JP2019159235A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

Developing device and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2019159235A
JP2019159235A JP2018049228A JP2018049228A JP2019159235A JP 2019159235 A JP2019159235 A JP 2019159235A JP 2018049228 A JP2018049228 A JP 2018049228A JP 2018049228 A JP2018049228 A JP 2018049228A JP 2019159235 A JP2019159235 A JP 2019159235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developing device
support
image
support shaft
toner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018049228A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7000936B2 (en
Inventor
真人 辻
Masato Tsuji
真人 辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2018049228A priority Critical patent/JP7000936B2/en
Publication of JP2019159235A publication Critical patent/JP2019159235A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7000936B2 publication Critical patent/JP7000936B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)

Abstract

To provide a developing device that can prevent troubles due to variations in surface state of rollers and a belt member, while achieving a reduction in size of an image forming apparatus body and a reduction in cost.SOLUTION: A developing device 100 comprises: a roller-like developer carrier 11 that is in contact with an image carrier 21 at a predetermined pressure; a support 12 that rotatably supports the developer carrier 11; and a support shaft 30 that rotatably supports the support 12 so that the developer carrier 11 can contact/separate from the image carrier 21, wherein the support shaft 30 is located within ±5° with respect to the tangent of the surface of the developer carrier 11 at a contact part A where the developer carrier 11 is in contact with the image carrier 21.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus.

電子写真方式による画像形成装置で使用される各種ローラやベルト部材においては、トナーや紙粉のフィルミングにより経時で表面状態が変化する。このような表面状態の変化により、摺擦による音鳴きや、摺動負荷が大きくなることによるトルク上昇等の様々な不具合が発生することがある。   In various rollers and belt members used in an electrophotographic image forming apparatus, the surface state changes over time due to filming of toner and paper powder. Such a change in the surface state may cause various problems such as a noise due to rubbing and a torque increase due to an increase in sliding load.

かかる問題を解決するために、感光体表面へのトナーや外添材の融着を防止する目的で、感光体表面に潤滑剤を塗布する技術(例えば特許文献1等参照)が提案されている。
しかし、上述の技術においては、感光体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段が必要となり、潤滑剤塗布手段を画像形成装置本体内にレイアウトするためのスペースが必要となるため、画像形成装置本体の小サイズ化が難しい。また、部品コストにより低コスト化が困難であるという問題があった。
In order to solve such a problem, a technique for applying a lubricant to the surface of the photoconductor (see, for example, Patent Document 1) has been proposed for the purpose of preventing fusion of toner and external additives to the surface of the photoconductor. .
However, in the above-described technique, a lubricant application unit that applies a lubricant to the surface of the photoreceptor is required, and a space for laying out the lubricant application unit in the image forming apparatus main body is required. It is difficult to reduce the size of the main body. In addition, there is a problem that it is difficult to reduce the cost due to the component cost.

本発明は、画像形成装置本体の小サイズ化と低コスト化とを実現しながら、ローラやベルト部材の表面状態の変動による不具合を抑制することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to suppress problems caused by fluctuations in the surface state of a roller or a belt member while realizing a reduction in size and cost of an image forming apparatus main body.

上記目的を達成するため、本発明は、像担持体に所定の圧力で当接するローラ状の現像剤担持体と、前記現像剤担持体を回転可能に支持した支持体と、前記現像剤担持体が前記像担持体に接離可能となるように前記支持体を回転可能に支持した支持軸とを有し、前記支持軸は、前記現像剤担持体が前記像担持体に当接する当接部における前記現像剤担持体表面の接線を基準として±5°以内に位置する現像装置にある。   In order to achieve the above object, the present invention provides a roller-shaped developer carrier that abuts an image carrier at a predetermined pressure, a support that rotatably supports the developer carrier, and the developer carrier. And a support shaft that rotatably supports the support so that the image carrier can be contacted and separated from the image carrier, and the support shaft is a contact portion where the developer carrier abuts the image carrier. The developing device is located within ± 5 ° with respect to the tangent to the surface of the developer carrying member.

本発明によれば、画像形成装置本体の小サイズ化と低コスト化とを実現しながら、ローラやベルト部材の表面状態の変動による不具合を抑制することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress problems caused by fluctuations in the surface state of the roller and the belt member while realizing a reduction in size and cost of the image forming apparatus main body.

本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一例の概略図である。1 is a schematic view of an example of an image forming apparatus including a developing device according to the present invention. 本発明に係る現像装置の一例の正断面図である。It is a front sectional view of an example of a developing device according to the present invention. 図2に示した現像装置に備えられた支持軸の配置の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an arrangement of support shafts provided in the developing device illustrated in FIG. 2. 図2に示した現像装置に備えられた像担持体と現像剤担持体との間の動摩擦係数の測定方法を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a method for measuring a dynamic friction coefficient between an image carrier and a developer carrier provided in the developing device illustrated in FIG. 2.

図1に本発明に係る現像装置としてのプロセスカートリッジ100を備えた画像形成装置500の一例を、図2にプロセスカートリッジ100の一例を示す。画像形成装置500は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の4色のトナーを用いるフルカラープリンタ及び、同等の作像機能を有するフルカラー複写機である。   FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus 500 including a process cartridge 100 as a developing device according to the present invention, and FIG. 2 shows an example of a process cartridge 100. The image forming apparatus 500 is a full color printer using four color toners of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), and a full color copier having an equivalent image forming function.

図1に示すように、画像形成装置500は、それぞれ各色トナーで作像を行う4つのプロセスカートリッジ100Y、100M、100C、100Kを備えている。各プロセスカートリッジ100Y、100M、100C、100Kの構成とその動作は実質的に同一であるため、ここでは色を示す符号(Y、M、C、K)を省略してプロセスカートリッジ100について説明する。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 500 includes four process cartridges 100Y, 100M, 100C, and 100K that perform image formation with respective color toners. Since the configuration and operation of each of the process cartridges 100Y, 100M, 100C, and 100K are substantially the same, the process cartridge 100 will be described with the symbols (Y, M, C, and K) indicating colors omitted.

図2に示すように、プロセスカートリッジ100は、像担持体としての感光体21を有する感光体ユニット20と、感光体21に所定の圧力で当接するローラ状の現像剤担持体としての現像ローラ11を有する現像部10とを有している。感光体21は図中時計回りに回転駆動され、現像ローラ11は感光体21の線速よりも速い線速で図中反時計回りに回転駆動される。
現像部10は、現像ローラ11を回転可能に支持した支持体としての第1の支持体12を有している。第1の支持体12は、後述するトナーカートリッジ105が連結される連結部12aを有している。
現像部10は、現像ローラ11の周囲に配置された、トナー供給ローラ13と、規制ブレード14とを有している。
As shown in FIG. 2, a process cartridge 100 includes a photosensitive unit 20 having a photosensitive member 21 as an image carrier, and a developing roller 11 as a roller-like developer carrier that contacts the photosensitive member 21 with a predetermined pressure. And a developing section 10 having The photosensitive member 21 is driven to rotate clockwise in the drawing, and the developing roller 11 is driven to rotate counterclockwise in the drawing at a linear velocity higher than the linear velocity of the photosensitive member 21.
The developing unit 10 includes a first support 12 as a support that rotatably supports the developing roller 11. The first support 12 has a connecting portion 12a to which a toner cartridge 105 described later is connected.
The developing unit 10 includes a toner supply roller 13 and a regulating blade 14 that are disposed around the developing roller 11.

感光体ユニット20は、感光体21を回転可能に支持した第2の支持体22を有している。第2の支持体22は、図2に示すように、プロセスカートリッジ100を正面から見たときに破線で示すように第1の支持体12と重なる部分を有している。
感光体ユニット20は、感光体21の周囲に配置された、帯電ローラ23と、クリーニングブレード24とを有している。
The photoconductor unit 20 has a second support 22 that supports the photoconductor 21 rotatably. As shown in FIG. 2, the second support 22 has a portion that overlaps the first support 12 as indicated by a broken line when the process cartridge 100 is viewed from the front.
The photoconductor unit 20 includes a charging roller 23 and a cleaning blade 24 disposed around the photoconductor 21.

プロセスカートリッジ100は、現像ローラ11が感光体21に接離可能となるように第1の支持体12を画像形成装置500本体に回転可能に支持した支持軸30を有している。支持軸30は、第1の支持体12と第2の支持体22の破線で示した部分とに連通して設けられており、現像部10と感光体ユニット20とは、一体的に画像形成装置500から取り外し可能となっている。
プロセスカートリッジ100は、現像ローラ11を感光体21へ所定の圧力で当接させる加圧部材としてのスプリング40を有している。
The process cartridge 100 includes a support shaft 30 that rotatably supports the first support 12 on the main body of the image forming apparatus 500 so that the developing roller 11 can come into contact with and separate from the photoreceptor 21. The support shaft 30 is provided so as to communicate with the portions of the first support 12 and the second support 22 indicated by broken lines, and the developing unit 10 and the photosensitive unit 20 form an image integrally. It can be removed from the device 500.
The process cartridge 100 includes a spring 40 as a pressure member that brings the developing roller 11 into contact with the photosensitive member 21 with a predetermined pressure.

図1に示すように、画像形成装置500は、各感光体21の上方に配置された露光装置101Y、101M、101C、101Kを備えている。
画像形成装置500は、4つのプロセスカートリッジ100Y、100M、100C、100Kの下方に配置された中間転写ベルト102を備えている。
画像形成装置500は、中間転写ベルト102を挟んで各感光体21に対向するように配置された、一次転写手段としての一次転写ローラ103Y、103M、103C、103Kを備えている。
画像形成装置500は、中間転写ベルト102に対向して設けられたトナーセンサ104を備えている。
画像形成装置500は、連結部12aから第1の支持体12内にトナーを供給するトナーカートリッジ105Y、105M、105C、105Kを備えている。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 500 includes exposure apparatuses 101Y, 101M, 101C, and 101K disposed above the respective photoreceptors 21.
The image forming apparatus 500 includes an intermediate transfer belt 102 disposed below the four process cartridges 100Y, 100M, 100C, and 100K.
The image forming apparatus 500 includes primary transfer rollers 103Y, 103M, 103C, and 103K as primary transfer units, which are disposed so as to face the respective photoreceptors 21 with the intermediate transfer belt 102 interposed therebetween.
The image forming apparatus 500 includes a toner sensor 104 provided to face the intermediate transfer belt 102.
The image forming apparatus 500 includes toner cartridges 105Y, 105M, 105C, and 105K that supply toner into the first support 12 from the connecting portion 12a.

画像形成装置500は、下部に給紙カセット106を備えている。給紙カセット106から、シートとして例えば用紙が給送される。
画像形成装置500は、中間転写ベルト102に接して二次転写部を形成する二次転写ローラ109を備えている。
画像形成装置500は、二次転写部で画像が転写された用紙に画像を定着させる定着ユニット110を備えている。
画像形成装置500は、定着ユニット110によって画像を定着された用紙が排紙される排紙部112を備えている。
The image forming apparatus 500 includes a paper feed cassette 106 at the bottom. For example, a sheet is fed from the sheet feeding cassette 106 as a sheet.
The image forming apparatus 500 includes a secondary transfer roller 109 that forms a secondary transfer portion in contact with the intermediate transfer belt 102.
The image forming apparatus 500 includes a fixing unit 110 that fixes an image on a sheet on which an image is transferred by a secondary transfer unit.
The image forming apparatus 500 includes a paper discharge unit 112 that discharges paper on which an image has been fixed by the fixing unit 110.

各プロセスカートリッジ100においては、感光体21が図中時計回りに回転駆動され、帯電ローラ23によって感光体21表面が所定の極性に均一に帯電される。次いで、帯電面に露光装置101から出射される光変調されたレーザビームが照射されることによって感光体21上に静電潜像が形成される。
第1の支持体12に蓄えられたトナーは、トナー供給ローラ13により現像ローラ11へと搬送され、現像ローラ11上へ搬送されたトナーは、規制ブレード14により一様な厚さに規制される。現像ローラ11に保持されたトナーは、現像ローラ11と感光体21との電位差により感光体21の静電潜像に吸着される。すなわち、感光体21の静電潜像は、現像ローラ11から付与されるトナーによって現像され、トナー像として可視化される。
In each process cartridge 100, the photosensitive member 21 is driven to rotate clockwise in the drawing, and the surface of the photosensitive member 21 is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging roller 23. Next, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member 21 by irradiating the charged surface with a light-modulated laser beam emitted from the exposure apparatus 101.
The toner stored on the first support 12 is conveyed to the developing roller 11 by the toner supply roller 13, and the toner conveyed onto the developing roller 11 is regulated to a uniform thickness by the regulating blade 14. . The toner held on the developing roller 11 is attracted to the electrostatic latent image on the photosensitive member 21 due to a potential difference between the developing roller 11 and the photosensitive member 21. That is, the electrostatic latent image on the photosensitive member 21 is developed with toner applied from the developing roller 11 and visualized as a toner image.

各プロセスカートリッジ100で形成されたイエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナー像は、中間転写ベルト102上に順次重ね合わされて転写される。中間転写ベルト102上に転写される各色のトナー像は、ある一定のジョブ間隔で、トナーセンサ104により適切なタイミングで転写されるよう調整される。
中間転写ベルト102に転写されず感光体21上に残ったトナーは、クリーニングブレード24により回収される。第1の支持体12内に備えられたトナー残量検知部により各第1の支持体12内のトナー残量がある閾値を下回ったことが検知されると、トナーカートリッジ105より一定量のトナーが供給される。
The yellow, cyan, magenta, and black color toner images formed by the process cartridges 100 are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 102. The toner images of the respective colors transferred onto the intermediate transfer belt 102 are adjusted so as to be transferred at an appropriate timing by the toner sensor 104 at a certain fixed job interval.
The toner that is not transferred to the intermediate transfer belt 102 and remains on the photoreceptor 21 is collected by the cleaning blade 24. When the toner remaining amount detection unit provided in the first support 12 detects that the remaining amount of toner in each first support 12 falls below a certain threshold, a certain amount of toner is transferred from the toner cartridge 105. Is supplied.

一方、給紙ローラ107により給紙カセット106から給送された用紙は、レジストローラ対108に向けて搬送される。レジストローラ対108に突き当てられて一旦停止された用紙は、中間転写ベルト102上のトナー像とのタイミングを取ってレジストローラ対108より送出され、二次転写ローラ109と中間転写ベルト102とが接する二次転写部に送り込まれる。
二次転写ローラ109にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト102上の重ねトナー像、例えばフルカラー画像が用紙上に転写される。トナー像転写後の用紙は、定着ユニット110へ搬送され、定着ユニット110にて熱と圧力によりトナーが用紙に定着される。トナー像定着後の用紙は、排紙ローラ111によって機外すなわち画像形成装置500の外部に排出され、排紙部112に排紙される。
On the other hand, the sheet fed from the sheet feeding cassette 106 by the sheet feeding roller 107 is conveyed toward the registration roller pair 108. The paper that has been stopped by being abutted against the registration roller pair 108 is sent out from the registration roller pair 108 at a timing with the toner image on the intermediate transfer belt 102, and the secondary transfer roller 109 and the intermediate transfer belt 102 are connected to each other. It is sent to the secondary transfer section that comes into contact.
Since a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer roller 109, a superimposed toner image, for example, a full color image on the intermediate transfer belt 102 is transferred onto the sheet. The sheet on which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing unit 110 where the toner is fixed on the sheet by heat and pressure. The sheet on which the toner image has been fixed is discharged out of the apparatus, that is, outside the image forming apparatus 500 by the paper discharge roller 111, and is discharged to the paper discharge unit 112.

上述したように、現像ローラ11は、スプリング40によって、感光体21に対し支持軸30を支点として回転可能に押圧される。図2において、矢印Fは、スプリング40によるスプリング圧を示している。
スプリング圧Fの他に、現像ローラ11を感光体21へ押圧させる押圧力として作用する可能性のある力としては、現像部10の自重W、連結部12aのシール圧S、感光体21と現像ローラ11とが線速差を持つことにより発生する摩擦力P等が考えられる。
As described above, the developing roller 11 is pressed against the photosensitive member 21 by the spring 40 so as to be rotatable about the support shaft 30 as a fulcrum. In FIG. 2, an arrow F indicates the spring pressure by the spring 40.
In addition to the spring pressure F, the forces that may act as a pressing force for pressing the developing roller 11 against the photosensitive member 21 include the own weight W of the developing unit 10, the sealing pressure S of the connecting portion 12a, the photosensitive member 21 and the developing. A frictional force P generated when the roller 11 has a linear speed difference is considered.

押圧力が変動すると、摺擦による音鳴きや、摺動負荷が大きくなることによるトルク上昇等の様々な不具合が発生することがあるため、押圧力は一定であることが望ましい。そのため、変動しやすい力については、押圧力として作用させないようにすることが必要となる。   When the pressing force fluctuates, various problems such as a noise due to rubbing and a torque increase due to an increase in the sliding load may occur. Therefore, it is desirable that the pressing force be constant. For this reason, it is necessary to prevent the force that easily fluctuates from acting as a pressing force.

上述した各力F、W、S、Pは、各力の作用点と支持軸30との距離、すなわち腕長さに応じたモーメント力が押圧力となって感光体21へ作用する。モーメント力は各力と腕長さとの積であるため、腕長さが短いほどモーメント力は小さくなる。すなわち、腕長さが短いほど、押圧力は各力の変動による影響を受けにくい。また、力の向きと腕長さの向きとが平行であれば、その力が押圧力に与える影響は0になるため、変動しやすい力については、腕長さを短くするか、力の向きと腕長さの向きとが平行になるように支持軸30を配置すると良い。   Each of the above-described forces F, W, S, and P acts on the photosensitive member 21 by a moment force corresponding to the distance between the point of action of each force and the support shaft 30, that is, the arm length, as a pressing force. Since the moment force is the product of each force and the arm length, the shorter the arm length, the smaller the moment force. That is, as the arm length is shorter, the pressing force is less likely to be affected by fluctuations in each force. In addition, if the direction of the force and the direction of the arm length are parallel, the influence of the force on the pressing force is zero. Therefore, for easily changing force, the arm length is shortened or the direction of the force is The support shaft 30 is preferably arranged so that the direction of the arm length is parallel to the arm length.

スプリング圧Fの腕長さは、現像ローラ11を感光体21へ全幅当接させるため、可能な限り長くすることが望ましい。すなわち、スプリング40と支持軸30とは可能な限り離して配置すると良い。また、モーメントのばらつきを抑えるため、可能な限りスプリング圧Fのばらつきが小さいスプリング40を使用することが望ましい。一般に、スプリング圧のばらつきが±10%程度のスプリングが多いが、本実施例では、±5%程度のスプリングを使用した。   The arm length of the spring pressure F is desirably as long as possible in order to bring the developing roller 11 into full contact with the photoreceptor 21. That is, the spring 40 and the support shaft 30 are preferably arranged as far apart as possible. In order to suppress variation in moment, it is desirable to use a spring 40 having as small a variation in spring pressure F as possible. In general, there are many springs with a variation in spring pressure of about ± 10%, but in this embodiment, a spring of about ± 5% was used.

摩擦力Pの大きさは、使用する現像ローラや感光体、トナーの種類によって異なる。また、同一の現像ローラ、感光体、トナーを使用したシステムにおいても、現像ローラ表層の摩耗やトナーフィルミング等による経時での表面状態の変化や、トナーの色種、トナー表面の外添剤の剥がれ等により、摩擦力Pは大きく変動する。このような変動に対応するため、すなわち、摩擦力Pの変動による影響を押圧力に与えないようにするため、支持軸30は、摩擦力Pの作用線上に配置すると良い。言い換えると、支持軸30は、現像ローラ11が感光体21に当接する当接部Aにおける現像ローラ21表面の接線上に配置すると良い。   The magnitude of the frictional force P varies depending on the type of developing roller, photoreceptor and toner used. Even in a system using the same developing roller, photoconductor, and toner, changes in the surface condition over time due to wear on the developing roller surface layer, toner filming, etc., the color type of the toner, and the external additives on the toner surface The frictional force P varies greatly due to peeling or the like. In order to cope with such fluctuations, that is, to prevent the influence of fluctuations in the frictional force P from being exerted on the pressing force, the support shaft 30 is preferably disposed on the line of action of the frictional force P. In other words, the support shaft 30 is preferably arranged on the tangent line of the surface of the developing roller 21 in the contact portion A where the developing roller 11 contacts the photoreceptor 21.

表1に、当接部Aを中心として支持軸30の設置角度を振った場合における不具合の発生有無を示す。表1において、「初期」は初期状態における現像ローラと感光体とを使用したことを、「耐久(10kp枚印字後)」は、10kp枚印字後における現像ローラと感光体とを使用したことを示している。支持軸30の設置角度は、図3において、当接部Aにおける現像ローラ21表面の接線を基準とし、当接部Aを中心として図中反時計回り方向がプラス側、時計回り方向がマイナス側である。○は不具合がなかったことを、×は不具合があったことを示している。   Table 1 shows whether or not a failure occurs when the installation angle of the support shaft 30 is swung around the contact portion A. In Table 1, “Initial” means that the developing roller and the photosensitive member in the initial state are used, and “Durability (after printing 10 kp sheets)” means that the developing roller and the photosensitive member after printing 10 kp sheets are used. Show. In FIG. 3, the installation angle of the support shaft 30 is based on the tangent line of the surface of the developing roller 21 at the contact portion A, and the counterclockwise direction in FIG. It is. ○ indicates that there was no problem, and x indicates that there was a problem.

Figure 2019159235
Figure 2019159235

支持軸30の設置角度をプラス側にした場合、摩擦力Pによるモーメントは、現像ローラ11を感光体21から離間させる方向に作用する。このため、現像ローラ11が感光体21に対して全幅当接せず、画像の一部が白く抜ける画像不具合、すなわち白抜け画像が発生することがある。支持軸30の設置角度を7.5°にした場合に示すように、白抜け画像は色ごとに余裕度が異なり、また初期状態と耐久時とを比較すると、耐久により現像ローラ表層が平滑になる影響で、耐久時の方が初期状態よりも余裕度が高かった。   When the installation angle of the support shaft 30 is set to the plus side, the moment due to the frictional force P acts in a direction in which the developing roller 11 is separated from the photoreceptor 21. For this reason, the developing roller 11 may not make full width contact with the photosensitive member 21, and an image defect in which a part of the image is whitened, that is, a whiteout image may occur. As shown in the case where the installation angle of the support shaft 30 is set to 7.5 °, the margin of the white image is different for each color, and when the initial state and the durability are compared, the developing roller surface layer is smoothed by the durability. As a result, the margin during endurance was higher than the initial state.

支持軸30の設置角度をマイナス側にした場合、摩擦力Pによるモーメントは、現像ローラ11を感光体21へ押し込む方向に作用する。このため、現像ローラ11と感光体21との摩擦負荷が大きくなり、トルクが許容値を越えてしまうことがある。支持軸30の設置角度を−8°にした場合に示すように、初期状態と耐久時とを比較すると、耐久時の方が初期状態よりも余裕度が低かった。支持軸30の設置角度をさらにマイナス側に設定すると、初期状態、耐久時に関わらず、押圧力が大きくなることによる様々な不具合が発生した。   When the installation angle of the support shaft 30 is set to the minus side, the moment due to the frictional force P acts in a direction to push the developing roller 11 into the photosensitive member 21. For this reason, the frictional load between the developing roller 11 and the photosensitive member 21 increases, and the torque may exceed the allowable value. As shown in the case where the installation angle of the support shaft 30 is −8 °, when comparing the initial state and the durability state, the margin in the durability state is lower than that in the initial state. When the installation angle of the support shaft 30 was further set to the minus side, various problems occurred due to the increased pressing force regardless of the initial state and durability.

表1に示すように、支持軸30の設置角度を−5°〜+5°にした場合は不具合が発生しなかった。そのため、製造上の誤差や摩擦等による経時劣化を考慮して、本実施例では、図3に示すように、支持軸30は、当接部Aにおける現像ローラ11表面の接線を基準として±5°以内に位置するように配置した。
なお、当接部Aにおける現像ローラ11表面の接線とは、現像ローラ11の周面が理想的な円弧状であると想定した場合の接線である。
As shown in Table 1, no trouble occurred when the installation angle of the support shaft 30 was set to -5 ° to + 5 °. For this reason, in consideration of time-dependent deterioration due to manufacturing errors, friction, and the like, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the support shaft 30 is ± 5 with respect to the tangent to the surface of the developing roller 11 at the contact portion A. Arranged to be located within °.
Note that the tangent to the surface of the developing roller 11 at the contact portion A is a tangent when it is assumed that the peripheral surface of the developing roller 11 has an ideal arc shape.

現像部10の自重Wは、トナーの残量等によって変動する可能性があるため、支持軸30は、現像部10の自重Wの作用線の延長線上に配置すると良い。すなわち、図2に示すように、支持軸30は、現像部10の重心を通る鉛直線上に位置するように配置すると良い。
連結部12aのシール圧Sに関しても同様に、支持軸30は、連結部12aを通る鉛直線上に位置するように配置すると良い。
本実施例では、支持軸30の設置角度は、部品の公差上、現像部10の重心を通る鉛直線または連結部12aを通る鉛直線を基準としておよそ−3°〜+3°の範囲を取りうるが、この範囲においては不具合は発生しなかった。
Since the own weight W of the developing unit 10 may vary depending on the remaining amount of toner and the like, the support shaft 30 may be disposed on an extension line of the action line of the own weight W of the developing unit 10. That is, as shown in FIG. 2, the support shaft 30 may be disposed so as to be positioned on a vertical line passing through the center of gravity of the developing unit 10.
Similarly, with respect to the sealing pressure S of the connecting portion 12a, the support shaft 30 may be disposed so as to be positioned on a vertical line passing through the connecting portion 12a.
In the present embodiment, the installation angle of the support shaft 30 can take a range of approximately −3 ° to + 3 ° with reference to a vertical line passing through the center of gravity of the developing unit 10 or a vertical line passing through the connecting portion 12a due to component tolerances. However, no problems occurred in this range.

本実施例では、現像ローラ11と感光体21との間の動摩擦係数は0.5以上で確認を行った。図4に、動摩擦係数μの測定方法を示す。
まず、画像形成装置500において、現像ローラ11表層にトナー薄層を形成する。次に、トナー薄層が形成された現像ローラ11が回転しないように測定装置に保持させる。そして、感光層を塗膜したシート材の一端に錘を吊り下げた状態で現像ローラ11に巻きかけ、他端をデジタルフォースゲージにて一定速度で引っ張る。動摩擦係数μは、錘の荷重B、デジタルフォースゲージの読み値Aから、理論的に以下の式で求められる(オイラーベルト法)。
In this embodiment, the confirmation was made when the dynamic friction coefficient between the developing roller 11 and the photosensitive member 21 was 0.5 or more. FIG. 4 shows a method for measuring the dynamic friction coefficient μ.
First, in the image forming apparatus 500, a toner thin layer is formed on the surface layer of the developing roller 11. Next, the developing roller 11 on which the toner thin layer is formed is held by the measuring device so as not to rotate. Then, the weight is suspended around one end of the sheet material coated with the photosensitive layer and wound around the developing roller 11, and the other end is pulled with a digital force gauge at a constant speed. The dynamic friction coefficient μ is theoretically obtained from the weight load B and the digital force gauge reading A by the following formula (Euler belt method).

Figure 2019159235
Figure 2019159235

上述したように、感光体21と現像ローラ11との回転方向は互いに逆になっている。表2に、感光体21に対する現像ローラ11の線速比を振った場合における不具合の発生有無を示す。○は不具合がなかったことを、△または×は不具合があったことを示している。   As described above, the rotation directions of the photosensitive member 21 and the developing roller 11 are opposite to each other. Table 2 shows whether or not a problem occurs when the linear speed ratio of the developing roller 11 to the photosensitive member 21 is varied. ○ indicates that there was no failure, and Δ or × indicates that there was a failure.

Figure 2019159235
Figure 2019159235

感光体21に対する現像ローラ11の線速比を0.9または1.0にした場合、感光体21上の静電潜像に付着させるべきトナー量を付着させることができず、用紙上のベタ濃度を満足することができなかった。
また、感光体21に対する現像ローラ11の線速比を1.7以上にした場合、感光体21と現像ローラ11との摺動による発熱量が大きくなり、プロセスカートリッジ100の目標温度をわずかに上回ってしまった。発熱量が大きくなった場合に想定される不具合としては、トナーが溶け、規制ブレード14等に付着することで、縦スジ画像が発生する可能性がある。実験では、不具合は縦スジ画像としては顕在化しなかったため、不具合有無としては△で記載した。
表2に示すように、感光体21に対する現像ローラ11の線速比を1.1〜1.6にした場合は不具合が発生しなかったため、本実施例では、感光体21に対する現像ローラ11の線速比は1.1以上かつ1.6以内とした。
When the linear velocity ratio of the developing roller 11 to the photosensitive member 21 is set to 0.9 or 1.0, the amount of toner to be attached to the electrostatic latent image on the photosensitive member 21 cannot be attached, so The concentration could not be satisfied.
In addition, when the ratio of the linear velocity of the developing roller 11 to the photosensitive member 21 is 1.7 or more, the amount of heat generated by sliding between the photosensitive member 21 and the developing roller 11 increases and slightly exceeds the target temperature of the process cartridge 100. I have. As a problem that is assumed when the amount of heat generated is large, there is a possibility that a vertical streak image is generated when the toner melts and adheres to the regulating blade 14 or the like. In the experiment, the defect did not appear as a vertical streak image.
As shown in Table 2, no trouble occurred when the linear speed ratio of the developing roller 11 to the photosensitive member 21 was set to 1.1 to 1.6. The linear speed ratio was 1.1 or more and 1.6 or less.

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。   The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.

10 現像部
11 現像剤担持体、現像ローラ
12 支持体、第1の支持体
12a 連結部
13 トナー供給ローラ
14 規制ブレード
20 感光体ユニット
21 感光体
22 第2の支持体
23 帯電ローラ
24 クリーニングブレード
30 支持軸
40 加圧部材、スプリング
100 現像装置、プロセスカートリッジ
500 画像形成装置
A 当接部
F スプリング圧
P 摩擦力
S シール圧
W 現像部の自重
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Development part 11 Developer support body, developing roller 12 Support body, 1st support body 12a Connection part 13 Toner supply roller 14 Control blade 20 Photoconductor unit 21 Photoconductor 22 2nd support body 23 Charging roller 24 Cleaning blade 30 Support shaft 40 Pressure member, spring 100 Developing device, process cartridge 500 Image forming apparatus A Abutting portion F Spring pressure P Friction force S Seal pressure W Weight of developing portion

特開2002−55580号公報JP 2002-55580 A

Claims (7)

像担持体に所定の圧力で当接するローラ状の現像剤担持体と、
前記現像剤担持体を回転可能に支持した支持体と、
前記現像剤担持体が前記像担持体に接離可能となるように前記支持体を回転可能に支持した支持軸とを有し、
前記支持軸は、前記現像剤担持体が前記像担持体に当接する当接部における前記現像剤担持体表面の接線を基準として±5°以内に位置する現像装置。
A roller-shaped developer carrier that contacts the image carrier at a predetermined pressure;
A support that rotatably supports the developer carrier;
A support shaft that rotatably supports the support so that the developer-carrying member can come into contact with and separate from the image carrier;
The developing device is a developing device in which the support shaft is located within ± 5 ° with respect to a tangent line of the surface of the developer carrier at a contact portion where the developer carrier contacts the image carrier.
請求項1記載の現像装置において、
前記現像剤担持体と前記支持体とを含む現像部を有し、
前記支持軸は、前記現像部の重心を通る鉛直線上に位置することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1,
A developing unit including the developer carrier and the support;
The developing device according to claim 1, wherein the support shaft is located on a vertical line passing through the center of gravity of the developing unit.
請求項1または2に記載の現像装置において、
前記支持体は、トナーカートリッジが連結される連結部を有し、
前記支持軸は、前記連結部を通る鉛直線上に位置することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
The support has a connecting portion to which a toner cartridge is connected,
The developing device, wherein the support shaft is positioned on a vertical line passing through the connecting portion.
請求項1ないし3のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記像担持体と前記現像剤担持体との間の動摩擦係数が0.5以上であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 3,
A developing device, wherein a coefficient of dynamic friction between the image carrier and the developer carrier is 0.5 or more.
請求項1ないし4のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記像担持体に対する前記現像剤担持体の線速比が1.1以上かつ1.6以内であることを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
A developing device characterized in that a linear velocity ratio of the developer carrier to the image carrier is 1.1 or more and 1.6 or less.
請求項1ないし5のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記像担持体を有することを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 5,
A developing device comprising the image carrier.
請求項1ないし6のいずれか1つに記載の現像装置を備えた画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
JP2018049228A 2018-03-16 2018-03-16 Developing equipment and image forming equipment Active JP7000936B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018049228A JP7000936B2 (en) 2018-03-16 2018-03-16 Developing equipment and image forming equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018049228A JP7000936B2 (en) 2018-03-16 2018-03-16 Developing equipment and image forming equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019159235A true JP2019159235A (en) 2019-09-19
JP7000936B2 JP7000936B2 (en) 2022-01-19

Family

ID=67993957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018049228A Active JP7000936B2 (en) 2018-03-16 2018-03-16 Developing equipment and image forming equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7000936B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5285241B2 (en) 2007-06-25 2013-09-11 株式会社沖データ Image forming apparatus
JP5156922B2 (en) 2008-09-17 2013-03-06 株式会社リコー Developing device, process cartridge, and image forming apparatus
JP2013003316A (en) 2011-06-15 2013-01-07 Canon Inc Image forming apparatus
TWM486074U (en) 2014-03-24 2014-09-11 Avision Inc Imaging device with structural engagement
JP6137026B2 (en) 2014-03-31 2017-05-31 ブラザー工業株式会社 Image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP7000936B2 (en) 2022-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4858563B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
US9658591B2 (en) Cleaning apparatus, process cartridge, and image forming apparatus
US9519241B2 (en) Development device, process cartridge, and image forming apparatus
JP2011169962A (en) Image forming apparatus
US10558160B2 (en) Cleaning device and image forming apparatus
JP4196734B2 (en) Belt-like member lubricating device and fixing device using the same
JP2010210799A (en) Lubricant application mechanism, process cartridge and image forming apparatus
JP2018081274A (en) Solid lubricant application device and image forming apparatus
US11294300B2 (en) Development device and image forming apparatus including the development device
US10168657B2 (en) Lubricant supply device and image forming device
JP7000936B2 (en) Developing equipment and image forming equipment
US9958806B2 (en) Developing device and image forming apparatus incorporating same
JP4736575B2 (en) Developing roller
US9229358B2 (en) Developing apparatus, process cartridge, and interval guarantee member
US11886135B2 (en) Constant lubricant application
US10437171B2 (en) Developing device, process cartridge and image forming apparatus
JP2017167258A (en) Bearing, developing device, process unit, and image forming apparatus
JP4795132B2 (en) Developing device and process cartridge
JP2005037681A (en) Thermal fixing device
JP4397658B2 (en) Developing device and image forming apparatus
JP4669677B2 (en) Compensation method for photoreceptor drum surface potential drop in image forming apparatus
JP2014134643A (en) Image forming apparatus
JPH10143037A (en) Image forming device
JP2021152628A (en) Developing device and image forming apparatus including the same
JP4742708B2 (en) Toner supply roller and developing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201118

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210928

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211207

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7000936

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151