JP2013145307A - Development device - Google Patents

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JP2013145307A JP2012005538A JP2012005538A JP2013145307A JP 2013145307 A JP2013145307 A JP 2013145307A JP 2012005538 A JP2012005538 A JP 2012005538A JP 2012005538 A JP2012005538 A JP 2012005538A JP 2013145307 A JP2013145307 A JP 2013145307A
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豊賀 相本
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a carrying amount of developer to a development roller uniform.SOLUTION: A development device is equipped with a development roller for supplying developer to a photoreceptor, and a developer regulating member for regulating a supply amount of the developer. The developer regulating member is equipped with a band-shaped slender regulating plate, and a supporting member for supporting the regulating plate. The supporting member supports the regulating plate so as to make a longitudinal direction of the regulating plate match with an axial direction of the development roller and pushes that on a surface of the development roller. The regulating plate has a curved side on an upstream side of a flow of the developer, and a linear side on a downstream side, and the width of the regulating plate is formed so as to be gradually wider from both ends in the longitudinal direction of the regulating plate toward a center.

Description

この発明は、現像装置に関し、とくに電子写真方式の画像形成装置に搭載される現像装置に関する。   The present invention relates to a developing device, and more particularly to a developing device mounted on an electrophotographic image forming apparatus.

電子写真方式を採用する画像形成装置においては、感光体の表面に形成される静電潜像に対して、現像装置から現像剤の成分であるトナーを供給して現像することによって可視像であるトナー像を形成し、さらにトナー像を転写媒体である記録紙などに転写し、記録紙上に転写されたトナー像を定着して堅牢な記録画像を形成する。   In an image forming apparatus that employs an electrophotographic system, a latent image formed on the surface of a photoconductor is developed by supplying toner as a developer component from a developing device and developing it. A toner image is formed, the toner image is further transferred onto a recording paper as a transfer medium, and the toner image transferred onto the recording paper is fixed to form a robust recording image.

近年、カラーインクジェット方式の画像形成装置の普及により、電子写真方式を利用した画像形成装置においても、小型化・低価格化が求められている。
このような状況から、電子写真の現像装置としては、構造が簡単で小型化が可能な、非磁性一成分現像方式が用いられることが多い。
In recent years, with the widespread use of color inkjet image forming apparatuses, image forming apparatuses using an electrophotographic system are also required to be reduced in size and price.
Under such circumstances, a non-magnetic one-component developing system that has a simple structure and can be miniaturized is often used as an electrophotographic developing apparatus.

ところで、従来の非磁性一成分現像方式の現像装置では、現像剤量の規制部材としてポリウレタンゴム組成物で形成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、画像の濃度むらを防止するため、規制部材の押圧力を調整する調整機構を設けた現像装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、現像剤担持体つまり現像ローラの長手方向全体に均一に現像剤を塗布するための規制部材に長手方向の反りを与えるようにしたものも知られている(例えば、特許文献3参照)。
By the way, in the conventional non-magnetic one-component developing type developing device, a developer amount regulating member formed of a polyurethane rubber composition is known (for example, see Patent Document 1).
In addition, there is also known a developing device provided with an adjustment mechanism for adjusting the pressing force of a regulating member in order to prevent unevenness in image density (see, for example, Patent Document 2).
Further, there is also known a developer carrying member, that is, a member that applies a warp in the longitudinal direction to a regulating member for uniformly applying the developer to the entire longitudinal direction of the developing roller (see, for example, Patent Document 3).

特開平7−181803号公報JP-A-7-181803 特開2005−241925号公報JP-A-2005-241925 特開平8−328380号公報JP-A-8-328380

しかしながら、ポリウレタンゴム組成物で形成された規制部材はその耐水性の改善を目指したものと考えられるが、現像剤搬送量の不均一性を改善するためのものではない。
また、規制部材の押圧力の調整機構を設けたものは、構成が複雑で調整操作が煩雑である。
また、長手方向に反りを有する規制部材は、その製作に比較的高い精度が要求される。
However, although it is considered that the regulating member formed of the polyurethane rubber composition aims to improve the water resistance, it is not intended to improve the unevenness of the developer conveyance amount.
Further, a mechanism provided with an adjustment mechanism for the pressing force of the regulating member has a complicated configuration and a complicated adjustment operation.
In addition, the regulation member having a warp in the longitudinal direction is required to have a relatively high accuracy in its production.

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、規制部材の摺擦面に円弧部を設けることで、現像ローラの長手方向の押圧力を平均化して、現像ローラ表面上の現像剤の搬送量を均一にし、シンプルな構造で効率よく現像剤の搬送量を規制することが可能な現像装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and by providing an arc portion on the rubbing surface of the regulating member, the pressing force in the longitudinal direction of the developing roller is averaged to develop on the surface of the developing roller. It is an object of the present invention to provide a developing device in which the transport amount of the developer is made uniform and the transport amount of the developer can be efficiently regulated with a simple structure.

この発明は、感光体に現像剤を供給する現像ローラと、現像剤の供給量を規制する現像剤規制部材とを備え、現像剤規制部材は帯状の細長い規制板と、規制板を支持する支持部材とを備え、支持部材は規制板の長手方向が現像ローラの軸方向に一致するように規制板を支持して現像ローラの表面に押し付け、規制板は現像剤の流れの上流側の辺が曲線状で下流側の辺が直線状であり、かつ、規制板の幅が規制板の長手方向の両端から中央に向かって徐々に広くなるように形成されてなる現像装置を提供するものである。   The present invention includes a developing roller that supplies a developer to a photosensitive member, and a developer regulating member that regulates the supply amount of the developer. The developer regulating member includes a strip-like elongated regulating plate and a support that supports the regulating plate. A support member that supports and presses against the surface of the developing roller so that the longitudinal direction of the restricting plate coincides with the axial direction of the developing roller. Provided is a developing device that is curved and has a downstream side that is linear, and the width of the restricting plate is gradually increased from both longitudinal ends of the restricting plate toward the center. .

この発明によれば、帯状の細長い規制板が、現像剤の流れの上流側の辺が曲線状で下流側の辺が直線状であり、かつ、規制板の幅が規制板の長手方向の両端から中央に向かって徐々に広くなるように形成されているので、規制板への現像剤の流れが規制板の中央から両端の方へ制御され現像剤の搬送量を均一化することができる。   According to the present invention, the strip-shaped elongated regulating plate is curved at the upstream side of the developer flow and is straight at the downstream side, and the width of the regulating plate is the both ends in the longitudinal direction of the regulating plate. Therefore, the flow of the developer to the restriction plate is controlled from the center to both ends of the restriction plate, so that the developer conveyance amount can be made uniform.

この発明に係る画像形成装置の構成説明図である。1 is a configuration explanatory diagram of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. この発明に係る現像装置の構成説明図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a developing device according to the present invention. この発明の第1実施形態の現像剤の規制部材の側面図である。FIG. 3 is a side view of a developer regulating member according to the first embodiment of the present invention. 図3に示す規制部材の上面図である。FIG. 4 is a top view of the regulating member shown in FIG. 3. 図3のA−A矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. この発明の第2実施形態の現像剤の規制部材の側面図である。FIG. 6 is a side view of a developer regulating member according to a second embodiment of the present invention. 図6のB−B矢視断面図である。It is BB arrow sectional drawing of FIG. 図6のC−C矢視断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG.

この発明の現像装置は、感光体に現像剤を供給する現像ローラと、現像剤の供給量を規制する現像剤規制部材とを備え、現像剤規制部材は帯状の細長い規制板と、規制板を支持する支持部材とを備え、支持部材は規制板の長手方向が現像ローラの軸方向に一致するように規制板を支持して現像ローラの表面に押し付け、規制板は現像剤の流れの上流側の辺が曲線状で下流側の辺が直線状であり、かつ、規制板の幅が規制板の長手方向の両端から中央に向かって徐々に広くなるように形成されてなることを特徴とする。   The developing device of the present invention includes a developing roller that supplies a developer to the photosensitive member, and a developer regulating member that regulates the supply amount of the developer, and the developer regulating member includes a strip-like elongated regulating plate and a regulating plate. A supporting member that supports the restricting plate so that the longitudinal direction of the restricting plate coincides with the axial direction of the developing roller and presses it against the surface of the developing roller, and the restricting plate is located upstream of the developer flow. The side is curved and the downstream side is straight, and the width of the restricting plate is formed so as to gradually increase from both longitudinal ends of the restricting plate toward the center. .

規制板は現像剤の流れの上流側の辺が円弧状であり、規制板の端部における上流側の辺の終端が現像ドラムと規制板との接触領域から一定の距離を隔てることが好ましい。   It is preferable that the upstream side of the flow of the developer in the restriction plate has an arcuate shape, and the end of the upstream side at the end of the restriction plate is separated from the contact area between the developing drum and the restriction plate.

また、この発明は、感光体に現像剤を供給する現像ローラと、現像剤の供給量を規制する現像剤規制部材とを備え、現像剤規制部材は帯状の細長い規制板と、規制板を支持する支持部材とを備え、支持部材は規制板の長手方向が現像ローラの軸方向に一致するように規制板を支持して現像ローラの表面に押し付け、規制板は一体的に積層された2層構造を有し、現像ドラムに近い方の第1層は現像剤の流れの上流側の辺が曲線状で下流側の辺が直線状であり、かつ、第1層の幅が規制板の長手方向の両端から中央に向かって徐々に広くなるように形成され、現像ドラムから遠い第2層の幅は一定で第1層の最大幅と同じである現像装置を提供するものである。   The present invention further includes a developing roller for supplying the developer to the photosensitive member and a developer regulating member for regulating the supply amount of the developer. The developer regulating member supports the strip-shaped elongated regulating plate and the regulating plate. A supporting member that supports the restricting plate so that the longitudinal direction of the restricting plate coincides with the axial direction of the developing roller and presses it against the surface of the developing roller. The first layer closer to the developing drum has a structure in which the upstream side of the developer flow is curved and the downstream side is linear, and the width of the first layer is the length of the regulating plate. The width of the second layer, which is formed so as to gradually increase from both ends in the direction toward the center, is constant, and is the same as the maximum width of the first layer.

前記規制板はウレタンゴム製で、支持部材に接着剤で接着又は支持部材と一体成型されてもよい。
支持部材は、リン青銅又はステンレス鋼製であってもよい。
The restriction plate is made of urethane rubber, and may be bonded to the support member with an adhesive or integrally formed with the support member.
The support member may be made of phosphor bronze or stainless steel.

以下、図面に示す実施形態に基づいてこの発明を詳述する。
図1はこの発明に係る画像形成装置の構成説明図である。
同図に示すように、画像形成装置100は、印刷モードとしてコピアモード(複写モード)、プリンタモード、FAXモードを有しており、図示しない操作パネルからの操作入力や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置からの印刷ジョブの受信に応じた印刷モードが、制御部によって選択されるようになっている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of the configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
As shown in the figure, the image forming apparatus 100 has a copier mode (copying mode), a printer mode, and a FAX mode as print modes. An operation input from an operation panel (not shown) or an external host such as a personal computer is provided. A print mode corresponding to reception of a print job from the apparatus is selected by the control unit.

画像形成装置100は、原稿読み取り部10、給紙部20、印刷部30、排紙部40に大別され、原稿読み取り部10が給紙部20の上方に配設され、排紙部40が原稿読み取り部10と給紙部20の中間部位に配設されている。
以下に、上記各処理モードの中からコピアモードについて説明する。
The image forming apparatus 100 is roughly divided into a document reading unit 10, a paper feeding unit 20, a printing unit 30, and a paper discharge unit 40. The document reading unit 10 is disposed above the paper supply unit 20, and the paper discharge unit 40 is provided. It is disposed at an intermediate portion between the document reading unit 10 and the paper feeding unit 20.
Hereinafter, the copier mode will be described from the above processing modes.

ユーザが、原稿読み取り部10(スキャナ部)のプラテンガラス11上に原稿を載置した後、給紙部20の給紙カセット21或いは装置側面に設けられた手差しトレイ23に用紙(記録紙)を装着する。さらに装置の外装前面部に配置される操作パネル上の条件入力キー(印刷枚数/印刷倍率等々)を入力した後に、操作パネルのスタートキーを操作するとコピー動作が開始される。   After the user places a document on the platen glass 11 of the document reading unit 10 (scanner unit), the sheet (recording paper) is placed on the sheet feeding cassette 21 of the sheet feeding unit 20 or the manual feed tray 23 provided on the side of the apparatus. Installing. Further, after inputting a condition input key (number of printed sheets / printing magnification, etc.) on an operation panel arranged on the front surface of the apparatus, a copy operation is started by operating the start key on the operation panel.

スタートキーが操作されると、図示しないメイン駆動モータが始動し、各駆動ギヤが回転する。その後、給紙ローラ22又は22aが回転して用紙が給紙され、給紙された用紙はレジストローラ31(ローラ対)に到達して捕捉される。このレジストローラ31により、用紙は、感光体ドラム(像担持体)32上に形成される画像の先端部(画像形成開始部)と同期をとるために一時停止され、用紙の先端部が均一にレジストローラ31に押しつけられて用紙の先端位置の補正が行なわれる。   When the start key is operated, a main drive motor (not shown) starts and each drive gear rotates. Thereafter, the paper feed roller 22 or 22a rotates to feed the paper, and the fed paper reaches the registration roller 31 (roller pair) and is captured. The registration roller 31 temporarily stops the paper so as to synchronize with the leading edge (image forming start part) of the image formed on the photosensitive drum (image carrier) 32, so that the leading edge of the paper is uniform. The front end position of the paper is corrected by being pressed against the registration roller 31.

一方、原稿読み取り部10においては、コピーランプ12a(光源)が点灯し、コピーランプユニット12が矢印C方向へ移動することで露光が開始される。コピーランプ12aにより原稿に照射された照射光は、原稿の画像情報を含む反射光(原稿からの反射光)となり、該反射光は、コピーランプユニット12に設けられた第1ミラー12bから第2ミラー13、第3ミラー14、光学レンズ15から、CCD16へ入力されることによって読み取られる。   On the other hand, in the document reading section 10, the copy lamp 12a (light source) is turned on, and the exposure starts when the copy lamp unit 12 moves in the direction of arrow C. Irradiation light applied to the original by the copy lamp 12a becomes reflected light (reflected light from the original) including image information of the original, and the reflected light is transmitted from the first mirror 12b provided in the copy lamp unit 12 to the second light. Reading is performed by inputting to the CCD 16 from the mirror 13, the third mirror 14, and the optical lens 15.

このようにして読み取られた画像情報は、電気的信号に変換され、その画像情報信号は、設定された条件で画像処理が行われ、レーザスキャナユニット33へプリントデータとして送信される。   The image information read in this way is converted into an electrical signal, and the image information signal is subjected to image processing under a set condition and transmitted to the laser scanner unit 33 as print data.

他方、帯電ユニット34により、感光体ドラム32の周面の一部が軸方向全体に渡って所定帯電電位に帯電され、感光体ドラム32が回転することによってその周面全体が所定の負の帯電電位に帯電される。   On the other hand, a part of the peripheral surface of the photosensitive drum 32 is charged to a predetermined charging potential over the entire axial direction by the charging unit 34, and the entire peripheral surface is negatively charged by rotating the photosensitive drum 32. Charged to potential.

次に、レーザスキャナユニット33では、回転方向に複数の反射面を有したポリゴンミラー(回転多面鏡)及び各種光学系により、半導体レーザから出射されたレーザ光が偏向されながら感光体ドラム32へ照射される。帯電ユニット34により帯電した感光体ドラム32上をこのレーザ光が走査して、感光体ドラム32上に静電潜像を形成する。   Next, in the laser scanner unit 33, the laser beam emitted from the semiconductor laser is irradiated to the photosensitive drum 32 while being deflected by a polygon mirror (rotating polygon mirror) having a plurality of reflecting surfaces in the rotation direction and various optical systems. Is done. The laser beam is scanned on the photosensitive drum 32 charged by the charging unit 34 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 32.

その後、現像装置200が備える現像槽61内の負の直流電位に印加された現像ローラ62により、現像槽61内のトナー(現像剤)が回転する感光体ドラム32の表面上に供給され、静電潜像はこのトナーによって感光体ドラム32上の電位ギャップに応じて顕像化(現像)される。   Thereafter, the toner (developer) in the developing tank 61 is supplied onto the surface of the rotating photosensitive drum 32 by the developing roller 62 applied with a negative DC potential in the developing tank 61 provided in the developing device 200, and statically. The electrostatic latent image is visualized (developed) by this toner in accordance with the potential gap on the photosensitive drum 32.

また、作像される用紙(記録紙)は、タイミングを合わせてレジストローラ31により、感光体ドラム32方向へ搬送され、転写ユニット36により感光体ドラム32上のトナーが用紙に転写される。感光体ドラム32上の残留したトナーはドラムユニットのクリーニングブレード37aによってかきとられ、クリーナーユニット37により回収される。   In addition, paper (recording paper) to be imaged is conveyed in the direction of the photosensitive drum 32 by the registration roller 31 in time, and the toner on the photosensitive drum 32 is transferred to the paper by the transfer unit 36. The toner remaining on the photosensitive drum 32 is scraped off by the cleaning blade 37 a of the drum unit and collected by the cleaner unit 37.

前記クリーニングブレード37aによりトナーがかきとられた感光体ドラム32の表面は、前記帯電ユニット34へ移動する途中で除電装置39により必要に応じて除電される。   The surface of the photosensitive drum 32 from which the toner has been removed by the cleaning blade 37a is neutralized as necessary by the neutralization device 39 while moving to the charging unit 34.

他方、トナーの転写が終了した用紙は、定着装置38の加熱ローラ38aと加圧ローラ38bとの間を通過して、熱と圧力が加えられ、用紙上の未定着トナーが用紙に溶融・固着され、排紙ローラ41により排紙トレイ42に排出される。前記加熱ローラ38aは、その内部に設けられた加熱ヒータ38cによって加熱される。   On the other hand, the sheet on which the toner has been transferred passes between the heating roller 38a and the pressure roller 38b of the fixing device 38, and heat and pressure are applied to melt and fix the unfixed toner on the sheet to the sheet. Then, the paper is discharged onto the paper discharge tray 42 by the paper discharge roller 41. The heating roller 38a is heated by a heater 38c provided therein.

また、原稿読み取り部10が備える原稿トレイ19に原稿が載置されていることが、所定のセンサにより検出されている場合には、スタートキー操作がなされたときに給紙ローラ51、52が回転し、原稿トレイ19上に載置された原稿が原稿読み取り部10内へ送出されて搬送経路Rt1中を搬送される。   In addition, when it is detected by a predetermined sensor that a document is placed on the document tray 19 provided in the document reading unit 10, the feed rollers 51 and 52 rotate when a start key operation is performed. Then, the document placed on the document tray 19 is sent into the document reading unit 10 and conveyed through the conveyance path Rt1.

この搬送経路Rt1には、レジストローラ53が設けられており、このレジストローラ53によって原稿が捕捉され、原稿先端の位置決めが行われた後、所定のタイミングで原稿読み取り位置へ搬送される。   A registration roller 53 is provided on the conveyance path Rt1, and the document is captured by the registration roller 53, and the leading end of the document is positioned, and then conveyed to the document reading position at a predetermined timing.

そして、前記コピーランプユニット12が所定の停止位置(原稿読み取り位置)で停止したまま搬送中の原稿を露光する。この露光により得られた原稿からの反射光により前述のように原稿画像が読み取られる。
このようにして画像が読み取られた原稿は、原稿排出部18へ排出される。
Then, the document being conveyed is exposed while the copy lamp unit 12 is stopped at a predetermined stop position (document reading position). The original image is read as described above by the reflected light from the original obtained by this exposure.
The document whose image has been read in this manner is discharged to the document discharge unit 18.

図2は、図1に示す現像装置200の構成説明図である。
現像装置200は、現像剤を担持する現像ローラ(現像剤担持体)62と、現像剤を収容する現像槽61と、現像槽61の中で現像剤60を撹拌搬送する第1、第2及び第3撹拌搬送部材63、64及び65を含む。それぞれは矢印で示す反時計方向に回転する。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of the developing device 200 shown in FIG.
The developing device 200 includes a developing roller (developer carrying member) 62 that carries a developer, a developing tank 61 that contains the developer, and first, second, and second members that stir and convey the developer 60 in the developing tank 61. 3rd stirring conveyance members 63, 64, and 65 are included. Each rotates counterclockwise as indicated by an arrow.

現像ローラ62は、現像槽内で回転自在に設けられるアルミ製の現像ローラである。現像ローラ62は、感光体32を臨み、その軸線が感光体32の回転軸線と平行になるように配置され、現像槽61本体のフレーム部に支持される。   The developing roller 62 is an aluminum developing roller that is rotatably provided in the developing tank. The developing roller 62 faces the photoconductor 32, is arranged so that its axis is parallel to the rotation axis of the photoconductor 32, and is supported by the frame portion of the main body of the developing tank 61.

現像ローラ62に担持される現像剤としては、非磁性の一成分現像剤が用いられる。現像ローラ62の上流に設けられたトナー供給ローラ66により、その表面にトナーを吸着し、現像ローラ62の上に一定量のトナーを供給する。   As the developer carried on the developing roller 62, a non-magnetic one-component developer is used. A toner supply roller 66 provided upstream of the developing roller 62 attracts toner to the surface thereof and supplies a certain amount of toner onto the developing roller 62.

現像ローラ62の上方には、一定量のトナー層を形成するための現像剤規制部材70が設けられている。現像剤規制部材70は支持板68を備え、支持板68の先端には現像ローラ62の軸方向に伸びる帯状の細長いウレタンゴム製の規制板67があり、もう一方の端は固定用の金属板71及び72によってはさみこまれ、ビス73によって現像槽61に固定されている。   Above the developing roller 62, a developer regulating member 70 for forming a certain amount of toner layer is provided. The developer regulating member 70 includes a support plate 68. At the tip of the support plate 68, there is a strip-shaped elongated urethane rubber regulating plate 67 extending in the axial direction of the developing roller 62, and the other end is a metal plate for fixing. It is sandwiched between 71 and 72 and fixed to the developing tank 61 with a screw 73.

支持板68は薄く、ばね性を有した金属板であり、このばね性によって規制板67を一定の圧力で、接触位置において現像ローラ62を押圧している。
これにより、現像ローラ62の上に帯電したトナー層が担持される。そして、電荷を有するトナーが、現像ローラ62と感光体ドラム32との電位差に応じて、現像ローラ62から感光体ドラム32に供給されて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
The support plate 68 is a thin metal plate having a spring property, and the spring plate presses the developing roller 62 at a contact position with a certain pressure.
As a result, the charged toner layer is carried on the developing roller 62. The charged toner is supplied from the developing roller 62 to the photosensitive drum 32 according to the potential difference between the developing roller 62 and the photosensitive drum 32 to develop the electrostatic latent image to form a toner image.

現像槽61は、例えば硬質の合成樹脂などからなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。
現像槽61内において、第3撹拌搬送部材65と第1撹拌搬送部材63は、主として回転方向のトナーの攪拌と搬送の役割を持っている。両部材共に回転軸の周囲に設けられた薄い樹脂製、例えばPET製の羽を有している。
又、第2撹拌搬送部材64は例えば硬質の合成樹脂製のスクリュー状の回転部材であって、主として軸方向のトナーの攪拌と搬送の役割を持っている。
The developing tank 61 is a container member made of, for example, hard synthetic resin and having an approximately rectangular parallelepiped appearance.
In the developing tank 61, the third stirring and conveying member 65 and the first stirring and conveying member 63 mainly have a role of stirring and conveying the toner in the rotation direction. Both members have wings made of thin resin, for example, PET, provided around the rotation shaft.
The second agitating / conveying member 64 is a screw-like rotating member made of, for example, a hard synthetic resin, and mainly has a role of agitating and conveying toner in the axial direction.

第2撹拌搬送部材64とトナー供給ローラ66との間には、壁部材80が設けられる。壁部材80は、例えば合成樹脂などからなる板状の部材であり、現像槽61の底部から立ち上がるようにして設けられる。ただし、壁部材80の中央部には開口81があって、現像槽61内において、第1撹拌搬送部材63からトナー供給ローラ66へ向う現像剤の流れを規制している。   A wall member 80 is provided between the second stirring and conveying member 64 and the toner supply roller 66. The wall member 80 is a plate-like member made of, for example, a synthetic resin, and is provided so as to rise from the bottom of the developing tank 61. However, an opening 81 is provided at the center of the wall member 80 to restrict the flow of the developer from the first stirring / conveying member 63 toward the toner supply roller 66 in the developing tank 61.

トナー供給ローラ66は、芯金のまわりに円筒状の例えば発泡ウレタンなどの多孔性弾性部材が設けられたものであり、この表面にトナーを吸着させつつ、現像ローラ62を摺擦することでトナーを現像ローラ62に供給し、且つ現像後、現像ローラ62に残った余分のトナー層をクリーニングする役割も持つ。   The toner supply roller 66 is provided with a cylindrical porous elastic member such as foamed urethane around a cored bar. The toner is rubbed against the developing roller 62 while adsorbing the toner on the surface thereof, thereby the toner. Is supplied to the developing roller 62, and also has a role of cleaning an excess toner layer remaining on the developing roller 62 after development.

図3と図4を用いて現像剤規制部材70について詳細に説明する。支持板68の先端の規制板67は帯状の形状をしており、且つ長手方向に現像ローラ62と同じ長さを持っている。支持部材68は、金属板71及び72に挟み込まれる形でビス73により固定されている。   The developer regulating member 70 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. The restriction plate 67 at the tip of the support plate 68 has a strip shape and has the same length as the developing roller 62 in the longitudinal direction. The support member 68 is fixed by screws 73 so as to be sandwiched between the metal plates 71 and 72.

又、規制板67は支持部材68の弾性力によって、現像ローラ62に対して、接触領域Xにおいて押圧されている。現像ローラ62は反時計方向に回転し、図2に示す現像槽61の現像剤60はトナー供給ローラ66により、その表面に吸着されて、現像ローラ62上に一定量が供給される。   Further, the regulation plate 67 is pressed against the developing roller 62 in the contact region X by the elastic force of the support member 68. The developing roller 62 rotates counterclockwise, and the developer 60 in the developing tank 61 shown in FIG. 2 is attracted to the surface of the developing roller 61 by a toner supply roller 66, and a certain amount is supplied onto the developing roller 62.

規制板67の接触領域Xに流入したトナーは、現像ローラ62と規制板67によって摩擦力を受けて帯電する。そして接触領域Xを通過した一定量のトナーは、感光体ドラム32(図2)と対向する現像位置へ搬送された後、現像を行う。   The toner that has flowed into the contact region X of the regulating plate 67 is charged by receiving a frictional force from the developing roller 62 and the regulating plate 67. Then, a certain amount of toner that has passed through the contact area X is conveyed to a developing position facing the photosensitive drum 32 (FIG. 2), and then developed.

規制板67を現像ローラ62に押圧する押圧力Pの設定方法は、次の通りである。押圧力Pは主として支持板68の弾性力を利用して与えられる。即ち、現像ローラ62に支持板68をどの程度撓ませた状態で、接触させるかで押圧力Pを調整している。押圧力Pは、理論的には次のように片持ち梁の公式で表される。
P=3EIδ/L3
The method for setting the pressing force P for pressing the regulating plate 67 against the developing roller 62 is as follows. The pressing force P is mainly applied using the elastic force of the support plate 68. That is, the pressing force P is adjusted depending on how much the support plate 68 is bent against the developing roller 62. The pressing force P is theoretically expressed by the cantilever formula as follows.
P = 3EIδ / L 3

ここで、Eは支持板68のヤング率、Iは断面二次モーメント、δはたわみ量、Lは支持板68自由長である。
尚、実際のPの値は、規制板67と現像ローラ62との間に短冊状にカットしたPET製の薄板の一端をはさんでおき、他端をテンションゲージに繋いで一定の速度で前記PET部材を引き抜いた時の引抜力で測定している。なお、このテンションゲージには、アイコーエンジニアリング(株)製RX-5を使用する。
本実施形態では、引抜力が0.03〜0.10kgf程度となるよう押圧力Pを調整している。
Here, E is the Young's modulus of the support plate 68, I is the secondary moment of section, δ is the amount of deflection, and L is the free length of the support plate 68.
The actual value of P is determined at a constant speed by placing one end of a PET thin plate cut in a strip shape between the regulating plate 67 and the developing roller 62 and connecting the other end to a tension gauge. It is measured by the pulling force when the PET member is pulled out. For this tension gauge, RX-5 manufactured by Aiko Engineering Co., Ltd. is used.
In this embodiment, the pressing force P is adjusted so that the drawing force is about 0.03 to 0.10 kgf.

規制板67に要求される特性としては、前述したトナー搬送量、及び帯電量を常に一定に保つ機能と、トナーの寿命あるいは現像容器の寿命まで劣化しない耐久強度である。
一方、支持板68に要求される特性は、押圧力Pを与えるための剛性と撓み性である。
The characteristics required for the regulation plate 67 are the above-described function for keeping the toner conveyance amount and the charge amount constant, and the durability that does not deteriorate until the toner life or the developer container life.
On the other hand, the characteristics required for the support plate 68 are rigidity for applying the pressing force P and flexibility.

支持板68の材質は、リン青銅例えばC5210等が望ましい。又、板厚は、0.1〜0.16mm程度である。リン青銅は適度なばね性があり、腐食しにくく、一般に良く流通しているため、入手もしやすい利点がある。
リン青銅以外ではステンレスSUS303や304等が適している。これらは特性の異なる様々な材質や板厚のものが市販されているので、所望の押圧力の調整が容易である。
The material of the support plate 68 is preferably phosphor bronze such as C5210. The plate thickness is about 0.1 to 0.16 mm. Phosphor bronze has an appropriate spring property, is not easily corroded, and is generally well distributed, and thus has an advantage of being easily available.
Other than phosphor bronze, stainless steel SUS303 or 304 is suitable. Since various materials and plate thicknesses having different characteristics are commercially available, it is easy to adjust a desired pressing force.

次にウレタンゴム製の規制板67の硬度について述べる。荷重Pの値が一定の時、前記硬度が柔らかい場合と硬い場合とでは、規制板67と現像ローラ62が接する時の接触領域Xの幅(いわゆるニップ幅)Wが異なる。このニップ幅Wは例えば規制板67の表面に一様に朱肉のような識別剤を塗布して装置に組み込み、その後装置から取り外して接触痕を調べることで計測する。   Next, the hardness of the restriction plate 67 made of urethane rubber will be described. When the value of the load P is constant, the width (so-called nip width) W of the contact region X when the restriction plate 67 and the developing roller 62 are in contact differs depending on whether the hardness is soft or hard. The nip width W is measured by, for example, uniformly applying an identification agent such as vermilion on the surface of the regulation plate 67 and incorporating it into the apparatus, and then removing it from the apparatus and examining the contact traces.

上記の引抜力においてゴム硬度の柔らかい65度(±3度)では、およそW=1.2mmで、それよりも硬度の硬い75度(±3度)では、およそW=0.5mmであった。即ち、硬度を上げるに伴ってそのニップ幅Wは狭くなる。   In the above pulling force, when the rubber hardness is soft 65 degrees (± 3 degrees), it is about W = 1.2 mm, and when the hardness is 75 degrees (± 3 degrees), W is about 0.5 mm. . That is, as the hardness increases, the nip width W becomes narrower.

現像ローラ62上のトナー付着量(搬送量)は常に一定である必要がある。その際、単位面積当たりのトナー重量が一定であるだけでなく、トナー層の厚みも又均一である必要がある。そうでないと、画像濃度にバラツキが生じたり、画像にスジが発生する。   The toner adhesion amount (conveyance amount) on the developing roller 62 must always be constant. At that time, not only the toner weight per unit area is constant, but also the thickness of the toner layer needs to be uniform. Otherwise, the image density varies or streaks occur in the image.

上記の不具合については、前記の引抜力を上げてゆくことによりトナー層の押しつぶし作用によって均一化されるので、画像不良は改善される。しかし、あまり引抜力を上げすぎるとトナーの搬送を妨げる結果、画像を出力するために必要な現像ローラ62上のトナー付着量が不足してしまうので、そのプロセスに応じた適正値を求める必要がある。   The above-mentioned defects are made uniform by the crushing action of the toner layer by increasing the pulling force, so that the image defect is improved. However, if the pulling force is increased too much, the toner conveyance is hindered. As a result, the amount of toner adhering on the developing roller 62 necessary for outputting an image becomes insufficient. Therefore, it is necessary to obtain an appropriate value according to the process. is there.

又、上記の不具合は前述したゴム硬度を上げることによっても、単位面積当たりの荷重を上げることになるので改善される。
規制板68については、前記の如く画像不良に対してはゴム硬度が高い方が良く、又耐久性の面からも硬い方が望ましい。柔らかいと現像ローラ62との摩擦によりゴム表面が次第に磨り減ってしまい、ニップ幅Wが広がるからである。
Further, the above-described problem can be improved by increasing the load per unit area by increasing the rubber hardness described above.
Regarding the regulation plate 68, as described above, it is preferable that the rubber hardness is high for image defects, and it is also desirable that the control plate 68 is hard from the viewpoint of durability. This is because if it is soft, the rubber surface is gradually worn away by friction with the developing roller 62 and the nip width W is widened.

図5は図3のA−A矢視断面図であり、規制板67の上面形状を示す。図3に示すように、規制板67は現像剤の流れの上流側の辺が曲線状で下流側の辺が直線状であり、かつ、規制板の幅が規制板の長手方向の両端から中央に向かって徐々に広くなっている。つまり、上流側の辺が現像剤の流入方向aに向かって膨らんだ円弧形状をしている。そのため、現像剤の流れは、規制板67に衝突すると円弧の外周に沿って矢印b方向に移動する現像剤と、規制板67と現像ローラ62との摺擦領域中を矢印a方向に移動する現像剤の流れに変わることになる。   FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 and shows the top surface shape of the regulating plate 67. As shown in FIG. 3, the regulating plate 67 has a curved upstream side and a downstream side linear in the developer flow, and the regulating plate has a width from the both ends in the longitudinal direction of the regulating plate to the center. It gradually becomes wider toward. That is, the upstream side has an arc shape that swells in the developer inflow direction a. Therefore, the developer flow moves in the direction of arrow a in the sliding area between the developer that moves in the direction of arrow b along the outer periphery of the arc when it collides with the regulation plate 67, and the developing plate 62 and the developing roller 62. It will change to the developer flow.

本来、現像装置200においては、現像剤規制部材70に関して圧接機構の構造上から、現像ローラ62の長手方向において中央部分では両端部分よりもトナー搬送量が多めになる傾向がある。   Originally, in the developing device 200, due to the structure of the pressure contact mechanism with respect to the developer regulating member 70, the toner conveyance amount tends to be larger at the central portion in the longitudinal direction of the developing roller 62 than at both end portions.

そこで図4に示すように金属板71は、横幅の中央部を両端部よりもやや広く設定し(いわゆるクラウン状)、支持板68の自由長Lを中央部近傍で短くすることにより、規制板67の中央部に加わる押圧Pを両端部よりも大きくして長手方向全体のトナー搬送量のバランスを適正化している。   Therefore, as shown in FIG. 4, the metal plate 71 is configured such that the central portion of the lateral width is set slightly wider than the both end portions (so-called crown shape), and the free length L of the support plate 68 is shortened in the vicinity of the central portion. The pressure P applied to the central portion 67 is made larger than both end portions to optimize the balance of the toner conveyance amount in the entire longitudinal direction.

一方、前述のように規制板67を図5に示すような形態にすることで、現像剤が現像ローラ62の長手方向において中央部よりも両端方向に流入しやすくなっている。
そして、この発明では、金属板71の形状を図4のようにすることと、規制板67を図5のようにすることによって、現像剤の搬送量を均一に制御することが可能となることを実験的に確認している。
On the other hand, by making the regulating plate 67 as shown in FIG. 5 as described above, the developer is more likely to flow in both end directions in the longitudinal direction of the developing roller 62 than in the central portion.
In the present invention, the amount of developer transport can be uniformly controlled by making the shape of the metal plate 71 as shown in FIG. 4 and the restriction plate 67 as shown in FIG. Has been confirmed experimentally.

なお、図5に示すように規制板67では、円弧状の辺の終端Gが、接触領域Xから一定の距離Hだけ離れている。この理由は、部品や取り付けにバラツキが起こった場合、ニップ幅Wが適正に確保されず設定値よりも小さくなって、現像剤の搬送量が多くなるのを予防するためである。Hの値は、使用する現像条件によって左右されるので、適宜、最適化される。又、円弧の大きさSについても、適宜最適化される。   As shown in FIG. 5, in the restricting plate 67, the end G of the arc-shaped side is separated from the contact region X by a certain distance H. The reason for this is to prevent the developer transport amount from being increased due to the nip width W not being properly secured and being smaller than the set value when there is a variation in parts and mounting. Since the value of H depends on the development conditions used, it is optimized as appropriate. The arc size S is also optimized as appropriate.

図6は図3に示す現像剤規制部材70の変形例を示す図3対応図である。
図7は図6のB−B矢視断面図、図8は図6のC−C矢視断面図である。
これらの図に示すように、この変形例における現像規制部材70aは図3の規制板67を規制板67aに置換したものであり、その他の構成は図3と同等である。現像剤規制部材70aにおいて、規制板67aは一体的に積層された2層構造を有し、現像ドラム62に近い方の第1層は図8に示すように現像剤の流れの上流側の辺が曲線状で、下流側の辺が直線状であり、かつ、第1層の幅が規制板67aの長手方向の両端から中央に向かって徐々に広くなる、つまり円弧状になるように形成されている。これは図5の規制板67の形態に一致する。
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 3 showing a modified example of the developer regulating member 70 shown in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 6, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG.
As shown in these drawings, the development restricting member 70a in this modification is obtained by replacing the restricting plate 67 in FIG. 3 with a restricting plate 67a, and other configurations are the same as those in FIG. In the developer regulating member 70a, the regulating plate 67a has a two-layer structure integrally laminated, and the first layer closer to the developing drum 62 is the upstream side of the developer flow as shown in FIG. Is curved, the downstream side is linear, and the width of the first layer gradually increases from both longitudinal ends of the restricting plate 67a toward the center, that is, in an arc shape. ing. This corresponds to the form of the restriction plate 67 in FIG.

そして、現像ドラム62から遠い第2層は図7に示すように幅が一定で第1層の最大幅と同じになっている、つまり、長方形である。
また、第1層と第2層はいずれも一定の厚さを有している。規制板67aは規制板67と同じくウレタンゴム製で第1層と第2層は一体的に形成されている。
Further, as shown in FIG. 7, the second layer far from the developing drum 62 has a constant width and the same as the maximum width of the first layer, that is, a rectangular shape.
In addition, both the first layer and the second layer have a certain thickness. The restriction plate 67a is made of urethane rubber like the restriction plate 67, and the first layer and the second layer are integrally formed.

図3〜図5に示す現像剤規制部材70の規制板67では、現像剤の流れはすべて規制板67の円弧状の辺に衝突するのに対し、図6〜図8に示す現像剤規制部材70aの規制板67aでは円弧状の辺(図8)と、直線状の辺(図7)に衝突することになる。   In the regulating plate 67 of the developer regulating member 70 shown in FIGS. 3 to 5, all of the developer flow collides with the arc-shaped side of the regulating plate 67, whereas the developer regulating member shown in FIGS. 6 to 8. The restricting plate 67a of 70a collides with an arcuate side (FIG. 8) and a linear side (FIG. 7).

そうすることにより、現像ローラ62の長手方向の両端側へ搬送される現像剤の量を、図5の場合よりも減じることができる。
前述したように現像剤の搬送量は種々の条件により左右されるので、第1および第2層の厚さを最適化することにより、現像剤の搬送量の長手方向の均一化が図れる。
By doing so, the amount of the developer conveyed to both ends in the longitudinal direction of the developing roller 62 can be reduced as compared with the case of FIG.
As described above, since the developer transport amount depends on various conditions, the developer transport amount can be made uniform in the longitudinal direction by optimizing the thicknesses of the first and second layers.

ところで、支持板68と規制板67又は67aとの結合方法は、例えば、両面テープや接着剤を用いた接着方法や、両者を金型で一体同時成型する方法などが挙げられる。
規制板67又は67aが支持板68に密着して隙間なく接着されていることによって、均一な安定した押圧力が現像ローラ62に加えられ、最適な現像剤搬送量が得られるため、濃度むらのない安定した画像が得られる。
又、規制板67又は67aと支持板68とが一体成型されていると、それらは互いの結合工程が不要となるため、製造上のバラツキが少なくなり、現像剤搬送不良の少ない安定した画像が得られる。
By the way, examples of the method for joining the support plate 68 and the regulating plate 67 or 67a include an adhesion method using a double-sided tape or an adhesive, or a method in which both are integrally molded with a mold.
Since the regulating plate 67 or 67a is in close contact with the support plate 68 and adhered without any gap, a uniform and stable pressing force is applied to the developing roller 62, and an optimum developer conveyance amount is obtained. No stable image is obtained.
Further, if the regulating plate 67 or 67a and the support plate 68 are integrally molded, they do not require a mutual coupling step, so that there is less manufacturing variation and a stable image with less developer conveyance failure. can get.

32 感光体ドラム
60 現像剤
61 現像槽
62 現像ローラ
63 第1撹拌搬送部
64 第2撹拌搬送部
65 第3撹拌搬送部
66 トナー供給ローラ
67、67a 規制板
68 支持板
70、70a 現像剤規制部材
71 金属板
72 金属板
73 ビス
80 壁部材
81 開口
100 画像形成装置
200 現像装置
X 接触領域
W ニップ幅
32 Photosensitive drum 60 Developer 61 Developing tank 62 Developing roller 63 First agitating and conveying unit 64 Second agitating and conveying unit 65 Third agitating and conveying unit 66 Toner supply roller 67, 67a Restricting plate 68 Support plate 70, 70a Developer regulating member 71 Metal plate 72 Metal plate 73 Screw 80 Wall member 81 Opening 100 Image forming apparatus 200 Developing device X Contact area W Nip width

Claims (5)

感光体に現像剤を供給する現像ローラと、現像剤の供給量を規制する現像剤規制部材とを備え、現像剤規制部材は帯状の細長い規制板と、規制板を支持する支持部材とを備え、支持部材は規制板の長手方向が現像ローラの軸方向に一致するように規制板を支持して現像ローラの表面に押し付け、規制板は現像剤の流れの上流側の辺が曲線状で下流側の辺が直線状であり、かつ、規制板の幅が規制板の長手方向の両端から中央に向かって徐々に広くなるように形成されてなる現像装置。   A developing roller that supplies developer to the photosensitive member, and a developer regulating member that regulates the supply amount of the developer. The developer regulating member includes a strip-like elongated regulating plate and a support member that supports the regulating plate. The support member supports the restricting plate so that the longitudinal direction of the restricting plate coincides with the axial direction of the developing roller and presses the restricting plate against the surface of the developing roller. The restricting plate has a curved upstream side on the upstream side of the developer flow. A developing device in which the side is linear and the width of the regulating plate is gradually increased from both ends in the longitudinal direction of the regulating plate toward the center. 規制板は現像剤の流れの上流側の辺が円弧状であり、規制板の端部における上流側の辺の終端が現像ドラムと規制板との接触領域から一定の距離を隔ててなる請求項1記載の現像装置。   The upstream side of the flow of the developer is arcuate in the regulating plate, and the end of the upstream side at the end of the regulating plate is separated from the contact area between the developing drum and the regulating plate. The developing device according to 1. 感光体に現像剤を供給する現像ローラと、現像剤の供給量を規制する現像剤規制部材とを備え、現像剤規制部材は帯状の細長い規制板と、規制板を支持する支持部材とを備え、支持部材は規制板の長手方向が現像ローラの軸方向に一致するように規制板を支持して現像ローラの表面に押し付け、規制板は一体的に積層された2層構造を有し、現像ドラムに近い方の第1層は現像剤の流れの上流側の辺が曲線状で下流側の辺が直線状であり、かつ、第1層の幅が規制板の長手方向の両端から中央に向かって徐々に広くなるように形成され、現像ドラムから遠い第2層の幅は一定で第1層の最大幅と同じである現像装置。   A developing roller that supplies developer to the photosensitive member, and a developer regulating member that regulates the supply amount of the developer. The developer regulating member includes a strip-like elongated regulating plate and a support member that supports the regulating plate. The support member supports the restricting plate so that the longitudinal direction of the restricting plate coincides with the axial direction of the developing roller and presses the restricting plate against the surface of the developing roller. The restricting plate has a two-layer structure integrally laminated. The first layer closer to the drum has a curved upstream side in the developer flow and a straight side on the downstream side, and the width of the first layer extends from both longitudinal ends of the regulating plate to the center. The developing device is formed so as to gradually become wider, and the width of the second layer far from the developing drum is constant and the same as the maximum width of the first layer. 前記規制板はウレタンゴム製で、支持部材に接着剤で接着又は支持部材と一体成型されている請求項1〜3のいずれか1つに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the regulating plate is made of urethane rubber, and is bonded to the support member with an adhesive or integrally formed with the support member. 支持部材は、リン青銅又はステンレス鋼製である請求項1〜4のいずれか1つに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the support member is made of phosphor bronze or stainless steel.
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