JP4842193B2 - Development device - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やプリンタ、さらにはファクシミリ装置等の画像形成装置に適用される現像装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
従来、特許文献1に記載されているような現像装置が知られている。この現像装置は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に適用されるものであり、当該画像形成装置の装置本体に内装された像担持体(特許文献1では感光体ドラム)の表面に一成分系の現像剤(すなわち、キャリヤを含まず、磁性材料を有するトナーのみで形成されている現像剤)を供給し、当該像担持体の表面の静電潜像に沿ってトナー像を形成させるものである。 Conventionally, a developing device as described in Patent Document 1 is known. This developing device is applied to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and has one component on the surface of an image carrier (photosensitive drum in Patent Document 1) incorporated in the main body of the image forming apparatus. System developer (that is, a developer that does not include a carrier and is formed only of toner having a magnetic material) and forms a toner image along an electrostatic latent image on the surface of the image carrier It is.
かかる現像装置は、箱形を呈し、かつ、一側面に像担持体の表面と対向する開口を備えた、現像剤が装填される筐体と、この筐体に内装され、かつ、現像剤を攪拌しつつ当該筐体内で循環搬送する攪拌ローラと、この攪拌ローラにより搬送されつつ現像剤を、前記開口を介して像担持体の表面に供給する現像ローラとを備えている。 Such a developing device has a box shape and has an opening on one side surface that faces the surface of the image carrier, and is loaded with a developer, is housed in the housing, and contains the developer. An agitation roller that circulates and conveys within the housing while stirring, and a developing roller that supplies the developer to the surface of the image carrier through the opening while being conveyed by the agitation roller.
前記開口には、先端縁部が現像ローラの周面と対向した当該現像ローラの略全長に亘って延びるブレードが設けられている。そして、現像ローラの回転で像担持体に供給される現像剤は、ブレードと現像ローラの周面との間の隙間を通過することで所定の層厚に規制されて切り出され、所定の層厚で像担持体に供給される。 The opening is provided with a blade that extends over substantially the entire length of the developing roller, the tip edge of which faces the peripheral surface of the developing roller. The developer supplied to the image carrier by the rotation of the developing roller passes through a gap between the blade and the peripheral surface of the developing roller and is cut out by being regulated to a predetermined layer thickness. To be supplied to the image carrier.
前記ブレードには、像担持体側の面と反対側の面に磁石が設けられているとともに、当該ブレードの現像ローラ周面に対向した縁部に薄肉エッジ部が形成されている。一方、現像ローラ内にも逆極性で非回転の磁石が内装されている。こうすることで、軸心回りに回転している現像ローラ内の磁石の磁力で同ローラの周面に担持された現像剤は、磁束が集中する薄肉エッジ部と現像ローラ周面との間に形成された強い磁界に誘導されて、トナーの薄層を形成し、像担持体上に供給され、当該像担持体上にトナー像を適正に形成させるようになっている。
ところで、筐体内で循環搬送される現像剤は、ブレードに沿って搬送されるに際し、ブレードおよびその近辺の現像ローラの周面との摩擦により帯電し、この帯電量が下流側に向かうに従い増大していく。 By the way, the developer circulated and transported in the casing is charged by friction between the blade and the peripheral surface of the developing roller in the vicinity thereof when transported along the blade, and this charge amount increases as it goes downstream. To go.
これに対し、磁石の磁力が一定であると、現像剤がブレードに沿って現像剤循環搬送方向の下流側に向かうに従い、当該一定の磁力が、増大していく帯電量を備えた現像剤により強く作用する。これにより現像ローラの周面に担持されて像担持体へ向けて送り出される現像剤が現像剤搬送方向の上流側と下流側とで一様ではなくなる。そして、現像剤が一様でないと、これに起因して像担持体上に形成されるトナー像が濃淡のある不均一な状態になり、これによって像担持体上に適正なトナー像が形成され得なくなるという問題点が生じる。 On the other hand, when the magnetic force of the magnet is constant, as the developer moves downstream along the blade in the direction of circulating the developer, the constant magnetic force is increased by the developer having a charge amount that increases. It works strongly. As a result, the developer carried on the peripheral surface of the developing roller and fed toward the image carrier is not uniform between the upstream side and the downstream side in the developer transport direction. If the developer is not uniform, the toner image formed on the image carrier due to this becomes a non-uniform state with density, thereby forming an appropriate toner image on the image carrier. There arises a problem that it cannot be obtained.
本発明は、従来のかかる問題点を解消するためになされたものであり、現像ローラから像担持体へ供給される現像剤を現像ローラの長手方向で均一にすることができ、これにより像担持体上に濃淡のない適正なトナー像を形成させることができる現像装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the conventional problems, and the developer supplied from the developing roller to the image carrier can be made uniform in the longitudinal direction of the developing roller. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of forming an appropriate toner image without shading on the body.
請求項1記載の発明は、所定の筐体内に、軸心回りに回転しながら所定の像担持体の表面にトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラに内装された非回転のローラ側磁石と、前記現像ローラの周面に形成されるトナーの層厚を規制する磁力を備えたブレードとが備えられ、前記磁力は、現像ローラ上における軸心方向へのトナーの搬送方向に沿って上流側から下流側に向けて順次低下するように設定されていることを特徴とするものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing roller for supplying toner to the surface of a predetermined image carrier while rotating about an axis in a predetermined housing, and a non-rotating roller side magnet built in the developing roller. And a blade having a magnetic force that regulates the layer thickness of the toner formed on the peripheral surface of the developing roller, and the magnetic force is upstream along the toner conveyance direction in the axial direction on the developing roller. It is set so that it may fall sequentially toward the downstream side from the side.
請求項2記載の発明は、所定の筐体内に、軸心回りに回転しながら所定の像担持体の表面にトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラに内装された非回転のローラ側磁石と、前記現像ローラの周面に形成されるトナーの層厚を規制するブレードと、前記ブレードに長手方向の略全長に亘り付設されたブレード側磁石とが備えられ、前記ブレード側磁石は、その磁力が現像ローラ上における軸心方向へのトナーの搬送方向に沿って上流側から下流側に向けて順次低下するように設定されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a developing roller for supplying toner to the surface of a predetermined image carrier while rotating around an axis in a predetermined housing, and a non-rotating roller side magnet built in the developing roller. A blade that regulates the layer thickness of the toner formed on the peripheral surface of the developing roller; and a blade-side magnet attached to the blade over substantially the entire length in the longitudinal direction. The magnetic force is set so as to sequentially decrease from the upstream side toward the downstream side along the toner conveyance direction in the axial direction on the developing roller.
請求項1および2記載の発明によれば、筐体内のトナーは、軸心回りに回転している現像ローラの周面に担持されたトナーは、ブレードに規制されて所定の層厚となり、このときブレードそのものが保持している磁力またはブレードに付設されたブレード側磁石の磁力と、現像ローラに内装された非回転の現像ローラ側磁石の磁力との相互作用により均一な状態で像担持体に向けて供給される。 According to the first and second aspects of the present invention, the toner held in the peripheral surface of the developing roller rotating around the axial center is regulated by the blade to a predetermined layer thickness. When the image bearing member is in a uniform state by the interaction between the magnetic force held by the blade itself or the magnetic force of the blade-side magnet attached to the blade and the magnetic force of the non-rotating developing roller-side magnet built in the developing roller. Supplied towards.
そして、ブレード側の磁力は、現像ローラ上における軸心方向へのトナーの搬送方向に沿って上流側から下流側に向けて順次低下するように設定されているため、トナーの帯電量が搬送時の摩擦により上流側から下流側に向けて増加していっても、トナーが受ける磁力の影響は小さくなり、これによってトナーの磁力によるストレスの増大が防止される。 The magnetic force on the blade side is set so as to decrease sequentially from the upstream side toward the downstream side along the toner conveyance direction in the axial direction on the developing roller. Even if the friction increases from the upstream side toward the downstream side, the influence of the magnetic force applied to the toner is reduced, thereby preventing an increase in stress due to the magnetic force of the toner.
また、現像ローラから像担持体へのトナーの供給が現像ローラの軸心方向で差のない均一なものとなり、結果として像担持体上のトナー像は、画質が良好になる。 Further, the supply of toner from the developing roller to the image carrier becomes uniform with no difference in the axial direction of the developing roller, and as a result, the toner image on the image carrier has good image quality.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記ブレード側磁石は、ブレードの長手方向に向けて直列で配設された複数の単位磁石により形成されていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is the invention according to
かかる構成によれば、ブレード側磁石として、磁力が異なる複数の単位磁石が採用されているため、例えば、市販の磁石を採用することでブレード側磁石の製造コストの低減化に貢献する。 According to this configuration, since a plurality of unit magnets having different magnetic forces are employed as the blade-side magnet, for example, by using a commercially available magnet, the manufacturing cost of the blade-side magnet can be reduced.
本発明に係る現像装置によれば、ブレード側の磁力は、現像ローラ上における軸心方向へのトナーの搬送方向に沿って上流側から下流側に向けて順次低下するように設定されているため、トナーの帯電量が搬送時の摩擦により上流側から下流側に向けて増加していっても、トナーが受ける磁力の影響は小さくなり、これによるトナーの磁力に起因したストレスの増大抑止でトナーの劣化を防止することができる。 According to the developing device of the present invention, the magnetic force on the blade side is set so as to sequentially decrease from the upstream side to the downstream side along the toner conveyance direction in the axial direction on the developing roller. Even if the charge amount of the toner increases from the upstream side to the downstream side due to friction during conveyance, the influence of the magnetic force applied to the toner is reduced, thereby suppressing the increase in stress due to the magnetic force of the toner. Can be prevented.
また、現像ローラから像担持体へ供給されるトナーの供給が現像ローラの軸心方向で差のない均一なものとなり、結果として像担持体上のトナー像の画質を良好なものにすることができる。 Further, the supply of toner supplied from the developing roller to the image carrier becomes uniform with no difference in the axial direction of the developing roller, and as a result, the image quality of the toner image on the image carrier can be improved. it can.
図1は、本発明に係る現像装置が適用されたプリンタの内部構造の一実施形態を示す断面視の説明図である。図1に示すように、プリンタ(画像形成装置)10は、印刷処理に供する用紙Pを貯留する用紙貯留部12と、この用紙貯留部12に貯留された用紙束P1から繰り出された1枚ずつの用紙Pに対して画像の転写処理を施す画像形成部13と、この画像形成部13で転写処理の施された用紙Pに対して定着処理を施す定着部14とが装置本体11に内装されると共に、定着部14で定着処理の施された用紙Pが排紙される排紙部15が装置本体11の頂部に設けられることにより構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of the internal structure of a printer to which a developing device according to the present invention is applied. As shown in FIG. 1, a printer (image forming apparatus) 10 includes a
前記用紙貯留部12には、所定数(本実施形態では1つ)の用紙カセット121が装置本体11に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット121の上流端(図1の右方)には、用紙束P1から1枚ずつの用紙Pを繰り出させるピックアップローラ122が設けられている。このピックアップローラ122の駆動によって用紙カセット121から繰り出された用紙Pは、給紙搬送路123およびこの給紙搬送路123の下流端に設けられたレジストローラ対124を介して画像形成部13に給紙される。
A predetermined number (one in this embodiment) of
前記画像形成部13は、コンピュータ等から伝送された画像情報に基づき所定の画像形成処理を行った上で用紙Pに転写処理を施すものである。かかる画像形成部13は、前後方向(図1の紙面と直交する方向)に延びるドラム軸131a回りに回転可能に設けられた感光体ドラム(像担持体)131の周面に沿うように、当該感光体ドラム131の直上位置から時計方向に向けて帯電ローラ132、露光装置134、現像装置20、転写ローラ133およびクリーニング装置135が配設されることにより構成されている。
The
前記感光体ドラム131は、周面に静電潜像を形成させた後にこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものである。かかる感光体ドラム131は、その周面に円滑でかつ強靱なアモルファスシリコン層が積層され、これによって当該周面に静電潜像およびトナー像を形成させるのに適したものになっている。
The
かかる感光体ドラム131は、装置本体11の略中央部で前後方向(図1の紙面に直交する方向)に延びるドラム軸131aに同心で一体的に軸支され、図略の駆動手段の駆動によるドラム軸131aの時計方向に向かう駆動回転によって当該ドラム軸131aと一体回転する。
The
前記帯電ローラ132は、ドラム軸131a回りに時計方向に回転している感光体ドラム131の周面に一様な電荷を形成させるものであり、周面が感光体ドラム131の周面と当接しながら従動回転しつつ当該感光体ドラム131へ電荷を付与する。なお、帯電ローラ132に代えてワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム131の周面に電荷を付与するコロナ放電方式のものを採用してもよい。
The
前記露光装置134は、コンピュータ等の外部の機器から伝送されてきた画像データに基づくレーザー光を回転している感光体ドラム131の周面に照射するものである。感光体ドラム131の周面には、レーザー光が照射された部分の電荷の消去によって静電潜像が形成される。
The
前記現像装置20は、感光体ドラム131の周面に現像剤であるトナーT(図2に点描で表示)を供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーTを付着させ、これによって感光体ドラム131の周面にトナー像を形成させるものである。なお、本実施形態においては、現像剤として磁性トナーTのみからなる、いわゆる磁性1成分系のものを使用している。トナーTと磁性キャリヤとからなる、いわゆる2成分系のものを使用することもできる。
The developing
因みに、トナーTは、着色剤、電荷制御剤およびワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた体積平均粒径が6〜12μmの微粉体である。これに、平均粒径が0.01〜0.50μmのフェライト、マグネタイト等の磁性粉が外添されている。そして、トナーTは、トナーカートリッジ29から現像装置20に適宜補給される消耗品である。
Incidentally, the toner T is a fine powder having a volume average particle diameter of 6 to 12 μm in which additives such as a colorant, a charge control agent and wax are dispersed in a binder resin. Magnetic powders such as ferrite and magnetite having an average particle diameter of 0.01 to 0.50 μm are externally added thereto. The toner T is a consumable that is appropriately supplied from the
前記転写ローラ133は、感光体ドラム131の直下位置に送り込まれた用紙Pに対して当該感光体ドラム131の周面に形成されている帯電したトナー像を用紙Pに転写させるものである。
The
前記クリーニング装置135は、転写処理後の感光体ドラム131の周面に残留しているトナーTを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置135によって清浄化された感光体ドラム131の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電ローラ132へ向かうことになる。
The
前記定着部14は、画像形成部13によって転写処理の施された用紙Pのトナー像に加熱による定着処理を施すものである。かかる定着部14は、内部にハロゲンランプ等の通電発熱体が装着されたヒートローラ141と、このヒートローラ141の下部で周面が対向配置された加圧ローラ142とを備えている。
The fixing
そして、転写処理後の用紙Pは、ローラ心回りに時計方向に向けて駆動回転しているヒートローラ141と、ローラ心回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ142との間のニップ部を通過することによって、ヒートローラ141からの熱を得て定着処理が施される。定着処理の施された用紙Pは、排紙搬送路143を通って排紙部15へ排出される。
Then, the paper P after the transfer process is composed of a
前記排紙部15は、装置本体11の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Pを受ける排紙トレイ151が形成されている。
The
図2は、現像装置20の一実施形態を示す一部切り掻き斜視図であり、図3は、そのIII−III線断面図である。図2および図3において、X−X方向を左右方向、Y−Y方向を前後方向といい、特に−X方向を左方、+X方向を右方、−Y方向を前方、+Y方向を後方という。
2 is a partially cut perspective view showing an embodiment of the developing
図2および図3に示すように、現像装置20は、異形の箱形を呈した筐体21内に、トナーカートリッジ29から補給されたトナーを攪拌しながら前方に向かって搬送する第1スパイラルフィーダ22と、この第1スパイラルフィーダ22から受け渡されたトナーを後方に向かって搬送する第2スパイラルフィーダ23と、この第2スパイラルフィーダ23によって搬送されつつあるトナーTを受け取って感光体ドラム131の周面の潜像領域に供給する現像ローラ24と、この現像ローラ24の直上位置に配設されたブレード30が装着されることにより構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the developing
前記筐体21は、図2および図3に示すように、前方(−Y方向)から見た正面視でL字状を呈し、左右方向の略中央位置から左方が先上がりに傾斜して左端部が感光体ドラム131に対向した底板211と、上部でこの底板211に対向配置された天板212と、これら底板211および天板212の前後の端部間に架設された前後方向一対の側板213(図2において前方の側板を二点鎖線で示している)と、これら一対の側板213間に架設されたトナー受けトレイ214とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記天板212は、左方が1段高くなった階段状に形成され、右方の低位天板212aと、左方の高位天板212bと、これら低位天板212aの左端縁部と高位天板212bの右端縁部との間に架設された垂直天板212cとからなっている。低位天板212aの後端部には、トナーカートリッジ29からのトナーを受け入れるためのトナー受入れ口212dが設けられている。また、高位天板212bの左端縁部と、底板211の左端縁部との間には、感光体ドラム131の周面に対向して筐体21内のトナーTを感光体ドラム131の周面に供給するためのトナー供給口216が開口されている。
The top plate 212 is formed in a stepped shape with one step higher on the left side. The lower top plate 212a on the right side, the higher
前記トナー受けトレイ214は、第1スパイラルフィーダ22を収容する第1トレイ214aと、第2スパイラルフィーダ23を収容する第2トレイ214bと、下部で現像ローラ24と対向配置された第3トレイ214cとを備えている。第1〜第3トレイ214a,214b,214cは、いずれも対応した第1および第2スパイラルフィーダ22,23並びに現像ローラ24に対応するように前方から見た正面視で上に開の円弧状に形成されている。また、第1トレイ214aの右端部には右側壁217が設けられ、この右側壁217が底板211および低位天板212aの各右端部間に架設されることによって筐体21内の右面側が閉止されている。
The
前記第1スパイラルフィーダ22は、第1トレイ214aの直上位置で一対の側板213間に貫通架設された第1フィーダ軸221と、この第1フィーダ軸221に同心で外嵌固定された第1スパイラルフィン222とを備えている。前記第1スパイラルフィン222は、左ねじ状態で螺旋状に形成され、第1フィーダ軸221が正面視で反時計方向に回転することにより第1トレイ214a上のトナーTを前方に向かって搬送するようになっている。
The
前記第2スパイラルフィーダ23は、第2トレイ214bの直上位置で一対の側板213間に貫通架設された第2フィーダ軸231と、この第2フィーダ軸231に同心で外嵌固定された第2スパイラルフィン232とを備えている。前記第2スパイラルフィン232は、右ねじ状態で螺旋状に形成され、第2フィーダ軸231が正面視で反時計方向に回転することにより第2トレイ214b上のトナーTを後方に向かって搬送するようになっている。
The
前記第1および第2トレイ214a,214b間には仕切り壁215が設けられている。この仕切り壁215の前方位置には、前方流通口215aが開口されているとともに、同後方位置には後方流通口215bが開口されている。そして、トナーカートリッジ29からトナー受入れ口212dを介して筐体21内に導入されたトナーTは、まず第1トレイ214a内において第1スパイラルフィーダ22の駆動回転で前方に向けて搬送され、前方流通口215aを通って第2トレイ214bへ搬入され、第2トレイ214b内において第2スパイラルフィーダ23の駆動回転で後方に向けて搬送され、以後、第1および第2トレイ214a,214b間を循環しながら一部が現像ローラ24へ供給される。
A
前記現像ローラ24は、一対の側板213間に貫通架設されたローラ軸241と、このローラ軸241と同心の筒状のローラ本体242と、このローラ本体242に内装され、かつ、ローラ軸241に固定されたローラ側磁石243からなっている。前記ローラ本体242は、ローラ軸241に対して相対回転するのに対し、前記ローラ軸241は、現像装置20のフレームF(図4)に固定され、これによって回転しないようになされている。
The developing
かかる現像ローラ24は、前記第3トレイ214cの上方位置においてローラ本体242の周面がトナー供給口216を介して感光体ドラム131の周面と対向するように設置位置が設定されている。そして、装置本体11内の適所に設けられた駆動モータ50の駆動力が所定のギヤ機構51を介してローラ本体242に伝達され、これによってローラ本体242は、ローラ軸241回りに図3における反時計方向に向けて回転する。このローラ本体242の回転によって第3トレイ214c上で第2スパイラルフィーダ23により循環搬送されつつあるトナーTは、その一部が感光体ドラム131の周面に供給される。
The developing
図4は、ブレード30と現像ローラ24および感光体ドラム131との間の相対的な位置関係を示す斜視図である。なお、図4におけるXおよびYによる方向表示は、図2の場合と同様(Xは左右方向(−X:左方、+X:右方)、Yは前後方向(−Y:前方、+Y:後方))である。
FIG. 4 is a perspective view showing a relative positional relationship between the
前記ブレード30は、現像ローラ24のローラ軸241回りの回転によって感光体ドラム131の周面の潜像領域131b(図4に示す二点鎖線間の静電潜像が形成される領域)に対して供給されるトナーTの量を規制して過供給されないようにするためのものである。かかるブレード30の下端縁部と現像ローラ24の周面との間の隙間寸法(ギャップB(図3参照))は、本実施形態においては、0.1mm〜0.5mmに設定されている。
The
ギャップBについてこのような範囲が設定されるのは、ギャップBが0.1mm未満であると、あまりにも隙間が狭すぎてトナーTを適正に感光体ドラム131の周面に供給し得なくなり、これによって適正な濃度のトナー画像が形成されなくなるからである。逆にギャップBが0.5mmを超えると、感光体ドラム131に対してトナーTが供給過多になってしまい、感光体ドラム131の潜像領域131bに必要以上のトナーが供給されてしまうからである。
Such a range is set for the gap B. If the gap B is less than 0.1 mm, the gap is too narrow and the toner T cannot be properly supplied to the peripheral surface of the
かかるブレード30は、長手方向の中央位置に潜像領域131bと対向するように形成された薄肉部31と、両端部に形成された前後方向一対の厚肉部32とを備えている。本実施形態においては、ブレード30の上下寸法が略25mmに設定され、薄肉部31の厚み寸法が1.0mmに設定され、厚肉部32の厚み寸法が2.0mmに設定されている。このような寸法は、設計条件など各種の状況に応じて適宜設定すればよい。
The
また、本実施形態においては、各厚肉部32の右面からそれぞれ円弧部材33が延設されている。この円弧部材33は、筐体21内においてトナーTがブレード30に到達するまでの間にローラ本体242の周面から端部に向けて移動するのを防止するためのものであり、正面視で中心角が略180°に設定された円弧状に形成されている。かかる円弧部材33を設けることで、筐体21内のトナーTがローラ本体242の端面と側板213の内面との間を介してトナー供給口216から外部へ漏洩するのを防止することができる。
In the present embodiment,
そして、本実施形態においては、ブレード30の薄肉部31の右面側に、ブレード側磁石40が貼着その他により取り付けられている。ブレード30にブレード側磁石40が装着されるのは、ローラ本体242に内装されたローラ側磁石243からの磁力線をブレード30へ導き易くするためである。
In the present embodiment, the
そして、本実施形態においては、ブレード側磁石40は、複数の単位磁石401〜406が直列に並設されることにより構成されている。図5は、単位磁石401〜406の配列状態を示すブレード30を右面側から見た説明図である。なお、図7におけるYによる方向表示は、図2の場合と同様(−Y:前方、+Y:後方)である。
In the present embodiment, the blade-
図5に示すように、本実施形態においては、ブレード30の薄肉部31において、その上流側(前方側)から下流側に向けて第1単位磁石401、第2単位磁石402、第3単位磁石403、第4単位磁石404、第5単位磁石405および第6単位磁石406の6つの単位磁石401〜406が順番に並設されている。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, in the
そして、各単位磁石401〜406の磁力(磁束密度)は、第1単位磁石401から第6単位磁石406に向かうに従い漸減するように設定されている。本実施形態では、第1単位磁石401が700ガウスに、第2単位磁石402が650ガウスに、第3単位磁石403が600ガウスに、第4単位磁石404が550ガウスに、第5単位磁石405が500ガウスに、第6単位磁石406が450ガウスにそれぞれ設定されている。
The magnetic force (magnetic flux density) of each of the
このようにされるのは、以下の理由による。すなわち、筐体21内における第2トレイ214b(図2,図3)上においては、トナーTが第2スパイラルフィーダ23の駆動で上流側(前方)から下流側(後方)に向けて搬送されていく。このとき搬送中のトナーTは、現像ローラ24の磁力と回転により汲み上げられてブレード30の下端とローラ本体242の周面との間の隙間近辺においてローラ本体242の周面およびブレード30の下端との間で大きな摩擦力を受け、この摩擦に起因して帯電が促進される。
This is done for the following reason. That is, on the
このようにトナーTは、移動されながら帯電が促進される結果、上流側から下流側に向かうに従い帯電量が順次増加していくことになる。従って、従来のように、ブレード側磁石40の磁力がその長手方向(前後方向)で一定である場合には、下流に向かうに従い帯電量が順次大きくなったトナーTによりブレード30を通過した後の現像ローラ24の周面のトナーTは、下流側の方が上流側より多くなり、結果として現像ローラ24の周面からトナーTが受け渡される感光体ドラム131の周面においてトナー像の画質にドラム心方向で差がでるという不都合が生じることになる。
As described above, the toner T is charged while being moved. As a result, the charge amount is gradually increased from the upstream side toward the downstream side. Therefore, when the magnetic force of the blade-
また、ブレード側磁石40の磁力がその長手方向(前後方向)で一定である場合には、磁力によりトナーに加わるストレスが下流側に向かうに従い大きくなり、これによってトナーTが劣化し易くなるという不都合も生じる。
Further, when the magnetic force of the blade-
従来のこのような不都合を解消するべく、本実施形態においては、第2スパイラルフィーダ23によるトナーTの第2フィーダ軸231軸方向への搬送方向における最上流側(最前端側)の第1単位磁石401の磁力を最大に設定し、下流側に向かうに従い磁力を順次低下させるようにしている。
In order to eliminate the conventional inconvenience, in the present embodiment, the first unit on the most upstream side (front end side) in the conveying direction of the toner T in the axial direction of the
こうすることによって、最上流側のトナーTについては、第1単位磁石401による強い磁力で必要な帯電量までの帯電の立ち上がりが確保された上で、当該トナーTが下流側に向かうに従い大きくなっていくトナーTの帯電量と略反比例するように単位磁石402〜406の磁力が小さくなっていくため、現像ローラ24の周面から切り出されるトナーTは、現像ローラ24の長手方向で均一になり、結果として感光体ドラム131の周面に形成されるトナー像の画質が均質になり、適正な画像形成処理が実現する。
As a result, the toner T on the most upstream side becomes larger as the toner T moves downstream, after the rising of the charge up to the required charge amount is secured by the strong magnetic force by the
また、単位磁石401〜406の磁力を最上流側の第1単位磁石401の磁力を最大に設定し、下流側に向かうに従い磁力を順次低下させるようにしていることにより、磁力の強さが同一の場合に起こる、当該磁力に起因したトナーTに加わるストレスが累積されていくような不都合の発生が防止され、トナーTの劣化を抑えることができる。
In addition, the magnetic force of the
以上詳述したように、本実施形態に係る現像装置20は、非回転のローラ側磁石243が内包され、かつ、ローラ軸241回りに回転する現像ローラ24と、この現像ローラ24の周面に形成される磁性成分を備えたトナーTの層厚を規制するブレード30とを備えてなるものである。
As described above in detail, the developing
かかる構成によれば、現像装置20内のトナーTは、第2スパイラルフィーダ23の駆動で現像ローラ24の周面に沿いローラ軸241の軸心方向に向けて搬送されるとともに、現像ローラ24の回転で回転方向にも搬送される。このように両方向に向けて搬送されつつあるトナーTは、現像ローラ24の周面およびブレード30の端縁との間で摩擦されることにより帯電が促進されながらブレード30により層厚が規制された状態で感光体ドラム131の周面に供給される。
According to such a configuration, the toner T in the developing
また、ブレード30には、当該ブレード30の長手方向に向けて複数(本実施形態では6つ)の単位磁石401〜406が直列に配設されてなるブレード側磁石40が設けられているため、現像ローラ24の周面のトナーTは、ブレード側磁石40と現像ローラ24内に設けられた非回転のローラ側磁石243とによる磁束に誘導されつつ層厚が規制された状態でブレード30の先端を潜って所定の薄層となり、感光体ドラム131の周面に供給される。
Further, the
そして、これら各単位磁石401〜406は、現像ローラ24上でトナーTの搬送方向に沿って上流側から下流側に向けて磁力が順次低下されている。従って、単位磁石401〜406と現像ローラ24内のローラ側磁石243とで形成される磁束密度が上流側から下流側に向けて漸減していくため、トナーTの帯電量が搬送時の摩擦により上流側から下流側に向けて増加していても、当該トナーTが受ける磁力の影響は小さくなり、これによってトナーTの帯電量とブレード側磁石40の磁力とで形成される現像ローラ24周面のトナーTは均一になるとともに、トナーTに加わる磁力によるストレスも減少する。
In each of the
これらにより、現像ローラ24から感光体ドラム131へ供給されるトナーTの供給が感光体ドラム131の軸心方向で差のない均一なものとなって感光体ドラム131上のトナー像の画質を良好にすることができるとともに、トナーTの磁力による劣化を抑えることができる。
As a result, the supply of the toner T supplied from the developing
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。 The present invention is not limited to the above embodiment, and includes the following contents.
(1)上記の実施形態においては、現像装置20が適用される画像形成装置としてプリンタ10を例に挙げて説明したが、本発明は、画像形成装置がプリンタ10であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置であってもよい。
(1) In the above embodiment, the
(2)上記の実施形態においては、着脱自在に装着されるトナーカートリッジ29から現像装置20にトナーTを補給するトナーカートリッジ分離式のものが適用されているが、かかる両者分離方式のものに代えて当初からトナーカートリッジ29が現像装置20の筐体21と一体化された、いわゆる現像ユニットであってもよい。
(2) In the above-described embodiment, a toner cartridge separation type that replenishes the toner T from the
(3)上記の実施形態においては、ブレード側磁石40として6つの単位磁石401〜406が採用されているが、6つに限定されるものではなく、状況に応じて6つを超えてもよいし、6つ未満であってもよい。
(3) In the above embodiment, the six
(4)上記の実施形態においては、各単位磁石401〜406の磁束密度は、450ガウス〜700ガウスに設定されているが、これらの範囲に限定されるものではなく、状況に応じて450ガウス未満のものから700ガウスを超えるものの範囲内で各単位磁石401〜406の磁束密度を設定してもよいし、450ガウスを超えるものから、700ガウスに満たないものの範囲内で磁束密度を設定してもよい。
(4) In the above embodiment, the magnetic flux density of each of the
(5)上記の実施形態においては、ブレード30側に磁力を発生させる部材として磁力の異なる複数の単位磁石(上記の実施形態では6つの単位磁石401〜406)が採用されているが、こうする代わりに、1つの長尺な磁石を採用し、この長尺な磁石の長手方向で磁力を異ならせるようにしてもよい。
(5) In the above embodiment, a plurality of unit magnets having different magnetic forces (six
(6)上記の実施形態においては、ブレード30側に磁力を発生させるべく当該ブレード30にブレード側磁石40が付設されているが、こうする代わりに長手方向で磁力が異なるようにブレード30そのものを磁化したものを採用してもよい。
(6) In the above embodiment, the
10 プリンタ(画像形成装置)
11 装置本体 12 用紙貯留部
121 用紙カセット 122 ピックアップローラ
123 給紙搬送路 124 レジストローラ対
13 画像形成部 131 感光体ドラム(像担持体)
131a ドラム軸 131b 潜像領域
132 帯電ローラ 133 転写ローラ
134 露光装置 135 クリーニング装置
14 定着部 141 ヒートローラ
142 加圧ローラ 143 排紙搬送路
15 排紙部 151 排紙トレイ
20 現像装置 21 筐体
211 底板 212 天板
212a 低位天板 212b 高位天板
212c 垂直天板 212d トナー受入れ口
213 側板 214 トナー受けトレイ
214a 第1トレイ 214b 第2トレイ
214c 第3トレイ 215 仕切り壁
215a 前方流通口 215b 後方流通口
216 トナー供給口 217 右側壁
22 第1スパイラルフィーダ 221 第1フィーダ軸
222 第1スパイラルフィン 23 第2スパイラルフィーダ
231 第2フィーダ軸 232 第2スパイラルフィン
24 現像ローラ 241 ローラ軸
242 ローラ本体 243 ローラ側磁石
29 トナーカートリッジ 30 ブレード
31 薄肉部 32 厚肉部
33 円弧部材 40 ブレード側磁石
401〜406 第1〜第6単位磁石
50 駆動モータ 51 ギヤ機構
B ギャップ F フレーム
P 用紙 P1 用紙束
T トナー
10 Printer (image forming device)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記現像ローラに内装された非回転のローラ側磁石と、
前記現像ローラの周面に形成されるトナーの層厚を規制する磁力を備えたブレードとが備えられ、
前記磁力は、現像ローラ上における軸心方向へのトナーの搬送方向に沿って上流側から下流側に向けて順次低下するように設定されていることを特徴とする現像装置。 A developing roller for supplying toner to the surface of a predetermined image carrier while rotating around an axis in a predetermined housing;
A non-rotating roller-side magnet built in the developing roller;
A blade having a magnetic force that regulates the layer thickness of the toner formed on the peripheral surface of the developing roller,
The developing device according to claim 1, wherein the magnetic force is set so as to sequentially decrease from the upstream side toward the downstream side along the toner conveyance direction in the axial direction on the developing roller.
前記現像ローラに内装された非回転のローラ側磁石と、
前記現像ローラの周面に形成されるトナーの層厚を規制するブレードと、
前記ブレードに長手方向の略全長に亘り付設されたブレード側磁石とが備えられ、
前記ブレード側磁石は、その磁力が現像ローラ上における軸心方向へのトナーの搬送方向に沿って上流側から下流側に向けて順次低下するように設定されていることを特徴とする現像装置。 A developing roller for supplying toner to the surface of a predetermined image carrier while rotating around an axis in a predetermined housing;
A non-rotating roller-side magnet built in the developing roller;
A blade for regulating the layer thickness of the toner formed on the peripheral surface of the developing roller;
A blade-side magnet attached to the blade over substantially the entire length in the longitudinal direction;
The developing device according to claim 1, wherein the magnetic force of the blade side magnet is set so that the magnetic force thereof decreases sequentially from the upstream side toward the downstream side along the toner conveyance direction in the axial direction on the developing roller.
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