value of the toner density so that the developing ability becomes a predetermined target developing ability. For example, when the image density of the toner pattern detected by the optical sensor is lower than the target development density, the CPU as a control unit (not shown) controls the toner supply device 108 to increase the toner density, and the target toner Control to achieve concentration. On the other hand, when the image density of the toner pattern detected by the optical sensor is higher than the target development density, the CPU intentionally develops the toner density so that the toner density is lowered, and the toner density of the developing device 113 is lowered. To do. Here, the toner density is detected by a toner density sensor (not shown).

次に、現像スリーブ132の外周面に凹み139を形成する製造装置について説明する。
図8(a)は、現像スリーブ132の外表面に切削加工を施す表面処理装置1の概略の構成を示す側面図である。表面処理装置1は、図8(a)に示すように、ベース3と、保持部4と、回転駆動部としてのモータ2と、移動手段としての工具移動部5と、工具6と、制御手段としての図示しない制御装置とを備えている。
Next, a manufacturing apparatus for forming the recess 139 on the outer peripheral surface of the developing sleeve 132 will be described.
FIG. 8A is a side view showing a schematic configuration of the surface treatment apparatus 1 that performs cutting on the outer surface of the developing sleeve 132. As shown in FIG. 8A, the surface treatment apparatus 1 includes a base 3, a holding unit 4, a motor 2 as a rotation driving unit, a tool moving unit 5 as a moving unit, a tool 6, and a control unit. And a control device (not shown).

ベース3は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース3の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース3の平面形状は、矩形状に形成されている。   The base 3 is formed in a flat plate shape and is installed on a factory floor or table. The upper surface of the base 3 is kept parallel to the horizontal direction. The planar shape of the base 3 is formed in a rectangular shape.

保持部4は、固定保持部7と、スライド保持部8とを備えている。固定保持部7は、ベース3の長手方向の一端部から立設した固定柱9と、この固定柱9の上端部に設けられた回転チャック10とを備えている。回転チャック10は、厚手の円板状に形成され、固定柱9の上端部にその中心を中心として回転自在に支持されている。回転チャック10の回転中心は、ベース3の表面と平行に配置されており、回転チャック10の中心部には円柱状のチャックピン11が立設している。勿論、チャックピン11は、回転チャック10と同軸に配置されている。   The holding unit 4 includes a fixed holding unit 7 and a slide holding unit 8. The fixed holding unit 7 includes a fixed column 9 erected from one end of the base 3 in the longitudinal direction, and a rotary chuck 10 provided at the upper end of the fixed column 9. The rotary chuck 10 is formed in a thick disc shape, and is supported on the upper end portion of the fixed column 9 so as to be rotatable around the center thereof. The rotation center of the rotary chuck 10 is arranged in parallel with the surface of the base 3, and a cylindrical chuck pin 11 is erected at the center of the rotary chuck 10. Of course, the chuck pin 11 is arranged coaxially with the rotary chuck 10.

スライド保持部8は、スライダ12と、スライド柱13と、このスライド柱13の上端部に設けられた回転チャック14とを備えている。スライダ12は、ベース3の表面即ち回転チャック10のチャックピン11の軸芯に沿ってスライド自在に設けられている。また、スライダ12は、回転チャック10のチャックピン11軸芯方向の位置が適宜固定される構成となっている。   The slide holding unit 8 includes a slider 12, a slide column 13, and a rotary chuck 14 provided at the upper end of the slide column 13. The slider 12 is slidably provided along the surface of the base 3, that is, the axis of the chuck pin 11 of the rotary chuck 10. Further, the slider 12 is configured such that the position of the chuck pin 11 in the axial center direction of the rotary chuck 10 is appropriately fixed.

スライド柱13は、スライダ12から立設している。回転チャック14は、厚手の円板状に形成され、スライド柱13の上端部に取り付けられたモータ2の出力軸に取り付けられている。回転チャック14の回転中心は、固定保持部7の回転チャック10のチャックピン11と同軸に配置されている。回転チャック14の中心部には円柱状のチャックピン15が立設している。勿論、チャックピン15は、回転チャック14と同軸に配置されている。   The slide column 13 is erected from the slider 12. The rotary chuck 14 is formed in a thick disc shape, and is attached to the output shaft of the motor 2 attached to the upper end portion of the slide column 13. The rotation center of the rotary chuck 14 is arranged coaxially with the chuck pin 11 of the rotary chuck 10 of the fixed holding unit 7. A cylindrical chuck pin 15 is erected at the center of the rotary chuck 14. Of course, the chuck pin 15 is arranged coaxially with the rotary chuck 14.

保持部4は、スライド保持部8が固定保持部7から離れた状態で、チャックピン11,15間に凹み139が形成される前の現像スリーブ132が位置付けられて、そして、保持部4は、スライド保持部8が固定保持部7に近づけられて、チャックピン11,15の先端が現像スリーブ132の端部内に侵入して、当該チャックピン11,15間に現像スリーブ132を挟んだ状態で、スライダ12が固定される。こうして、保持部4は、チャックピン11,15間に現像スリーブ132を挟んで、当該現像スリーブ132を保持する。   In the holding unit 4, the developing sleeve 132 before the recess 139 is formed between the chuck pins 11 and 15 is positioned in a state in which the slide holding unit 8 is separated from the fixed holding unit 7. In a state where the slide holding portion 8 is brought close to the fixed holding portion 7 and the tips of the chuck pins 11 and 15 enter the end portion of the developing sleeve 132 and the developing sleeve 132 is sandwiched between the chuck pins 11 and 15. The slider 12 is fixed. In this way, the holding unit 4 holds the developing sleeve 132 with the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15.

モータ2は、スライド保持部8のスライド柱13の上端部に取り付けられている。モータ2は、回転チャック14をその中心回りに回転駆動する。モータ2は、回転チャック14を回転駆動することで、チャックピン11,15間に挟まれた現像スリーブ132をその軸芯回りに回転させる。   The motor 2 is attached to the upper end portion of the slide column 13 of the slide holding portion 8. The motor 2 rotationally drives the rotary chuck 14 around its center. The motor 2 rotates the rotary chuck 14 to rotate the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15 around its axis.

工具移動部5は、リニアガイド16と、図示しない移動用アクチュエータと、を備えている。リニアガイド16は、レール17と、スライダ18とを備えている。レール17は、ベース3上に設置されている。レール17は、直線状に形成されているとともに、その長手方向がベース3の長手方向、チャックピン11,15即ちチャックピン11,15間に挟まれた現像スリーブ132の軸芯と平行に配されている。スライダ18は、レール17に該レール17の長手方向に沿って移動自在に支持されている。   The tool moving unit 5 includes a linear guide 16 and a moving actuator (not shown). The linear guide 16 includes a rail 17 and a slider 18. The rail 17 is installed on the base 3. The rail 17 is formed in a straight line, and its longitudinal direction is arranged in parallel with the longitudinal direction of the base 3 and the axis of the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15, that is, the chuck pins 11 and 15. ing. The slider 18 is supported on the rail 17 so as to be movable along the longitudinal direction of the rail 17.

移動用アクチュエータは、ベース3に取り付けられているとともに、前述したスライダ18をベース3の長手方向、チャックピン11,15即ちチャックピン11,15間に挟まれた現像スリーブ132の軸芯に沿って、スライド移動させる。   The moving actuator is attached to the base 3, and the slider 18 is moved in the longitudinal direction of the base 3 along the axis of the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15, that is, the chuck pins 11 and 15. Move the slide.

工具6は、工具本体19と、工具回転部としての工具回転用モータ20と、回転工具としてのエンドミル21と、を備えている。工具本体19は、スライダ18から立設した柱状に形成されている。   The tool 6 includes a tool main body 19, a tool rotating motor 20 as a tool rotating unit, and an end mill 21 as a rotating tool. The tool body 19 is formed in a columnar shape standing from the slider 18.

工具回転用モータ20は、工具本体19の上端部に取り付けられている。工具回転用モータ20は、図8(b)に示すように、その出力軸22が工具本体19の上端部からチャックピン11,15間に挟まれた現像スリーブ132に向かって突出した状態に配置されている。工具回転用モータ20の出力軸22は、その軸芯がベース3の表面と平行でかつチャックピン11,15間に挟まれた現像スリーブ132の軸芯と交差(図示例では直交)する状態で配置されている。   The tool rotation motor 20 is attached to the upper end of the tool body 19. As shown in FIG. 8B, the tool rotating motor 20 is arranged in a state where its output shaft 22 protrudes from the upper end of the tool body 19 toward the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15. Has been. The output shaft 22 of the tool rotating motor 20 is in a state in which the shaft core is parallel to the surface of the base 3 and intersects with the shaft core of the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15 (orthogonal in the illustrated example). Has been placed.

エンドミル21は、全体として円柱状に形成され、工具回転用モータ20の出力軸22の先端部に取り付けられている。このため、エンドミル21は、その軸芯がベース3の表面と平行でかつチャックピン11,15間に挟まれた現像スリーブ132の軸芯と交差(図示例では直交)する状態で配置されている。また、エンドミル21は、工具本体19の上端部からチャックピン11,15間に挟まれた現像スリーブ132に向かって突出した状態に配置されている。   The end mill 21 is formed in a columnar shape as a whole, and is attached to the tip of the output shaft 22 of the tool rotating motor 20. For this reason, the end mill 21 is arranged in a state where the axis of the end mill 21 is parallel to the surface of the base 3 and intersects the axis of the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15 (orthogonal in the illustrated example). . The end mill 21 is disposed so as to protrude from the upper end of the tool body 19 toward the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15.

エンドミル21は、図8(c)に示すように、円柱状の本体部23と、二つの切削刃24とを備えている。本体部23は、工具本体19に取り付けられる。切削刃24は、本体部23の現像スリーブ132寄りの先端部に周方向に間隔をあけて設けられている。切削刃24は、図8(d)に示すように、本体部23の先端部の外縁よりも当該本体部23即ちエンドミル21の外周方向に突出して設けられ、螺旋状に延在して形成されている。また、本実施形態では、エンドミル21の切削刃24先端の外縁25の断面は、図8(c)に示すように、鋭角をなすように形成されている。   As shown in FIG. 8C, the end mill 21 includes a cylindrical main body portion 23 and two cutting blades 24. The main body 23 is attached to the tool main body 19. The cutting blade 24 is provided at a distal end portion of the main body portion 23 near the developing sleeve 132 with an interval in the circumferential direction. As shown in FIG. 8D, the cutting blade 24 is provided so as to protrude from the outer edge of the front end portion of the main body portion 23 toward the outer peripheral direction of the main body portion 23, that is, the end mill 21, and extends in a spiral shape. ing. In the present embodiment, the cross section of the outer edge 25 at the tip of the cutting blade 24 of the end mill 21 is formed to form an acute angle as shown in FIG.

前述した工具6は、工具回転用モータ20がエンドミル21をその軸芯回りに回転することで、現像スリーブ132の外表面に凹み139を形成する。   The tool 6 described above forms a recess 139 on the outer surface of the developing sleeve 132 by the tool rotating motor 20 rotating the end mill 21 around its axis.

制御装置は、周知のRAM、ROM、CPUなどを備えたコンピュータである。制御装置は、回転駆動部としてのモータ2と、工具移動部5の移動用アクチュエータと、工具6の工具回転用モータ20などと接続しており、これらを制御して、表面処理装置1全体の制御を司る。   The control device is a computer including a known RAM, ROM, CPU, and the like. The control device is connected to the motor 2 as the rotation drive unit, the movement actuator of the tool moving unit 5, the tool rotation motor 20 of the tool 6, and the like, and controls these to control the entire surface treatment device 1. Control.

制御装置は、現像スリーブ132の外表面に凹み139を多数形成する際には、回転駆動部としてのモータ2で現像スリーブ132をその軸芯回りに回転させて、工具回転用モータ20でエンドミル21をその軸芯回りに回転させながら、移動用アクチュエータにより工具を現像スリーブ132の軸芯(長手方向)に沿って移動させる。そして、制御装置は、切削刃24がエンドミル21の回転に伴い断続的に現像スリーブ132の外表面に切削加工を施して、凹み139を多数形成する。   When forming a large number of recesses 139 on the outer surface of the developing sleeve 132, the control device rotates the developing sleeve 132 around its axis by the motor 2 as a rotation drive unit, and the end mill 21 by the tool rotating motor 20. The tool is moved along the axis (longitudinal direction) of the developing sleeve 132 by the moving actuator while rotating around the axis. Then, the control device intermittently cuts the outer surface of the developing sleeve 132 as the end mill 21 rotates to form a large number of recesses 139.

このとき、切削刃24の外縁の曲率半径により現像スリーブ132の長手方向の凹み139の円弧の曲率半径を定め、切削刃24の切り込み量により凹み139の深さを定め、工具6の移動速度により凹み139の現像スリーブ132長手方向の間隔を定める。また、現像スリーブ132の外表面に周方向に設ける凹み139の数をnとし、回転駆動部としてのモータ2の回転数即ち現像スリーブ132の回転数をN1とし、エンドミル21の切削刃24の数をmとし、エンドミル21の回転数をN2とすると、制御装置は、以下の式(1)を満たすように、回転駆動部としてのモータ2と、工具移動部5の移動用アクチュエータと、工具6の工具回転用モータ20を制御する。   At this time, the radius of curvature of the arc of the recess 139 in the longitudinal direction of the developing sleeve 132 is determined by the radius of curvature of the outer edge of the cutting blade 24, the depth of the recess 139 is determined by the cutting depth of the cutting blade 24, and the moving speed of the tool 6 A distance between the recesses 139 in the longitudinal direction of the developing sleeve 132 is determined. In addition, the number of the recesses 139 provided in the circumferential direction on the outer surface of the developing sleeve 132 is n, the number of rotations of the motor 2 as the rotation driving unit, that is, the number of rotations of the developing sleeve 132 is N1, and the number of cutting blades 24 of the end mill 21. Is m, and the rotational speed of the end mill 21 is N2, the control device satisfies the following formula (1), the motor 2 as the rotation drive unit, the moving actuator of the tool moving unit 5, and the tool 6 The tool rotation motor 20 is controlled.

N2=N1×〔m/[(n/2)−0.5]〕・・・式(1)   N2 = N1 × [m / [(n / 2) −0.5]] (1)

制御装置は、これらの各要件を適宜変更することで、凹み139の大きさや密度を任意に変更して、現像スリーブ132の外表面を加工することができる。   The control device can process the outer surface of the developing sleeve 132 by arbitrarily changing the size and density of the recesses 139 by appropriately changing these requirements.

さらに、制御装置には、キーボードなどの各種の入力装置や、ディスプレイなどの各種の表示装置が接続している。   Further, various input devices such as a keyboard and various display devices such as a display are connected to the control device.

次に、上記構成の表面処理装置1を用いて現像スリーブ132の外表面に切削加工を施して、現像スリーブ132を製造する工程の一例について説明する。   Next, an example of a process for manufacturing the developing sleeve 132 by cutting the outer surface of the developing sleeve 132 using the surface treatment apparatus 1 having the above configuration will be described.

まず、制御装置に入力装置から現像スリーブ132の品番などを入力する。そして、制御装置が、工具6の回転工具としてのエンドミル21を加工開始位置即ち現像スリーブ132の一方の端部に位置付けた後、凹み139が形成される前の現像スリーブ132を保持部4に保持する。このとき、現像スリーブ132とチャックピン11,15などが同軸になる。   First, the product number of the developing sleeve 132 is input from the input device to the control device. Then, after the control device positions the end mill 21 as the rotary tool of the tool 6 at the processing start position, that is, at one end of the developing sleeve 132, the developing sleeve 132 before the recess 139 is formed is held by the holding unit 4. To do. At this time, the developing sleeve 132 and the chuck pins 11 and 15 are coaxial.

そして、入力装置から作業開始命令を入力すると、前述した式1に基づいて、制御装置が、回転駆動部としてのモータ2と、工具移動部5の移動用アクチュエータと、工具6の工具回転用モータ20を駆動する。すると、軸芯回りに回転するエンドミル21の切削刃24が、断続的に現像スリーブ132の外表面に切削加工を施すことで、凹み139が形成される。即ち、凹み139は、軸芯回りに回転される回転工具6によって、現像スリーブ132の外表面に切削加工が施されて形成される。   Then, when a work start command is input from the input device, based on Equation 1 described above, the control device causes the motor 2 as the rotation drive unit, the moving actuator of the tool moving unit 5, and the tool rotating motor of the tool 6. 20 is driven. Then, the cutting blade 24 of the end mill 21 that rotates around the shaft core intermittently cuts the outer surface of the developing sleeve 132, thereby forming the recess 139. That is, the recess 139 is formed by cutting the outer surface of the developing sleeve 132 by the rotary tool 6 rotated around the axis.

また、回転駆動部としてのモータ2と、工具移動部5の移動用アクチュエータと、工具6の工具回転用モータ20が同時に駆動するので、凹み139が軸芯回りに回転される回転工具6によって現像スリーブ132の外表面に切削加工が施されて形成される際に、エンドミル21と交差(図示例では直交)する状態に配置された現像スリーブ132がその軸芯回りに回転されながら、エンドミル21と現像スリーブ132とが当該現像スリーブ132の長手方向に相対的に移動されて、凹み139が、形成される。   Further, since the motor 2 as the rotation driving unit, the moving actuator of the tool moving unit 5 and the tool rotating motor 20 of the tool 6 are simultaneously driven, the development is performed by the rotating tool 6 in which the recess 139 is rotated around the axis. When the outer surface of the sleeve 132 is formed by cutting, the developing sleeve 132 disposed so as to intersect with the end mill 21 (orthogonal in the illustrated example) is rotated about its axis, The developing sleeve 132 is relatively moved in the longitudinal direction of the developing sleeve 132 to form a recess 139.

エンドミル21が、現像スリーブ132の加工終了位置即ち現像スリーブ132の他方の端部に位置付けられて、前述した現像スリーブ132の外表面の切削加工が終了すると、回転駆動部としてのモータ2と、工具移動部5の移動用アクチュエータと、工具6の工具回転用モータ20を停止する。そして、スライド保持部8を固定保持部7から離して、保持部7,8のチャックピン11,15間から外表面に凹み139が多数形成された現像スリーブ132を取り出して、新たな現像スリーブ132を保持部4に保持させる。こうして、現像スリーブ132の外表面に切削加工を施して、外表面に凹み139を多数形成して、前述した現像スリーブ132(図4に示す)が得られる。   When the end mill 21 is positioned at the processing end position of the developing sleeve 132, that is, at the other end of the developing sleeve 132, and the above-described cutting of the outer surface of the developing sleeve 132 is completed, the motor 2 as the rotational drive unit and the tool The moving actuator of the moving unit 5 and the tool rotating motor 20 of the tool 6 are stopped. Then, the slide holding portion 8 is separated from the fixed holding portion 7, and the developing sleeve 132 having a large number of dents 139 formed on the outer surface is taken out between the chuck pins 11, 15 of the holding portions 7, 8, and a new developing sleeve 132 is taken out. Is held by the holding unit 4. In this way, the outer surface of the developing sleeve 132 is cut to form a large number of recesses 139 on the outer surface, and the developing sleeve 132 (shown in FIG. 4) described above is obtained.

上記工程で製造された現像スリーブ132は、外表面に従来のサンドブラスト加工により形成されるような凸部が無く、凹み139はより大きな凹みに形成されているので、経年変化によっても、凹み139が摩耗しにくくなり、よって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できる。   The developing sleeve 132 manufactured in the above process does not have a convex portion that is formed by a conventional sandblasting process on the outer surface, and the concave portion 139 is formed into a larger concave portion. Therefore, it is difficult to wear, and thus it is possible to suppress a decrease in the transport amount of the developer due to aging.

また、現像スリーブ132は、外表面に形成された凹み139が重ならないように規則的に配置されているので、現像剤が凹み139内に溜まるので、該現像剤の溜まる箇所が外表面に規則的に配置されることとなり、よって、画像のムラが生じることを防止できる。更に、今後の高速機での高画質維持の為に更に汲み上げ量を増加させることに対応できる。   Further, since the developing sleeve 132 is regularly arranged so that the recesses 139 formed on the outer surface do not overlap with each other, the developer accumulates in the recesses 139. Therefore, the location where the developer accumulates is regularly arranged on the outer surface. Therefore, it is possible to prevent image unevenness from occurring. Furthermore, it is possible to cope with further increase in pumping amount in order to maintain high image quality in future high-speed machines.

さらに、凹み139を規則的に配置するので、最適な現像剤のくみ上げ量を確保しながら長寿命化を図ることができる加工条件を設定することが容易で、かつ、設定された条件で確実に凹み139を形成でき、加工性に優れるという効果を奏でる。   Furthermore, since the recesses 139 are regularly arranged, it is easy to set processing conditions capable of extending the service life while ensuring an optimal developer pumping amount, and reliably under the set conditions. The recess 139 can be formed, and the effect of excellent workability is achieved.

さらに、現像スリーブ132の外表面に長手方向に長い複数個の凹み139が規則的に配置され、この凹み139の総容積を該現像スリーブ132の外表面の面積100mm当たり0.5mm以上にしているので、現像剤の十分な搬送力が得られる。 Further, a plurality of recesses 139 that are long in the longitudinal direction are regularly arranged on the outer surface of the developing sleeve 132, and the total volume of the recesses 139 is set to 0.5 mm 3 or more per 100 mm 2 of the outer surface area of the developing sleeve 132. Therefore, a sufficient developer conveying force can be obtained.

現像スリーブ132の周方向に互いに隣り合う凹み139同士が現像スリーブ132の長手方向に位置ずれしているので、現像スリーブ132の外表面に凹み139が形成されていない箇所や凹み139が多く形成されている箇所などが生じることを防止できる。したがって、現像スリーブ132の外表面に吸着する現像剤にムラが生じること即ち現像スリーブ132の外表面に一様に現像剤を吸着することができる。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。   Since the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132 are displaced in the longitudinal direction of the developing sleeve 132, many portions and recesses 139 are formed on the outer surface of the developing sleeve 132 where the recess 139 is not formed. It is possible to prevent the occurrence of a spot or the like. Accordingly, unevenness occurs in the developer adsorbed on the outer surface of the developing sleeve 132, that is, the developer can be adsorbed uniformly on the outer surface of the developing sleeve 132. Therefore, it is possible to prevent image unevenness.

上記製造構成の例では、凹み139の現像スリーブ132周方向の断面をV字状に形成しているが、図9(a)乃至図9(c)に示すように、凹み139の現像スリーブ132の周方向の断面を円弧状に形成してもよい。図示例では、凹み139の現像スリーブ132の周方向と長手方向の双方の断面を円弧状に形成している。この場合、図11に示すように、エンドミル21の切削刃24の外縁25を円弧状に形成することで、凹み139の現像スリーブ132の周方向の断面を円弧状に形成している。また、この場合に限らず、現像スリーブ132の周方向の断面における凹み139の内面と現像スリーブ132の外表面とのなす角度θ(図10に示す)は、前述した現像磁極の影響で発生する現像濃度差を避けるために60度以下であるのが好ましい。なお、これらの図9乃至図11において、前述した図6乃至図8と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。   In the example of the manufacturing configuration described above, the circumferential section of the developing sleeve 132 of the recess 139 is formed in a V shape. However, as shown in FIGS. 9A to 9C, the developing sleeve 132 of the recess 139 is formed. The circumferential cross section may be formed in an arc shape. In the illustrated example, both the circumferential direction and the longitudinal direction of the developing sleeve 132 of the recess 139 are formed in an arc shape. In this case, as shown in FIG. 11, the outer edge 25 of the cutting blade 24 of the end mill 21 is formed in an arc shape, so that the circumferential section of the developing sleeve 132 of the recess 139 is formed in an arc shape. In addition, the angle θ (shown in FIG. 10) formed by the inner surface of the recess 139 and the outer surface of the developing sleeve 132 in the circumferential cross section of the developing sleeve 132 is generated due to the influence of the developing magnetic pole described above. In order to avoid a difference in development density, it is preferably 60 degrees or less. 9 to 11, the same parts as those in FIGS. 6 to 8 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

これらの図9乃至図11に示す場合によれば、凹み139の現像スリーブ132の長手方向と周方向の双方の断面が円弧状に形成されているので、凹み139内に収容できる現像剤の量を多くすることができる、十分な量の現像剤を搬送することができる。   According to the cases shown in FIGS. 9 to 11, since both the longitudinal and circumferential sections of the developing sleeve 132 of the recess 139 are formed in an arc shape, the amount of developer that can be accommodated in the recess 139. A sufficient amount of developer can be conveyed.

また、前述した図6乃至図8の例では、凹み139の現像スリーブ132周方向の断面をV字状に形成しているが、切削刃24の外縁25の形状を適宜変更することで、図12及び図13に示すように、凹み139の現像スリーブ132の周方向の断面形状を適宜変更してもよい。図12は、V字状の凹み139の底が平坦に形成された場合を示し、図13は、V字状の凹み139の底が円弧状に形成された場合を示している。なお、図12及び図13において、前述した図6乃至図8と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。   Further, in the examples of FIGS. 6 to 8 described above, the cross section of the recess 139 in the circumferential direction of the developing sleeve 132 is formed in a V shape, but the shape of the outer edge 25 of the cutting blade 24 can be changed as appropriate. 12 and FIG. 13, the cross-sectional shape of the recess 139 in the circumferential direction of the developing sleeve 132 may be appropriately changed. FIG. 12 shows a case where the bottom of the V-shaped recess 139 is formed flat, and FIG. 13 shows a case where the bottom of the V-shaped recess 139 is formed in an arc shape. 12 and 13, the same parts as those in FIGS. 6 to 8 described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

また、前述した図6乃至図8の例では、モータ2,20やアクチュエータを同時に連続して動作させて、凹み139を現像スリーブ132の外表面に螺旋上に配置し、かつ各々の凹み139を若干弓状に湾曲して形成しているが、図14及び図15に示すように、モータ2,20やアクチュエータを適宜完結的に動作させて、凹み139を現像スリーブ132の長手方向に沿って直線状に形成してもよいとともに、複数の凹み139を現像スリーブ132の周方向に沿って直線上に配置してもよい。   In the example of FIGS. 6 to 8 described above, the motors 2 and 20 and the actuator are operated simultaneously and continuously to dispose the recesses 139 on the outer surface of the developing sleeve 132 in a spiral manner. Although slightly curved in an arcuate shape, as shown in FIGS. 14 and 15, the motors 2, 20 and the actuator are operated appropriately and appropriately so that the dent 139 extends along the longitudinal direction of the developing sleeve 132. In addition to being formed in a straight line, the plurality of recesses 139 may be arranged on a straight line along the circumferential direction of the developing sleeve 132.

さらに、前述した図6乃至図8の例などでは、凹み139を楕円形状に形成しているが、前述した実施形態よりも外径D1の小さいエンドミル21(図16(b)に示す)を用いて、凹み139を、図16(a)に示すように、平面視を円形に形成してもよい。   Further, in the examples of FIGS. 6 to 8 described above, the recess 139 is formed in an elliptical shape, but the end mill 21 (shown in FIG. 16B) having an outer diameter D1 smaller than that of the above-described embodiment is used. Then, the recess 139 may be formed in a circular shape in plan view as shown in FIG.

前述した画像形成装置101では、プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kはカートリッジケース111と帯電ローラ109と感光体ドラム108とクリーニングブレード112と現像装置113とを備えている。しかしながら、プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kは少なくとも現像装置113を備えていればよく、カートリッジケース111と帯電ローラ109と感光体ドラム108とクリーニングブレード112を必ずしも備えていなくてもよい。また、前述した実施形態では画像形成装置101は装置本体102に着脱自在なプロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kを備えている。しかしながら、本実施形態の画像形成装置101は現像装置113を備えていればよく、プロセスカートリッジ106Y,106M,106C,106Kを必ずしも備えていなくてもよい。   In the image forming apparatus 101 described above, the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K include a cartridge case 111, a charging roller 109, a photosensitive drum 108, a cleaning blade 112, and a developing device 113. However, the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K only need to include at least the developing device 113, and do not necessarily include the cartridge case 111, the charging roller 109, the photosensitive drum 108, and the cleaning blade 112. In the above-described embodiment, the image forming apparatus 101 includes the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K that are detachable from the apparatus main body 102. However, the image forming apparatus 101 according to the present embodiment only needs to include the developing device 113 and does not necessarily include the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K.

次に、本実施形態の現像装置について詳細に説明する。
図17は、現像装置の概略構成図であり、マグネットローラの法線方向の磁束密度の強さを表す図である。図17において、マグネットローラ133には、磁界発生手段としての複数の固定磁極、P1極(現像極),P2極(現像剤搬送極)、P3極(現像剤搬送極)、P4極(剤離れ上流極)、P5極(剤離れ下流極=現像剤汲み上げ極)がそれぞれ設けられている。上記複数の固定磁極のうち、P2極とP3極とは、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を現像スリーブ表面から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材としての機能を有している。
Next, the developing device of this embodiment will be described in detail.
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of the developing device, and shows the strength of the magnetic flux density in the normal direction of the magnet roller. In FIG. 17, the magnet roller 133 includes a plurality of fixed magnetic poles as magnetic field generating means, P1 pole (development pole), P2 pole (developer transport pole), P3 pole (developer transport pole), and P4 pole (agent separation). An upstream pole) and a P5 pole (agent-separated downstream pole = developer pumping pole) are provided. Among the plurality of fixed magnetic poles, the P2 pole and the P3 pole have transporting magnetic poles for generating a magnetic force for transporting the two-component developer after passing through the developing area to a position where the two-component developer is separated from the surface of the developing sleeve. It has a function as a magnetic field generating member.

現像スリーブ132は図中矢印方向に回転し、第2空間121の現像剤は、マグネットローラ133の磁力により現像スリーブ132の表面に汲み上げられ、現像スリーブ表面に付着する。その後、現像スリーブ上の現像剤は、その量がドクタブレード116で均一にされ、続いて、像担持体108と現像剤担持体とが間隔をあけて対向する現像領域へ搬送される。現像剤は、像担持体108上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。その後、現像剤は、ケース125の開口部125aを通過し、P2極(現像剤搬送極)及びP3極(現像剤搬送極)の磁力の影響を受けながら剤離れ部まで搬送され、P4極(剤離れ上流極)によって現像スリーブ上から分離されて、第2空間121に回収され、攪拌スクリュー118で攪拌搬送される。   The developing sleeve 132 rotates in the direction of the arrow in the figure, and the developer in the second space 121 is pumped up to the surface of the developing sleeve 132 by the magnetic force of the magnet roller 133 and adheres to the surface of the developing sleeve. Thereafter, the amount of the developer on the developing sleeve is made uniform by the doctor blade 116, and subsequently, the image carrier 108 and the developer carrier are conveyed to a developing area facing each other with a space therebetween. The developer develops the electrostatic latent image formed on the image carrier 108 to form a toner image. Thereafter, the developer passes through the opening 125a of the case 125, and is conveyed to the agent separation portion while being influenced by the magnetic force of the P2 pole (developer conveyance pole) and the P3 pole (developer conveyance pole), and the P4 pole ( The developer is separated from the developing sleeve by the upstream electrode), collected in the second space 121, and stirred and conveyed by the stirring screw 118.

ここで、ケース125の開口部125aよりも現像スリーブ132の回転方向下流側であって、二成分現像剤を現像スリーブ132から離脱させる位置までの間に、ケース125の内壁と現像スリーブ132の外周面との間に所定の空隙を設けている。この空隙を形成するためのケース125の内壁と現像スリーブ132の外周面との距離は、ケーシングギャップと呼ばれている。また、この空隙には、P2極又はP3極のうち少なくともいずれか一方の磁力が及んでいる。   Here, the inner wall of the case 125 and the outer periphery of the developing sleeve 132 are positioned downstream of the opening 125 a of the case 125 in the rotation direction of the developing sleeve 132 and before the position where the two-component developer is separated from the developing sleeve 132. A predetermined gap is provided between the surfaces. The distance between the inner wall of the case 125 and the outer peripheral surface of the developing sleeve 132 for forming this gap is called a casing gap. Further, the magnetic force is exerted on at least one of the P2 pole and the P3 pole in the gap.

図18は、P2極及びP3極近傍の拡大図であって、ケーシングギャップを説明するための図である。図18において、例えば、P2極の対向する位置における現像スリーブ外周面とケース内壁とのケーシングギャップGP2を1.8mm、P3極の対向する位置における現像スリーブ外周面とケース内壁とのケーシングギャップGP3を1.0mm程度に設定している。このようにケーシングギャップを設定することによって、現像スリーブ上で穂立ちした現像剤が、ケース125の内壁と現像スリーブ132の外周面との間の空隙を通過する際に、現像剤と共に空気を現像スリーブ回転方向に搬送して、吸い込み気流を作り、ケース開口部からのトナー飛散を防止することができる。   FIG. 18 is an enlarged view of the vicinity of the P2 pole and the P3 pole, for explaining the casing gap. In FIG. 18, for example, the casing gap GP2 between the outer peripheral surface of the developing sleeve and the case inner wall at the position where the P2 pole faces is 1.8 mm, and the casing gap GP3 between the outer peripheral surface of the developing sleeve and the case inner wall at the position where the P3 pole faces. It is set to about 1.0 mm. By setting the casing gap in this manner, when the developer that has risen on the developing sleeve passes through the gap between the inner wall of the case 125 and the outer peripheral surface of the developing sleeve 132, air is developed together with the developer. It can be conveyed in the sleeve rotation direction to create a suction airflow and prevent toner scattering from the case opening.

しかしながら、外周面に規則的に間隔をあけて複数の凹み139が設けられた現像スリーブ132を用いると現像装置外部にトナーが飛散する場合があった。この原因について本発明者らが鋭意実験及び検討を行った結果、周方向における凹み139の間隔の設定が原因であることが分かった。つまり、この現像スリーブ132では凹み139で現像剤が担持されるため、凹み139で現像剤の穂立ちが生じる。このため、周方向の凹み139の間隔が広すぎると、凹み139で穂立ちした現像剤の隙間から空気が漏れてしまい、吸い込み気流が発生し難くなってしまう。この結果、現像装置外部にトナーの飛散が起こってしまうということが分かった。また、現像剤はマグネットローラ133のP2極及びP3極で生じる磁力線に沿って穂立ちするが、P2極及びP3極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する現像スリーブ外周面上においては、確実に穂立ちが行われていることが分かった。そこで、現像スリーブ外周面の凹み139の周方向の配設ピッチを、P2極及びP3極の磁束密度半値幅に相当する現像スリーブ外周面の周長(以下、「ケーシングギャップ幅」という。)よりも小さく設定した。   However, when the developing sleeve 132 having a plurality of recesses 139 provided at regular intervals on the outer peripheral surface is used, toner may be scattered outside the developing device. The present inventors diligently conducted experiments and studies on this cause, and as a result, it was found that the cause was the setting of the interval between the recesses 139 in the circumferential direction. That is, in the developing sleeve 132, the developer is carried in the recess 139, and thus the developer spikes in the recess 139. For this reason, if the interval between the circumferential recesses 139 is too wide, the air leaks from the gaps between the developers that stand up in the recesses 139, and it is difficult for the suction airflow to occur. As a result, it has been found that toner scattering occurs outside the developing device. Further, the developer rises along the magnetic field lines generated at the P2 pole and P3 pole of the magnet roller 133, but on the outer peripheral surface of the developing sleeve corresponding to the full width at half maximum of the magnetic flux density in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the P2 pole and P3 pole. In, it was found that the heading was surely performed. Therefore, the circumferential arrangement pitch of the recesses 139 on the outer peripheral surface of the developing sleeve is determined from the peripheral length of the outer peripheral surface of the developing sleeve (hereinafter referred to as “casing gap width”) corresponding to the magnetic flux density half width of the P2 pole and P3 pole. Was also set small.

凹み139の周方向の配設ピッチPcは、例えば、P3極について説明すると、図18において、P3極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅がマグネットローラ軸芯回りに約40度のため、現像スリーブ132の直径を18mmとすると、ケーシングギャップ幅WGP3は6.28〜6.40mm程度となる。このケーシングギャップ幅WGP3内に、周方向で互いに隣り合う凹み139が少なくとも一対存在するように、凹み139の周方向の配設ピッチをケーシングギャップ幅WGP3よりも小さく設定する。本実施形態では安全率を考慮して、凹み139の周方向の配設ピッチPcを1mm以下として、ケーシングギャップ幅内に十分な数の凹み139が含まれるように設定している。これにより、十分な吸い込み気流を発生させ、ケース開口部からのトナー飛散を抑えることができる。   The arrangement pitch Pc in the circumferential direction of the recesses 139 is, for example, for the P3 pole. In FIG. 18, the half-width of the magnetic flux density in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the P3 pole is about 40 degrees around the magnet roller axis. When the diameter of the developing sleeve 132 is 18 mm, the casing gap width WGP3 is about 6.28 to 6.40 mm. The circumferential arrangement pitch of the recesses 139 is set to be smaller than the casing gap width WGP3 so that at least one pair of recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction exists in the casing gap width WGP3. In the present embodiment, in consideration of the safety factor, the arrangement pitch Pc in the circumferential direction of the recesses 139 is set to 1 mm or less so that a sufficient number of recesses 139 are included in the casing gap width. As a result, a sufficient suction airflow can be generated, and toner scattering from the case opening can be suppressed.

なお、上記凹み139の周方向の配設ピッチPcは、P3極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に基づいて設定したが、P2極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に基づいて設定してもよい。また、現像スリーブ外周面に形成する凹み139の間隔は、前述したように、切削機のバイト、回転数、送り速度、スリーブ回転速度によって調整することができる。   The pitch Pc in the circumferential direction of the recesses 139 is set based on the half-width of the magnetic flux density in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the P3 pole, but the half-width of the magnetic flux density in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the P2 pole. You may set based on. Further, as described above, the interval between the recesses 139 formed on the outer peripheral surface of the developing sleeve can be adjusted by the cutting tool bite, the rotational speed, the feed speed, and the sleeve rotational speed.

図19は、トナーの飛散を説明するための比較例を示す説明図である。図19において、周方向の凹み139の配設ピッチPcをケーシングギャップ幅WGP3よりも大きく設定している。すると、凹み139の現像剤の穂立ちによって形成される空間が大きく、穂の隙間から空気が漏れてしまい、空気を現像装置内部に搬送することができない。このため、現像装置内部への吸い込み気流を発生させることができず、帯電不足でキャリアとの吸着が不十分なトナーがキャリアから遊離すると、開口部125aから現像装置外部に飛散してしまう虞がある。   FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating a comparative example for explaining toner scattering. In FIG. 19, the arrangement pitch Pc of the circumferential recesses 139 is set larger than the casing gap width WGP3. Then, a space formed by the rising of the developer in the recess 139 is large, and air leaks from the gap between the ears, and the air cannot be conveyed into the developing device. For this reason, an air flow into the developing device cannot be generated, and if toner that is insufficiently charged and insufficiently adsorbed by the carrier is released from the carrier, the toner may be scattered from the opening 125a to the outside of the developing device. is there.

図20は、現像スリーブ132の一部を拡大した斜視図の一例である。図20において、現像スリーブ外周面に設けられた楕円状の凹み139は周方向に複数の列を成し、かつ隣り合う列同士で凹み139の位置が周方向にずれて配列されている。また、図示の例では、凹み139の長手方向は現像スリーブ132の回転軸方向と一致している。   FIG. 20 is an example of a perspective view in which a part of the developing sleeve 132 is enlarged. In FIG. 20, the elliptical recesses 139 provided on the outer peripheral surface of the developing sleeve form a plurality of rows in the circumferential direction, and the positions of the recesses 139 are shifted in the circumferential direction between adjacent rows. Further, in the illustrated example, the longitudinal direction of the recess 139 coincides with the rotation axis direction of the developing sleeve 132.

また、同図に示すように、隣り合う列同士の凹み139の現像スリーブ軸方向の配設ピッチPaは、凹み139の現像スリーブ回転軸方向における長さL以下が望ましい。つまり、現像スリーブ132の周方向において互いに隣り合う凹み139は、現像スリーブ132の回転軸方向に互いにずらすように設けられており、現像スリーブ132の回転軸方向における凹み139のずれ量は、凹み139の回転軸方向の長さL以下としている。これにより、現像スリーブ132の周方向において互いに隣り合う凹み139は、それらの端部間で回転軸方向の隙間が生じないように設けられる。よって、現像スリーブ132が回転したときに、凹み139で穂立ちした現像剤においては、回転軸方向における穂立ちの両端部側からの空気が漏れ難くなり、十分な吸い込み気流を発生させることができる。   Further, as shown in the figure, the arrangement pitch Pa of the recesses 139 between adjacent rows in the developing sleeve axial direction is preferably equal to or less than the length L of the recesses 139 in the developing sleeve rotation axis direction. That is, the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132 are provided so as to be shifted from each other in the rotational axis direction of the developing sleeve 132, and the deviation amount of the recess 139 in the rotational axis direction of the developing sleeve 132 is the recess 139. Or less than the length L in the direction of the rotation axis. As a result, the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132 are provided so that a gap in the rotation axis direction does not occur between the end portions. Therefore, when the developing sleeve 132 is rotated, the developer spiked in the recess 139 hardly leaks air from both ends of the spike in the rotation axis direction, and a sufficient suction airflow can be generated. .

また、本実施形態では、装置本体102に対して現像装置113を着脱自在に構成した場合には、ケース125の内壁と現像スリーブ132の外周面との間の上記空隙において、現像装置113の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生させてもよい。   In this embodiment, when the developing device 113 is configured to be detachable from the apparatus main body 102, the developing device 113 can be attached and detached in the gap between the inner wall of the case 125 and the outer peripheral surface of the developing sleeve 132. An air flow from the front side to the back side may be generated.

図21は、現像装置113を長手方向から見た斜視図であり、現像スリーブ132の外周面に設けられた凹み139の個数密度の変化の一例を示す図である。図21中の矢印は装置本体102に対する現像装置113の装着時の挿入方向を表している。また、図中二点鎖線で示した部分は、現像スリーブ132の外周面を拡大した拡大図を示している。この現像装置113は図示しないプロセスカートリッジ106に組み込まれた状態でプロセスカートリッジ106と一体で装置本体102から着脱するが、現像装置113のみを装置本体102から着脱することができる構成であってもよい。   FIG. 21 is a perspective view of the developing device 113 as viewed from the longitudinal direction, and shows an example of a change in the number density of the recesses 139 provided on the outer peripheral surface of the developing sleeve 132. An arrow in FIG. 21 indicates an insertion direction when the developing device 113 is attached to the apparatus main body 102. Moreover, the part shown with the dashed-two dotted line in the figure has shown the enlarged view to which the outer peripheral surface of the developing sleeve 132 was expanded. The developing device 113 is attached to and detached from the apparatus main body 102 integrally with the process cartridge 106 in a state of being incorporated in a process cartridge 106 (not shown). However, only the developing device 113 may be detachable from the apparatus main body 102. .

図21に示すように、現像スリーブ外周面に設けられた凹み139の単位面積当たりの密度が、現像装置113の着脱方向手前側が小さく、奥側に向かって徐々に大きくなるようになっている。つまり、現像スリーブ132の周方向における凹み139の配設ピッチが、現像装置113の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さくなっている。この現像スリーブ132では、現像装置113の着脱方向手前側に比べ、奥側の方が凹み139に担持された現像剤の穂立ちの密度が大きくなり、回転すると奥側でより強い吸い込み気流が発生する。すると現像装置113の着脱方向手前側から奥側に向けた吸い込み気流が発生する。これにより、現像装置113の着脱方向手前側の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、吸い込み気流に吸い込まれて現像装置113の着脱方向奥側の内部に運ばれ、現像装置外部への飛散を防ぐことができる。従って、サービスマンやユーザが現像装置113の交換や確認を行うために、現像装置113の着脱方向手前側を持って引き出したときに、現像装置113の着脱方向手前側からトナーが飛散したり、現像装置113を持った手が汚れたりすることを防ぐことができる。   As shown in FIG. 21, the density per unit area of the recesses 139 provided on the outer peripheral surface of the developing sleeve is small on the front side in the attaching / detaching direction of the developing device 113 and gradually increases toward the back side. That is, the arrangement pitch of the recesses 139 in the circumferential direction of the developing sleeve 132 is smaller on the back side than on the front side in the attaching / detaching direction of the developing device 113. In this developing sleeve 132, the density of the spikes of the developer carried in the recesses 139 is larger on the back side than on the front side in the attaching / detaching direction of the developing device 113, and a stronger suction airflow is generated on the back side when rotated. To do. Then, a suction air flow is generated from the front side in the attaching / detaching direction of the developing device 113 toward the back side. As a result, even if the insufficiently charged toner is released in the vicinity of the opening on the front side of the developing device 113 in the attaching / detaching direction, the toner is sucked into the suction airflow and carried to the inside of the developing device 113 in the attaching / detaching direction, to the outside of the developing device. Can be prevented. Therefore, when a service person or a user pulls out the developing device 113 with the front side in the attaching / detaching direction so that the developing device 113 can be replaced or confirmed, the toner scatters from the front side in the attaching / detaching direction of the developing device 113. It is possible to prevent the hand holding the developing device 113 from getting dirty.

また、本実施形態では、ケース125の内壁と現像スリーブ132の外周面との間の空隙において、現像装置113の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生させるために、現像スリーブ表面の楕円状の凹みを、その凹みの長手方向が現像スリーブ132の回転軸方向に対して斜めに角度を有してもよい。   Further, in this embodiment, in order to generate an air flow from the front side in the attaching / detaching direction of the developing device 113 to the back side in the gap between the inner wall of the case 125 and the outer peripheral surface of the developing sleeve 132, The elliptical dent may have an oblique angle with respect to the rotational axis direction of the developing sleeve 132 in the longitudinal direction of the dent.

図22は、凹み139の長手方向が現像スリーブ132の回転軸方向に対して斜めに角度を有する現像スリーブ132の説明図であって、(a)は現像スリーブ132の斜視図、(b)は外周面のA部拡大図である。図22(a)、(b)に示すように、楕円状の凹み139の長手方向が現像スリーブ132の回転軸方向に対して角度を有している。この現像スリーブ132が図中矢印B方向に回転すると、凹みで穂立ちした現像剤により、同図(b)中矢印C方向に気流が発生する。また、現像剤が現像スリーブ132から離脱する剤離れ位置においては、現像剤が現像装置の着脱方向奥側方向(剤離れ部での矢印C方向)に向けて離脱する。これらにより、現像スリーブ132の回転に伴い、現像装置着脱方向奥側への吸い込み気流を発生させることができる。よって、現像装置113の着脱方向手前側の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記吸い込み気流に吸い込まれて現像装置113の着脱方向奥側の内部に運ばれ、現像装置外部への飛散を防ぐことができる。特に、現像装置113の着脱方向手前側でのトナー飛散を抑えることができる。   22A and 22B are explanatory views of the developing sleeve 132 in which the longitudinal direction of the recess 139 is oblique with respect to the rotation axis direction of the developing sleeve 132, wherein FIG. 22A is a perspective view of the developing sleeve 132, and FIG. It is the A section enlarged view of an outer peripheral surface. As shown in FIGS. 22A and 22B, the longitudinal direction of the elliptical recess 139 has an angle with respect to the rotation axis direction of the developing sleeve 132. When the developing sleeve 132 rotates in the direction of arrow B in the figure, an air flow is generated in the direction of arrow C in FIG. Further, at the agent separation position where the developer separates from the developing sleeve 132, the developer separates toward the back side of the developing device in the attaching / detaching direction (the direction of arrow C at the agent separating portion). Accordingly, it is possible to generate a suction air flow toward the rear side in the developing device attaching / detaching direction with the rotation of the developing sleeve 132. Therefore, even if the insufficiently charged toner is released in the vicinity of the opening on the near side of the developing device 113 in the attaching / detaching direction, the toner is sucked into the suction airflow and carried to the inside of the developing device 113 in the attaching / detaching direction, and to the outside of the developing device. Can be prevented. In particular, toner scattering on the near side of the developing device 113 in the attaching / detaching direction can be suppressed.

また、上記現像スリーブ132において、図21で示したように、現像スリーブ外周面に設けられた凹み139の単位面積当たりの密度を、現像装置113の着脱方向手前側が小さく、奥側に向かって徐々に大きくなるようにしてもよい。これにより、現像スリーブ132の回転に伴い、現像装置着脱方向奥側へのより強い吸い込み気流を発生させて、着脱方向手前側でのトナー飛散をより確実に抑えることができる。   Further, in the developing sleeve 132, as shown in FIG. 21, the density per unit area of the recesses 139 provided on the outer circumferential surface of the developing sleeve is gradually reduced toward the back side while the developing device 113 has a small front side in the attaching / detaching direction. It may be made larger. Thereby, with the rotation of the developing sleeve 132, a stronger suction air flow toward the rear side in the attaching / detaching direction of the developing device can be generated, and toner scattering on the front side in the attaching / detaching direction can be more reliably suppressed.

以上、本実施形態によれば、非磁性部材からなる回転駆動可能なスリーブ状の中空体としての現像スリーブ132の内部に磁界発生手段としてのマグネットローラ133が配置されマグネットローラ133の磁力により現像スリーブ132の外周面上に磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体としての現像ローラ115と、現像ローラ115上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部としての収容槽117と、現像ローラ115に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクタブレード116と、現像ローラ115と、収容槽117と、ドクタブレード116とを収容する筐体としてのケース125を備えている。収容槽117内からマグネットローラ113の磁力により現像ローラ115上に担持された二成分現像剤は、ドクタブレード116により規制された後に、ケース125に設けられた開口部から現像スリーブ132の外周面の一部を露出させて潜像担持体としての感光体108と対向する現像領域を通過させ、再び収容槽117内に戻される。マグネットローラ113は、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を現像ローラ115から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材としてのP2極、P3極を有し、ケース125の開口部よりも現像スリーブ132の回転方向下流側であって、二成分現像剤を現像ローラ115から離脱させる位置までの間に、ケース125の内壁と現像スリーブ132の外周面との間に所定の空隙を有するように構成されている。また、現像スリーブ132は、その外周面に、凹部としての凹み139が互いに間隔をあけて分布するように複数設けられ、現像スリーブ132の周方向において互いに隣り合う凹み139の配設ピッチPcが、現像スリーブ132の外周面における上記P3極の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さWGP3よりも短く設定されている。このように凹み139の周方向の配設ピッチPcを設定することにより、現像スリーブ132の外周面の磁束密度半値幅に相当する部分には、少なくとも2つの凹み139が存在し、これらの凹み139で担持された現像剤が穂立つ。これらの凹み139で担持された現像剤が穂立つことによって、現像スリーブ132の外周面及びケース125の内壁との間のケーシングギャップが仕切られ、現像スリーブ132の回転により、仕切られたケーシングギャップに存在する空気が、現像装置の内部にある収容槽117に搬送される。そして、空気が収容槽117に搬送されると上記ケーシングギャップで負圧が生じ、現像装置の開口部から外部の空気が流れ込んで吸い込み気流が発生する。従って、現像装置の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記吸い込み気流に吸い込まれて現像装置内部に運ばれ、現像装置外部へ飛散することがない。
また、本実施形態においては、上記現像スリーブ132の周方向において互いに隣り合う凹み139は、現像スリーブ132の回転軸方向に互いにずらすように設けられ、現像スリーブ132の回転軸方向における凹み139のずれ量は、凹み139の回転軸方向の長さ以下である。これにより、現像スリーブ132の周方向において互いに隣り合う凹み139は、それらの端部間で回転軸方向の隙間が生じないように設けられ、現像スリーブ132が回転したときに回転軸方向における現像剤の穂立ちの両端部側からの空気が漏れ難くなり、十分な吸い込み気流を発生させることができる。
また、本実施形態においては、画像形成装置本体に対して現像スリーブ132の回転軸方向に着脱可能に構成し、現像スリーブ132の回転軸方向に対して現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように構成した。現像装置の着脱方向手前側の開口部近傍で帯電不足のトナーが遊離したとしても、上記気流に吸い込まれて着脱方向奥側の内部に運ばれ、現像装置外部への飛散を防ぐことができる。従って、サービスマンやユーザが現像装置の交換や確認を行うために、現像装置の着脱方向手前側を持って引き出したときに、現像装置の着脱方向手前側からトナーが飛散したり、現像装置を持った手が汚れたりすることを防ぐことができる。
また、本実施形態においては、上記現像スリーブ132の周方向における凹み139の配設ピッチが、現像装置自体の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さい。この現像スリーブ132では、現像装置の着脱方向手前側に比べ、奥側の方が凹み139に担持された現像剤の穂立ちの密度が大きくなり、回転すると奥側でより強い吸い込み気流が発生する。すると現像装置の着脱方向手前側から奥側に向けた吸い込み気流が発生する。
また、本実施形態においては、上記現像スリーブ132の外周面に設けられた上記凹み139は、長円状又は楕円状の形状をなし、凹み139の長手方向が現像スリーブ132の回転軸方向に対して斜めに角度を有する。そして、現像スリーブ132の回転軸方向に対して現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように角度を設定した。現像スリーブ132が回転すると、凹み139で穂立ちした現像剤により、現像装置の着脱方向奥側に向けた気流が発生する。また、現像剤が現像スリーブから離脱する剤離れ位置において、現像剤が現像装置の着脱方向奥側方向に向けて離脱する。これらにより、現像スリーブ132の回転に伴い、現像装置着脱方向奥側への吸い込み気流を発生させることができる。
また、本実施形態においては、上記トナーとしては、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーが好適である。
As described above, according to the present embodiment, the magnet roller 133 as the magnetic field generating means is disposed inside the developing sleeve 132 as a sleeve-like hollow body made of a non-magnetic member, and can be driven by the magnetic force of the magnet roller 133. A developing roller 115 as a developer carrying member that carries and conveys a two-component developer containing a magnetic carrier and toner on the outer peripheral surface of 132, and development that contains the two-component developer carried on the developing roller 115 A storage tank 117 as an agent storage section, a doctor blade 116 as a developer regulating member that regulates the layer thickness of the two-component developer carried on the developing roller 115, a developing roller 115, a storage tank 117, and a doctor blade And a case 125 as a housing for housing 116. The two-component developer carried on the developing roller 115 by the magnetic force of the magnet roller 113 from the inside of the storage tank 117 is regulated by the doctor blade 116, and is then applied to the outer peripheral surface of the developing sleeve 132 from the opening provided in the case 125. A part of the toner is exposed to pass through a developing area facing the photosensitive member 108 as a latent image carrier, and returned to the storage tank 117 again. The magnet roller 113 has a P2 pole and a P3 pole as magnetic field generating members having a magnetic pole for conveying to generate a magnetic force for conveying the two-component developer after passing through the developing area to a position where the two-component developer is separated from the developing roller 115. The inner wall of the case 125 and the outer peripheral surface of the developing sleeve 132 between the opening of the case 125 and the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve 132 until the position where the two-component developer is released from the developing roller 115. And a predetermined gap. The developing sleeve 132 is provided with a plurality of recesses 139 as recesses distributed on the outer peripheral surface of the developing sleeve 132 at intervals, and the arrangement pitch Pc of the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132 is It is set shorter than the length WGP3 of the portion corresponding to the half-width of magnetic flux density in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the P3 pole on the outer peripheral surface of the developing sleeve 132. By setting the circumferential arrangement pitch Pc of the recesses 139 in this way, at least two recesses 139 exist in a portion corresponding to the half-value width of the magnetic flux density on the outer peripheral surface of the developing sleeve 132, and these recesses 139. The developer carried on the head rises. When the developer carried in these recesses 139 rises, the casing gap between the outer peripheral surface of the developing sleeve 132 and the inner wall of the case 125 is partitioned. The existing air is conveyed to the storage tank 117 inside the developing device. When the air is conveyed to the storage tank 117, a negative pressure is generated in the casing gap, and external air flows from the opening of the developing device to generate a suction airflow. Therefore, even if the insufficiently charged toner is released in the vicinity of the opening of the developing device, the toner is sucked into the suction airflow and carried into the developing device and is not scattered outside the developing device.
In the present embodiment, the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132 are provided so as to be shifted from each other in the rotation axis direction of the developing sleeve 132. The amount is equal to or less than the length of the recess 139 in the rotation axis direction. Accordingly, the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132 are provided so as not to generate a gap in the rotation axis direction between the end portions, and the developer in the rotation axis direction when the developing sleeve 132 rotates. Air from both ends of the head of the nose becomes difficult to leak, and a sufficient suction airflow can be generated.
In the present exemplary embodiment, the image forming apparatus main body is configured to be detachable in the direction of the rotation axis of the developing sleeve 132, and the developing device itself is detachable from the front side to the back side with respect to the rotation axis direction of the developing sleeve 132. It was configured to generate an airflow toward Even if the insufficiently charged toner is released in the vicinity of the opening on the near side of the developing device in the attaching / detaching direction, the toner is sucked into the air flow and carried to the inside in the attaching / detaching direction, and scattering to the outside of the developing device can be prevented. Therefore, when a serviceman or user pulls out the developing device with the front side in the attaching / detaching direction so that the developing device can be replaced or confirmed, the toner scatters from the front side in the attaching / detaching direction of the developing device or the developing device is removed. It can prevent your hand from getting dirty.
Further, in the present embodiment, the arrangement pitch of the recesses 139 in the circumferential direction of the developing sleeve 132 is smaller on the back side than on the near side in the attaching / detaching direction of the developing device itself. In this developing sleeve 132, the density of the spikes of the developer carried in the recesses 139 is larger on the back side than on the front side of the developing device in the attaching / detaching direction, and a stronger suction airflow is generated on the back side when rotated. . As a result, a suction air flow is generated from the front side in the mounting / demounting direction of the developing device toward the back side.
In this embodiment, the recess 139 provided on the outer peripheral surface of the developing sleeve 132 has an oval or elliptical shape, and the longitudinal direction of the recess 139 is relative to the rotation axis direction of the developing sleeve 132. And have an angle. The angle was set so as to generate an air flow from the front side to the back side of the developing device itself with respect to the rotation axis direction of the developing sleeve 132. When the developing sleeve 132 rotates, an air flow directed toward the rear side in the attaching / detaching direction of the developing device is generated by the developer that has risen in the recess 139. Further, at the agent separation position where the developer separates from the developing sleeve, the developer separates toward the back side in the attaching / detaching direction of the developing device. Accordingly, it is possible to generate a suction air flow toward the rear side in the developing device attaching / detaching direction with the rotation of the developing sleeve 132.
In the exemplary embodiment, the toner includes a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. Among them, a toner obtained by performing at least one of crosslinking and extension reaction is preferable.

101 画像形成装置
106Y,106M,106C,106K プロセスカートリッジ
108 感光体ドラム(感光体)
109 帯電ローラ(帯電装置)
113 現像装置
115 現像ローラ
132 現像スリーブ
133 マグネットローラ
139 凹み
101 Image forming apparatus 106Y, 106M, 106C, 106K Process cartridge 108 Photosensitive drum (photosensitive member)
109 Charging roller (charging device)
113 Developing Device 115 Developing Roller 132 Developing Sleeve 133 Magnet Roller 139 Recess

特開2009−80447号公報JP 2009-80447 A

Claims (8)

非磁性部材からなる回転駆動可能なスリーブ状の中空体の内部に磁界発生手段が配置され該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
該現像剤担持体と、該現像剤収容部と、該現像剤規制部材とを収容する筐体とを備え、
上記現像剤収容部内から上記磁界発生手段の磁力により上記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、上記現像剤規制部材により規制した後に、上記筐体に設けられた開口部から上記中空体の外周面の一部を露出させて潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び現像剤収容部内に戻す現像装置であって、
上記磁界発生手段は、上記現像領域を通過した後の二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置まで搬送する磁力を発生させるための搬送用磁極を有する磁界発生部材を有し、
上記筐体の開口部よりも上記中空体の回転方向下流側であって、上記二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させる位置までの間に、該筐体の内壁と該中空体の外周面との間に所定の空隙を有するように構成し、
上記中空体は、その外周面に、複数の凹部を互いに間隔をあけて分布するように設けたものであり、
該中空体の周方向において互いに隣り合う該凹部の配設ピッチを、該中空体の外周面における上記磁界発生部材の長手方向と直交する方向の磁束密度半値幅に相当する部分の長さよりも短く設定したことを特徴とする現像装置。
A magnetic field generating means is disposed inside a sleeve-like hollow body made of a non-magnetic member that can be driven to rotate, and a two-component developer containing a magnetic carrier and toner on the outer peripheral surface of the hollow body by the magnetic force of the magnetic field generating means A developer carrying member carried and conveyed;
A developer accommodating portion for accommodating a two-component developer carried on the developer carrying member;
A developer regulating member for regulating the layer thickness of the two-component developer carried on the developer carrying body;
A housing for housing the developer carrying member, the developer accommodating portion, and the developer regulating member;
After the two-component developer carried on the developer carrying member by the magnetic force of the magnetic field generating means from inside the developer containing portion is regulated by the developer regulating member, the hollow is opened from the opening provided in the housing. A developing device that exposes a part of the outer peripheral surface of the body, passes through a developing region facing the latent image carrier, and returns the developer image into the developer container.
The magnetic field generating means has a magnetic field generating member having a magnetic pole for conveyance for generating a magnetic force for conveying the two-component developer that has passed through the development region to a position where the two-component developer is separated from the developer carrier.
The inner wall of the casing and the hollow body are positioned downstream of the opening of the casing in the rotational direction of the hollow body and before the position where the two-component developer is separated from the developer carrier. It is configured to have a predetermined gap between the outer peripheral surface,
The hollow body is provided on the outer peripheral surface so as to distribute a plurality of recesses at intervals from each other,
The arrangement pitch of the recesses adjacent to each other in the circumferential direction of the hollow body is shorter than the length of the portion corresponding to the half-width of magnetic flux density in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the magnetic field generating member on the outer circumferential surface of the hollow body. A developing device characterized by being set.
請求項1の現像装置において、
上記中空体の周方向において互いに隣り合う凹部は、該中空体の回転軸方向に互いにずらすように設けられ、
該中空体の回転軸方向における該凹部のずれ量は、該凹部の回転軸方向の長さ以下であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1.
The recesses adjacent to each other in the circumferential direction of the hollow body are provided so as to be shifted from each other in the direction of the rotation axis of the hollow body,
The developing device characterized in that the amount of displacement of the recess in the direction of the rotation axis of the hollow body is equal to or less than the length of the recess in the direction of the rotation axis.
請求項1又は2の現像装置において、
画像形成装置本体に対して上記中空体の回転軸方向に着脱可能に構成し、
上記中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように構成したことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus main body is configured to be detachable in the direction of the rotation axis of the hollow body,
A developing device configured to generate an air flow from the front side to the back side in the attaching / detaching direction of the developing device with respect to the rotation axis direction of the hollow body.
請求項3の現像装置において、
上記中空体の周方向における上記凹部の配設ピッチが、当該現像装置自体の着脱方向手前側に比べ、奥側が小さいことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 3.
The developing device characterized in that the arrangement pitch of the recesses in the circumferential direction of the hollow body is smaller on the back side than on the front side in the attaching / detaching direction of the developing device itself.
請求項3又4の現像装置において、
上記中空体の外周面に設けられた上記凹部は、長円状又は楕円状の形状をなし、該凹部の長手方向が該中空体の回転軸方向に対して斜めに角度を有し、該中空体の回転軸方向に対して当該現像装置自体の着脱方向手前側から奥側に向けた気流を発生するように該角度を設定したことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 3 or 4,
The recess provided on the outer peripheral surface of the hollow body has an oval or elliptical shape, and the longitudinal direction of the recess has an oblique angle with respect to the rotation axis direction of the hollow body. A developing device characterized in that the angle is set so as to generate an air flow from the front side to the back side in the attaching / detaching direction of the developing device with respect to the rotation axis direction of the body.
潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
上記現像装置として、請求項1乃至5のいずれかの現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
Development in which a latent image carrier and a two-component developer composed of a magnetic carrier and toner are transported to a development area facing the latent image carrier and the toner is attached to the latent image on the latent image carrier for development. An image forming apparatus that integrally supports the apparatus and forms an image on the recording material by finally transferring the toner image obtained by development by the developing device from the latent image carrier onto the recording material. On the other hand, in the removable process cartridge,
A process cartridge using the developing device according to claim 1 as the developing device.
潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジとして、請求項6のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
Development in which a latent image carrier and a two-component developer composed of a magnetic carrier and toner are transported to a development area facing the latent image carrier and the toner is attached to the latent image on the latent image carrier for development. An image forming apparatus that integrally supports the apparatus and forms an image on the recording material by finally transferring the toner image obtained by development by the developing device from the latent image carrier onto the recording material. In an image forming apparatus provided with a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus,
An image forming apparatus using the process cartridge according to claim 6 as the process cartridge.
請求項7の画像形成装置において、
上記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 7.
In the toner, at least one of a crosslinking and extension reaction in an aqueous medium is carried out in a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant and a release agent are dispersed in an organic solvent. An image forming apparatus characterized in that the toner is obtained by performing the above.
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