JP2011013248A - Developing apparatus and image forming apparatus equipped with the same - Google Patents
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Landscapes
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、磁性キャリアとトナーとから成る二成分現像剤を使用し、トナー担持体に帯電したトナーのみを保持させて像担持体上の静電潜像を現像する現像装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device mounted on an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and an image forming apparatus including the developing device, and in particular, uses a two-component developer composed of a magnetic carrier and toner, and carries a toner. The present invention relates to a developing device that develops an electrostatic latent image on an image carrier while holding only toner charged on the body.
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置における乾式トナーを用いた現像方式としては、キャリアを用いない一成分現像方式と、磁性キャリア(以下、単にキャリアともいう)を用いて非磁性のトナーを帯電させる二成分現像剤を使用し、現像ローラ上に形成されたトナー及びキャリアから成る磁気ブラシにより感光体上の静電潜像を現像する二成分現像方式とが知られている。 Conventionally, as a developing method using dry toner in an image forming apparatus using an electrophotographic process, a one-component developing method using no carrier and a non-magnetic toner using a magnetic carrier (hereinafter also simply referred to as a carrier) are used. There is known a two-component developing system that uses a two-component developer to be charged and develops an electrostatic latent image on a photosensitive member with a magnetic brush composed of toner and a carrier formed on a developing roller.
一成分現像方式は、磁気ブラシによって像担持体上の静電潜像が乱されることがなく高画質化に適している反面、規制ブレードにトナーが付着し、層形成が不均一になって画像欠陥をきたすことがあった。 The one-component development method is suitable for high image quality because the electrostatic latent image on the image carrier is not disturbed by the magnetic brush, but toner adheres to the regulating blade, resulting in non-uniform layer formation. It sometimes caused image defects.
また、色重ねを行うカラー印刷の場合、カラートナーに透過性が要求されるため、非磁性トナーである必要がある。そこで、フルカラー画像形成装置においてはキャリアを用いてトナーを帯電及び搬送する二成分現像方式を採用する場合が多い。しかし、二成分現像方式は安定した帯電量を長期間維持することができトナーの長寿命化に適している反面、前述した磁気ブラシによる影響のため画質の面で不利であった。 In the case of color printing in which color superposition is performed, since the color toner is required to be transparent, it needs to be a non-magnetic toner. Therefore, in a full-color image forming apparatus, a two-component development system in which toner is charged and conveyed using a carrier is often employed. However, the two-component development method can maintain a stable charge amount for a long time and is suitable for extending the life of the toner, but is disadvantageous in terms of image quality due to the influence of the magnetic brush described above.
これらの問題を解決する手段の一つとして、磁気ローラ(トナー供給部材)を用いて現像剤を感光体(像担持体)に対して非接触に設置した現像ローラ(トナー担持体)上に移行させる際に、磁気ローラ上に磁性キャリアを残したまま現像ローラ上に非磁性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現像方式が提案されている。 As one means for solving these problems, a magnetic roller (toner supply member) is used to transfer the developer onto a developing roller (toner carrier) installed in a non-contact manner with respect to the photoreceptor (image carrier). When developing, a non-magnetic toner is transferred onto the developing roller while leaving the magnetic carrier on the magnetic roller to form a thin toner layer, and the toner is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive member by an alternating electric field. A scheme has been proposed.
上記の現像方式の場合、磁気ローラ上の現像剤層を規制する穂切りブレードを現像剤が通過する際に圧力が掛かるため、トナーの凝集物が生じることがあり、この凝集物がブレードと磁気ローラの隙間に詰まって画像に筋状の白抜けが発生するという問題があった。 In the case of the above developing method, since a pressure is applied when the developer passes through the pan blade that regulates the developer layer on the magnetic roller, toner agglomerates may be generated. There is a problem that streaky white spots occur in an image due to clogging between rollers.
また、磁気ローラと現像ローラの対向部分において磁気ローラから現像ローラへトナーが受け渡されるが、現像ローラ上のトナー層厚を一定以上に維持するために現像剤中のキャリアに対するトナーの割合を高くした場合、磁気ブラシから離れたトナーが飛散し易くなり、飛散したトナーが穂切りブレード上に堆積する。 In addition, the toner is transferred from the magnetic roller to the developing roller at a portion where the magnetic roller and the developing roller are opposed to each other. In this case, the toner separated from the magnetic brush is likely to be scattered, and the scattered toner is deposited on the spike cutting blade.
特に、穂切りブレードが略水平に配置され、磁気ローラが現像ローラの下方に位置する構成の現像装置においては、ブレード上に堆積したトナーが磁気ローラ上に落下すると、キャリアと共に攪拌されていないトナーが現像ローラ側に移動するため現像ローラ上のトナー層に影響を及ぼすおそれがある。さらに、ブレード上へのトナーの堆積が顕著になると、堆積したトナーが現像ローラと接触して現像ローラ上のトナー層を乱すことになる。 In particular, in a developing device having a configuration in which the blade cutting blade is disposed substantially horizontally and the magnetic roller is positioned below the developing roller, when the toner accumulated on the blade falls on the magnetic roller, the toner that is not stirred with the carrier Moves to the developing roller side, which may affect the toner layer on the developing roller. Further, when toner accumulation on the blade becomes significant, the accumulated toner comes into contact with the developing roller and disturbs the toner layer on the developing roller.
特許文献1には、ドクターブレードと現像スリーブとの隙間に詰まったトナー凝集物を除去する方法として、現像スリーブを逆回転させる方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of rotating the developing sleeve reversely as a method of removing toner aggregates clogged in the gap between the doctor blade and the developing sleeve.
特許文献1の方法を磁気ローラと現像ローラを用いる上記の現像方式に適用した場合、穂切りブレード上に堆積するトナーについてもある程度は回収できる。しかし、トナーの回収効率が十分でないため、飛散トナーによる現像ローラ上のトナー層の乱れを完全に防止できなかった。 When the method of Patent Document 1 is applied to the above-described developing method using a magnetic roller and a developing roller, the toner deposited on the spike cutting blade can be recovered to some extent. However, since the toner collection efficiency is not sufficient, the toner layer on the developing roller due to the scattered toner cannot be completely prevented.
本発明は、上記問題点に鑑み、穂切りブレード上に堆積したトナーを効率良く回収することにより、現像ローラ上に常に安定したトナー層を形成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。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a developing device capable of always forming a stable toner layer on a developing roller by efficiently recovering toner deposited on a pan blade, and an image forming apparatus including the developing device. The purpose is to do.
上記目的を達成するために本発明は、少なくともキャリア及びトナーを含む二成分現像剤が用いられ、像担持体に対向配置される現像ローラと、該現像ローラに対向配置される磁気ローラと、該磁気ローラの回転方向に対し前記現像ローラの上流側に対向配置される磁性体若しくは非磁性体の穂切りブレードと、前記磁気ローラの内部に配置され前記現像ローラに対向する主極及び前記穂切りブレードに対向する規制極を含む複数の磁極を有する磁気ローラ側磁極と、前記現像ローラの内部において前記磁気ローラに対向配置され前記主極と異極性である現像ローラ側磁極と、を備え、前記磁気ローラ上に形成される磁気ブラシを用いて前記現像ローラにトナーを供給して像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、非画像形成時に、前記現像ローラ及び前記磁気ローラの対向部分と前記穂切りブレードとの間に現像剤溜まりが発生するように前記磁気ローラ側磁極または前記現像ローラ側磁極のうち少なくとも一方を移動させることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention uses a two-component developer containing at least a carrier and a toner, a developing roller disposed opposite to the image carrier, a magnetic roller disposed opposite to the developing roller, A magnetic or non-magnetic ear cutting blade disposed opposite to the upstream side of the developing roller with respect to the rotation direction of the magnetic roller, a main pole disposed inside the magnetic roller and facing the developing roller, and the ear cutting A magnetic roller side magnetic pole having a plurality of magnetic poles including a regulating pole facing the blade, and a developing roller side magnetic pole arranged opposite to the magnetic roller inside the developing roller and having a different polarity from the main pole, In a developing device that develops an electrostatic latent image on an image carrier by supplying toner to the developing roller using a magnetic brush formed on a magnetic roller, during non-image formation At least one of the magnetic roller side magnetic pole and the development roller side magnetic pole is moved so that a developer pool is generated between the developing roller and the facing portion of the magnetic roller and the spike cutting blade. .
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記現像ローラ側磁極に対し同極性の磁極が対向するように前記磁気ローラ側磁極を回転移動させ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 magnetic roller side magnetic pole is rotated so that the magnetic pole having the same polarity faces the developing roller side magnetic pole.
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記磁気ローラ側磁極は、前記磁気ローラの回転方向に対し前記規制極の上流側に位置する規制極と異極性の汲上極と、前記主極の下流側に位置する主極と異極性の搬送極とを有し、前記現像ローラ側磁極に対し前記搬送極が対向するように前記磁気ローラ側磁極を回転移動させることを特徴としている。 According to the present invention, in the developing device having the above-described configuration, the magnetic roller side magnetic pole includes a pumping pole having a polarity different from that of the regulation pole positioned upstream of the regulation pole with respect to the rotation direction of the magnetic roller, and the main pole. The magnetic roller side magnetic pole has a main pole located on the downstream side and a transport pole of different polarity, and the magnetic roller side magnetic pole is rotated so that the transport pole faces the developing roller side magnetic pole.
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記現像ローラ側磁極を前記穂切りブレード側に回転移動させ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 magnetic pole on the developing roller side is rotationally moved toward the blade cutting blade.
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記現像ローラ側磁極を回転移動させると共に前記磁気ローラを逆回転させ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 magnetic pole of the developing roller side is rotated and the magnetic roller is rotated in the reverse direction.
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記磁気ローラの逆回転速度は、画像形成時における前記磁気ローラの回転速度よりも遅いことを特徴としている。 In the developing device having the above-described configuration, the reverse rotation speed of the magnetic roller is slower than the rotation speed of the magnetic roller during image formation.
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記磁気ローラが、前記現像ローラの下方に配置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 magnetic roller is disposed below the developing roller.
また本発明は、上記構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。 The present invention also provides an image forming apparatus equipped with the developing device having the above-described configuration.
本発明の第1の構成によれば、磁気ローラ側磁極または現像ローラ側磁極の移動により現像ローラ及び磁気ローラの対向部分と穂切りブレードとの間に発生する現像剤溜まりを用いて穂切りブレード上に堆積するトナーを効率良く回収することにより、現像ローラ上に常に安定したトナー薄層を形成することができる。 According to the first configuration of the present invention, the panning blade using the developer pool generated between the developing roller and the facing portion of the magnetic roller and the panning blade due to the movement of the magnetic roller side magnetic pole or the developing roller side magnetic pole. By efficiently collecting the toner deposited thereon, a stable toner thin layer can always be formed on the developing roller.
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、現像ローラ側磁極に対し同極性の磁極が対向するように磁気ローラ側磁極を回転移動させることにより、現像ローラと磁気ローラとの間に反発する磁界が発生して現像剤の通過が規制されるため、現像ローラ及び磁気ローラの対向部分と穂切りブレードとの間に現像剤溜まりを容易に形成することができる。 Further, according to the second configuration of the present invention, in the developing device of the first configuration, the magnetic roller side magnetic pole is rotated and moved so that the magnetic pole of the same polarity faces the magnetic pole of the developing roller. Since a repelling magnetic field is generated between the roller and the magnetic roller to restrict the passage of the developer, a developer reservoir can be easily formed between the developing roller and the facing portion of the magnetic roller and the spike cutting blade. Can do.
また、本発明の第3の構成によれば、上記第2の構成の現像装置において、磁気ローラ側磁極は、磁気ローラの回転方向に対し規制極の上流側に位置する規制極と異極性の汲上極と、主極の下流側に位置する主極と異極性の搬送極とを有し、現像ローラ側磁極に対し搬送極が対向するように磁気ローラ側磁極を回転移動させることにより、規制極が本来の汲上極の位置に配置されるため磁気ローラ上への現像剤の汲み上げ力が低下しない。従って、現像ローラ及び磁気ローラの対向部分と穂切りブレードとの間に十分な現像剤溜まりを形成することができる。 According to the third configuration of the present invention, in the developing device of the second configuration, the magnetic roller side magnetic pole has a polarity different from that of the regulation pole located upstream of the regulation pole with respect to the rotation direction of the magnetic roller. It has regulation by rotating the magnetic roller side magnetic pole so that the conveyance pole is opposed to the developing roller side magnetic pole. Since the pole is disposed at the position of the original pumping pole, the developer pumping force onto the magnetic roller does not decrease. Therefore, a sufficient developer pool can be formed between the facing portion of the developing roller and the magnetic roller and the spike cutting blade.
また、本発明の第4の構成によれば、上記第1の構成の現像装置において、現像ローラ側磁極を穂切りブレード側に回転移動させることにより、穂切りブレード下流側近傍の磁力線の向きが変化するため、現像ローラ及び磁気ローラの対向部分と穂切りブレードとの間に現像剤溜まりを容易に形成することができる。 Further, according to the fourth configuration of the present invention, in the developing device of the first configuration, by rotating the developing roller side magnetic pole to the panning blade side, the direction of the magnetic force lines near the panning blade downstream side is changed. Therefore, the developer pool can be easily formed between the facing portion of the developing roller and the magnetic roller and the spike cutting blade.
また、本発明の第5の構成によれば、上記第4の構成の現像装置において、現像ローラ側磁極を移動させると共に磁気ローラを逆回転させることにより、磁気ローラと共に移動する現像剤溜まりが穂切りブレードの下流側面に押し付けられるため、穂切りブレード上のトナーをより効果的に回収することができる。 Further, according to the fifth configuration of the present invention, in the developing device of the fourth configuration, the developer pool moving with the magnetic roller is spiked by moving the magnetic pole of the developing roller and rotating the magnetic roller in the reverse direction. Since it is pressed against the downstream side surface of the cutting blade, the toner on the cutting blade can be collected more effectively.
また、本発明の第6の構成によれば、上記第5の構成の現像装置において、磁気ローラの逆回転速度を画像形成時における回転速度よりも遅くすることにより、磁気ローラの回転で発生する風圧によるトナー飛散を防止してトナーの回収効率を高めることができる。 According to the sixth configuration of the present invention, in the developing device of the fifth configuration, the reverse rotation speed of the magnetic roller is made slower than the rotation speed at the time of image formation, thereby generating the rotation of the magnetic roller. Toner scattering efficiency due to wind pressure can be prevented and toner recovery efficiency can be increased.
また、本発明の第7の構成によれば、上記第1乃至第6のいずれかの構成の現像装置において、特にトナーが堆積し易い磁気ローラが現像ローラの下方に位置する構成であっても、堆積トナーを効率良く回収して磁気ローラ上への堆積トナーの落下を防止することができる。 Further, according to the seventh configuration of the present invention, in the developing device having any one of the first to sixth configurations, the magnetic roller on which toner easily accumulates is located below the developing roller. Therefore, it is possible to efficiently collect the accumulated toner and prevent the accumulated toner from dropping onto the magnetic roller.
また、本発明の第8の構成によれば、上記第1乃至第7のいずれかの構成の現像装置を搭載することにより、穂切りブレード上に堆積したトナーによる現像ローラ上のトナー薄層の乱れを発生させず、長期間に亘って良好な画像が得られる画像形成装置となる。 Further, according to the eighth configuration of the present invention, by mounting the developing device of any one of the first to seventh configurations, the toner thin layer on the developing roller by the toner accumulated on the pan blade is formed. Thus, the image forming apparatus can obtain a good image over a long period of time without causing any disturbance.
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、本発明の現像装置が搭載された画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラー画像形成装置100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus equipped with the developing device of the present invention. Here, a tandem color image forming apparatus is shown. In the main body of the color image forming apparatus 100, four image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are sequentially arranged from the upstream side in the transport direction (the right side in FIG. 1). These image forming portions Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (cyan, magenta, yellow, and black), and cyan, magenta, and yellow are respectively performed by charging, exposure, development, and transfer processes. And a black image are sequentially formed.
この画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、さらに駆動手段(図示せず)により図1において時計回りに回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a〜1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次転写された後、二次転写ローラ9において転写紙P上に一度に転写され、さらに、定着部7において転写紙P上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム1a〜1dを図1において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。 The image forming portions Pa to Pd are provided with photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d that carry visible images (toner images) of the respective colors, and are further driven by a driving unit (not shown). The intermediate transfer belt 8 that rotates clockwise is provided adjacent to the image forming portions Pa to Pd. The toner images formed on the photosensitive drums 1a to 1d are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 8 that moves while being in contact with the photosensitive drums 1a to 1d. The image is transferred onto P at a time, and further fixed on the transfer paper P in the fixing unit 7 and then discharged from the apparatus main body. An image forming process for each of the photosensitive drums 1a to 1d is executed while rotating the photosensitive drums 1a to 1d counterclockwise in FIG.
トナー像が転写される転写紙Pは、装置下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラ12a及びレジストローラ対12bを介して二次転写ローラ9へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ9の下流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナーを除去するためのブレード状のベルトクリーナ19が配置されている。 The transfer paper P onto which the toner image is transferred is accommodated in a paper cassette 16 at the lower part of the apparatus, and is conveyed to the secondary transfer roller 9 via a paper feed roller 12a and a registration roller pair 12b. A sheet made of a dielectric resin is used for the intermediate transfer belt 8, and a belt in which both ends thereof are overlapped and joined to form an endless shape, or a belt without a seam (seamless) is used. A blade-shaped belt cleaner 19 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is disposed on the downstream side of the secondary transfer roller 9.
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電器2a、2b、2c及び2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光ユニット4と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)を除去するクリーニング部5a、5b、5c及び5dが設けられている。 Next, the image forming units Pa to Pd will be described. There are chargers 2a, 2b, 2c, and 2d for charging the photosensitive drums 1a to 1d and image information on the photosensitive drums 1a to 1d around and below the photosensitive drums 1a to 1d that are rotatably arranged. The exposure unit 4 for exposing the toner, the developing devices 3a, 3b, 3c and 3d for forming toner images on the photosensitive drums 1a to 1d, and the developer (toner) remaining on the photosensitive drums 1a to 1d are removed. Cleaning units 5a, 5b, 5c and 5d are provided.
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット4によって光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置(図示せず)によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット4からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。 When the image formation start is input by the user, first, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are uniformly charged by the chargers 2a to 2d, and then light is irradiated by the exposure unit 4 to each of the photosensitive drums 1a to 1d. An electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the top. Each of the developing devices 3a to 3d is filled with a predetermined amount of cyan, magenta, yellow, and black toner by a replenishing device (not shown). The toner is supplied onto the photosensitive drums 1a to 1d by the developing devices 3a to 3d and electrostatically attached, whereby a toner image corresponding to the electrostatic latent image formed by exposure from the exposure unit 4 is formed. It is formed.
そして、中間転写ベルト8に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ6a〜6dにより感光体ドラム1a〜1d上のシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング部5a〜5dにより除去される。 After an electric field is applied to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined transfer voltage, the cyan, magenta, yellow, and black toner images on the photosensitive drums 1a to 1d are transferred to the intermediate transfer belt 8 by the primary transfer rollers 6a to 6d. Transcribed above. These four color images are formed with a predetermined positional relationship predetermined for forming a predetermined full-color image. Thereafter, the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d is removed by the cleaning units 5a to 5d in preparation for the subsequent formation of a new electrostatic latent image.
中間転写ベルト8は、上流側の搬送ローラ10と、下流側の駆動ローラ11を含む複数の張架ローラに掛け渡されており、駆動モータ(図示せず)による駆動ローラ11の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回りに回転を開始すると、転写紙Pがレジストローラ対12bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラ9へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された転写紙Pは定着部7へと搬送される。 The intermediate transfer belt 8 is stretched over a plurality of stretching rollers including an upstream conveying roller 10 and a downstream driving roller 11, and the intermediate transfer belt 8 is intermediated as the driving roller 11 is rotated by a driving motor (not shown). When the transfer belt 8 starts to rotate clockwise, the transfer paper P is conveyed from the registration roller pair 12b to the secondary transfer roller 9 provided adjacent to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined timing, and the full color image is transferred. The The transfer paper P onto which the toner image is transferred is conveyed to the fixing unit 7.
定着部7に搬送された転写紙Pは、定着ローラ対13により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ対15によって排出トレイ17に排出される。 The transfer paper P conveyed to the fixing unit 7 is heated and pressurized by the fixing roller pair 13 so that the toner image is fixed on the surface of the transfer paper P, and a predetermined full color image is formed. The transfer paper P on which the full-color image is formed is distributed in the transport direction by the branching portion 14 that branches in a plurality of directions. When an image is formed on only one side of the transfer paper P, the image is directly discharged onto the discharge tray 17 by the discharge roller pair 15.
一方、転写紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着部7を通過した転写紙Pの一部を一旦排出ローラ対15から装置外部にまで突出させる。その後、転写紙Pは排出ローラ対15を逆回転させることにより分岐部14で用紙搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラ対12bに再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラ9により転写紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着部7に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラ対15から排出トレイ17に排出される。 On the other hand, when images are formed on both sides of the transfer paper P, a part of the transfer paper P that has passed through the fixing unit 7 is once protruded from the discharge roller pair 15 to the outside of the apparatus. Thereafter, the transfer paper P is distributed to the paper conveyance path 18 by the branching section 14 by rotating the discharge roller pair 15 in the reverse direction, and is re-conveyed to the registration roller pair 12b with the image surface reversed. Then, after the next image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred to the surface of the transfer paper P on which the image is not formed by the secondary transfer roller 9 and conveyed to the fixing unit 7 to fix the toner image. The paper is discharged from the discharge roller pair 15 to the discharge tray 17.
図2は、本発明の第1実施形態に係る現像装置の構成を示す側面断面図である。なお、ここでは図1の画像形成部Paに配置される現像装置3aについて説明するが、画像形成部Pb〜Pdに配置される現像装置3b〜3dの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。 FIG. 2 is a side sectional view showing the configuration of the developing device according to the first embodiment of the present invention. Here, the developing device 3a disposed in the image forming unit Pa of FIG. 1 will be described, but the configuration of the developing devices 3b to 3d disposed in the image forming units Pb to Pd is basically the same, and thus described. Is omitted.
図2に示すように、現像装置3aは、二成分現像剤(以下、単に現像剤ともいう)が収納される現像容器20を備えており、現像容器20は仕切壁20aによって第1及び第2攪拌室20b、20cに区画され、第1及び第2攪拌室20b、20cには図示しないトナーコンテナから供給されるトナー(正帯電トナー)をキャリアと混合して撹拌し、帯電させるための第1攪拌スクリュー21a及び第2攪拌スクリュー21bが回転可能に配設されている。 As shown in FIG. 2, the developing device 3a includes a developing container 20 in which a two-component developer (hereinafter also simply referred to as a developer) is accommodated. The developing container 20 is divided into a first wall and a second wall by a partition wall 20a. The first and second agitating chambers 20b and 20c are divided into agitating chambers 20b and 20c, and a toner (positively charged toner) supplied from a toner container (not shown) is mixed with a carrier and agitated and charged. The stirring screw 21a and the second stirring screw 21b are rotatably arranged.
そして、第1攪拌スクリュー21a及び第2攪拌スクリュー21bによって現像剤が攪拌されつつ軸方向に搬送され、仕切壁20aに形成された現像剤通過路(図示せず)を介して第1及び第2攪拌室20b、20c間を循環する。図示の例では、現像容器20は左斜め上方に延在しており、現像容器20内において第2攪拌スクリュー21bの上方には磁気ローラ22が配置され、磁気ローラ22の左斜め上方には現像ローラ23が対向配置されている。そして、現像ローラ23は現像容器20の開口側(図2の左側)において感光体ドラム1aに対向しており、磁気ローラ22及び現像ローラ23は図中時計回りに回転する。 Then, the developer is conveyed in the axial direction while being stirred by the first stirring screw 21a and the second stirring screw 21b, and the first and second are passed through developer passages (not shown) formed in the partition wall 20a. It circulates between the stirring chambers 20b and 20c. In the illustrated example, the developing container 20 extends obliquely upward to the left, a magnetic roller 22 is disposed in the developing container 20 above the second stirring screw 21b, and the developing roller 20 is disposed obliquely upward to the left of the magnetic roller 22. Rollers 23 are arranged opposite to each other. The developing roller 23 faces the photosensitive drum 1a on the opening side (left side in FIG. 2) of the developing container 20, and the magnetic roller 22 and the developing roller 23 rotate clockwise in the drawing.
なお、現像容器20には、第1攪拌スクリュー21aと対面してトナー濃度センサ(図示せず)が配置されており、トナー濃度センサで検知されるトナー濃度に応じて補給装置(図示せず)からトナー補給口20dを介して現像容器20内にトナーが補給される。 The developing container 20 is provided with a toner concentration sensor (not shown) facing the first stirring screw 21a, and a replenishing device (not shown) according to the toner concentration detected by the toner concentration sensor. Then, toner is supplied into the developing container 20 through the toner supply port 20d.
磁気ローラ22は、非磁性の回転スリーブ22aと、回転スリーブに内包される複数の磁極を有する磁気ローラ側磁極22bで構成されている。本実施形態では、磁気ローラ側磁極22bは、主極35、規制極(穂切り用磁極)36、搬送極37、剥離極38、及び汲上極39の5極構成である。磁気ローラ側磁極22bは、中心軸を支軸として各磁極35〜39の相対位置を保持した状態で回転可能に配置されている。 The magnetic roller 22 includes a nonmagnetic rotating sleeve 22a and a magnetic roller side magnetic pole 22b having a plurality of magnetic poles contained in the rotating sleeve. In the present embodiment, the magnetic roller side magnetic pole 22 b has a five-pole configuration including a main pole 35, a regulation pole (head cutting pole) 36, a transport pole 37, a peeling pole 38, and a pumping pole 39. The magnetic roller side magnetic pole 22b is rotatably arranged in a state where the relative positions of the magnetic poles 35 to 39 are held with the central axis as a support shaft.
また、現像容器20には穂切りブレード25が磁気ローラ22の長手方向(図2の紙面表裏方向)に沿って取り付けられており、穂切りブレード25は、磁気ローラ22の回転方向(図中時計回り)において、現像ローラ23と磁気ローラ22との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード25の先端部と磁気ローラ22表面との間には僅かな隙間(ギャップ)が形成されている。 Further, a spike cutting blade 25 is attached to the developing container 20 along the longitudinal direction of the magnetic roller 22 (front and back direction in FIG. 2), and the spike cutting blade 25 rotates in the rotational direction of the magnetic roller 22 (clockwise in the figure). Around the opposite position between the developing roller 23 and the magnetic roller 22. A slight gap (gap) is formed between the front end of the spike cutting blade 25 and the surface of the magnetic roller 22.
現像ローラ23は、円筒状の現像スリーブ23aと、現像スリーブ23a内に固定された現像ローラ側磁極23bで構成されており、磁気ローラ22と現像ローラ23とはその対面位置(対向位置)において所定のギャップをもって対向している。現像ローラ側磁極23bは、磁気ローラ側磁極22bの対向する磁極(主極)35と異極性である。 The developing roller 23 includes a cylindrical developing sleeve 23a and a developing roller-side magnetic pole 23b fixed in the developing sleeve 23a. The magnetic roller 22 and the developing roller 23 are predetermined at a facing position (opposed position). It is facing with a gap of. The developing roller side magnetic pole 23b has a different polarity from the opposing magnetic pole (main pole) 35 of the magnetic roller side magnetic pole 22b.
現像ローラ23には、直流電圧(以下、Vslv(DC)という)及び交流電圧(以下、Vslv(AC)という)を印加する第1バイアス回路30が接続されており、磁気ローラ22には、直流電圧(以下、Vmag(DC)という)及び交流電圧(以下、Vmag(AC)という)を印加する第2バイアス回路31が接続されている。また、第1バイアス回路30及び第2バイアス回路31は共通のグランドに接地されている。 The developing roller 23 is connected to a first bias circuit 30 that applies a DC voltage (hereinafter referred to as Vslv (DC)) and an AC voltage (hereinafter referred to as Vslv (AC)). A second bias circuit 31 for applying a voltage (hereinafter referred to as Vmag (DC)) and an alternating voltage (hereinafter referred to as Vmag (AC)) is connected. The first bias circuit 30 and the second bias circuit 31 are grounded to a common ground.
第1バイアス回路30及び第2バイアス回路31には電圧可変装置33が接続されており、現像ローラ23に印加されるVslv(DC)、Vslv(AC)及び磁気ローラ22に印加されるVmag(DC)、Vmag(AC)を可変できるようになっている。 A voltage variable device 33 is connected to the first bias circuit 30 and the second bias circuit 31, and Vslv (DC), Vslv (AC) applied to the developing roller 23 and Vmag (DC) applied to the magnetic roller 22. ), Vmag (AC) can be varied.
前述のように、第1攪拌スクリュー21a及び第2攪拌スクリュー21bによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器20内を循環してトナーを帯電させ、第2攪拌スクリュー21bによって現像剤が磁気ローラ22に搬送される。穂切りブレード25には磁気ローラ側磁極22bの規制極36が対向するため、穂切りブレード25として非磁性体或いは規制極36と異極性の磁性体を用いることにより、穂切りブレード25の先端と回転スリーブ22aとの隙間に引き合う方向の磁界が発生する。 As described above, the first stirring screw 21a and the second stirring screw 21b circulate in the developing container 20 while the developer is being stirred to charge the toner, and the second stirring screw 21b causes the developer to move to the magnetic roller 22. Be transported. Since the regulating pole 36 of the magnetic roller side magnetic pole 22b is opposed to the ear cutting blade 25, a non-magnetic material or a magnetic material having a polarity different from that of the regulation pole 36 is used as the ear cutting blade 25. A magnetic field is generated in a direction attracting the gap with the rotating sleeve 22a.
この磁界により、穂切りブレード25と回転スリーブ22aとの間に磁気ブラシが形成される。そして、磁気ローラ22上の磁気ブラシは穂切りブレード25によって層厚規制された後、現像ローラ23に対向する位置に移動すると、磁気ローラ側磁極22bの主極35及び現像ローラ側磁極23bにより引き合う磁界が付与されるため、磁気ブラシは現像ローラ23表面に接触する。そして、磁気ローラ22に印加されるVmag(DC)と現像ローラ23に印加されるVslv(DC)との電位差ΔV、及び磁界によって現像ローラ23上にトナー薄層を形成する。 Due to this magnetic field, a magnetic brush is formed between the ear cutting blade 25 and the rotating sleeve 22a. Then, after the layer thickness of the magnetic brush on the magnetic roller 22 is regulated by the cutting blade 25, when the magnetic brush moves to a position facing the developing roller 23, it attracts by the main pole 35 of the magnetic roller side magnetic pole 22b and the developing roller side magnetic pole 23b. Since the magnetic field is applied, the magnetic brush contacts the surface of the developing roller 23. Then, a toner thin layer is formed on the developing roller 23 by a potential difference ΔV between Vmag (DC) applied to the magnetic roller 22 and Vslv (DC) applied to the developing roller 23 and a magnetic field.
現像ローラ23上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラ22と現像ローラ23との回転速度差等によっても変化するが、ΔVによって制御することができる。ΔVを大きくすると現像ローラ23上のトナー層は厚くなり、ΔVを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔVの範囲は一般的に100V〜350V程度が適切である。 The thickness of the toner layer on the developing roller 23 varies depending on the resistance of the developer and the rotational speed difference between the magnetic roller 22 and the developing roller 23, but can be controlled by ΔV. When ΔV is increased, the toner layer on the developing roller 23 is thickened, and when ΔV is decreased, the toner layer is thinned. The range of ΔV at the time of development is generally about 100V to 350V.
図3は、現像ローラ23及び磁気ローラ22に印加されるバイアス波形の一例を示す図である。図3(a)に示すように、現像ローラ23には、Vslv(DC)にピークツーピーク値がVpp1である矩形波のVslv(AC)を重畳した合成波形Vslv(実線)が第1バイアス回路30から印加される。また、磁気ローラ22には、Vmag(DC)にピークツーピーク値がVpp2であり、且つVslv(AC)と位相が異なる矩形波のVmag(AC)を重畳した合成波形Vmag(破線)が第2バイアス回路31から印加される。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a bias waveform applied to the developing roller 23 and the magnetic roller 22. As shown in FIG. 3A, the developing roller 23 has a combined waveform Vslv (solid line) in which a rectangular wave Vslv (AC) having a peak-to-peak value of Vpp1 superimposed on Vslv (DC) is a first bias circuit. 30 applied. Further, the magnetic roller 22 has a second combined waveform Vmag (broken line) in which Vmag (DC) has a peak-to-peak value of Vpp2 and a rectangular wave Vmag (AC) having a phase different from Vslv (AC). Applied from the bias circuit 31.
従って、磁気ローラ22及び現像ローラ23間(以下、MS間という)に印加される電圧は、図3(b)に示すようなVpp(max)とVpp(min)を有する合成波形Vmag−Vslvとなる。なお、Vmag(AC)はVslv(AC)よりもDuty比が大きくなるように設定される。実際には図3で示すような完全な矩形波ではなく、一部が歪んだ形状の交流電圧が印加される。 Accordingly, the voltage applied between the magnetic roller 22 and the developing roller 23 (hereinafter referred to as MS) is a composite waveform Vmag-Vslv having Vpp (max) and Vpp (min) as shown in FIG. Become. Note that Vmag (AC) is set so that the duty ratio is larger than Vslv (AC). Actually, an AC voltage having a partially distorted shape is applied instead of a complete rectangular wave as shown in FIG.
磁気ブラシによって現像ローラ23上に形成されたトナー薄層は、現像ローラ23の回転によって感光体ドラム1aと現像ローラ23との対向部分に搬送される。現像ローラ23にはVslv(DC)及びVslv(AC)が印加されているため、感光体ドラム1aとの間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム1a上の静電潜像が現像される。 The toner thin layer formed on the developing roller 23 by the magnetic brush is conveyed to a facing portion between the photosensitive drum 1 a and the developing roller 23 by the rotation of the developing roller 23. Since Vslv (DC) and Vslv (AC) are applied to the developing roller 23, the toner flies due to a potential difference with the photosensitive drum 1a, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1a is developed. .
さらに回転スリーブ22aが時計回りに回転すると、今度は主極35に隣接する異極性の搬送極37により発生する水平方向(ローラ周方向)の磁界により磁気ブラシは現像ローラ23表面から引き離され、現像に用いられずに残ったトナーが現像ローラ23から回転スリーブ22a上に回収される。さらに回転スリーブ22aが回転すると、磁気ローラ側磁極22bの剥離極38及びこれと同極性の汲上極39により反発する磁界が付与されるため、トナーは現像容器20内で回転スリーブ22aから離脱する。そして、第2攪拌スクリュー21bにより攪拌、搬送された後、再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤として汲上極39により再び回転スリーブ22a上に磁気ブラシを形成し、穂切りブレード25へ搬送される。 When the rotating sleeve 22a further rotates clockwise, the magnetic brush is now separated from the surface of the developing roller 23 by the horizontal (roller circumferential direction) magnetic field generated by the opposite polarity transport pole 37 adjacent to the main pole 35, and the developing roller 23a develops. The remaining toner that is not used for is collected from the developing roller 23 onto the rotating sleeve 22a. When the rotating sleeve 22a further rotates, a repulsive magnetic field is applied by the peeling pole 38 of the magnetic roller side magnetic pole 22b and the scooping pole 39 having the same polarity, so that the toner separates from the rotating sleeve 22a in the developing container 20. Then, after being stirred and conveyed by the second agitating screw 21b, a magnetic brush is again formed on the rotating sleeve 22a by the scooping pole 39 as a two-component developer uniformly charged with an appropriate toner concentration, It is conveyed to 25.
ところで、図2の現像装置3aでは、穂切りブレード25が略水平に配置されているため、穂切りブレード25上に飛散トナーが堆積し易い。図4は、穂切りブレード上にトナーが堆積した状態を示す模式図である。なお、図4では説明の便宜上、磁気ローラ22、現像ローラ23、穂切りブレード25のみを図示している。また、磁気ローラ22内の各磁極35〜39(磁気ローラ側磁極22b)、及び現像ローラ側磁極23bのハッチングは極性の異同を示している。即ち、斜線で示す主極35、剥離極38及び汲上極39が同極性(例えばN極)であり、ドットで示す規制極36、搬送極37及び現像ローラ側磁極23bが同極性(例えばS極)である(以下、図5、図6においても同じ)。 By the way, in the developing device 3a of FIG. 2, since the ear cutting blade 25 is disposed substantially horizontally, scattered toner is likely to accumulate on the ear cutting blade 25. FIG. 4 is a schematic diagram showing a state where toner is deposited on the spike cutting blade. In FIG. 4, only the magnetic roller 22, the developing roller 23, and the ear cutting blade 25 are shown for convenience of explanation. Further, hatching of each of the magnetic poles 35 to 39 (magnetic roller side magnetic pole 22b) and the developing roller side magnetic pole 23b in the magnetic roller 22 indicates a difference in polarity. That is, the main pole 35, the peeling pole 38, and the scooping pole 39 indicated by diagonal lines have the same polarity (for example, N pole), and the regulation pole 36, the transport pole 37, and the developing roller side magnetic pole 23b indicated by dots have the same polarity (for example, S pole). (Hereinafter, the same applies to FIGS. 5 and 6).
図4に示すように、現像装置3aの駆動に伴い回転スリーブ22a上に形成された磁気ブラシ40が現像ローラ23に接触することによって現像スリーブ23a上にトナーが移動し、トナー薄層41が形成される。一方、現像ローラ23との対向部分で磁気ブラシ40から離れたトナーの一部が飛散し、回転スリーブ22aの回転方向(時計回り)に対し穂切りブレード25の下流側面25aに堆積してトナー溜まり43が生じる。トナー溜まり43が大きくなると、磁気ローラ22上に落下したり、トナー薄層41に接触したりして安定したトナー薄層41の形成を妨げる。 As shown in FIG. 4, when the developing device 3a is driven, the magnetic brush 40 formed on the rotating sleeve 22a comes into contact with the developing roller 23, so that the toner moves on the developing sleeve 23a and the toner thin layer 41 is formed. Is done. On the other hand, a part of the toner separated from the magnetic brush 40 is scattered at a portion facing the developing roller 23 and accumulates on the downstream side surface 25a of the spike cutting blade 25 with respect to the rotation direction (clockwise) of the rotating sleeve 22a. 43 is produced. When the toner reservoir 43 becomes large, it falls on the magnetic roller 22 or comes into contact with the toner thin layer 41, thereby preventing the stable formation of the toner thin layer 41.
そこで、本実施形態の現像装置3aでは、図5に示すように、非画像形成時に磁気ローラ22内の磁気ローラ側磁極22bを反時計回りに所定量だけ回転移動させる。これにより、現像ローラ側磁極23bには同極性の搬送極37が対向するため、現像ローラ側磁極23bと主極35との間に磁力線G(図5に破線で示す)が発生する。その結果、磁気ローラ22及び現像ローラ23の対向部分において反発する磁界が発生し、磁気ローラ22及び現像ローラ23の対向部分における現像剤の移動が規制され、磁気ローラ22及び現像ローラ23の対向部分と穂切りブレード25との間に現像剤溜まり45が形成される。 Therefore, in the developing device 3a of this embodiment, as shown in FIG. 5, the magnetic roller side magnetic pole 22b in the magnetic roller 22 is rotated and moved by a predetermined amount counterclockwise during non-image formation. As a result, the conveying pole 37 having the same polarity is opposed to the developing roller side magnetic pole 23b, and therefore a magnetic force line G (shown by a broken line in FIG. 5) is generated between the developing roller side magnetic pole 23b and the main pole 35. As a result, a repulsive magnetic field is generated at the opposing portion of the magnetic roller 22 and the developing roller 23, the movement of the developer at the opposing portion of the magnetic roller 22 and the developing roller 23 is restricted, and the opposing portion of the magnetic roller 22 and the developing roller 23 A developer reservoir 45 is formed between the blade and the cutting blade 25.
そして、現像剤溜まり45が穂切りブレード25上のトナー溜まり43に接触しながら回転スリーブ22aと共に回転することで、トナー溜まり43が現像剤中に取り込まれる。回転スリーブ22aの回転に伴い現像剤溜まり45は徐々に増大していくため、回転スリーブ22aを所定時間回転させてトナー溜まり43を十分に回収した後、磁気ローラ側磁極22bを時計回りに回転移動させて元の位置に戻し、現像剤溜まり45を解消した後に画像形成処理を開始する。 Then, the developer reservoir 45 rotates with the rotary sleeve 22a while being in contact with the toner reservoir 43 on the spike cutting blade 25, whereby the toner reservoir 43 is taken into the developer. Since the developer reservoir 45 gradually increases as the rotary sleeve 22a rotates, the rotary sleeve 22a is rotated for a predetermined time to sufficiently collect the toner reservoir 43, and then the magnetic roller side magnetic pole 22b is rotated clockwise. Then, the image forming process is started after returning to the original position and eliminating the developer reservoir 45.
上記の手順により、穂切りブレード25上のトナー溜まり43を解消して常に安定したトナー薄層41を形成することができる。なお、穂切りブレード25上に堆積するトナー量は印字枚数、即ち現像装置の駆動時間に比例して多くなるため、累積印字枚数、或いは各現像装置3a〜3dの累積駆動時間に応じて磁気ローラ側磁極22bを回転移動させるタイミングを決定すれば良い。 By the above procedure, it is possible to eliminate the toner reservoir 43 on the ear cutting blade 25 and form a stable toner thin layer 41 at all times. Since the amount of toner deposited on the spike cutting blade 25 increases in proportion to the number of printed sheets, that is, the driving time of the developing device, the magnetic roller according to the cumulative number of printed sheets or the cumulative driving time of the developing devices 3a to 3d. What is necessary is just to determine the timing which rotationally moves the side magnetic pole 22b.
また、図5では磁気ローラ側磁極22bを反時計回りに回転移動させて、現像ローラ側磁極23bに同極性の搬送極37が対向するようにしたが、磁気ローラ側磁極22bを時計回りに回転移動させて、現像ローラ側磁極23bに同極性の規制極36が対向するようにしても良い。この場合においても図5と同様に、磁気ローラ22上に形成される現像剤溜まり45を用いて穂切りブレード25上のトナー溜まり43を効率良く回収することができる。 In FIG. 5, the magnetic roller side magnetic pole 22b is rotated counterclockwise so that the developing roller side magnetic pole 23b faces the transporting pole 37 having the same polarity. However, the magnetic roller side magnetic pole 22b is rotated clockwise. The regulating pole 36 having the same polarity may be opposed to the developing roller side magnetic pole 23b. Also in this case, similarly to FIG. 5, the toner reservoir 43 on the spike cutting blade 25 can be efficiently collected using the developer reservoir 45 formed on the magnetic roller 22.
しかし、現像ローラ側磁極23bと規制極36とを対向させた場合は、図4の汲上極39の位置に磁極が存在しなくなるため、回転スリーブ22a上への現像剤の汲み上げ力が低下し、現像剤溜まり45の形成に不利となる。一方、現像ローラ側磁極23bと搬送極37とを対向させた場合は、図5に示すように規制極36が図4の汲上極39の位置に配置されるため、回転スリーブ22a上への現像剤の汲み上げ力が低下しない。従って、現像ローラ側磁極23bと搬送極37とが対向するように磁気ローラ側磁極22bを回転させることが好ましい。 However, when the developing roller side magnetic pole 23b and the regulating pole 36 are made to face each other, the magnetic pole is not present at the position of the drawing top pole 39 in FIG. 4, so the pumping force of the developer onto the rotating sleeve 22a is reduced, This is disadvantageous for the formation of the developer reservoir 45. On the other hand, when the developing roller side magnetic pole 23b and the conveying pole 37 are opposed to each other, the regulating pole 36 is disposed at the position of the drawing top pole 39 in FIG. 4 as shown in FIG. The pumping power of the agent does not decrease. Therefore, it is preferable to rotate the magnetic roller side magnetic pole 22b so that the developing roller side magnetic pole 23b and the transport pole 37 face each other.
次に、本発明の第2実施形態の現像装置についで説明する。本実施形態では、磁気ローラ側磁極22bは固定され、代わりに現像ローラ側磁極23bが中心軸を支軸として回転可能に配置されている。他の部分の構成及び現像装置の動作については図2に示す第1実施形態と全く同様であるため説明を省略する。 Next, the developing device according to the second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the magnetic roller side magnetic pole 22b is fixed, and instead, the developing roller side magnetic pole 23b is disposed so as to be rotatable about the central axis. The configuration of other parts and the operation of the developing device are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
本実施形態の現像装置3aでは、図6に示すように、非画像形成時に現像ローラ23内の現像ローラ側磁極23bを穂切りブレード25側(時計回り)に所定量だけ回転移動させる。これにより、現像ローラ側磁極23bと主極35との間の磁力線が大きく湾曲し、破線で示すような磁力線Gが発生する。その結果、図5と同様に、磁気ローラ22及び現像ローラ23の対向部分と穂切りブレード25との間に現像剤溜まり45が形成される。 In the developing device 3a of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the developing roller side magnetic pole 23b in the developing roller 23 is rotated and moved by a predetermined amount toward the ear cutting blade 25 (clockwise) during non-image formation. As a result, the magnetic lines of force between the developing roller side magnetic pole 23b and the main pole 35 are greatly curved, and magnetic lines of force G as indicated by broken lines are generated. As a result, similarly to FIG. 5, a developer reservoir 45 is formed between the facing portion of the magnetic roller 22 and the developing roller 23 and the spike cutting blade 25.
この状態で回転スリーブ22aを回転させることで、第1実施形態と同様に現像剤溜まり45を用いて穂切りブレード25上のトナー溜まり43を効率良く回収することができる。 By rotating the rotary sleeve 22a in this state, the toner reservoir 43 on the ear cutting blade 25 can be efficiently collected using the developer reservoir 45 as in the first embodiment.
さらに、本実施形態では、現像剤溜まり45を用いてトナー溜まり43を回収している間は、回転スリーブ22aを逆回転(図6では反時計回り)させることが好ましい。この場合、剥離極38により回転スリーブ22a上に汲み上げられた現像剤は、搬送極37、主極35の磁力により回転スリーブ22aと共に移動して穂切りブレード25の下流側(逆回転時の上流側)に供給される。 Further, in the present embodiment, it is preferable to rotate the rotating sleeve 22a in the reverse direction (counterclockwise in FIG. 6) while collecting the toner reservoir 43 using the developer reservoir 45. In this case, the developer pumped up on the rotary sleeve 22a by the peeling pole 38 moves together with the rotary sleeve 22a by the magnetic force of the transport pole 37 and the main pole 35, and is downstream of the spike cutting blade 25 (upstream side during reverse rotation). ).
従って、回転スリーブ22aを正回転(図6では時計回り)させる場合に比べて現像剤溜まり45の形成に有利となる。また、回転スリーブ22aの逆回転によって現像剤溜まり45が穂切りブレード25の下流側面25aに押し付けられるため、トナー溜まり43をより効果的に回収することができる。さらに、穂切りブレードと磁気ローラとの隙間に詰まったトナー凝集物を除去する効果も期待できる。 Therefore, it is advantageous for forming the developer reservoir 45 as compared with the case where the rotating sleeve 22a is rotated forward (clockwise in FIG. 6). Further, since the developer reservoir 45 is pressed against the downstream side surface 25a of the pan blade 25 by the reverse rotation of the rotary sleeve 22a, the toner reservoir 43 can be collected more effectively. Furthermore, an effect of removing toner aggregates clogged in the gap between the spike cutting blade and the magnetic roller can be expected.
このとき、回転スリーブ22aの逆回転速度が速すぎると、穂切りブレード25上に堆積したトナーが回転スリーブ22aの回転により発生する風圧で飛散してしまい、トナー溜まり43の回収効率が低下する。そこで、回転スリーブ22aの逆回転速度は画像形成時の回転速度よりも遅くすることが好ましい。 At this time, if the reverse rotation speed of the rotating sleeve 22a is too high, the toner accumulated on the ear cutting blade 25 is scattered by the wind pressure generated by the rotation of the rotating sleeve 22a, and the collection efficiency of the toner reservoir 43 is lowered. Therefore, it is preferable that the reverse rotation speed of the rotation sleeve 22a is slower than the rotation speed at the time of image formation.
その他本発明は、上記各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、上記各実施形態では帯電方向が正(プラス側)である正帯電トナーを用いる現像装置を例に挙げて説明したが、帯電方向が負(マイナス側)である負帯電トナーを用いる現像装置にも全く同様に適用可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in each of the embodiments described above, the developing device using positively charged toner whose charging direction is positive (plus side) is described as an example. However, the developing device using negatively charged toner whose charging direction is negative (minus side). The same applies to the above.
また、上記各実施形態では、磁気ローラ側磁極22b或いは現像ローラ側磁極23bのいずれかを回転移動させて現像剤溜まり45を発生させたが、磁気ローラ側磁極22b及び現像ローラ側磁極23bの両方を回転移動させても良い。さらに、磁極の移動方法も回転移動に限らず、例えば現像ローラ側磁極23bを穂切りブレード25側に平行移動させることもできる。 In each of the above-described embodiments, either the magnetic roller side magnetic pole 22b or the developing roller side magnetic pole 23b is rotationally moved to generate the developer pool 45. However, both the magnetic roller side magnetic pole 22b and the developing roller side magnetic pole 23b are used. May be rotated. Further, the method of moving the magnetic pole is not limited to rotational movement, and for example, the developing roller side magnetic pole 23b can be moved in parallel to the ear cutting blade 25 side.
また、本発明は図1に示したタンデム式のカラープリンタに限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複写機、モノクロプリンタ及びロータリー現像式のカラープリンタ及びカラー複写機、ファクシミリ等、磁性キャリアとトナーとから成る二成分現像剤を使用し、現像ローラに帯電したトナーのみを保持させて像担持体上の静電潜像を現像する現像装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。 The present invention is not limited to the tandem type color printer shown in FIG. 1, but a digital carrier or an analog type monochrome copying machine, a monochrome printer, a rotary developing type color printer and a color copying machine, a facsimile, etc. It is applicable to various image forming apparatuses provided with a developing device that uses a two-component developer composed of the above, and develops an electrostatic latent image on an image carrier by holding only a charged toner on a developing roller.
本発明は、磁気ローラを用いて現像ローラ上に帯電したトナーのみを保持させて像担持体上の静電潜像を現像する現像装置に利用可能であり、非画像形成時に現像ローラ及び磁気ローラの対向部分と穂切りブレードとの間に現像剤溜まりが発生するように磁気ローラ側磁極または現像ローラ側磁極のうち少なくとも一方を移動させるものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a developing device that develops an electrostatic latent image on an image carrier by holding only the charged toner on the developing roller using a magnetic roller, and the developing roller and the magnetic roller at the time of non-image formation At least one of the magnetic roller-side magnetic pole and the developing roller-side magnetic pole is moved so that a developer pool is generated between the facing portion and the cutting blade.
これにより、穂切りブレードの下流側近傍に現像剤溜まりを発生させて穂切りブレード上に堆積したトナーを効率良く回収可能な現像装置を提供することができる。 Accordingly, it is possible to provide a developing device capable of efficiently collecting the toner accumulated on the cutting blade by generating a developer pool in the vicinity of the downstream side of the cutting blade.
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
3a〜3d 現像装置
21a 第1攪拌スクリュー
21b 第2攪拌スクリュー
22 磁気ローラ
22a 回転スリーブ
22b 磁気ローラ側磁極
23 現像ローラ
23a 現像スリーブ
23b 現像ローラ側磁極
25 穂切りブレード
35 主極
36 規制極
37 搬送極
38 剥離極
39 汲上極
40 磁気ブラシ
41 トナー薄層
43 トナー溜まり
45 現像剤溜まり
100 画像形成装置
1a to 1d Photosensitive drum (image carrier)
3a to 3d Developing device 21a First agitating screw 21b Second agitating screw 22 Magnetic roller 22a Rotating sleeve 22b Magnetic roller side magnetic pole 23 Developing roller 23a Developing sleeve 23b Developing roller side magnetic pole 25 Ear cutting blade 35 Main pole 36 Regulating pole 37 Conveying pole 38 Peeling pole 39 Floating pole 40 Magnetic brush 41 Thin toner layer 43 Toner reservoir 45 Developer reservoir 100 Image forming apparatus
Claims (8)
該現像ローラに対向配置される磁気ローラと、
該磁気ローラの回転方向に対し前記現像ローラの上流側に対向配置される磁性体若しくは非磁性体の穂切りブレードと、
前記磁気ローラの内部に配置され前記現像ローラに対向する主極及び前記穂切りブレードに対向する規制極を含む複数の磁極を有する磁気ローラ側磁極と、
前記現像ローラの内部において前記磁気ローラに対向配置され前記主極と異極性である現像ローラ側磁極と、を備え、
前記磁気ローラ上に形成される磁気ブラシを用いて前記現像ローラにトナーを供給して像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
非画像形成時に、前記現像ローラ及び前記磁気ローラの対向部分と前記穂切りブレードとの間に現像剤溜まりが発生するように前記磁気ローラ側磁極または前記現像ローラ側磁極のうち少なくとも一方を移動させることを特徴とする現像装置。 A two-component developer containing at least a carrier and a toner is used, and a developing roller disposed opposite to the image carrier;
A magnetic roller disposed opposite to the developing roller;
A magnetic or non-magnetic hob cutting blade disposed opposite to the upstream side of the developing roller with respect to the rotation direction of the magnetic roller;
A magnetic roller-side magnetic pole having a plurality of magnetic poles including a main pole disposed inside the magnetic roller and facing the developing roller and a regulating pole facing the spike cutting blade;
A developing roller side magnetic pole disposed opposite to the magnetic roller in the developing roller and having a polarity different from that of the main pole,
In a developing device for developing an electrostatic latent image on an image carrier by supplying toner to the developing roller using a magnetic brush formed on the magnetic roller,
At the time of non-image formation, at least one of the magnetic roller side magnetic pole and the developing roller side magnetic pole is moved so that a developer pool is generated between a portion facing the developing roller and the magnetic roller and the spike cutting blade. A developing device.
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