JP2571286B2 - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2571286B2
JP2571286B2 JP1265083A JP26508389A JP2571286B2 JP 2571286 B2 JP2571286 B2 JP 2571286B2 JP 1265083 A JP1265083 A JP 1265083A JP 26508389 A JP26508389 A JP 26508389A JP 2571286 B2 JP2571286 B2 JP 2571286B2
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developing sleeve
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electrostatic latent
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developing
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浩明 佐藤
眞一 伊東
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真プリンタや複写機等の電子写真装
置において静電潜像担持体上の静電潜像を可視像化する
ための現像装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electrophotographic apparatus such as an electrophotographic printer or a copying machine for visualizing an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier. The present invention relates to a developing device.

(従来の技術) 従来、レーザプリンタや液晶プリンタ等の光プリンタ
又はPPC複写機においては、画像形成方式として電子写
真方式が広く採用されている。
(Prior Art) Conventionally, in an optical printer such as a laser printer or a liquid crystal printer or a PPC copying machine, an electrophotographic method is widely adopted as an image forming method.

この電子写真方式は、基本的には、感光体ドラムすな
わち静電潜像担持体の表面を均一に帯電させ、露光によ
って静電潜像を形成し、次いで該静電潜像をトナーで現
像して可視像化し、その後記録紙上に転写、定着してハ
ードコピーを得るようにしている。
In the electrophotographic method, basically, the surface of a photosensitive drum, that is, an electrostatic latent image carrier is uniformly charged, an electrostatic latent image is formed by exposure, and then the electrostatic latent image is developed with toner. Then, the image is visualized and then transferred and fixed on a recording paper to obtain a hard copy.

この種の電子写真装置においては、現像装置はトナー
供給部に現像スリーブが回転自在に支持されており、ト
ナーは現像スリーブが回転するのに伴い上記静電潜像担
持体の表面に付着される(特公昭62−12510号公報参
照)。
In this type of electrophotographic apparatus, the developing device has a developing sleeve rotatably supported by a toner supply unit, and the toner adheres to the surface of the electrostatic latent image carrier as the developing sleeve rotates. (See Japanese Patent Publication No. Sho 62-12510).

第10図は上記従来の現像装置の断面図である。図にお
いて、トナー供給部21内に現像スリーブ22が回転自在に
支承されており、この現像スリーブ22は導電性の金属芯
23の上にJISショア硬度30゜〜50゜の導電性ゴム24を被
覆して形成してある。上記現像スリーブ22の上部には、
導電性材料で形成されたドクターブレード25がバネ26の
付勢力によって現像スリーブ22の表面に所定圧で圧接さ
れている。また、上記現像スリーブ22は図示されていな
い方法により静電潜像担持体27に加圧接触している。
FIG. 10 is a sectional view of the conventional developing device. In the figure, a developing sleeve 22 is rotatably supported in a toner supply section 21, and this developing sleeve 22 is a conductive metal core.
23 is formed by coating conductive rubber 24 having a JIS Shore hardness of 30 to 50 mm. On the upper part of the developing sleeve 22,
A doctor blade 25 made of a conductive material is pressed against the surface of the developing sleeve 22 at a predetermined pressure by the urging force of a spring 26. The developing sleeve 22 is in pressure contact with the electrostatic latent image carrier 27 by a method not shown.

上記構成の現像装置において、静電潜像担持体27の回
転方向と現像スリーブ22の回転方向をならい方向とし、
静電潜像担持体27の周速をVD、現像スリーブ22の周速を
VPとしたとき、VD/VPの値が1〜1.5に定められる。この
ような現像装置の場合、現像スリーブ22にはドクターブ
レード25の圧接及び静電潜像担持体27の加圧接触によっ
て大きい負荷がかかっている。
In the developing device having the above configuration, the rotation direction of the electrostatic latent image carrier 27 and the rotation direction of the development sleeve 22 are set to follow directions,
The peripheral speed of the electrostatic latent image carrier 27 is V D , and the peripheral speed of the developing sleeve 22 is
When a V P, the value of V D / V P is defined to 1.5. In such a developing device, a large load is applied to the developing sleeve 22 by the pressure contact of the doctor blade 25 and the pressure contact of the electrostatic latent image carrier 27.

第9図は現像装置におけるギヤ配設図である。 FIG. 9 is a gear arrangement diagram in the developing device.

図において、トナー供給部21の中に現像スリーブ22が
回転自在に支承され、静電潜像担持体27がa方向に回転
するにつれ、b方向に回転し、規制部材28で規制された
厚みだけのトナー29が静電潜像担持体27の表面に供給さ
れる。30はトナー保持部材である。
In the figure, a developing sleeve 22 is rotatably supported in a toner supply unit 21, rotates in a direction b as the electrostatic latent image carrier 27 rotates in a direction a, and rotates only in a thickness regulated by a regulating member 28. Is supplied to the surface of the electrostatic latent image carrier 27. Reference numeral 30 denotes a toner holding member.

上記現像スリーブ22は現像スリーブギヤ31と一体的に
回転し、該現像スリーブギヤ31と噛合する中間ギヤ32に
よって回転させられる。
The developing sleeve 22 rotates integrally with the developing sleeve gear 31, and is rotated by an intermediate gear 32 that meshes with the developing sleeve gear 31.

なお、図中Aは静電潜像担持体27の中心、Bは現像ス
リーブ22の中心、Cは中間ギヤ32の中心である。
In the figure, A is the center of the electrostatic latent image carrier 27, B is the center of the developing sleeve 22, and C is the center of the intermediate gear 32.

上記従来の現像装置においては、中間ギヤ32の中心C
が、静電潜像担持体27の中心Aと現像スリーブ22の中心
Bとを結ぶ線分ABに対して現像スリーブ22の中心Bを基
準に45゜傾いた線分上に配設されている。このような構
成において、トナー29を搬送する現像スリーブ22は、図
示されない駆動系により中間ギヤ32、現像スリーブギヤ
31を介して回転させられる。
In the above-described conventional developing device, the center C of the intermediate gear 32 is
Is disposed on a line segment inclined by 45 ° with respect to a line segment AB connecting the center A of the electrostatic latent image carrier 27 and the center B of the developing sleeve 22 with respect to the center B of the developing sleeve 22. . In such a configuration, the developing sleeve 22 that transports the toner 29 is connected to the intermediate gear 32 and the developing sleeve gear by a drive system (not shown).
Rotated via 31.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記構成の駆動機構を有する現像装置
において、規制部材28に小さい圧力を加えて現像スリー
ブ22にかかる負荷を小さくした場合には、記録紙の両端
及び中央部には印字を行うことができるが、規制部材28
に加える圧力を大きくすると、それに伴い記録紙の中央
部の印字濃度が低くなり、最終的には記録時の中央部に
は印字されなくなってしまう。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the developing device having the driving mechanism having the above configuration, when a small pressure is applied to the regulating member 28 to reduce the load applied to the developing sleeve 22, both ends and the center of the recording paper are Printing can be performed on the part,
When the pressure applied to the recording paper is increased, the print density at the central portion of the recording paper decreases, and eventually printing is not performed at the central portion during recording.

この時、印字後の現像スリーブ22の表面の静電潜像担
持体27との当接のあとを観察すると、現像スリーブ22の
両端は当接しているが現像スリーブ22の長手方向中心付
近は全く当接していないことが分かる。当接されていな
い原因は現像スリーブ22の軸の曲がり現像にある。
At this time, when the surface of the developing sleeve 22 after printing is observed after contact with the electrostatic latent image carrier 27, both ends of the developing sleeve 22 are in contact, but the vicinity of the longitudinal center of the developing sleeve 22 is completely You can see that they are not in contact. The cause of the non-contact is that the shaft of the developing sleeve 22 is bent and developed.

このように、従来の現像装置においては、規制部材28
に加えることが可能な圧力は限られており、また、現像
スリーブ22に加わる負荷の変動に対して影響を受けやす
いため、印字品質が悪くなってしまう。
Thus, in the conventional developing device, the regulating member 28
The pressure that can be applied to the developing sleeve is limited, and the printing quality is deteriorated because it is easily affected by the fluctuation of the load applied to the developing sleeve 22.

本発明は、上記従来の現像装置の問題点を解決して、
現像スリーブの長手方向の中心付近が静電潜像担持体と
当接しなくなるのを防止することができ、均一な濃度で
印字を行うことができ、印字品質が低下するのを防止す
ることができるとともに、規制部材に加えることができ
る圧力を大きくすることができる現像装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention solves the problems of the conventional developing device described above,
The vicinity of the center in the longitudinal direction of the developing sleeve can be prevented from coming into contact with the electrostatic latent image carrier, printing can be performed at a uniform density, and printing quality can be prevented from deteriorating. It is another object of the present invention to provide a developing device that can increase the pressure that can be applied to the regulating member.

(課題を解決するための手段) そのために、本発明の現像装置においては、静電潜像
を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に対向
させて配設され、二つの軸受によって回転自在に固定さ
れ、かつ、該軸受より端部側において回転力を受けて回
転させられて、帯電したトナーを現像領域に搬送する回
転可能な現像スリーブと、上記現像領域の上流側におい
て現像スリーブの表面に当接させて配設され、トナーの
供給量を規制する規制部材と、該規制部材の上流側に配
設され、現像スリーブの表面にトナーを供給するトナー
供給部とを有する。
(Means for Solving the Problems) For this purpose, in the developing device of the present invention, an electrostatic latent image carrier for carrying an electrostatic latent image, and an electrostatic latent image carrier are disposed opposite to the electrostatic latent image carrier. A rotatable developing sleeve which is rotatably fixed by two bearings, and which is rotated by receiving a rotational force on an end side from the bearings to convey charged toner to a developing area; and an upstream of the developing area. A regulating member that is disposed in contact with the surface of the developing sleeve on the side thereof and regulates a toner supply amount; and a toner supply unit that is disposed upstream of the regulating member and supplies toner to the surface of the developing sleeve. Having.

そして、上記現像スリーブに加えられる回転力の方向
と、静電潜像担持体の回転中心と現像スリーブの回転中
心とを結ぶ線分とがなす角が、0〜110,250〜360〔゜〕
の範囲内に設定される。
The angle between the direction of the rotational force applied to the developing sleeve and the line connecting the rotation center of the electrostatic latent image carrier and the rotation center of the developing sleeve is 0 to 110, 250 to 360 [゜].
Is set within the range.

本発明の他の現像装置においては、さらに、上記現像
スリーブの軸直径をd〔mm〕とし、現像スリーブを支持
する二つの軸受間の距離をl〔mm〕とし、また、静電潜
像担持体の回転中心と現像スリーブの回転中心とを結ぶ
方向における現像スリーブの軸に加わる力の成分をPx
〔kg重〕としたとき、 PX(l/d2≦100 の関係にする。
In another developing device of the present invention, the shaft diameter of the developing sleeve is d [mm], the distance between two bearings supporting the developing sleeve is l [mm], and The component of the force applied to the axis of the developing sleeve in the direction connecting the rotation center of the body and the rotation center of the developing sleeve is Px
When the weight is [kg weight], the relationship is P X (l / d 2 ) 2 ≦ 100.

(作用) 本発明によれば、上記のように現像装置においては、
静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持
体に対向させて配設され、二つの軸受によって回転自在
に固定され、かつ、該軸受より端部側において回転力を
受けて回転させられて、帯電トナーを現像領域に搬送す
る回転可能な現像スリーブと、上記現像領域の上流側に
おいて現像スリーブの表面に当接させて配設され、トナ
ーの供給量を規制する規制部材と、該規制部材の上流側
に配設され、現像スリーブの表面にトナーを供給するト
ナー供給部とを有する。
(Operation) According to the present invention, in the developing device as described above,
An electrostatic latent image carrier for carrying an electrostatic latent image, disposed opposite to the electrostatic latent image carrier, rotatably fixed by two bearings, and rotating at an end side from the bearings; A rotatable developing sleeve that is rotated under a force to convey the charged toner to the developing area, and is disposed in contact with the surface of the developing sleeve at an upstream side of the developing area to regulate a toner supply amount. And a toner supply unit disposed upstream of the regulating member and supplying toner to the surface of the developing sleeve.

そして、上記現像スリーブに加えられる回転力の方向
と、静電潜像担持体の回転中心と現像スリーブの回転中
心とを結ぶ線分とがなす角が、0〜110,250〜360〔゜〕
の範囲内に設定される。
The angle between the direction of the rotational force applied to the developing sleeve and the line connecting the rotation center of the electrostatic latent image carrier and the rotation center of the developing sleeve is 0 to 110, 250 to 360 [゜].
Is set within the range.

この場合、上記現像スリーブを回転させようとして、
現像スリーブの軸受より端部側に回転力を加えると、軸
受によって現像スリーブの支持部分が固定されているの
で、上記回転力の方向と逆の方向に上記現像スリーブが
撓む。
In this case, in order to rotate the developing sleeve,
When a rotational force is applied to the end of the developing sleeve from the bearing, the supporting portion of the developing sleeve is fixed by the bearing, so that the developing sleeve bends in a direction opposite to the direction of the rotational force.

ところが、上記回転力の方向と、静電潜像担持体の回
転中心と現像スリーブの回転中心とを結ぶ線分とがなす
角が、0〜110,250〜360〔゜〕の範囲内に設定されてい
るので、現像スリーブが静電潜像担持体から逃げる方向
における撓み量の成分が小さくなる。
However, the angle between the direction of the rotational force and the line connecting the rotation center of the electrostatic latent image carrier and the rotation center of the developing sleeve is set in the range of 0 to 110, 250 to 360 [゜]. Therefore, the component of the amount of deflection in the direction in which the developing sleeve escapes from the electrostatic latent image carrier is reduced.

本発明の他の現像装置においては、さらに、上記現像
スリーブの軸直径をd〔mm〕とし、上記現像スリーブを
支持する二つの軸受間の距離をl〔mm〕とし、また、静
電潜像担持体の回転中心と現像スリーブの回転中心とを
結ぶ方向における現像スリーブの軸に加わる力の成分を
Px〔kg重〕としたとき、 PX(l/d2≦100 の関係にする。
In another developing device of the present invention, the shaft diameter of the developing sleeve is d [mm], the distance between two bearings supporting the developing sleeve is l [mm], and an electrostatic latent image is formed. The component of the force applied to the shaft of the developing sleeve in the direction connecting the rotation center of the carrier and the rotation center of the developing sleeve
When Px (kg weight) is used, the relationship is P X (l / d 2 ) 2 ≦ 100.

この場合、現像スリーブの軸を鉄系の材料で作ったと
きの軸の撓み量を減少させることができる。
In this case, the amount of bending of the shaft of the developing sleeve when the shaft is made of an iron-based material can be reduced.

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例を示す現像装置の断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of a developing device showing an embodiment of the present invention.

図において、トナー供給部1は現像スリーブ3の上部
にあってトナー6を収容しており、上記トナー供給部1
から供給されたトナー6は、現像スリーブ3と該現像ス
リーブ3に当接された規制部材2によって所定の極性に
摩擦帯電させられ、かつ規制部材2の当接圧によって均
一で、しかも最適な厚さにされ現像スリーブ3上に供給
される。
In the figure, a toner supply unit 1 is located above a developing sleeve 3 and contains a toner 6.
Is supplied to the developing sleeve 3 and the regulating member 2 in contact with the developing sleeve 3 and is frictionally charged to a predetermined polarity, and the contact pressure of the regulating member 2 makes the toner 6 uniform and has an optimum thickness. The toner is supplied onto the developing sleeve 3.

帯電トナー6は静電気力によって現像スリーブ3上に
担持され、現像スリーブ3が回転するのに伴い、静電潜
像担持体4に担持されている静電潜像を可視像化する現
像領域、すなわち静電潜像担持体4と現像スリーブ3の
接触している領域へ搬送される。この時、現像スリーブ
3の接触している領域の回転方向における長さ、すなわ
ちニップ幅は2mmである。
The charged toner 6 is carried on the developing sleeve 3 by electrostatic force, and as the developing sleeve 3 rotates, a developing area for visualizing the electrostatic latent image carried on the electrostatic latent image carrier 4, That is, it is transported to the area where the electrostatic latent image carrier 4 and the developing sleeve 3 are in contact. At this time, the length in the rotation direction of the contact area of the developing sleeve 3, that is, the nip width is 2 mm.

そして、可視像に寄与しないトナー6は、現像スリー
ブ3の回転に伴いトナー供給部1に回収される。トナー
6を搬送するための現像スリーブ3に与えられる回転力
は、図示されていない駆動系により中間ギヤ8に伝達さ
れ、現像スリーブ軸に固定されている現像スリーブギヤ
7へと伝達される。静電潜像担持体4及び中間ギヤ8が
図のa方向に回転する一方、現像スリーブ3はbの方向
に回転する。
Then, the toner 6 that does not contribute to the visible image is collected by the toner supply unit 1 as the developing sleeve 3 rotates. The rotational force applied to the developing sleeve 3 for transporting the toner 6 is transmitted to the intermediate gear 8 by a drive system (not shown) and transmitted to the developing sleeve gear 7 fixed to the developing sleeve shaft. While the electrostatic latent image carrier 4 and the intermediate gear 8 rotate in the direction a in the figure, the developing sleeve 3 rotates in the direction b.

上記現像スリーブ3の周速は静電潜像担持体4の周速
に対して1倍以上とするとよく、本実施例においては静
電潜像担持体4の周速を30mm/sとし、現像スリーブ3の
周速をその2倍の60mm/sとしてある。
It is preferable that the peripheral speed of the developing sleeve 3 is at least 1 times the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier 4, and in this embodiment, the peripheral speed of the electrostatic latent image carrier 4 is 30 mm / s. The peripheral speed of the sleeve 3 is set to 60 mm / s, which is twice as large.

ここで、上記中間ギヤ8の中心は静電潜像担持体4の
中心Aと現像スリーブ3の中心Bを結ぶ水平な線分ABの
延長線上に置かれている。
Here, the center of the intermediate gear 8 is located on an extension of a horizontal line segment AB connecting the center A of the electrostatic latent image carrier 4 and the center B of the developing sleeve 3.

また、現像スリーブ3には金属製の軸(軸径d=φ
8)に導電性及び弾性のあるゴムをモールドしたものが
用いられる。導電性のゴムには適切なニップ幅を得るた
めにゴム硬度がJISA20゜〜50゜、抵抗値が102〜1010Ωc
mの特性を有するものがよく、素材としてはクロロプレ
ンゴム、ニトリルゴム等いずれのものでもよい。
The developing sleeve 3 has a metal shaft (shaft diameter d = φ).
8) Molded conductive and elastic rubber is used. Conductive rubber has a rubber hardness of JISA 20 ゜ to 50 ゜ and a resistance value of 10 2 to 10 10 Ωc to obtain an appropriate nip width
A material having a characteristic of m is preferable, and the material may be any of chloroprene rubber, nitrile rubber, and the like.

上記現像スリーブ3の表面の粗さはトナー搬送量に影
響するため、0.2〜10μm Rz(十点平均粗さ)のものが
好ましい。また、ゴムの表面には、トナー6に付与する
摩擦帯電効果や耐摩擦性を高くするために各種ポリマー
を塗布してもよい。
Since the surface roughness of the developing sleeve 3 affects the toner conveyance amount, the surface roughness is preferably 0.2 to 10 μm Rz (ten-point average roughness). Further, various polymers may be applied to the surface of the rubber in order to enhance the frictional charging effect and the friction resistance imparted to the toner 6.

本実施例においては、ゴム硬度が30゜、抵抗値が105
Ωcm、表面粗さが1.8〜2.1μm Rz、現像スリーブ3の直
径が20mmのクロロプレンゴムが用いられる。
In this embodiment, the rubber hardness is 30 ° and the resistance value is 10 5
Chloroprene rubber having a Ωcm, a surface roughness of 1.8 to 2.1 μm Rz, and a developing sleeve 3 diameter of 20 mm is used.

また、規制部材2には弾性材料を使用することが好ま
しく、ゴム硬度78゜のポリウレタンゴムが用いられる。
ゴムのほかにステンレス、リン青銅等の金属薄板、ナイ
ロン、ポリエステル等の高分子化合物材料又はゴム、金
属等の上に上記高分子化合物を塗布したものを用いても
よい。現像スリーブ3上にトナー6を均一にしかも薄層
化して付着させ、最適の摩擦帯電をさせるために、ゴム
硬度が40゜〜90゜(JISA)のものが好ましい。
Further, it is preferable to use an elastic material for the regulating member 2, and polyurethane rubber having a rubber hardness of 78 ° is used.
In addition to rubber, a thin metal plate such as stainless steel or phosphor bronze, a high molecular compound material such as nylon or polyester, or a material obtained by applying the above high molecular compound on rubber or metal may be used. In order to uniformly and thinly adhere the toner 6 on the developing sleeve 3 and to achieve optimal triboelectric charging, it is preferable that the rubber has a hardness of 40 to 90 (JISA).

そして、静電潜像担持体4には有機系、Se系、アモル
ファスシリコン、CdS等を使用することが可能であり、
本実施例においては有機系の静電潜像担持体が用いられ
ている。
The electrostatic latent image carrier 4 can be made of organic, Se, amorphous silicon, CdS, or the like.
In this embodiment, an organic electrostatic latent image carrier is used.

トナー6としては一成分用トナー、二成分用トナーい
ずれを用いてもよく、本実施例においては平均粒径9μ
mの負極性の非磁性トナーが用いられる。
As the toner 6, either a one-component toner or a two-component toner may be used. In this embodiment, the average particle diameter is 9 μm.
m non-magnetic toner having a negative polarity is used.

さらに、現像スリーブギヤ7、中間ギヤ8としては、
歯数がそれぞれ14,26でモジュール1のものが用いられ
る。
Further, as the developing sleeve gear 7 and the intermediate gear 8,
The module 1 having 14 and 26 teeth, respectively, is used.

そして、好ましい印字濃度を得るためには、上記現像
スリーブ3と静電潜像担持体4とのニップ幅を約2mm前
後に設定する必要がある。このニップ幅を得るため、現
像スリーブ3と静電潜像担持体4の当接量が第2図から
約50μmとされる。
In order to obtain a preferable print density, the nip width between the developing sleeve 3 and the electrostatic latent image carrier 4 needs to be set to about 2 mm. In order to obtain this nip width, the contact amount between the developing sleeve 3 and the electrostatic latent image carrier 4 is set to about 50 μm from FIG.

また、許容可能な印字濃度を得るために最低約1.7mm
のニップ幅、すなわち38μmの当接量が必要である。し
たがって、静電潜像担持体4から現像スリーブ3が逃げ
る方向の水平方向の許容できる撓み量δとしては、 δ=50−38=12μm となる。現像スリーブ3を静電潜像担持体4に50μmの
当接量で当接させた場合、現像スリーブ3を回転させる
ために必要な最低回転力F5(後述する)は1.4kg重であ
る。
Also, at least about 1.7mm to obtain acceptable print density
Nip width, that is, a contact amount of 38 μm is required. Therefore, the allowable amount of deflection δ x in the horizontal direction in which the developing sleeve 3 escapes from the electrostatic latent image carrier 4 is δ x = 50−38 = 12 μm. When the developing sleeve 3 is brought into contact with the electrostatic latent image carrier 4 with a contact amount of 50 μm, the minimum rotational force F 5 (described later) required to rotate the developing sleeve 3 is 1.4 kg weight.

次に、第3図は現像スリーブに加わる力を示す図であ
る。
Next, FIG. 3 is a diagram showing a force applied to the developing sleeve.

線分ABと線分BCのなす角θを変化させ、すなわち、現
像スリーブ3に加わる回転力F5の方向を変化させて印字
を行った結果を第4図及び第5図に示す。
By changing the angle θ of the line segment AB and the line segment BC, i.e., shows the results of printing by changing the direction of the rotational force F 5 applied to the developing sleeve 3 in FIGS. 4 and 5.

第4図は線分ABと回転力のF5の方向がなす角αを0〜
360゜まで変化させたときの記録紙の中央部での印字濃
度(光学濃度)を示したものである。ここで記録紙両端
の濃度は約1.35である。また、角度αが110゜を越える
と急激に印字濃度が低下し、250゜を越えたあたりから
急激に高くなることが分かる。
Figure 4 is 0 the direction angle α of F 5 between the line segment AB rotational force
This shows the print density (optical density) at the center of the recording paper when changed to 360 °. Here, the density at both ends of the recording paper is about 1.35. Further, it can be seen that when the angle α exceeds 110 °, the print density rapidly decreases, and when the angle α exceeds 250 °, the print density rapidly increases.

また、第5図は角度αと記録紙の全面における印字の
均一性の関係図である。角度αが110゜を越えると均一
性が低下し、250゜を越えたあたりから高くなることが
分かる。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the angle α and the uniformity of printing on the entire surface of the recording paper. It can be seen that when the angle α exceeds 110 °, the uniformity decreases, and becomes higher around 250 °.

すなわち、印字濃度、印字の均一性において良好な印
字を行うために線分ABと回転力F5の方向がなす角度αを
0゜〜110゜の範囲又は250゜〜360゜の範囲内にする必
要がある。
That is, print density, the angle between the directions of the rotational force F 5 line segment AB alpha to 0 ° to 110 DEG or 250 DEG to 360 within DEG in order to perform good printing in uniformity of printing There is a need.

また、第3図において、F2は静電潜像担持体4に現像
スリーブ3を接触させる力につりあう垂直抗力であり、
該垂直抗力F2の方向は現像スリーブ3の中心に向かい、
本実施例の場合、水平方向である。F1は現像スリーブ3
が回転している場合に、静電潜像担持体4との摩擦によ
って現像スリーブ3が受ける摩擦力であり、該摩擦力F1
大きさは、 F1=μ1F2 である。ここで、μは静電潜像担持体4、現像スリー
ブ3、トナー6間の動摩擦係数である。摩擦力F1の方向
は現像スリーブ3の円周上で静電潜像担持体4と接する
点における接線方向である。すなわち、摩擦力F1と垂直
抗力F2がなす角は90゜である。F3は現像スリーブ3がト
ナー6を摩擦帯電させ、かつ薄層させるために規制部材
2によって加えられる圧接力であり、その方向は現像ス
リーブ3と規制部材2が接する点から現像スリーブ3の
中心に向かう。
In FIG. 3, F 2 is a vertical force that balances the force of bringing the developing sleeve 3 into contact with the electrostatic latent image carrier 4,
The direction of the normal force F 2 is toward the center of the developing sleeve 3,
In the case of the present embodiment, the direction is the horizontal direction. F 1 is the developing sleeve 3
Is the frictional force that the developing sleeve 3 receives due to the friction with the electrostatic latent image carrier 4 when is rotated, and the frictional force F 1
The size is F 1 = μ 1 F 2 . Here, mu 1 is an electrostatic latent image bearing member 4, the developing sleeve 3, a dynamic friction coefficient between the toner 6. The direction of the frictional force F 1 is a tangential direction at a point where the frictional force F 1 contacts the electrostatic latent image carrier 4 on the circumference of the developing sleeve 3. That is, the frictional force F 1 and the normal force F 2 is the angle formed is 90 °. F 3 is a pressing force applied by the regulating member 2 so that the developing sleeve 3 frictionally charges the toner 6 and makes the toner 6 thin, and its direction is from the point where the developing sleeve 3 contacts the regulating member 2 to the center of the developing sleeve 3. Head for.

F4は現像スリーブ3が回転している場合に規制部材2
との摩擦によって現像スリーブ3が受ける摩擦力であ
り、その大きさは、 F4=μ2F3 である。ここでμは規制部材2、現像スリーブ3、ト
ナー6間の動摩擦係数である。摩擦力F4の方向は、現像
スリーブ3の円周上で規制部材2との接する点における
接線方向である。すなわち、圧接力F3と摩擦力F4がなす
角は90゜で、圧接力F3と垂直抗力F2のなす角は約65゜で
ある。
F 4 is the regulating member 2 when the developing sleeve 3 is rotating.
Is the frictional force that the developing sleeve 3 receives due to the friction with the developer, and the magnitude is F 4 = μ 2 F 3 . Here mu 2 is regulating member 2, developing sleeve 3, a dynamic friction coefficient between the toner 6. Direction of the frictional force F 4 is tangential at the point of contact between the regulating member 2 on the circumference of the developing sleeve 3. That is, the pressing force F 3 frictional force F 4 is the angle 90 °, the angle of contact pressure F 3 and normal force F 2 is about 65 °.

上記動摩擦係数μ1は、現像スリーブ3、静電潜
像担持体4及び規制部材2の表面粗さと表面材質、トナ
ー6の表面材質、形状、粒径等により支配される。
The dynamic friction coefficients μ 1 and μ 2 are governed by the surface roughness and surface material of the developing sleeve 3, the electrostatic latent image carrier 4 and the regulating member 2, the surface material, shape, and particle size of the toner 6.

F5は現像スリーブギヤ7が中間ギヤ8から受ける回転
力であり、現像スリーブ3の半径をr1、現像スリーブギ
ヤ7の基準円ピッチ半径をr2としたとき回転力F5の大き
さは、 F5=(F1+F4)×r1/r2 =(μ1F2+μ2F3)×r1/r2 であり、力の方向はおおむね現像スリーブギヤ7の基準
円ピッチ円周上で中間ギヤ8と接する点における接線方
向である。この回転力F5の方向は中間ギヤ8の設置され
る場所によって決定される。すなわち、線分ABに垂直な
線分と回転力F5の力の方向がなす角は線分ABと線分BCが
なす角θに等しい。このことから第9図に示した構成の
場合、回転力F5の方向は線分ABに垂直な線分より静電潜
像担持体27側に45゜傾く。また、第1図に示した本発明
の現像装置の構成の場合、回転力F5の方向は線分ABに垂
直な方向となる。このことから線分ABと線分BCとのなす
角度θと線分ABと回転力F5の方向とのなす角度αとの関
係は、ほぼ α=90゜+θ となる。
F 5 is a rotational force developing sleeve gear 7 receives from the intermediate gear 8, the size of the radius of the developing sleeve 3 r 1, the rotational force F 5 when the reference circle pitch radius of the developing sleeve gear 7 was r 2 is , F 5 = (F 1 + F 4 ) × r 1 / r 2 = (μ 1 F 2 + μ 2 F 3 ) × r 1 / r 2 , and the direction of the force is substantially the reference circle pitch circle of the developing sleeve gear 7. This is a tangential direction at a point where the intermediate gear 8 comes into contact with the circumference. The direction of the rotational force F 5 is determined by the installed is the location of the intermediate gear 8. That is, the direction angle of the force between the vertical line segment to the line segment AB rotational force F 5 line segment AB and the line segment BC is equal to the angle theta. From this fact the construction shown in FIG. 9, the direction of the rotational force F 5 tilts 45 ° to the electrostatic latent image bearing member 27 side of the perpendicular line to the line segment AB. Further, in the configuration of the developing device of the present invention shown in FIG. 1, the direction of the rotational force F 5 is the direction perpendicular to the line segment AB. Relationship between the angle alpha between the angle theta and the line segment AB and a line segment AB and the line segment BC and the direction of the rotational force F 5 From this is almost alpha = 90 ° + theta.

また、現像スリーブ3の軸に加わる力の方向は駆動方
法によって変化する。
The direction of the force applied to the shaft of the developing sleeve 3 changes depending on the driving method.

第6図は駆動方法による現像スリーブ軸に加わる力の
方向を示す図、第6図(A)は本実施例で用いたギヤに
よる駆動方法における力の方向を示す図、第6図(B)
はベルトによる駆動方法における力の方向を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing the direction of the force applied to the developing sleeve shaft by the driving method, FIG. 6 (A) is a diagram showing the direction of the force in the driving method by the gear used in this embodiment, and FIG. 6 (B).
FIG. 4 is a diagram illustrating a direction of a force in a driving method using a belt.

第6図(B)において、9は現像スリーブ軸に固定さ
れている現像スリーブプーリ、10は現像スリーブ3に回
転力を与えるための中間プーリである。現像スリーブ3
に与えられる回転力は、図示されない駆動系による中間
プーリ10に伝達され、ベルト11を介して現像スリーブプ
ーリ9へ伝達される。また、Dは中間プーリ10の回転中
心を示している。上記現像スリーブプーリ9がb方向に
回転している時のベルト11の張り側の張力をT1、ゆるみ
側の張力をT2とすると、この張力の差T1−T2がベルト11
を駆動させるために有効な力となる。
In FIG. 6 (B), reference numeral 9 denotes a developing sleeve pulley fixed to the developing sleeve shaft, and reference numeral 10 denotes an intermediate pulley for applying a rotational force to the developing sleeve 3. Developing sleeve 3
Is transmitted to the intermediate pulley 10 by a drive system (not shown), and is transmitted to the developing sleeve pulley 9 via the belt 11. D indicates the center of rotation of the intermediate pulley 10. Assuming that the tension on the tension side of the belt 11 when the developing sleeve pulley 9 is rotating in the direction b is T 1 , and the tension on the loose side is T 2 , the difference T 1 −T 2 between the tensions is
This is an effective force for driving the.

現像スリーブ軸に加わる力の方向は、ギヤによる駆動
の場合は第6図(A)に示すように現像スリーブギヤ7
が回転力F5を受ける方向と同方向、すなわちF6の方向で
ある。
The direction of the force applied to the developing sleeve shaft is, as shown in FIG.
There same direction as the direction for receiving the rotational force F 5, that is, the direction of F 6.

また、ベルトによる駆動の場合は、第6図(B)に示
すように張り側の張力T1とゆるみ側の張力T2の差T1−T2
の方向、すなわちF7の方向である。F7の方向はおおむね
現像スリーブ3の回転の中心Bから中間プーリ10の回転
中心Dに向かう方向である。すなわち、線分ABと線分BD
のなす角度θと線分ABとF7の力の方向とのなす角度αは
ほぼ等しい。このように駆動方法によって現像スリーブ
軸に加わる力の方向は異なり、ギヤを用いた場合とベル
トを用いた場合には約90゜ずれる。
In the case of driving by a belt, as shown in FIG. 6 (B), the difference T 1 −T 2 between the tension T 1 on the tension side and the tension T 2 on the loose side.
Direction, i.e. the direction of F 7. Direction F 7 is a direction generally toward the center B of the rotation of the developing sleeve 3 to the rotation center D of the intermediate pulley 10. That is, line segment AB and line segment BD
Substantially equal to the angle α and the angle θ and direction of the force of the line segment AB and F 7 of. As described above, the direction of the force applied to the developing sleeve shaft differs depending on the driving method, and is shifted by about 90 ° when the gear is used and when the belt is used.

次に現像スリーブ軸の撓みについて説明する。 Next, the bending of the developing sleeve shaft will be described.

現像スリーブ軸が回転時に撓む方向は回転力F5の方向
と逆の方向である。このことから撓みの原因は回転力F5
であることが分かる。そして、回転力F5による撓みδが
生ずる結果、現像スリーブ3の長手方向の中央部は静電
潜像担持体4に当接されないことになる。
Direction the developing sleeve shaft flexes during rotation is the opposite direction of the rotational force F 5. From this, the cause of the deflection is the rotational force F 5
It turns out that it is. As a result of the deflection caused by the rotation force F 5 [delta] is generated, the longitudinal center portion of the developing sleeve 3 would not in contact with the electrostatic latent image bearing member 4.

ここで、現像スリーブ3の軸の撓み量δの水平成分を
δ、垂直成分をδ、回転力F5の水平成分をF5x、垂
直成分をF5yとすると、回転力F5、撓み量δの各成分
F5x,F5yxは、 F5x=F5sinθ F5y=F5cosθ δ=δsinθ δ=δcosθ となり、回転力F5xによって撓み量δが、回転力F5y
よって撓み量δが生ずる。
Here, assuming that the horizontal component of the amount of deflection δ of the shaft of the developing sleeve 3 is δ x , the vertical component is δ y , the horizontal component of the rotational force F 5 is F 5x , and the vertical component is F 5y , the rotational force F 5 , the deflection Each component of quantity δ
F 5x, F 5y, δ x , δ y is, F 5x = F 5 sinθ F 5y = F 5 cosθ δ x = δsinθ δ y = δcosθ next, the amount of deflection by the rotational force F 5x [delta] x is the rotational force F 5y the deflection amount [delta] y is produced.

ここで、水平方向に現像スリーブ3変化させるとニッ
プ幅が変わることからニップ幅に影響を与える方向は水
平方向成分δであることが分かる。
Here, the direction that affects the to the developing sleeve 3 changes horizontally from the nip width changes the nip width is found to be horizontal component [delta] x.

回転力F5の水平方向成分F5xによる水平成分の撓み量
δは第7図に示すような力学的モデルによって近似す
ることができる。
The amount of deflection δ x of the horizontal component due to the horizontal component F 5x of the rotational force F 5 can be approximated by a dynamic model as shown in FIG.

δ=Pal2/16EI ……(1) I=πd4/64 ただし、 δ:撓み量〔μm〕 P:外力〔kg重〕 a:腕の長さ〔mm〕 l:スパン長〔mm〕 d:直径 〔mm〕 E:縦弾性係数 第7図の腕の長さaは、第1図において現像スリーブ
3を支持する2つの軸受のうち現像スリーブギヤ7側の
軸受の長手方向の中心から現像スリーブギヤ7の長手方
向の中心までの距離に相当する。また、スパン長lは、
現像スリーブ3を固定している2つの軸受間の距離に、
直径dは現像スリーブ3の軸の直径に相当する。縦弾性
係数Eは現像スリーブ3の軸の材質によって決まり、本
実施例で用いたものは鉄系であるためE=21000kg重/mm
2となる。そして、外力Pは回転力F5の水平成分F5xに相
当する。本実施例では、a=20mm、l=280mm、d=8mm
であり、第8図の破線はこれら数値を上記(1)式に代
入して各回転力の水平成分F5に対応する撓みの水平成分
δを求めたもの示す。また、第8図の実線は第9図に
示すθが0゜ではない場合、すなわち本発明の実施例に
おいて、印字後のニップ幅を測定しニップ幅から算出し
た撓み量δを示す。
δ = Pal 2 / 16EI ...... ( 1) I = πd 4/64 , however, [delta]: amount of deflection [μm] P: force [kg Weight] a: the length of the arm (mm) l: span length (mm) d : Diameter [mm] E: Longitudinal elasticity The arm length a in FIG. 7 is determined from the longitudinal center of the bearing on the developing sleeve gear 7 side of the two bearings supporting the developing sleeve 3 in FIG. This corresponds to the distance to the center of the sleeve gear 7 in the longitudinal direction. The span length l is
In the distance between the two bearings fixing the developing sleeve 3,
The diameter d corresponds to the diameter of the shaft of the developing sleeve 3. The longitudinal elastic modulus E is determined by the material of the shaft of the developing sleeve 3. Since the one used in the present embodiment is of iron type, E = 21000 kgf / mm.
It becomes 2 . Then, the external force P corresponds to a horizontal component F 5x rotational force F 5. In this embodiment, a = 20 mm, l = 280 mm, d = 8 mm
, And the show dashed line in FIG. 8 is these numerical values as determined horizontal component [delta] x of the deflection corresponds to the horizontal component F 5 of the rotational force are substituted into equation (1). The solid line in Figure 8 if not θ is 0 ° shown in FIG. 9, i.e. in the embodiment of the present invention, showing the amount of deflection [delta] x calculated from the nip width is measured nip width after printing.

第8図から分かるように、ニップ幅からの算出値と曲
げの計算式(1)から求めた値がほぼ一致する。また、
第3図に示す垂直抗力F2と摩擦力F1による現像スリーブ
3の曲げの最大撓み量と圧接力F3と摩擦力F4により現像
スリーブ3の曲げの最大撓み量を力学的モデルを用い、
曲げの計算式により求めると、回転力F5の水平方向成分
F5xによる現像スリーブ軸の撓み量δに比べて、圧接
力F3と摩擦力F4による現像スリーブ3の曲げの最大撓み
も垂直抗力F2と摩擦力F1による現像スリーブ3の曲げの
最大撓み量も十分小さく、ニップ幅から算出した撓み量
と比較しても一致しない。
As can be seen from FIG. 8, the value calculated from the nip width and the value obtained from the bending calculation formula (1) substantially match. Also,
Using mechanical model the maximum deflection amount of bending of the developing sleeve 3 by the third maximum deflection amount and the pressing force F 3 and the frictional force F 4 bend of the developing sleeve 3 and the normal force F 2 due to the frictional force F 1 shown in FIG. ,
When determined by the bending of the formula, the horizontal component of the rotational force F 5
Compared to the amount of deflection [delta] x of the developing sleeve axis by F 5x, pressing force F 3 and the developing sleeve 3 by the frictional force F 4 bend maximum deflection also of the developing sleeve 3 by the normal force F 2 and the frictional force F 1 Bending of The maximum bending amount is also sufficiently small, and does not match even when compared with the bending amount calculated from the nip width.

このことから現像スリーブ3が静電潜像担持体4に当
接されないのは現像スリーブギヤ7が受ける回転力F5
水平方向成分F5xによる現像スリーブ3の軸の水平方向
の撓みδによることが分かる。
The The developing sleeve 3 is not in contact with the electrostatic latent image bearing member 4 from it due to the horizontal deflection [delta] x of the shaft of the developing sleeve 3 by the horizontal direction component F 5x rotational force F 5 the developing sleeve gear 7 receives You can see that.

この現像スリーブ3の軸の水平方向の撓み量δは上
記(1)式に、 P=F5x=F5sinθ を代入すると、 δ=F5sinθ・al2/16EI =F5sinθ・al2/16E(πd4/64) =64al2F5sinθ/16πEd4 ……(2) となる。
Horizontal deflection amount [delta] x of the shaft of the developing sleeve 3 in the above (1) and substituting P = F 5x = F 5 sinθ , δ x = F 5 sinθ · al 2 / 16EI = F 5 sinθ · the al 2 / 16E (πd 4/ 64) = 64al 2 F 5 sinθ / 16πEd 4 ...... (2).

この(2)式から、撓み量を減少させるためには腕の
長さaの縮小、スパン長lの縮小、直径dの拡大及び中
間ギヤ8の位置の変更による回転力F5の方向の変更(θ
の減少)行うことが考えられる。また、縦弾性係数Eは
大きいほうがよいことが分かるが、コスト及び加工性か
ら鉄系の材料の現像スリーブ軸を採用することが好まし
く、Eの値を大きくすることは困難である。また、回転
力F5は現像スリーブ3に回転を与える力であるため、最
小の値は決まってしまい自由に選択することができな
い。
From equation (2), reduction of the arm length a is to reduce the amount of deflection, reduction in span length l, changes in the direction of the rotational force F 5 by changing the magnification and position of the intermediate gear 8 having a diameter d (Θ
Decrease). It is understood that the larger the modulus of longitudinal elasticity E, the better, but it is preferable to use a developing sleeve shaft made of an iron-based material from the viewpoint of cost and workability, and it is difficult to increase the value of E. Further, since the rotational force F 5 is a force applied to rotate the developing sleeve 3, the minimum value can not be freely selected will be determined.

ここで、上述したように印字結果から許容できる水平
方向の撓み量δを12μm以下にしなければならないこ
とから、δの値を上記(2)式に代入すると、 δ=64al2F5sinθ/16πEd4≦12×10-3 =1.273al2F5sinθ/Ed2≦12×10-3 ……(3) となる。
Here, as described above, the amount of deflection δ x in the horizontal direction allowable from the printing result must be 12 μm or less. Therefore, when the value of δ x is substituted into the above equation (2), δ x = 64al 2 F 5 sinθ / 16πEd 4 ≦ 12 × 10 −3 = 1.273al 2 F 5 sin θ / Ed 2 ≦ 12 × 10 -3 (3)

該(3)式を満足するように上記各種寸法を改善する
とよい。すなわち、腕の長さaの縮小、スパン長lの縮
小、直径dの拡大が適当である。現像スリーブ3の軸は
一般的に鉄系の材料が用いられることからE=21000kg
重/mm2となる。また、腕の長さaは回転力F5を受ける歯
車等の取付け構造上2mm以下にすることは困難であるた
め、腕の長さa≧2という制約を受ける。このことから
最小値a=2を代入してスパン長lと直径dと回転力の
水平成分F5sinθとの関係式を求めると、 1.273al2F5sinθ/Ed4≦12×10-3 al2F5sinθ/Ed4≦9.427×10-3 ……(4) 2l2F5sinθ/Ed4≦9.427×10-3 l2F5sinθ/Ed4≦4.714×10-3 ……(5) l2F5sinθ/d4・21000≦4.714×10-3 l2F5sinθ/d4≦99 F5sinθ(l/d2≦99 ……(6) のようになり、(6)式を満足するように現像スリーブ
3の軸直径d及び現像スリーブ3を固定している2つの
軸受間の距離を決定すれば撓み量を減少させることが可
能となる。
It is preferable to improve the above various dimensions so as to satisfy the expression (3). That is, reduction of the arm length a, reduction of the span length l, and expansion of the diameter d are appropriate. Since the shaft of the developing sleeve 3 is generally made of an iron-based material, E = 21000 kg
Weight / mm 2 . The length of the arm a is because it is difficult to below the mounting structure on 2mm such as a gear which receives a rotational force F 5, subject to the constraint that the arm length a ≧ 2. When this by substituting the minimum value a = 2 from obtaining the relationship between the horizontal component F 5 sin [theta rotational force and span length l and the diameter d, 1.273al 2 F 5 sinθ / Ed 4 ≦ 12 × 10 -3 al 2 F 5 sin θ / Ed 4 ≦ 9.427 × 10 -3 …… (4) 2l 2 F 5 sin θ / Ed 4 ≦ 9.427 × 10 -3 l 2 F 5 sin θ / Ed 4 ≦ 4.714 × 10 -3 …… ( 5) l 2 F 5 sinθ / d 4 · 21000 ≦ 4.714 × 10 -3 l 2 F 5 sinθ / d 4 ≦ 99 F 5 sinθ (l / d 2) is as 2 ≦ 99 ...... (6), If the shaft diameter d of the developing sleeve 3 and the distance between the two bearings fixing the developing sleeve 3 are determined so as to satisfy the expression (6), the amount of bending can be reduced.

次に、中間ギヤ8の位置を変更して回転力F5の方向を
変えて撓み量を減少させる場合は、この実施例の場合、
l=280mm、a=20mm、d=8mm、F5=1.4kg重であるた
め、これらの数値を上記(2)式に代入すると、 δ=64al2F5sinθ/16πEd4 =64×20×2802×1.4sinθ/16×π×21000×84 =32.5×10-3sinθ ……(7) となる。静電潜像担持体4から現像スリーブ3が逃げる
方向のδは印字結果より12μm以下でなければならな
いから、 12×10-3≧32.5×10-3sinθ sinθ≦0.37 θ≦21.8゜≒20゜ ……(8) となり、(8)式より角度θが20゜〜160゜(180゜−20
゜)の間はδが12μm以上になる。したがって、角度
θが0〜20゜と160゜〜360゜の間の範囲になるように回
転力F5を現像スリーブギヤ7に与えなければならない。
Then, if by changing the position of the intermediate gear 8 reduces the amount of deflection by changing the direction of the rotational force F 5, in a case of this embodiment,
Since l = 280 mm, a = 20 mm, d = 8 mm, and F 5 = 1.4 kg weight, when these numerical values are substituted into the above equation (2), δ x = 64al 2 F 5 sin θ / 16πEd 4 = 64 × 20 × 280 2 × 1.4 sin θ / 16 × π × 21000 × 8 4 = 32.5 × 10 −3 sin θ (7) Since [delta] x of the direction in which the developing sleeve 3 escapes from the electrostatic latent image bearing member 4 must be 12μm or less than the print result, 12 × 10 -3 ≧ 32.5 × 10 -3 sinθ sinθ ≦ 0.37 θ ≦ 21.8 ° ≒ 20゜ (((((((8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 よ り 、 、 よ り 、 、 、 、 、 8
During ゜), δ x is 12 μm or more. Therefore, the angle θ must give rotational force F 5 to be in the range between 0 to 20 ° 160 ° 360 ° to the developing sleeve gear 7.

すなわち、角度αで考えると、α=90゜+θであるか
ら0゜〜110゜と250゜−360゜の間になる。
That is, considering the angle α, α = 90 ° + θ, so that it is between 0 ° and 110 ° and between 250 ° and 360 °.

また、許容できるニップ幅が約1.7mmであるためニッ
プ幅を2mm以上になるように静電潜像担持体4に現像ス
リーブ3を当接することにより、許容できる撓み量を大
きく取ることができる。すなわち、角度θの満足する範
囲が広くなる。しかし、ニップ幅を広くとるように当接
量を大きくすると、第3図に示した垂直抗力F2の値が増
加する。このことにより摩擦力F1が増加して回転力F5
水平成分F5xが増加する。この水平成分F5xの増加による
撓み量の方がニップ幅を広くとるための当接量よりも大
きいため、実際は不可能に近い。また、現像スリーブ3
のゴム硬度を低くすることによって小さな回転力F1でニ
ップ幅をとることが可能であるが、導電性ゴムローラと
して製造できるゴム硬度の限界値が20゜〜30゜であるこ
とから、これも不可能に近い。
Further, since the allowable nip width is about 1.7 mm, the allowable bending amount can be increased by bringing the developing sleeve 3 into contact with the electrostatic latent image carrier 4 so that the nip width becomes 2 mm or more. That is, the range satisfying the angle θ is widened. However, increasing the contact amount such wider nip width, the value of the normal force F 2 shown in FIG. 3 is increased. This horizontal component F 5x rotational force F 5 frictional force F 1 is increased to increase the. Since the amount of deflection due to the increase of the horizontal component F5x is larger than the amount of contact for increasing the nip width, it is practically impossible. The developing sleeve 3
Since it is possible to take a nip width with a small rotational force F 1 by lowering the rubber hardness, the limit value of the rubber hardness which can be produced as a conductive rubber roller is 20 ° to 30 °, this also not Near possible.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the gist of the present invention.
They are not excluded from the scope of the present invention.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、現像装
置においては、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、
該静電潜像担持体に対向させて配設され、二つの軸受に
よって回転自在に固定され、かつ、該軸受より端部側に
おいて回転力を受けて回転させられて、帯電したトナー
を現像領域に搬送する回転可能な現像スリーブと、上記
現像領域の上流側において現像スリーブの表面に当接さ
せて配設され、トナーの供給量を規制する規制部材と、
該規制部材の上流側に配設され、現像スリーブの表面に
トナーを供給するトナー供給部とを有する。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, in the developing device, an electrostatic latent image carrier for carrying an electrostatic latent image;
The charged toner is disposed opposite to the electrostatic latent image carrier, is rotatably fixed by two bearings, and is rotated by receiving a rotational force on an end side from the bearings, so that charged toner is developed. A rotatable developing sleeve that conveys the toner to a developing member, and a regulating member that is disposed in contact with the surface of the developing sleeve on the upstream side of the developing area and regulates a toner supply amount.
A toner supply unit disposed upstream of the regulating member for supplying toner to the surface of the developing sleeve.

そして、上記現像スリーブに加えられる回転力の方向
と、静電潜像担持体の回転中心と現像スリーブの回転中
心とを結ぶ線分とがなす角が、0〜110,250〜360〔゜〕
の範囲内に設定される。
The angle between the direction of the rotational force applied to the developing sleeve and the line connecting the rotation center of the electrostatic latent image carrier and the rotation center of the developing sleeve is 0 to 110, 250 to 360 [゜].
Is set within the range.

この場合、上記現像スリーブを回転させようとして、
現像スリーブの軸受より端部側に回転力を加えたとき
に、現像スリーブが静電潜像担持体から逃げる方向にお
ける撓み量の成分が小さくなる。
In this case, in order to rotate the developing sleeve,
When a rotational force is applied to the end of the developing sleeve from the bearing, the component of the amount of deflection in the direction in which the developing sleeve escapes from the latent electrostatic image bearing member decreases.

したがって、現像スリーブの長手方向の中心付近が静
電潜像担持体と当接しなくなるのを防止することができ
るので、均一な濃度で印字を行うことができ、印字品質
が低下するのを防止することができる。
Therefore, it is possible to prevent the vicinity of the center of the developing sleeve in the longitudinal direction from coming into contact with the electrostatic latent image carrier, so that printing can be performed at a uniform density and printing quality is prevented from deteriorating. be able to.

また、規制部材に加えることができる圧力を大きくる
ことができる。
Further, the pressure that can be applied to the regulating member can be increased.

本発明の他の現像装置においては、さらに、上記現像
スリーブの軸直径をd〔mm〕とし、上記現像スリーブを
支持する二つの軸受間の距離をl〔mm〕とし、また、静
電潜像担持体の回転中心と現像スリーブの回転中心とを
結ぶ方向における現像スリーブの軸に加わる力の成分を
Px〔kg重〕としたとき、 PX(l/d2≦100 の関係にする。
In another developing device of the present invention, the shaft diameter of the developing sleeve is d [mm], the distance between two bearings supporting the developing sleeve is l [mm], and an electrostatic latent image is formed. The component of the force applied to the shaft of the developing sleeve in the direction connecting the rotation center of the carrier and the rotation center of the developing sleeve
When Px (kg weight) is used, the relationship is P X (l / d 2 ) 2 ≦ 100.

この場合、現像スリーブの軸を鉄系の材料で作ったと
きの軸の撓み量を減少させることができるので、現像装
置のコストを低くすることができるだけでなく、加工性
を向上させることができる。
In this case, the amount of bending of the shaft of the developing sleeve when the shaft is made of an iron-based material can be reduced, so that not only can the cost of the developing device be reduced, but also the processability can be improved. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例を示す現像装置の断面図、第2
図は現像スリーブと静電潜像担持体の当接量とニップ幅
の関係図、第3図は現像スリーブに加わる力を示す図、
第4図は角度αと印字濃度の関係図、第5図は角度αと
記録紙の全面における印字の均一性の関係図、第6図は
駆動方法による現像スリーブ軸に加わる力の方向を示す
図、第6図(A)は本実施例で用いたギヤによる駆動方
法における力の方向を示す図、第6図(B)はベルトに
よる駆動方法における力の方向を示す図、第7図は回転
力による撓み量を近似する力学的モデル図、第8図は回
転力と撓み量の関係図、第9図は現像装置のギヤ配設
図、第10図は従来の現像装置の断面図である。 1,21……トナー供給部、2,28……規制部材、3,22……現
像スリーブ、4,27……静電潜像担持体、6……トナー、
7……現像スリーブギヤ、8,32……中間ギヤ。
FIG. 1 is a sectional view of a developing device showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the contact amount of the developing sleeve and the electrostatic latent image carrier and the nip width. FIG. 3 is a diagram showing the force applied to the developing sleeve.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the angle α and the printing density, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the angle α and the uniformity of printing over the entire surface of the recording paper, and FIG. 6 shows the direction of the force applied to the developing sleeve shaft by the driving method. FIG. 6 (A) is a diagram showing the direction of force in the driving method using gears used in the present embodiment, FIG. 6 (B) is a diagram showing the direction of force in the driving method using a belt, and FIG. FIG. 8 is a mechanical model diagram for approximating the amount of deflection due to rotational force, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between rotational force and amount of deflection, FIG. 9 is a diagram showing the arrangement of gears in the developing device, and FIG. is there. 1,21 toner supply section, 2,28 regulating member, 3,22 developing sleeve, 4,27 electrostatic latent image carrier, 6, toner
7: developing sleeve gear, 8, 32: intermediate gear.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a)静電潜像を担持する静電潜像担持体
と、 (b)該静電潜像担持体に対向させて配設され、二つの
軸受によって回転自在に固定され、かつ、該軸受より端
部側において回転力を受けて回転させられて、帯電した
トナーを現像領域に搬送する回転可能な現像スリーブ
と、 (c)上記現像領域の上流側において現像スリーブの表
面に当接させて配設され、トナーの供給量を規制する規
制部材と、 (d)該規制部材の上流側に配設され、現像スリーブの
表面にトナーを供給するトナー供給部とを有するととも
に、 (e)上記現像スリーブに加えられる回転力の方向と、
静電潜像担持体の回転中心と現像スリーブの回転中心と
を結ぶ線分とがなす角が、0〜110,250〜360〔゜〕の範
囲内に設定されたことを特徴とする現像装置。
(A) an electrostatic latent image carrier for carrying an electrostatic latent image; and (b) an opposing electrostatic latent image carrier and rotatably fixed by two bearings. And a rotatable developing sleeve which is rotated by receiving a rotational force on an end side of the bearing and conveys the charged toner to the developing area; and (c) a surface of the developing sleeve upstream of the developing area. A regulating member disposed in contact with the regulating member and regulating a toner supply amount; and (d) a toner supplying portion disposed upstream of the regulating member and supplying the toner to the surface of the developing sleeve. (E) the direction of the rotational force applied to the developing sleeve;
An angle between a rotation center of the electrostatic latent image carrier and a line connecting the rotation center of the developing sleeve is set within a range of 0 to 110, 250 to 360 [゜].
【請求項2】上記現像スリーブの軸直径をd〔mm〕と
し、現像スリーブを支持する二つの軸受間の距離をl
〔mm〕とし、また、静電潜像担持体の回転中心と現像ス
リーブの回転中心とを結ぶ方向における現像スリーブの
軸に加わる力の成分をPx〔kg重〕としたとき、 PX(l/d2≦100 の関係にある請求項1に記載の現像装置。
2. The developing sleeve according to claim 1, wherein the shaft diameter is d [mm], and the distance between two bearings supporting the developing sleeve is l.
[Mm], and when the component of the force applied to the axis of the developing sleeve in the direction connecting the rotation center of the electrostatic latent image carrier and the rotation center of the developing sleeve is Px (kg weight), P X (l / d 2) An apparatus according to claim 1 having a relationship of 2 ≦ 100.
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