JPH06214464A - Developing device - Google Patents
Developing deviceInfo
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- JPH06214464A JPH06214464A JP5021859A JP2185993A JPH06214464A JP H06214464 A JPH06214464 A JP H06214464A JP 5021859 A JP5021859 A JP 5021859A JP 2185993 A JP2185993 A JP 2185993A JP H06214464 A JPH06214464 A JP H06214464A
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複写機やファクシミリ
やプリンタ等の画像形成装置における現像装置に関し、
さらに詳しくは、振動磁石を用いた磁気ブラシ現像方式
の現像装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile or a printer,
More specifically, it relates to improvement of a magnetic brush developing type developing device using a vibrating magnet.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、複写機やファクシミリや
プリンタ等の画像形成装置における現像装置にあって
は、露光工程によって潜像担持体である感光体上に形成
された静電潜像を現像剤により可視像処理することが行
われている。このため、現像部においては、例えば乾式
現像剤を用いる場合で言うと、表面に現像剤を担持した
現像スリーブを感光体に近接させ、表面の現像剤を感光
体上の静電潜像に対して静電吸着させるようになってい
る。そして、その現像剤としては、誘電体粒子からなる
トナーをキャリア等の担持体に付着させた二成分系現像
剤と、キャリア等を用いない一成分系現像剤とがある。2. Description of the Related Art As is well known, in a developing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile or a printer, an electrostatic latent image formed on a photoconductor, which is a latent image carrier, by an exposure process is used. Visible image processing is performed with a developer. Therefore, in the developing section, for example, when a dry developer is used, the developing sleeve carrying the developer on the surface is brought close to the photoconductor, and the developer on the surface is applied to the electrostatic latent image on the photoconductor. It is designed to be electrostatically adsorbed. As the developer, there are a two-component type developer in which a toner made of dielectric particles is attached to a carrier such as a carrier, and a one-component type developer without using a carrier or the like.
【0003】これら現像剤のうち、二成分系現像剤は、
例えば磁性現像剤である場合には、トナーに対するキャ
リアの保持性が良いことから比較的安定したトナー供給
が行え、これによって画像濃度を安定させるに必要なト
ナーの供給制御が簡単に行える利点がある反面、キャリ
アの劣化やトナーとの混合比が変化しやすいために、現
像剤の特性管理が面倒であったり、トナーの補給部を付
設することから現像装置が大型になり勝ちであった。Of these developers, the two-component type developer is
For example, in the case of a magnetic developer, since the carrier holding property with respect to the toner is good, a relatively stable toner supply can be performed, which has an advantage that the toner supply control necessary for stabilizing the image density can be easily performed. On the other hand, since the deterioration of the carrier and the mixing ratio with the toner are likely to change, it is difficult to manage the characteristics of the developer, or the toner replenishing section is additionally provided, which tends to increase the size of the developing device.
【0004】これに対して一成分系現像剤は、キャリア
を含まないので上述した欠点はない。そして、一成分系
現像剤には、トナーのみのものと、必要に応じて補助剤
を添加あるいは混合したものがあり、またトナーとして
は、トナー粒子自体に磁性体を練り込んで内包した磁性
トナーと、磁性体を含まない非磁性トナーとに区別され
る。On the other hand, the one-component type developer does not contain a carrier and therefore does not have the above-mentioned drawbacks. Further, the one-component type developer includes a toner only and a toner to which an auxiliary agent is added or mixed if necessary, and the toner is a magnetic toner in which a magnetic material is kneaded and included in the toner particles themselves. And non-magnetic toner containing no magnetic substance.
【0005】この中で磁性トナーを用いた磁気ブラシ現
像方式は、エッジ効果と呼ばれる周辺部の強調が少なく
均一な画像が得られる長所がある。また、この磁性トナ
ーを用いた現像方式は、装置の単純化が可能であること
と安定して高品質の画像が得られる長所がある。しか
し、従来の磁気ブラシ現像方式による現像装置には、ト
ナーの補給機構等が機械的に複雑であり、さらに装置を
稼動するとトナーに負荷が加わるのでトナーの劣化を早
めるという欠点もあった。Among them, the magnetic brush developing method using magnetic toner has an advantage that a peripheral image called edge effect is less emphasized and a uniform image can be obtained. Further, the developing method using the magnetic toner has the advantages that the apparatus can be simplified and that a high-quality image can be stably obtained. However, the conventional developing device using the magnetic brush developing method has a drawback in that the toner replenishing mechanism and the like are mechanically complicated, and that when the device is operated, a load is applied to the toner, which accelerates the deterioration of the toner.
【0006】このような現像装置の例として、磁気手段
を内側に有する非磁性円筒の表面に磁性粉体現像剤を保
持して静電像保持面に搬送し現像を行い、その際、搬送
体の両端部から現像剤の飛散をシール部材で防止し、か
つ現像領域外に移動した現像剤をすくい上げ部材で現像
のための領域内に回収して現像に寄与するようになって
いるもの(特開昭54−59943号)や、異常画像を
防止するために現像マグネットロールの現像剤塗布領域
と画像領域との設定関係を定めたもの(特開平4−16
5377号)が挙げられる。As an example of such a developing device, a magnetic powder developer is held on the surface of a non-magnetic cylinder having a magnetic means inside and conveyed to the electrostatic image holding surface for development, and at that time, a carrier is used. A seal member prevents the developer from scattering from both ends of the developer and the scooping member collects the developer into the area for development to contribute to the development. (Japanese Patent Laid-Open No. 54-59943), or one in which the setting relationship between the developer application area of the developing magnet roll and the image area is determined in order to prevent abnormal images (JP-A-4-16).
No. 5377).
【0007】また、一般的な二成分系現像装置において
現像剤の吸収、現像、現像剤の脱離のサイクルを連続的
に行う磁気ブラシ現像装置にあっては、マグネットとス
リーブと軸受及び駆動手段の回転軸方向における位置関
係は、軸受はマグネットの外側、スルーブの端部は軸受
の外側、軸の支持部あるいは駆動手段との結合部はさら
にその外側となることは必然であった(特公昭41−3
428号)。このような関係は、近年現像方式として一
成分方式が主流になっても現像サイクルを連続的に行う
磁気ブラシ現像装置の基本構造であるため、それが変わ
ることはあり得ない。つまり、一般的な一成分系磁性ト
ナー用の現像マグネットロールを実用に供するための基
本構造によって、必然的にこの一成分現像装置の幅方向
の寸法は画像幅よりはるかに大なる寸法を必要としてい
た。Further, in a general two-component developing device, a magnetic brush developing device which continuously carries out a cycle of absorbing a developer, developing and releasing the developer is a magnet, a sleeve, a bearing and a driving means. As for the positional relationship in the direction of the rotation axis, it was inevitable that the bearing was on the outside of the magnet, the end of the sluve was on the outside of the bearing, and the supporting portion of the shaft or the connecting portion with the driving means was further outside thereof (Japanese Examined Patent Publication). 41-3
428). Such a relationship cannot be changed because the basic structure of the magnetic brush developing device that continuously performs the developing cycle even if the one-component system has become the mainstream as the developing system in recent years. In other words, due to the basic structure for practical use of the developing magnet roll for a general one-component magnetic toner, the widthwise dimension of this one-component developing device necessarily requires a dimension much larger than the image width. I was there.
【0008】ところで、近年の事務用機器の小型化(ダ
ウンサイジング)傾向にあって、画像形成装置も材料技
術等の進歩と共にいわゆる装置断面のダウンサイジング
が盛んに行われている。例えば、感光体ドラムの径を従
来の40mmであったものを30mmにしたり、20m
mとすることが行われている。しかしながら、このよう
な傾向の中にあっても、現像装置の幅方向に関しては小
型化は困難であった。なぜなら、上述のように現像サイ
クルを連続的に行う磁気ブラシ現像装置の基本構造で制
約されているからである。Incidentally, with the recent tendency toward downsizing (downsizing) of office equipment, so-called downsizing of device cross-sections has been actively carried out in image forming apparatuses as the material technology has advanced. For example, the diameter of the photosensitive drum may be changed from 40 mm in the past to 30 mm, or 20 m
m is done. However, even in such a tendency, it was difficult to reduce the size of the developing device in the width direction. This is because the basic structure of the magnetic brush developing device that continuously performs the developing cycle is restricted as described above.
【0009】一方、特公昭37−12640号公報に
は、「磁性体粉末を磁石に吸着形成させた磁気ブラシを
振揺させつつ感光紙上を摺刷して現像操作を行う」点を
示し、磁石に吸着形成させた磁気ブラシを振揺させて現
像する方法として広く知られている。この方式は、上述
したような磁気ブラシ現像装置の、マグネットとスリー
ブと軸受及び駆動手段の回転軸方向における位置関係の
ように、軸受はマグネットの外側、スリーブの端部は軸
受の外側、軸の支持部あるいは駆動手段との結合部はさ
らにその外側となる基本構造に代わり、現像装置の幅方
向を小型化するものとして期待される。しかしながら、
この方式は、二成分のためトナー飛散やトナー漏れの不
具合を発生するものである。さらにまた、磁石としては
電磁石を利用してそれに給電する電圧の大小と停止で磁
性体粉末の捕捉状態を変化させたり交換を行うため、こ
のような面から小型化が制約される。On the other hand, Japanese Patent Publication No. 37-12640 discloses that "a developing operation is performed by sliding on a photosensitive paper while shaking a magnetic brush having magnetic powder adsorbed and formed on a magnet". It is widely known as a method of shaking and developing a magnetic brush that has been adsorbed and formed on. In this system, the bearing is located outside the magnet, the end of the sleeve is located outside the bearing, and the shaft is located outside the shaft, as in the positional relationship of the magnet, the sleeve, the bearing, and the driving means in the rotation axis direction of the magnetic brush developing device as described above. The supporting portion or the connecting portion with the driving means is further expected to replace the basic structure on the outside thereof and to reduce the width direction of the developing device. However,
Since this method uses two components, problems such as toner scattering and toner leakage occur. Furthermore, as the magnet, an electromagnet is used to change the trapped state of the magnetic powder or exchange the magnetic powder depending on whether the voltage supplied to the magnet is stopped or stopped. Therefore, miniaturization is restricted in this respect.
【0010】特公昭39−8149号公報は、複数極を
有する回転円柱磁石を内包した揺動可能な円筒スリーブ
が、比較的低速の回転であっても印画紙の輸送方向と直
角の方向に往復移動を与えることで現像むらを無くし、
鮮明な画像を得る点を示すものの、装置自体は横に長い
ため小型化に向かない。また、磁気ブラシは、マグネッ
トから離れているのでスリーブ上で横滑りを生じ、信頼
性が低いという欠点がある。Japanese Patent Publication No. 39-8149 discloses that an oscillating cylindrical sleeve containing a rotating columnar magnet having a plurality of poles reciprocates in a direction perpendicular to the photographic paper transporting direction even at a relatively low speed. By giving the movement, uneven development is eliminated,
Although it shows the point of obtaining a clear image, the device itself is long in the horizontal direction and is not suitable for miniaturization. Further, since the magnetic brush is separated from the magnet, it has a drawback that it slips on the sleeve and its reliability is low.
【0011】特開昭52−23349号公報及び同53
−40533号公報には、磁性トナーからなる磁気ブラ
シを形成した磁石を振動させる手段を備えた現像装置が
開示されている。これらの現像装置は、可動部を持たな
いことによる有利性があるものの、振動に伴うトナー飛
散に対する考慮は必ずしも十分と言えず、装置周辺の汚
染を発生するものであった。JP-A-52-23349 and JP-A-53-23
Japanese Patent Publication No.-40533 discloses a developing device provided with means for vibrating a magnet having a magnetic brush made of magnetic toner. Although these developing devices have the advantage of not having a movable part, it cannot be said that the toner scattering due to vibration is always sufficient, and contamination of the periphery of the device occurs.
【0012】特公昭40−17227号公報は、静電潜
像形成面と磁気ブラシの磁石との間に非磁性体の網を配
置し、網あるいは磁石の振動で磁気ブラシの現像剤を混
合または撹拌するものを開示する。同公報は、この手段
により高い周波数でブラシを振動させることが可能であ
ることや、網目の大きさを変えることでブラシ部分の硬
さが調節できる点が述べられている。しかしながら、こ
の方式は、磁力の強いキャリアを用いた二成分方式であ
るため、網の抵抗による駆動負荷を少なくするためにこ
の網は非磁性であることが要求され、さらに二成分方式
であるためトナー飛散が激しいという欠点があった。Japanese Patent Publication No. 40-17227 discloses that a net of a non-magnetic material is arranged between the electrostatic latent image forming surface and the magnet of the magnetic brush, and the developer of the magnetic brush is mixed or shaken by the vibration of the net or the magnet. What stirs is disclosed. This publication describes that the brush can be vibrated at a high frequency by this means, and the hardness of the brush portion can be adjusted by changing the size of the mesh. However, since this method is a two-component method that uses a carrier with a strong magnetic force, the net is required to be non-magnetic in order to reduce the drive load due to the resistance of the net. There was a drawback that the toner was heavily scattered.
【0013】実開昭53−16441号公報では、潜像
担持体表面と一成分磁性トナー保持体との間に非磁性で
かつ表面が絶縁性の電極を配設し、これに現像用バイア
ス電圧を印加し得るようにしたものを開示している。し
かしながら、現像スリーブを有する構造のため装置は、
複雑で小型化するには障害があった。In Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 53-16441, a non-magnetic electrode having an insulating surface is disposed between the surface of the latent image carrier and the one-component magnetic toner carrier, and a developing bias voltage is applied to the electrode. It is disclosed that the voltage can be applied. However, because of the structure with the developing sleeve, the device is
There were obstacles to the complexity and miniaturization.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、磁気ブラシ現像方式の現像装置にあって、現像動作
時の画像形成をより良好にでき、かつ現像装置の交換を
容易に行え、さらに装置全体の小型化が図れるようにす
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic brush developing type developing device, which can improve the image formation during the developing operation and can easily replace the developing device. Furthermore, it is to make it possible to reduce the size of the entire apparatus.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は、振動磁石の振動により磁性現像剤に
磁気ブラシを起こして静電潜像形成体上の静電潜像を現
像する現像装置において、多数の孔を有する現像グリッ
ドを振動磁石と静電潜像形成体との間に配置し、少なく
とも該現像グリッドと磁性現像剤を収納する現像剤収納
部とを同時交換可能に一体的に設けたことを特徴とす
る。In order to achieve such an object, the present invention develops an electrostatic latent image on an electrostatic latent image forming body by causing a magnetic brush on a magnetic developer by vibrating a vibrating magnet. In the developing device, a developing grid having a large number of holes is arranged between the vibrating magnet and the electrostatic latent image forming body, and at least the developing grid and the developer accommodating portion accommodating the magnetic developer can be simultaneously replaced. It is characterized by being integrally provided.
【0016】本発明では、振動磁石については、現像グ
リッド及び現像剤収納部と同時交換可能に一体的に設け
ても、またこれら現像グリッド及び現像剤収納部とは分
離可能としてもよい。In the present invention, the vibrating magnet may be provided integrally with the developing grid and the developer accommodating portion so as to be simultaneously replaceable, or may be separable from the developing grid and the developer accommodating portion.
【0017】現像グリッドは、現像剤収納部の排出口の
下方で振動磁石の前部を覆うように設けるのが望まし
い。The developing grid is preferably provided below the discharge port of the developer accommodating portion so as to cover the front portion of the vibrating magnet.
【0018】[0018]
【作用】本発明によれば、磁性現像剤(以下、トナーと
記す)が現像剤収納部から流出するときの圧力は、振動
磁石に担持された磁気ブラシと現像グリッドとに分散さ
れる。この結果、磁気ブラシのみでトナーの流出圧力を
受け止める場合に比べ、その受け止め力は大変強力にな
るので、無駄なトナー流出がなくなり、トナー漏れが防
止される。また、現像グリッドを通してトナーの磁気ブ
ラシを形成し、次いでこの磁気ブラシを用いて静電潜像
を現像するので、トナーを直接担持した振動磁石の振動
で磁気ブラシが現像グリッドにより断続的に切断され
る。従って、その切断された磁気ブラシは、一時的に現
像グリッド上に担持されたり、その部分で浮遊したりす
る。この結果、現像動作時に消費されるトナーを静電潜
像とソフトに接触させられるので良好な画像を得ること
ができる。しかも、磁性現像剤、つまり一成分系トナー
を用いるので、二成分系トナーよりはるかに駆動負荷が
小さく、トナー飛散も起こらない。従って、トナーの信
頼性を高くすることができる。According to the present invention, the pressure when the magnetic developer (hereinafter referred to as toner) flows out from the developer accommodating portion is dispersed between the magnetic brush carried by the vibrating magnet and the developing grid. As a result, the receiving force becomes much stronger than the case where the magnetic brush only receives the outflow pressure of the toner, so that wasteful toner outflow is eliminated and toner leakage is prevented. Also, since a magnetic brush of toner is formed through the developing grid and then the electrostatic latent image is developed using this magnetic brush, the magnetic brush is intermittently cut by the developing grid by the vibration of the vibrating magnet that directly carries the toner. It Therefore, the cut magnetic brush is temporarily carried on the developing grid or floats there. As a result, the toner consumed during the developing operation can be brought into soft contact with the electrostatic latent image, so that a good image can be obtained. Moreover, since the magnetic developer, that is, the one-component toner is used, the driving load is much smaller than that of the two-component toner, and the toner is not scattered. Therefore, the reliability of the toner can be increased.
【0019】また、本発明によると、振動磁石の長さに
その振動の振幅を加えた長さをもって画像幅を満たすこ
とができるため、現像装置の横幅は、感光体ドラムの長
さを越える横幅であった従来の装置よりもはるかに小さ
くすることができる。加えて、現像グリッド、さらに振
動磁石は磁性現像剤を収納する現像剤収納部と同時交換
可能であるため、これらの交換が容易である。Further, according to the present invention, the image width can be satisfied by the length of the vibrating magnet plus the amplitude of the vibration, so that the lateral width of the developing device exceeds the lateral width of the photosensitive drum. Can be made much smaller than the conventional device. In addition, since the developing grid and the vibrating magnet can be replaced at the same time as the developer storage portion that stores the magnetic developer, they can be easily replaced.
【0020】[0020]
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に従い詳細に
説明する。図2は、本発明が適用される画像形成装置1
の外観を示す。画像形成装置1の上面は、開閉自在の蓋
2によって操作部分が覆われるようになっている。図3
は、蓋2を開放したときの状態を示す。このとき、蓋2
の手前面は印字用紙Pのガイド部材を兼ねており、この
蓋2に沿って上方から印字用紙Pを所定の位置まで挿入
して印字の準備を行うようになっている。次いで、操作
表示部3において所定の指示を与える等の操作により、
図示しないパーソナルコンピュータ等からのデータ出力
が印字されて画像形成装置1の前面から印字用紙Pが排
出される。また、ボタン4を押し下げることによって画
像形成装置1の上部筐体を開放し、この中の各種部品を
画像形成装置1の外に取り出すことができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows an image forming apparatus 1 to which the present invention is applied.
Shows the appearance of. The operation portion of the upper surface of the image forming apparatus 1 is covered by a lid 2 that can be opened and closed. Figure 3
Shows the state when the lid 2 is opened. At this time, the lid 2
The front side of the sheet also serves as a guide member for the print sheet P, and the print sheet P is inserted from above to a predetermined position along the lid 2 to prepare for printing. Then, by an operation such as giving a predetermined instruction on the operation display unit 3,
Data output from a personal computer (not shown) is printed, and the print paper P is ejected from the front surface of the image forming apparatus 1. Further, by depressing the button 4, the upper housing of the image forming apparatus 1 can be opened, and various parts therein can be taken out of the image forming apparatus 1.
【0021】図4は、画像形成装置1の縦断面を示す。
蓋2に沿って挿入された印字用紙Pは、レジストローラ
5の部位で所定のタイミングを取って装置内を搬送さ
れ、感光体ドラム6の表面に形成されたトナー像が転写
される。感光体ドラム6は、帯電手段7により例えば−
700Vの表面電位を与えられる。次いで、露光手段8
によりレーザビーム等で露光されて例えば画像部が−1
00Vの表面電位とされる。この静電潜像は、現像装置
9の負に帯電したトナーTで反転現像されて可視化され
る。現像の際は、地肌汚れを防止するため、例えば−5
00Vの現像バイアスが現像装置9に印加される。現像
されたトナー像は、転写手段10により印字用紙Pに写
し取られる。そして、この印字用紙Pは、定着手段11
の熱ローラと加圧ロ−ラの間を通ることでトナー像を定
着されて画像形成装置1の前面に排出される。感光体ド
ラム6は、その上の残留トナーをクリーニング手段Cで
除去されてから同様の動作を繰り返す。FIG. 4 shows a vertical section of the image forming apparatus 1.
The printing paper P inserted along the lid 2 is transported inside the apparatus at a predetermined timing at the position of the registration roller 5, and the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 6 is transferred. The photoconductor drum 6 is, for example,
A surface potential of 700 V is applied. Then, the exposure means 8
Is exposed by a laser beam or the like by
The surface potential is 00V. This electrostatic latent image is visualized by being subjected to reversal development with the negatively charged toner T of the developing device 9. At the time of development, in order to prevent background stains, for example, -5
A developing bias of 00V is applied to the developing device 9. The developed toner image is transferred onto the printing paper P by the transfer means 10. The print sheet P is fixed on the fixing unit 11
The toner image is fixed by passing between the heat roller and the pressure roller and is discharged to the front surface of the image forming apparatus 1. The photosensitive drum 6 repeats the same operation after the residual toner on the photosensitive drum 6 is removed by the cleaning means C.
【0022】図1は、画像形成装置1の上部筐体を開放
して現像装置9を取り出した状態を示す。現像装置9
は、画像形成装置1の上方へほぼ垂直に引き出すことで
磁石駆動モータMとの結合を解除できるようになってい
る。FIG. 1 shows a state in which the upper housing of the image forming apparatus 1 is opened and the developing device 9 is taken out. Developing device 9
Can be disconnected from the magnet drive motor M by pulling out the image forming apparatus 1 almost vertically.
【0023】図5は、現像装置9の全体斜視図である。
現像装置9のフレーム9bの側面には、画像形成装置1
内に装着したときその本体内部に設けられている凸状の
位置決め部材と係合することによって、現像装置9を所
定の位置に納めるようにするガイド手段12が設けられ
ている。また、現像剤収納部9aの前面(図中右手前)
下側には、トナーTを排出する横長の排出口13が設け
られている。そして、この排出口13の下方に横長の振
動磁石14と現像グリッド15とが設けられ、これらは
図1に示すように現像剤収納部9aと一体に交換できる
ようになっている。振動磁石14は左右に振動可能にフ
レーム9bに装着され、また現像グリッド15は振動磁
石14の前部を間隔をおいて覆うように全長を断面C字
状に湾曲させてフレーム9bに固定されている。この現
像グリッド15には、例えば六角形の孔が多数形成され
ている。FIG. 5 is an overall perspective view of the developing device 9.
The image forming apparatus 1 is provided on the side surface of the frame 9b of the developing device 9.
A guide means 12 is provided which allows the developing device 9 to be housed in a predetermined position by engaging with a convex positioning member provided inside the main body when mounted inside. In addition, the front surface of the developer accommodating portion 9a (right front in the figure)
A horizontally long discharge port 13 for discharging the toner T is provided on the lower side. A horizontally long vibrating magnet 14 and a developing grid 15 are provided below the discharge port 13, and these can be integrally replaced with the developer accommodating portion 9a as shown in FIG. The vibrating magnet 14 is attached to the frame 9b so as to be able to vibrate left and right, and the developing grid 15 is fixed to the frame 9b by curving its entire length into a C-shape so as to cover the front portion of the vibrating magnet 14 at intervals. There is. The developing grid 15 is provided with a large number of hexagonal holes, for example.
【0024】なお、現像装置9は、この例に限らず感光
体ドラム6やクリーニング手段C等と一体化してこれら
と共に取り出せるようにしても良い。また、現像装置9
は、トナーTを収納する現像剤収納部9aを現像機構部
分と分離可能として現像剤収納部のみを交換できるよう
にしても構わない。図6は、振動磁石14と現像グリッ
ド15のうち現像グリッド15のみを現像剤収納部9a
と一体的にし、現像装置9を交換する際に、経済性から
振動磁石14は画像形成装置1内に残すようにしたもの
である。The developing device 9 is not limited to this example, but may be integrated with the photosensitive drum 6, the cleaning means C and the like so as to be taken out together with them. In addition, the developing device 9
Alternatively, the developer accommodating portion 9a for accommodating the toner T may be separable from the developing mechanism portion so that only the developer accommodating portion can be replaced. FIG. 6 shows only the developing grid 15 of the vibrating magnet 14 and the developing grid 15 in the developer accommodating portion 9a.
The vibrating magnet 14 is left in the image forming apparatus 1 for economic reasons when the developing device 9 is replaced.
【0025】図7は、振動磁石14を振動させる機構を
示す。振動磁石14の背面中央にはカムフォロア16が
固着され、このカムフォロア16の凹部16aは磁石駆
動モータMの回転軸に固着された偏心カム17と摺動自
在に嵌合する。また、振動磁石14の左右両端には、ス
ィングレバー18が取り付けられている。このスィング
レバー18は厚肉部18aと薄肉部18bとがU字形に
つながり、厚肉部18aはフレーム9bに、薄肉部18
bは固定部材を介して振動磁石14にそれぞれ固定され
ている。そして、薄肉部18bはその面に垂直な方向
(振動磁石14の長さ方向)には自由に変形できるた
め、偏心カム17が回転するとその偏心量に応じて振動
磁石14が左右に振動することとなる。カムフォロア1
6の凹部16aと偏心カム17との嵌合は、ガイド手段
12によるガイド作用によって現像装置9を画像形成装
置1内の所定位置にセットすることで行われる。FIG. 7 shows a mechanism for vibrating the vibrating magnet 14. A cam follower 16 is fixed to the center of the back surface of the vibrating magnet 14, and a concave portion 16a of the cam follower 16 is slidably fitted to an eccentric cam 17 fixed to the rotation shaft of the magnet drive motor M. Swing levers 18 are attached to the left and right ends of the vibrating magnet 14. In the swing lever 18, a thick portion 18a and a thin portion 18b are connected in a U shape, and the thick portion 18a is connected to the frame 9b and the thin portion 18b.
b are each fixed to the vibrating magnet 14 via a fixing member. Since the thin portion 18b can be freely deformed in the direction perpendicular to the surface (length direction of the vibrating magnet 14), when the eccentric cam 17 rotates, the vibrating magnet 14 vibrates left and right according to the amount of eccentricity. Becomes Cam follower 1
The concave portion 16a of 6 and the eccentric cam 17 are fitted by setting the developing device 9 at a predetermined position in the image forming apparatus 1 by the guide action of the guide means 12.
【0026】図8は、振動磁石14と現像グリッド15
との作用を示す。現像グリッド15は排出口13の下方
で振動磁石14を覆っているため、振動磁石14表面に
付着したトナーTはこの現像グリッド15の孔を通って
磁気ブラシBを形成する。この磁気ブラシBは、振動磁
石14が静止しているときは現像グリッド15の孔の抵
抗により磁界と直交する方向の動きを封じられる。この
ため磁気ブラシBは、自由な動きができず、排出口13
を塞いだ状態となり、矢印のようにトナーTが外に漏れ
出ようとしてもこれを阻止する。この阻止する力は、外
部から少々の衝撃が加えられてもトナー漏れ防止が十分
に維持されるほど強力である。なぜなら、トナーTが排
出口13から流出するときの圧力が磁気ブラシBに加え
て現像グリッド15によっても受け止められるからであ
る。つまり、剛性の高い現像グリッド15が磁気ブラシ
Bを内側から補強するため、従来のようにフレキシブル
な磁気ブラシBのみでトナー流出圧力を受け止める場合
に比べその受け止め力が大変強力になるからである。FIG. 8 shows the vibrating magnet 14 and the developing grid 15.
And the action. Since the developing grid 15 covers the vibrating magnet 14 below the discharge port 13, the toner T attached to the surface of the vibrating magnet 14 passes through the hole of the developing grid 15 to form the magnetic brush B. When the vibrating magnet 14 is stationary, the magnetic brush B is prevented from moving in the direction orthogonal to the magnetic field by the resistance of the holes of the developing grid 15. Therefore, the magnetic brush B cannot move freely, and the discharge port 13
Is blocked, and the toner T is prevented from leaking out as shown by the arrow. This blocking force is so strong that the toner leakage prevention is sufficiently maintained even if a slight impact is applied from the outside. This is because the pressure when the toner T flows out from the discharge port 13 is received not only by the magnetic brush B but also by the developing grid 15. That is, since the developing grid 15 having high rigidity reinforces the magnetic brush B from the inside, the receiving force becomes much stronger than in the case where the flexible magnetic brush B alone receives the toner outflow pressure.
【0027】また、現像動作時、つまり磁石駆動モータ
Mの回転により振動磁石14が振動するときは、トナー
Tは振動磁石14へ速やかに補給される。この場合にお
いても、トナーTが排出口13から流出するときの圧力
が磁気ブラシBに加えて現像グリッド15でも受け止め
られるので無駄な流出が防止される。そして、静電潜像
の現像は、現像グリッド15を通して形成されたトナー
Tの磁気ブラシBを用いて行う。この場合、トナーTを
直接担持する振動磁石14が振動すれば、磁気ブラシB
は現像グリッド15により断続的に切断される。その結
果、切断された磁気ブラシBは一時的に現像グリッド1
5上での保持と、その周辺部分での浮遊を繰り返す。こ
の現象によって、現像動作時に静電潜像へ磁気ブラシB
から供給されたトナーTは、静電潜像とソフトな接触が
保証されるので階調性に優れた良好な画像を得ることが
できる。なお、磁石駆動モータMとしては、例えば1.
5Vの単3乾電池2本で作動する程度のモータであれ
ば、現像動作を行うのに支障はない。Further, during the developing operation, that is, when the vibrating magnet 14 vibrates due to the rotation of the magnet driving motor M, the toner T is quickly supplied to the vibrating magnet 14. In this case as well, the pressure when the toner T flows out from the discharge port 13 is received not only by the magnetic brush B but also by the developing grid 15, so that wasteful outflow is prevented. Then, the electrostatic latent image is developed by using the magnetic brush B of the toner T formed through the developing grid 15. In this case, if the vibrating magnet 14 that directly carries the toner T vibrates, the magnetic brush B
Are intermittently cut by the developing grid 15. As a result, the cut magnetic brush B is temporarily removed from the developing grid 1.
5. Hold on 5 and repeat floating around it. Due to this phenomenon, the magnetic brush B is transferred to the electrostatic latent image during the developing operation.
Since the toner T supplied from the toner is assured of soft contact with the electrostatic latent image, a good image having excellent gradation can be obtained. The magnet drive motor M is, for example, 1.
As long as the motor operates with two 5V AA batteries, there is no problem in performing the developing operation.
【0028】図8において現像グリッド15の配置は、
その上端部15aが排出口13の下方に設けられた例に
ついて説明したが、現像グリッド15で排出口13を覆
うような配置にしても構わない。この場合、排出口13
から流出するトナーTは振動磁石14に直ちに捕捉され
て磁気ブラシBを形成し、前方の現像グリッド15で遮
られて停止することになる。次に、振動磁石14が振動
すると、磁気現像グリッド15の孔を通って外に磁気ブ
ラシBが伸び現像動作を行うこととなる。何れにして
も、トナーTが排出口13から流出するときの圧力が、
磁気ブラシBに加えて現像グリッド15で受け止められ
るので無駄な流出が防止されることには変わりはない。The arrangement of the developing grid 15 in FIG.
Although the example in which the upper end portion 15a is provided below the discharge port 13 has been described, the discharge grid 13 may be arranged so as to be covered with the developing grid 15. In this case, the outlet 13
The toner T flowing out of the vibrating magnet 14 is immediately captured by the vibrating magnet 14 to form the magnetic brush B, and is interrupted by the developing grid 15 in the front and stopped. Next, when the vibrating magnet 14 vibrates, the magnetic brush B extends outside through the holes of the magnetic developing grid 15 to perform the developing operation. In any case, the pressure when the toner T flows out from the discharge port 13 is
Since it is received not only by the magnetic brush B but also by the developing grid 15, useless outflow is prevented.
【0029】現像グリッド15の材質としては、導電性
であれば磁性・非磁性を問わない。但し、磁性体を用い
る場合は磁気シールド作用が強くなり過ぎないように、
その厚さを0.5mm以下とするのが望ましく、特に
0.2mm以下とするのが好ましい。現像グリッド15
の孔に関しては、その代表直径で3mm以下、好ましく
は2mm以下とするのが良い。また、この孔が現像グリ
ッド15の全面積に占める割合、即ち開口率としては、
30%以上とするのが望ましく、画質の一層の向上を図
るためには特に60%以上とするのが好ましい。さら
に、この孔の形状は、六角形に限らず任意に選ぶことが
できる。The material of the developing grid 15 may be magnetic or non-magnetic as long as it is conductive. However, when using a magnetic material, make sure that the magnetic shield action does not become too strong.
The thickness is preferably 0.5 mm or less, and particularly preferably 0.2 mm or less. Development grid 15
The representative diameter of the holes is 3 mm or less, preferably 2 mm or less. Further, the ratio of this hole to the entire area of the developing grid 15, that is, the opening ratio,
It is preferably 30% or more, and particularly preferably 60% or more in order to further improve the image quality. Further, the shape of this hole is not limited to a hexagon, and can be arbitrarily selected.
【0030】現像グリッド15を用いた実例として、厚
さ0.1mmの電鋳ニッケル板に代表直径約2mmの孔
を設け、その開口率を約90%としたものを使用し、振
動磁石14の振幅を2mm、振動数を45Hzとしたと
ころ、良好な画質を得ることができた。As an example using the developing grid 15, an electroformed nickel plate having a thickness of 0.1 mm provided with holes having a typical diameter of about 2 mm and having an aperture ratio of about 90% was used. When the amplitude was 2 mm and the frequency was 45 Hz, good image quality could be obtained.
【0031】図9は、画像幅と振動磁石14の長さとの
関係を説明する図である。この図において、振動磁石1
4の長さ(マグネット幅)は、印字用紙にトナー像を形
成する最大の長さである画像域よりも短いものとなって
いる。この振動磁石14の振幅(マグネット振幅)とし
ては、例えば2mmが与えられる。実用的な振幅として
は5mm以下、好ましくは3mm以下が選ばれる。FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the image width and the length of the vibrating magnet 14. In this figure, the vibrating magnet 1
The length of 4 (magnet width) is shorter than the image area which is the maximum length for forming the toner image on the printing paper. The amplitude (magnet amplitude) of the vibrating magnet 14 is, for example, 2 mm. The practical amplitude is 5 mm or less, preferably 3 mm or less.
【0032】いま最大通紙幅をA4サイズ(210mm
×297mm)とすると、感光体ドラムの幅は当然のこ
とながら210mmを越える値が選ばれる。A4サイズ
の両側に幅5mmの余白部分を設けて残りを画像幅とす
ると、その値は200mmとなる。マグネット振幅は上
記のように2mmが与えられているので、マグネット幅
は200mmから2mmを減じた値、つまり198mm
とすれば画像域は完全にカバーすることができる。通
常、振動磁石14とその駆動機構及び現像剤収納部9a
を一体化して現像装置とするので、その全体の幅は上記
198mmより若干増えることとなる。現像装置の外装
部材としては、一般に厚さ1mm程度の樹脂材料を用い
ることが多い。さらに、外装部材と振動磁石14との隙
間には、スポンジ等のトナー漏れ防止用シール部材が配
設される。これらを合わせてもマグネット幅とマグネッ
ト振幅に付加される長さは数mm程度である。本例で
は、現像装置の幅は最大通紙幅にほぼ等しい長さにする
ことが可能である。つまり、従来の装置のように感光体
ドラム幅を越える長さは全く必要としない。このよう
に、振動磁石の長さにその振幅を加えた長さが画像幅を
満たすようにされるので、従来の現像装置に比べ特にそ
の横幅を最小限に小さくできる。The maximum paper passing width is now A4 size (210 mm
X297 mm), the width of the photosensitive drum is naturally selected to be a value exceeding 210 mm. If a blank portion having a width of 5 mm is provided on both sides of the A4 size and the rest is the image width, the value is 200 mm. Since the magnet amplitude is 2 mm as described above, the magnet width is a value obtained by subtracting 2 mm from 200 mm, that is, 198 mm.
The image area can then be completely covered. Usually, the vibrating magnet 14, its drive mechanism, and the developer accommodating portion 9a.
Since the above is integrated into a developing device, the entire width thereof is slightly increased from the above 198 mm. Generally, a resin material having a thickness of about 1 mm is often used as the exterior member of the developing device. Further, a toner leak preventing seal member such as a sponge is disposed in the gap between the exterior member and the vibrating magnet 14. Even if these are combined, the length added to the magnet width and the magnet amplitude is about several mm. In this example, the width of the developing device can be set to be approximately equal to the maximum sheet passing width. That is, there is no need for a length exceeding the width of the photosensitive drum, unlike the conventional device. In this way, the length obtained by adding the amplitude to the length of the vibrating magnet is set to satisfy the image width, so that the lateral width thereof can be particularly minimized as compared with the conventional developing device.
【0033】なお、通紙幅全部を画像域とする場合で
も、マグネット幅にマグネット振幅を付加した長さは上
記と同じである。この場合、最大通紙幅に数mmが付加
された幅の現像装置が得られるが、それでも従来の現像
装置に比べてはるかに小型になることに変わりはない。Even when the entire sheet passing width is used as the image area, the length obtained by adding the magnet amplitude to the magnet width is the same as above. In this case, a developing device having a width obtained by adding a few millimeters to the maximum paper passing width can be obtained, but it is still much smaller than the conventional developing device.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、現像
剤収納部から流出するときのトナー圧力を、振動磁石に
担持された磁気ブラシに加えて現像グリッドでも受け止
めるので、磁気ブラシのみでトナーの流出圧力を受け止
める場合に比べ、その受け止め力は大変強力になるた
め、無駄なトナー流出がなくなり、トナー漏れが防止さ
れる。また、現像グリッドを通してトナーの磁気ブラシ
を形成し、次いでこの磁気ブラシを用いて静電潜像を現
像するので、トナーを直接担持した振動磁石の振動で磁
気ブラシが現像グリッドにより断続的に切断され、その
切断された磁気ブラシは一時的に現像グリッド上に担持
されたり、その部分で浮遊したりする。この結果、現像
動作時に消費されるトナーを静電潜像とソフトに接触さ
せられるので良好な画像を得ることができる。しかも、
一成分系トナーを用いるので、二成分系トナーよりはる
かに駆動負荷が小さく、トナー飛散も起こらない。従っ
て、トナーの信頼性を高くすることができる。As described above, according to the present invention, the toner pressure when flowing out from the developer accommodating portion is received not only by the magnetic brush carried by the vibrating magnet but also by the developing grid, so that only the magnetic brush is used. As compared with the case of receiving the outflow pressure of the toner, the receiving force becomes much stronger, so that the wasteful outflow of toner is eliminated and the toner leakage is prevented. Also, since a magnetic brush of toner is formed through the developing grid and then the electrostatic latent image is developed using this magnetic brush, the magnetic brush is intermittently cut by the developing grid by the vibration of the vibrating magnet that directly carries the toner. The cut magnetic brush is temporarily carried on the developing grid or floats there. As a result, the toner consumed during the developing operation can be brought into soft contact with the electrostatic latent image, so that a good image can be obtained. Moreover,
Since the one-component toner is used, the driving load is much smaller than that of the two-component toner, and the toner is not scattered. Therefore, the reliability of the toner can be increased.
【0035】また、振動磁石の長さにその振動の振幅を
加えた長さをもって画像幅を満たすことができるため、
現像装置の横幅は、感光体ドラムの長さを越える横幅で
あった従来の装置よりもはるかに小さくすることができ
る。Since the image width can be satisfied by the length of the vibrating magnet plus the amplitude of the vibration,
The width of the developing device can be made much smaller than that of the conventional device which has a width exceeding the length of the photosensitive drum.
【0036】さらに、現像グリッド、あるいは請求項2
に記載のものではさらに振動磁石を磁性現像剤を収納す
る現像剤収納部と同時交換可能に一体的に設けるから、
これらの交換が容易である。また、請求項3に記載のも
のでは、現像剤収納部と現像グリッドとを、それらより
寿命の長い振動磁石と分離可能とするから、該振動磁石
を画像形成装置中に残した状態で交換可能とすることが
でき、経済的である。Further, the development grid, or claim 2
In the one described in (1), the vibrating magnet is further provided integrally with the developer accommodating portion for accommodating the magnetic developer so as to be simultaneously replaceable,
These can be easily replaced. Further, according to the third aspect of the present invention, since the developer accommodating portion and the developing grid can be separated from the vibrating magnet having a longer life than them, the vibrating magnet can be replaced while being left in the image forming apparatus. And can be economical.
【図1】画像形成装置の中から本発明による現像装置を
取り出した状態の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a developing device according to the present invention taken out of an image forming apparatus.
【図2】同上の画像形成装置の外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of the image forming apparatus of the above.
【図3】画像形成装置に印字用紙をセットした状態を示
す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which printing paper is set in the image forming apparatus.
【図4】画像形成装置内に上記現像装置をセットした状
態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the developing device is set in the image forming apparatus.
【図5】同現像装置の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of the developing device.
【図6】振動磁石を除いて交換可能とした現像装置を使
用した画像形成装置の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of an image forming apparatus using a developing device that is replaceable except for a vibrating magnet.
【図7】現像装置の振動磁石駆動機構の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a vibrating magnet drive mechanism of the developing device.
【図8】現像装置の拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a developing device.
【図9】画像幅と振動磁石の幅との関係を説明する図で
ある。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between an image width and a width of a vibrating magnet.
B 磁気ブラシ C クリーニング手段 M 磁石駆動モータ P 印字用紙 T トナー 1 画像形成装置 2 蓋 3 操作表示部 4 ボタン 5 レジストローラ 6 感光体ドラム(静電潜像形成体) 7 帯電手段 8 露光手段 9 現像装置 9a 現像剤収納部 9b フレーム 10 転写手段 11 定着手段 12 ガイド手段 13 排出口 14 振動磁石 15 現像グリッド 15a 現像グリッドの上端部 16 カムフォロア 16a 凹部 17 偏心カム 18 スィングレバー 18a 厚肉部 18b 薄肉部 B magnetic brush C cleaning means M magnet drive motor P printing paper T toner 1 image forming apparatus 2 lid 3 operation display section 4 button 5 registration roller 6 photoconductor drum (electrostatic latent image forming body) 7 charging means 8 exposure means 9 development Device 9a Developer storing portion 9b Frame 10 Transfer means 11 Fixing means 12 Guide means 13 Discharge port 14 Vibrating magnet 15 Development grid 15a Development grid upper end 16 Cam follower 16a Recess 17 Eccentric cam 18 Swing lever 18a Thick portion 18b Thin portion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北原 史広 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Fumihiro Kitahara 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd.
Claims (4)
ブラシを起こして静電潜像形成体上の静電潜像を現像す
る現像装置において、多数の孔を有する現像グリッドを
前記振動磁石と前記静電潜像形成体との間に配置し、少
なくとも該現像グリッドと前記磁性現像剤を収納する現
像剤収納部とを同時交換可能に一体的に設けたことを特
徴とする、現像装置。1. A developing device for developing a latent electrostatic image on an electrostatic latent image forming member by causing a magnetic brush to a magnetic developer by vibrating the vibrating magnet, wherein a developing grid having a large number of holes is provided with the vibrating magnet. A developing device, which is disposed between the electrostatic latent image forming body and at least the developing grid and a developer storage portion for storing the magnetic developer are integrally replaceable.
前記現像剤収納部と同時交換可能に一体的に設けたこと
を特徴とする、請求項1に記載の現像装置。2. The developing device according to claim 1, wherein the vibrating magnet is integrally provided so as to be simultaneously replaceable with the developing grid and the developer accommodating portion.
は同時交換可能に一体的に設け、前記振動磁石はこれら
現像グリッド及び現像剤収納部とは分離可能としたこと
を特徴とする、請求項1に記載の現像装置。3. The developing grid and the developer accommodating portion are integrally provided so as to be simultaneously replaceable, and the vibrating magnet is separable from the developing grid and the developer accommodating portion. Item 1. The developing device according to Item 1.
の排出口の下方で前記振動磁石の前部を覆うように設け
たことを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。4. The developing device according to claim 1, wherein the developing grid is provided below an outlet of the developer accommodating portion so as to cover a front portion of the vibrating magnet.
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---|---|---|---|
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