JP2022112325A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置、およびその現像装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus equipped with the developing device.
電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像装置により顕像化する。顕像化に用いられる現像剤としては、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が広く知られている。現像装置では、現像槽から現像ローラへの現像剤の汲み上げと、現像ローラの回転による現像領域への現像剤の搬送とが行われる。また、現像ローラの回転方向についての現像領域の上流側には、ドクターブレードと呼ばれる規制部材が設けられたものもある。 2. Description of the Related Art An electrophotographic image forming apparatus develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum by a developing device. Developers containing toner and magnetic carriers are widely known as developers used for visualization. In the developing device, the developer is drawn up from the developer tank to the developing roller, and the developer is conveyed to the developing area by the rotation of the developing roller. Further, there is also one in which a regulating member called a doctor blade is provided on the upstream side of the developing area in the rotating direction of the developing roller.
規制部材は、現像ローラの周面との間に隙間を設けた状態で備えられ、現像ローラから余分な現像剤を掻き取って、現像剤の搬送量を好適に保つように構成されている。ところが、現像剤は物理的なストレス等を受けて経年変化する。例えば二成分現像剤に用いられるトナーは、トナー粒子と外添剤とで構成されている。トナー粒子(カプセルトナー粒子)は、コアトナー粒子と、コアトナー粒子の表面を被覆する樹脂被覆層(シェル層)とを有する。樹脂被覆層は樹脂微粒子で形成されており、トナー粒子の表面には、有機無機複合微粒子(大粒径外添剤)および小粒径シリカ等を含む外添剤が付着している。このようなトナーが経年変化すると、前記樹脂微粒子が飛散しやすくなる。 The regulating member is provided with a gap between it and the peripheral surface of the developing roller, and is configured to scrape excess developer from the developing roller and maintain a suitable amount of developer transported. However, the developer undergoes aging due to physical stress and the like. For example, a toner used for a two-component developer is composed of toner particles and an external additive. A toner particle (capsule toner particle) has a core toner particle and a resin coating layer (shell layer) covering the surface of the core toner particle. The resin coating layer is formed of resin fine particles, and external additives containing organic-inorganic composite fine particles (large particle size external additive) and small particle size silica or the like adhere to the surface of the toner particles. When such toner changes over time, the fine resin particles tend to scatter.
例えば特許文献1には、飛散したトナーを捕集するために、規制部材の鉛直上方に捕集部材を備える現像カートリッジが開示されている。捕集部材は、規制部材と対向し、規制部材との間に現像剤を収容する収容部を形成する対向部と、対向部につながる一端から規制部材へ向かって延びる第一部と、前記第一部の他端に一端がつながり、現像剤担持体に向かって延びる第二部とを有するように構成されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 discloses a developer cartridge that includes a collecting member vertically above a regulating member to collect scattered toner. The collecting member has a facing portion that faces the regulating member and forms an accommodating portion that accommodates the developer between itself and the regulating member, a first portion that extends from one end connected to the facing portion toward the regulating member, and the first portion. and a second portion having one end connected to the other end of the portion and extending toward the developer carrier.
トナーを構成する前記樹脂微粒子が飛散したり浮遊したりすると、その樹脂微粒子が現像ローラの周面に付着することがある。現像ローラに樹脂微粒子が付着すると、固着して焼き付き現象を起こし、現像ローラの表面抵抗が高くなって、現像に供されるトナーの付着性が低下してしまうおそれがある。その結果、現像ローラによるトナー搬送量が低下し、現像によって得られる可視画像の画像濃度の低下や、前記付着性の低下による地汚れ(可視画像においてトナーが付着すべき部分でない地の部分にトナーが付着する現象)等の画像不良が発生するといった問題があった。 When the fine resin particles forming the toner scatter or float, the fine resin particles may adhere to the peripheral surface of the developing roller. When the fine resin particles adhere to the developing roller, they stick to each other to cause a seizure phenomenon, which increases the surface resistance of the developing roller and may reduce the adherence of toner used for development. As a result, the amount of toner transported by the developing roller is reduced, the image density of the visible image obtained by development is reduced, and scumming due to the reduced adhesion (toner is not adhered to the portion of the visible image that should not be adhered). There is a problem that an image defect such as a phenomenon that the ink adheres) occurs.
そのような画像不良が発生した場合、従来は、現像ローラに固着した前記樹脂微粒子をトナーごと拭き取って周面を清掃したり、現像ローラを交換したりするなど、専門の作業者によるメンテナンスが必要とされていた。 Conventionally, when such an image defect occurs, maintenance by a specialized operator is required, such as cleaning the peripheral surface by wiping off the fine resin particles stuck to the developing roller together with the toner, or replacing the developing roller. It was said.
本発明は、前記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、トナーを構成する樹脂微粒子の浮遊による現像ローラへの固着を抑制するとともにメンテナンス性を向上させて、安定した良質な画像形成を可能にする現像装置およびその現像装置を備える画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to suppress adhesion of fine resin particles constituting toner to a developing roller due to floating and to improve maintainability. Another object of the present invention is to provide a developing device capable of stably forming a high-quality image, and an image forming apparatus equipped with the developing device.
前記の目的を達成するため、本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を回転によって現像領域へ搬送する現像ローラと、前記現像ローラの周面に対向して配設され、現像剤を前記現像ローラへと搬送する搬送部材と、前記現像ローラの回転方向の前記現像領域に対する上流側で、前記現像ローラの周面に対向して設けられ、現像剤の層厚を規制する規制部材とを備える現像装置であって、前記規制部材における前記現像ローラの回転方向の上流側には、前記規制部材に隣接して捕獲部材が設けられ、前記捕獲部材は、前記搬送部材から前記現像ローラにかけての周囲空間を覆う曲面を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a developing roller that conveys a developer containing toner and a magnetic carrier to a developing area by rotation, and a developing roller that is arranged to face the peripheral surface of the developing roller to transfer the developer. a conveying member that conveys the developer to the developing roller; and a regulating member that regulates the layer thickness of the developer, provided facing the peripheral surface of the developing roller on the upstream side of the developing region in the rotational direction of the developing roller. A catching member is provided adjacent to the regulating member on the upstream side of the regulating member in the direction of rotation of the developing roller, and the catching member extends from the conveying member to the developing roller. It is characterized by having a curved surface that covers the surrounding space of the
前記現像装置における、より具体的な構成としては、次のものが挙げられる。すなわち、前記現像装置において、前記捕獲部材の曲面は、前記搬送部材および前記現像ローラから離間する方向に凹状の湾曲形状を有することが好ましい。また、前記曲面は、前記捕獲部材の曲面は、前記現像ローラ側の先端部が前記規制部材に近接して設けられた湾曲形状を有することが好ましい。 A more specific configuration of the developing device is as follows. That is, in the developing device, it is preferable that the curved surface of the capturing member has a concave curved shape in a direction away from the conveying member and the developing roller. Further, it is preferable that the curved surface of the catching member has a curved shape in which a leading end portion on the developing roller side is provided close to the regulating member.
また前記構成を有する現像装置において、前記捕獲部材は、表面粗さが、前記現像ローラの表面粗さよりも粗いことが好ましい。また、前記捕獲部材は、前記曲面に沿って段階的に異なる表面粗さを有することが好ましい。その場合、前記捕獲部材は、前記規制部材の前記現像ローラ側の先端部に近づくほど表面粗さが細かい構成であることがさらに好ましい。 Further, in the developing device having the above configuration, it is preferable that the catching member has a surface roughness larger than that of the developing roller. Further, it is preferable that the capturing member has surface roughness that varies stepwise along the curved surface. In this case, it is more preferable that the catching member has a finer surface roughness as it approaches the end portion of the regulating member on the developing roller side.
また、前記捕獲部材は、前記規制部材の前記上流側の側面と、前記規制部材を支持する支持部材とに接続して設けられてもよく、その場合に、前記捕獲部材は、前記支持部材または前記規制部材に対して着脱可能に設けられることが好ましい。 Further, the catching member may be connected to the upstream side surface of the regulating member and a supporting member that supports the regulating member. It is preferable that the regulating member is detachably provided with respect to the regulating member.
また、前記の各構成を具備する現像装置を備える画像形成装置も本発明の技術的思想の範疇である。これにより、現像剤に含まれる樹脂微粒子の浮遊による現像ローラへの固着を抑制し得て、さらに良好な画像形成が可能となる。 Further, an image forming apparatus including a developing device having each of the configurations described above is also within the scope of the technical concept of the present invention. As a result, it is possible to prevent fine particles of resin contained in the developer from floating and sticking to the developing roller, thereby enabling even better image formation.
本発明によれば、現像剤に含まれる樹脂微粒子の浮遊による現像ローラへの固着を抑制することが可能となる。これにより、ライフを通じて、形成される画像の高画質化を維持することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress sticking to the developing roller due to floating of resin fine particles contained in the developer. As a result, it is possible to maintain high image quality of formed images throughout the life.
以下、本発明の実施の形態に係る現像装置および画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。 Developing devices and image forming apparatuses according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(画像形成装置の概要)
図1は、本発明の実施形態に係る現像装置20を備える画像形成装置1の要部の構成を模式的に示す断面図である。この画像形成装置1では、現像剤として、トナーと、磁性粒子である磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式が採用されている。
(Overview of Image Forming Apparatus)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the main part of an
図示するように、画像形成装置1は、感光体ドラム11、帯電器12、露光装置13、転写器14、クリーニング装置15、除電器16、定着装置17、電源、および現像装置20を備えている。感光体ドラム11は、図1において反時計方向に回転する。感光体ドラム11の回転方向は、露光装置13の副走査方向に相当する。帯電器12、露光装置13、現像装置20、転写器14、クリーニング装置15、および、除電器16は、感光体ドラム11の回転方向に沿って、この順で配置されている。
As illustrated, the
図1に示すように、記録媒体の一例であるシートSは、感光体ドラム11と転写器14との間を、図中の左方向へ搬送される。定着装置17は、シートSの搬送方向において転写器14の下流側に配置されている。
As shown in FIG. 1, a sheet S, which is an example of a recording medium, is conveyed leftward in the drawing between a
感光体ドラム11は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持される導電性基体111と、この導電性基体111の表面に形成される光導電層112とを含む。導電性基体111は種々の形状を採ることができ、例えば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などを挙げることができる。光導電層112は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。感光体ドラム11としては、例えば、アルミニウムで形成された円筒状部材(導電性基体111)と、この円筒状部材の外周面上に形成される、アモルファスシリコン(a-Si)、セレン(Se)、または有機光半導体(OPC)からなる薄膜(光導電層112)とを含むものを用いることができる。
The
帯電器12は、感光体ドラム11の周面を一様に帯電させる。帯電器12には、例えば、タングステンワイヤ等の帯電線、金属製のシールド板、グリット板からなるコロナ帯電器や帯電ローラ、または帯電ブラシ等が用いられる。
The
露光装置13は、副走査方向へ回転する感光体ドラム11の周面上に、画像情報に応じて光を主走査方向へ照射する。これにより、露光装置13は、静電潜像を感光体ドラム11の周面上に形成する。露光装置13としては、レーザまたはLED(Light Emitting Diode)等が用いられる。
The
現像装置20は、感光体ドラム11と現像装置20との間に形成される現像電界によって、トナーを感光体ドラム11の周面上の現像領域に供給する。これにより、現像装置20は、静電潜像を可視像化してトナー像にする。現像装置20は、図示しないバイアス電源を備えている。
The developing
転写器14は、電源18から負荷される転写バイアスによって、トナー像をシートS上に転写する。転写器14としては、転写ローラ、帯電ブラシ、またはコロナ帯電器等が用いられる。定着装置17は、シートS上に転写されたトナーを、シートSに熱圧着することで、トナー像をシートSに定着させる。
The
クリーニング装置15は、トナー像がシートSに転写された後の感光体ドラム11の周面上に残留したトナーを除去する。クリーニング装置15は、例えばクリーニングブレードを有している。除電器16は、トナーが除去された後の感光体ドラム11の周面の電荷を除去する。
The
除電器16で電荷を除去された感光体ドラム11の周面は、再び帯電器12によって一様に帯電される。感光体ドラム11の周面には露光装置13によって静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置20によってトナー像にされる。トナー像は、転写器14によってシートSに転写され、定着装置17によってシートSに定着される。感光体ドラム11の周面上に残留したトナーはクリーニング装置15によって除去され、感光体ドラム11の周面は除電器16によって除電される。このような画像形成プロセスが、必要に応じて繰り返される。
The peripheral surface of the
(現像装置)
図2は、画像形成装置1に設けられる現像装置20を模式的に示す断面図である。なお、図2において図中の各構成部材を見やすくするため部材断面を示すハッチングは省略して示している。
(developing device)
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the developing
図示するように、現像装置20は、ハウジング21内に、現像槽211、2つの撹拌部材、現像ローラ24、および規制部材を備えている。前記撹拌部材として、本実施形態では撹拌搬送ローラ22、23が備えられている。また、前記規制部材として、本実施形態ではドクターブレード25が備えられている。
As shown, the developing
現像槽211は現像剤100が貯留される容器である。現像剤100には、非磁性のトナーと磁性キャリアとを含む現像剤(二成分現像剤)が用いられる。撹拌搬送ローラ22、23は、現像槽211に貯留されている現像剤100を撹拌する。この撹拌により、現像剤100に含まれるトナーと磁性キャリアとの間に摩擦を生じさせ、その摩擦により非磁性のトナーを帯電させる。
A
現像ローラ24は、一部がハウジング21の外部に露出するとともに、回転方向Aに回転する感光体ドラム11に対向して配設されている。この現像ローラ24は、非磁性であって円筒状に形成され、回転可能に軸支された図示しないスリーブ部と、スリーブ部の内部に配置された円柱状のマグネットロールであって磁性を有するマグロール部とを備えている。スリーブ部の回転により、現像ローラ24は回転方向Bに回転する。現像ローラ24の周面には、マグロール部が有する磁性により、それぞれが単一の極性である複数の磁極が形成されている。
The developing
現像ローラ24における磁極には、例えば主極や規制極などが含まれている。主極は、現像時に磁性キャリアが現像ローラ24の周面から離脱することを阻止する磁極であり、現像ローラ24の周面における現像領域(感光体ドラム11と対向する領域)28に形成されている。規制極は、ドクターブレード25と対向する磁極である。例えば、規制極は、現像槽211に貯留された現像剤100を汲み上げる汲み上げ極としての機能を兼ね備える。汲み上げられた現像剤100は現像ローラ24の周面に付着した状態で、回転方向Bの回転に伴って現像領域28まで搬送される。
The magnetic poles of the developing
このような現像ローラ24の周面を構成するスリーブ部は、例えばSUSにより形成されている。現像ローラ24の周面は、サンドブラスト加工が施されている。現像ローラ24の周面の十点平均粗さは、例えば2μm以上5μm以下の範囲内に設定されている。
The sleeve portion forming the peripheral surface of the developing
また、規制部材としてのドクターブレード25は、現像ローラ24の回転方向Bについての現像領域28の上流側で、現像ローラ24の周面との間に隙間を設けた状態で近接して配設されている。ドクターブレード25は、その隙間によって現像剤100が通過する量を制限し、現像剤の層厚を規制している。
Further, the
例示の形態では、ドクターブレード25は、現像ローラ24の軸方向Xに沿った方向に長いブレード状であり、この軸方向Xに沿う長さは、現像ローラ24における印字領域よりも長く設けられていることが好ましい。ドクターブレード25の材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂などを使用できる。現像ローラ24の外径φは例えば18mm程度であり、現像ローラ24の幅は例えばA4サイズに対応可能な長さとされている。
In the exemplary embodiment, the
現像装置20においては、前記磁極の作用により、現像槽211の現像剤100に含まれる磁性キャリアに磁力が発生する。この磁力によって、磁性キャリアは、非磁性トナーを引き連れて、現像ローラ24の周面に付着する。これにより、ドクターブレード25の上流側で現像剤100が現像槽211から汲み上げられる。汲み上げられた現像剤100は、現像ローラ24が回転することによってドクターブレード25と現像ローラ24の周面との隙間を通過して、現像領域28へと搬送される。
In the developing
カバー部27は、感光体ドラム11の回転方向Aに直交する主走査方向に沿って接触する部材であり、ドクターブレード25から感光体ドラム11までの空間を覆っている。ドクターブレード25の先端部では摩擦熱が生じ、ドクターブレード25の先端部の周囲の空気を温める。これにより、上昇気流が発生し、温められた空気は上昇していく。そのため、ドクターブレード25を通り過ぎた現像剤100からトナーが分離し、現像ローラ24の回転方向Bの下流側へ浮遊するが、浮遊したトナーはカバー部27によって感光体ドラム11への付着が防止されている。
The
特に、二成分現像剤に用いられるトナーは、トナー粒子と外添剤とを含む構成とされており、トナー粒子(カプセルトナー粒子)は、コアトナー粒子と、コアトナー粒子の表面を被覆する樹脂被覆層(シェル層)とを有する。樹脂被覆層は、樹脂微粒子で形成されており、トナー粒子の表面には、有機無機複合微粒子(大粒径外添剤)および小粒径シリカ等を含む外添剤が付着している。このようなトナーが経年変化するとトナー粒子の樹脂微粒子が浮遊しやすくなるといった問題がある。 In particular, the toner used in the two-component developer contains toner particles and an external additive, and the toner particles (capsule toner particles) consist of core toner particles and a resin coating layer covering the surface of the core toner particles. (shell layer). The resin coating layer is formed of resin fine particles, and external additives containing organic-inorganic composite fine particles (large particle size external additive) and small particle size silica or the like adhere to the surface of the toner particles. When such toner deteriorates with time, there is a problem that the fine resin particles of the toner particles tend to float.
そして、前記のように現像ローラ24に生じる焼き付き現象は、現像剤100を規制しているドクターブレード25の先端部と現像ローラ24との隙間部分で顕著に発生することが確認された。
It has been confirmed that the image sticking phenomenon that occurs in the developing
(捕獲部材)
これに対して、本実施形態に係る現像装置20には、ドクターブレード25の先端部と現像ローラ24との隙間に浮遊した樹脂微粒子が付着し、固着するのを防ぐために樹脂微粒子の捕獲部材30が設けられている。
(capturing member)
In contrast, in the developing
図2に示すように、ドクターブレード25における現像ローラ24の回転方向Bの上流側には、ドクターブレード25に隣接して捕獲部材30が設けられている。図3は、捕獲部材30の構成を示す説明図である。
As shown in FIG. 2, a
図示するように、ドクターブレード25は、現像ローラ24の回転方向Bの上流側にある側面の第1面25aと、現像ローラ24の回転方向Bの下流側にある側面の第2面25cと、現像ローラ24の周面に対向して隙間を形成する先端部25bとを有する。ドクターブレード25は、先端部25bの反対側の端部が支持部材26に支持されている。図2に示すように、支持部材26はハウジング21に固定されている。
As illustrated, the
捕獲部材30は、ドクターブレード25の上流側の第1面25aと、ドクターブレード25を支持する支持部材26とに接続して設けられている。例示の形態では、図3に示すように、捕獲部材30は、支持部材26に対して着脱可能に設けられており、曲面部31と接続部32と取付部材33とを備えている。
The catching
曲面部31は湾曲形状の曲面を有している。接続部32は、基部321が取付部材33の一端部に接続され、基部321の反対側の端部が曲面部31の先端部315に接続されている。曲面部31の基部314は、取付部材33の他端部に接続されている。
The
捕獲部材30は、少なくとも曲面部31が金属製板材により形成されている。曲面部31と接続部32とが一体の金属製板材により形成されてもよい。このような金属製板材としては、アルミニウムやステンレス鋼(例えばSUS)などの金属製板材を例示できる。なお、曲面部31および接続部32は、金属製板材により形成されるに限らず一体の合成樹脂成形品であってもよい。
At least the
図2に示すように、曲面部31の湾曲形状は、撹拌搬送ローラ23および現像ローラ24から離間する方向に窪ませた凹状とされている。また、図3に示すように、曲面部31は、基部314から先端部315にかけて一定の曲率の湾曲形状に形成されている。例えば、曲面部31は現像ローラ24の曲率の50%~200%とされることが好ましい。したがって、曲面部31は現像ローラ24と同等の曲率とされてもよく、例えば現像ローラ24がφ18の場合に曲面部31の曲率Rは9~10とされることが好ましい。
As shown in FIG. 2 , the curved shape of the
曲面部31は、現像ローラ24側の先端部315が、ドクターブレード25の先端部25bに近接して設けられた湾曲形状を有している。また、曲面部31は、撹拌搬送ローラ23から現像ローラ24にかけての周囲空間を覆うように設けられている。
The
図3に示すように、曲面部31と接続部32とが結合された先端部315は、ドクターブレード25の第1面25aに沿って配設され、ドクターブレード25の先端部25bに近接または接触している。また、先端部315は、ドクターブレード25の先端部25bと現像ローラ24の周面とでは、現像ローラ24の周面に対するよりもドクターブレード25の先端部25bに対して近接している。先端部315は、現像ローラ24の周面からは離間するように設けられている。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように、現像ローラ24の軸芯と撹拌搬送ローラ23の軸芯とを結ぶ直線Lを想定すると、この直線Lに対して、曲面部31の先端部315は基部314よりも接近して設けられている。曲面部31における基部314から先端部315までの距離(曲面の周方向の長さ)は特に限定されないが、現像ローラ24の半径以上、または現像ローラ24の直径以内に相当する距離とされることが好ましい。
As shown in FIG. 2, assuming a straight line L connecting the axis of the developing
上面視において、曲面部31は、現像ローラ24と撹拌搬送ローラ23とに跨がるように配設されている。例示の形態では、曲面部31は現像ローラ24に対するよりも撹拌搬送ローラ23に対する方が広く覆うように配設されている。より好ましくは、曲面部31の基部314側は、撹拌搬送ローラ23の上方を覆うように設けられ、さらに、撹拌搬送ローラ23の軸芯よりも撹拌搬送ローラ22寄りに配設されている。なお、曲面部31は基部314から先端部315まで全体が湾曲形状で形成されるに限らず、基部314から先端部315までの領域の一部分が湾曲形状とされて形成されてもよい。
When viewed from above, the
図3に示すように、捕獲部材30は、取付部材33に対して、曲面部31および接続部32があらかじめ接続されて一体の部材として構成されている。そして、捕獲部材30は、支持部材26またはドクターブレード25に対して着脱可能に設けられている。取付部材33は、一端部がドクターブレード25の第1面25aに当接するように設けられる。取付部材33には、支持部材26への固定部となる取付片331が突設されている。取付片331は取付部材33における曲面部31とは反対側に延設されている。
As shown in FIG. 3, the capturing
図示するように、捕獲部材30の接続部32をドクターブレード25の第1面25aに沿って摺動させつつ取付部材33を支持部材26に接続し、支持部材26に設けられたビス孔262に取付片331を重ねて配置させ、ビス332で止着することにより、捕獲部材30を取り付けることができる。捕獲部材30は、撹拌搬送ローラ23から現像ローラ24にかけての周囲空間を曲面部31で覆うように設けられる。また、この反対の手順によって、支持部材26から捕獲部材30を簡単に取り外すことができる。
As shown in the figure, the
捕獲部材30は、曲面部31における表面粗さが、現像ローラ24の周面の表面粗さと同等またはそれよりも粗く形成されている。例えば、現像ローラ24のスリーブ部は、前記のとおりサンドブラスト加工が施されており、例えば2μm以上5μm以下の十点平均粗さを有している。これに対して、曲面部31は3μm以上15μm以下の十点平均粗さを有するように形成され、より好ましくは、4μm以上12μm以下とされることである。
The catching
さらに、本実施形態では、捕獲部材30は、曲面部31が段階的に異なる表面粗さを有していることが好ましい。図4は、捕獲部材30の曲面部31の表面粗さの構成を示す説明図であり、図中右側は図2に示すように軸方向Xに見て捕獲部材30示し、これに対応する図中左側はその捕獲部材30の曲面部31を軸方向Xに交差する方向から見て示している。
Furthermore, in the present embodiment, it is preferable that the
図示するように、捕獲部材30の曲面部31は、例えば3段階の異なる表面粗さにより形成され、ドクターブレード25の現像ローラ24側の先端部315に近づくほど表面粗さが段階的に細かくなるように設けられている。
As shown in the figure, the
例示する構成では、曲面部31の先端部315側の第1曲面311での表面粗さRzが4~5μmとされ、中央の第2曲面312での表面粗さRzが6~8μmとされ、基部314側の第3曲面313での表面粗さRzが10~12μmで最大とされている。このような曲面部31の表面粗さRzは、浮遊する樹脂微粒子の捕獲性に比例する。表面粗さRzが大きいほど、浮遊する樹脂微粒子を表面に付着させやすくなり、トナーから遊離して浮遊する樹脂微粒子を効率よく取り除くことができる。
In the illustrated configuration, the surface roughness Rz of the first
図2に示すように、捕獲部材30が支持部材26に取り付けられていることで、曲面部31が、撹拌搬送ローラ23から現像ローラ24にかけての周囲空間の上部を覆うものとなる。ここで、曲面部31の第3曲面313における表面粗さRzが最も大きく設けられていることによって、現像ローラ24の回転方向Bの上流側で早期に樹脂微粒子を除去することが可能となる。
As shown in FIG. 2 , the capturing
すなわち、撹拌搬送ローラ23から汲み上げられたリフレッシュ状態の現像剤100に対して、トナーから遊離した樹脂微粒子を捕獲部材30の曲面部31の表面に接触させて捕獲し、ドクターブレード25の上流側で浮遊量を低減することができる。これにより、ドクターブレード25と現像ローラ24との隙間に到達する樹脂微粒子を低減することができる。したがって、現像ローラ24の焼き付き現象の要因となる樹脂微粒子の固着を抑制することができ、現像ローラの表面抵抗の増大と現像に供されるトナーの付着性の低下といった従来の問題点を解消することが可能となる。
That is, for the
また、このような段階的な表面粗さRzを具備する曲面部31は、撹拌搬送ローラ23および現像ローラ24から離間する方向に窪ませた滑らかな湾曲形状であることによって、現像ローラ24の回転方向Bの回転に伴う現像剤100の現像領域28への搬送の流れを止めることなく、スムーズに現像領域28へと搬送することが可能となる。そのため、現像剤100へのストレスを低減することができる。
In addition, the
加えて、捕獲部材30は支持部材26に対して着脱可能に設けられている。このため、捕獲部材30を適宜のタイミングで取り外し、曲面部31に付着した樹脂微粒子を清掃することが可能であり、メンテナンス性を向上させることができる。
In addition, the
図5は、加速実機検証として、現像ローラ24における焼き付き現象発生の有無を検証した測定結果を示すグラフであり、表1では、現像ローラ24および捕獲部材30における樹脂微粒子の付着濃度を数値化して示している。
FIG. 5 is a graph showing the measurement results of verifying the presence or absence of the image sticking phenomenon in the developing
この加速実機検証ではトナー濃度を高く設定し、シートSへの印字率の高いベタ帯パターンを連続印字した時に、樹脂微粒子の付着がどのように変化するかを観察した。具体的には、表1に示すように、捕獲部材30を取り付けていない場合の現像ローラ24(捕獲部材なし)と、捕獲部材30を取り付けた場合の現像ローラ24(捕獲部材あり)と、捕獲部材30の曲面部31(捕獲部材)とにおける、樹脂微粒子の付着濃度を測定し、数値化した。付着濃度は、反射分光濃度計(エス・ディ・ジー株式会社製、X-Rite)により測定した。
In this accelerated actual machine verification, the toner concentration was set high, and when a solid band pattern with a high printing rate was continuously printed on the sheet S, it was observed how adhesion of the fine resin particles would change. Specifically, as shown in Table 1, the developing roller 24 (without the catching member) when the catching
図5に示すように、印字枚数の増加とともに各部材の樹脂微粒子の付着濃度は高くなる。ここで、樹脂微粒子は、それぞれの表面に焼き付くものの、捕獲部材ありの場合(□)に比べて、捕獲部材なしの場合(○)に、樹脂微粒子の付着濃度の増加割合が大きく、その差が顕著となっている。特に、捕獲部材ありの場合には、現像ローラ24の周面での樹脂微粒子の付着濃度が低く、捕獲部材なしの場合の方が付着濃度が高い結果となっていることがわかる。
As shown in FIG. 5, as the number of printed sheets increases, the adhesion density of the fine resin particles on each member increases. Here, although the resin fine particles stick to each surface, the rate of increase in adhesion concentration of the resin fine particles is greater in the case without the capturing member (○) than in the case with the capturing member (□). It is noticeable. In particular, it can be seen that the adherence density of the fine resin particles on the peripheral surface of the developing
また、図示するように、捕獲部材の表面(曲面部31)でも樹脂微粒子の付着濃度の増加が観察された。これにより、ドクターブレード25の上流側において、浮遊している樹脂微粒子が捕獲部材30に付着して捕獲されたことがわかる。
Further, as shown in the figure, an increase in adhesion density of the fine resin particles was also observed on the surface (curved surface portion 31) of the capturing member. As a result, it can be seen that the floating resin fine particles adhered to and were captured by the
以上、説明したように、本実施形態に係る現像装置20においては、捕獲部材30が設けられたことによって、現像ローラ24への樹脂微粒子の焼き付き現象を低減することが可能となり、現像ローラ24の周面の汚染を抑制することが可能となる。これにより、トナー搬送量の低下や画像濃度の低下といった問題点が解消され、より一層安定した良質な画像形成が可能となるうえ、メンテナンス性も向上させることができる。
As described above, in the developing
なお、前記のような現像装置20を備える画像形成装置1は、カラー画像形成装置であってもよいし、モノクロ画像形成装置であってもよい。画像形成装置1は、複写機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能などを有する複合機であってもよい。
The
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、前記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。 The invention is not limited to the embodiments described above, but can be implemented in various other forms. Therefore, the above embodiment is merely an example in all respects and should not be construed in a restrictive manner. The scope of the present invention is indicated by the claims and is not restricted by the text of the specification. Furthermore, all modifications and changes within the equivalent scope of claims are within the scope of the present invention.
1 画像形成装置
11 感光体ドラム
20 現像装置
21 ハウジング
22 撹拌搬送ローラ(搬送部材)
23 撹拌搬送ローラ(搬送部材)
24 現像ローラ
25 ドクターブレード(規制部材)
26 支持部材
30 捕獲部材
31 曲面部(曲面)
311 第1曲面
312 第2曲面
313 第3曲面
314 基部
315 先端部
32 接続部
33 取付部材
1
23 agitating and conveying roller (conveying member)
24 developing
26
311 First
Claims (11)
前記現像ローラの周面に対向して配設され、現像剤を前記現像ローラへと搬送する搬送部材と、
前記現像ローラの回転方向の前記現像領域に対する上流側で、前記現像ローラの周面に対向して設けられ、現像剤の層厚を規制する規制部材とを備える現像装置であって、
前記規制部材における前記現像ローラの回転方向の上流側には、前記規制部材に隣接して捕獲部材が設けられ、
前記捕獲部材は、前記搬送部材から前記現像ローラにかけての周囲空間を覆う曲面を有することを特徴とする現像装置。 a developing roller that conveys a developer containing toner and a magnetic carrier to a developing area by rotation;
a conveying member arranged to face the peripheral surface of the developing roller and conveying the developer to the developing roller;
A developing device comprising: a regulating member that is provided facing the peripheral surface of the developing roller upstream of the developing region in the rotational direction of the developing roller and that regulates the layer thickness of the developer,
A capturing member is provided adjacent to the regulating member on the upstream side of the regulating member in the direction of rotation of the developing roller,
The developing device, wherein the capturing member has a curved surface covering a surrounding space from the conveying member to the developing roller.
前記捕獲部材の曲面は、前記搬送部材および前記現像ローラから離間する方向に凹状の湾曲形状を有することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device, wherein the curved surface of the catching member has a concave curved shape in a direction away from the conveying member and the developing roller.
前記捕獲部材の曲面は、前記現像ローラ側の先端部が前記規制部材に近接して設けられた湾曲形状を有することを特徴とする現像装置。 3. The developing device according to claim 1, wherein
The developing device, wherein the curved surface of the catching member has a curved shape in which a leading end portion on the developing roller side is provided close to the regulating member.
前記捕獲部材は、表面粗さが、前記現像ローラの表面粗さよりも粗いことを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 3,
The developing device, wherein the catching member has a surface roughness larger than that of the developing roller.
前記捕獲部材は、前記曲面に沿って段階的に異なる表面粗さを有することを特徴とする現像装置。 In the developing device according to claim 4,
The developing device, wherein the capturing member has a surface roughness that varies stepwise along the curved surface.
前記捕獲部材は、前記規制部材の前記現像ローラ側の先端部に近づくほど表面粗さが細かいことを特徴とする現像装置。 In the developing device according to claim 5,
The developing device, wherein the surface roughness of the catching member becomes finer as it approaches a leading end portion of the regulating member on the developing roller side.
前記捕獲部材の表面粗さは3μm以上15μm以下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 4 to 6,
The developing device, wherein the capturing member has a surface roughness of 3 μm or more and 15 μm or less.
前記捕獲部材は少なくとも前記曲面が金属製板材により形成されてい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 7,
A developing device, wherein at least the curved surface of the capturing member is formed of a metal plate.
前記捕獲部材は、前記規制部材の前記上流側の側面と、前記規制部材を支持する支持部材とに接続して設けられてい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 8,
The developing device, wherein the capturing member is connected to the upstream side surface of the regulating member and a supporting member that supports the regulating member.
前記捕獲部材は、前記支持部材または前記規制部材に対して着脱可能に設けられていることを特徴とする現像装置。 In the developing device according to claim 9,
The developing device, wherein the capturing member is detachably attached to the supporting member or the regulating member.
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