JP5246544B2 - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
Developing device, process cartridge, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5246544B2 JP5246544B2 JP2008247032A JP2008247032A JP5246544B2 JP 5246544 B2 JP5246544 B2 JP 5246544B2 JP 2008247032 A JP2008247032 A JP 2008247032A JP 2008247032 A JP2008247032 A JP 2008247032A JP 5246544 B2 JP5246544 B2 JP 5246544B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- magnetic pole
- carrier
- developing device
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 42
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 43
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 32
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 18
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 57
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 45
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 11
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、2成分現像剤を用いた現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine thereof, and a developing device and a process cartridge installed therein, and particularly uses a two-component developer. The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置であって、現像剤担持体の周囲に複数の磁極を形成して現像剤担持体にて現像剤を担持しながら現像工程をおこなう技術が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2等参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a developing device containing a two-component developer (including a case where an additive or the like is added) composed of a toner and a carrier is provided. A technique is known in which a plurality of magnetic poles are formed around the substrate and a developing process is performed while the developer is carried on the developer carrying member (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, etc.).
2成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌搬送部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が汲上げ磁極の位置で現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレード(現像剤規制部材)によって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが感光体ドラム(像担持体)との対向領域となる主磁極の位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。感光体ドラムとの対向領域を通過した現像剤は、搬送磁極によって現像ローラ上を移動した後に、剤離れ磁極の位置で現像ローラから離脱されて現像装置内に戻される。なお、現像ローラの内部にはマグネットが固設されていて、このマグネットによって現像ローラの周囲に汲上げ磁極、主磁極、搬送磁極、剤離れ磁極等の複数の磁極が形成されている。 In a developing device using a two-component developer, toner is appropriately replenished into the developing device from a toner replenishing port provided in a part of the developing device according to toner consumption in the developing device. The replenished toner is agitated and mixed together with the developer in the developing device by a conveying member (agitating and conveying member) such as a conveying screw. Part of the stirred and mixed developer is supplied to the developing roller (developer carrier) at the position of the pumping magnetic pole. The developer carried on the developing roller is regulated to an appropriate amount by a doctor blade (developer regulating member), and then the toner in the two-component developer becomes a main region that faces the photosensitive drum (image carrier). It adheres to the latent image on the photosensitive drum at the position of the magnetic pole. The developer that has passed through the region facing the photosensitive drum moves on the developing roller by the conveying magnetic pole, and then is separated from the developing roller at the position of the agent separating magnetic pole and returned to the developing device. A magnet is fixed inside the developing roller, and a plurality of magnetic poles such as a pumping magnetic pole, a main magnetic pole, a transporting magnetic pole, and an agent separating magnetic pole are formed around the developing roller by the magnet.
また、このような現像装置では、剤離れ磁極の位置で現像ローラ(現像剤担持体)に担持された現像剤が現像装置内に向けて充分に離脱されないと、現像工程直後でトナー濃度の低下した現像剤が汲上げ磁極によって現像ローラに担持されて再び現像工程に用いられてしまうことにより、出力画像上に濃度ムラが発生してしまう問題が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2等参照。)。このような問題は、画像形成装置の小型化にともない現像ローラが小径化されるほど顕著になる。 In such a developing device, if the developer carried on the developing roller (developer carrying member) at the position of the agent separating magnetic pole is not sufficiently separated toward the developing device, the toner density decreases immediately after the developing process. There is a known problem that density unevenness occurs on the output image when the developed developer is carried on the developing roller by the pumping magnetic pole and used again in the developing process (for example, Patent Document 1, Patent). Reference 2 etc.). Such a problem becomes more prominent as the diameter of the developing roller is reduced as the image forming apparatus is downsized.
このような問題を解決するために、特許文献1等には、剤離れ磁極の近傍で、現像ローラと上ケース(内壁)とのギャップ(ケースギャップ)が、上流側から下流側に向けて徐々に広がるように構成する技術が開示されている。 In order to solve such a problem, in Patent Document 1 and the like, a gap (case gap) between the developing roller and the upper case (inner wall) is gradually increased from the upstream side toward the downstream side in the vicinity of the agent separating magnetic pole. A technique for configuring the device to spread is disclosed.
上述した特許文献1等の現像装置は、剤離れ磁極の近傍で、現像剤担持体と上ケースとのギャップが上流側から下流側に向けて徐々に広がるように構成されているために、剤離れ磁極の位置で現像剤担持体に担持された現像剤が現像装置内に向けて充分に離脱される効果がある程度期待できる。
しかし、特許文献1等の現像装置は、現像剤担持体と上ケースとのギャップが上流側から下流側に向けて広がるように構成されているために、現像剤担持体と上ケースとの間に安定した吸い込み気流を発生させることができずに、現像剤担持体と上ケースとの間からトナーが飛散してしまう可能性が高かった。さらに、剤離れ磁極に隣接する上流側の磁極(剤離れプレ磁極)の位置で現像剤による磁気ブラシが比較的高くなるのに対して、この位置における現像剤担持体と上ケースとのギャップが比較的狭くなっているために、現像剤がパッキングされた状態になって現像剤に大きなストレスがかかる可能性があった。
特に、このような問題は、画像形成装置の高速化にともない現像剤担持体の回転が高速化されるほど無視できないものになっていた。
The developing device described in Patent Document 1 and the like described above is configured so that the gap between the developer carrier and the upper case gradually increases from the upstream side toward the downstream side in the vicinity of the agent separation magnetic pole. The effect that the developer carried on the developer carrying member at the position of the separated magnetic pole is sufficiently separated toward the inside of the developing device can be expected to some extent.
However, since the developing device disclosed in Patent Document 1 is configured such that the gap between the developer carrier and the upper case widens from the upstream side toward the downstream side, the gap between the developer carrier and the upper case is large. Therefore, there is a high possibility that the toner is scattered from between the developer carrying member and the upper case without generating a stable suction air flow. Further, the magnetic brush by the developer becomes relatively high at the position of the upstream magnetic pole (agent separating pre-magnetic pole) adjacent to the agent separating magnetic pole, whereas the gap between the developer carrier and the upper case at this position is Since it is relatively narrow, there is a possibility that the developer is packed and a great stress is applied to the developer.
In particular, such a problem cannot be ignored as the speed of rotation of the developer carrier increases with the speed of the image forming apparatus.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、トナー飛散が低減されて、現像剤担持体上に担持された現像工程後の現像剤が確実に離脱される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a developing device in which toner scattering is reduced and the developer after the development process carried on the developer carrying member is reliably separated. Another object of the present invention is to provide a process cartridge and an image forming apparatus.
この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、前記像担持体との対向領域に対して前記現像剤担持体の回転方向下流側に配設されるとともに、前記現像剤担持体に対向するケースと、を備え、前記ケースは、前記現像剤担持体とのギャップが前記現像剤担持体の回転方向上流側から回転方向下流側にかけて一定となる一定領域と、前記現像剤担持体とのギャップが前記現像剤担持体の回転方向上流側から回転方向下流側にかけて漸増する漸増領域と、が前記現像剤担持体の回転方向上流側から交互に配設されるように形成されたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing device for storing a developer having a carrier and a toner and developing a latent image formed on an image carrier, the image carrier. A developer carrier having a plurality of magnetic poles formed on the periphery thereof and a region facing the image carrier, the developer carrier being disposed on the downstream side in the rotation direction of the developer carrier, A case facing the developer carrier, and the case has a constant region in which a gap with the developer carrier is constant from the upstream side in the rotation direction to the downstream side in the rotation direction of the developer carrier, and Increasing regions where the gap with the developer carrier gradually increases from the upstream side in the rotation direction of the developer carrier to the downstream side in the rotation direction are alternately arranged from the upstream side in the rotation direction of the developer carrier. Formed A.
また、請求項2記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記現像剤担持体の前記複数の磁極は、前記現像剤担持体に担持された現像剤を離脱させるための剤離れ磁極と、前記剤離れ磁極に対して前記現像剤担持体の回転方向上流側に形成された剤離れプレ磁極と、前記像担持体との対向領域に形成された主磁極と、前記主磁極の位置から前記剤離れプレ磁極の位置に向けて現像剤を搬送するための単数又は複数の搬送磁極と、を具備し、前記ケースは、前記搬送磁極の一部に対応する位置であって前記主磁極に最も近い前記現像剤担持体の回転方向上流側に第1の前記一定領域が配設され、前記搬送磁極の残りの一部に対応する位置であって前記第1の一定領域の終端から前記剤離れプレ磁極の始端位置までに第1の前記漸増領域が配設され、前記剤離れプレ磁極の一部に対応する位置であって前記第1の漸増領域の終端から前記剤離れプレ磁極のピーク位置を超えた位置までに第2の前記一定領域が配設され、前記第2の一定領域の終端から第2の前記漸増領域が配設されたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first aspect, wherein the plurality of magnetic poles of the developer carrier release the developer carried on the developer carrier. An agent separating magnetic pole, an agent separating pre-magnetic pole formed on the upstream side in the rotation direction of the developer carrying member with respect to the agent separating magnetic pole, a main magnetic pole formed in a region facing the image carrier, One or a plurality of transport magnetic poles for transporting the developer from the position of the main magnetic pole toward the position of the agent separating pre-magnetic pole, and the case at a position corresponding to a part of the transport magnetic pole The first constant region is disposed on the upstream side in the rotation direction of the developer carrier closest to the main magnetic pole, and is located at a position corresponding to the remaining part of the transport magnetic pole and the first constant region. From the end of the region to the start position of the agent separating pre-pole The first gradually increasing region is disposed, and the second region is located at a position corresponding to a part of the agent separating pre-magnetic pole and beyond a peak position of the agent separating pre-magnetic pole from the end of the first gradually increasing region. The fixed region is disposed, and the second gradually increasing region is disposed from the end of the second constant region.
また、請求項3記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項2に記載の発明において、前記現像剤担持体の前記複数の磁極は、前記剤離れ磁極に対して前記現像剤担持体の回転方向下流側に配設されるとともに装置内の現像剤を前記現像剤担持体上に汲上げる汲上げ磁極をさらに具備し、前記汲上げ磁極は、前記剤離れプレ磁極の極性と同極となるように形成され、前記剤離れ磁極は、前記汲上げ磁極と前記剤離れプレ磁極とによって形成されたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the second aspect, wherein the plurality of magnetic poles of the developer carrying member are rotated by the developer carrying member with respect to the agent separating magnetic pole. And a pumping magnetic pole that is disposed on the downstream side in the direction and pumps up the developer in the apparatus onto the developer carrying member, and the pumping magnetic pole has the same polarity as the polarity of the agent separating pre-magnetic pole. The agent separation magnetic pole is formed by the pumping magnetic pole and the agent separation pre-magnetic pole.
また、請求項4記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項3に記載の発明において、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を前記汲上げ磁極の位置に配設したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the third aspect, wherein the developer regulating member that regulates the amount of the developer carried on the developer carrying member is the pumping magnetic pole. It is arrange | positioned in position.
また、請求項5記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項3又は請求項4に記載の発明において、前記第2の一定領域は、前記第1の漸増領域の終端から前記剤離れプレ磁極のピーク位置を超えた半値位置までに配設されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the third or fourth aspect, wherein the second constant region is the agent separating pre-magnetic pole from the end of the first gradually increasing region. It is arranged up to the half-value position exceeding the peak position.
また、請求項6記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体は、その表面にランダムに楕円形状の打痕が形成されたものである。 The developing device according to a sixth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the developer carrier has randomly formed oval dents on the surface thereof. It has been done.
また、請求項7記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を前記現像剤担持体の下方に備え、前記ケースを、前記現像剤担持体の上方に配設された上ケースとしたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the developing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the amount of the developer carried on the developer carrying member is regulated. A regulating member is provided below the developer carrying member, and the case is an upper case disposed above the developer carrying member.
また、この発明の請求項8記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項7のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。 A process cartridge according to an eighth aspect of the present invention is a process cartridge which is detachably installed on the main body of the image forming apparatus, and the development according to any one of the first to seventh aspects. The apparatus and the image carrier are integrated.
また、この発明の請求項9記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項7のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。 An image forming apparatus according to a ninth aspect of the present invention includes the developing device according to any one of the first to seventh aspects and the image carrier.
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部(帯電装置)と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部(クリーニング装置)とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。 In the present application, “process cartridge” means a charging unit (charging device) for charging an image carrier, a developing unit (developing device) for developing a latent image formed on the image carrier, and an image carrier. It is defined as a unit in which at least one of the cleaning unit (cleaning device) for cleaning the top and the image carrier are integrated and installed detachably with respect to the image forming apparatus main body.
本発明は、ケースと現像剤担持体とのギャップが一定となる一定領域と、ケースと現像剤担持体とのギャップが上流側から下流側にかけて漸増する漸増領域と、が交互に形成されているために、トナー飛散が低減されて、現像剤担持体上に担持された現像工程後の現像剤が確実に離脱される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, a constant region where the gap between the case and the developer carrier is constant and a gradually increasing region where the gap between the case and the developer carrier gradually increases from the upstream side to the downstream side are alternately formed. Therefore, it is possible to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which toner scattering is reduced and the developer after the developing process carried on the developer carrying member is reliably separated.
実施の形態.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にあるトナー容器収容部31には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナー容器32Y、32M、32C、32Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
トナー容器収容部31の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
トナー容器32Y、32M、32C、32Kの下方には、それぞれ、トナー補給装置60Y、60M、60C、60Kが配設されている。そして、トナー容器32Y、32M、32C、32Kに収容されたトナーは、それぞれ、トナー補給装置60Y、60M、60C、60Kによって、作像部6Y、6M、6C、6Kの現像装置内に供給(補給)される。4つのトナー補給装置60Y、60M、60C、60Kは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described.
As shown in FIG. 1, four
An intermediate transfer unit 15 is disposed below the
Below the
図2を参照して、イエローに対応した作像部6Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電部4Y、現像装置5Y(現像部)、クリーニング部2Y、除電部(不図示である。)、等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
Referring to FIG. 2, an
なお、他の3つの作像部6M、6C、6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M、6C、6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明をおこなうことにする。
The other three
図2を参照して、像担持体としての感光体ドラム1Yは、不図示の駆動モータによって図2中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光装置7(図1を参照できる。)から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
Referring to FIG. 2, a
After that, the surface of the
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像装置5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
詳しくは、図2及び図3を参照して、現像装置5Y内には、トナーとキャリア(磁性キャリア)とからなる2成分現像剤Gが収容されている。現像装置5Y内の現像剤Gは、磁気センサ56Yによって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーの割合である。)が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像装置5Y内のトナー消費に応じて、トナー補給装置60Yからトナー補給口64Yを介して第2現像剤収容部54Y内に、トナーが補給される。トナー補給装置60Yは、図1を参照して、トナー容器32Yに接続されている。なお、図示は省略するが、トナー補給装置60Yは、トナー容器32Y(トナーボトル)を回転駆動する駆動部や、トナー容器32Yから排出されたトナーを貯留するトナータンク部や、トナータンク部に貯留されたトナーをトナー落下経路に向けて搬送するトナー搬送部や、トナー搬送部によって搬送されたトナーを現像装置5Y(第2現像剤収容部54Y)に向けて自重落下させるトナー落下経路、等で構成されている。
Thereafter, the surface of the
Specifically, referring to FIGS. 2 and 3, a two-component developer G composed of toner and a carrier (magnetic carrier) is accommodated in the developing
図2及び図3を参照して、その後、第2現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤Gとともに混合・撹拌されながら、仕切部材で隔絶された第1現像剤収容部53Y、第2現像剤収容部54Yを循環する(図3中の破線矢印方向の循環である。)。
Referring to FIGS. 2 and 3, the toner replenished in the second
詳しくは、図3を参照して、第1現像剤収容部53Y内の現像剤Gは、搬送スクリュ55Yによって、紙面の右側から左側に搬送される。こうして、現像ローラ51Yの長手方向に沿って現像剤Gを搬送する第1搬送経路が形成される。これに対して、第2現像剤収容部54Y内の現像剤Gは、搬送スクリュ55Yによって、紙面の左側から右側に搬送される。こうして、第1搬送経路とは逆方向に現像剤Gを搬送する第2搬送経路が形成される。
Specifically, with reference to FIG. 3, the developer G in the first
また、第1搬送経路が形成される第1現像剤収容部53Yと、第2搬送経路が形成される第2現像剤収容部54Yと、は長手方向両端部を除く領域に配設された仕切部材によって隔絶されるとともに、仕切部材の介在しない長手方向両端部で連通する。すなわち、第1現像剤収容部53Yにて搬送された現像剤Gは、第1連通部Aで第2現像剤収容部54Y側に流動して、その後に第2現像剤収容部54Yの搬送スクリュ55Yによって搬送される。第2現像剤収容部54Yにて搬送された現像剤Gは、第2連通部Bで第1現像剤収容部53Y側に流動して、その後に第1現像剤収容部53Yの搬送スクリュ55Yによって搬送される。こうして、2つの現像剤収容部53Y、54Yの間に現像剤Gの循環経路が形成される。
In addition, the first
このように循環経路中を循環する現像剤G中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、周囲に複数の磁極が形成された現像ローラ51Y上にキャリアとともに担持される。
ここで、図3を参照して、現像ローラ51Yは、内部に固設されてローラ周面に複数の磁極を形成するマグネット51bと、マグネット23a1の周囲を回転するスリーブ51aと、で構成される。そして、複数の磁極が形成されたマグネット51bの周囲をスリーブ51aが回転することで、その回転にともない現像剤Gが現像ローラ51Y上(スリーブ51a上である。)を移動することになる。
Thus, the toner in the developer G circulating in the circulation path is attracted to the carrier by frictional charging with the carrier and is carried together with the carrier on the developing
Here, referring to FIG. 3, the developing
現像剤担持体としての現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、現像ローラ51Yの矢印方向の回転にともなって搬送されて、現像剤規制部材としてのドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤Gは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界(現像電界)によって、感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。
The developer G carried on the developing
図4は、マグネット51bによって現像ローラ51Y(スリーブ51a)の周囲に形成される複数の磁極H1〜H6による磁力分布を示している。図4に示すように、複数の磁極は、感光体ドラム1Yとの対向領域に形成された主磁極H1、主磁極H1の位置から剤離れプレ磁極H4の位置に向けて現像剤Gを搬送するための2つの搬送磁極H2、H3(主磁極H1に隣接する第1搬送磁極H2と、剤離れプレ磁極H4に隣接する第2搬送磁極H3と、である。)、剤離れ磁極H5に対して現像ローラ51Yの回転方向上流側に形成された剤離れプレ磁極H4、現像ローラ51Yに担持された現像剤Gを離脱させるための剤離れ磁極H5、剤離れ磁極H5に対して現像ローラ51Yの回転方向下流側に配設されるとともに現像装置5Y(第1現像剤収容部53Y)内の現像剤Gを現像ローラ51Y上に汲上げるための汲上げ磁極H6、で構成される。ここで、汲上げ磁極H6は、現像ローラ51Yの下方に設置されたドクターブレード52Yの位置に配設されるとともに、剤離れプレ磁極H4の極性と同極(例えば、S極である。)となるように形成されている。そして、剤離れ磁極H5は、同極に形成された汲上げ磁極H6と剤離れプレ磁極H4とによって、現像剤Gに対する保持力がなくなるような磁力にて形成されている。このように、本実施の形態では、剤離れ磁極H5と主磁極H1との間に汲上げ磁極H6のみを形成して、現像ローラ51Yを小径化している。
FIG. 4 shows a magnetic force distribution by a plurality of magnetic poles H1 to H6 formed around the developing
そして、まず、汲上げ磁極H6が磁性体としてのキャリアに作用して、現像剤収容部53Yに収容された現像剤Gが現像ローラ51Y上に担持される。現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、その一部がドクターブレード52Y(現像剤規制部材)の位置で掻き取られて、現像剤収容部53Yに戻される。一方、ドクターブレード52Yと現像ローラ51Yとのドクターギャップを通過して現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、主磁極H1の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム1Yに摺接する。こうして、現像ローラ51Yに担持された現像剤G中のトナーが感光体ドラム1Y上の潜像に付着する。その後、主磁極H1の位置を通過した現像剤G(トナー濃度が低くなっている。)は、第1搬送磁極H2、第2搬送磁極H3によって剤離れプレ磁極H4の位置まで搬送される。そして、剤離れプレ磁極H4の位置を通過して剤離れ磁極H5の位置で、現像ローラ51Y上に担持されていた現像工程後の現像剤Gが現像ローラ51Yから脱離される。脱離後の現像剤Gは、再び現像剤収容部53Yに戻されて、現像剤収容部53Y、54Y内を循環する。このような一連の現像剤Gの流れが繰り返される。
First, the pumping magnetic pole H6 acts on a carrier as a magnetic body, and the developer G accommodated in the
なお、本実施の形態では、図示は省略するが、現像ローラ51Y(スリーブ51a)の表面にランダムに楕円形状の打痕が形成されている。
詳しくは、ランダムな楕円形状の打痕は、スリーブ51aの素管表面に、比較的大きなカットワイヤ(金属ワイヤを短尺に切断したものである。)からなるメディアをサンドブラスト工法と同様に衝突させることによって形成される。このように、現像ローラ51Yの表面にランダムな楕円形状の打痕を多数形成することで、現像ローラ51Yの表面にピッチの粗い凹凸が形成されることになる。そのため、現像ローラ51Yの表面には、現像剤が滑りにくい1つ1つの凹みによってしっかりとした太い現像剤の穂立ちが形成される。さらに、それらの凹みは磨耗しにくいものとなり、長期にわたって画像ムラの生じることのない安定した良好な出力画像を得ることができる。
In the present embodiment, although not shown, oval dents are randomly formed on the surface of the developing
Specifically, the random oval shaped dent causes the surface of the
なお、本実施の形態において用いられるトナー(現像剤中のトナーや、トナー容器に収容されたトナーである。)は、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られたものである。粉砕型のトナーは、粒径分布がブロードになってしまう。そのため、重合法等によってトナーの円形度を上げて、粒径分布をシャープなものとして高画質化を実現する方法が一般的になっている。本実施の形態におけるトナーは、少なくとも、プレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を、水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散させて、そのトナー組成物を重付加反応させて得られた重合トナーである。このようなトナーを用いることにより、粉砕工程がなく、省資源化を図ることができるとともに、粒径分布や帯電分布をシャ−プにできる等の効果を得ることができる。 Note that the toner used in the present embodiment (the toner in the developer or the toner contained in the toner container) is at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, The toner material liquid in which a release agent is dispersed in an organic solvent is obtained by crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous solvent. The pulverized toner has a broad particle size distribution. For this reason, a method for realizing high image quality by increasing the circularity of the toner by a polymerization method or the like and by making the particle size distribution sharp is becoming common. In the toner according to the present embodiment, a toner composition including at least a prepolymer, a colorant, and a release agent is dispersed in an aqueous medium in the presence of resin fine particles, and the toner composition is subjected to a polyaddition reaction. This is a polymerized toner obtained. By using such a toner, there is no pulverization step, resource saving can be achieved, and effects such as a sharp particle size distribution and charge distribution can be obtained.
また、本実施の形態において用いられる現像剤G中のキャリアは、重量平均粒径が20〜65μmになるように形成されている。キャリアの重量平均粒径が20μm未満になってしまうと、キャリアに付着するトナー粒子の均一性が低下して、キャリア付着が発生しやすくなる。これに対して、キャリアの重量平均粒径が65μmを超えてしまうと、画像細部の再現性が低下して、精細な画像が得られにくくなる。なお、キャリアの重量平均粒子径は、「マイクロトラック粒度分析計(SRAタイプ)」(日機装社製)を用いて、0.7〜125μmのレンジ設定で測定することができる。このとき、分散液の溶媒にはメタノールを使用して、屈折率1.33、キャリア及び芯材の屈折率は2.42に設定する。
また、本実施の形態におけるキャリアは、磁性体の芯材に対して樹脂コート膜を有するものであって、その樹脂コート膜が、アクリル等の熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分に帯電調整剤を含有させたものである。磁性キャリアを用いることにより、衝撃を吸収して膜削れが抑制されるとともに、強い接着力によりトナーの大粒子を保持できる。さらには、コート膜への衝撃阻止と、スペント物のクリーニングと、をバランス良く両立させることができる。すなわち、キャリアの膜削れとスペント化とが防止されて、キャリアの長寿命化が達成される。
The carrier in the developer G used in the present embodiment is formed so that the weight average particle diameter is 20 to 65 μm. When the weight average particle diameter of the carrier is less than 20 μm, the uniformity of the toner particles adhering to the carrier is lowered and carrier adhesion is likely to occur. On the other hand, if the weight average particle diameter of the carrier exceeds 65 μm, the reproducibility of the image details is lowered and it becomes difficult to obtain a fine image. The weight average particle diameter of the carrier can be measured using a “Microtrac particle size analyzer (SRA type)” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) with a range setting of 0.7 to 125 μm. At this time, methanol is used as a solvent for the dispersion liquid, and the refractive index is set to 1.33, and the refractive indexes of the carrier and the core material are set to 2.42.
The carrier in the present embodiment has a resin coat film on the magnetic core material, and the resin coat film is a resin component obtained by crosslinking a thermoplastic resin such as acrylic and a melamine resin. In which a charge adjusting agent is contained. By using a magnetic carrier, the impact can be absorbed to prevent film scraping, and large toner particles can be held with a strong adhesive force. Furthermore, it is possible to achieve both balance between preventing the impact on the coating film and cleaning the spent object. That is, the carrier film is prevented from being scraped and spent, thereby extending the life of the carrier.
図2を参照して、上述した現像工程の後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び第1転写バイアスローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Referring to FIG. 2, after the development process described above, the surface of
Thereafter, the surface of the
Finally, the surface of the
Thus, a series of image forming processes performed on the
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M、6C、6Kでも、イエロー作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M、6C、6Kの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
The image forming process described above is performed in the other
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the intermediate transfer belt 8 in an overlapping manner. In this way, a color image is formed on the intermediate transfer belt 8.
ここで、図1を参照して、中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9K、2次転写バックアップローラ12、複数のテンションローラ、中間転写クリーニング部、等で構成される。中間転写ベルト8は、複数のローラ部材によって張架・支持されるとともに、1つのローラ部材12の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
Here, referring to FIG. 1, the intermediate transfer unit 15 includes an intermediate transfer belt 8, four primary
4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
The four primary
The intermediate transfer belt 8 travels in the direction of the arrow and sequentially passes through the primary transfer nips of the primary
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ12が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
Thereafter, the intermediate transfer belt 8 on which the toner images of the respective colors are transferred in a superimposed manner reaches a position facing the secondary transfer roller 19. At this position, the secondary
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部(不図示である。)の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the intermediate transfer belt 8 reaches the position of an intermediate transfer cleaning unit (not shown). At this position, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 8 is collected.
Thus, a series of transfer processes performed on the intermediate transfer belt 8 is completed.
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
Here, the recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from a
Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
The recording medium P transported to the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
Thereafter, the recording medium P is discharged to the outside of the apparatus through the rollers of the
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.
以下、図4及び図5にて、本実施の形態において特徴的な、現像装置5Yの構成・動作について詳述する。
図4を参照して、現像ローラ51Y(現像剤担持体)の上方であって、感光体ドラム1Y(像担持体)との対向領域に対して現像ローラ51Yの回転方向下流側には、現像ローラ51Yに対向するケースとしての上ケース57Yが設置されている。
ここで、本実施の形態における上ケース57Y(ケース)は、現像ローラ51YとのギャップN(以後、適宜に「ケースギャップ」と呼ぶ。)が現像ローラ51Yの回転方向上流側から回転方向下流側にかけて一定となる一定領域M1、M3と、ケースギャップNが現像ローラ51Yの回転方向上流側から回転方向下流側にかけて漸増する漸増領域M2、M4と、が現像ローラ51Yの回転方向上流側から交互に配設されるように形成されている。すなわち、上流側から、第1の一定領域M1、第1の漸増領域M2、第2の一定領域M3、第2の漸増領域M4の順位で、一定領域と漸増領域とが交互に形成されている。
Hereinafter, the configuration and operation of the developing
Referring to FIG. 4, the developing
Here, the
さらに詳しくは、搬送磁極H2、H3の一部に対応する位置であって主磁極H1に最も近い現像ローラ51Yの回転方向上流側に第1の一定領域M1が配設され、搬送磁極H2、H3の残りの一部に対応する位置であって第1の一定領域M1の終端から剤離れプレ磁極H4の始端位置までに第1の漸増領域M2が配設され、剤離れプレ磁極H4の一部に対応する位置であって第1の漸増領域M2の終端から剤離れプレ磁極H4のピーク位置H4aを超えた位置までに第2の一定領域M3が配設され、第2の一定領域M3の終端から第2の漸増領域M4が配設されるように、上ケース57Yが形成されている。
換言すると、上ケース57Yの入口(最上流側)から所定位置(第2搬送磁極H3の上流近傍である。)までは、ケースギャップNが一定となる第1の一定領域M1が形成されている。そして、第2搬送磁極H3の上流近傍から終端位置(剤離れプレ磁極H4の始端位置)までは、ケースギャップNが上流側から下流側にかけて漸増する第1の漸増領域M2が形成されている。そして、剤離れプレ磁極H4の始端位置からそのピーク位置H4aを超えた位置までは、ケースギャップNが一定となる第2の一定領域M3が形成されている。最後に、剤離れプレ磁極H4のピーク位置H4aを超えた位置から、ケースギャップNが上流側から下流側にかけて漸増する第2の漸増領域M4が形成されている。
More specifically, a first constant region M1 is disposed at a position corresponding to a part of the transport magnetic poles H2 and H3 and upstream in the rotation direction of the developing
In other words, a first constant region M1 in which the case gap N is constant is formed from the entrance (uppermost stream side) of the
図5は、ケースギャップN(又は、一定領域M1、M3、及び、漸増領域M2、M4)と、磁極H2〜H5と、の関係を示すグラフである。
図5において、横軸は第1搬送磁極H2、第2搬送磁極H3、剤離れプレ磁極H4、剤離れ磁極H5の位置を示し、左側縦軸はケースギャップNを示し、右側縦軸は磁極の磁力を示す。また、図5において、実曲線は上述した各磁極H2〜H5の磁力分布(右縦軸に対応する。)を示し、破線Sは本実施の形態におけるケースギャップN(左縦軸に対応する。)の変動を示す。なお、二点鎖線Q0は従来の現像装置(ケースギャップNが一定のものであって、図7を参照できる。)におけるケースギャップNの変動を示し、一点鎖線Q1は特許文献1等の現像装置(ケースギャップNが一定領域を経て漸増するものであって、図8を参照できる。)におけるケースギャップNの変動を示す。
具体的に、本実施の形態では、第1の一定領域M1におけるケースギャップNが1.5mmに設定されていて、第1の漸増領域M2におけるケースギャップNが1.5mm(上流側)から3mm(下流側)に漸増するように設定されていて、第2の一定領域M3におけるケースギャップNが3mmに設定されていて、第2の漸増領域M4におけるケースギャップNが3mm(上流側)から5mm(下流側)に漸増するように設定されている。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the case gap N (or the constant regions M1 and M3 and the gradually increasing regions M2 and M4) and the magnetic poles H2 to H5.
In FIG. 5, the horizontal axis indicates the positions of the first transport magnetic pole H2, the second transport magnetic pole H3, the agent separation pre-magnetic pole H4, and the agent separation magnetic pole H5, the left vertical axis indicates the case gap N, and the right vertical axis indicates the magnetic pole. Showing magnetic force. In FIG. 5, the solid curve indicates the magnetic force distribution (corresponding to the right vertical axis) of each of the magnetic poles H2 to H5 described above, and the broken line S corresponds to the case gap N (left vertical axis) in the present embodiment. ) Fluctuations. A two-dot chain line Q0 indicates a variation of the case gap N in a conventional developing device (the case gap N is constant and can be referred to FIG. 7), and a one-dot chain line Q1 is a developing device disclosed in Patent Document 1 or the like. The variation of the case gap N in (the case gap N gradually increases after passing through a certain region and can be referred to FIG. 8) is shown.
Specifically, in the present embodiment, the case gap N in the first constant region M1 is set to 1.5 mm, and the case gap N in the first gradually increasing region M2 is 3 mm from 1.5 mm (upstream side). It is set to gradually increase (downstream), the case gap N in the second constant region M3 is set to 3 mm, and the case gap N in the second gradually increasing region M4 is 5 mm from 3 mm (upstream side). It is set to gradually increase (downstream).
このような構成により、まず、第1の一定領域M1の位置では、上ケース57Yと現像ローラ51Yとの間に吸い込み気流が発生することになる。すなわち、第1の一定領域M1は、現像装置5Y内に空気を吸引する吸引領域となる。
そして、第1の漸増領域M2の位置では、剤離れプレ磁極H4の位置に向けて徐々に高さが高くなっていく現像剤(磁気ブラシ)に合わせるようにケースギャップNが漸増するために、現像剤がパッキングされた状態になって現像剤に大きなストレスがかかる不具合が防止される。
さらに、第2の一定領域M3の位置では、ケースギャップNが再び一定になるために、第1の一定領域M1の位置で生じさせた吸い込み気流を現像装置5Y内に呼び込むことができる。すなわち、上ケース57Yと現像ローラ51Yとの間に生じた吸い込み気流が維持されて、上ケース57Yと現像ローラ51Yとの間から現像装置5Yの外部に向けてトナーが飛散しにくくなる。
そして、第2の漸増領域M4の位置では、剤離れ磁極H5の位置に向けて現像ローラ51Yからの離脱が徐々に開始される現像剤の挙動に合わせるようにケースギャップNが漸増するために、現像ローラ51Yから離脱した現像剤が現像剤収容部53Yの仕切部材側(図4の左側である。)に向けて落下しやすくなり、現像ローラ51Yから離脱した直後の現像剤が汲上げ磁極H6によって現像ローラ51Y上に再び担持されてしまう不具合が抑止される。すなわち、現像ローラ51Yに対する現像剤の離脱性が向上する。
まとめると、本実施の形態における上ケース57Yを用いることにより、上ケース57Yと現像ローラ51Yとの間からのトナー飛散が低減されるとともに、現像ローラ51Y上に担持された現像工程後の現像剤Gが確実に離脱されて出力画像上に濃度ムラが発生する不具合が抑止される。さらには、上ケース57Yと現像ローラ51Yとの間で現像剤に大きなストレスがかかり現像剤の劣化が早まる不具合が抑止される。
With such a configuration, first, a suction air flow is generated between the
Then, at the position of the first gradually increasing region M2, the case gap N gradually increases so as to match the developer (magnetic brush) whose height gradually increases toward the position of the agent separation pre-magnetic pole H4. A problem that a large stress is applied to the developer in a state where the developer is packed is prevented.
Further, since the case gap N becomes constant again at the position of the second constant region M3, the suction air flow generated at the position of the first constant region M1 can be drawn into the developing
At the position of the second gradually increasing region M4, the case gap N gradually increases so as to match the behavior of the developer that gradually starts to be separated from the developing
In summary, by using the
ここで、図4を参照して、第2の一定領域M3は、第1の漸増領域M2の終端から剤離れプレ磁極H4のピーク位置H4aを超えた半値位置H4bまでに配設されている。すなわち、第2の一定領域M3の終端位置は、剤離れプレ磁極H4のピーク位置H4aと、剤離れプレ磁極H4の下流側の半値位置H4bと、の間に配設されている。ここで、「剤離れプレ磁極H4のピーク位置H4a」とは剤離れプレ磁極H4の法線方向の磁力が最大になる位置であって、「剤離れプレ磁極H4の半値位置H4b」とは剤離れプレ磁極H4の法線方向の磁力が最大値に対して半分になる位置である。
現像ローラ51Yに担持された現像剤が現像ローラ51Yから積極的に離脱され始めるのは、剤離れプレ磁極H4の下流側の半値位置H4bを通過した時点からであるために、それよりも僅かに手前の位置からケースギャップNを漸増させることで、現像ローラ51Yから現像剤を効率的に離脱させることができる。
Here, referring to FIG. 4, the second constant region M3 is disposed from the end of the first gradually increasing region M2 to the half-value position H4b beyond the peak position H4a of the agent separation pre-magnetic pole H4. That is, the terminal position of the second constant region M3 is disposed between the peak position H4a of the agent separation pre-magnetic pole H4 and the half-value position H4b on the downstream side of the agent separation pre-magnetic pole H4. Here, the “peak position H4a of the agent separation pre-magnetic pole H4” is a position where the magnetic force in the normal direction of the agent separation pre-magnetic pole H4 is maximum, and the “half-value position H4b of the agent separation pre-magnetic pole H4” This is the position at which the magnetic force in the normal direction of the separated pre-magnetic pole H4 becomes half of the maximum value.
The developer carried on the developing
本願発明者は、上述した効果を確認するために、ケースギャップNの異なる3つの現像装置を用意して、それぞれについて所定時間のランニングテストをおこない、(1)出力画像の濃度ムラ、(2)上ケースからのトナー飛散、(3)現像ローラ51Y上への現像剤の汲上げ性、の程度について確認する実験をおこなった。図6は、その実験条件と実験結果とを示す表図である。
図6を参照して、実施例では本実施の形態における現像装置5Yを用いた。実施例において、第1の一定領域M1におけるケースギャップNは1.5mmに、第1の漸増領域M2におけるケースギャップNは1.5mm(上流側)から3mm(下流側)に漸増するように、第2の一定領域M3におけるケースギャップNは3mmに、第2の漸増領域M4におけるケースギャップNは3mm(上流側)から5mm(下流側)に漸増するように設定した。
比較例1では図7に示す現像装置500Yを用いた。比較例1において、現像ローラ51Yと上ケース570YとのケースギャップNは一定(1.5mmである。)になるように設定した。
比較例2では図8に示す現像装置501Yを用いた。比較例1において、現像ローラ51Yと上ケース571YとのケースギャップNは、上流側で一定(1.5mmである。)になり、その後1.5mm(上流側)から5mm(下流側)に漸増するように設定した。
その結果、比較例1では出力画像上に剤離れ不良による濃度ムラが発生するとともにトナー飛散も発生し、比較例2では吸い込み気流の発生が不充分になってトナー飛散が大量に発生した。これに対して、実施例では現像ローラ51Yからの剤離れが良好で出力画像上に濃度ムラの発生はなく、トナー飛散の発生もほとんどなかった。なお、現像ローラ51Y上への現像剤の汲上げ性は、実施例、比較例1、比較例2のいずれも良好であった。
In order to confirm the above-described effect, the inventor of the present application prepares three developing devices having different case gaps N and performs a running test for a predetermined time for each of them, (1) density unevenness of the output image, (2) An experiment was conducted to confirm the degree of toner scattering from the upper case and (3) the ability of the developer to be pumped onto the developing
Referring to FIG. 6, in the example, developing
In Comparative Example 1, the developing
In Comparative Example 2, the developing
As a result, in Comparative Example 1, density unevenness due to defective agent separation occurred on the output image and toner scattering occurred, and in Comparative Example 2, the generation of suction airflow was insufficient and a large amount of toner scattering occurred. On the other hand, in the example, the separation of the agent from the developing
以上説明したように、本実施の形態では、上ケース57Y(ケース)と現像ローラ51Y(現像剤担持体)とのギャップNが一定となる一定領域M1、M3と、上ケース57Yと現像ローラ51YとのギャップNが上流側から下流側にかけて漸増する漸増領域M2、M4と、が交互に形成されているために、トナー飛散が低減されて、現像ローラ51Y上に担持された現像工程後の現像剤Gを確実に離脱させることができる。
As described above, in the present embodiment, the constant regions M1 and M3 in which the gap N between the
なお、本実施の形態において、作像部6Y、6M、6C、6Kの一部又は全部をプロセスカートリッジとすることもできる。その場合であっても、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, some or all of the
また、本実施の形態では、上ケース57Yを1つの部材で形成して現像ローラ51Yとの間にケースギャップNを形成しているが、上ケース57Yを複数の部材で形成して現像ローラ51Yとの間にケースギャップNを形成することもできる。例えば、上ケースの内壁面に適宜に別部材で肉盛りを施して、一定領域M1、M3や漸増領域M2、M4を形成することもできる。そのように複数の部材で形成した上ケースも1つの上ケースであって、本願における「ケース(上ケース)」とは、現像ローラに対向して上述したようなギャップNを形成し得るすべての部材をいうものとする。
また、本実施の形態では、主磁極H1の位置から剤離れプレ磁極H4の位置まで現像剤を搬送する搬送磁極H2、H3を2つ設けたが、搬送磁極は1つであってもよいし3つ以上であってもよい。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, two transport magnetic poles H2 and H3 for transporting the developer from the position of the main magnetic pole H1 to the position of the agent separation pre-magnetic pole H4 are provided. However, the number of transport magnetic poles may be one. There may be three or more.
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.
1Y 感光体ドラム(像担持体)、
5Y 現像装置、
51Y 現像ローラ(現像剤担持体)、
52Y ドクターブレード(現像剤規制部材)、
57Y 上ケース(ケース)、
100 画像形成装置本体(装置本体)、
H1 主磁極、 H2 第1搬送磁極、 H3 第2搬送磁極、
H4 剤離れプレ磁極、 H5 剤離れ磁極、 H6 汲上げ磁極、
M1 第1の一定領域、 M2 第1の漸増領域、
M3 第2の一定領域、 M4 第2の漸増領域、
N ギャップ(ケースギャップ)。
1Y photosensitive drum (image carrier),
5Y developing device,
51Y developing roller (developer carrier),
52Y Doctor blade (developer regulating member),
57Y Upper case (case),
100 Image forming apparatus body (apparatus body),
H1 main magnetic pole, H2 first transport magnetic pole, H3 second transport magnetic pole,
H4 agent separation pre-magnetic pole, H5 agent separation magnetic pole, H6 pumping magnetic pole,
M1 first constant region, M2 first incremental region,
M3 second constant region, M4 second incremental region,
N gap (case gap).
Claims (9)
前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、
前記像担持体との対向領域に対して前記現像剤担持体の回転方向下流側に配設されるとともに、前記現像剤担持体に対向するケースと、
を備え、
前記ケースは、前記現像剤担持体とのギャップが前記現像剤担持体の回転方向上流側から回転方向下流側にかけて一定となる一定領域と、前記現像剤担持体とのギャップが前記現像剤担持体の回転方向上流側から回転方向下流側にかけて漸増する漸増領域と、が前記現像剤担持体の回転方向上流側から交互に配設されるように形成されたことを特徴とする現像装置。 A developing device that contains a developer having a carrier and toner and that develops a latent image formed on an image carrier,
A developer carrying body facing the image carrying body and having a plurality of magnetic poles formed around it;
A case disposed on the downstream side in the rotation direction of the developer carrier relative to a region facing the image carrier, and facing the developer carrier;
With
In the case, the gap between the developer carrier and a constant region where the gap with the developer carrier is constant from the upstream side in the rotation direction to the downstream side in the rotation direction of the developer carrier and the gap between the developer carrier and the developer carrier. And a gradually increasing region that gradually increases from the upstream side in the rotational direction to the downstream side in the rotational direction. The developing device is formed so as to be alternately arranged from the upstream side in the rotational direction of the developer carrier.
前記現像剤担持体に担持された現像剤を離脱させるための剤離れ磁極と、
前記剤離れ磁極に対して前記現像剤担持体の回転方向上流側に形成された剤離れプレ磁極と、
前記像担持体との対向領域に形成された主磁極と、
前記主磁極の位置から前記剤離れプレ磁極の位置に向けて現像剤を搬送するための単数又は複数の搬送磁極と、
を具備し、
前記ケースは、前記搬送磁極の一部に対応する位置であって前記主磁極に最も近い前記現像剤担持体の回転方向上流側に第1の前記一定領域が配設され、前記搬送磁極の残りの一部に対応する位置であって前記第1の一定領域の終端から前記剤離れプレ磁極の始端位置までに第1の前記漸増領域が配設され、前記剤離れプレ磁極の一部に対応する位置であって前記第1の漸増領域の終端から前記剤離れプレ磁極のピーク位置を超えた位置までに第2の前記一定領域が配設され、前記第2の一定領域の終端から第2の前記漸増領域が配設されたことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 The plurality of magnetic poles of the developer carrier are:
An agent separating magnetic pole for separating the developer carried on the developer carrying member;
An agent separation pre-magnetic pole formed on the upstream side in the rotation direction of the developer carrier relative to the agent separation magnetic pole;
A main magnetic pole formed in a region facing the image carrier;
One or a plurality of transport magnetic poles for transporting the developer from the position of the main magnetic pole toward the position of the agent separation pre-magnetic pole;
Comprising
In the case, the first constant region is disposed at a position corresponding to a part of the transport magnetic pole and upstream in the rotation direction of the developer carrier closest to the main magnetic pole, and the remaining of the transport magnetic pole The first gradually increasing region is disposed from a terminal end of the first constant region to a starting end position of the agent separation pre-magnetic pole, and corresponds to a part of the agent separation pre-magnetic pole. The second constant region is disposed from the end of the first gradually increasing region to a position beyond the peak position of the pre-agent separating magnetic pole, and from the end of the second constant region to the second The developing device according to claim 1, wherein the gradually increasing area is disposed.
前記汲上げ磁極は、前記剤離れプレ磁極の極性と同極となるように形成され、
前記剤離れ磁極は、前記汲上げ磁極と前記剤離れプレ磁極とによって形成されたことを特徴とする請求項2に記載の現像装置。 The plurality of magnetic poles of the developer carrier are disposed on the downstream side in the rotation direction of the developer carrier with respect to the agent separation magnetic pole, and the developer in the apparatus is pumped onto the developer carrier. It further has a pumping magnetic pole,
The pumping magnetic pole is formed to have the same polarity as the polarity of the agent separating pre-magnetic pole,
The developing device according to claim 2, wherein the agent separation magnetic pole is formed by the pumping magnetic pole and the agent separation pre-magnetic pole.
前記ケースは、前記現像剤担持体の上方に配設された上ケースであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置。 A developer regulating member for regulating the amount of developer carried on the developer carrying body is provided below the developer carrying body,
The developing device according to claim 1, wherein the case is an upper case disposed above the developer carrying member.
請求項1〜請求項7のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body,
8. A process cartridge, wherein the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008247032A JP5246544B2 (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008247032A JP5246544B2 (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010078895A JP2010078895A (en) | 2010-04-08 |
JP5246544B2 true JP5246544B2 (en) | 2013-07-24 |
Family
ID=42209427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008247032A Expired - Fee Related JP5246544B2 (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5246544B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6459244B2 (en) * | 2014-06-27 | 2019-01-30 | 株式会社リコー | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0540406A (en) * | 1991-08-06 | 1993-02-19 | Canon Inc | Image forming device |
JPH08254900A (en) * | 1995-03-15 | 1996-10-01 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device |
JP4623695B2 (en) * | 2001-03-19 | 2011-02-02 | 株式会社リコー | Development device |
JP2003122127A (en) * | 2001-10-11 | 2003-04-25 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device |
JP2005148366A (en) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP4387226B2 (en) * | 2004-03-18 | 2009-12-16 | 株式会社リコー | Developing device, process cartridge, image forming apparatus |
JP2006301463A (en) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Ricoh Co Ltd | Developing device, process cartridge, image forming apparatus, and toner |
JP2007047637A (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Ricoh Co Ltd | Developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus |
JP2007183533A (en) * | 2005-12-07 | 2007-07-19 | Ricoh Co Ltd | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
JP2008026550A (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Ricoh Co Ltd | Development apparatus, process cartridge, and image forming apparatus |
JP2008216443A (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Ricoh Co Ltd | Magnet roller and manufacturing method therefor, magnetic particle carrier, developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
-
2008
- 2008-09-26 JP JP2008247032A patent/JP5246544B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010078895A (en) | 2010-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5515866B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5111735B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2018072625A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2004020581A (en) | Development apparatus, developer carrier, and image forming method and apparatus | |
JP5505606B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP6658561B2 (en) | Developing device and image forming apparatus provided with the same | |
JP5246544B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2011145362A (en) | Developing device, process cartridge and image forming apparatus | |
JP6755699B2 (en) | Developer | |
JP5459572B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2015102747A (en) | Developing apparatus, process cartridge, image forming apparatus, and developer transfer method | |
JP2013061458A (en) | Development device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5553237B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
US9488930B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP6611073B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5510734B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2009198616A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP6760205B2 (en) | Developing equipment, image forming equipment | |
JP2010139713A (en) | Developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2018063368A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5549569B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5376153B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5704509B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2020052114A (en) | Image forming device | |
JP2008009185A (en) | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110805 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130315 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130328 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5246544 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160419 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |