JP5299192B2 - Developer carrying member, developing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザープリンタやデジタル複写機等の画像形成装置、並びに該画像形成装置に用いられる現像装置、現像剤担持体に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a laser printer or a digital copying machine, a developing device used in the image forming apparatus, and a developer carrier.
従来より、プリンタや、複写機などの画像形成装置に用いられる現像装置としては、例えば、感光体と対向配置され回転駆動する現像剤担持体上に、現像剤撹拌部材によって所定のトナー濃度に撹拌調整されたトナーおよび磁性キャリアからなる2成分現像剤(以下、「現像剤」と称す。)を保持(吸着)して、感光体と対向する現像領域に搬送し、トナーの転移によって感光体の表面に形成された静電潜像を現像するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a developing device used in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, for example, a developer agitating member is provided on a developer carrying member which is disposed opposite to a photoreceptor and is driven to rotate, and agitated to a predetermined toner concentration by a developer agitating member. A two-component developer (hereinafter referred to as “developer”) composed of the adjusted toner and a magnetic carrier is held (adsorbed) and conveyed to a development area facing the photoreceptor, and the toner is transferred to the development area. One that develops an electrostatic latent image formed on the surface is known (see, for example, Patent Document 1).
この現像剤担持体は、複数の磁極を有した永久磁石をシャフトの周方向に配設することにより所定の磁場波形が形成されたマグネットロールと、当該マグネットロールのシャフトの両端部に設けられた軸受けを介して回転可能に支持された非磁性円筒体の現像スリーブとを主な構成部品としたものである。 This developer carrier is provided at both ends of a magnet roll having a predetermined magnetic field waveform formed by arranging permanent magnets having a plurality of magnetic poles in the circumferential direction of the shaft, and the shaft of the magnet roll. The main component is a developing sleeve of a non-magnetic cylindrical body that is rotatably supported via a bearing.
マグネットロールの各磁極は、その機能に応じて求められる波形が異なっている。この中でも現像で使用されトナー濃度が低下した現像剤(以下、「低トナー濃度現像剤」と称す。)を現像スリーブの表面に吸着しつつ搬送する機能を持たせた搬送極、当該搬送極により搬送された低トナー濃度現像剤を現像スリーブから剥離する機能を持たせた介在極、および所定のトナー濃度に攪拌調整された現像剤(以下、「適正トナー濃度現像剤」と称す。)をマグネットロールの磁力により現像スリーブ表面に新たに汲み上げる機能を持たせた汲み上げ極については、並んで配設されており、かつ、現像スリーブの表面における磁極(法線方向磁束密度)の極性は同極である(例えば、特許文献2および3参照)。
Each magnetic pole of the magnet roll has a different waveform required according to its function. Among these, a transport electrode having a function of transporting a developer having a reduced toner concentration (hereinafter referred to as “low toner concentration developer”) used for development while adsorbing to the surface of the developing sleeve is provided by the transport electrode. An intervening electrode having a function of peeling the conveyed low toner concentration developer from the developing sleeve, and a developer that is stirred and adjusted to a predetermined toner concentration (hereinafter referred to as “appropriate toner concentration developer”) are magnets. The pumping poles that are newly pumped to the surface of the developing sleeve by the magnetic force of the roll are arranged side by side, and the polarity of the magnetic pole (normal magnetic flux density) on the surface of the developing sleeve is the same polarity. Yes (for example, see
特許文献2および3に開示された技術は、反発極間の磁極の極性が逆転することを防止し、かつ、反発極間の磁力を小さくすることにより、低トナー濃度現像剤を現像剤担持体の表面から剥離することを主な目的とするものである。低トナー濃度現像剤を現像剤担持体から剥離できないと、そのまま汲み上げ極に搬送され、低トナー濃度現像剤により感光体の現像が行われるために、濃度低下といわれる画質不具合を引き起こす。
The techniques disclosed in
前記した特許文献2に記載された技術は、断面略扇形状のマグネットピースの長手方向の面の内、内周面と隣接する両方の側面側に同極の磁極を持たせ、内周面側には両側面側に持たせた磁極と逆の磁極を持たせているので、反発極間の磁極の極性が逆転することを防止することができる。
The technique described in
しかし、特許文献2に記載された技術は、マグネットピースの内周面と隣接する両方の側面側に同極の磁極を持たせるので、着磁したマグネットピースを一旦脱磁し、シャフトに貼り合わせた後、マグネットピースを所望の磁束密度に着磁できない。このため、マグネットロールの磁力特性はマグネットピースを製造した時点で決定し、高精度な磁力特性を備えたマグネットロールを製造できないという問題がある。
However, since the technique described in
なぜなら、一旦脱磁したマグネットピースをシャフトに貼り合わせてマグネットロールを構成した後、再度着磁する場合は、着磁金型の着磁ヨークはマグネットロールの外周にしか配置できないため、マグネットロールの半径方向にしか着磁できず、前記したマグネットピースの内周面と隣接する両方の側面側が同極になるように着磁することができないからである。 This is because when a magnet roll is formed by pasting the magnet piece once demagnetized on the shaft and then magnetized again, the magnetizing yoke of the magnetizing mold can be placed only on the outer periphery of the magnet roll. This is because it can be magnetized only in the radial direction and cannot be magnetized so that both side surfaces adjacent to the inner peripheral surface of the magnet piece have the same polarity.
また、特許文献2に記載された技術は、着磁したマグネットピースを、その後に一旦脱磁することなくシャフトに貼り付ける必要があるので、金型から取り出した後、シャフトに貼り付けるまでの間に、磁気吸引力によりマグネットピースに鉄粉、埃等が付着するという問題点がある。
In addition, the technique described in
マグネットピースに付着した埃等は、マグネットロールを組み立てる際、マグネットピースの間や、マグネットピースとシャフトの間に入り込み、マグネットピースをシャフトの外周面の所望の位置に高精度に貼り付けることができないので、設計値通りの磁力特性を出すことが困難となる。尚、特許文献3に記載された技術も特許文献2に記載された技術と同様の問題点を有する。
When assembling the magnet roll, dust or the like adhering to the magnet piece enters between the magnet pieces or between the magnet piece and the shaft, and the magnet piece cannot be attached to a desired position on the outer peripheral surface of the shaft with high accuracy. Therefore, it becomes difficult to obtain the magnetic characteristics as designed. Note that the technique described in Patent Document 3 has the same problems as the technique described in
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであって、反発極間の磁極の極性が逆転することを防止し、かつ、高精度な磁力特性を有するマグネットロールを備えた現像剤担持体、現像装置、および画像形成装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in order to solve such problems, and is a developer that includes a magnet roll that prevents the polarity of the magnetic poles between the repulsion poles from being reversed and has high-precision magnetic characteristics. An object of the present invention is to provide a carrier, a developing device, and an image forming apparatus.
(第1発明)
第1発明の現像剤担持体は、複数のマグネットピースをシャフトの周りに貼り付けたマグネットロールと、このマグネットロールの周りを回転する現像スリーブとを備えた現像剤担持体において、複数のマグネットピースは、現像スリーブの表面に吸着した現像剤を搬送する機能を有する搬送極ピースと、この搬送極ピースに隣接して設けられ、現像剤を現像スリーブの表面から剥離する介在極ピースと、この介在極ピースに隣接して設けられ、現像剤を現像スリーブの表面に吸着する汲み上げ極ピースを含み、搬送極ピース、介在極ピースおよび汲み上げ極ピースは、現像スリーブの表面において法線方向磁束密度の磁極が同極であり、搬送極ピースと介在極ピースの境界面上において、搬送極ピースよりも介在極ピースが外側に突出していることを特徴とする。ここで、「法線方向磁束密度」とは、マグネットロールにより現像剤担持体の周囲に発生する磁界のうち、現像剤担持体の法線方向成分をいう。また、「境界面」とは、隣り合うマグネットピース同士が接する面を含む平面をいう。尚、「搬送極ピース」は、少なくとも、現像スリーブの表面に吸着した現像剤を搬送する機能を有していれば良く、かかる機能のみであっても良いし、かかる機能に加えて低トナー濃度現像剤を回収する所謂回収極としての機能を備えていても良い。
(First invention)
The developer carrier of the first invention is a developer carrier comprising a magnet roll in which a plurality of magnet pieces are attached around a shaft, and a developing sleeve that rotates around the magnet roll. Includes a transport pole piece having a function of transporting the developer adsorbed on the surface of the developing sleeve, an interposition pole piece provided adjacent to the transport pole piece, and for separating the developer from the surface of the developing sleeve, and the interposition A pumping pole piece provided adjacent to the pole piece and adsorbing developer on the surface of the developing sleeve, and the conveying pole piece, the intervening pole piece and the pumping pole piece are magnetic poles having a normal magnetic flux density on the surface of the developing sleeve. The interposer pole piece protrudes outward from the transport pole piece on the boundary surface between the transport pole piece and the interposer pole piece. And wherein the Rukoto. Here, the “normal direction magnetic flux density” refers to a component in the normal direction of the developer carrier among the magnetic fields generated around the developer carrier by the magnet roll. The “boundary surface” means a plane including a surface where adjacent magnet pieces are in contact with each other. The “conveying pole piece” only needs to have at least a function of conveying the developer adsorbed on the surface of the developing sleeve, and may have only such a function. A function as a so-called recovery electrode for recovering the developer may be provided.
かかる構成により、本第1発明の現像剤担持体は、搬送極ピースから出た磁力線(磁界)を介在極ピースの突出部において接線方向で吸収することができるので、搬送極ピースから出た磁力線が法線方向から介在極ピースに吸収される量を少なくすることができる。このため、反発極間の磁極の極性が逆転することを防止し、かつ、反発極間における現像スリーブの表面の法線方向磁束密度をゼロに近づけることができるので、現像スリーブからの低トナー濃度現像剤の剥離不良(低トナー濃度現像剤の剥離不具合および低トナー濃度現像剤が現像スリーブに再吸着する不具合)を極めて少なくすることができる。尚、「反発極間」とは、搬送極から汲み上げ極までの間をいう。 With this configuration, the developer carrier of the first invention can absorb the magnetic lines of force (magnetic field) emitted from the transport pole piece in the tangential direction at the projecting portion of the interposition pole piece. Can be absorbed in the intervening pole piece from the normal direction. For this reason, it is possible to prevent the polarity of the magnetic pole between the repulsion poles from being reversed, and the normal magnetic flux density on the surface of the developing sleeve between the repulsion poles can be close to zero. The developer peeling failure (low toner concentration developer peeling failure and low toner concentration developer re-adsorption to the developing sleeve) can be extremely reduced. The “between repulsion poles” refers to the interval from the transport pole to the pumping pole.
また、マグネットピースは、一旦脱磁した後、シャフトの外周に貼り付けてマグネットロールを構成した後、着磁装置等を用いて着磁することができるので、本第1発明は、前記した効果に加えて高精度な磁力特性を有するマグネットロールを備えた現像剤担持体を提供することができる。 In addition, the magnet piece can be magnetized by using a magnetizing device or the like after demagnetizing once and affixing to the outer periphery of the shaft to constitute a magnet roll. In addition to the above, it is possible to provide a developer carrying member provided with a magnet roll having highly accurate magnetic properties.
(第2発明)
第2発明の現像剤担持体は、複数のマグネットピースをシャフトの周りに貼り付けたマグネットロールと、このマグネットロールの周りを回転する現像スリーブとを備えた現像剤担持体において、複数のマグネットピースは、現像スリーブの表面に吸着した現像剤を搬送する機能を有する搬送極ピースと、この搬送極ピースに隣接して設けられ、現像剤を前記現像スリーブの表面から剥離する介在極ピースと、この介在極ピースに隣接して設けられ、現像剤を現像スリーブの表面に吸着する汲み上げ極ピースを含み、搬送極ピース、介在極ピースおよび汲み上げ極ピースは、現像スリーブの表面において法線方向磁束密度の磁極が同極であり、汲み上げ極ピースと介在極ピースの境界面上において、汲み上げ極ピースよりも介在極ピースが外側に突出していることを特徴とする。
(Second invention)
The developer carrier of the second invention is a developer carrier comprising a magnet roll in which a plurality of magnet pieces are attached around a shaft, and a developing sleeve that rotates around the magnet roll. Includes a transport pole piece having a function of transporting the developer adsorbed on the surface of the developing sleeve, an intervening pole piece provided adjacent to the transport pole piece and separating the developer from the surface of the developing sleeve, The pumping pole piece is provided adjacent to the intervening pole piece and adsorbs the developer to the surface of the developing sleeve. The conveying pole piece, the intervening pole piece and the pumping pole piece have a normal magnetic flux density on the surface of the developing sleeve. The magnetic poles are the same, and the intervening pole piece is outside the pumping pole piece on the interface between the pumping pole piece and the intervening pole piece. Characterized in that protrudes.
かかる構成により、本第2発明の現像剤担持体は、汲み上げ極ピースから出た磁力線(磁界)を介在極ピースの突出部において接線方向で吸収することができるので、汲み上げ極ピースから出た磁力線が法線方向から介在極ピースに吸収され量を少なくすることができる。このため、反発極間の磁極の極性が逆転することを防止し、かつ、反発極間における現像スリーブの表面の法線方向磁束密度をゼロに近づけることができるので、現像スリーブからの低トナー濃度現像剤の剥離不良を極めて少なくすることができる。 With this configuration, the developer carrier of the second invention can absorb the magnetic lines of force (magnetic field) emitted from the pumping pole piece in the tangential direction at the protruding portion of the intervening pole piece. Can be absorbed by the intervening pole piece from the normal direction and the amount thereof can be reduced. For this reason, it is possible to prevent the polarity of the magnetic pole between the repulsion poles from being reversed, and the normal magnetic flux density on the surface of the developing sleeve between the repulsion poles can be close to zero. The developer peeling failure can be extremely reduced.
また、マグネットピースは、一旦脱磁した後、シャフトの外周に貼り付けてマグネットロールを構成した後、着磁装置等を用いて着磁することができるので、本第1発明は、前記した効果に加えて高精度な磁力特性を有するマグネットロールを備えた現像剤担持体を提供することができる。 In addition, the magnet piece can be magnetized by using a magnetizing device or the like after demagnetizing once and affixing to the outer periphery of the shaft to constitute a magnet roll. In addition to the above, it is possible to provide a developer carrying member provided with a magnet roll having highly accurate magnetic properties.
(第3発明)
第3発明は、第1発明または第2発明の現像剤担持体と、この現像剤担持体と対向して設けられた層厚規制部材と、現像剤を撹拌する現像剤撹拌部材とをハウジング内に備えた現像装置に関する。
(Third invention)
According to a third aspect of the present invention, the developer carrying member of the first or second invention, a layer thickness regulating member provided opposite to the developer carrying member, and a developer stirring member for stirring the developer are disposed in the housing. The present invention relates to a developing device provided for
(第4発明)
第4発明は、第3発明の現像装置と、この現像装置の現像剤担持体と対向した感光体とを備えた画像形成装置に関する。
(Fourth invention)
A fourth invention relates to an image forming apparatus comprising the developing device of the third invention and a photosensitive member facing the developer carrying member of the developing device.
本発明は、現像スリーブの表面における反発極間の極性が逆転することを防止し、かつ、高精度な磁力特性を有するマグネットロールを備えた現像剤担持体、現像装置、および画像形成装置を提供することができる。 The present invention provides a developer carrying member, a developing device, and an image forming apparatus provided with a magnet roll that prevents the polarity between repulsive poles on the surface of the developing sleeve from being reversed and has high-precision magnetic characteristics. can do.
以下に、図面を用いて本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図5は本発明に係る現像剤担持体の一例を示す概略構成図(断面図)、図6は本発明に係る現像装置の一例を示す概略構成図(断面図)である。尚、本発明は、図5に示す現像剤担持体や、図6に示す現像装置に限定して解釈する趣旨ではない。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) showing an example of a developer carrier according to the present invention, and FIG. 6 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) showing an example of a developing device according to the present invention. The present invention is not intended to be limited to the developer carrier shown in FIG. 5 or the developing device shown in FIG.
(現像装置)
図6に示すように、本発明に係る現像装置61は、感光体としての感光体ロール71の表面に形成された静電潜像を現像剤担持体31の現像スリーブ34の表面に保持(吸着)された現像剤を用いて現像するタイプのものである。この現像装置61は、感光体ロール71に近接かつ対向して設けられた現像剤担持体31と、当該現像剤担持体31に対してトナーと磁性キャリアとからなる現像剤を撹拌しながら供給する現像剤攪拌部材63および64と、現像スリーブ34の表面に保持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材67をハウジング62の内部に備えたものである。
(Developer)
As shown in FIG. 6, the developing
また、図6に示すように、現像剤攪拌部材63および64は、その軸方向(長手方向)が現像剤担持体31の軸方向(長手方向)と略平行になるように設けられており、互いに逆方向に現像剤を搬送するように回転駆動される。そして、第1の攪拌室65は、第2の攪拌室66と現像剤担持体31の軸方向の両端部で連通しているために、現像剤はハウジング62内を循環しながら撹拌される。
Further, as shown in FIG. 6, the
さらに現像剤がハウジング62内を循環しながら攪拌されることで、トナーに十分な電荷が付与されるとともに、トナー濃度センサー(図示せず)により、トナー濃度が計測される。トナー濃度が低下した場合、トナーホッパー(図示せず)よりトナーを供給することで、低トナー濃度現像剤が、所定のトナー濃度に調整される。
Further, the developer is agitated while circulating in the
(現像プロセス)
所定のトナー濃度に調整された適正トナー濃度現像剤が現像剤担持体31の表面に吸着された後の一連の現像プロセスについて以下に説明する。
図7は、図6で示した現像装置61における、現像剤担持体31付近の拡大図に現像剤の動きを表したものである。尚、図7には現像剤を丸で表現しているが、現像プロセスを模式的に説明するものであるため、現像剤を構成するトナーと磁性キャリアの区別を行っていない。また、現像剤を表現した丸は、2種類(「○」と「●」)あるが、適正トナー濃度現像剤68は黒丸(「●」)とし、低トナー濃度現像剤69は白丸(「○」)とした。また、図7における現像スリーブ34の表面には、現像剤が1粒の1層状態又は2粒積層による2層状態に吸着された状態を図示したが、これも説明を簡単にするためであり、1層または2層状態のみであることを示したものではない。
(Development process)
A series of development processes after the developer having an appropriate toner concentration adjusted to a predetermined toner concentration is adsorbed on the surface of the
FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the
図7に示すように、適正トナー濃度現像剤68は、マグネットロール51における汲み上げ極ピース57が発生する磁界(磁場)の磁気吸引力により、現像スリーブ34の表面に吸着される。汲み上げられた適正トナー濃度現像剤68は、マグネットロール51が発生する磁界により現像スリーブ34上で磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシは現像スリーブ34の回転(回転方向は図7の矢印A)により搬送される。
As shown in FIG. 7, the proper
汲み上げ極ピース57の磁気吸引力によって形成された磁気ブラシは、層規制極ピース58に対向して配設された現像剤規制部材67によって適正トナー濃度現像剤68の量が規制された後、第2搬送極ピース53によって現像極ピース54付近の現像領域へ送られる。現像領域ではトナーが感光体ロール71に転移し、感光体ロール71の現像が行われる。
The magnetic brush formed by the magnetic attraction force of the
感光体ロール71の現像で使用され、トナー濃度の低下した低トナー濃度現像剤69は、現像スリーブ34の回転に伴って、現像極ピース54の下流側に存在する第1搬送極ピース55により現像スリーブ34の表面に吸着され、現像装置61内に回収される。この第1搬送極ピース55は、第1発明における「搬送極ピース」に相当するものであり、低トナー濃度現像剤69を回収する機能と、搬送する機能とを備えたものである。
The low-toner-
低トナー濃度現像剤69が剥離する領域は、搬送極ピース55の極上ではなく、搬送極ピース55と汲み上げ極ピース58の間に存在している介在極(ダミー極)ピース56の付近であり、ここで一連の現像プロセスを終了する。
The region where the low
(現像剤担持体)
図5に示すように、本発明に係る現像剤担持体31は、所定の磁極を有した複数のマグネットピース(永久磁石)をシャフト52の周方向に配設(固定)することにより所定の磁場波形が形成されたマグネットロール51と、当該マグネットロール51のシャフト52の両端部に、軸受け(ベアリング)33およびフランジ32を介して図6の矢印Aの向きに回転可能に支持された非磁性円筒体の現像スリーブ34とを備えたものである。
(Developer carrier)
As shown in FIG. 5, the
さらに詳述すると、現像スリーブ34は、アルミニウムまたはステンレス製の中空円筒形状の部品であり、その両端にフランジ32が固定されている。このフランジ32の中空部(貫通孔)にはシャフト52が挿入され、このシャフト52の両端部はフランジ32に固定された軸受け33により相対的に回転可能に支持されている。一方、現像スリーブ34内におけるマグネットロール51は、シャフト52の周面に、複数のマグネットピース53〜58(図では省略)が固定されている。
More specifically, the developing
尚、現像スリーブ34の外周面には、現像スリーブ34の長手方向に延びた複数の凹溝が現像スリーブ34の周方向に略同じピッチで形成されていても良い。もしくは現像スリーブ34の外周面にはサンドブラスト処理といった粗面化処理が施されていても良い。
A plurality of concave grooves extending in the longitudinal direction of the developing
かかる構成により、複写機等の画像形成装置において、シャフト52が固定された状態でフランジ32を回転させると、フランジ32に固定された現像スリーブ34はマグネットロール51に対して周方向において独立して回転し、現像スリーブ34の外周面にマグネットロール51が発生する磁界により吸着された現像剤が周方向に搬送される。
With this configuration, in the image forming apparatus such as a copying machine, when the
(マグネットロール)
次にマグネットロールについて説明する。以下に説明するマグネットロールは、永久磁石として磁性樹脂材料を使用したマグネットピースを貼り合せしたタイプの所謂貼り合わせマグネットロールである。マグネットピースは、公知の射出成形法や押し出し成形法で成形できる。磁性樹脂材料は、焼結磁石でも良い。さらに、後述する磁場配向手段として、コイルを使用した例を挙げたが、希土類系永久磁石を使用した公知のものでも良い。
(Magnet roll)
Next, the magnet roll will be described. The magnet roll described below is a so-called bonded magnet roll of a type in which a magnet piece using a magnetic resin material as a permanent magnet is bonded. The magnet piece can be molded by a known injection molding method or extrusion molding method. The magnetic resin material may be a sintered magnet. Furthermore, although the example which used the coil was given as a magnetic field orientation means mentioned later, the well-known thing using a rare earth-type permanent magnet may be used.
図1はマグネットロール51の概略構造図(斜視図)、図2は図1に示したマグネットロール51の側面図である。マグネットロール51は、シャフト52の外周面に、短手方向の断面(横断面)の形状が略扇形状であるマグネットピース53〜58を、接着剤を用いて放射状に貼り合せたものである。
1 is a schematic structural view (perspective view) of the
図2に示すように、マグネットロール51は、シャフト52の周方向に、現像極ピース54、第1搬送極ピース55、介在極ピース56、汲み上げ極ピース57、層規制極ピース58、第2搬送極ピース53の順に貼り合せたものである。
現像極ピース54は、現像スリーブ34に吸着された適正トナー濃度現像剤68により感光体ロール71の表面を現像する機能を有するものである。第1搬送極ピース55は、少なくとも現像スリーブ34の表面に吸着された低トナー濃度現像剤69を搬送する機能を有するものであり、さらに低トナー濃度現像剤69を回収する機能を有していても良い。本実施例1の第1搬送極ピース55は、低トナー濃度現像剤69を回収する機能および搬送する機能の両者を兼ね備えたものである。介在極ピース56は、第1搬送極ピース55に隣接して設けられ、低トナー濃度現像剤69を現像スリーブ34の表面から剥離する機能を有するものである。汲み上げ極ピース57は、介在極ピース56に隣接して設けられ、適正トナー濃度現像剤68を現像スリーブ34の表面に吸着する機能を有するものである。第2搬送極ピース53は、現像スリーブ34の表面に吸着された適正トナー濃度現像剤68を現像極ピース54付近の現像領域へ送る機能を有するものである。各マグネットピース53〜58は、その外周表面にS極もしくはN極の磁極を有しているので(図2)、この磁極によってマグネットロール51は、マグネットロールの外周部に磁界を発生させている。
As shown in FIG. 2, the
The developing
(マグネットロールに磁界を発生させる方法)
マグネットロール51に磁界を発生させる方法は、公知の技術を用いることができる。以下にその一例を述べる。
図8は、配向用コイル85によって発生した配向磁場が配向ヨーク83によって収束される様子を磁力線によって模式的に表したものである。マグネットロール51に磁界を発生させるためには、各マグネットピース53〜58の外周面に磁極を発生させるのであるが、これらのマグネットピース53〜58は、磁石材料粉、樹脂バインダー、添加剤等の混合物からなる磁性樹脂材料を用いて磁場中で成形することによって製造したものである。ここで、マグネットピースの外周面とは、マグネットロールの外周面の一部を構成し、現像スリーブの内周面の一部と対向する面をいう。
(Method to generate magnetic field in magnet roll)
A known technique can be used as a method of generating a magnetic field in the
FIG. 8 schematically shows how the alignment magnetic field generated by the
磁石材料粉としては、例えば、フェライト粉や、Nd等の希土類金属粉とFe、Co、Ni等の鉄族金属粉との混合物を使用することができる。また、樹脂バインダーは、例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エチレンエチルアクリレート(EEA)等を使用することができる。 As the magnet material powder, for example, a mixture of ferrite powder, rare earth metal powder such as Nd, and iron group metal powder such as Fe, Co, and Ni can be used. As the resin binder, for example, polyamide, polyethylene, polypropylene, epoxy resin, ethylene ethyl acrylate (EEA), or the like can be used.
個々のマグネットピース53〜58は、図8に示すように、磁性鋼である配向ヨーク83を備えた固定型81と、当該固定型に対して移動可能な可動型82とからなる金型装置を使用して製造される。具体的には、固定型81と可動型82を型締めすることにより形成されるキャビティ84の内部に、キャビティ84の長手方向の一端と連通するランナー(図示せず)から溶融した磁性樹脂材料を射出してキャビティ84を溶融した磁性樹脂材料で満たす。その際に、配向用コイル85に通電することで配向磁場を発生させ、この配向磁場によって磁性樹脂材料中の磁石材料粉を配向させつつ、キャビティ84を満たした磁性樹脂材料を冷却固化することによりマグネットピースを製造することができる。ここで、キャビティとは、金型内部の空間(射出成形品の形状を有する空間)のことをいい、連通とは、二つの空間を連続状態にすることをいう。
As shown in FIG. 8, each of the
この冷却固化された成形品(マグネットピース)は、一旦冷却固化されれば、磁石材料粉の配向状態が再度磁性樹脂材料を溶融させるまで変化しないので、後工程において脱磁または着磁しても、磁場波形をほぼ再現させることができる。 Since this cooled and solidified molded article (magnet piece) is once cooled and solidified, the orientation state of the magnetic material powder does not change until the magnetic resin material is melted again. The magnetic field waveform can be almost reproduced.
図8に示す収束された配向磁場が、キャビティ84と配向ヨーク83が対向する付近(図8のB付近)におけるマグネットピースの外周面に、高い磁束密度の磁極が形成される。
A magnetic flux having a high magnetic flux density is formed on the outer peripheral surface of the magnet piece in the vicinity where the converged orientation magnetic field shown in FIG. 8 is opposed to the
配向ヨーク83が無い場合においても、配向用コイル85に通電して配向磁場を発生させれば、マグネットピースの外周面に磁極を形成することができる。ただし、図8の様に、配向ヨーク83によって配向磁場が収束されないので、図8のケースより低い磁束密度を有した磁極がマグネットピースの外周面に形成される。
Even in the absence of the orientation yoke 83, the magnetic poles can be formed on the outer peripheral surface of the magnet piece by energizing the
図8は一つのマグネットピースを取りあげて説明したが、他のマグネットピースも同様にして製造される。ただし、所望の波形を得るために、配向ヨーク83の位置や形状を変化させることが一般的である。 Although FIG. 8 has taken up and explained one magnet piece, other magnet pieces are manufactured in the same manner. However, in order to obtain a desired waveform, the position and shape of the orientation yoke 83 are generally changed.
また、配向用コイル85に通電しなければ、磁石材料粉は配向されないため、図8に示す金型装置を用いて成形を行っても、マグネットピースの外周面に磁極が形成されない場合がある。この場合は、後述する着磁によってマグネットロールの外周面に磁極を発生させる。ただし磁石材料粉が配向されていないために、前記した配向ヨーク83が無い場合のマグネットピースより、さらに磁束密度が低下した磁極が形成される。
In addition, since the magnet material powder is not oriented unless the
以上がマグネットピース53〜58の外周面に磁極を発生(形成)させる方法である。得られたマグネットピース53〜58は、配向用コイル85に通電されている場合は各マグネットピースの外周面に磁極が発生しているので、成形直後にはマグネットピースの磁極による磁界が発生している。
The above is the method of generating (forming) magnetic poles on the outer peripheral surfaces of the
マグネットロール51における磁場波形をさらに微調整する場合や、配向用コイル85に通電しないでマグネットピースを成形した場合は、マグネットピースを一旦脱磁し、シャフト52の周りに接着剤を塗布してマグネットピース53〜58を貼り付けてマグネットロールを構成した後、着磁を行う。脱磁を行うタイミングは、金型から取り出す前に、配向用コイル85に着磁の際に流した方向と逆の方向に電流を流す事で脱磁を行っても良いし(型内脱磁)、金型から取り出した後に脱磁しても良い。
When the magnetic field waveform in the
図9は、着磁装置の概略構成図である。着磁装置91は、ヨーク固定金型92に着磁ヨーク93をマグネットロール51の外周面に発生させたい磁極付近に配置する構成となっている。図9においては、マグネットロール51の構成磁極が6極(介在極Dm含む)であるために、6本の着磁ヨーク93が配置されている。着磁ヨーク93とヨーク固定金型92はねじ等(図示せず)の公知の方法で固定されている。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the magnetizing apparatus. The magnetizing
着磁ヨーク93は、着磁鉄心94の周りに着磁用コイル95が巻きつけられたものであり、着磁鉄心94と着磁用コイル95は固定用樹脂96によって位置関係がずれないように固定されている。図9では着磁ヨーク93は1本1本別個で(独立して)ヨーク固定金型92に固定されているが、着磁ヨーク93同士が密接しており、別個の着磁ヨークに分ける事が困難な場合は、複数の着磁鉄心94と複数の着磁用コイル95とを固定用樹脂96を用いてあたかも1本の着磁ヨークのように固定および形成してもよい。以上の様な着磁金型91を用いて、着磁用コイル95に通電する事で着磁磁場が発生し、マグネットロール51が着磁され、マグネットロール51が磁界を発生する。
The magnetizing
図3は、図2のマグネットロール51が発生する磁界を磁力線で表現したものである。各マグネットピースの外周表面から磁力線が発生しており、磁力線の発生している部分が磁極に相当する。また、現像極ピース54の外周面付近のように、磁力線の密度が高い箇所は磁束密度が高い箇所であり、反対に介在極ピース56の外周面付近のように、磁力線の密度が低い箇所は磁束密度が低い箇所である。
FIG. 3 represents the magnetic field generated by the
(介在極ピースと搬送極ピースの関係)
図3において、前記した第1発明における「搬送極ピース」としての第1の搬送極ピース55と介在極ピース56に着目すると、第1の搬送極ピース55と介在極ピース56の境界面72上において、第1の搬送極ピース55よりも介在極ピース56が外側に突出している。
(Relationship between interposition electrode piece and transfer electrode piece)
In FIG. 3, focusing on the first
かかる構成により、図3に示したように、第1の搬送極ピース55の外周面から外側に向かって出た磁力線の内、介在極ピース56に近い磁力線を介在極ピース56の突出部73に戻すことができる。このため、突出部73の近傍において、磁力線が現像スリーブ34の表面(外周面)74から出ることがなく、現像スリーブ34の表面74に反対磁極(S極)が現れない。
With this configuration, as shown in FIG. 3, the magnetic force lines close to the
つまり、第1の搬送極ピース55から出た磁力線(磁界)を介在極ピース56の突出部73において接線方向で吸収することができるので、第1の搬送極ピース55から出た磁力線が法線方向から介在極ピース56に吸収される量を少なくすることができる。このため、反発極間の磁極の極性が逆転することを防止し、かつ、反発極間における現像スリーブ34の表面の法線方向磁束密度をゼロに近づけることができる。また、各マグネットピース53〜58は、図8に示す金型装置内で成形し、一旦型内脱磁をした後、図3に示すようにシャフト52の周りに貼り付け、図9に示す着磁装置91により着磁することができる。このため、高精度な磁力特性を有するマグネットロールを備えた現像剤担持体を製造することができる。
That is, since the magnetic force lines (magnetic field) emitted from the first
(比較例1)
前記した突出部73が無いと、図12に示したように、第1の搬送極ピース551の外周面から外側に向かって出た磁力線の内、介在極ピース561に近い磁力線562が現像スリーブ34の表面74に一旦出て、法線方向成分の強い状態で、介在極ピース561側に戻る場合がある。この場合は、磁力線562により、現像スリーブ34の表面74には反対磁極(S極)が現れるので、かかる反対磁極に低トナー濃度現像剤69の一部が吸引され、低トナー濃度現像剤69の剥離不良が発生する。
(Comparative Example 1)
Without the
(比較例2)
また、前記した突出部73が無いと、図13に示したように、第1の搬送極ピース552の外周面から外側に向かって出た複数の磁力線の内の一部の法線方向成分の強い磁力線564が介在極ピース563に戻る場合がある。この場合は、磁力線564により、現像スリーブ34の表面74には反対磁極(S極)が現れるので、かかる反対磁極に低トナー濃度現像剤69の一部が吸引され、低トナー濃度現像剤69の剥離不良が発生する。
(Comparative Example 2)
Further, if the above-described
(マグネットロールの磁界の強さを測定する方法)
次に、図4を用いてマグネットロール51の磁界の強さを測定する方法について説明する。測定箇所は通常は現像スリーブ34の表面74であるため、磁界測定用のプローブ42は現像スリーブ34の表面74が位置する箇所にセットする。前記した実施例1、比較例1および2においては、図4に示すように、現像スリーブ34の代わりに磁界測定専用スリーブ45を装着して測定した。
(Method to measure the magnetic field strength of the magnet roll)
Next, a method for measuring the strength of the magnetic field of the
ここで、実施例1、比較例1および2において磁界測定専用スリーブ45を用いた理由は、現像スリーブ34がブラスト処理等の傷のつきやすい表面処理を施したスリーブであるため、現像スリーブ34にプローブ42を押し付けた際に、現像スリーブ34の表面に傷が付く場合があり、これが現像剤の搬送状態に影響を与えるからである。この為、マグネットロール51の磁界を測定するに際しては、脱着可能な磁界測定専用のスリーブ45を用いることが望ましい。
Here, the reason for using the magnetic
尚、現像スリーブ34が表面に傷が付きにくいタイプの場合、マグネットロール51に現像スリーブ34をかぶせた状態でプローブ42を現像スリーブ34に押し付けても良い。また、現像スリーブ34を想定した一定の距離を空けた位置にプローブ42をセットしてもよい。
In the case where the developing
以上の準備が整った後、プローブ42とマグネットロール51を相対的に回転させる。本実施例においては、プローブ42を固定して、マグネットロール51のシャフト52におけるD面カット59をチャック(図示せず)し、マグネットロール51を一定角度毎に回転させる。
After the above preparation is completed, the
そして、D面カット59を基準として、マグネットロール51の一定角度毎における磁界の強さをプローブ42により測定し、プローブ42から出力された信号(アナログデータ)をガウスメータ43で磁界の強さに変換し、A(アナログ)/D(デジタル)変換器(図示せず)を介してPC(パソコン)44に取り込んだ。本実施例においては、プローブ42として株式会社エーデーエスの型式FX−95B、ガウスメータ43として株式会社エーデーエスの型式HGM−8300SWを用いた。
Then, with the D-plane cut 59 as a reference, the magnetic field strength of the
(磁束密度)
以下に、磁束密度について説明する。マグネットロールの磁界の強さは通常磁束密度で表されるのが一般的であり、磁束密度は2種類の方向成分に分けられる。図10に示した磁束密度を有するマグネットロールを例にして説明する。尚、図10は、一般的なマグネットロールの汲み上げ極ピース7および層規制極ピース8の接続部分の拡大図である。これまで述べた様に、通常、マグネットロールの磁界の強さ(磁束密度)は、現像スリーブ34の表面74の磁界の強さを測定するため、図10の現像スリーブの表面を示した点線上の点Fを例に取り詳述する。
(Magnetic flux density)
Hereinafter, the magnetic flux density will be described. The strength of the magnetic field of the magnet roll is generally represented by a magnetic flux density, and the magnetic flux density is divided into two types of direction components. A magnet roll having the magnetic flux density shown in FIG. 10 will be described as an example. FIG. 10 is an enlarged view of a connecting portion of a general magnet roll
点Fにおける磁界ベクトル46は、図10に示す様に、層規制極ピース8から発生した磁力線に対する接線方向成分となる。さらに磁界ベクトル46の大きさは、点Fにおける磁束密度が高ければ大きくなる。これを図10に示すように現像スリーブ34に対する法線方向成分ベクトル47と接線方向成分ベクトル48の2成分に分離し、それを磁力線の密度である磁束密度でそれぞれ表したものが、マグネットロール51を測定した際に測定結果として表されるものである。
As shown in FIG. 10, the
本明細書において、マグネットロールが発生する磁界の強さを定量的に表す場合は磁束密度で表現し、法線方向成分ベクトル47と接線方向成分ベクトル48の2成分に分離された磁束密度をそれぞれ、法線方向磁束密度、接線方向磁束密度と定義する。また、磁界ベクトル46の大きさを磁力線の大きさと表現し、磁力線の大きさを定量的に表す場合は磁束密度で表現する。
In this specification, when the intensity of the magnetic field generated by the magnet roll is quantitatively expressed, it is expressed by magnetic flux density, and the magnetic flux density separated into two components of the normal
マグネットロールの磁界の強さを法線方向成分ベクトル47と接線方向成分ベクトル48の2成分に分離する方法は、通常はプローブ42内に、法線方向成分と接線方向成分の磁界を測定するための測定子を2個備えることで対応する。測定子は平板状で、平板の厚み方向に対する平行成分の磁界の強さを読み取る為に、法線方向成分と接線方向成分の測定子は通常同じものを向きを変えて用いられている。本実施例1で用いたプローブ42(株式会社エーデーエスの型式FX−95B)は、磁界を測定するための測定子を2個備えたものである。
The method of separating the strength of the magnetic field of the magnet roll into two components, a normal
磁束密度の向きは、法線方向成分は現像スリーブ34の表面から、シャフト52の中心方向に向かう方向を「−(マイナス)」とし、その逆を「+(プラス)」と定義する。マグネットロール51の外周に発生する磁極の極性で述べると、「−」はS極となる方向であり、「+」はN極となる方向である。
Regarding the direction of the magnetic flux density, in the normal direction component, the direction from the surface of the developing
接線方向成分は、現像スリーブ34の回転方向を「+」とし、その反対方向を「−」と表現する。例えば、図10に示すKの向きに現像スリーブ34が回転している場合、磁場ベクトル46における法線方向成分ベクトル47の磁束密度には「+」の符号を付け、接線方向成分ベクトル48の磁束密度には「−」の符号を付ける事で、点Fにおける磁束密度は、N極で現像スリーブ反回転方向に向いていることが分かる。磁力線の大きさについては、図10で説明したように、法線方向磁束密度と接線方向磁束密度の2乗和に対する2乗根であるために、常に「+」の符号で表す。
In the tangential direction component, the rotation direction of the developing
図2および図3に示した実施例1の現像剤担持体31と、図12に示した比較例1の現像剤担持体851の現像スリーブ34表面における法線方向磁束密度を比較すると、図14および図15になる。尚、図15は、図14における介在極ピース561近傍のグラフを拡大したものであり、図14および図15における横軸は角度(単位は度)、縦軸は法線方向の磁束密度(単位はガウス)である。また、太線は実施例1の波形、細線が比較例1の波形である。また、図14および図15において、S1は現像極ピース、N1は第2搬送極ピース、S2は層規制極ピース、N2は汲み上げ極ピース、Dmは介在極ピース、N3は第1搬送極ピースを示している。
14 is compared with the normal direction magnetic flux density on the surface of the developing
図14および図15により、実施例1の現像剤担持体31は、介在極ピース56に対応する現像スリーブ34の表面74において反対磁極(S極)が発生していないことがわかる。しかし、比較例1の現像剤担持体851は、介在極ピース561に対応する現像スリーブ34の表面74において反対磁極(S極)が発生していることがわかる。
14 and 15, it can be seen that the
また、図2および図3に示した実施例1の現像剤担持体31と、図13に示した比較例2の現像剤担持体852の現像スリーブ34の表面における法線方向磁束密度を比較すると、図16および図17になる。尚、図17は、図16における介在極ピース563近傍のグラフを拡大したものであり、図16および図17における横軸は角度(単位は度)、縦軸は法線方向の磁束密度(単位はガウス)である。また、太線は実施例1の波形、細線が比較例2の波形である。また、図16および図17において、S1は現像極ピース、N1は第2搬送極ピース、S2は層規制極ピース、N2は汲み上げ極ピース、Dmは介在極ピース、N3は第1搬送極ピースを示している。
Further, when comparing the normal direction magnetic flux density on the surface of the developing
図16および図17により、比較例2の現像剤担持体852は、介在極ピース563に対応する現像スリーブ34の表面74において反対磁極(S極)が発生していることがわかる。
16 and 17, it can be seen that in the
比較例1および2に示したように、マグネットロールの外周面には現像スリーブ34の表面とは異なる磁極を有している場合がある。現像スリーブ34の表面とマグネットロール外周面とで、発生する磁極が異なっているために、現像極S(図2および図3の符号54、図14〜図17のS1)、搬送極N(図2および図3の符号55、図14〜図17のN3)、介在極S(図2および図3の符号56、図14〜図17のDm)、汲み上げ極N(図2および図3の符号57、図14〜図17のN2)、層規制極S(図2および図3の符号58、図14〜図17のS2)、搬送極N(図2および図3の符号53、図14〜図17のN1)、のように、名称が付いているものや、単に磁極と述べるときは、現像スリーブ表面上での磁極とする。なお、介在極Dmについては、従来技術としては極として認められていないケースもあるが、磁束密度波形の極大値もしくは極小値を示すことに関しては他の磁極と変わりが無いために、本発明においては通常の磁極と同じ扱いをもって表現する。
As shown in Comparative Examples 1 and 2, the outer peripheral surface of the magnet roll may have a magnetic pole different from the surface of the developing
他の実施例を現像剤担持体の側面図である図19を用いて説明する。
尚、説明を分かりやすくするため、実施例1との相違点のみを詳細に説明し、実施例と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
Another embodiment will be described with reference to FIG. 19 which is a side view of a developer carrier.
In order to make the description easy to understand, only the differences from the first embodiment will be described in detail, and the same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
本実施例2の実施例1との相違点は、介在極ピース29と汲み上げ極ピース30が接触する境界面75上において、汲み上げ極ピース30よりも介在極ピース29を突出させた点である。別言すると、境界面75上において、汲み上げ極ピース30よりも突出した突出部76を介在極ピース29に設けた点である。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the
かかる構成により、前記した実施例1の効果が得られるのみならず、汲み上げ極ピース30の磁束密度が高い場合であっても、汲み上げ極ピース30から出た複数の磁力線の内、介在極ピース29に向かう磁力線を現像スリーブ34の内部において(現像スリーブ34の表面74に出さないで)、介在極ピース29の突出部76に入れる(戻す)ことができる。
With such a configuration, not only the effects of the first embodiment described above can be obtained, but even when the magnetic flux density of the
尚、図19においては、搬送極ピース55側にも突出部73を設けた介在極ピース29を示したが、搬送極ピース55と介在極ピース29が接する境界面73上において搬送極ピース55よりも介在極ピース29を突出させなくても介在極ピース29の表面と対向する現像スリーブ34の表面74において反対磁極が現れない場合は、介在極ピース29に突出部73を設けなくても良い。つまり、この場合は、境界面72において、搬送極ピース55よりも介在極ピース29を突出させる必要はなく、境界面75上において、汲み上げ極ピース30よりも介在極ピース29を突出させるのみで良い。
In FIG. 19, the
本発明に係る第3実施例を、図11を用いて説明する。
説明を簡単にするため、前記した実施例1または実施例2と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
A third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
In order to simplify the description, the same parts as those in the first embodiment or the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
(画像形成装置)
図11に示すように、本発明に係る画像形成装置は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタ131であり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部110、画像形成プロセス部110を制御する制御部130、パーソナルコンピュータ102や画像読取装置103から受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部140を備えている。
(Image forming device)
As shown in FIG. 11, the image forming apparatus according to the present invention is a so-called tandem
画像形成プロセス部110は、一定の間隔をおいて並列配置される4つの画像形成ユニット111Y、111M、111C、111Kを備えている。
The image forming
そして、これらの画像形成ユニット111Y、111M、111C、111Kのそれぞれは、静電潜像を形成してトナー像を担持する感光体(像担持体)としての感光体ロール71と、この感光体ロール71の表面を所定電位で一様に帯電する帯電装置113と、帯電装置113によって表面が帯電された感光体ロール71を露光する露光装置としてのLEDプリントヘッド1と、LEDプリントヘッド1によって得られた静電潜像を現像する現像装置61と、転写後の感光体ロール71の表面を清掃するクリーナー(ブレード)116とを備えている。
Each of these
さらに、現像装置61の下流側近傍には、感光体ロール71に対向して、感光体ロール71上に形成されたテスト用パッチ(濃度見本)のトナー像濃度を検出する濃度検出回路117が備えられている。この濃度検出回路117は制御部130に接続され、トナー像濃度検出値を出力する。
Further, a
ここで、各画像形成ユニット111Y、111M、111C、111Kは、現像装置115に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、画像形成ユニット111Y、111M、111C、111Kは、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
Here, the
また、画像形成プロセス部110は、各画像形成ユニット111Y、111M、111C、111Kの感光体ロール71にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト121と、各画像形成ユニット111Y、111M、111C、111Kの各色のトナー像を中間転写ベルト121に順次転写(一次転写)させる一次転写帯電装置としての一次転写ロール122と、中間転写ベルト121上に転写された重畳トナー像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写帯電装置としての二次転写ロール123と、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置125とを備えている。
In addition, the image forming
画像形成プロセス部110は、制御部130から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、パーソナルコンピュータ102や画像読取装置103から入力された画像データは、画像処理部140によって画像処理が施され、インタフェースを介して各画像形成ユニット111Y、111M、111C、111Kに供給される。
The image forming
そして、例えばイエローの画像形成ユニット111Yでは、帯電装置113により所定電位で一様に帯電された感光体ロール71の表面が、画像処理部140から得られた画像データに基づいて発光するLEDプリントヘッド1により露光されて、感光体ロール71上に静電潜像が形成される。
For example, in the yellow
この静電潜像は、現像装置61により現像され、感光体ロール71上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット111M、111C、111Kのそれぞれの感光体ロール71においても、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。
This electrostatic latent image is developed by the developing
各画像形成ユニット111Y、111M、111C、111Kのそれぞれの感光体ロール71に形成された各色トナー像は、図11の矢印A方向に回動する中間転写ベルト121上に、一次転写ロール122により順次静電吸引され、中間転写ベルト121上に重畳されたトナー像が形成される。
The respective color toner images formed on the respective photoreceptor rolls 71 of the
この重畳トナー像は、中間転写ベルト121の回動に伴って二次転写ロール123が配設された領域(二次転写部)に搬送される。そして、重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Pが二次転写部に供給される。
The superimposed toner image is conveyed to an area (secondary transfer portion) where the
そして、二次転写部にて二次転写ロール123により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙P上に一括して静電転写される。その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト121から剥離され、搬送ベルト124により定着装置125まで搬送される。
Then, the superimposed toner images are collectively electrostatically transferred onto the conveyed paper P by the transfer electric field formed by the
定着装置125に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着装置125によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、デジタルカラープリンタ131の排出部に設けられた図示しない排紙載置部に搬送される。
The unfixed toner image on the paper P conveyed to the
つまり、本実施例に係る画像形成装置は、本発明に係る現像装置61を備えているので、現像スリーブ34からの低トナー濃度現像剤69の剥離不良に起因する濃度低下といわれる画質不具合の発生を極めて少なくすることができる。
In other words, since the image forming apparatus according to the present embodiment includes the developing
前記した実施例は説明のために例示したものであって、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書および図面の記載から当事者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。 The above-described embodiments have been illustrated for the purpose of explanation, and the present invention is not limited thereto. The present invention can be recognized by those skilled in the art from the scope of the claims, the description, and the drawings. Changes, deletions, and additions are possible as long as they do not violate the technical idea.
前記した実施例においては、磁極数が6極(介在極Dm含む)のマグネットロールを備えた現像剤担持体等について説明したが、磁極数が4極でも8極のマグネットロールでも良い。ただし、搬送極ピース、介在極ピースおよび汲み上げ極ピースに対向する現像スリーブの表面における磁極が同極であり、かつ、これら3極のマグネットピースが連続していなければならない。 In the above-described embodiments, the developer carrying member provided with a magnet roll having 6 poles (including the intervening pole Dm) has been described. However, a magnet roll having 4 poles or 8 poles may be used. However, the magnetic poles on the surface of the developing sleeve facing the transport pole piece, the interposition pole piece, and the pumping pole piece must be the same pole, and these three pole magnet pieces must be continuous.
また、前記した実施例は、第1発明における「搬送極ピース」として、低濃度トナー現像剤69を回収する回収極としての機能と、当該回収極により回収された低濃度トナー現像剤69を搬送する搬送極としての機能を共に備えた第1搬送極ピースを例示して示したが、これに限るものではなく、「搬送極ピース」は、少なくとも現像スリーブの表面に吸着した現像剤を搬送する機能を有していれば良い。例えば、実施例1における第1搬送極ピースが低濃度トナー現像剤69を回収する回収極ピースと、当該回収極ピースにより回収された低濃度トナー現像剤69を搬送する第1搬送極ピースの2つのピースから構成されていても良い。この場合は、いうまでもなく、第1搬送極ピースが第1発明の「搬送極ピース」である。
また、前記した実施例は、シャフトの外周面に断面略扇形状のマグネットピースを複数貼り合わせるマグネットロールを用いた現像剤担持体等を示したが、図18に示すように、予めシャフトを挿入した射出成形金型に、磁性樹脂材料を射出する等して製造した一体マグネットロールに適用することもできる。
In the above-described embodiment, the “conveying electrode piece” in the first invention functions as a collecting electrode for collecting the low-
In the above-described embodiment, a developer carrier using a magnet roll in which a plurality of magnet pieces having a substantially fan-shaped cross section are bonded to the outer peripheral surface of the shaft has been shown. However, as shown in FIG. The present invention can also be applied to an integral magnet roll manufactured by, for example, injecting a magnetic resin material into an injection mold.
この場合は、磁極と磁極の境界面が存在しないため、「搬送極と介在極の境界面」は「搬送極の法線方向磁束密度の絶対値が極大になる位置と、介在極の法線方向磁束密度の絶対値が極小になる位置の間である境界領域」と、「汲み上げ極と介在極の境界面」は「汲み上げ極の法線方向磁束密度の絶対値が極大になる位置と、介在極の法線方向磁束密度の絶対値が極小になる位置の間である境界領域」とすれば良い。 In this case, since the boundary surface between the magnetic pole and the magnetic pole does not exist, the “boundary surface between the transport pole and the interposition pole” is defined as “the position where the absolute value of the magnetic flux density in the normal direction of the transport pole is maximum, and the normal line of the interposition pole. `` Boundary region between the position where the absolute value of the directional magnetic flux density is minimum '' and `` Boundary surface of the pumping pole and the interposition pole '' are `` the position where the absolute value of the magnetic flux density in the normal direction of the pumping pole is maximum, A boundary region between the positions where the absolute value of the magnetic flux density in the normal direction of the intervening poles is minimized may be used.
すなわち、以下のように発明を把握することができる。
(第5発明)
第5発明の現像剤担持体は、表面に複数の磁極を有するマグネットロールと、このマグネットロールの周りを回転する現像スリーブとを備えた現像剤担持体において、複数の磁極は、現像スリーブの表面に吸着した現像剤を搬送する搬送極と、この搬送極に隣接して設けられ、現像剤を現像スリーブの表面から剥離する介在極と、この介在極に隣接して設けられ、現像剤を現像スリーブの表面に吸着する汲み上げ極を含み、搬送極、介在極および汲み上げ極は、現像スリーブの表面において法線方向磁束密度が同極であり、搬送極の法線方向磁束密度の絶対値が極大になる位置と、介在極の法線方向磁束密度の絶対値が極小になる位置の間である境界領域において、搬送極よりも介在極が外側に突出していることを特徴とする。
That is, the invention can be grasped as follows.
(Fifth invention)
The developer carrier of the fifth invention is a developer carrier comprising a magnet roll having a plurality of magnetic poles on the surface and a developing sleeve rotating around the magnet roll, wherein the plurality of magnetic poles are on the surface of the developing sleeve. A developer electrode adhering to the developer electrode, and an adjacent electrode provided adjacent to the conveyor electrode for separating the developer from the surface of the developing sleeve, and provided adjacent to the intermediate electrode to develop the developer. Including the pumping pole adsorbed on the surface of the sleeve, the transport pole, interposition pole, and pumping pole have the same normal magnetic flux density on the surface of the developing sleeve, and the absolute value of the normal magnetic flux density of the transport pole is maximum. In the boundary region between the position where the absolute value of the magnetic flux density in the normal direction of the interposition pole and the position where the absolute value of the interposition pole becomes minimum, the interposition pole protrudes outward from the transport pole.
かかる構成により、搬送極から出た磁力線(磁界)を介在極の突出部において接線方向で吸収することができるので、搬送極から出た磁力線が法線方向から介在極に吸収される量を少なくすることができる。このため、反発極間の磁極の極性が逆転することを防止し、かつ、反発極間における現像スリーブの表面の法線方向磁束密度をゼロに近づけることができる。 With this configuration, the magnetic lines of force (magnetic field) emitted from the carrier pole can be absorbed in the tangential direction at the protruding portion of the interposer pole, so that the amount of magnetic lines of force emitted from the carrier pole is absorbed by the interposer pole from the normal direction. can do. For this reason, it is possible to prevent the polarity of the magnetic pole between the repulsive poles from being reversed, and to bring the normal direction magnetic flux density on the surface of the developing sleeve between the repelling poles close to zero.
(第6発明)
第6発明の現像剤担持体は、表面に複数の磁極を有するマグネットロールと、このマグネットロールの周りを回転する現像スリーブとを備えた現像剤担持体において、複数の磁極は、現像スリーブの表面に吸着した現像剤を搬送する搬送極と、この搬送極に隣接して設けられ、現像剤を現像スリーブの表面から剥離する介在極と、この介在極に隣接して設けられ、現像剤を現像スリーブの表面に吸着する汲み上げ極を含み、搬送極、介在極および汲み上げ極は、現像スリーブの表面において法線方向磁束密度が同極であり、汲み上げ極の法線方向磁束密度の絶対値が極大になる位置と、介在極の法線方向磁束密度の絶対値が極小になる位置の間である境界領域において、汲み上げ極よりも介在極が外側に突出していることを特徴とする。
(Sixth invention)
The developer carrier of the sixth invention is a developer carrier comprising a magnet roll having a plurality of magnetic poles on the surface and a developing sleeve rotating around the magnet roll, wherein the plurality of magnetic poles are on the surface of the developing sleeve. A developer electrode adhering to the developer electrode, and an adjacent electrode provided adjacent to the conveyor electrode for separating the developer from the surface of the developing sleeve, and provided adjacent to the intermediate electrode to develop the developer. Including the pumping pole adsorbed on the surface of the sleeve, the conveying pole, interposition pole, and pumping pole have the same normal flux density on the surface of the developing sleeve, and the absolute value of the normal flux density of the pumping pole is the maximum. In the boundary region between the position where the absolute value of the magnetic flux density in the normal direction of the interposition pole and the position where the absolute value of the interposition pole becomes minimum, the interposition pole protrudes outward from the pumping pole.
かかる構成により、汲み上げ極から出た磁力線(磁界)を介在極の突出部において接線方向で吸収することができるので、汲み上げ極から出た磁力線が法線方向から介在極に吸収される量を少なくすることができる。このため、反発極間の磁極の極性が逆転することを防止し、かつ、反発極間における現像スリーブの表面の法線方向磁束密度をゼロに近づけることができる。 With this configuration, the magnetic lines of force (magnetic field) emitted from the pumping pole can be absorbed in the tangential direction at the protruding portion of the interposer pole, so that the amount of magnetic force lines emitted from the pumping pole is absorbed by the interposer pole from the normal direction. can do. For this reason, it is possible to prevent the polarity of the magnetic pole between the repulsive poles from being reversed, and to bring the normal direction magnetic flux density on the surface of the developing sleeve between the repelling poles close to zero.
本発明は、複写機、プリンタ等に使用される画像形成装置、現像装置、現像剤担持体に適用される。 The present invention is applied to an image forming apparatus, a developing device, and a developer carrier used for a copying machine, a printer, and the like.
31 現像剤担持体
34 現像スリーブ
51 マグネットロール
52 シャフト
53 現像極ピース
54 回収極ピース
55 搬送極ピース
56 介在極ピース
57 汲み上げ極ピース
58 層規制極ピース
61 現像装置
62 ハウジング
63 現像剤攪拌部材
64 現像剤攪拌部材
67 現像剤規制部材(層厚規制部材)
68 適正トナー濃度現像剤
69 低トナー濃度現像剤
71 感光体ロール(感光体)
31
68 Proper
Claims (4)
該マグネットロールの周りを回転する現像スリーブとを備えた現像剤担持体において、
前記複数のマグネットピースは、前記現像スリーブの表面に吸着した現像剤を搬送する機能を有する搬送極ピースと、
該搬送極ピースに隣接して設けられ、前記現像剤を前記現像スリーブの表面から剥離する介在極ピースと、
該介在極ピースに隣接して設けられ、前記現像剤を前記現像スリーブの表面に吸着する汲み上げ極ピースを含み、
前記搬送極ピース、前記介在極ピースおよび前記汲み上げ極ピースは、前記現像スリーブの表面において法線方向磁束密度の磁極が同極であり、
前記搬送極ピースと前記介在極ピースの境界面上において、前記搬送極ピースよりも前記介在極ピースが外側に突出していることを特徴とする現像剤担持体 A magnet roll with a plurality of magnet pieces pasted around the shaft;
In the developer carrying member provided with a developing sleeve rotating around the magnet roll,
The plurality of magnet pieces are transport pole pieces having a function of transporting the developer adsorbed on the surface of the developing sleeve,
An intervening electrode piece provided adjacent to the conveying electrode piece and separating the developer from the surface of the developing sleeve;
A pumping pole piece provided adjacent to the interposer pole piece and adsorbing the developer onto the surface of the developing sleeve;
The transport pole piece, the intervening pole piece, and the pumping pole piece have the same magnetic pole in the normal direction magnetic flux density on the surface of the developing sleeve,
The developer carrying member, wherein the intervening electrode piece protrudes outward from the conveying electrode piece on a boundary surface between the conveying electrode piece and the interposing electrode piece.
該マグネットロールの周りを回転する現像スリーブとを備えた現像剤担持体において、
前記複数のマグネットピースは、前記現像スリーブの表面に吸着した現像剤を搬送する機能を有する搬送極ピースと、
該搬送極ピースに隣接して設けられ、前記現像剤を前記現像スリーブの表面から剥離する介在極ピースと、
該介在極ピースに隣接して設けられ、前記現像剤を前記現像スリーブの表面に吸着する汲み上げ極ピースを含み、
前記搬送極ピース、前記介在極ピースおよび前記汲み上げ極ピースは、前記現像スリーブの表面において法線方向磁束密度の磁極が同極であり、
前記汲み上げ極ピースと前記介在極ピースの境界面上において、前記汲み上げ極ピースよりも前記介在極ピースが外側に突出していることを特徴とする現像剤担持体 A magnet roll with a plurality of magnet pieces pasted around the shaft;
In the developer carrying member provided with a developing sleeve rotating around the magnet roll,
The plurality of magnet pieces are transport pole pieces having a function of transporting the developer adsorbed on the surface of the developing sleeve,
An intervening electrode piece provided adjacent to the conveying electrode piece and separating the developer from the surface of the developing sleeve;
A pumping pole piece provided adjacent to the interposer pole piece and adsorbing the developer onto the surface of the developing sleeve;
The transport pole piece, the intervening pole piece, and the pumping pole piece have the same magnetic pole in the normal direction magnetic flux density on the surface of the developing sleeve,
The developer carrying member, wherein the intervening pole piece protrudes outward from the scooping pole piece on the boundary surface between the pumping pole piece and the intervening pole piece
該現像剤担持体と対向して設けられた層厚規制部材と、
現像剤を撹拌する現像剤撹拌部材とをハウジング内に備えた現像装置 The developer carrying member according to claim 1 or 2,
A layer thickness regulating member provided facing the developer carrying member;
A developing device provided with a developer stirring member for stirring the developer in the housing
該現像装置の前記現像剤担持体と対向した感光体とを備えた画像形成装置 A developing device according to claim 3;
Image forming apparatus comprising a photosensitive member facing the developer carrying member of the developing device
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