JP4054472B2

JP4054472B2 - Development device

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Publication number: JP4054472B2
Application number: JP03040499A
Authority: JP
Inventors: 剛今村; 俊次加藤; 秀男吉沢; 眞二田牧; 清典津田; 正行山根
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2019-02-08
Also published as: JP2000227712A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に用いる現像装置のうち、２成分現像剤を用いて現像を行う現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トナーとキャリアを用いた２成分現像剤を用いて現像を行う現像装置において、トナー濃度検知手段を必要とせず、現像剤の動きによってその現像剤中にトナーを取り込む現像装置が知られている。
しかし、この現像装置においては、現像剤の動きが活発な箇所とそうでない箇所、あるいは現像剤の多い箇所と少ない箇所との間でトナーの取り込み量が異なり、部分的にトナー濃度が不安定となって、その結果画像濃度ムラやかぶりが発生しやすかった。
【０００３】
この不具合を解消する方法としては種々提案されているが、中でも、先に本出願人が提案した特開平９−１９７７８３３号公報に開示されている現像装置は、小型化及び低コスト化を図りつつ前記不具合を解消できるものとして有用である。
この特開平９−１９７７８３３号公報における現像装置は、内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する第１の規制部材と、該第１の規制部材により掻き落とされた現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に隣接し、上記現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部とを備え、上記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度の変化により、該現像剤とトナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の現像剤のトナー取り込み状態を変化させる現像装置であって、上記現像剤収容部は、第１の規制部材よりも該現像剤担持体上の現像剤の搬送方向上流側に配設された第２の規制部材を有し、該第２の規制部材は、該現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度が上昇し、該現像剤の層厚が増加した場合に該現像剤の増加分の通過を規制すべく、該現像剤担持体との間隙が設定されていることを特徴としており、上記現像剤収容部内での現像剤の循環移動により、該現像剤のトナーと磁性キャリアとを攪拌し、該トナーの帯電量の低下を防止して、部品点数の低減による小型化及び低コスト化を図りつつ画像濃度ムラやかぶり等の異常画像の発生を解消するように構成されているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の現像装置においては、現像剤収容部内の現像剤の循環移動が活発に行われることが、画像濃度ムラのない良好な画像を得るために望まれることである。
【０００５】
本発明は上記要望に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤収容部内の現像剤の循環移動により画像濃度を調整する現像装置において、より確実に画像濃度ムラのない良好な画像を得ることができるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の現像装置は、内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する第１の規制部材と、該第１の規制部材により掻き落とされた現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に隣接し、該現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部とを備え、該現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度の変化により、該現像剤と上記トナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の現像剤のトナー取り込み状態を変化させる現像装置であって、該現像剤収容部は、第１の規制部材よりも該現像剤担持体上の現像剤の搬送方向上流側に配設された第２の規制部材を有し、該第２の規制部材は、該現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度が上昇し、該現像剤の層厚が増加した場合に該現像剤の増加分の通過を規制すべく、上記現像剤担持体との間隙が設定されている現像装置において、上記現像剤担持体上の現像剤に作用する搬送力の関係が、上記数１の条件を満たすことを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、現像剤担持体上の現像剤には、種々の力が作用している。図２は、現像剤担持体上の現像剤に作用する力を示した説明図である。この図において、現像剤担持体上の現像剤に作用する力としては、現像剤担持体内部に設けられた磁界発生手段による磁気力Ｆｍ、重力Ｆｇ、遠心力Ｆｖがある。これらの力のうち重力Ｆｇと遠心力Ｆｖは、通常、磁気力に比して小さく無視できる程度である。従って、現像剤担持体上の現像剤に作用する力としては、上記磁気力Ｆｍのみを考えれば良い。この磁気力Ｆｍは、図２に示すように、現像剤担持体の半径方向磁気力Ｆｒと、接線方向磁気力Ｆｔとの合力であり、その求め方は、現像剤担持体上の半径方向磁束密度分布を測定し、代数計算することによって近似的に得られることが特開平５−２４９８２１号公報で示されており、本件においてもこの方法を用いることが可能である。
そして、現像剤担持体と現像剤との間の摩擦係数をμとすると、現像剤担持体上に現像剤を担持し現像剤担持体表面を移動させて搬送する際の現像剤の搬送力は、次に示す数４で求めることができる。
【数４】
現像剤の搬送力＝μ×Ｆｒ＋Ｆｔ
【０００８】
請求項１の現像装置においては、現像剤担持体上の現像剤に作用する搬送力の関係が、上記数１となるようにする。これは即ち、第１の規制部材に対向する位置での現像剤搬送力＜第２の規制部材に対向する位置での現像剤搬送力と、することを意味する。これにより、第１の規制部材に対向する位置にある現像剤担持体上の現像剤が受ける搬送力に比して、その上流側の第２の規制部材に対向する位置にある現像剤担持体上の現像剤が受ける搬送力の方が大きくなる。この結果、第１の規制部材から下流側への現像剤の搬送力よりも第１の規制部材と第２の規制部材との間に位置する空間である現像剤収容部内への現像剤の搬送力が強くなり、現像剤収容部に隣接するトナー収容部からもトナーが積極的に供給された状態で、第１の規制部材で現像剤がせき止められて現像剤収容部内における現像剤の循環移動が活発になり、他の現像剤との干渉が生じ易い状態ができる。これにより、現像剤収容部内で現像剤とトナーとの撹拌が十分に行われ、内部の現像剤が均一に帯電される。
そして、第１の規制部材から下流側に搬送される均一に帯電した現像剤で現像を行う。
【０００９】
請求項２の現像装置は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体上の現像剤に作用する現像剤担持体半径方向と現像剤担持体接線方向の磁界の角度の関係が、上記数２の条件を満たすことを特徴とするものである。
【００１０】
上記ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_１／Ｈｔ_１｜、ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_２／Ｈｔ_２｜は、それぞれ、第１の規制部材又は第２の規制部材に対向する位置での現像剤担持体半径方向と接線方向の磁界の角度（以下、第１規制部材対向部での磁界の角度、第２の規制部材対向部での磁界の角度という）となる。
【００１１】
請求項２の現像装置においては、現像剤担持体上の現像剤に作用する磁界の角度の関係が、上記数２を満たすようにする。
ここで、現像剤は現像剤担持体上をチェーン状のようないくつかのつながりになって移動して行くがその方向は磁界の方向を向くことが広く知られている。磁界の方向が現像剤担持体に対して寝ている（Ｈｒ／Ｈｔが小さい）と、現像剤がいわゆる穂立ちをせずに現像剤担持体上に積層された密な状態で存在するため、規制部材等によりある決められたギャップで量を規制された場合、穂立ちをしている状態よりも規制部材の下流側への搬送量が多くなる。
従って、磁界の方向が現像剤担持体の接線方向に近い程、現像剤の搬送量が多くなり、それは即ち磁界の角度が小さい方が大きい場合に比してその搬送量が多くなるということが言える。
請求項２の現像装置においては、上記数２を満たすことにより、第２規制部材対向部での磁界の角度を第１規制部材対向部での磁界の角度より小さくし、
第１の規制部材に対向する位置での現像剤搬送量<第２の規制部材に対向する位置での現像剤搬送量
となるようにする。これにより、現像剤収容部内での現像剤の循環移動がより活発に行われるようにし、現像剤収容部内で現像剤とトナーとの撹拌が十分に行われて内部の現像剤が均一に帯電されるようにする。
【００１２】
請求項３の現像装置は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体の磁界発生手段が上記現像剤に及ぼす半径方向磁気力の関係が、上記数３の条件を満たすことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の現像装置においては、現像剤担持体に設けている磁界発生手段の磁気力を調整することにより、半径方向磁気力Ｆｒが、第１規制部材対向部と第２規制部材対向部との間で上記数３の関係を満たすようにする。ここで、現像剤搬送力を左右する要素は、上記数４に示すように、半径方向磁気力Ｆｒと接線方向磁気力Ｆｔ及び摩擦係数μによって決定されるが、実質的には半径方向磁気力Ｆｒの影響が支配的となっている。この、現像剤搬送力を実質的に左右する半径方向磁気力Ｆｒの関係が、上記数３の関係を満たすようにすることで、
第１の規制部材に対向する位置での現像剤搬送力<第２の規制部材に対向する位置での現像剤搬送力
と、することができる。この関係は、現像装置のユニット内に磁性体を置く等の複雑な構成をとることなく、磁界発生手段の磁気力で得ることが可能である。
【００１４】
請求項４の現像装置は、請求項２の現像装置において、上記現像剤担持体の磁界発生手段の磁気力により、上記数２の関係を満足させることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の現像装置においては、現像剤担持体に設けている磁界発生手段の磁気力を調整することにより、磁界角度の調整のための新たな部品等を設けることなく、上記数２の関係を満足させる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置の現像装置に適用した実施形態について説明する。
まず、本発明の目的及び構成等をより明確にするために、図１、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、本出願人が先に提案した特開平９−１９７８３３号公報記載の現像装置について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るプリンタの主要部概略構成図である。図１において、潜像担持体である感光体ドラム１の側方に配設された現像装置２は、支持ケース１０、現像剤担持体としての現像スリーブ４、現像剤収容部材１１、第１の現像剤規制部材としての第１ドクターブレード６等から主に構成されている。
【００１８】
感光体ドラム１側に開口を有する支持ケース１０は、内部にトナー３ｂを収容するトナー収容部としてのトナーホッパー８を形成している。トナーホッパー８の感光体ドラム１側寄りには、トナー３ｂと磁性粒子であるキャリア３ａとからなる現像剤３を収容するを形成する現像剤収容部材１１が、支持ケース１０と一体的に設けられている。また、現像剤収容部材１１の下方に位置する支持ケース１０には、対向面１０ｂを有する突出部１０ａが形成されており、現像剤収容部材１１の下部と対向面１０ｂとの間の空間によって、トナー３ｂを供給するためのトナー供給開口部２０が形成されている。
【００１９】
トナーホッパー８の内部には、図示しない駆動手段によって回動されるトナー供給手段としてのトナーアジテータ９が配設されている。トナーアジテータ９は、トナーホッパー８内のトナー３ｂをトナー供給開口部２０に向けて攪拌しながら送り出す。また、トナーホッパー８の、感光体ドラム１と対向する側には、トナーホッパー８内のトナー３ｂの量が少なくなったときにこれを検知するトナーエンド検知手段１０ｃが配設されている。
【００２０】
感光体ドラム１とトナーホッパー８との間の空間には、現像スリーブ４が配設されている。図示しない駆動手段で図の矢印方向に回転駆動される現像スリーブ４は、その内部に、現像装置２に対して相対位置不変に配設された、磁界発生手段としてのマグネットローラ５を有している。
【００２１】
現像剤収容部材１１の、支持ケース１０に取り付けられた側と対向する側には、第１ドクターブレード６が一体的に取り付けられている。第１ドクターブレード６は、その先端と現像スリーブ４の外周面との間に一定の隙間を保った状態で配設されている（以下、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１という）。
【００２２】
現像剤収容部材１１の、トナー供給開口部２０の近傍に位置する部位には、第２の規制部材としての第２ドクターブレード７が配設されている。第２ドクターブレード７は、その自由端が現像スリーブ４の外周面に対して一定の隙間を保つべく、現像スリーブ４の表面に形成される現像剤３の層の流れを妨げる方向、すなわち、自由端を現像スリーブ４の中心に向けて、基端を現像剤収容部材１１に一体的に取り付けられている（以下、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２という）。
【００２３】
現像剤収容部Ａは、現像スリーブ４内のマグネットローラ５の磁力が及ぶ範囲で、現像剤３を循環移動させるに十分な空間を有するように構成されている。
【００２４】
なお、対向面１０ｂは、トナーホッパー８側から現像スリーブ４側に向けて下向きに傾斜するよう、所定の長さにわたって形成されている。これにより、振動、現像スリーブ４の内部に設けられたマグネットローラ５の磁力分布のむら、現像剤３中の部分的なトナー濃度の上昇等が発生した際に、第２ドクターブレード７と現像スリーブ４の周面との間から現像剤収容部Ａ内のキャリア３ａが落下しても、落下したキャリア３ａは対向面１０ｂで受けられて現像スリーブ４側に移動し、磁力で現像スリーブ４に磁着されて再び現像剤収容部Ａ内に供給される。これにより現像剤収容部Ａ内のキャリア３ａ量の減少を防止することができ、画像形成時における、現像スリーブ４の軸方向での画像濃度むらの発生を防止することができる。
【００２５】
上記構成により、トナーホッパー８の内部からトナーアジテータ９によって送り出されたトナー３ｂは、トナー供給開口部２０を通って現像スリーブ４に担持された現像剤３に供給され、現像剤収容部Ａへ運ばれる。そして、現像剤収容部Ａ内の現像剤３は、現像スリーブ４に担持されて感光体ドラム１の外周面と対向する位置まで搬送され、トナー３ｂのみが感光体ドラム１上に形成された静電潜像と静電的に結合することにより、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。
【００２６】
ここで、上記トナー像形成時における現像剤３の挙動を、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。現像装置２に磁性キャリア３ａのみからなるスタート剤をセットすると、図３（ａ）に示すように、磁性キャリア３ａは現像スリーブ４の表面に磁着されるものと現像剤収容部Ａ内に収容されるものとに分かれる。現像剤収容部Ａ内に収容された磁性キャリア３ａは、現像スリーブ４の矢印ａ方向への回転に伴い、マグネットローラ５の磁力によって矢印ｂ方向へ、１ｍｍ／ｓ以上の移動速度で循環移動する。そして、現像スリーブ４の表面に磁着された磁性キャリア３ａの表面と現像剤収容部Ａ内で移動する磁性キャリア３ａの表面との境界部において界面Ｘが形成される。
【００２７】
次に、トナーホッパー８にトナー３ｂがセットされると、トナー供給開口部２０より現像スリーブ４に担持された磁性キャリア３ａにトナー３ｂが供給される。従って、現像スリーブ４は、トナー３ｂと磁性キャリア３ａとの混合物である現像剤３を担持することとなる。
【００２８】
現像剤収容部Ａ内では、収容されている現像剤３の存在により、現像スリーブ４によって搬送される現像剤３に対して、その搬送を停止させようとする力が働いている。そして、現像スリーブ４に担持された現像剤３の表面に存在するトナー３ｂが界面Ｘへ搬送されると、界面Ｘ近傍における現像剤３間の摩擦力が低下して界面Ｘ近傍の現像剤３の搬送力が低下し、これにより界面Ｘ近傍での現像剤３の搬送量が減少する。
【００２９】
一方、合流点Ｙより現像スリーブ４の回転方向上流側の現像剤３には、上述の現像剤収容部Ａ内のような、現像スリーブ４によって搬送される現像剤３に対して、その搬送を停止させるような力は作用しないので、合流点Ｙへ搬送されてきた現像剤３と界面Ｘを搬送される現像剤３との搬送量のバランスが崩れて現像剤３の玉突状態が発生し、図３（ｂ）に示すように合流点Ｙの位置が上昇して界面Ｘを含む現像剤３の層厚が増加する。また、第１ドクターブレード６を通過した現像剤３の層厚も徐々に増加し、この増加した現像剤３が、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２において、第２ドクターブレード７によって掻き落とされる。
【００３０】
そして、第１ドクターブレード６を通過した現像剤３が所定のトナー濃度に達すると、図３（ｃ）に示すように、第２ドクターブレード７に掻き落とされて層状となった増加分の現像剤３がトナー供給開口部２０を塞ぎ、この状態でトナー３ｂの取り込みが終了する。このとき、現像剤収容部Ａ内ではトナー濃度が高くなることにより現像剤３の嵩が大きくなり、これにより現像剤収容部Ａ内の空間が狭くなることによって、現像剤３が図の矢印ｂ方向に循環移動する移動速度も低下する。
【００３１】
このトナー供給開口部２０を塞ぐように形成された現像剤３の層において、第２ドクターブレード７に掻き落とされた現像剤３は、図３（ｃ）に矢印ｃで示すように、速度１ｍｍ／ｓ以上の移動速度で移動して対向面１０ｂで受けられるが、対向面１０ｂが現像スリーブ４側に向けて角度αで下方に傾斜し、かつ、所定長さｌを有しているため、現像剤３の層の移動による、トナーホッパー８への現像剤３の落下を防止することができ、現像剤３の量を常に一定に保つことができるので、トナー供給を常時一定に自己制御することが可能となる。
【００３２】
さて、上記構成の現像装置２を用いて画像形成を行う場合、画像濃度ムラのない良好な画像を得るためには、上記現像剤収容部Ａ内において現像剤３が充分撹拌されて良好に帯電された後に感光体ドラム１との対向部である現像領域に搬送されることが望ましい。そして、この現像剤収容部Ａ内での現像剤３の撹拌性を良好に得るためには、第２ドクターブレード７から現像剤収容部Ａに向かって搬送される現像剤３の搬送力が、現像剤収容部Ａから第１ドクターブレード６を通過して排出される現像剤３の搬送力に比して強いことが望ましい。このような状態となれば、現像剤収容部Ａ内に搬送された現像剤３が第１ドクターブレード６によって容易にせき止められ、現像剤同士の干渉が生じやすくなって、現像剤３の撹拌が十分に行われるからである。次に、現像剤３の搬送力の関係を上記のようにするための構成を説明する。
【００３３】
本実施形態においては、現像スリーブ４上の現像剤３に作用する力のうち、特にその影響力が大きい磁気力Ｆｍを現像スリーブ４内部に設けたマグネットローラ５の磁気力Ｆ′ｍによって制御している。
ここで、磁気力Ｆｍは、図２に示すように、現像スリーブ４の半径方向磁気力Ｆｒと、接線方向磁気力Ｆｔとの合力であり、その求め方は、現像スリーブ４上の半径方向磁束密度分布を測定し、代数計算することによって近似的に得られることが特開平５−２４９８２１号公報で示されており、本件においてもこの方法を用いることが可能である。
そして、本実施形態においては、現像スリーブ４と現像剤３との間の摩擦係数をμとすると、現像スリーブ４上に現像剤３を担持して現像スリーブ４表面の移動によって搬送する際の現像剤３の搬送力は、上記数４で表すことができる。
ここで、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１と第２ドクターブレード規制位置Ｇ２とにおける現像スリーブ４上の現像剤３に作用する磁気力の関係が、上記数１となるよう、現像スリーブ４内部のマグネットローラ５が発する磁気力Ｆ′ｍを調整した。
但し、実質的に現像剤搬送力に及ぼす影響が大きいマグネットローラ５の半径方向磁気力Ｆ′ｒ_１、Ｆ′ｒ_２のみに注目し、その関係が、上記数３の関係となるようなマグネットローラ５を現像スリーブ内部に設けた。
【００３４】
また、現像スリーブ４上の現像剤３に作用する力のうち、磁界の向きに関しても、現像スリーブ４内部に設けたマグネットローラ５によって制御している。
具体的には、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１と第２ドクターブレード規制位置Ｇ２における現像スリーブ４上の現像剤３に作用する磁界方向の関係が、上記数２となるようなマグネットローラ５を設けた。
【００３５】
（実施例）
以下に、具体的な実施例を説明する。現像スリーブ４は、スリーブ外径φが１６mm、内部のマグネットローラ５には４極で外周に深さ０．５mmのＶ溝を形成したものを用いた。そして、本実施例においては、マグネットローラ５の磁気力について、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での半径方向磁気力Ｆ′ｒ_１とし、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での半径方向磁気力Ｆ′ｒ_２とを種々に変化させたときの、第１及び第２ドクターブレード規制位置での各半径方向磁気力Ｆ′ｒ_１、Ｆ′ｒ_２における画像濃度ムラの状態を表１に示した。
この表１は、実施例１の第１規制部材対向部における磁気力を１として他の磁気力の大きさをこれに対する比で表し、比較例１、比較例２、比較例３として、各値での画像濃度ムラの状態を調べその結果、画像濃度ムラがないものを○、画像濃度ムラがやや現れたものを△、画像濃度ムラがあるものを×として表したものである。
【表１】

【００３６】
表１において、実施例１で、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での半径方向磁気力Ｆ′ｒ_１を１、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での半径方向磁気力Ｆ′ｒ_２を５として現像を行った。この時、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２に対する第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での現像剤搬送力の比は０．２となり、画像濃度ムラのない良好な画像が得られた。
また、比較例１〜３に、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での半径方向磁気力に比して第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での半径方向磁気力を小さくしたもので作像を行った。この結果、どの比較例でも、濃度ムラが現れてしまい、良好な画像を得ることはできなかった。
【００３７】
次に、表２は、表１における実施例１の磁気力を維持しつつ、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での磁界の角度ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_１／Ｈｔ_１｜と、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での磁界の角度ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_２／Ｈｔ_２｜を種々に変化させて、それぞれ実施例１、比較例１、比較例２として、各値での画像濃度ムラの状態を調べ、その結果を表１同様に○△×で表したものである。
【表２】

ここで、実施例１及び比較例１は、上記数２の関係を満たすように、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での磁界の角度と第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での磁界の角度を設定したものである。比較例２は、数２の関係を満たさないよう磁界角度を設定したものである。
実施例１において、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での磁界の角度ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_１／Ｈｔ_１｜を８５度、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での磁界の角度ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_２／Ｈｔ_２｜を２度として現像を行うと、画像濃度ムラのない良好な画像が得られた。
また、比較例１において、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での磁界の角度ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_１／Ｈｔ_１｜を７５度、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での磁界の角度ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_２／Ｈｔ_２｜を１５度として両者の磁界角度差を小さくして作像を行うと、やや画像濃度むらが現れぎみになった。
更に、比較例２において、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での磁界の角度ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_１／Ｈｔ_１｜を４７度、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での磁界の角度ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_２／Ｈｔ_２｜を６０度として現像を行うと、画像濃度ムラが現れてしまい、良好な画像を得ることはできなかった。
【００３８】
以上表１の結果から、
第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での現像剤搬送力<第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での現像剤搬送力
と、することによって、第１ドクターブレード規制位置Ｇ１にある現像スリーブ４上の現像剤３が受ける搬送力に比して、その上流側の第２ドクターブレード規制位置Ｇ２にある現像スリーブ４上の現像剤３が受ける搬送力の方を大きくすると次のような効果がえられることが分かった。即ち、現像剤収容部Ａに隣接するトナーホッパ８からトナー３ｂが積極的に供給された状態で、現像剤収容部Ａ内の現像剤３の循環移動を活発にでき、現像剤３とトナー３ｂとの撹拌を十分に行うことができ、この結果内部の現像剤３を均一にまた十分に帯電することができる。そして、この現像剤３で現像を行うことで、画像濃度ムラのない良好な画像を得ることができることが分かる。
【００３９】
更に、第１及び第２ドクターブレード規制位置Ｇ１、Ｇ２での現像剤搬送力の関係が良好な画像を得る条件を満たした状態にある場合でも、各ドクターブレード対向部Ｇ１、Ｇ２での磁界の角度設定によって、画像状態が異なることが分かる。即ち、現像スリーブ４上の現像剤３に作用する磁界の角度の関係を、上記数２となるようにして、第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での磁界の角度を第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での磁界の角度より小さくすると、
第１ドクターブレード規制位置Ｇ１での現像剤搬送量<第２ドクターブレード規制位置Ｇ２での現像剤搬送量
とすることができ、より確実に現像剤収容部Ａ内での現像剤３の循環移動が行われるようにすることができる。
また特に、上記数２の関係を満たす磁界角度のうちでも、
ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_１／Ｈｔ_１｜＝８５度、ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_２／Ｈｔ_２｜＝２度とした場合には、画像濃度ムラがない良好な画像が得られたが、
ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_１／Ｈｔ_１｜＝７５度、ｔａｎ^−１｜Ｈｒ_２／Ｈｔ_２｜＝１５度とした場合には、やや濃度ムラが生じたことから、特に、表２の実施例１の関係が好ましいことも分かる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１及び２の現像装置によれば、現像剤収容部内の現像剤の循環移動を活発に行わせて、現像剤を均一に帯電させることができるので、現像剤収容部内の現像剤の循環移動により画像濃度を調整する現像装置において、より確実に画像濃度ムラのない良好な画像を得ることができるという優れた効果がある。
【００４１】
請求項３の現像装置によれば、新たな磁性体を設けることなく簡便な構成で、より確実に画像濃度ムラのない良好な画像を得ることができるという優れた効果がある。
【００４２】
請求項４の現像装置によれば、簡便な構成で、より確実に画像濃度ムラのない良好な画像を得ることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプリンタの主要部概略構成図。
【図２】現像剤担持体上の現像剤に作用する力を示した説明図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、トナー像形成時における現像剤の挙動の説明図。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２現像装置
３現像剤
３ａ磁性キャリア
３ｂトナー
４現像スリーブ
５マグネットローラ
６第１ドクターブレード
７第２ドクターブレード
８トナーホッパ
１１現像剤収容部材
２０トナー供給開口部
Ａ現像剤収容部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device that performs development using a two-component developer among developing devices used in an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a developing device that performs development using a two-component developer using toner and a carrier, a developing device that takes in toner into the developer by the movement of the developer without requiring a toner density detecting means is known. Yes.
However, in this developing device, the amount of toner taken in differs between a portion where the developer moves actively and a portion where the developer is not moving, or a portion where the developer is high and low, and the toner concentration is partially unstable. As a result, image density unevenness and fog were likely to occur.
[0003]
Various methods for solving this problem have been proposed. Among them, the developing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1977833 previously proposed by the present applicant is trying to reduce the size and cost. This is useful for solving the above problems.
The developing device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-1977833 has a magnetic field generating means inside, a developer carrying member carrying and transporting a two-component developer containing toner and a magnetic carrier, and the developer carrying member. A first regulating member that regulates the amount of developer carried and conveyed on the printer, a developer containing unit that contains the developer scraped off by the first regulating member, and adjacent to the developer containing unit And a toner container for supplying toner to the developer carrier, and the contact state between the developer and the toner is changed by changing the toner concentration of the developer on the developer carrier. A developing device that changes a toner intake state of a developer on a developer carrier, wherein the developer container is upstream of the first regulating member in the transport direction of the developer on the developer carrier. A second restricting member disposed and the second restricting member The control member is configured to restrict the passage of the developer when the toner density of the developer on the developer carrier increases and the layer thickness of the developer increases. The developer is circulated and moved in the developer container to agitate the developer toner and the magnetic carrier, thereby preventing a decrease in the charge amount of the toner. Thus, it is configured to eliminate the occurrence of abnormal images such as uneven image density and fog while reducing the size and cost by reducing the number of parts.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the developing device having the above-described configuration, it is desired that the developer be circulated and moved actively in the developer accommodating portion in order to obtain a good image without image density unevenness.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-mentioned demands, and the object of the present invention is to provide a developing device that adjusts the image density by circulating the developer in the developer accommodating portion, and is excellent in that there is no more uneven image density. It is to be able to obtain an image.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a developing device according to claim 1 includes a developer carrying member having a magnetic field generating means therein and carrying and transporting a two-component developer containing toner and a magnetic carrier, and the developing device. A first regulating member that regulates the amount of the developer carried on the developer carrying member, a developer containing portion that contains the developer scraped off by the first regulating member, and the developer containing And a toner container for supplying toner to the developer carrying member, and the contact state between the developer and the toner is changed by changing the toner concentration of the developer on the developer carrying member. A developing device that changes a toner intake state of the developer on the developer carrying member, wherein the developer containing portion transports the developer on the developer carrying member rather than the first regulating member. A second restricting member disposed on the upstream side in the direction, the second restricting member When the developer toner density on the developer carrier increases and the developer layer thickness increases, the gap between the developer carrier and the developer carrier is restricted in order to regulate the passage of the developer. Acts on the developer on the developer carrier in the set development device Transport The force relationship satisfies the condition of the above formula 1.
[0007]
Here, various forces act on the developer on the developer carrying member. FIG. 2 is an explanatory diagram showing forces acting on the developer on the developer carrying member. In this figure, the forces acting on the developer on the developer carrying member include a magnetic force Fm, gravity Fg, and centrifugal force Fv by a magnetic field generating means provided inside the developer carrying member. Of these forces, gravity Fg and centrifugal force Fv are usually small and negligible compared to magnetic force. Therefore, only the magnetic force Fm may be considered as the force acting on the developer on the developer carrying member. As shown in FIG. 2, the magnetic force Fm is a resultant force of the radial magnetic force Fr of the developer carrier and the tangential magnetic force Ft, and is obtained by the radial magnetic flux on the developer carrier. JP-A-5-249821 discloses that the density distribution can be approximately obtained by measuring the density distribution and calculating the algebra, and this method can also be used in this case.
When the friction coefficient between the developer carrying member and the developer is μ, the developer carrying force when carrying the developer on the developer carrying member and moving the developer carrying member surface is as follows: The following equation 4 can be obtained.
[Expression 4]
Developer transport force = μ × Fr + Ft
[0008]
The developing device according to claim 1 acts on the developer on the developer carrying member. Transport The relationship of force is set to the above-mentioned formula 1. This means that the developer conveying force at the position facing the first restricting member <the developer conveying force at the position facing the second restricting member. As a result, the developer carrying member at the position facing the second regulating member on the upstream side as compared to the conveying force received by the developer on the developer carrying member at the position facing the first regulating member. The transport force received by the upper developer is greater. As a result, the developer is transported into the developer accommodating portion, which is a space located between the first restricting member and the second restricting member, rather than the developer transport force downstream from the first restricting member. The developer is damped by the first regulating member in a state where the force is increased and the toner is positively supplied from the toner container adjacent to the developer container, and the developer circulates in the developer container. Becomes active, and interference with other developers can easily occur. Thereby, the developer and the toner are sufficiently stirred in the developer accommodating portion, and the internal developer is uniformly charged.
Then, development is performed with a uniformly charged developer conveyed downstream from the first regulating member.
[0009]
The developing device according to claim 2 is the developing device according to claim 1, wherein the relationship between the angle of the magnetic field in the radial direction of the developer carrying member acting on the developer on the developer carrying member and the tangential direction of the developer carrying member is This is characterized in that the condition of Equation 2 is satisfied.
[0010]
Tan above ^-1 ｜ Hr ₁ / Ht ₁ , Tan ^-1 ｜ Hr ₂ / Ht ₂ | Is the angle of the magnetic field in the radial direction and the tangential direction of the developer carrier at the position facing the first regulating member or the second regulating member (hereinafter, the angle of the magnetic field at the first regulating member facing portion, The angle of the magnetic field at the second restricting member facing portion).
[0011]
In the developing device of the second aspect, the relationship of the angle of the magnetic field acting on the developer on the developer carrying member satisfies the above formula 2.
Here, it is well known that the developer moves in a chain-like manner on the developer carrier, but the direction thereof is the direction of the magnetic field. When the direction of the magnetic field is lying with respect to the developer carrier (Hr / Ht is small), the developer exists in a dense state laminated on the developer carrier without so-called spikes, When the amount is regulated by a predetermined gap by a regulating member or the like, the amount of conveyance of the regulating member to the downstream side is larger than that in the state where the head is standing.
Therefore, the closer the magnetic field direction is to the tangential direction of the developer carrier, the greater the amount of developer transported, that is, the greater the amount of transport compared to when the smaller magnetic field angle is. I can say that.
In the developing device according to claim 2, by satisfying the above formula 2, the angle of the magnetic field at the second restricting member facing portion is made smaller than the angle of the magnetic field at the first restricting member facing portion,
Developer transport amount at a position facing the first regulating member <Developer transport amount at the position facing the second regulating member
To be. As a result, the developer is circulated and moved more actively in the developer container, and the developer and toner are sufficiently stirred in the developer container to uniformly charge the internal developer. So that
[0012]
The developing device according to claim 3 is characterized in that, in the developing device according to claim 1, the relationship of the radial magnetic force exerted on the developer by the magnetic field generating means of the developer carrying member satisfies the condition of the formula 3. To do.
[0013]
In the developing device of claim 3, by adjusting the magnetic force of the magnetic field generating means provided on the developer carrier, the radial magnetic force Fr is changed between the first restricting member facing portion and the second restricting member facing portion. So that the relationship of Equation 3 is satisfied. Here, the factors that influence the developer conveying force are determined by the radial magnetic force Fr, the tangential magnetic force Ft, and the friction coefficient μ as shown in the above equation 4, but substantially the radial magnetic force. The influence of Fr is dominant. By making the relationship of the radial magnetic force Fr that substantially influences the developer conveying force satisfy the relationship of the above equation (3),
Developer conveying force at a position facing the first regulating member <Developer transport force at a position facing the second regulating member
And you can. This relationship can be obtained by the magnetic force of the magnetic field generating means without taking a complicated configuration such as placing a magnetic body in the unit of the developing device.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the developing apparatus according to the second aspect, wherein the relationship of the formula 2 is satisfied by the magnetic force of the magnetic field generating means of the developer carrier.
[0015]
In the developing device according to claim 4, by adjusting the magnetic force of the magnetic field generating means provided in the developer carrying member, the relationship of the above formula 2 can be obtained without providing new parts for adjusting the magnetic field angle. To satisfy.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a developing device of an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer will be described.
First, in order to clarify the object, configuration and the like of the present invention, reference is made to Japanese Patent Laid-Open No. 9-197833 previously proposed by the present applicant with reference to FIG. 1 and FIGS. The developing device will be described.
[0017]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of the printer according to the present embodiment. In FIG. 1, a developing device 2 disposed on the side of a photosensitive drum 1 serving as a latent image carrier includes a support case 10, a developer sleeve 4 as a developer carrier, a developer accommodating member 11, a first housing. It is mainly composed of a first doctor blade 6 or the like as a developer regulating member.
[0018]
A support case 10 having an opening on the side of the photosensitive drum 1 forms a toner hopper 8 as a toner accommodating portion for accommodating the toner 3b. Near the photosensitive drum 1 side of the toner hopper 8, a developer accommodating member 11 that accommodates the developer 3 composed of the toner 3 b and the carrier 3 a that is magnetic particles is provided integrally with the support case 10. ing. Further, the support case 10 located below the developer containing member 11 is formed with a protruding portion 10a having a facing surface 10b, and the space between the lower portion of the developer containing member 11 and the facing surface 10b A toner supply opening 20 for supplying the toner 3b is formed.
[0019]
Inside the toner hopper 8, a toner agitator 9 is disposed as toner supply means that is rotated by a drive means (not shown). The toner agitator 9 sends out the toner 3b in the toner hopper 8 toward the toner supply opening 20 while stirring. Further, on the side of the toner hopper 8 facing the photosensitive drum 1, toner end detection means 10c for detecting when the amount of toner 3b in the toner hopper 8 is reduced is disposed.
[0020]
A developing sleeve 4 is disposed in a space between the photosensitive drum 1 and the toner hopper 8. The developing sleeve 4 that is rotationally driven in the direction of the arrow in the figure by a driving means (not shown) has a magnet roller 5 as a magnetic field generating means disposed in a relative position unchanged with respect to the developing device 2. Yes.
[0021]
The first doctor blade 6 is integrally attached to the developer accommodating member 11 on the side facing the side attached to the support case 10. The first doctor blade 6 is disposed in a state where a certain gap is maintained between the tip of the first doctor blade 6 and the outer peripheral surface of the developing sleeve 4 (hereinafter referred to as a first doctor blade restriction position G1).
[0022]
A second doctor blade 7 as a second restricting member is disposed in a portion of the developer containing member 11 located in the vicinity of the toner supply opening 20. The second doctor blade 7 has a free end in a direction that obstructs the flow of the layer of the developer 3 formed on the surface of the developing sleeve 4 in order to keep a constant gap with respect to the outer peripheral surface of the developing sleeve 4, that is, free The base end is integrally attached to the developer accommodating member 11 with the end directed toward the center of the developing sleeve 4 (hereinafter referred to as a second doctor blade regulating position G2).
[0023]
The developer accommodating portion A is configured to have a sufficient space for circulating and moving the developer 3 within a range where the magnetic force of the magnet roller 5 in the developing sleeve 4 reaches.
[0024]
The facing surface 10b is formed over a predetermined length so as to incline downward from the toner hopper 8 side toward the developing sleeve 4 side. As a result, when vibration, uneven magnetic distribution of the magnet roller 5 provided inside the developing sleeve 4 or a partial increase in toner concentration in the developer 3 occurs, the second doctor blade 7 and the developing sleeve 4 Even if the carrier 3a in the developer accommodating portion A falls from between the peripheral surface of the toner, the dropped carrier 3a is received by the facing surface 10b and moves to the developing sleeve 4 side, and is magnetically attached to the developing sleeve 4 by magnetic force. Then, it is supplied again into the developer accommodating portion A. As a result, it is possible to prevent a decrease in the amount of the carrier 3a in the developer accommodating portion A, and it is possible to prevent occurrence of uneven image density in the axial direction of the developing sleeve 4 during image formation.
[0025]
With the above configuration, the toner 3 b sent out from the inside of the toner hopper 8 by the toner agitator 9 is supplied to the developer 3 carried on the developing sleeve 4 through the toner supply opening 20 and is carried to the developer accommodating portion A. It is. The developer 3 in the developer accommodating portion A is carried on the developing sleeve 4 and conveyed to a position facing the outer peripheral surface of the photosensitive drum 1, and only the toner 3 b is formed on the photosensitive drum 1. A toner image is formed on the photosensitive drum 1 by electrostatic coupling with the electrostatic latent image.
[0026]
Here, the behavior of the developer 3 during the toner image formation will be described with reference to FIGS. When a starting agent consisting only of the magnetic carrier 3a is set in the developing device 2, the magnetic carrier 3a is magnetically attached to the surface of the developing sleeve 4 and accommodated in the developer accommodating portion A as shown in FIG. It is divided into what is done. The magnetic carrier 3a accommodated in the developer accommodating portion A circulates at a moving speed of 1 mm / s or more in the arrow b direction by the magnetic force of the magnet roller 5 as the developing sleeve 4 rotates in the arrow a direction. . An interface X is formed at the boundary between the surface of the magnetic carrier 3a magnetically attached to the surface of the developing sleeve 4 and the surface of the magnetic carrier 3a moving in the developer accommodating portion A.
[0027]
Next, when the toner 3 b is set in the toner hopper 8, the toner 3 b is supplied from the toner supply opening 20 to the magnetic carrier 3 a carried on the developing sleeve 4. Therefore, the developing sleeve 4 carries the developer 3 that is a mixture of the toner 3b and the magnetic carrier 3a.
[0028]
In the developer accommodating portion A, due to the presence of the accommodated developer 3, a force is applied to the developer 3 conveyed by the developing sleeve 4 to stop the conveyance. When the toner 3b present on the surface of the developer 3 carried on the developing sleeve 4 is conveyed to the interface X, the frictional force between the developers 3 in the vicinity of the interface X is reduced, and the developer 3 in the vicinity of the interface X is reduced. This reduces the transport force of the developer 3, thereby reducing the transport amount of the developer 3 near the interface X.
[0029]
On the other hand, the developer 3 on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve 4 with respect to the junction Y is transported to the developer 3 conveyed by the developing sleeve 4 as in the developer accommodating portion A described above. Since no stopping force is applied, the balance of the transport amount of the developer 3 transported to the junction Y and the transport amount of the developer 3 transported through the interface X is lost, and the crushing state of the developer 3 occurs. As shown in FIG. 3B, the position of the confluence Y increases and the layer thickness of the developer 3 including the interface X increases. Further, the layer thickness of the developer 3 that has passed through the first doctor blade 6 also gradually increases, and this increased developer 3 is scraped off by the second doctor blade 7 at the second doctor blade regulation position G2.
[0030]
When the developer 3 that has passed through the first doctor blade 6 reaches a predetermined toner concentration, as shown in FIG. 3 (c), the development is increased by being scraped off by the second doctor blade 7 to form a layer. The agent 3 closes the toner supply opening 20, and in this state, the toner 3b is taken up. At this time, the volume of the developer 3 increases as the toner concentration increases in the developer accommodating portion A, and the space in the developer accommodating portion A is thereby narrowed. The moving speed that circulates in the direction also decreases.
[0031]
In the layer of the developer 3 formed so as to close the toner supply opening 20, the developer 3 scraped off by the second doctor blade 7 has a speed of 1 mm as indicated by an arrow c in FIG. / S is moved at a moving speed of not less than / s and is received by the facing surface 10b, but the facing surface 10b is inclined downward at an angle α toward the developing sleeve 4 side and has a predetermined length l. The developer 3 can be prevented from dropping onto the toner hopper 8 due to the movement of the developer 3 layer, and the amount of the developer 3 can always be kept constant. It becomes possible.
[0032]
When an image is formed using the developing device 2 having the above-described configuration, the developer 3 is sufficiently stirred in the developer container A and charged well in order to obtain a good image without unevenness in image density. Then, it is desirable that the toner is conveyed to a developing area which is a portion facing the photosensitive drum 1. And in order to obtain a good stirring property of the developer 3 in the developer accommodating portion A, the conveying force of the developer 3 conveyed from the second doctor blade 7 toward the developer accommodating portion A is: It is desirable that it is stronger than the conveying force of the developer 3 discharged from the developer accommodating portion A through the first doctor blade 6. If it will be in such a state, the developer 3 conveyed in the developer accommodating part A will be easily damped by the 1st doctor blade 6, it will become easy to produce interference between developers, and stirring of the developer 3 will be carried out. This is because it is performed sufficiently. Next, a configuration for making the relationship of the conveying force of the developer 3 as described above will be described.
[0033]
In the present embodiment, among the forces acting on the developer 3 on the developing sleeve 4, the magnetic force Fm having a particularly large influence is controlled by the magnetic force F′m of the magnet roller 5 provided inside the developing sleeve 4. ing.
Here, as shown in FIG. 2, the magnetic force Fm is a resultant force of the radial magnetic force Fr of the developing sleeve 4 and the tangential magnetic force Ft, and is obtained by the radial magnetic flux on the developing sleeve 4. JP-A-5-249821 discloses that the density distribution can be approximately obtained by measuring the density distribution and calculating the algebra, and this method can also be used in this case.
In this embodiment, if the coefficient of friction between the developing sleeve 4 and the developer 3 is μ, development when the developer 3 is carried on the developing sleeve 4 and conveyed by movement of the surface of the developing sleeve 4 is performed. The conveying force of the agent 3 can be expressed by the above formula 4.
Here, the magnet in the developing sleeve 4 is set so that the relationship of the magnetic force acting on the developer 3 on the developing sleeve 4 at the first doctor blade restricting position G1 and the second doctor blade restricting position G2 becomes the above-mentioned formula 1. The magnetic force F′m generated by the roller 5 was adjusted.
However, the radial magnetic force F′r of the magnet roller 5 that has a substantial influence on the developer conveying force. ₁ , F'r ₂ Focusing only on the above, the magnet roller 5 is provided inside the developing sleeve so that the relationship is the relationship of the above equation (3).
[0034]
Of the forces acting on the developer 3 on the developing sleeve 4, the direction of the magnetic field is also controlled by the magnet roller 5 provided inside the developing sleeve 4.
Specifically, the magnet roller 5 is provided so that the relationship between the magnetic field directions acting on the developer 3 on the developing sleeve 4 at the first doctor blade restricting position G1 and the second doctor blade restricting position G2 is the above formula 2. It was.
[0035]
(Example)
Specific examples will be described below. The developing sleeve 4 was a sleeve having an outer diameter φ of 16 mm, and an internal magnet roller 5 having four poles and a V groove having a depth of 0.5 mm on the outer periphery. In this embodiment, the magnetic force F′r in the radial direction at the first doctor blade restricting position G1 is applied to the magnetic force of the magnet roller 5. ₁ And the radial magnetic force F′r at the second doctor blade regulating position G2. ₂ And the respective radial magnetic forces F′r at the first and second doctor blade restricting positions when various changes are made. ₁ , F'r ₂ Table 1 shows the state of uneven image density.
In Table 1, the magnetic force at the first regulating member facing portion of Example 1 is set to 1, and the magnitude of the other magnetic force is expressed as a ratio to this, and each value is shown as Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3. As a result of checking the state of image density unevenness at, a case where there is no image density unevenness is indicated as ◯, a case where image density unevenness appears a little, and a case where there is image density unevenness as x.
[Table 1]

[0036]
In Table 1, in Example 1, the radial magnetic force F′r at the first doctor blade restriction position G1. ₁ 1, radial magnetic force F'r at the second doctor blade restriction position G2 ₂ The development was carried out with a value of 5. At this time, the ratio of the developer conveying force at the first doctor blade restriction position G1 to the second doctor blade restriction position G2 was 0.2, and a good image without image density unevenness was obtained.
Further, in Comparative Examples 1 to 3, an image was formed by reducing the radial magnetic force at the second doctor blade restriction position G2 as compared with the radial magnetic force at the first doctor blade restriction position G1. As a result, in any of the comparative examples, density unevenness appeared and a good image could not be obtained.
[0037]
Next, Table 2 shows the angle tan of the magnetic field at the first doctor blade restricting position G1 while maintaining the magnetic force of Example 1 in Table 1. ^-1 ｜ Hr ₁ / Ht ₁ | And the magnetic field angle tan at the second doctor blade restriction position G2. ^-1 ｜ Hr ₂ / Ht ₂ | Was changed in various ways, and the state of image density unevenness at each value was examined as Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, respectively, and the result was represented by ◯ Δ × as in Table 1. .
[Table 2]

Here, in Example 1 and Comparative Example 1, the angle of the magnetic field at the first doctor blade restricting position G1 and the angle of the magnetic field at the second doctor blade restricting position G2 were set so as to satisfy the relationship of Equation 2 above. Is. In Comparative Example 2, the magnetic field angle is set so as not to satisfy the relationship of Equation 2.
In Example 1, the angle tan of the magnetic field at the first doctor blade restriction position G1 ^-1 ｜ Hr ₁ / Ht ₁ | Is 85 degrees, and the magnetic field angle tan at the second doctor blade restriction position G2 ^-1 ｜ Hr ₂ / Ht ₂ When development was carried out with | being twice, a good image without image density unevenness was obtained.
In Comparative Example 1, the angle tan of the magnetic field at the first doctor blade restriction position G1 ^-1 ｜ Hr ₁ / Ht ₁ | Is 75 degrees, and the magnetic field angle tan at the second doctor blade regulating position G2 ^-1 ｜ Hr ₂ / Ht ₂ When | was set to 15 degrees and the magnetic field angle difference between the two was reduced, image density unevenness appeared slightly.
Furthermore, in Comparative Example 2, the magnetic field angle tan at the first doctor blade restriction position G1. ^-1 ｜ Hr ₁ / Ht ₁ | Is 47 degrees, and the magnetic field angle tan at the second doctor blade regulating position G2 ^-1 ｜ Hr ₂ / Ht ₂ When development was performed with | being 60 degrees, uneven image density appeared, and a good image could not be obtained.
[0038]
From the results in Table 1 above,
Developer conveying force at first doctor blade regulation position G1 <Developer transport force at the second doctor blade restriction position G2
By doing so, compared to the conveying force received by the developer 3 on the developing sleeve 4 at the first doctor blade restricting position G1, the developer on the developing sleeve 4 at the second doctor blade restricting position G2 on the upstream side thereof. It has been found that the following effects can be obtained by increasing the conveying force received by the developer 3. In other words, in a state where the toner 3b is positively supplied from the toner hopper 8 adjacent to the developer accommodating portion A, the circulating movement of the developer 3 in the developer accommodating portion A can be activated, and the developer 3 and the toner 3b Can be sufficiently performed, and as a result, the internal developer 3 can be uniformly and sufficiently charged. It can be seen that by developing with this developer 3, a good image without image density unevenness can be obtained.
[0039]
Further, even when the relationship between the developer conveying forces at the first and second doctor blade restricting positions G1 and G2 satisfies the condition for obtaining a good image, the magnetic field at each doctor blade facing portion G1 and G2 It can be seen that the image state differs depending on the angle setting. That is, the relationship of the angle of the magnetic field acting on the developer 3 on the developing sleeve 4 is expressed by the above formula 2, and the angle of the magnetic field at the second doctor blade restriction position G2 is set at the first doctor blade restriction position G1. Smaller than the magnetic field angle of
Developer transport amount at the first doctor blade regulation position G1 <Developer transport amount at the second doctor blade restriction position G2
Therefore, the circulating movement of the developer 3 in the developer accommodating portion A can be performed more reliably.
In particular, among the magnetic field angles satisfying the relationship of the above formula 2,
tan ^-1 ｜ Hr ₁ / Ht ₁ | = 85 degrees, tan ^-1 ｜ Hr ₂ / Ht ₂ When | = 2 degrees, a good image without image density unevenness was obtained.
tan ^-1 ｜ Hr ₁ / Ht ₁ | = 75 degrees, tan ^-1 ｜ Hr ₂ / Ht ₂ When | = 15 degrees, density unevenness is slightly generated, and it can be seen that the relationship of Example 1 in Table 2 is particularly preferable.
[0040]
【The invention's effect】
According to the developing device of the first and second aspects, since the developer can be circulated and moved actively in the developer accommodating portion to uniformly charge the developer, the developer circulation in the developer accommodating portion can be performed. In the developing device that adjusts the image density by movement, there is an excellent effect that a good image without unevenness in image density can be obtained more reliably.
[0041]
According to the developing device of the third aspect, there is an excellent effect that a good image without unevenness in image density can be obtained more reliably with a simple configuration without providing a new magnetic material.
[0042]
According to the developing device of the fourth aspect, there is an excellent effect that a good image without image density unevenness can be obtained more reliably with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a printer according to an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing forces acting on a developer on a developer carrying member.
FIGS. 3A to 3C are explanatory diagrams of the behavior of the developer during toner image formation. FIGS.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum
2 Development device
3 Developer
3a Magnetic carrier
3b toner
4 Development sleeve
5 Magnet roller
6 First doctor blade
7 Second doctor blade
8 Toner Hopper
11 Developer accommodating member
20 Toner supply opening
A Developer container

Claims

A developer carrier having a magnetic field generating means therein and carrying and transporting a two-component developer containing toner and a magnetic carrier;
A first regulating member that regulates the amount of developer carried and conveyed by the developer carrying member;
A developer containing portion for containing the developer scraped off by the first regulating member;
A toner container that is adjacent to the developer container and that supplies toner to the developer carrier;
A developing device that changes the toner state of the developer on the developer carrier by changing the contact state between the developer and the toner according to a change in the toner density of the developer on the developer carrier. There,
The developer accommodating portion has a second restriction member disposed on the upstream side in the transport direction of the developer on the developer carrier relative to the first restriction member,
The second restricting member is configured to restrict the passage of the developer when the toner density of the developer on the developer carrying member increases and the layer thickness of the developer increases. In the developing device in which the gap with the agent carrier is set,
2. A developing apparatus according to claim 1, wherein the relationship of the conveying force acting on the developer on the developer carrying member satisfies the condition of the following equation (1).

However, μ: Coefficient of friction between developer and developer carrier surface Fr ₁ : Radial magnetic force at a position facing the first regulating member Ft ₁ : Position at a position facing the first regulating member Tangential magnetic force Fr ₂ : Radial magnetic force at a position facing the second restricting member Ft ₂ : Tangential magnetic force at a position facing the second restricting member The direction attracted to the body is positive.
In the tangential magnetic force, the developer transport direction is positive.

The developing device according to claim 1.
A developing device characterized in that the relationship between the angle of the magnetic field in the radial direction of the developer carrying member acting on the developer on the developer carrying member and the tangential direction of the developer carrying member satisfies the following equation (2): .

However, Hr ₁ : Radial magnetic field at a position facing the first regulating member of the developer carrying member Ht ₁ : Tangent magnetic field at a position facing the first regulating member of the developer carrying member Hr ₂ : Developer carrying Radial magnetic field at a position of the body facing the second regulating member Ht ₂ : tangential magnetic field at a position of the developer carrying body facing the second regulating member

The developing device according to claim 1.
2. A developing apparatus according to claim 1, wherein a relationship of a radial magnetic force exerted on the developer by the magnetic field generating means of the developer carrying member satisfies the following equation (3).

Where F′r ₁ is a radial magnetic force exerted on the developer by the magnetic field generating means of the developer carrying member at a position facing the first regulating member.
F′r ₂ : A radial magnetic force exerted on the developer by the magnetic field generating means of the developer carrying member at a position facing the second regulating member.

The developing device according to claim 2.
2. A developing apparatus according to claim 1, wherein the relationship of Formula 2 is satisfied by the magnetic force of the magnetic field generating means of the developer carrier.