JP5509157B2 - Developing device and image forming apparatus including the same - Google Patents
Developing device and image forming apparatus including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5509157B2 JP5509157B2 JP2011160710A JP2011160710A JP5509157B2 JP 5509157 B2 JP5509157 B2 JP 5509157B2 JP 2011160710 A JP2011160710 A JP 2011160710A JP 2011160710 A JP2011160710 A JP 2011160710A JP 5509157 B2 JP5509157 B2 JP 5509157B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- magnetic
- developing device
- circumferential
- toner
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置及びそれに用いる現像装置に関し、特に、磁性を有する現像剤を用いる現像装置からの現像剤の漏出を防止する方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine and a developing device used therefor, and more particularly, to a method for preventing leakage of developer from a developing device using a magnetic developer.
複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。 In an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a powder developer is mainly used, and an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is used as a developer. A general process is to perform a fixing process after visualizing and transferring the toner image onto a recording medium.
現像剤は、トナーと磁性キャリア(以下、単にキャリアともいう)から成る二成分現像剤と、磁性を帯びたトナーのみから成る一成分現像剤とに大別され、規制ブレード(現像剤規制部材)により現像ローラー(現像剤担持体)に担持された現像剤の摩擦帯電を促進させる。規制ブレードとしては、磁性部材のみで構成されるものや、非磁性部材をベースとし、現像ローラーに対向する部分(現像剤規制部)に磁性部材を配置した構成が知られている。 Developers are broadly divided into two-component developers composed of toner and a magnetic carrier (hereinafter also simply referred to as carrier) and one-component developers composed only of magnetic toner, and a regulating blade (developer regulating member). Thus, triboelectric charging of the developer carried on the developing roller (developer carrying member) is promoted. As the regulating blade, there are known a configuration constituted by only a magnetic member, and a configuration in which a magnetic member is arranged in a portion (developer regulating portion) facing a developing roller based on a non-magnetic member.
このような規制ブレードを用いた現像装置においては、現像ローラーの回転に伴い現像剤規制部に供給された現像剤のうち、一部は規制ブレードを通過して現像ローラー上に現像剤薄層を形成するが、残りの大部分の現像剤は規制ブレードに乗り上げて現像装置内へ戻される。このとき、現像剤が現像ローラー及び規制ブレードの長手方向両端部へ向かう傾向がある。従って、この部分における現像装置からの現像剤の漏出を防止する必要があった。 In such a developing device using a regulating blade, a part of the developer supplied to the developer regulating unit with the rotation of the developing roller passes through the regulating blade and forms a thin developer layer on the developing roller. However, most of the remaining developer rides on the regulating blade and is returned to the developing device. At this time, there exists a tendency for a developing agent to go to the longitudinal direction both ends of a developing roller and a control blade. Accordingly, it is necessary to prevent leakage of the developer from the developing device in this portion.
従来、特許文献1に示されるように、現像装置の長手方向両端部に磁気シール部材を設けて現像剤の漏出を防止する方法が提案されている。これは、現像剤担持体内に配置された固定マグネット体と磁気シール部材との間の磁界によって磁気シール部材と現像ローラーとの間に形成される磁気ブラシを用いて現像剤の漏出を防止するものである。
Conventionally, as disclosed in
また、特許文献2には、現像ローラー端部に配置される磁気シール部材の現像ローラー側の表面に、現像ローラーの周方向または軸方向に沿って複数の溝を形成した現像装置が開示されている。この構成によれば、溝のエッジ部分に磁界が集中し、トナーの磁気拘束力が高まるため現像剤の漏出を効果的に抑制することができる。
一方、近年の画像形成プロセスの高速化に伴う現像ローラーの周速の上昇や、画質向上のための現像剤の微粒子化、及び円形度若しくは見かけ嵩密度(AD)の高い球形キャリアの使用により、現像装置からの現像剤の漏出が発生し易くなる傾向にある。そこで、現像剤の漏出を防止するために磁気シール部材のシール性能を高める必要が生じている。 On the other hand, by increasing the peripheral speed of the developing roller accompanying the recent speeding up of the image forming process, making the developer finer for improving the image quality, and using a spherical carrier having a high circularity or apparent bulk density (AD), There is a tendency that leakage of the developer from the developing device tends to occur. Therefore, it is necessary to improve the sealing performance of the magnetic seal member in order to prevent leakage of the developer.
しかし、特許文献2の構成であっても、現像ローラーの周速の上昇、現像剤の微粒子化、球形キャリアの使用等に耐えうる十分なシール性能を得ることは困難であった。また、シール性能を高める他の方法として、固定マグネット体と磁気シール部材との間の磁界を強くする方法が考えられるが、磁気シール部材のコストアップに繋がるという不都合があった。
However, even with the configuration of
本発明は、上記問題点に鑑み、磁気シール部材のシール性能を簡便且つ低コストで向上できる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a developing device that can improve the sealing performance of a magnetic seal member easily and at low cost, and an image forming apparatus including the developing device.
上記目的を達成するために本発明は、磁性を有する現像剤を収納する筐体と、該筐体に回転自在に支持され内部に固定された磁石部材によって現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体の長手方向両端部の外周面に沿って所定の間隔を隔てて配置される磁気シール部材と、を備えた現像装置において、前記磁気シール部材は、前記現像剤担持体との対向面に、前記現像剤担持体の周方向に沿って延在する複数の周方向溝と、該複数の周方向溝を連結する複数の軸方向溝と、が形成されており、前記現像剤担持体の軸方向に隣接する前記軸方向溝は、前記現像剤担持体の軸方向に平行な同一直線上に形成されないことを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides a housing for storing a magnetic developer, a developer carrying member for carrying the developer by a magnet member that is rotatably supported by the housing and fixed inside. And a magnetic seal member disposed at a predetermined interval along the outer peripheral surface of both ends in the longitudinal direction of the developer carrier, wherein the magnetic seal member includes the developer carrier and the magnetic seal member. A plurality of circumferential grooves extending along the circumferential direction of the developer carrier, and a plurality of axial grooves connecting the plurality of circumferential grooves are formed on the opposite surface of the developer carrying member. The axial grooves adjacent to each other in the axial direction of the agent carrier are not formed on the same straight line parallel to the axial direction of the developer carrier.
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記軸方向溝は、複数の前記周方向溝のうち、前記現像剤担持体の軸方向において最も外側の第1周方向溝と最も内側の第2周方向溝との間のみに形成されることを特徴としている。 According to the present invention, in the developing device configured as described above, the axial groove includes an outermost first circumferential groove and an innermost second groove in the axial direction of the developer carrier among the plurality of circumferential grooves. It is characterized by being formed only between the circumferential grooves.
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記現像剤担持体の軸方向に隣接する前記軸方向溝は、前記現像剤担持体の周方向において異なる位置に形成されることを特徴としている。 According to the present invention, in the developing device configured as described above, the axial grooves adjacent to each other in the axial direction of the developer carrier are formed at different positions in the circumferential direction of the developer carrier.
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記現像剤担持体の軸方向に隣接する前記軸方向溝の少なくとも一方は、前記周方向溝に対し直角以外の所定の角度をもって交差していることを特徴としている。 According to the present invention, in the developing device configured as described above, at least one of the axial grooves adjacent in the axial direction of the developer carrying member intersects the circumferential groove at a predetermined angle other than a right angle. It is characterized by.
また本発明は、上記構成の現像装置を備えた画像形成装置である。 The present invention also provides an image forming apparatus including the developing device having the above-described configuration.
本発明の第1の構成によれば、複数の周方向溝に加えて軸方向溝を設けることで、網目状の凸部が形成され、凸部のエッジ周長を長くとることができる。従って、磁界の集中する領域を広げることができ、より強固なシール性を確保することができる。また、隣接する各軸方向溝が現像剤担持体の軸方向に不連続となるため、現像剤担持体と磁気シール部材とのギャップが大きい部分が磁気シール部材を横断するように連続して発生しない。従って、磁気シール部材によるトナーの磁気拘束力の低下を防止することができる。 According to the first configuration of the present invention, by providing the axial groove in addition to the plurality of circumferential grooves, a mesh-like convex portion is formed, and the edge peripheral length of the convex portion can be increased. Therefore, the region where the magnetic field is concentrated can be expanded, and a stronger sealing property can be secured. In addition, since each adjacent axial groove is discontinuous in the axial direction of the developer carrier, a large gap between the developer carrier and the magnetic seal member is generated continuously across the magnetic seal member. do not do. Accordingly, it is possible to prevent the magnetic binding force of the toner from being lowered by the magnetic seal member.
また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の現像装置において、軸方向溝を、現像剤担持体の軸方向において最も外側の第1周方向溝と最も内側の第2周方向溝との間のみに形成することにより、第1周方向溝と第2周方向溝の外縁のエッジ部分に形成される磁気ブラシによってトナーの漏出を防止しつつ、第1周方向溝と第2周方向溝の内側に形成される網目状の凸部によってトナーの磁気拘束力を強めることができる。 Further, according to the second configuration of the present invention, in the developing device of the first configuration, the axial groove is formed such that the outermost first circumferential groove and the innermost second groove in the axial direction of the developer carrier. By forming only between the circumferential grooves, the first circumferential grooves and the first circumferential grooves are prevented from leaking out of the toner by magnetic brushes formed at the edge portions of the outer edges of the first circumferential grooves and the second circumferential grooves. The magnetic restraint force of the toner can be increased by the mesh-like convex portions formed inside the second circumferential groove.
また、本発明の第3の構成によれば、上記第1又は第2の構成の現像装置において、現像剤担持体の軸方向に隣接する軸方向溝を、現像剤担持体の周方向において異なる位置に形成することにより、磁気シール部材の周方向のどの部分においても、現像剤担持体の軸方向から見て少なくとも一つの凸部が存在することとなり、凸部の周方向のエッジ部分に形成される磁気ブラシによってトナーの漏出を効果的に防止することができる。 According to the third configuration of the present invention, in the developing device having the first or second configuration, the axial groove adjacent to the axial direction of the developer carrier differs in the circumferential direction of the developer carrier. By forming at the position, at least one convex part exists in any part in the circumferential direction of the magnetic seal member when viewed from the axial direction of the developer carrier, and is formed at the circumferential edge part of the convex part. The magnetic brush can effectively prevent the leakage of toner.
また、本発明の第4の構成によれば、上記第1又は第2の構成の現像装置において、現像剤担持体の軸方向に隣接する軸方向溝の少なくとも一方は、周方向溝に対し直角以外の所定の角度をもって交差することにより、磁気シール部材の周方向のどの部分においても、現像剤担持体の軸方向から見て少なくとも一つの凸部が存在することとなり、凸部の周方向のエッジ部分に形成される磁気ブラシによってトナーの漏出を効果的に防止することができる。 According to the fourth configuration of the present invention, in the developing device having the first or second configuration, at least one of the axial grooves adjacent to the axial direction of the developer carrying member is perpendicular to the circumferential groove. By crossing at a predetermined angle other than, at least one convex portion exists in any part in the circumferential direction of the magnetic seal member when viewed from the axial direction of the developer carrier, and the circumferential direction of the convex portion The magnetic brush formed on the edge portion can effectively prevent toner leakage.
また、本発明の第5の構成によれば、上記第1乃至第4のいずれかの構成の現像装置を搭載することにより、簡易な構成で現像装置からの現像剤の漏出を長期間に亘って防止できる画像形成装置となる。 Further, according to the fifth configuration of the present invention, by mounting the developing device having any one of the first to fourth configurations, the developer leaks from the developing device with a simple configuration over a long period of time. Thus, the image forming apparatus can be prevented.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の現像装置を備えた画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置(例えばモノクロプリンター)100では、印字動作を行う場合、装置本体内の画像形成部9において、不図示のパーソナルコンピューター(PC)から送信された原稿画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置4により静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。この現像装置4へのトナーの供給はトナーコンテナ5から行われる。そして、このような画像形成装置100では、感光体ドラム1を図1において時計回りに回転させながら、感光体ドラム1に対する画像形成プロセスが実行される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus provided with the developing device of the present invention. In the image forming apparatus (for example, a monochrome printer) 100, when a printing operation is performed, an electrostatic latent image is formed based on document image data transmitted from a personal computer (PC) (not shown) in the image forming unit 9 in the apparatus main body. Then, the developing
画像形成部9には、感光体ドラム1の回転方向(時計回り方向)に沿って、帯電装置2、露光ユニット3、現像装置4、転写ローラー6、クリーニング装置7、及び除電装置(図示せず)が配設されている。感光体ドラム1は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電装置2により表面を均一に帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット3からのレーザービームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えばアモルファスシリコン(a−Si)やOPC(有機感光層)等が用いられる。
The image forming unit 9 includes a
帯電装置(帯電チャージャー)2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電させるものである。例えば帯電装置2は、細いワイヤー等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置が用いられる。なお、コロナ放電装置に代えて、帯電ローラーに代表される帯電部材を感光体表面に接触させた状態で電圧を印加する接触式の帯電装置を用いても良い。露光ユニット3は、画像データに基づいて光ビーム(例えばレーザービーム)を感光体ドラム1に照射し、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成する。
A charging device (charging charger) 2 uniformly charges the surface of the
現像装置4は、感光体ドラム1の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。なお、本実施形態ではトナーと磁性キャリアとから構成される二成分現像剤(以下、単に現像剤ともいう)が現像装置4に収容されている。また、現像装置4の詳細については後述する。クリーニング装置7は、感光体ドラム1の長手方向(図1の紙面表裏方向)に線接触するクリーニングローラーやブレード材等を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム1の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。
The developing
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム1に向けて、用紙収容部10から用紙が用紙搬送路11及びレジストローラー対13を経由して所定のタイミングで画像形成部9に搬送される。転写ローラー6は、感光体ドラム1表面に形成されたトナー像を乱さずに、用紙搬送路11を搬送されてくる用紙に転写する。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、クリーニング装置7により感光体ドラム1表面の残留トナーが除去され、除電装置により残留電荷が除去される。
A sheet is conveyed from the
そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム1から分離され、定着装置8に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙にトナー像が定着される。定着装置8を通過した用紙は、排出ローラー対14を通過して用紙排出部15に排出される。
Then, the sheet on which the toner image is transferred is separated from the
図2(a)、(b)は、本発明の一実施形態に係る現像装置の平面図及び正面図であり、図3は、本発明の現像装置の側面断面図である。なお、図2(a)では便宜上、上面カバーを取り外して内部が見える状態を表現している。図2及び図3に示すように、現像装置4のハウジング20内はハウジング20と一体形成された仕切壁20aによって、第1貯留室21と第2貯留室22とに区画されている。そして、この第1貯留室21には第1攪拌スクリュー23が、第2貯留室22には第2攪拌スクリュー24が配設されている。
2A and 2B are a plan view and a front view of a developing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side sectional view of the developing device of the present invention. In FIG. 2A, for the sake of convenience, a state in which the top cover is removed and the inside can be seen is represented. As shown in FIGS. 2 and 3, the inside of the
第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24は、それぞれ支軸(回転軸)の周囲に螺旋羽を設けた構成になっており、互いに平行な状態でハウジング20に回転可能に軸支されている。なお、図2(a)に示すように、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24の軸方向であるハウジング20の長手方向の両端部においては仕切壁20aが存在せず、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24間での現像剤の受け渡しが可能となっている。これにより、第1攪拌スクリュー23は、第1貯留室21内の現像剤を攪拌しながら矢印P方向へと搬送して第2貯留室22に搬送し、第2攪拌スクリュー24は、第2貯留室22に搬送されてきた現像剤を攪拌しながら矢印Q方向へと搬送して現像ローラー25に供給する。
Each of the first stirring
現像ローラー25は、感光体ドラム1(図1参照)の回転に応じて回転することで、感光体ドラム1の感光層にトナーを供給する。現像ローラー25の内部には複数の磁極を有する永久磁石から成る固定マグネット体27が固定されている。この固定マグネット体27の磁力により現像ローラー25の表面に現像剤を付着(担持)させて磁気ブラシを形成する。現像ローラー25は、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24と平行な状態で、ハウジング20に回転可能に軸支されている。第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24、及び現像ローラー25は、モーター(図示せず)により回転駆動される。
The developing
規制ブレード29は、その長手方向(図2の左右方向)が最大現像幅よりも大きく形成されており、現像ローラー25と所定の間隔を隔てて配置されることにより、感光体ドラム1に供給するトナー量を規制する規制部30を形成する。規制ブレード29の材質としては、磁性体或いは非磁性体のSUS(ステンレス)等が用いられる。なお、非磁性体の規制ブレード29に永久磁石を装着して磁性を付与しても良い。
The regulating
第2攪拌スクリュー24に対向する第2貯留室22の底面には、ハウジング20内に貯留される現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサー(図示せず)が設けられている。このトナー濃度センサーの検知結果に応じて、トナーコンテナ5(図1参照)に貯留されたトナーがハウジング20の上部に設けられたトナー供給口20bを介してハウジング20内に供給される。
A toner concentration sensor (not shown) for detecting the toner concentration in the developer stored in the
現像ローラー25の回転軸にはDSコロ31a、31bが回転自在に外挿されている。DSコロ31a、31bは、感光体ドラム1の外周面の両端部に当接することにより現像ローラー25と感光体ドラム1との距離を厳密に規制している。DSコロ31a、31bにはベアリングが内蔵されており、感光体ドラム1に従動して回転することでドラム表面の摩耗を防止できるようになっている。また、現像ローラー25の両端部にはハウジング20と現像ローラー25との隙間からの現像剤の漏出を防止するための磁気シール部材33a、33bが配設されている。
図4は、図3における現像ローラー周辺の拡大図である。図4を用いて現像ローラー25上のトナー量の規制方法を詳細に説明する。図4に示すように、固定マグネット体27は、N極27a、27cと、S極27b、27d、27eから成る5つの磁極27a〜27eを有している。規制ブレード29には固定マグネット体27のN極(規制極)27aが対向するため、規制ブレード29の先端にはS極が誘起され、規制部30に引き合う方向の磁界が発生する。
FIG. 4 is an enlarged view of the periphery of the developing roller in FIG. A method for regulating the amount of toner on the developing
この磁界により、規制ブレード29と現像ローラー25との間にキャリアとトナーとが連なった磁気ブラシが形成され、磁気ブラシが規制部30を通過することにより所望の高さに層規制される。一方、磁気ブラシの形成に用いられなかった現像剤は規制ブレード29の上流側(右側)の側面に沿って滞留する。その後、現像ローラー25が反時計方向に回転して磁気ブラシが感光体ドラム1に対向する位置に移動すると、S極(主極)27bにより磁界が付与されるため、磁気ブラシは感光体ドラム1の表面に接触して静電潜像を現像する。
By this magnetic field, a magnetic brush in which a carrier and toner are connected is formed between the regulating
さらに現像ローラー25が反時計方向に回転すると、今度はN極27cにより引き合う磁界が付与されて、磁気ブラシと共にトナー像の形成に使われなかったトナーがハウジング20内に回収される。さらに、S極27d、27e(剥離極)により反発する磁界が付与されるため、磁気ブラシはハウジング20内で現像ローラー25から離脱する。そして、第2攪拌スクリュー24により攪拌、搬送された後、S極27eの磁界により再び現像ローラー25上に磁気ブラシが形成される。
When the developing
現像ローラー25の両端部を囲むハウジング20には、それぞれ磁気シール部材33a、33bが配置されている。なお、図4では磁気シール部材33aのみを図示している。磁気シール部材33a、33bは、図4に示すように、現像ローラー25と非接触の状態、即ち、現像ローラー25の外周面と所定の間隔を隔てた状態で現像ローラー25の両端部に配設される。また、磁気シール部材33a、33bは、現像ローラー25を挟んで感光体ドラム1の反対側に配設されている。
次に、本発明の現像装置に用いられる二成分現像剤について説明する。二成分現像剤は、トナーと磁性キャリアとを含有するものである。二成分現像剤におけるトナーと磁性キャリアとの重量比(T/C)は、磁性キャリア100重量部に対してトナー5〜20重量部が好ましく、8〜15重量部がより好ましい。 Next, the two-component developer used in the developing device of the present invention will be described. The two-component developer contains a toner and a magnetic carrier. The weight ratio (T / C) between the toner and the magnetic carrier in the two-component developer is preferably 5 to 20 parts by weight, more preferably 8 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic carrier.
トナーはトナー母粒子に外添剤を添加したものである。トナー母粒子は、結着樹脂および着色剤を含有するものである。トナー母粒子には、必要に応じて離型剤、電荷制御剤、磁性粉等を含有させてもよい。トナー母粒子の重量平均粒子径は、5〜12μmが好ましく、6〜10μmがより好ましい。トナー母粒子の重量平均粒子径は、粒度分布測定装置(例えば、コールター社製、マルチサイザーII型)によって測定する。トナー母粒子は、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法、重合法等の公知の方法で製造される。 The toner is obtained by adding an external additive to toner base particles. The toner base particles contain a binder resin and a colorant. The toner base particles may contain a release agent, a charge control agent, magnetic powder and the like as necessary. The weight average particle diameter of the toner base particles is preferably 5 to 12 μm, and more preferably 6 to 10 μm. The weight average particle diameter of the toner base particles is measured by a particle size distribution measuring device (for example, Multisizer II type manufactured by Coulter, Inc.). The toner base particles are produced by a known method such as a pulverization classification method, a melt granulation method, a spray granulation method, or a polymerization method.
外添剤としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機酸化物、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸等が挙げられる。外添剤の量は、トナー母粒子100重量部に対して、通常0.1〜5重量部である。 Examples of the external additive include inorganic oxides such as silica, titanium oxide, and alumina, and metal soaps such as calcium stearate. The amount of the external additive is usually 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base particles.
磁性キャリアとしては、磁性体の粒子、または結着樹脂中に磁性体を分散させた樹脂粒子が挙げられる。磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性体金属、及びこれらの合金、あるいは希土類を含有する合金類、ヘマタイト、マグネタイト、マンガン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、リチウム系フェライトなどのソフトフェライト、銅−亜鉛系フェライト等の鉄系酸化物、及びこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the magnetic carrier include magnetic particles or resin particles in which a magnetic material is dispersed in a binder resin. Examples of magnetic materials include magnetic metals such as iron, nickel, cobalt, and alloys thereof, or alloys containing rare earths, hematite, magnetite, manganese-zinc ferrite, nickel-zinc ferrite, manganese-magnesium. Soft ferrites such as lithium ferrite and lithium ferrite, iron oxides such as copper-zinc ferrite, and mixtures thereof.
結着樹脂としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、これらの混合物等が挙げられる。磁性体の粒子は、焼結法、アトマイズ法等の公知の方法によって製造される。キャリアは、その表面に、コート樹脂からなる被覆層を有していてもよい。 Examples of the binder resin include vinyl resins, polyester resins, epoxy resins, phenol resins, urea resins, polyurethane resins, polyimide resins, cellulose resins, polyether resins, and mixtures thereof. Magnetic particles are produced by a known method such as a sintering method or an atomizing method. The carrier may have a coating layer made of a coating resin on its surface.
ここで、二成分現像剤中のトナーと磁性キャリアとの混合性を高めるとともに現像装置内の現像剤を円滑に循環させて第1及び第2攪拌スクリュー23、24の駆動トルクを低下させるために、円形度が0.93以上の球形キャリアを用いる場合がある。このような球形キャリアを使用すると、現像ローラー25上の磁気ブラシが緻密且つ均一に形成できるため、画像の高画質化も可能となる。
Here, in order to improve the mixing property of the toner in the two-component developer and the magnetic carrier, and smoothly circulate the developer in the developing device to reduce the driving torque of the first and second agitating
また、円形度に代えて見掛け嵩密度により球形キャリアを規定しても良い。例えば、球状フェライト粒子から成るキャリア心材を樹脂液で被覆した後、加熱処理を行ったコーティングフェライトキャリアの場合、円形度を0.93以上としたときの見掛け嵩密度(AD)は2.35以上となる。 Further, the spherical carrier may be defined by the apparent bulk density instead of the circularity. For example, in the case of a coated ferrite carrier in which a carrier core material composed of spherical ferrite particles is coated with a resin solution and then heat-treated, the apparent bulk density (AD) is 2.35 or more when the circularity is 0.93 or more. It becomes.
しかし、円形度若しくは見掛け嵩密度の高いキャリアを用いた場合、キャリア同士の付着性が弱くなるためハウジング20からの現像剤の漏出が起こりやすくなる。そこで、磁気シール部材33a、33bのシール性能を高める必要が生じる。
However, when a carrier having a high degree of circularity or apparent bulk density is used, the adhesion between the carriers is weakened, so that leakage of the developer from the
図5は、本発明の現像装置に用いられる第1実施形態の磁気シール部材を平板状に伸ばした状態を示す斜視図である。以下、磁気シール部材33aの構成について説明するが、磁気シール部材33bについても全く同様であるため説明を省略する。図5に示すように、本実施形態の磁気シール部材33aの内周面(現像ローラー25との対向面)には、現像ローラー25の周方向(図5の上下方向)に沿って延在する複数(ここでは3本)の周方向溝35と、各周方向溝35間を連結する複数の軸方向溝37とが形成されている。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the magnetic seal member of the first embodiment used in the developing device of the present invention is extended in a flat plate shape. In the following, the configuration of the
磁気シール部材33aの内周面に溝を入れると、溝で囲まれた凸部40のエッジ部分に磁界の集中が起きるためにトナーの磁気拘束力が高まる。その結果、トナーが漏れ難くなる。また、複数の周方向溝35に加えて軸方向溝37を設けることで、網目状の凸部40が形成され、凸部40のエッジ周長を長くとることができる。従って、磁界の集中する領域を広げることができ、より強固なシール性を確保することができる。
When a groove is formed in the inner peripheral surface of the
ここで、軸方向溝37を現像ローラー25の軸方向(矢印AA′方向)に平行な同一直線上に連続して形成すると、現像ローラー25と磁気シール部材33aとのギャップが大きい部分が磁気シール部材33aを横断するように連続して発生し、トナーの磁気拘束力が低下してしまうことが懸念される。そこで、図5に示すように、現像ローラー25の軸方向に隣接する軸方向溝37を現像ローラー25の周方向にずらして配設することにより、各軸方向溝37は現像ローラー25の軸方向に不連続となる。これにより、磁気シール部材33aの周方向のどの部分においても、現像ローラー25の軸方向から見て少なくとも一つの凸部40が存在することとなり、凸部40の周方向のエッジ部分に形成される磁気ブラシによってトナーの漏出を効果的に防止することができる。
Here, when the
なお、周方向溝35及び軸方向溝37の間隔(ピッチ)は特に制限はないが、周方向溝35及び軸方向溝37の間隔が狭くなると凸部40が細かく区画されるため、凸部40のエッジ周長を長くとることができる。一方、周方向溝35及び軸方向溝37の間隔が狭くなるほど凸部40が小さくなるため、凸部40のエッジ部分の欠けが発生し易くなる。従って、凸部40のエッジ部分の欠けが発生しない範囲で間隔を狭くして、なるべく多くの周方向溝35及び軸方向溝37を形成することが好ましい。
The interval (pitch) between the
また、周方向溝35及び軸方向溝37の深さ及び溝幅が大きすぎると現像ローラー25と磁気シール部材33aとのギャップが大きくなり、トナーの磁気拘束力が低下する。そのため、周方向溝35及び軸方向溝37の深さ及び溝幅は0.5mm〜3mm程度が好ましい。本実施形態では、溝幅2mm、深さ2mmの断面矩形状の周方向溝35及び軸方向溝37を形成している。
On the other hand, if the depth and width of the
磁気シール部材33aの材質としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト及びそれらの合金から成る強磁性材料が用いられる。本実施形態では、透磁率10−3の鉄系モルダロイを用いている。モルダロイとは、金属粉末を射出成型(Molding)した合金(Alloy)をいう。
As a material of the
磁気シール部材33aの長さLは、図4に示すように規制ブレード29から現像ローラー25の下方まで磁気シール部材33aを円弧状に配置できるように、現像ローラー25の直径に応じて決定される。また、磁気シール部材33aの幅W、厚みtについても、それぞれ現像装置4の仕様に応じて決定すれば良い。
The length L of the
図6は、第1実施形態の磁気シール部材の他の構成例を示す斜視図である。図6では、軸方向溝37は周方向溝35に対し直角ではない所定の角度をもって交差している。図6の構成においても、隣接する軸方向溝37は現像ローラー25の軸方向に平行な同一直線上に形成されず、磁気シール部材33aの周方向のどの部分においても、現像ローラー25の軸方向から見て少なくとも一つの凸部40が存在する。これにより、図5の構成と同様に、凸部40の周方向のエッジ部分に形成される磁気ブラシによってトナーの漏出を効果的に防止することができる。
FIG. 6 is a perspective view showing another configuration example of the magnetic seal member of the first embodiment. In FIG. 6, the
なお、図6では1本の周方向溝35を挟んで隣接する2本の軸方向溝37を、周方向溝35に対し同じ角度だけ傾斜させて線対称となるように交差させているが、隣接する2本の軸方向溝37の周方向溝35に対する角度は異なっていても良い。また、隣接する2本の軸方向溝37のうち少なくとも一方が、周方向溝35に対し直角ではない所定の角度で交差していれば良い。
In FIG. 6, two
図7は、本発明の現像装置に用いられる第2実施形態の磁気シール部材を平板状に伸ばした状態を示す斜視図である。本実施形態では、3本の周方向溝35のうち、現像ローラー25の軸方向において最も外側の第1周方向溝35aと最も内側の第2周方向溝35bの間のみに軸方向溝37を形成している。また、磁気シール部材33aの材質として、透磁率10−6の鉄系モルダロイを用いている。他の部分の構成は第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the magnetic seal member of the second embodiment used in the developing device of the present invention is extended in a flat plate shape. In the present embodiment, among the three
本実施形態においても、複数の周方向溝35に加えて複数の軸方向溝37を周方向にずらして配設することで、凸部40の周方向のエッジ部分に形成される磁気ブラシによって第1実施形態と同様に強固なシール性を確保することができる。また、最も外側の第1周方向溝35aの外側と最も内側の第2周方向溝35bの内側には軸方向溝37を形成しないため、第1周方向溝35aと第2周方向溝35bの外縁のエッジ部分に連続して形成される磁気ブラシによって現像ローラー25の軸方向へのトナーの移動を規制しつつ、第1周方向溝35aと第2周方向溝35bの間に形成される網目状の凸部40によってトナーの磁気拘束力を強めることができる。
Also in this embodiment, the plurality of
図8は、第2実施形態の磁気シール部材の他の構成例を示す斜視図である。図8では、第1実施形態の図6と同様に、軸方向溝37は周方向溝35に対し直角ではない所定の角度をもって交差している。これにより、隣接する軸方向溝37は現像ローラー25の軸方向に平行な同一直線上に形成されず、磁気シール部材33aの周方向のどの部分においても、現像ローラー25の軸方向から見て少なくとも一つの凸部40が存在するため、トナーの磁気拘束力の低下を抑制してトナーの漏出を効果的に防止することができる。
FIG. 8 is a perspective view showing another configuration example of the magnetic seal member of the second embodiment. In FIG. 8, as in FIG. 6 of the first embodiment, the
また、第1周方向溝35aと第2周方向溝35bの間のみに軸方向溝37を形成することにより、第1周方向溝35aと第2周方向溝35bの外縁のエッジ部分に連続して形成される磁気ブラシによって現像ローラー25の軸方向へのトナーの移動を規制することができる。
Further, by forming the
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明は図2に示したような現像装置に限定されるものではなく、磁気ローラー(現像剤担持体)及び現像ローラーを備え、磁気ローラー上にキャリアを残したまま現像ローラー上にトナーのみを転移させてトナー薄層を形成し、交流電界によって感光体上の静電潜像にトナーを付着させる方式の現像装置における、磁気ローラー両端部のシール構造にも全く同様に適用できる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, the present invention is not limited to the developing device as shown in FIG. 2, but includes a magnetic roller (developer carrier) and a developing roller, and a toner is left on the developing roller while leaving a carrier on the magnetic roller. It can be applied in exactly the same manner to a seal structure at both ends of a magnetic roller in a developing device in which only a toner is transferred to form a thin toner layer and toner is attached to an electrostatic latent image on a photoreceptor by an alternating electric field.
また、現像ローラー25の内部に配置される固定マグネット体27は図4に示したようなS極27d、27eが並ぶ同極部分(剥離極)を有する5極構成に限らず、例えばN極及びS極が3極ずつ交互に配置された剥離極のない6極構成であっても良い。
Further, the fixed
さらに、本発明はトナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いる現像装置に限らず、磁性一成分現像剤を用いる現像装置のシール構造にも適用できるのはもちろんである。 Furthermore, the present invention is not limited to a developing device that uses a two-component developer including a toner and a carrier, but can be applied to a seal structure of a developing device that uses a magnetic one-component developer.
本発明は、磁性を有する現像剤を用いる現像装置のシール機構に利用可能である。本発明の利用により、現像ローラーの周速が速い高速印字の場合や小径で円形度の高いキャリアを使用する場合であっても、比較的小さな磁束密度に着磁された磁気シール部材を用いて現像剤の漏れを効果的に防止できる現像装置を提供することができる。また、本発明の現像装置を搭載することにより、簡易な構成で現像剤の漏出を長期間に亘って防止可能なメンテナンスフリーの画像形成装置を提供できる。 The present invention can be used for a seal mechanism of a developing device using a magnetic developer. By using the present invention, a magnetic seal member magnetized to a relatively small magnetic flux density is used even in the case of high-speed printing where the peripheral speed of the developing roller is high or when a carrier having a small diameter and high circularity is used. A developing device capable of effectively preventing leakage of the developer can be provided. Further, by installing the developing device of the present invention, it is possible to provide a maintenance-free image forming apparatus that can prevent leakage of the developer over a long period of time with a simple configuration.
4 現像装置
9 画像形成部
20 ハウジング(筐体)
23 第1攪拌スクリュー
24 第2攪拌スクリュー
25 現像ローラー(現像剤担持体)
27 固定マグネット体(磁石部材)
29 規制ブレード
33a、33b 磁気シール部材
35 周方向溝
35a 第1周方向溝
35b 第2周方向溝
37 軸方向溝
100 画像形成装置
4 Developing device 9
23
27 Fixed magnet body (magnet member)
29
Claims (5)
該筐体に回転自在に支持され内部に固定された磁石部材によって現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の長手方向両端部の外周面に沿って所定の間隔を隔てて配置される磁気シール部材と、
を備えた現像装置において、
前記磁気シール部材は、前記現像剤担持体との対向面に、前記現像剤担持体の周方向に沿って延在する複数の周方向溝と、該複数の周方向溝を連結する複数の軸方向溝と、が形成されており、前記現像剤担持体の軸方向に隣接する前記軸方向溝は、前記現像剤担持体の軸方向に平行な同一直線上に形成されないことを特徴とする現像装置。 A housing for storing a magnetic developer;
A developer carrying member that carries the developer by a magnet member that is rotatably supported by the housing and fixed inside;
A magnetic seal member disposed at a predetermined interval along the outer peripheral surface of both longitudinal ends of the developer carrier;
In a developing device comprising:
The magnetic seal member includes a plurality of circumferential grooves extending along a circumferential direction of the developer carrying body and a plurality of shafts connecting the plurality of circumferential grooves on a surface facing the developer carrying body. And the axial groove adjacent to the axial direction of the developer carrier is not formed on the same straight line parallel to the axial direction of the developer carrier. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011160710A JP5509157B2 (en) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | Developing device and image forming apparatus including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011160710A JP5509157B2 (en) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | Developing device and image forming apparatus including the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013025133A JP2013025133A (en) | 2013-02-04 |
JP5509157B2 true JP5509157B2 (en) | 2014-06-04 |
Family
ID=47783526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011160710A Active JP5509157B2 (en) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | Developing device and image forming apparatus including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5509157B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09218580A (en) * | 1996-02-09 | 1997-08-19 | Canon Inc | Developing device and image forming device |
JP2000019842A (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Canon Inc | Developing device, process cartridge equipped with the same and image forming device |
JP2003005518A (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-08 | Canon Inc | Developing device |
JP2003270941A (en) * | 2002-03-18 | 2003-09-25 | Canon Inc | Developing device and image forming apparatus |
-
2011
- 2011-07-22 JP JP2011160710A patent/JP5509157B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013025133A (en) | 2013-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007072222A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP3914755B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
US7502579B2 (en) | Developing device using developer of particular properties suitable therefore | |
JP2010072468A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP5222802B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP2008015197A (en) | Development device and image forming apparatus using the same | |
US20050068849A1 (en) | Electrographic ribbon blender and method | |
US9436132B2 (en) | Development device | |
JP5996016B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the developing device | |
JP5769431B2 (en) | Development device | |
JP6003427B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP5509157B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP6610564B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2011232536A (en) | Development apparatus | |
JP2005077540A (en) | Developing device | |
JP4731218B2 (en) | Development device | |
JP4636091B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP4698069B2 (en) | Developing device, magnet roller, image forming method, image forming apparatus, process cartridge | |
JP2015087721A (en) | Development apparatus | |
JP2005115115A (en) | Development apparatus | |
JP2009192788A (en) | Image forming apparatus | |
US8948662B2 (en) | Two-component developer, developing device, and image forming apparatus | |
JP4952393B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
KR20080102623A (en) | Image forming apparatus, developing apparatus and developing roller for the image forming apparatus | |
JP2001005296A (en) | Developing method, developing device and image forming device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130626 |
|
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: 20140225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140226 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140324 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5509157 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |