JP2009244596A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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Toshihiro Maeda
智弘 前田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device in which deterioration of developer is less likely to occur. <P>SOLUTION: The developing device 13 has a developing tank 19, a developing roller 89, and a blade member 101. The developing roller 89 includes a developing sleeve 20 that bears developer on the peripheral face 20a, and a magnetic member 21 disposed inside the developing sleeve 20 so as to be immovable. The magnetic member 21 includes an S1 pole that generates a magnetic field for attracting developer in the developing tank 19 to the peripheral face 20a, and an N1 pole that generates in a developing area a magnetic field for bearing the developer. The blade member 101 regulates the layer thickness of developer on the peripheral face 20a. In addition, the blade member 101 is disposed in the area where the magnetic fields of both the S1 pole and N1 pole are distributed and in the area where the magnetic flux density in the direction of a normal line relative to the peripheral face 20a is greater than that in the direction of a tangent line relative to the peripheral face 20a. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に備えられている現像装置に関する。   The present invention relates to a developing device provided in an electrophotographic image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成プロセスにおいては、一様な電位に帯電された感光体を画像情報に応じた光で露光して静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像装置によって現像して可視像化する。静電潜像を現像する方法としては、磁性1成分現像剤または非磁性1成分現像剤を用いる1成分現像方式と、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤を用いる2成分現像方式とがある。   In an electrophotographic image forming process, an electrostatic latent image is formed by exposing a photosensitive member charged to a uniform potential with light according to image information, and the formed electrostatic latent image is developed by a developing device. Develop to make visible image. As a method for developing an electrostatic latent image, there are a one-component developing method using a magnetic one-component developer or a non-magnetic one-component developer and a two-component developing method using a two-component developer including a toner and a carrier. .

2成分現像方式は、キャリアと呼ばれる磁性粒子とトナーとを混合撹拌して互いに摩擦帯電させることによってキャリアの表面にトナーを担持させる。そして、複数の磁石を内包する現像ローラの表面に、トナーを担持するキャリアからなる穂(磁気ブラシ)を形成し、穂に含まれるトナーを現像ローラから感光体の静電潜像へ移行させて現像する。2成分現像方式は、1成分現像方式に比べて装置の構造が若干複雑になるが、トナーの電位設定が比較的容易であり、高速対応性および安定性に優れるので、多用されている。   In the two-component development method, toner is supported on the surface of a carrier by mixing and stirring magnetic particles called a carrier and the toner and charging them by friction. Then, on the surface of the developing roller containing a plurality of magnets, a spike (magnetic brush) made of a carrier carrying toner is formed, and the toner contained in the spike is transferred from the developing roller to the electrostatic latent image on the photoreceptor. develop. The two-component development method is used more frequently than the one-component development method, although the structure of the apparatus is slightly more complicated, but the toner potential setting is relatively easy and the high-speed compatibility and stability are excellent.

2成分現像剤を用いる現像装置において、現像ローラ内部に配置される複数の磁石には、汲み上げ極として機能する磁石と釈放極として機能する磁石とが含まれている。汲み上げ極(引きつけ極)とは現像槽の現像剤を現像ローラ表面に汲み上げる(引きつける)ための磁気発生手段であり、釈放極とは現像剤を現像ローラ表面から釈放する(引き離す)ための磁気発生手段である。   In a developing device that uses a two-component developer, the plurality of magnets arranged inside the developing roller includes a magnet that functions as a pumping pole and a magnet that functions as a release pole. The pumping pole (attracting pole) is a magnetism generating means for pumping (attracting) the developer in the developing tank onto the surface of the developing roller, and the releasing pole is the magnetism generating for releasing (separating) the developer from the surface of the developing roller. Means.

汲み上げ極によって現像ローラの表面に汲み上げられた現像剤は、現像ローラの回転によって現像領域へと運ばれる。このとき、現像ローラの表面の現像剤は規制部材(ドクターブレード)によって一定量に規制される。これにより、現像領域に搬送される現像剤量が適正に調整される。現像ローラ表面の現像剤は、現像領域を通過した後、釈放極によって現像ローラから釈放される。現像ローラから釈放された現像剤は、現像槽内における攪拌搬送部(現像剤が攪拌搬送される箇所)に収容される。   The developer pumped on the surface of the developing roller by the pumping pole is carried to the developing area by the rotation of the developing roller. At this time, the developer on the surface of the developing roller is regulated to a certain amount by a regulating member (doctor blade). Thereby, the amount of the developer conveyed to the development area is adjusted appropriately. The developer on the surface of the developing roller passes through the developing area and is released from the developing roller by the release pole. The developer released from the developing roller is accommodated in a stirring / conveying section (location where the developer is stirred and conveyed) in the developing tank.

ところで、近年、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置の業界においては、単位時間当たりの複写枚数やプリント枚数が多くて設置スペースが小さくてすむ高速小型機が強く望まれている。このため、限られたスペースに設置できるように現像槽を設計する必要があり、現像剤の収容スペースを低減し、小径の現像ローラを用い、現像ローラを高速で回転させることが必須となる。   By the way, in recent years, in the industry of image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers, there is a strong demand for a high-speed small-sized machine that requires a large number of copies and prints per unit time and requires a small installation space. For this reason, it is necessary to design the developing tank so that it can be installed in a limited space. It is essential to reduce the developer storage space, use a small-diameter developing roller, and rotate the developing roller at high speed.

しかし、小型化のために従来よりも高速に現像ローラを回転させる画像形成装置において、繰り返し画像形成が行われると、現像剤に対して、混合攪拌、汲み上げ、規制、釈放が長時間に渡って繰り返され、現像剤は機械的ストレスおよび熱的ストレス等の多大な負荷を受けることになる。   However, in an image forming apparatus that rotates the developing roller at a higher speed than in the past for downsizing, when repeated image formation is performed, the developer is mixed, stirred, pumped, regulated, and released for a long time. Repeatedly, the developer is subjected to significant loads such as mechanical stress and thermal stress.

ここで、現像剤は現像ローラ表面に保持されている時に最も機械的ストレスを受けるものと考えられる。これは、現像ローラ表面の現像剤は、規制部材に衝突することによって大きな機械的ストレスを受けるからである。つまり、規制部材に衝突することによってDG(ドクターギャップ)を通過できない余剰現像剤は、当該規制部材によって現像ローラ表面からかきとられることで機械的ストレスを受けている。   Here, the developer is considered to receive the most mechanical stress when being held on the surface of the developing roller. This is because the developer on the surface of the developing roller is subjected to a large mechanical stress by colliding with the regulating member. That is, surplus developer that cannot pass through DG (doctor gap) by colliding with the regulating member is mechanically stressed by being scraped from the surface of the developing roller by the regulating member.

また、釈放極によって現像ローラ表面から釈放された直後の現像剤が直ちに現像ローラ上に汲み上げられるという事態が繰り返されると、一部の現像剤のみが、繰り返し使用されることになり、繰り返し機械的ストレスを受けることになる。   In addition, if the developer immediately after being released from the surface of the developing roller by the release pole is immediately pumped up onto the developing roller, only a part of the developer will be used repeatedly, and mechanically repeatedly. You will be stressed.

さらに、以上のようにして現像剤が長期間機械的ストレスを受け続けると、現像剤は劣化する。具体的に、前記ストレスを受け続けることによって現像剤の温度が上昇し、局所的にトナー成分がキャリアに付着してしまうという現象が発生する。その結果、トナーとキャリアとの間の摩擦帯電が局所的に起こりにくくなり、現像剤全体として帯電量が低下してしまう。同時に、現像剤の流動性の低下によってトナーとキャリアとの接触回数が低減し、これにより帯電能力が劣化してしまい、形成される画像に問題(トナー飛散、かぶり)が生じてしまう。また、トナーとキャリアとの融着も起こり、現像性および濃度低下の問題が発生し、さらに濃度均一なベタ画像の出力が困難になる。   Furthermore, when the developer continues to be subjected to mechanical stress for a long time as described above, the developer deteriorates. Specifically, when the stress is continued, the temperature of the developer rises, and a phenomenon that the toner component locally adheres to the carrier occurs. As a result, frictional charging between the toner and the carrier is less likely to occur locally, and the charge amount of the developer as a whole is reduced. At the same time, the number of contact between the toner and the carrier is reduced due to the decrease in the fluidity of the developer, thereby deteriorating the charging ability and causing problems (toner scattering, fogging) in the formed image. Further, fusion between the toner and the carrier occurs, causing problems of developability and density reduction, and it becomes difficult to output a solid image with uniform density.

これに対し、現像剤の劣化を抑制することを目的とする先行技術として下記特許文献1がある。特許文献1には、取り込み極N3と取り込み極N3の下流側に配置されている汲み上げ極N2との磁気的反発によって、現像後に現像ローラに残存している現像剤を現像室へ収納する技術が開示されている。特許文献1には、この技術によって現像後に現像ローラに残存している現像剤がそのまま汲み上げ極N2に拘束され難くして現像剤の劣化を抑制する旨が示唆されている。
特開平10‐39613号公報(公開日:1998年02月13日)
On the other hand, there is Patent Document 1 below as a prior art for the purpose of suppressing the deterioration of the developer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-228688 discloses a technique for storing developer remaining on the developing roller after development into the developing chamber by magnetic repulsion between the taking-in pole N3 and the pumping pole N2 disposed on the downstream side of the taking-in pole N3. It is disclosed. Patent Document 1 suggests that this technique makes it difficult for the developer remaining on the developing roller after development to be restrained by the pumping electrode N2 as it is, thereby suppressing deterioration of the developer.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-39613 (Publication date: February 13, 1998)

しかし、特許文献1に開示されている技術では、ドクターブレード(規制部材)と汲み上げ極とが離れており、汲み上げ極から発生する磁界の殆ど全てが現像剤の汲み上げに寄与することになるため、汲み上げ極によって現像ローラ表面に過剰な量の現像剤が汲み上げられてしまい、現像剤がブレードの上流側にて大量に滞留してブレードに繰り返し衝突してしまい、この衝突が原因で現像剤の劣化が促進されるという問題が生じていた。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the doctor blade (regulating member) and the pumping pole are separated from each other, and almost all of the magnetic field generated from the pumping pole contributes to the pumping of the developer. An excessive amount of developer is pumped up on the surface of the developing roller by the pumping pole, and a large amount of developer stays on the upstream side of the blade and repeatedly collides with the blade, which causes deterioration of the developer. There was a problem that was promoted.

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、現像剤の劣化が起こりにくい現像装置、画像形成装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a developing device and an image forming apparatus in which the developer hardly deteriorates.

汲み上げ極によって現像ローラ表面に過剰な量の現像剤が引きつけられることを抑制できれば現像剤の劣化を抑制できると考えられる。そこで、汲み上げ極の磁力を弱めるという方策が考えられる。しかし、現像ローラの表面に引きつける現像剤量を抑制するためには汲み上げ極の磁力を過度に弱めなければならず、汲み上げ極の磁力を過度に弱めると、現像ローラの表面に引きつける現像剤量を安定化させることができなくなってしまい、現像剤の搬送不良が生じ、現像されるトナー像に画質ムラが生じてしまう。それゆえ、汲み上げ極の磁力を過度に弱めることなく、現像ローラ表面に過剰な量の現像剤が引きつけられることを抑制できる方策が要求される。   If it is possible to suppress an excessive amount of developer from being attracted to the surface of the developing roller by the pumping electrode, it is considered that the deterioration of the developer can be suppressed. Therefore, measures to weaken the magnetic force of the pumping pole can be considered. However, in order to suppress the amount of developer attracted to the surface of the developing roller, the magnetic force of the pumping pole must be excessively weakened. When the magnetic force of the pumping pole is excessively weakened, the amount of developer attracted to the surface of the developing roller is reduced. Stabilization becomes impossible, developer conveyance failure occurs, and image quality unevenness occurs in the developed toner image. Therefore, there is a need for a measure that can suppress an excessive amount of developer from being attracted to the surface of the developing roller without excessively weakening the magnetic force of the pumping pole.

そこで、本発明では、以上の目的を達成するために、現像剤を収容する現像槽と、前記現像剤を外周面に担持するスリーブと前記スリーブの内側にて非回転に設けられる磁気部材とを含み、前記スリーブの回転によって前記外周面と感光体との隙間の現像領域に前記外周面の現像剤を搬送する現像ローラと、前記外周面の現像剤の層厚を規制するブレード部材とを備える現像装置において、前記磁気部材は、前記現像槽の現像剤を前記外周面に引きつけるための磁界を発生する第1磁極と、前記第1磁極よりも前記回転の方向の下流側にて前記第1磁極に隣り合うように配置され前記担持のための磁界を前記現像領域に発生する第2磁極とを有し、前記ブレード部材は、前記第1磁極の磁界と前記第2磁極の磁界との両磁界が分布している領域であって前記外周面に対する法線方向の磁束の磁束密度が前記外周面に対する接線方向の磁束の磁束密度よりも大きな領域に配置されていることを特徴とする。   Therefore, in the present invention, in order to achieve the above object, a developing tank for storing the developer, a sleeve for carrying the developer on the outer peripheral surface, and a magnetic member provided non-rotatingly inside the sleeve are provided. And a developing roller that conveys the developer on the outer peripheral surface to a developing region in a gap between the outer peripheral surface and the photosensitive member by rotation of the sleeve, and a blade member that regulates the layer thickness of the developer on the outer peripheral surface. In the developing device, the magnetic member includes a first magnetic pole that generates a magnetic field for attracting the developer in the developing tank to the outer peripheral surface, and the first magnetic pole on the downstream side in the rotation direction with respect to the first magnetic pole. A second magnetic pole disposed adjacent to the magnetic pole and generating a magnetic field for supporting in the developing region, and the blade member includes both the magnetic field of the first magnetic pole and the magnetic field of the second magnetic pole. Area where magnetic field is distributed Wherein the magnetic flux density in the normal direction of the magnetic flux with respect to the outer circumferential surface there is is arranged in a region larger than the magnetic flux density in the tangential direction of the magnetic flux with respect to the outer peripheral surface.

本発明の構成によれば、第1磁極から生じる磁界(現像槽の現像剤をスリーブの外周面に引きつけるための磁界)の分布領域にブレード部材が配置されていることになる。それゆえ、本発明の構成では、第1磁極から生じる磁界の全範囲のうち、前記外周面に対する現像剤の引きつけに寄与する磁界の範囲を従来構成よりも狭くできる。これにより、第1磁極の磁力自体を過度に弱めなくとも、現像槽からスリーブに引きつけられる現像剤の量を減少させることができ、スリーブの回転によってブレード部材に衝突する(掻き落とされる)現像剤の量を抑制でき、現像剤の劣化を抑制できる。   According to the configuration of the present invention, the blade member is disposed in the distribution region of the magnetic field (magnetic field for attracting the developer in the developing tank to the outer peripheral surface of the sleeve) generated from the first magnetic pole. Therefore, in the configuration of the present invention, the range of the magnetic field that contributes to the attraction of the developer to the outer peripheral surface out of the entire range of the magnetic field generated from the first magnetic pole can be made narrower than the conventional configuration. This makes it possible to reduce the amount of developer attracted from the developing tank to the sleeve without excessively weakening the magnetic force itself of the first magnetic pole, and to collide (scratch) the blade member with the rotation of the sleeve. And the deterioration of the developer can be suppressed.

さらに、本発明の構成では、前記ブレード部材は、単に第1磁極の磁界が分布している領域に配置されているだけではなく、第1磁極の磁界と前記第2磁極の磁界との両磁界が分布している領域であって、前記外周面に対する法線方向の磁束密度が前記外周面に対する接線方向の磁束密度よりも大きな領域に配置されている。それゆえ、現像処理に必要十分な現像剤をスリーブ外周面に引きつけつつ、現像槽からスリーブ外周面に引きつけられる現像剤の量が過剰になってしまうことを抑制できる。   Furthermore, in the configuration of the present invention, the blade member is not only disposed in a region where the magnetic field of the first magnetic pole is distributed, but also both the magnetic field of the first magnetic pole and the magnetic field of the second magnetic pole. In which the magnetic flux density in the normal direction to the outer peripheral surface is larger than the magnetic flux density in the tangential direction to the outer peripheral surface. Therefore, it is possible to suppress an excessive amount of the developer attracted from the developing tank to the sleeve outer peripheral surface while attracting the developer necessary and sufficient for the development processing to the sleeve outer peripheral surface.

また、本発明の現像装置においては、前記構成に加えて、前記現像槽内には、前記現像槽内における前記スリーブの回転方向の下流側から上流側に向けて、前記第1磁極の磁界が形成される下流領域、中間領域、上流領域が順に並んでおり、前記磁気部材は、前記第1磁極よりも前記回転の方向の上流側に配置される第3磁極と、前記第1磁極よりも前記回転の方向の上流側且つ前記第3磁極よりも前記回転の方向の下流側に配置される第4磁極とを有し、前記第3磁極は、前記現像剤を前記外周面から引き離すための磁界を前記上流領域に発生するものであり、前記第4磁極は、前記現像槽の現像剤が前記外周面に引きつけられることを抑制する磁界を前記中間領域に発生するものであることを特徴とする。   In the developing device of the present invention, in addition to the above configuration, the magnetic field of the first magnetic pole is generated in the developing tank from the downstream side to the upstream side in the rotation direction of the sleeve in the developing tank. The formed downstream region, the intermediate region, and the upstream region are arranged in this order, and the magnetic member includes a third magnetic pole disposed upstream of the first magnetic pole in the direction of rotation and the first magnetic pole. A fourth magnetic pole disposed upstream of the rotation direction and downstream of the rotation direction of the third magnetic pole, the third magnetic pole for separating the developer from the outer peripheral surface. A magnetic field is generated in the upstream region, and the fourth magnetic pole generates a magnetic field in the intermediate region that suppresses the developer in the developing tank from being attracted to the outer peripheral surface. To do.

これにより、現像槽内においては、スリーブに現像剤が引きつけられる下流領域と、スリーブに担持されている現像剤が現像槽へ戻される領域である上流領域との間に、現像槽の現像剤がスリーブに引きつけられる事が抑制される領域である中間領域が配され、前記下流領域と前記上流領域とは離間していることになる。それゆえ、上流領域にてスリーブから現像槽へ戻された現像剤が直ちに下流領域にてスリーブへ引きつけられるというような事は生じない。これにより、一部の現像剤のみが繰り返し使用される事を抑制でき、現像剤の劣化速度を抑制する事が可能になる。   As a result, in the developing tank, the developer in the developing tank is between the downstream area where the developer is attracted to the sleeve and the upstream area where the developer carried on the sleeve is returned to the developing tank. An intermediate region, which is a region that is restrained from being attracted to the sleeve, is disposed, and the downstream region and the upstream region are separated from each other. Therefore, the developer returned from the sleeve to the developing tank in the upstream region is not immediately attracted to the sleeve in the downstream region. Thereby, it is possible to suppress only a part of the developer from being repeatedly used, and it is possible to suppress the deterioration rate of the developer.

これに対し、従来の現像装置では、前記下流領域と前記上流領域とが隣接し合っていたため、前記下流領域と前記上流領域との境界付近においてスリーブから落下した現像剤が落下後直ちにスリーブへ引きつけられるという事が生じ、これにより、一部の現像剤のみが繰り返し使用され、一部の現像剤のみが直ぐに劣化してしまうという不都合が生じていた。   On the other hand, in the conventional developing device, the downstream area and the upstream area are adjacent to each other, so that the developer dropped from the sleeve near the boundary between the downstream area and the upstream area is attracted to the sleeve immediately after dropping. As a result, only part of the developer is repeatedly used, and only part of the developer deteriorates immediately.

また、前記中間領域において現像槽の現像剤が前記外周面に引きつけられてしまうことを抑制するためには、前記第4磁極から生じる磁束密度のピーク値を30mT以下にする必要があるが、当該ピーク値が少なすぎると第3磁極において反発磁力が生じにくくなる。そして、この反発磁力が生じないと、前記上流領域において前記外周面の現像剤が引き離されにくくなり、同じ現像剤がスリーブに繰り返し担持され続け、現像剤の劣化が促進されることになる。そして、前記反発磁力を生じさせるためには、前記第4磁極を第3磁極とを同一極性にし、前記第4磁極から生じる磁束密度のピーク値を少なくとも10mT以上にする必要がある。それゆえ、本発明の現像装置においては、前記構成に加えて、前記第3磁極と第4磁極とを同一極性とし、前記第4磁極から生じる磁束の磁束密度のピーク値を10mT以上であって30mT以下にすることが好ましい。   Moreover, in order to suppress the developer in the developing tank from being attracted to the outer peripheral surface in the intermediate region, the peak value of the magnetic flux density generated from the fourth magnetic pole needs to be 30 mT or less. If the peak value is too small, a repulsive magnetic force is hardly generated in the third magnetic pole. If the repulsive magnetic force is not generated, the developer on the outer peripheral surface is hardly separated in the upstream region, and the same developer is continuously carried on the sleeve, and the deterioration of the developer is promoted. In order to generate the repulsive magnetic force, the fourth magnetic pole needs to have the same polarity as the third magnetic pole, and the peak value of the magnetic flux density generated from the fourth magnetic pole needs to be at least 10 mT or more. Therefore, in the developing device of the present invention, in addition to the above configuration, the third magnetic pole and the fourth magnetic pole have the same polarity, and the peak value of the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the fourth magnetic pole is 10 mT or more. It is preferable to make it 30 mT or less.

また、第1磁極の磁力が弱すぎると、現像槽の現像剤をスリーブの外周面に安定して引きつけることができず、現像剤の搬送不良が生じ、現像されるトナー像の画質を安定させることが困難になる。そして、現像槽の現像剤をスリーブの外周面に安定して引きつけるためには、第1磁極から生じる磁束の磁束密度を少なくとも30mT以上にする必要がある。これに対し、第1磁極の磁力が強すぎると、スリーブの外周面に引きつけられる現像剤の量が過剰になり、前記外周面と前記ブレード部材との隙間において前記ブレード部材に掻き取られる現像剤の量が増加し、余分なストレスが現像剤にかかり、現像剤の劣化が促進されてしまう。つまり、前記ブレード部材に掻き取られる現像剤の量を適正にして、現像剤に余分なストレスがかからないようにするためには、第1磁極から生じる磁束の磁束密度を60mT以下にする必要がある。それゆえ、本発明の現像装置においては、前記構成に加えて、前記第1磁極から生じる磁束の磁束密度のピーク値を30mT以上であって60mT以下にすることが好ましい。   On the other hand, if the magnetic force of the first magnetic pole is too weak, the developer in the developing tank cannot be stably attracted to the outer peripheral surface of the sleeve, causing a developer conveyance failure and stabilizing the image quality of the developed toner image. It becomes difficult. In order to stably attract the developer in the developing tank to the outer peripheral surface of the sleeve, the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the first magnetic pole needs to be at least 30 mT. On the other hand, if the magnetic force of the first magnetic pole is too strong, the amount of developer attracted to the outer peripheral surface of the sleeve becomes excessive, and the developer scraped off by the blade member in the gap between the outer peripheral surface and the blade member. As a result, the amount of the toner increases, excessive stress is applied to the developer, and the deterioration of the developer is promoted. In other words, the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the first magnetic pole needs to be 60 mT or less in order to make the amount of the developer scraped off by the blade member appropriate and prevent the developer from being excessively stressed. . Therefore, in the developing device of the present invention, in addition to the above configuration, the peak value of the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the first magnetic pole is preferably 30 mT or more and 60 mT or less.

さらに、前記スリーブの回転軸に対して垂直な直線であり且つ前記回転軸と前記ブレード部材の前記外周面側の端部とを結ぶ直線を第1直線とし、前記回転軸に対して垂直な直線であり且つ前記回転軸と前記第1磁極から生じる磁束の磁束密度がピーク値になる位置とを結ぶ直線を第2直線とする。そして、前記第2直線が前記第1直線よりも前記現像領域に近い側に位置する場合、前記現像槽の現像剤をスリーブの外周面に引きつけるための磁界(つまり第1磁極の磁束密度のピーク)が現像槽内ではなく現像領域とブレード部材との間に発生してしまい、必要最小限の現像剤をスリーブに引きつけることができず、スリーブにおいて磁気ブラシ(穂立ち)を均一な長さで形成できず、搬送ムラが生じやすくなる。   Furthermore, a straight line that is perpendicular to the rotational axis of the sleeve and connects the rotational shaft and the end of the blade member on the outer peripheral surface side is defined as a first straight line, and is a straight line that is perpendicular to the rotational axis. A straight line connecting the rotation axis and a position where the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the first magnetic pole reaches a peak value is defined as a second straight line. When the second straight line is located closer to the development area than the first straight line, a magnetic field for attracting the developer in the developer tank to the outer peripheral surface of the sleeve (that is, the peak of the magnetic flux density of the first magnetic pole). ) Occurs not in the developing tank but between the developing area and the blade member, and the minimum amount of developer cannot be attracted to the sleeve. It cannot be formed, and uneven conveyance is likely to occur.

これに対し、前記第1直線が前記第2直線よりも前記現像領域に近い側に位置する場合、または、前記第1直線と前記第2直線とが一致している場合、前記スリーブに引きつけられる現像剤の量が必要量に満たないという問題は生じない。しかし、前記第1直線が前記第2直線よりも前記現像領域に近い側に位置する場合、または、前記第1直線と前記第2直線とが一致している場合であって、前記第1直線と第2直線とのなす鋭角が5°を超えていると、スリーブの外周面に引きつけられる現像剤の量が過剰になり、前記外周面と前記ブレード部材との隙間において前記ブレード部材に掻き取られる現像剤の量が増加し、余分なストレスが現像剤にかかり、現像剤の劣化が促進されてしまう。   On the other hand, when the first straight line is positioned closer to the development area than the second straight line, or when the first straight line and the second straight line coincide with each other, the first straight line is attracted to the sleeve. There is no problem that the amount of the developer is less than the required amount. However, when the first straight line is located closer to the development area than the second straight line, or when the first straight line and the second straight line coincide with each other, the first straight line If the acute angle formed by the second straight line exceeds 5 °, the amount of developer attracted to the outer peripheral surface of the sleeve becomes excessive, and the blade member is scraped off at the gap between the outer peripheral surface and the blade member. As a result, the amount of the developer to be increased increases, excessive stress is applied to the developer, and the deterioration of the developer is promoted.

それゆえ、前記ブレード部材および前記現像ローラは下記条件1および条件2を満たすように設定されていることが好ましい。
条件1:前記第1直線が前記第2直線よりも前記現像領域に近い側に位置しているか、または、前記第1直線と前記第2直線とが一致している。
条件2:前記第1直線と第2直線とのなす鋭角が0°〜5°である。
Therefore, it is preferable that the blade member and the developing roller are set so as to satisfy the following conditions 1 and 2.
Condition 1: The first straight line is located closer to the development area than the second straight line, or the first straight line and the second straight line are coincident with each other.
Condition 2: The acute angle formed by the first straight line and the second straight line is 0 ° to 5 °.

また、本発明の現像装置は、前記構成に加えて、前記スリーブの外周面に前記スリーブの回転軸と平行な方向に延びる溝が複数形成され、前記溝は、前記回転軸と垂直な平面によって前記スリーブを切断した場合の断面がV字状になっていることが好ましい。これにより、スリーブの外周面に付着している現像剤をスリーブの回転に追随させ易くなり、現像ローラによる現像剤の搬送を好適化できる。   In the developing device of the present invention, in addition to the above configuration, a plurality of grooves extending in a direction parallel to the rotation axis of the sleeve are formed on the outer peripheral surface of the sleeve, and the groove is formed by a plane perpendicular to the rotation axis. The cross section when the sleeve is cut is preferably V-shaped. As a result, the developer adhering to the outer peripheral surface of the sleeve can easily follow the rotation of the sleeve, and the conveyance of the developer by the developing roller can be optimized.

さらに、本発明の現像装置において、互いに隣り合う前記溝と前記溝との間隔が0.70mmより短いと、スリーブの外周面に保持される現像剤量が過剰になり、この現像剤量を抑制するには、前記外周面と前記ブレード部材との間隔(ドクターギャップ)を狭く設定する必要がある。そしてドクターギャップを狭くすると、現像剤にかかるストレスが大きくなり、現像剤の劣化が促進される。これに対し、互いに隣り合う前記溝と前記溝との間隔が0.42mmより長いと、印刷後の画像において前記外周面に溝を形成している事に起因するムラが発生する。それゆえ、本発明の現像装置は、前記構成に加えて、互いに隣り合う前記溝と前記溝との間隔が0.70mm〜1.42mmであることが好ましい。   Furthermore, in the developing device of the present invention, if the distance between the grooves adjacent to each other is shorter than 0.70 mm, the amount of developer held on the outer peripheral surface of the sleeve becomes excessive, and this developer amount is suppressed. In order to achieve this, it is necessary to set a narrow gap (doctor gap) between the outer peripheral surface and the blade member. When the doctor gap is narrowed, the stress applied to the developer increases and the deterioration of the developer is promoted. On the other hand, when the interval between the grooves adjacent to each other is longer than 0.42 mm, unevenness due to the formation of grooves on the outer peripheral surface in the image after printing occurs. Therefore, in the developing device of the present invention, in addition to the above configuration, it is preferable that the interval between the grooves adjacent to each other is 0.70 mm to 1.42 mm.

また、本発明の現像装置において、前記溝の深さが0.05mmより短いと、スリーブの外周面の現像剤をスリーブの回転に追随させることが困難になり、現像ローラによる現像剤の搬送性能が低下する。これに対し、前記溝の深さが0.08mmより長くなると、スリーブの外周面に保持される現像材の量が過剰になり、この現像剤の量を抑制するには、前記外周面と前記ブレード部材との間隔(ドクターギャップ)を狭く設計する必要がある。そしてドクターギャップを狭くすると、現像剤にかかるストレスが大きくなり、現像剤の劣化が促進される。それゆえ、本発明の現像装置は、前記構成に加えて、前記溝の深さが0.05mm〜0.08mmであることが好ましい。   Further, in the developing device of the present invention, if the depth of the groove is shorter than 0.05 mm, it becomes difficult for the developer on the outer peripheral surface of the sleeve to follow the rotation of the sleeve, and the developer transport performance by the developing roller. Decreases. On the other hand, when the depth of the groove is longer than 0.08 mm, the amount of developer held on the outer peripheral surface of the sleeve becomes excessive, and in order to suppress the amount of developer, the outer peripheral surface and the It is necessary to design the gap between the blade member (doctor gap) narrow. When the doctor gap is narrowed, the stress applied to the developer increases and the deterioration of the developer is promoted. Therefore, in the developing device of the present invention, in addition to the above configuration, the depth of the groove is preferably 0.05 mm to 0.08 mm.

さらに、本発明の現像装置において、前記V字状の溝の底部の角度が110°より広くなると、回転するスリーブの外周面において現像剤がスリップし易くなり、現像ローラによる現像剤の搬送性能が低下する(回転方向の搬送力が低下する)。一方、前記角度が70°より狭くなると、前記スリーブの外周面に形成される磁気ブラシ(現像剤の穂立ち)が少なくなり、印刷後の画像において前記外周面に溝を形成している事に起因するムラが発生する。それゆえ、本発明の現像装置は、前記構成に加えて、前記V字状の溝の底部の角度が70°〜110°になっていることが好ましい。   Furthermore, in the developing device of the present invention, when the angle of the bottom of the V-shaped groove is larger than 110 °, the developer easily slips on the outer peripheral surface of the rotating sleeve, and the developer transport performance by the developing roller is improved. Decreases (conveying force in the rotational direction decreases). On the other hand, when the angle becomes smaller than 70 °, the magnetic brush (developing of the developer) formed on the outer peripheral surface of the sleeve is reduced, and a groove is formed on the outer peripheral surface in the printed image. The resulting unevenness occurs. Therefore, in the developing device of the present invention, in addition to the above configuration, the angle of the bottom of the V-shaped groove is preferably 70 ° to 110 °.

また、本発明の現像装置においては、前記構成に加えて、前記ブレード部材が非磁性部材と磁性部材とからなる構成であることが好ましい。この構成によれば、非磁性部材のみからなるブレード部材と比較して、ドクターギャップを広く設定してもスリーブの外周面に担持される現像剤量を抑制でき、現像剤の劣化をより抑えることが可能になる。   In the developing device of the present invention, in addition to the above configuration, the blade member preferably includes a nonmagnetic member and a magnetic member. According to this configuration, the amount of the developer carried on the outer peripheral surface of the sleeve can be suppressed even when the doctor gap is set wider, and the deterioration of the developer can be further suppressed as compared with a blade member made of only a nonmagnetic member. Is possible.

さらに、本発明の現像装置においては、前記構成に加えて、前記現像槽において現像剤の収容されている領域は前記現像領域よりも下方に位置しており、前記現像ローラは、前記現像槽の現像剤を下方側から上方側へ汲み上げるように前記現像領域まで搬送するように設定される構成であることが好ましい。この構成によれば、鉛直方向の下方側から上方側に現像剤を搬送するようになっているため、下部に十分に溜まっている現像剤を現像領域に必要最低限な量だけ運ぶように設定し易くなり、搬送不良を起こりにくくすることが可能となる。   Further, in the developing device of the present invention, in addition to the above-described configuration, a region in which the developer is accommodated in the developing tank is located below the developing region, and the developing roller is disposed in the developing tank. It is preferable that the developer is set to be transported to the developing region so as to draw up the developer from the lower side to the upper side. According to this configuration, since the developer is transported from the lower side to the upper side in the vertical direction, the developer that is sufficiently accumulated in the lower part is set to be transported to the developing area by a necessary minimum amount. It becomes easy to carry out, and it becomes possible to make it difficult to produce a conveyance defect.

また、磁性トナーからなる1成分現像剤を用いた場合、第1磁極の磁力を弱めると、トナー粒子同士やトナーとブレード部材との摩擦が減ることにより、トナーの帯電量が減少し、粒状性などが悪化することによる画質低下が生じる。しかしながら、トナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤を用いる場合、第1磁極の磁力を弱めても、前記摩擦が減ることによるトナーの帯電量の減少はほとんど無く、画質低下は起こりにくい。それゆえ、本発明の現像装置において前記現像剤はトナーと磁性キャリアとからなることが好ましい。   Further, when a one-component developer made of magnetic toner is used, if the magnetic force of the first magnetic pole is weakened, the friction between the toner particles and between the toner and the blade member is reduced, so that the charge amount of the toner is reduced and the graininess is decreased. Deterioration of image quality occurs due to deterioration. However, when a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier is used, even if the magnetic force of the first magnetic pole is weakened, there is almost no decrease in the charge amount of the toner due to the reduction in friction, and image quality is unlikely to deteriorate. Therefore, in the developing device of the present invention, the developer is preferably composed of toner and a magnetic carrier.

さらに、本発明の現像装置を備える画像形成装置においては、現像剤かかるストレスを低減させることが可能となり、エージング(耐久使用)を行う場合であっても安定した画像を得ることが可能となる。   Further, in the image forming apparatus provided with the developing device of the present invention, it is possible to reduce the stress applied by the developer, and it is possible to obtain a stable image even when aging (durable use) is performed.

以上のように、本発明の現像装置は、前記ブレード部材が、前記第1磁極の磁界と前記第2磁極の磁界との両磁界が分布している領域であって前記外周面に対する法線方向の磁束の磁束密度が前記外周面に対する接線方向の磁束の磁束密度よりも大きな領域に配置されていることを特徴とする。   As described above, in the developing device of the present invention, the blade member is a region in which both the magnetic fields of the first magnetic pole and the magnetic field of the second magnetic pole are distributed, and is normal to the outer peripheral surface. The magnetic flux density is arranged in a region larger than the magnetic flux density of the magnetic flux in the tangential direction with respect to the outer peripheral surface.

これにより、現像槽からスリーブ外周面に引きつけられる現像剤の量を減少させることができるため、スリーブの回転によってブレード部材に衝突する(掻き落とされる)現像剤の量をも抑制でき、現像剤の劣化を抑制することができる。   As a result, the amount of the developer attracted from the developing tank to the outer peripheral surface of the sleeve can be reduced, so that the amount of the developer colliding with the blade member (scratched off) by the rotation of the sleeve can be suppressed. Deterioration can be suppressed.

本発明の一実施形態の現像装置を備える画像形成装置について説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置の内部構成を示す図である。   An image forming apparatus including a developing device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an internal configuration of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment.

画像形成装置100は、電子写真方式のプリンタであり、感光体ドラム10を備えている。さらに、感光体ドラム10の周囲には、感光体ドラム10の回転方向に沿って、帯電装置11、露光装置12、現像装置13、転写装置14、クリーニング装置15、除電装置16が順に配されている。   The image forming apparatus 100 is an electrophotographic printer and includes a photosensitive drum 10. Further, around the photosensitive drum 10, a charging device 11, an exposure device 12, a developing device 13, a transfer device 14, a cleaning device 15, and a static elimination device 16 are arranged in this order along the rotation direction of the photosensitive drum 10. Yes.

感光体ドラム(感光体)10は、図1に示すように、アルミニウム等の金属ドラムからなる基材と、基材の外周面に薄膜状に形成されている有機光半導体(OPC)やアモルファスシリコン(a−Si)等の光導電層とからなる。   As shown in FIG. 1, the photoconductor drum (photoconductor) 10 includes a base material made of a metal drum such as aluminum, and an organic optical semiconductor (OPC) or amorphous silicon formed in a thin film on the outer peripheral surface of the base material. It consists of a photoconductive layer such as (a-Si).

帯電装置11は、感光体ドラム10の表面を均一に帯電する装置である。なお、帯電装置11は、タングステンワイヤ等の帯電線・金属製のシールド板・グリット板よりなるコロナ帯電器、帯電ローラ、帯電ブラシのいずれであってもよい。   The charging device 11 is a device that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 10. The charging device 11 may be a corona charger, a charging roller, or a charging brush made of a charging wire such as a tungsten wire, a metal shield plate, or a grit plate.

露光装置12は、均一に帯電された感光体ドラム10上に光を走査して感光体ドラム10上に静電潜像を書き込むものである。なお、露光装置12は、レーザスキャニングユニット(LSU)であってもよいし、LED(Light Emitting Diode)アレイであってもよい。   The exposure device 12 scans light on the uniformly charged photosensitive drum 10 to write an electrostatic latent image on the photosensitive drum 10. The exposure apparatus 12 may be a laser scanning unit (LSU) or an LED (Light Emitting Diode) array.

現像装置13は、露光装置12によって感光体ドラム10に書き込まれた静電潜像に対して現像剤を供給することにより当該静電潜像を顕像化(現像)するものである。この現像装置13については後に詳述する。   The developing device 13 visualizes (develops) the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image written on the photosensitive drum 10 by the exposure device 12. The developing device 13 will be described in detail later.

転写装置14は、感光体ドラム10上において顕像化された画像を記録媒体(用紙)上に転写するための転写バイアスを放出するものである。なお、転写装置14としては、図1に示される転写ローラであってもよいし、帯電ブラシやコロナ帯電器であってもよい。   The transfer device 14 releases a transfer bias for transferring an image visualized on the photosensitive drum 10 onto a recording medium (paper). The transfer device 14 may be the transfer roller shown in FIG. 1, or a charging brush or a corona charger.

クリーニング装置15は、転写後の感光体ドラム10上に残留した現像剤を除去して感光体ドラム10上に新たな画像を記録することを可能にするものである。除電装置16は、感光体ドラム10の表面を除電するためのものである。   The cleaning device 15 removes the developer remaining on the photosensitive drum 10 after the transfer and enables a new image to be recorded on the photosensitive drum 10. The neutralizing device 16 is for neutralizing the surface of the photosensitive drum 10.

また、転写装置14によって画像が転写された記録媒体は定着装置17に搬送される。そして、定着装置17において、記録媒体上の画像は熱と圧力とによって定着され、これにより記録媒体上に対する画像の印刷が完了することになる。   The recording medium on which the image is transferred by the transfer device 14 is conveyed to the fixing device 17. In the fixing device 17, the image on the recording medium is fixed by heat and pressure, thereby completing the printing of the image on the recording medium.

つぎに、以上示した画像形成装置100にて実行される画像形成プロセスの流れについて説明する。感光体ドラム10の表面は、先ず、帯電装置11によって一様に帯電され、次に露光装置12によって画像情報に応じた光照射がなされて静電潜像が形成される。感光体ドラム10に形成された静電潜像は、感光体ドラム10と現像装置13との間に形成される現像電界(現像装置13に備えられているバイアス電源は不図示)によって、現像装置13内の現像剤に含まれるトナーが供給されてトナー像となり、可視化される。このトナー像は、転写装置14によって記録媒体上に転写され、定着装置17により定着される。トナー像が転写された後、感光体ドラム10上に残留したトナーはクリーニング装置15(例えば、クリーニングブレード)によって除去される。感光体ドラム10においてトナーの除去された部分は、その後、再び帯電装置11により一様に帯電され、前記で述べたプロセスが繰り返される。   Next, the flow of the image forming process executed by the image forming apparatus 100 described above will be described. The surface of the photosensitive drum 10 is first uniformly charged by the charging device 11, and then the light exposure according to the image information is performed by the exposure device 12 to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 is developed by a developing device by a developing electric field (a bias power source provided in the developing device 13 is not shown) formed between the photosensitive drum 10 and the developing device 13. The toner contained in the developer in 13 is supplied to become a toner image, which is visualized. This toner image is transferred onto the recording medium by the transfer device 14 and fixed by the fixing device 17. After the toner image is transferred, the toner remaining on the photosensitive drum 10 is removed by a cleaning device 15 (for example, a cleaning blade). The portion of the photosensitive drum 10 from which the toner has been removed is then uniformly charged again by the charging device 11, and the above-described process is repeated.

つぎに、本実施形態の現像装置13について詳細に説明する。図2に、現像装置13の要部の一構成例を示す。なお、図2は、現像装置13を、現像ローラ89の長手方向(軸線方向)の端部側より見た模式図である。   Next, the developing device 13 of this embodiment will be described in detail. FIG. 2 shows a configuration example of a main part of the developing device 13. FIG. 2 is a schematic view of the developing device 13 as seen from the end side in the longitudinal direction (axial direction) of the developing roller 89.

図2に示すように、現像装置13は、現像剤を収容する現像槽19と、現像槽19の現像剤を担持する現像ローラ89と、現像ローラ89に担持される現像剤量を規制するブレード部材101と、現像槽19の内部で現像剤を攪拌搬送する第1攪拌搬送部材28および第2攪拌搬送部材29と、現像槽19の内部の現像剤量を検出するセンサ34とを備えている。   As shown in FIG. 2, the developing device 13 includes a developing tank 19 that contains a developer, a developing roller 89 that carries the developer in the developing tank 19, and a blade that regulates the amount of developer carried on the developing roller 89. A member 101, a first agitation conveyance member 28 and a second agitation conveyance member 29 for agitating and conveying the developer inside the developing tank 19, and a sensor 34 for detecting the amount of the developer inside the developing tank 19 are provided. .

なお、本実施形態の現像剤とは、磁性粒子からなる磁性キャリアとトナーとを成分とする2成分現像剤であるものとする。また、本実施形態では、平均粒径が6.2μmのトナーと平均粒径が50μmの磁性キャリアとが用いられるが、各平均粒径はこれら値に限定されるものではない。   The developer in this embodiment is a two-component developer including a magnetic carrier made of magnetic particles and toner as components. In this embodiment, toner having an average particle diameter of 6.2 μm and a magnetic carrier having an average particle diameter of 50 μm are used, but each average particle diameter is not limited to these values.

現像ローラ89は、図2に示されるように、感光体ドラム10を臨み、現像ローラ89の軸線と感光体ドラム10の軸線とが平行になるように配置され、現像槽19のフレームに支持されている。この現像ローラ89は現像スリーブ20および磁気部材21を有している。   As shown in FIG. 2, the developing roller 89 faces the photosensitive drum 10, is arranged so that the axis of the developing roller 89 and the axis of the photosensitive drum 10 are parallel, and is supported by the frame of the developing tank 19. ing. The developing roller 89 has a developing sleeve 20 and a magnetic member 21.

現像スリーブ(スリーブ)20は回転方向102に示される方向に回転する円筒部材である。また、本実施形態の現像装置13は汲み上げ現像方式であるため、現像スリーブ20は現像槽19から露出している部分が下方から上方へ向けて回転するようになっている。さらに、現像スリーブ20は、感光体ドラム10と現像スリーブ20との隙間である現像領域において、感光体ドラム10と同一方向に移動するようになっている(感光体ドラム10と回転方向は逆)。なお、本実施形態の現像装置13では汲み上げ現像方式が採用されているが、この方式に限定されるものではない。   The developing sleeve (sleeve) 20 is a cylindrical member that rotates in a direction indicated by a rotation direction 102. In addition, since the developing device 13 of the present embodiment is a pumping developing system, the developing sleeve 20 is configured such that the portion exposed from the developing tank 19 rotates from below to above. Further, the developing sleeve 20 moves in the same direction as the photosensitive drum 10 in a developing region that is a gap between the photosensitive drum 10 and the developing sleeve 20 (the rotation direction is opposite to that of the photosensitive drum 10). . The developing device 13 of the present embodiment employs the pumping development method, but is not limited to this method.

磁気部材21は、現像スリーブ20の内周側に固定され、磁界を発生する円柱状部材である。磁気部材21の磁界によって現像槽19内の現像剤は現像スリーブ20の外周面20aに吸着し、現像剤が穂状に連なった磁気ブラシが外周面20aに形成される。このように、現像剤は磁気ブラシの形で現像スリーブ20に担持される。   The magnetic member 21 is a cylindrical member that is fixed to the inner peripheral side of the developing sleeve 20 and generates a magnetic field. The developer in the developing tank 19 is attracted to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 by the magnetic field of the magnetic member 21, and a magnetic brush in which the developer is linked in a spike shape is formed on the outer peripheral surface 20a. Thus, the developer is carried on the developing sleeve 20 in the form of a magnetic brush.

そして、現像スリーブ20が回転することによって、現像スリーブ20の外周面20aに担持されている現像剤が現像領域に搬送される。現像領域では、磁気ブラシを形成する現像剤中の電荷を有するトナーが、現像ローラ89と感光体ドラム10との電位差に応じて感光体ドラム10に移される。これにより、感光体ドラム10上の静電潜像が現像され、トナー像が形成される。なお、現像スリーブ20および磁気部材21の詳細については後に説明する。   As the developing sleeve 20 rotates, the developer carried on the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 is conveyed to the developing area. In the developing area, toner having a charge in the developer forming the magnetic brush is transferred to the photosensitive drum 10 in accordance with the potential difference between the developing roller 89 and the photosensitive drum 10. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 is developed and a toner image is formed. Details of the developing sleeve 20 and the magnetic member 21 will be described later.

ブレード部材101は、そのエッジ部が現像スリーブ20の外周面20aに対して間隙を空けて面するように設置され、外周面20aの現像剤を掻き落とすことにより外周面20aの現像剤量を規制するものである。   The blade member 101 is installed so that its edge portion faces the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 with a gap, and the amount of developer on the outer peripheral surface 20a is regulated by scraping off the developer on the outer peripheral surface 20a. To do.

なお、ブレード部材101と現像スリーブ20の外周面20aとの隙間の間隔をドクターギャップ(以下、DGと記載)とする。DGの設定値は、現像剤の条件、現像ローラ89の条件などにより適宜調整される。   The gap between the blade member 101 and the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 is referred to as a doctor gap (hereinafter referred to as DG). The set value of DG is appropriately adjusted depending on the developer conditions, the developing roller 89 conditions, and the like.

但し、現像領域における現像スリーブ20の外周面20aの単位面積あたりの現像剤の重量を搬送量とすると、前記搬送量が過剰である場合(特に90mg/cm以上である場合)、後端濃度上昇(画像不良)が生じてしまう。ここで、後端濃度上昇とは、図5に示すように、ベタ画像と印字されていない領域との境界のうち、用紙搬送方向の後端側の境界において濃度が上昇する現象を意味する。これは、現像領域を通過中の静電潜像(ベタ画像)によって次々にトナーが消費されるが、静電潜像の後端よりも感光体ドラム10の回転方向上流側には静電潜像がないため、静電潜像の後端付近にてトナーが余分に供給されてしまう為である。 However, when the amount of developer per unit area of the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 in the development region is defined as the transport amount, the rear end density is excessive when the transport amount is excessive (especially 90 mg / cm 2 or more). An increase (image defect) occurs. Here, as shown in FIG. 5, the rear end density increase means a phenomenon in which the density increases at the boundary on the rear end side in the paper conveyance direction among the boundary between the solid image and the non-printed area. This is because toner is successively consumed by the electrostatic latent image (solid image) passing through the development area, but the electrostatic latent image is located upstream of the rear end of the electrostatic latent image in the rotational direction of the photosensitive drum 10. This is because, since there is no image, extra toner is supplied near the rear end of the electrostatic latent image.

本実施形態では、前記後端濃度上昇を抑制するために、前記搬送量が60mg/cmになるようにDGを設定する。 In the present embodiment, DG is set so that the transport amount is 60 mg / cm 2 in order to suppress the rear end concentration increase.

また、ブレード部材(ドクターブレード)101は非磁性ブレードであり、現像槽19や固定用板金(不図示)等にネジもしくはリベットにより固定される。本実施形態では、固定用板金等に固定ビスを用いて固定したが、特に限定するものではない。   The blade member (doctor blade) 101 is a non-magnetic blade, and is fixed to the developing tank 19 or a fixing sheet metal (not shown) by screws or rivets. In the present embodiment, the fixing sheet metal or the like is fixed using a fixing screw, but the present invention is not particularly limited.

さらに、前記非磁性ブレードは磁性を有さない金属であれば特に限定されるものではない。例えば、非磁性ブレードとしては、SUS302、SUS303、SUS304、SUS304Cu、SUS304L、SUS304N1、SUS304J3、SUS305、SUS305J1、SUS309S、SUS310S、SUS316、SUS316L、SUS316N、SUS316Ti、SUS316J1、SUS316F、SUS317、SUS317F、SUS321、SUS347などのステンレス、アルミニウム、銅などが挙げられる。   Further, the nonmagnetic blade is not particularly limited as long as it is a metal having no magnetism. For example, as non-magnetic blades, SUS302, SUS303, SUS304, SUS304Cu, SUS304L, SUS304N1, SUS304J3, SUS305, SUS305J1, SUS309S, SUS310S, SUS316, SUS316L, SUS316N, SUS316F, SUS3US17, SUS3US34 Stainless steel, aluminum, copper and the like.

つぎに、現像槽19の内部について説明する。図3は、現像槽19の内部を上方より見た模式図である。現像槽19は、たとえば硬質の合成樹脂などからなり、図3に示すように、現像ローラ89の軸線方向を長手方向とした筐体である。現像槽19は、現像ローラ89の軸線方向の長さL1にほぼ対応する長さの長辺を有している。また、現像槽19の内部は現像槽19の長手方向(現像ローラ89の軸線方向に同じ)と平行に延設される仕切壁部材25にて2槽に仕切られている。   Next, the inside of the developing tank 19 will be described. FIG. 3 is a schematic view of the inside of the developing tank 19 as viewed from above. The developing tank 19 is made of, for example, hard synthetic resin, and is a casing whose longitudinal direction is the axial direction of the developing roller 89 as shown in FIG. The developing tank 19 has a long side having a length substantially corresponding to the length L1 of the developing roller 89 in the axial direction. Further, the inside of the developing tank 19 is divided into two tanks by a partition wall member 25 extending in parallel with the longitudinal direction of the developing tank 19 (the same as the axial direction of the developing roller 89).

そして、前記2槽のうちの一方は現像領域槽23であり、他方は攪拌領域槽24である。現像領域槽23は現像剤を攪拌搬送して現像ローラ89に供給するための槽である。攪拌領域槽24はトナーホッパ104(図2参照)から補給されるトナーを現像剤と攪拌し、当該攪拌した現像剤を現像領域槽23へ供給するための槽である。   One of the two tanks is a development area tank 23 and the other is an agitation area tank 24. The developing area tank 23 is a tank for agitating and conveying the developer and supplying it to the developing roller 89. The stirring area tank 24 is a tank for stirring toner supplied from the toner hopper 104 (see FIG. 2) with the developer and supplying the stirred developer to the developing area tank 23.

ここで、仕切壁部材25は、現像領域槽23と攪拌領域槽24との間に配される壁ではあるが、現像領域槽23と攪拌領域槽24との間を完全に遮断するためのものではない。すなわち、仕切壁部材25における現像槽19の長手方向の両端部の2箇所には、現像領域槽23と攪拌領域槽24とを連通させる第1通路26及び第2通路27が形成されている。これにより、現像槽19内に収容される現像剤は、その一部が現像領域槽23から攪拌領域槽24へ移動することが可能であり、また逆に攪拌領域槽24から現像領域槽23へ移動可能となる。   Here, the partition wall member 25 is a wall disposed between the development area tank 23 and the agitation area tank 24, but is for completely blocking between the development area tank 23 and the agitation area tank 24. is not. That is, the first passage 26 and the second passage 27 that connect the developing region tank 23 and the agitation region tank 24 are formed at two positions on the partition wall member 25 at both ends in the longitudinal direction of the developing tank 19. Thereby, a part of the developer stored in the developing tank 19 can be moved from the developing area tank 23 to the stirring area tank 24, and conversely, from the stirring area tank 24 to the developing area tank 23. It becomes possible to move.

また、現像槽19内には、回転軸の方向が現像槽19の長手方向に対して平行になるように、現像ローラ89と、現像剤を攪拌搬送する第1攪拌搬送部材28と第2攪拌搬送部材29とが回転自在に設けられている。詳細には、現像領域槽23内に、現像ローラ89と第1攪拌搬送部材28とが設けられ、攪拌領域槽24内に第2攪拌搬送部材29が設けられている。なお、本実施の形態において、第1攪拌搬送部材28及び第2攪拌搬送部材29は、いわゆるスクリュー部材であり、回転動作することによって、現像槽19内の現像剤を攪拌して搬送する。   In the developing tank 19, the developing roller 89, the first stirring / conveying member 28 that stirs and conveys the developer, and the second stirring so that the direction of the rotation axis is parallel to the longitudinal direction of the developing tank 19. A conveyance member 29 is rotatably provided. Specifically, the developing roller 89 and the first stirring / conveying member 28 are provided in the developing region tank 23, and the second stirring / conveying member 29 is provided in the stirring region tank 24. In the present embodiment, the first agitation and conveyance member 28 and the second agitation and conveyance member 29 are so-called screw members, and agitate and convey the developer in the developing tank 19 by rotating.

第1攪拌搬送部材28は、現像領域槽23内の現像ローラ89の下近傍にて、矢印35の方向(現像槽19の一方の端部Aから他方の端部Bへ向う方向)へ現像剤を搬送する。第2攪拌搬送部材29は、第1攪拌搬送部材28によって現像槽19の端部B付近に搬送された現像剤を、第1通路26で攪拌領域槽24に移動させ、矢印36方向に搬送するとともに、仕切壁部材25に沿って矢印37方向(端部Bから端部Aへ向かう方向)へ搬送する。   The first agitating / conveying member 28 is in the vicinity of the developing roller 89 in the developing region tank 23 in the direction of the arrow 35 (the direction from one end A to the other end B of the developing tank 19). Transport. The second agitating and conveying member 29 moves the developer conveyed to the vicinity of the end B of the developing tank 19 by the first agitating and conveying member 28 to the agitating region tank 24 through the first passage 26 and conveys it in the direction of arrow 36. At the same time, it is conveyed along the partition wall member 25 in the direction of arrow 37 (direction from the end B toward the end A).

現像剤は、端部A付近で第2通路27を通りぬけ矢印38方向へと搬送され、再び第1攪拌搬送部材28にて移動される。したがって、現像槽19内では、第1および第2攪拌搬送部材28,29と仕切壁部材25とによって、矢印35,36,37,38で示される現像剤の循環流が形成される。   The developer passes through the second passage 27 in the vicinity of the end A and is conveyed in the direction of the arrow 38 and is moved again by the first agitation and conveyance member 28. Therefore, in the developing tank 19, a developer circulation flow indicated by arrows 35, 36, 37, and 38 is formed by the first and second stirring and conveying members 28 and 29 and the partition wall member 25.

センサ34は、現像槽19内の現像剤に含有されるトナー濃度を検出するものである。センサ34としては、透磁率センサや、圧電検知式センサを用いることができる。これらのセンサによれば、現像剤中のトナー量、換言すれば磁性キャリアとトナーとの配合比であるトナー濃度を検出できる。   The sensor 34 detects the toner concentration contained in the developer in the developing tank 19. As the sensor 34, a magnetic permeability sensor or a piezoelectric detection sensor can be used. According to these sensors, it is possible to detect the toner amount in the developer, in other words, the toner concentration which is the blending ratio of the magnetic carrier and the toner.

また、センサ34は、図2および図3に示すように、現像領域槽23内で、現像剤の攪拌搬送方向下流側であり、現像槽19の端部B付近且つ現像領域槽23の底面(壁材)に装着されている。また、センサ34は第1攪拌搬送部材28を臨むように配置されている。このような位置にセンサ34が取り付けられることによって、センサ34は、現像ローラ89によってトナーが消費された直後の現像剤に含有されるトナー濃度を測定することができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the sensor 34 is located in the developing area tank 23 on the downstream side in the developer agitating and conveying direction, near the end B of the developing tank 19 and on the bottom surface of the developing area tank 23 ( It is attached to the wall material. Further, the sensor 34 is disposed so as to face the first stirring and conveying member 28. By attaching the sensor 34 at such a position, the sensor 34 can measure the toner concentration contained in the developer immediately after the toner is consumed by the developing roller 89.

さらに、現像装置13においては、トナー濃度の検出出力に応じて制御部(不図示)がトナーホッパ104(図2)を動作させて、攪拌領域槽24へトナーが補給される。したがって、現像装置13においては、現像処理後における現像槽19内の現像剤のトナー濃度が検出され、適正なトナー濃度になるように現像槽19にトナーが補給される。これにより、現像剤のトナー濃度が高精度で調整される。なお、センサ34はトナー濃度を適正に検知できればどこに設置されていてもかまわない。   Further, in the developing device 13, a control unit (not shown) operates the toner hopper 104 (FIG. 2) in accordance with the toner density detection output, so that the toner is supplied to the stirring area tank 24. Therefore, in the developing device 13, the toner concentration of the developer in the developing tank 19 after the developing process is detected, and the developing tank 19 is replenished with toner so as to have an appropriate toner concentration. Thereby, the toner density of the developer is adjusted with high accuracy. The sensor 34 may be installed anywhere as long as the toner density can be properly detected.

つぎに、図2を用いて、トナーホッパ104から現像槽19にトナーを補給する処理の概要を説明する。トナーホッパ104は、たとえば硬質合成樹脂などからなる容器部材である。トナーホッパ104は、内部空間にトナーを収容し、制御部(不図示)からの動作指令に応じて内部のトナー補給ローラ49を駆動させて、現像槽19に対してトナー50を補給する。   Next, an outline of processing for supplying toner from the toner hopper 104 to the developing tank 19 will be described with reference to FIG. The toner hopper 104 is a container member made of, for example, hard synthetic resin. The toner hopper 104 stores toner in the internal space, drives the internal toner supply roller 49 in accordance with an operation command from a control unit (not shown), and supplies the toner 50 to the developing tank 19.

トナー補給ローラ49は、攪拌領域槽24の直上であって、その外周がトナー補給口104aに摺接しながら回転可能なように設けられる。トナー補給ローラ49は、芯金のまわりに円筒状のたとえば発泡ウレタンなどの多孔性弾性部材が設けられたものである。トナーホッパ104内でトナー補給ローラ49の多孔性弾性部材に保持されるトナーが、トナー補給口104aとトナー補給ローラ49との摺擦でトナー補給ローラ49から脱落し、現像槽19へ補給される。   The toner replenishing roller 49 is provided directly above the stirring area tank 24 so that its outer periphery can rotate while being in sliding contact with the toner replenishing port 104a. The toner replenishing roller 49 is provided with a cylindrical porous elastic member such as urethane foam around a cored bar. The toner held by the porous elastic member of the toner replenishing roller 49 in the toner hopper 104 is dropped from the toner replenishing roller 49 by the sliding contact between the toner replenishing port 104 a and the toner replenishing roller 49 and replenished to the developing tank 19.

また、トナーホッパ104のトナー補給口104aは、攪拌領域槽24内の第2攪拌搬送部材29の上方に配されている。これにより、トナーホッパ104のトナー50は第2攪拌搬送部材29上に落下するように現像槽19に補給される。攪拌領域槽24において、トナー50が補給された現像剤は、前述の現像槽19内の循環流(矢印35〜38で示す流れ)に従って攪拌される。   The toner replenishing port 104 a of the toner hopper 104 is disposed above the second stirring / conveying member 29 in the stirring region tank 24. As a result, the toner 50 in the toner hopper 104 is replenished to the developing tank 19 so as to drop onto the second stirring and conveying member 29. In the stirring area tank 24, the developer replenished with the toner 50 is stirred according to the circulating flow (flow indicated by arrows 35 to 38) in the developing tank 19 described above.

つぎに、現像ローラ89に含まれる現像スリーブ20について詳細に説明する。図2に示すように、現像スリーブ20は、感光体ドラム10に対面し、且つ、その軸線方向が感光体ドラム10の軸線方向に平行になるように配置され、現像槽19のフレームに支持されている。   Next, the developing sleeve 20 included in the developing roller 89 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the developing sleeve 20 faces the photosensitive drum 10 and is arranged so that its axial direction is parallel to the axial direction of the photosensitive drum 10, and is supported by the frame of the developing tank 19. ing.

現像スリーブ20は、磁気部材21の周りにおいて回転自在に設けられ、非磁性材料からなる円筒形状の部材である。また、本実施形態では現像スリーブ20は外径が18mmになるように設計されているが、現像スリーブ20の外径は、18mmに限定されるものではなく、各種条件に応じて変更してもよい。   The developing sleeve 20 is a cylindrical member that is rotatably provided around the magnetic member 21 and is made of a nonmagnetic material. In this embodiment, the developing sleeve 20 is designed to have an outer diameter of 18 mm. However, the outer diameter of the developing sleeve 20 is not limited to 18 mm, and may be changed according to various conditions. Good.

現像スリーブ20に使用される非磁性材料としては、例えば、SUS302、SUS303、SUS304、SUS304Cu、SUS304L、SUS304N1、SUS304J3、SUS305、SUS305J1、SUS309S、SUS310S、SUS316、SUS316L、SUS316N、SUS316Ti、SUS316J1、SUS316F、SUS317、SUS317F、SUS321、SUS347などのステンレス、アルミニウム、銅などが用いられる。   Examples of the nonmagnetic material used for the developing sleeve 20 include SUS302, SUS303, SUS304, SUS304Cu, SUS304L, SUS304N1, SUS304J3, SUS305, SUS305J1, SUS309S, SUS310S, SUS316, SUS316L, SUS316J, SUS316J, SUS316J, SUS316J, SUS316J, SUS316J, SUS316J, Stainless steel such as SUS317F, SUS321, and SUS347, aluminum, copper, and the like are used.

また、現像スリーブ20の外周面20aには、現像スリーブ20の回転軸と平行な方向に延びる直線状の溝20bが複数本形成されている。また、溝20bは現像スリーブ20に60本形成されている。各溝20bは、現像スリーブの回転方向に一定間隔を開けて並んでいる。   A plurality of linear grooves 20 b extending in a direction parallel to the rotation axis of the developing sleeve 20 are formed on the outer peripheral surface 20 a of the developing sleeve 20. Further, 60 grooves 20b are formed in the developing sleeve 20. The grooves 20b are arranged at regular intervals in the rotation direction of the developing sleeve.

さらに、溝20bは、図4に示されるように、現像スリーブ20の軸線方向と垂直な平面によって現像スリーブ20を切断した場合の断面がV字形状になっている。溝20bは、現像スリーブ20の外周面20aに担持されている現像剤を現像スリーブ20の回転に追従して搬送させる役割がある。また、図4に示されるように、溝20bの深さLは0.06mmであり、隣接する溝20bと溝20bとの間隔dは0.942mmである。   Further, as shown in FIG. 4, the groove 20 b has a V-shaped cross section when the developing sleeve 20 is cut along a plane perpendicular to the axial direction of the developing sleeve 20. The groove 20 b has a role of transporting the developer carried on the outer peripheral surface 20 a of the developing sleeve 20 following the rotation of the developing sleeve 20. Further, as shown in FIG. 4, the depth L of the groove 20b is 0.06 mm, and the distance d between the adjacent grooves 20b and 20b is 0.942 mm.

つぎに、現像ローラ89に含まれる磁気部材21について詳細に説明する。磁気部材21は、現像スリーブ20の中空部(内側)にて非回転に配設される円柱状のマグネットローラである。また、磁気部材21は、複数の永久磁石から構成され、永久磁石が円周方向に沿って並ぶように配され、全体で円柱形状を成している。   Next, the magnetic member 21 included in the developing roller 89 will be described in detail. The magnetic member 21 is a cylindrical magnet roller that is non-rotatably disposed in the hollow portion (inner side) of the developing sleeve 20. The magnetic member 21 is composed of a plurality of permanent magnets, and the permanent magnets are arranged so as to be aligned along the circumferential direction, and form a cylindrical shape as a whole.

磁気部材21は、現像ローラ89の回転軸と現像領域との間に配されるN1極を含む磁石と、N1極よりも回転方向102の下流側においてN1極に隣り合うS2極を含む磁石と、S2極よりも回転方向102の下流側においてS2極に隣り合うN3極を含む磁石と、N3極よりも回転方向102の下流側においてN3極と隣り合うN2極を含む磁石と、N1極よりも回転方向102の上流側且つN2極よりも回転方向102の下流側においてN1極とN2極とに隣り合うS1極を含む磁石とを有している。なお、S1極およびS2極は各々S極の磁極であり、N1極〜N3極は各々N極の磁極である。   The magnetic member 21 includes a magnet including an N1 pole disposed between the rotation shaft of the developing roller 89 and the developing region, and a magnet including an S2 pole adjacent to the N1 pole on the downstream side in the rotation direction 102 from the N1 pole. From the N1 pole, the magnet including the N3 pole adjacent to the S2 pole downstream of the S2 pole, the N2 pole adjacent to the N3 pole downstream of the N3 pole, and the N2 pole. And the magnet including the S1 pole adjacent to the N1 pole and the N2 pole on the upstream side in the rotation direction 102 and on the downstream side in the rotation direction 102 with respect to the N2 pole. The S1 pole and the S2 pole are each an S pole magnetic pole, and the N1 pole to the N3 pole are each an N pole magnetic pole.

また、以下の説明において、現像槽19の内部は、図2に示されるように、現像槽19内における現像スリーブの回転方向102の下流側から上流側に向けて、下流領域40と中間領域42と上流領域41とがこの順に並んでいるものとする。そして、S1極は、下流領域40に対して、現像槽19の現像剤を現像スリーブ20の外周面20aに汲み上げる(引きつける)ための磁界を形成する汲み上げ極(引きつけ極)として機能するものである。なお、S1極は、現像スリーブ20の外周面20aのうちのブレード部材101と対向する部分よりも現像スリーブ20の回転方向102の上流側に位置する。   In the following description, as shown in FIG. 2, the interior of the developing tank 19 includes a downstream area 40 and an intermediate area 42 from the downstream side to the upstream side in the rotation direction 102 of the developing sleeve in the developing tank 19. And the upstream region 41 are arranged in this order. The S1 pole functions as a pumping pole (attracting pole) that forms a magnetic field for pumping (attracting) the developer in the developing tank 19 to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 with respect to the downstream region 40. . The S1 pole is located on the upstream side in the rotation direction 102 of the developing sleeve 20 from the portion of the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 facing the blade member 101.

N1極は、S1極によって現像スリーブ20の外周面20aに引きつけられている現像剤に含有される磁性キャリアが現像領域においても外周面20aに吸着され続けるための磁界を現像領域に形成する現像極として機能するものである。   The N1 pole is a developing pole that forms a magnetic field in the developing region so that the magnetic carrier contained in the developer attracted to the outer circumferential surface 20a of the developing sleeve 20 by the S1 pole is continuously attracted to the outer circumferential surface 20a even in the developing region. It functions as.

N3極は、上流領域41に対して、現像スリーブ20外周面20aに付着している現像剤を外周面20aから釈放する(引き離す)ための磁界を形成する釈放極(引離極)として機能するものである。これにより、現像領域通過後の現像スリーブ20の外周面20aに残存している現像剤は、上流領域41において外周面20aから現像槽19へ落下する。したがって、上流領域41を通過した後の現像スリーブ20の外周面20aからは現像剤がほぼ除去されていることとなる。   The N3 pole functions as a release pole (separation pole) that forms a magnetic field for releasing (separating) the developer attached to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 from the outer peripheral surface 20a with respect to the upstream region 41. Is. As a result, the developer remaining on the outer peripheral surface 20 a of the developing sleeve 20 after passing through the developing region falls from the outer peripheral surface 20 a to the developing tank 19 in the upstream region 41. Therefore, the developer is almost removed from the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 after passing through the upstream region 41.

N2極は、中間領域42に対して、現像槽19内の現像剤が現像スリーブ20の外周面20aに汲み上げられる(引きつけられる)ことを抑制するための磁界を形成する汲み上げ規制極(引きつけ規制極)として機能するものである。これにより、上流領域41を通過した後であって下流領域40へ到達する前の現像スリーブ20の外周面20aには現像槽19の現像剤は引きつけられ難くなる。   The N2 pole is a pumping regulation pole (attraction regulation pole) that forms a magnetic field for suppressing the developer in the developing tank 19 from being pumped (attracted) to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 with respect to the intermediate region 42. ). Thus, the developer in the developing tank 19 is hardly attracted to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 after passing through the upstream region 41 and before reaching the downstream region 40.

以上のような構成により、現像槽19内の現像剤は、下流領域40において、S1極に形成される磁界によって現像スリーブ20の外周面20aに汲み上げられる。そして、ブレード部材101が、現像スリーブ20の外周面20aに担持されている現像剤の量を規制する。これによって、現像領域に搬送される現像剤の量が調整されることになる。   With the configuration described above, the developer in the developing tank 19 is pumped up to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 by the magnetic field formed in the S1 pole in the downstream region 40. The blade member 101 regulates the amount of developer carried on the outer peripheral surface 20 a of the developing sleeve 20. As a result, the amount of developer conveyed to the development area is adjusted.

つぎに、現像ローラ89の周囲における磁束の分布とブレード部材101との関係を説明する。図6は現像ローラ89の周囲における磁束の分布を示した図である。図6において、参照符号106の領域(2点鎖線にて囲まれている領域)は、現像スリーブ20の外周面20aの法線方向の磁束の分布であり、参照符105の領域(1点鎖線にて囲まれている領域)は、現像スリーブ20の外周面20aの接線方向の磁束の分布である。   Next, the relationship between the distribution of magnetic flux around the developing roller 89 and the blade member 101 will be described. FIG. 6 is a view showing the distribution of magnetic flux around the developing roller 89. In FIG. 6, an area denoted by reference numeral 106 (area surrounded by a two-dot chain line) is a distribution of magnetic flux in the normal direction of the outer peripheral surface 20 a of the developing sleeve 20, and an area denoted by reference numeral 105 (one-dot chain line). (Region surrounded by) is a magnetic flux distribution in the tangential direction of the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20.

なお、本明細書において、法線方向の磁束とは、単一の磁石に含まれる一方の磁極と他方の磁極との間に形成される磁束を意味する。また、接線方向の磁束とは、或る磁石aに含まれる磁極aと、磁石aとは異なる磁石bに含まれ磁極aの隣にある磁極bとの間に形成される磁束を意味する。例えば、図6では、領域106aに分布している法線方向の磁束は、S1極と、S1極を有している磁石のN極(不図示)との間に形成される磁束である。また、領域105aに分布している接線方向の磁束は、S1極とN1極との間に形成される磁束である。   In the present specification, the magnetic flux in the normal direction means a magnetic flux formed between one magnetic pole and the other magnetic pole included in a single magnet. The tangential magnetic flux means a magnetic flux formed between a magnetic pole a included in a certain magnet a and a magnetic pole b included in a magnet b different from the magnet a and adjacent to the magnetic pole a. For example, in FIG. 6, the normal direction magnetic flux distributed in the region 106a is a magnetic flux formed between the S1 pole and the N pole (not shown) of the magnet having the S1 pole. Further, the magnetic flux in the tangential direction distributed in the region 105a is a magnetic flux formed between the S1 pole and the N1 pole.

また、図6において、N1極とS1極との間に形成される接線方向の磁束の磁束密度と、N1極によって形成される法線方向の磁束の磁束密度とが等しくなる位置を位置Dとする。そして、現像スリーブ20の回転軸Xと垂直な直線であって、回転軸Xと位置Dとを結ぶ直線をL0とする。   In FIG. 6, a position where the magnetic flux density of the tangential magnetic flux formed between the N1 pole and the S1 pole is equal to the magnetic flux density of the normal magnetic flux formed by the N1 pole is defined as a position D. To do. A straight line perpendicular to the rotation axis X of the developing sleeve 20 and connecting the rotation axis X and the position D is defined as L0.

さらに、図6において、N1極とS1極との間に形成される接線方向の磁束密度と、S1極によって形成される法線方向の磁束密度とが等しくなる位置を位置Eとする。そして、回転軸Xと垂直な直線であって、回転軸Xと位置Eとを結ぶ直線をL3とする。   Further, in FIG. 6, a position E is a position where the magnetic flux density in the tangential direction formed between the N1 pole and the S1 pole is equal to the magnetic flux density in the normal direction formed by the S1 pole. A straight line that is perpendicular to the rotation axis X and connects the rotation axis X and the position E is defined as L3.

また、図6において、S1極によって形成される法線方向の磁束の磁束密度が最大となる位置を位置Cとし、回転軸Xと垂直な直線であって回転軸Xと位置Cとを結ぶ直線をL2とする。そして、回転軸Xと垂直な直線であってブレード部材101のエッジ部と回転軸Xとを結ぶ直線をL1とする。   In FIG. 6, a position where the magnetic flux density of the normal direction magnetic flux formed by the S1 pole is maximum is a position C, and is a straight line perpendicular to the rotation axis X and connecting the rotation axis X and the position C. Is L2. A straight line that is perpendicular to the rotation axis X and connects the edge portion of the blade member 101 and the rotation axis X is defined as L1.

以上の現像装置13では、回転軸Xを回転中心として、L0を回転方向102の方向とは逆方向に60°回転させた位置にL3が配され、L0を回転方向102の方向とは逆方向に85°だけ回転させた位置にL2が配されている。   In the developing device 13 described above, L3 is arranged at a position where L0 is rotated by 60 ° in the direction opposite to the direction of the rotation direction 102 about the rotation axis X, and L0 is in the direction opposite to the direction of the rotation direction 102. L2 is arranged at a position rotated by 85 °.

そして、本実施形態において注目すべき点は、回転軸Xを回転中心として、L0を回転方向102の方向とは逆方向に60°〜85°回転させた位置にL1が配置されるようにブレード部材101の位置決めが行われる。換言すると、L1がL2とL3との間に配されるようにブレード部材101の位置決めが行われる。   In this embodiment, it should be noted that the blade L1 is arranged at a position where L0 is rotated by 60 ° to 85 ° in the direction opposite to the direction of the rotation direction 102 with the rotation axis X as the rotation center. The member 101 is positioned. In other words, the blade member 101 is positioned so that L1 is arranged between L2 and L3.

このように位置決めすれば、磁極S1の磁界と磁極N1の磁界とが形成されている領域であって、磁極S1によって形成される法線方向の磁束密度が磁極N1と磁極S1との間に形成される接線方向の磁束密度よりも高い領域に、ブレード部材101が配置されることになる。これにより、下流領域40において、ブレード部材101によって現像剤の汲み上げが規制されることになり、現像スリーブ20の外周面20aにまで汲み上げられる現像剤の量を減少させることが可能になる。それゆえ、現像スリーブ20の回転によってブレード部材101に衝突される現像剤の量を抑制でき、現像剤の劣化を抑制することができる。   With such positioning, the magnetic flux density in the normal direction formed by the magnetic pole S1 is formed between the magnetic pole N1 and the magnetic pole S1 in the region where the magnetic field of the magnetic pole S1 and the magnetic field of the magnetic pole N1 are formed. The blade member 101 is disposed in a region higher than the magnetic flux density in the tangential direction. Thereby, in the downstream area 40, the pumping of the developer is restricted by the blade member 101, and the amount of the developer pumped up to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 can be reduced. Therefore, the amount of developer colliding with the blade member 101 by the rotation of the developing sleeve 20 can be suppressed, and the deterioration of the developer can be suppressed.

なお、図6において、ブレード部材101は、S1極によって形成される法線方向の磁束の磁束密度が回転方向102の上流側よりも下流側の方が低くなっているような領域に配置されるともいえる。   In FIG. 6, the blade member 101 is arranged in a region where the magnetic flux density of the normal direction magnetic flux formed by the S1 pole is lower on the downstream side than on the upstream side in the rotation direction 102. It can be said.

また、本実施形態では、非磁性ブレードからなるブレード部材101を用いたが、ブレード部材101の代わりに、非磁性ブレードと磁性ブレードとを重ねてなるブレード部材101aを用いてもよい。ブレード部材101aを用いる場合、用いない場合に比べて少ない搬送量でもDGを広く設定できる。   In the present embodiment, the blade member 101 made of a nonmagnetic blade is used. However, instead of the blade member 101, a blade member 101a formed by stacking a nonmagnetic blade and a magnetic blade may be used. When the blade member 101a is used, the DG can be set widely even with a smaller transport amount than when the blade member 101a is not used.

なお、ブレード部材101aは、現像領域側に非磁性ブレードが配され且つ下流領域40側に磁性ブレードが配されるように図2の参照符101の位置に取り付けられる。また、ブレード部材101aは、非磁性ブレードと磁性ブレードとの隙間が100μm以下になるように設計される。さらに、磁性ブレードは、ニッケル成分の割合が1%以下のステンレスであって透磁率が500H/m以下のものであれば、特に限定されることはなく、例えば、SUS403、SUS410、SUS410S、SUS416、SUS420J1、SUS420F、SUS410L、SUS430、SUS430F、SUS434などが用いられる。   The blade member 101a is attached at the position indicated by reference numeral 101 in FIG. 2 so that the nonmagnetic blade is disposed on the developing region side and the magnetic blade is disposed on the downstream region 40 side. The blade member 101a is designed so that the gap between the nonmagnetic blade and the magnetic blade is 100 μm or less. Further, the magnetic blade is not particularly limited as long as it is a stainless steel having a nickel component ratio of 1% or less and a magnetic permeability of 500 H / m or less. For example, SUS403, SUS410, SUS410S, SUS416, SUS420J1, SUS420F, SUS410L, SUS430, SUS430F, SUS434, or the like is used.

また、本実施形態では、磁気部材21は5つの磁石を有していることになるが、磁気部材21に前記現像極と前記汲み上げ極と前記釈放極と前記汲み上げ規制極とが含まれていれば、磁石の含有数は5つに限定されるものではない。なお、磁気部材21に含有される各磁石の厚みや幅を調整し、また、磁気部材21に含有されている各磁石に対する着磁処理の条件,各磁石の厚み、各磁石幅を適宜変更することによって、各極の磁力強さを調整することが可能である。   In this embodiment, the magnetic member 21 has five magnets. However, the magnetic member 21 includes the developing electrode, the pumping electrode, the release electrode, and the pumping restriction electrode. For example, the number of magnets contained is not limited to five. In addition, the thickness and width of each magnet contained in the magnetic member 21 are adjusted, and the conditions of the magnetizing process for each magnet contained in the magnetic member 21, the thickness of each magnet, and the width of each magnet are appropriately changed. Thus, it is possible to adjust the magnetic strength of each pole.

以上のように、本実施形態の現像装置13は、現像剤を収容する現像槽19と、現像ローラ89と、ブレード部材101とを有する。ここで、現像ローラ89は、前記現像剤を外周面20aに担持する現像スリーブ20と、現像スリーブ20の内側にて非回転に設けられる磁気部材21とを含み、現像スリーブ20の回転によって外周面20aと感光体ドラム10との隙間の現像領域に外周面20aの現像剤を搬送するものである。また、ブレード部材101は、現像スリーブ20の外周面20aに対し隙間を開けて配置され、外周面20aの現像剤の層厚を規制するものである。   As described above, the developing device 13 of this embodiment includes the developing tank 19 that stores the developer, the developing roller 89, and the blade member 101. Here, the developing roller 89 includes a developing sleeve 20 that carries the developer on the outer peripheral surface 20 a and a magnetic member 21 that is provided non-rotatingly on the inner side of the developing sleeve 20. The developer on the outer peripheral surface 20a is transported to the development region in the gap between the photosensitive drum 10 and 20a. The blade member 101 is disposed with a gap with respect to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20, and regulates the layer thickness of the developer on the outer peripheral surface 20a.

さらに、磁気部材21は、現像槽19の現像剤を外周面20aに引きつけるための磁界を現像槽19に発生するS1極(第1磁極)と、S1極よりも回転方向102の下流側にてS1極に隣り合うように配置され且つ現像スリーブに現像剤を担持させるための磁界を前記現像領域に発生するN1極(第2磁極)とを有している。そして、ブレード部材101は、S1極の磁界とN1極の磁界との両磁界が分布している領域であって外周面20aに対する法線方向の磁束の磁束密度が外周面20aに対する接線方向の磁束の磁束密度よりも大きな領域に配置されている構成である。   Further, the magnetic member 21 includes an S1 pole (first magnetic pole) that generates a magnetic field in the developing tank 19 for attracting the developer in the developing tank 19 to the outer peripheral surface 20a, and a downstream side in the rotation direction 102 from the S1 pole. An N1 pole (second magnetic pole) is disposed adjacent to the S1 pole and generates a magnetic field in the developing region for supporting the developer on the developing sleeve. The blade member 101 is an area where both the magnetic field of the S1 pole and the magnetic field of the N1 pole are distributed, and the magnetic flux density of the magnetic flux in the normal direction relative to the outer peripheral surface 20a is tangential to the outer peripheral surface 20a. It is the structure arrange | positioned in the area | region larger than the magnetic flux density.

この構成によれば、S1極から生じる磁界(現像槽19の現像剤を外周面20aに引きつけるための磁界)の分布領域にブレード部材101が配置されていることになる。それゆえ、本発明の構成では、S1極から生じる磁界の全範囲のうち、外周面20aに対する現像剤の引きつけに寄与する磁界の範囲を従来構成よりも狭くできる。これにより、S1極の磁力自体を過度に弱めなくとも、現像槽19から現像スリーブ20に引きつけられる現像剤の量を減少させることができ、現像スリーブ20の回転によってブレード部材101に衝突する(掻き落とされる)現像剤の量を抑制でき、現像剤の劣化を抑制できる。   According to this configuration, the blade member 101 is arranged in a distribution region of a magnetic field (magnetic field for attracting the developer in the developing tank 19 to the outer peripheral surface 20a) generated from the S1 pole. Therefore, in the configuration of the present invention, the range of the magnetic field that contributes to the attraction of the developer to the outer peripheral surface 20a out of the entire range of the magnetic field generated from the S1 pole can be made narrower than the conventional configuration. As a result, the amount of the developer attracted from the developing tank 19 to the developing sleeve 20 can be reduced without excessively weakening the magnetic force of the S1 pole, and the blades 101 collide with the rotation of the developing sleeve 20 (scraping). The amount of developer that is dropped off can be suppressed, and deterioration of the developer can be suppressed.

そして、S1極の磁力自体を過度に弱める必要がないため、S1極の磁力を過度に弱めることに起因する問題は生じない。なお、この問題とは、S1極の磁力を過度に弱めると、現像スリーブ20に引きつけられる現像剤量が不安定化して搬送不良が生じ、画質劣化が生じてしまうというものである。   And since it is not necessary to weaken the magnetic force of S1 pole excessively, the problem resulting from excessively weakening the magnetic force of S1 pole does not arise. Note that this problem is that if the magnetic force of the S1 pole is excessively weakened, the amount of developer attracted to the developing sleeve 20 becomes unstable, resulting in poor conveyance and image quality deterioration.

さらに、本発明の構成では、ブレード部材101は、単にS1極の磁界が分布している領域に配置されているだけではなく、S1極の磁界とN1極の磁界との両磁界が分布している領域であって、外周面20aに対する法線方向の磁束密度が外周面20aに対する接線方向の磁束密度よりも大きな領域に配置されている。それゆえ、現像処理に必要十分な現像剤を外周面20aに引きつけつつ、現像槽19から外周面20aに引きつけられる現像剤の量が過剰になってしまうことを抑制できる。   Further, in the configuration of the present invention, the blade member 101 is not only disposed in the region where the S1 pole magnetic field is distributed, but also both the S1 pole magnetic field and the N1 pole magnetic field are distributed. The magnetic flux density in the normal direction with respect to the outer peripheral surface 20a is arranged in a region that is larger than the magnetic flux density in the tangential direction with respect to the outer peripheral surface 20a. Therefore, it is possible to suppress an excessive amount of developer attracted from the developing tank 19 to the outer peripheral surface 20a while attracting the developer necessary and sufficient for the developing process to the outer peripheral surface 20a.

また、本実施形態の現像槽19においては、現像槽19内における現像スリーブ20の回転方向の下流側から上流側に向けて、S1極の磁界が形成される下流領域40、中間領域42、上流領域41が順に並んでいる。さらに、磁気部材21は、S1極よりも回転方向102の上流側に配置されるN3極(第3磁極)と、S1極よりも回転方向102の上流側且つN3極よりも回転方向102の下流側に配置されるN2極(第2磁極)とを有している。そして、N3極は、現像剤を外周面20aから引き離すための磁界を上流領域41に発生するものであり、N2極は、現像槽19の現像剤が外周面20aに引きつけられることを抑制する磁界を中間領域42に発生するである。   Further, in the developing tank 19 of the present embodiment, the downstream region 40, the intermediate region 42, and the upstream in which the magnetic field of the S1 pole is formed from the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve 20 in the developing tank 19 toward the upstream side. Regions 41 are arranged in order. Further, the magnetic member 21 includes an N3 pole (third magnetic pole) disposed upstream of the S1 pole in the rotational direction 102, an upstream side of the rotational direction 102 relative to the S1 pole, and a downstream of the rotational direction 102 relative to the N3 pole. And an N2 pole (second magnetic pole) disposed on the side. The N3 pole generates a magnetic field in the upstream region 41 for separating the developer from the outer peripheral surface 20a, and the N2 pole is a magnetic field that suppresses the developer in the developing tank 19 from being attracted to the outer peripheral surface 20a. Is generated in the intermediate region 42.

これにより、現像槽19内においては、現像スリーブ20に現像剤が引きつけられる下流領域40と、現像スリーブ20に担持されている現像剤が現像槽19へ戻される領域である上流領域41との間に、現像槽19の現像剤が現像スリーブ20に引きつけられる事が抑制される領域である中間領域42が配され、下流領域40と上流領域41とは離間していることになる。それゆえ、上流領域41にて現像スリーブ20から現像槽19へ戻された現像剤が直ちに下流領域40にて現像スリーブ20へ引きつけられるというような事は生じない。これにより、一部の現像剤のみが繰り返し使用される事を抑制でき、現像剤の劣化速度を抑制する事が可能になる。   As a result, in the developing tank 19, there is a gap between a downstream area 40 where the developer is attracted to the developing sleeve 20 and an upstream area 41 where the developer carried on the developing sleeve 20 is returned to the developing tank 19. In addition, an intermediate region 42, which is a region where the developer in the developing tank 19 is suppressed from being attracted to the developing sleeve 20, is disposed, and the downstream region 40 and the upstream region 41 are separated from each other. Therefore, the developer returned from the developing sleeve 20 to the developing tank 19 in the upstream region 41 is not immediately attracted to the developing sleeve 20 in the downstream region 40. Thereby, it is possible to suppress only a part of the developer from being repeatedly used, and it is possible to suppress the deterioration rate of the developer.

また、中間領域42において現像槽19の現像剤が外周面20aに引きつけられてしまうことを抑制するためには、N2極から生じる磁束密度のピーク値を30mT以下にする必要があるが、当該ピーク値が少なすぎるとN2極に隣接するN3極において反発磁力が生じにくくなる。そして、この反発磁力が生じないと、上流領域41において外周面20aの現像剤は引き離されにくくなり、同じ現像剤が現像スリーブ20に繰り返し担持され続け、現像剤の劣化が促進されることになる。そして、N3極において前記反発磁力を生じさせるためには、N3極に隣接するN2極をN3極と同一極性にし、且つ、N2極の磁束密度のピーク値を少なくとも10mT以上にする必要がある。それゆえ、現像装置13においては、N2極とN3極とを同一極性にし、N2極から生じる磁束の磁束密度のピーク値を10mT以上であって30mT以下にすることが望ましい。なお、本明細書においての磁束密度とは、磁束密度の絶対値を意味しているものとする。   Further, in order to suppress the developer in the developing tank 19 from being attracted to the outer peripheral surface 20a in the intermediate region 42, the peak value of the magnetic flux density generated from the N2 pole needs to be 30 mT or less. If the value is too small, a repulsive magnetic force is hardly generated in the N3 pole adjacent to the N2 pole. If the repulsive magnetic force does not occur, the developer on the outer peripheral surface 20a is not easily separated in the upstream region 41, and the same developer is continuously carried on the developing sleeve 20 to promote the deterioration of the developer. . In order to generate the repulsive magnetic force at the N3 pole, it is necessary to make the N2 pole adjacent to the N3 pole the same polarity as the N3 pole and to set the peak value of the magnetic flux density of the N2 pole to at least 10 mT or more. Therefore, in the developing device 13, it is desirable that the N2 pole and the N3 pole have the same polarity, and the peak value of the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the N2 pole is 10 mT or more and 30 mT or less. In addition, the magnetic flux density in this specification shall mean the absolute value of magnetic flux density.

また、S1極の磁力が弱すぎると、現像槽19の現像剤を現像スリーブ20の外周面20aに安定して引きつけることができず、現像剤の搬送不良が生じ、現像されるトナー像の画質を安定させることが困難になる。そして、現像槽19の現像剤を現像スリーブ20の外周面20aに安定して引きつけるためには、S1極から生じる磁束の磁束密度を少なくとも30mT以上にする必要がある。さらに、S1極の磁力が強すぎると、現像スリーブ20の外周面20aに引きつけられる現像剤の量が過剰になり、外周面20aとブレード部材101との隙間においてブレード部材101に掻き取られる現像剤の量が増加し、余分なストレスが現像剤にかかり、現像剤の劣化が促進されてしまう。そして、ブレード部材101に掻き取られる現像剤の量を適正にして、現像剤に余分なストレスがかからないようにするためには、S1極から生じる磁束の磁束密度を60mT以下にする必要がある。それゆえ、現像装置13においては、S1極から生じる磁束の磁束密度のピーク値を30mT以上であって60mT以下にすることが望ましい。   On the other hand, if the magnetic force of the S1 pole is too weak, the developer in the developing tank 19 cannot be stably attracted to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20, causing a developer conveyance failure, and the image quality of the developed toner image. It becomes difficult to stabilize. In order to stably attract the developer in the developing tank 19 to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20, the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the S1 pole needs to be at least 30 mT. Further, if the magnetic force of the S1 pole is too strong, the amount of developer attracted to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 becomes excessive, and the developer scraped off by the blade member 101 in the gap between the outer peripheral surface 20a and the blade member 101. As a result, the amount of the toner increases, excessive stress is applied to the developer, and the deterioration of the developer is promoted. In order to make the amount of the developer scraped off by the blade member 101 appropriate and prevent the developer from being excessively stressed, the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the S1 pole needs to be 60 mT or less. Therefore, in the developing device 13, it is desirable that the peak value of the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the S1 pole be 30 mT or more and 60 mT or less.

さらに、図6に示すように、現像スリーブ20の回転軸Xに対して垂直な直線であり且つ回転軸Xとブレード部材101の外周面20a側の端部とを結ぶ直線をL1(第1直線)とし、回転軸Xに対して垂直な直線であり且つ回転軸XとS1極から生じる磁束の磁束密度がピーク値になる位置Cとを結ぶ直線をL2(第2直線)とする。そして、仮にL2がL1よりも前記現像領域に近い側に位置する場合、現像槽19の現像剤を現像スリーブ20の外周面20aに引きつけるための磁界(つまりS1極の磁束密度のピーク)が現像槽19内ではなく現像領域とブレード部材101との間に発生してしまい、必要最小限の現像剤を現像スリーブ20に引きつけることができず、現像スリーブ20において磁気ブラシ(穂立ち)を均一な長さで形成できず、搬送ムラが生じやすくなる。   Further, as shown in FIG. 6, a straight line that is perpendicular to the rotation axis X of the developing sleeve 20 and connects the rotation axis X and the end of the blade member 101 on the outer peripheral surface 20a side is L1 (first straight line). ) And a straight line that is perpendicular to the rotation axis X and connects the rotation axis X and the position C at which the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the S1 pole reaches its peak value is defined as L2 (second line). If L2 is positioned closer to the development area than L1, the magnetic field for attracting the developer in the developing tank 19 to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 (that is, the peak of the magnetic flux density of the S1 pole) is developed. It occurs not in the tank 19 but between the developing region and the blade member 101, and the minimum necessary developer cannot be attracted to the developing sleeve 20, and the magnetic brush (protruding) is uniformly formed in the developing sleeve 20. It cannot be formed with a length, and uneven conveyance tends to occur.

これに対し、図6のようにL1がL2よりも前記現像領域に近い側に位置する場合、またはL1とL2とが一致している場合、現像スリーブ20に引きつけられる現像剤の量が必要量に満たないという問題は生じない。しかし、これらの場合であっても、L1とL2とのなす鋭角が5°を超えているような場合、現像スリーブ20の外周面20aに引きつけられる現像剤の量が過剰になり、外周面20aとブレード部材101との隙間においてブレード部材101に掻き取られる現像剤の量が増加し、余分なストレスが現像剤にかかり、現像剤の劣化が促進されてしまう。   On the other hand, when L1 is positioned closer to the development area than L2 as shown in FIG. 6, or when L1 and L2 coincide, the amount of developer attracted to the developing sleeve 20 is the required amount. The problem that it is less than does not occur. However, even in these cases, when the acute angle formed by L1 and L2 exceeds 5 °, the amount of developer attracted to the outer circumferential surface 20a of the developing sleeve 20 becomes excessive, and the outer circumferential surface 20a. In the gap between the blade member 101 and the blade member 101, the amount of the developer scraped off by the blade member 101 increases, excessive stress is applied to the developer, and the deterioration of the developer is promoted.

それゆえ、ブレード部材101および現像ローラ89は下記条件1および条件2を満たすように設定されていることが好ましい。
条件1:L1がL2よりも前記現像領域に近い側に位置しているか、または、L1とL2とが一致している。
条件2:L1とL2とのなす鋭角が0°〜5°である。
Therefore, it is preferable that the blade member 101 and the developing roller 89 are set so as to satisfy the following conditions 1 and 2.
Condition 1: L1 is positioned closer to the development area than L2, or L1 and L2 coincide.
Condition 2: The acute angle formed by L1 and L2 is 0 ° to 5 °.

また、本実施形態の現像スリーブ20の外周面20aには現像スリーブ20の回転軸と平行な方向に延びる溝20bが複数形成されている。そして、溝20bは、現像スリーブ20の回転軸と垂直な平面によって現像スリーブ20を切断した場合の断面がV字状になっていることが好ましい。これにより、現像スリーブ20の外周面20aに付着している現像剤を現像スリーブ20の回転に追随させ易くなり、現像ローラ89による現像剤の搬送を好適化できる。   A plurality of grooves 20b extending in a direction parallel to the rotation axis of the developing sleeve 20 are formed on the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 of the present embodiment. The groove 20b preferably has a V-shaped cross section when the developing sleeve 20 is cut along a plane perpendicular to the rotation axis of the developing sleeve 20. As a result, the developer adhering to the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 can easily follow the rotation of the developing sleeve 20, and the developer transport by the developing roller 89 can be optimized.

さらに、現像スリーブ20において、互いに隣り合う溝20bと溝20bとの間隔dが0.70mmより短いと、現像スリーブ20の外周面20aに保持される現像剤量が過剰になり、この現像剤量を抑制するには、DGを狭く設定する必要がある。そしてDGを狭くすると、現像剤にかかるストレスが大きくなり、現像剤の劣化が促進される。これに対し、溝20bと溝20bとの間隔dが0.42mmより長いと、印刷後の画像において外周面20aに溝20bを形成している事に起因するムラが発生する。それゆえ、現像スリーブ20において、互いに隣り合う溝20bと溝20bとの間隔dが0.70mm〜1.42mmであることが好ましい。   Further, in the developing sleeve 20, when the distance d between the adjacent grooves 20b and 20b is shorter than 0.70 mm, the amount of developer held on the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 becomes excessive, and this amount of developer is increased. In order to suppress this, it is necessary to set DG narrowly. When DG is narrowed, the stress applied to the developer increases, and the deterioration of the developer is promoted. On the other hand, if the distance d between the groove 20b and the groove 20b is longer than 0.42 mm, unevenness due to the formation of the groove 20b on the outer peripheral surface 20a occurs in the image after printing. Therefore, in the developing sleeve 20, it is preferable that the distance d between the adjacent grooves 20b and 20b is 0.70 mm to 1.42 mm.

また、現像スリーブ20において、溝20bの深さLが0.05mmより短いと、現像スリーブ20の外周面20aの現像剤を現像スリーブ20の回転に追随させることが困難になり、現像ローラ89による現像剤の搬送性能が低下する。これに対し、溝20bの深さLが0.08mmより長いと、現像スリーブ20の外周面20aに保持される現像剤の量が過剰になり、この現像剤の量を抑制するには、DGを狭く設計する必要がある。そしてDGを狭くすると、現像剤にかかるストレスが大きくなり、現像剤の劣化が促進される。それゆえ、現像スリーブ20において、溝20bの深さは0.05mm〜0.08mmであることが好ましい。   In the developing sleeve 20, if the depth L of the groove 20 b is shorter than 0.05 mm, it becomes difficult to cause the developer on the outer peripheral surface 20 a of the developing sleeve 20 to follow the rotation of the developing sleeve 20. The developer transport performance decreases. On the other hand, when the depth L of the groove 20b is longer than 0.08 mm, the amount of the developer held on the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 becomes excessive, and in order to suppress the amount of the developer, DG It is necessary to design narrowly. When DG is narrowed, the stress applied to the developer increases, and the deterioration of the developer is promoted. Therefore, in the developing sleeve 20, the depth of the groove 20b is preferably 0.05 mm to 0.08 mm.

さらに、現像スリーブ20において、V字状の溝20bの底部の角度βが110°より広くなると、回転する現像スリーブ20の外周面20aにおいて現像剤がスリップし易くなり、現像ローラ89による現像剤の搬送性能が低下する(回転方向の搬送力が低下する)。一方、角度βが70°より狭くなると、現像スリーブ20の外周面20aに形成される磁気ブラシ(現像剤の穂立ち)が少なくなり、印刷後の画像において外周面20aに溝20bを形成している事に起因するムラが発生する。それゆえ、現像スリーブ20において、V字状の溝20bの底部の角度βが70°〜110°になっていることが好ましい。   Further, in the developing sleeve 20, when the angle β of the bottom of the V-shaped groove 20b is larger than 110 °, the developer easily slips on the outer peripheral surface 20a of the rotating developing sleeve 20, and the developer roller 89 causes the developer to flow. The conveyance performance is reduced (the conveyance force in the rotation direction is reduced). On the other hand, when the angle β is smaller than 70 °, the magnetic brush (developing of the developer) formed on the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 is reduced, and the groove 20b is formed on the outer peripheral surface 20a in the printed image. Unevenness due to being present occurs. Therefore, in the developing sleeve 20, it is preferable that the angle β of the bottom of the V-shaped groove 20b is 70 ° to 110 °.

また、非磁性部材と磁性部材とからなるブレード部材101aを用いる場合、非磁性部材のみからなるブレード部材101と比較して、DGを広く設定しても現像スリーブ20の外周面20aに担持される現像材の量を抑制でき、現像剤の劣化をより抑えることが可能になる。   Further, when using a blade member 101a composed of a nonmagnetic member and a magnetic member, it is carried on the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 even if the DG is set wider than the blade member 101 composed of only a nonmagnetic member. The amount of the developer can be suppressed, and the deterioration of the developer can be further suppressed.

さらに、本実施形態の現像装置13においては、現像槽19における現像剤の収容されている領域は前記現像領域よりも下方に位置しており、現像ローラ89は現像槽19の現像剤を下方側から上方側へ汲み上げるように前記現像領域まで搬送するように設定される。それゆえ、鉛直方向の下方側から上方側に現像剤を搬送するようになっているため、下部に十分に溜まっている現像剤を現像領域に必要最低限な量だけ運ぶように設定し易くなり、搬送不良を起こりにくくすることが可能となる。   Furthermore, in the developing device 13 of the present embodiment, the region in the developing tank 19 where the developer is accommodated is located below the developing region, and the developing roller 89 causes the developer in the developing tank 19 to move downward. Is set so as to be transported to the developing area so as to be pumped upward from the top. Therefore, since the developer is conveyed from the lower side to the upper side in the vertical direction, it is easy to set so that the developer that is sufficiently accumulated in the lower part is transported to the developing area by a necessary minimum amount. It becomes possible to make it difficult for poor transport.

また、磁性トナーからなる1成分現像剤を用いる場合、S1極の磁力を弱めると、トナー粒子同士やトナーとブレード部材との摩擦が減ることにより、トナーの帯電量が減少し、粒状性などが悪化することによる画質低下が生じる。しかしながら、トナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤を用いる場合、S1極の磁力を弱めても、前記摩擦が減ることによるトナーの帯電量の減少はほとんど無く、画質低下は起こりにくい。それゆえ、現像装置13にはトナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤を使用することが好ましい。   When a one-component developer made of magnetic toner is used, if the magnetic force of the S1 pole is weakened, the friction between the toner particles and between the toner and the blade member is reduced, so that the charge amount of the toner is reduced and the graininess is improved. Degradation causes image quality degradation. However, when a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier is used, even if the magnetic force of the S1 pole is weakened, there is almost no decrease in the charge amount of the toner due to the reduction in friction, and image quality is unlikely to deteriorate. Therefore, it is preferable to use a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier for the developing device 13.

つぎに、本実施形態の現像装置に関して行われた実験例1および実験例2について詳細に説明する。   Next, Experimental Example 1 and Experimental Example 2 performed on the developing device of the present embodiment will be described in detail.

〔実験例1〕
実験例1は、汲み上げ規制極(N2極)によって形成される法線方向の磁束の磁束密度の最適値と、汲み上げ極(S1極)によって形成される法線方向の磁束の磁束密度の最適値と、ブレード部材101の最適位置とを検討する実験である。また、実験例1は、下記の実施例1〜3および比較例1〜4の画像形成装置を用いて試験印刷を行って画質の比較検討を行うものである。
[Experimental Example 1]
Experimental example 1 shows the optimum value of the magnetic flux density of the normal direction magnetic flux formed by the pumping restriction pole (N2 pole) and the optimum value of the magnetic flux density of the normal direction magnetic flux formed by the pumping pole (S1 pole). And the optimum position of the blade member 101. In Experimental Example 1, test printing is performed using the image forming apparatuses of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 described below, and the image quality is compared.

実施例1〜3および比較例1〜4の画像形成装置は、いずれも、複写機(商品名:MX−7000N、シャープ株式会社製)である。また、実施例1〜3および比較例1〜4の画像形成装置は、いずれも、搬送量(現像領域における現像スリーブ20の外周面20aの単位面積あたりの現像剤量)が60mg/cmになるようにDGが設定されている。 The image forming apparatuses of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 are all copiers (trade name: MX-7000N, manufactured by Sharp Corporation). In each of the image forming apparatuses of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, the transport amount (the amount of developer per unit area of the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 in the developing region) is 60 mg / cm 2 . DG is set so that

実験例1では、実施例1〜3および比較例1〜4の画像形成装置を用いて、初期画質評価および耐久性評価を行った。初期画質評価とは、現像槽19内の現像剤を新品にした後に最初にベタ画像を印刷し、このベタ画像の画質を評価するものである。前記ベタ画像において、溝20bに起因するムラまたは搬送不良に伴う画質不良が発生した場合は下記表1の「初期画質」を×とし、特に問題ない場合は「初期画質」を○とした。   In Experimental Example 1, initial image quality evaluation and durability evaluation were performed using the image forming apparatuses of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4. In the initial image quality evaluation, a solid image is first printed after the developer in the developing tank 19 is made new, and the image quality of the solid image is evaluated. In the solid image, when the image quality defect due to the unevenness due to the groove 20b or the conveyance failure occurred, “Initial image quality” in Table 1 below was set as “X”, and when there was no particular problem, “Initial image quality” was set as “◯”.

さらに、初期評価が○である実施例または比較例についてのみ前記耐久性評価を行った。耐久性評価では、印字率1%の画像を10万枚出力するエージングを行い、エージング途中(5万枚経過)およびエージング後(10万枚経過)にベタ画像を印字し、このベタ画像の画質を評価した。具体的に、ベタ画像中に濃度ムラや白筋が生じているか否かを確認し、問題ない場合は下記表1の「耐久性」を○とし、濃度ムラや白筋が発生している場合は「耐久性」を×とした。そして、エージング後(10万枚経過)の「耐久性」が○のものを総合評価において合格とした。
(実施例1)
N1極の磁束密度(磁力)を125mT、S1極の磁束密度を45mT、N2極の磁束密度を20mT、N3極の磁束密度を42mT、S2極の磁束密度を80mTとした。また、図6において、回転軸Xを回転中心として直線L2を回転方向102の方向へ角度α(図6参照)だけ回転移動させると直線L1に一致するものとすると、実施例1ではα=3°に設定されている。
(実施例2)
N2極の磁束密度を10mT、S1極の磁束密度を30mT、α=0°にする以外は実施例1と同一条件にした。
(実施例3)
N2極の磁束密度を30mT、S1極の磁束密度を60mT、α=5°にする以外は実施例1と同一条件にした。
(比較例1)
α=−2°にする以外は実施例1と同一条件にした。つまり、比較例1では、回転軸Xを回転中心として直線L2を回転方向102の方向とは逆方向に2°だけ回転移動させた位置にL1があるものとする。
(比較例2)
α=7°にする以外は実施例1と同一条件にした。
(比較例3)
N2極の磁束密度を35mT、S1極の磁束密度を65mT、α=5°にする以外は実施例1と同一条件にした。
(比較例4)
N2極の磁束密度を5mT、S1極の磁束密度を25mT、α=0°にする以外は実施例1と同一条件にした。
Furthermore, the durability evaluation was performed only for the examples or comparative examples in which the initial evaluation was. In durability evaluation, aging is performed to output 100,000 images with a printing rate of 1%, and solid images are printed during aging (50,000 sheets have elapsed) and after aging (100,000 sheets have elapsed). Evaluated. Specifically, it is confirmed whether density unevenness or white streaks have occurred in the solid image. If there is no problem, “Durability” in Table 1 below is set to ○, and density unevenness or white streaks have occurred. Indicates “durability” as x. Then, “durability” after aging (elapsed 100,000 sheets) was evaluated as acceptable in the comprehensive evaluation.
Example 1
The magnetic flux density (magnetic force) of the N1 pole was 125 mT, the magnetic flux density of the S1 pole was 45 mT, the magnetic flux density of the N2 pole was 20 mT, the magnetic flux density of the N3 pole was 42 mT, and the magnetic flux density of the S2 pole was 80 mT. In FIG. 6, if the straight line L2 is rotated by an angle α (see FIG. 6) about the rotation axis X in the direction of the rotation direction 102 by the angle α (see FIG. 6), it is assumed that the straight line L1 coincides with the straight line L1. Set to °.
(Example 2)
The same conditions as in Example 1 were used except that the magnetic flux density of the N2 pole was 10 mT, the magnetic flux density of the S1 pole was 30 mT, and α = 0 °.
(Example 3)
The conditions were the same as in Example 1 except that the magnetic flux density of the N2 pole was 30 mT, the magnetic flux density of the S1 pole was 60 mT, and α = 5 °.
(Comparative Example 1)
The conditions were the same as in Example 1 except that α = −2 °. That is, in Comparative Example 1, it is assumed that L1 is at a position where the straight line L2 is rotated by 2 ° in the direction opposite to the direction of the rotation direction 102 with the rotation axis X as the rotation center.
(Comparative Example 2)
The conditions were the same as in Example 1 except that α = 7 °.
(Comparative Example 3)
The same conditions as in Example 1 were used except that the magnetic flux density of the N2 pole was 35 mT, the magnetic flux density of the S1 pole was 65 mT, and α = 5 °.
(Comparative Example 4)
The same conditions as in Example 1 were used except that the magnetic flux density of the N2 pole was 5 mT, the magnetic flux density of the S1 pole was 25 mT, and α = 0 °.

Figure 2009244596
Figure 2009244596

実験例1の結果を表1に示す。表1に示されるように、実施例1〜3では、良好な画像が得られた。これに対して、比較例1では、角度αがマイナス値であることから、現像スリーブ20の外周面20aにおいて磁気ブラシ(穂立ち)の長さが不均一になり、初期画像に濃度ムラが発生した。比較例2では、角度αが大きすぎることから現像スリーブ20に汲み上げられる現像剤量が過剰になってしまい、前記搬送量を60mg/cmにあわせようとするとDGを極端に狭く設定せざるをえず、その影響で現像剤にストレスがかかるため耐久性評価で不合格となった。比較例4では、角度αの値に問題はないが、N2極およびS1極の磁束密度が低すぎるため、現像剤が現像スリーブ20に充分汲み上げられず濃度ムラが発生した。比較例3では、角度αには問題ないが、N2極およびS1極の磁束密度が大きすぎるため、現像剤が直ぐに劣化し、初期画像に問題ないものの耐久性評価にて不合格となった。 The results of Experimental Example 1 are shown in Table 1. As shown in Table 1, in Examples 1 to 3, good images were obtained. On the other hand, in the comparative example 1, since the angle α is a negative value, the length of the magnetic brush (protruding) is not uniform on the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20, and density unevenness occurs in the initial image. did. In Comparative Example 2, since the angle α is too large, the amount of the developer pumped up to the developing sleeve 20 becomes excessive, and the DG needs to be set extremely narrow when trying to adjust the transport amount to 60 mg / cm 2. First of all, the developer was stressed by the influence, so the durability evaluation was rejected. In Comparative Example 4, there was no problem with the value of the angle α, but because the magnetic flux density of the N2 pole and S1 pole was too low, the developer was not sufficiently pumped up to the developing sleeve 20 and density unevenness occurred. In Comparative Example 3, there was no problem with the angle α, but because the magnetic flux densities of the N2 pole and S1 pole were too large, the developer deteriorated quickly, and the initial image was satisfactory, but failed in the durability evaluation.

〔実験例2〕
実験例2は、現像スリーブ20の外周面20aの形状について最適条件を検討するための実験である。また、実験例2は、前記実施例1、下記実施例4〜11、下記比較例5〜11の画像形成装置を用いて試験印刷を行って画質の比較検討を行うものである。実施例1、実施例4〜11、比較例5〜11の画像形成装置は、いずれも、複写機(商品名:MX−7000N、シャープ株式会社製)である。
[Experiment 2]
Experimental example 2 is an experiment for examining the optimum condition for the shape of the outer peripheral surface 20 a of the developing sleeve 20. In Experimental Example 2, test printing is performed using the image forming apparatuses of Example 1, Examples 4 to 11 and Comparative Examples 5 to 11 below, and image quality comparison is performed. The image forming apparatuses of Example 1, Examples 4 to 11 and Comparative Examples 5 to 11 are all copying machines (trade name: MX-7000N, manufactured by Sharp Corporation).

実験例2では、実施例1、実施例4〜11、比較例5〜11の画像形成装置を用いて、初期画質評価および耐久性評価を行った。実験例2における初期画質評価とは、現像槽19内の現像剤を新品にした後に最初にベタ画像を印刷し、このベタ画像の画質を確認し、さらにこのベタ画像に後端濃度上昇が生じているか否かを評価するものである。具体的に、前記ベタ画像において溝20bに起因するムラまたは搬送不良に伴う画質不良が発生した場合、表2および表3の「画質不良」を×とし、特に問題ない場合は「画質不良」を○とした。また、前記ベタ画像を目視で確認し、後端濃度上昇が発生している場合は表2および表3の「後端濃度上昇」を×とし、後端濃度上昇が発生していない場合は表2および表3の「後端濃度上昇」を○とした。   In Experimental Example 2, initial image quality evaluation and durability evaluation were performed using the image forming apparatuses of Example 1, Examples 4 to 11, and Comparative Examples 5 to 11. The initial image quality evaluation in Experimental Example 2 is that after the developer in the developing tank 19 is made new, a solid image is printed first, the image quality of the solid image is confirmed, and further, the trailing edge density rises in the solid image. It is to evaluate whether or not. Specifically, when an image quality defect due to unevenness or conveyance failure due to the groove 20b occurs in the solid image, the “image quality defect” in Tables 2 and 3 is set to “x”. ○. Further, the solid image is visually confirmed, and when the rear end density increase occurs, the “rear end density increase” in Tables 2 and 3 is set as x, and when the rear end density increase does not occur, In Table 2 and Table 3, “rear end concentration increase” was marked with “◯”.

さらに、「画質不良」および「後端濃度上昇」の両方が○である実施例または比較例についてのみ耐久性評価を行った。耐久性評価では、印字率1%の画像を15万枚まで出力し続けるエージングを行い、エージング途中(5万枚経過、10万枚経過)およびエージング後(15万枚経過)にベタ画像を印字し、このベタ画像の画質を評価した。具体的に、ベタ画像中に濃度ムラや白筋が生じているか否かを確認し、問題ない場合は表2および表3の「耐久性」を○とし、濃度ムラや白筋が発生している場合は「耐久性」を×とした。そして、10万枚印刷経過時の「耐久性」が○のものを総合評価において合格とした。
(実施例1)
実験例1にて述べた条件の他、溝20bの形状、溝20bと溝20bとの間隔d、溝20bの深さL、溝20bの角度βを下記表2のように規定した。また、非磁性ブレードのみからなるブレード部材101を使用した。
(実施例4)
間隔dを1.42mmにした以外は実施例1の条件と同一にした。
(実施例5)
間隔dを0.70mmにした以外は実施例1の条件と同一にした。
(実施例6)
深さLを0.05mmにした以外は実施例1の条件と同一にした。
(実施例7)
深さLを0.08mmにした以外は実施例1の条件と同一にした。
(実施例8)
間隔dを0.70mm、深さLを0.08mm、角度βを110°にした以外は実施例1の条件と同一にした。
(実施例9)
間隔dを1.42mm、深さLを0.05mm、角度βを70°にした以外は実施例1の条件と同一にした。
(実施例10)
磁性ブレードと非磁性ブレードとからなるブレード部材101aを使用し、深さLを0.08mm、角度βを110°にした以外は実施例1の条件と同一にした。
(実施例11)
磁性ブレードと非磁性ブレードとからなるブレード部材101を使用した以外は実施例1の条件と同一にした。
(比較例5)
間隔dを1.45mm、角度βを65°にした以外は実施例1の条件と同一にした。
(比較例6)
間隔dを0.66mm、角度βを115°にした以外は実施例1の条件と同一にした。
(比較例7)
深さLを0.04mm、角度βを65°にした以外は実施例1の条件と同一にした。
(比較例8)
深さLを0.09mm、角度βを115°、搬送量(現像領域における現像スリーブ20の外周面20aの単位面積あたりの現像剤量)を70mg/cmにした以外は実施例1の条件と同一にした。
(比較例9)
深さLを0.09mm、角度βを115°、前記搬送量を80mg/cmにした以外は実施例1の条件と同一にした。
(比較例10)
間隔dを1.45mm、深さLを0.04mm、角度βを65°、前記搬送量を50mg/cmにした以外は実施例1の条件と同一にした。
(比較例11)
DGを広げることによって前記搬送量を90mg/cmにした以外は比較例6の条件と同一にした。
Furthermore, durability evaluation was carried out only for the examples or comparative examples in which both “image quality failure” and “rear end density increase” were ◯. In durability evaluation, aging is performed to continue outputting images with a printing rate of 1% up to 150,000 sheets, and solid images are printed during aging (50,000 sheets passed, 100,000 sheets passed) and after aging (150,000 sheets passed). Then, the image quality of this solid image was evaluated. Specifically, it is confirmed whether density unevenness or white streaks are generated in the solid image. If there is no problem, “durability” in Tables 2 and 3 is set to ○, and density unevenness and white streaks are generated. When it is, “durability” was set as “X”. And the thing of "durability" at the time of 100,000 printing progress was made into the pass in comprehensive evaluation.
Example 1
In addition to the conditions described in Experimental Example 1, the shape of the groove 20b, the distance d between the grooves 20b and 20b, the depth L of the groove 20b, and the angle β of the groove 20b were defined as shown in Table 2 below. Moreover, the blade member 101 which consists only of a nonmagnetic blade was used.
Example 4
The conditions were the same as in Example 1 except that the distance d was 1.42 mm.
(Example 5)
The conditions were the same as in Example 1 except that the distance d was 0.70 mm.
(Example 6)
The conditions were the same as in Example 1 except that the depth L was 0.05 mm.
(Example 7)
The conditions were the same as those in Example 1 except that the depth L was 0.08 mm.
(Example 8)
The conditions were the same as in Example 1 except that the distance d was 0.70 mm, the depth L was 0.08 mm, and the angle β was 110 °.
Example 9
The conditions were the same as in Example 1 except that the distance d was 1.42 mm, the depth L was 0.05 mm, and the angle β was 70 °.
(Example 10)
The same conditions as in Example 1 were used except that a blade member 101a composed of a magnetic blade and a nonmagnetic blade was used, the depth L was 0.08 mm, and the angle β was 110 °.
Example 11
The conditions were the same as those in Example 1 except that a blade member 101 composed of a magnetic blade and a nonmagnetic blade was used.
(Comparative Example 5)
The conditions were the same as in Example 1 except that the distance d was 1.45 mm and the angle β was 65 °.
(Comparative Example 6)
The conditions were the same as in Example 1 except that the distance d was 0.66 mm and the angle β was 115 °.
(Comparative Example 7)
The conditions were the same as in Example 1 except that the depth L was 0.04 mm and the angle β was 65 °.
(Comparative Example 8)
The conditions of Example 1 except that the depth L was 0.09 mm, the angle β was 115 °, and the transport amount (the amount of developer per unit area of the outer peripheral surface 20a of the developing sleeve 20 in the developing region) was 70 mg / cm 2. Was the same.
(Comparative Example 9)
The conditions were the same as in Example 1 except that the depth L was 0.09 mm, the angle β was 115 °, and the transport amount was 80 mg / cm 2 .
(Comparative Example 10)
The conditions were the same as those in Example 1 except that the distance d was 1.45 mm, the depth L was 0.04 mm, the angle β was 65 °, and the transport amount was 50 mg / cm 2 .
(Comparative Example 11)
The conditions of Comparative Example 6 were the same except that the transport amount was 90 mg / cm 2 by spreading DG.

Figure 2009244596
Figure 2009244596

Figure 2009244596
Figure 2009244596

実験例2の結果を以下の表2および表3に示す。表2に示されるように、実施例1、実施例4〜11は、10万枚印刷するまで良好な画質を維持することができ、さらにブレード101aを用いた実施例10および11は15万枚印刷するまで良好な画質を維持できた。   The results of Experimental Example 2 are shown in Table 2 and Table 3 below. As shown in Table 2, Examples 1 and 4 to 11 can maintain good image quality until 100,000 sheets are printed, and Examples 10 and 11 using the blade 101a are 150,000 sheets. Good image quality was maintained until printing.

これに対し、比較例5では、間隔dおよび角度βが不適正であるため、溝20bに起因するムラが発生した。比較例6では、初期画像は合格だが、DGが狭いため現像剤にストレスがかかりやすく耐久性で不合格となった。比較例7では、溝20bが浅すぎて現像剤の搬送性が悪くなり、ベタ画像中に搬送不良に起因するがさつきが発生した。比較例8では、初期画像は合格であるが、DGが狭いため現像剤にストレスがかかりやすく、耐久性で不合格となった。比較例9では、角度βが大きすぎて現像剤の搬送性が悪くなり、ベタ画像中に搬送不良に起因するがさつきが発生した。比較例10では、溝20bに起因するムラが発生した。比較例11では、搬送量が多いため、初期画像において後端濃度上昇が生じ不合格となった。   On the other hand, in the comparative example 5, since the interval d and the angle β are inappropriate, unevenness due to the groove 20b occurred. In Comparative Example 6, the initial image passed, but because the DG was narrow, the developer was easily stressed, and the durability was rejected. In Comparative Example 7, the groove 20b was too shallow, resulting in poor developer conveyance, and the solid image was rough due to poor conveyance. In Comparative Example 8, the initial image passed, but because the DG was narrow, the developer was easily stressed and failed in durability. In Comparative Example 9, the angle β was too large, the developer transportability deteriorated, and the solid image was rough due to poor transport. In Comparative Example 10, unevenness due to the groove 20b occurred. In Comparative Example 11, since the carry amount was large, the trailing edge density increased in the initial image, which was unacceptable.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining the respective technical means disclosed in the above-described embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の現像装置は電子写真方式の印刷装置に好適である。   The developing device of the present invention is suitable for an electrophotographic printing apparatus.

本発明の一実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置の要部を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a main part of an image forming apparatus including a developing device according to an embodiment of the present disclosure. 本実施形態の現像装置の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the developing device of this embodiment. 図2に示した現像装置における現像槽の内部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the inside of the developing tank in the developing device shown in FIG. 現像スリーブに形成されている溝を示した図であり、現像スリーブの軸線方向と垂直な平面によって現像スリーブを切断した際の溝の断面を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a groove formed in the developing sleeve, and is a diagram illustrating a cross section of the groove when the developing sleeve is cut along a plane perpendicular to the axial direction of the developing sleeve. 後端濃度上昇を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a rear end density | concentration raise. 現像ローラの周囲に形成されている磁束の分布を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a distribution of magnetic flux formed around a developing roller.

符号の説明Explanation of symbols

10 感光体ドラム(感光体)
13 現像装置
19 現像槽
20 現像スリーブ(スリーブ)
20a
20b 溝
21 磁気部材
40 下流領域
41 上流領域
42 中間領域
89 現像ローラ
100 画像形成装置
101 ブレード部材
S1極(第1磁極)
N1極(第2磁極)
N3極(第3磁極)
N2極(第4磁極)
L1(第1直線)
L2(第2直線)
10 Photosensitive drum (photosensitive member)
13 Developing Device 19 Developing Tank 20 Developing Sleeve (Sleeve)
20a
20b groove 21 magnetic member 40 downstream area 41 upstream area 42 intermediate area 89 developing roller 100 image forming apparatus 101 blade member S1 pole (first magnetic pole)
N1 pole (second magnetic pole)
N3 pole (third magnetic pole)
N2 pole (4th magnetic pole)
L1 (first straight line)
L2 (second straight line)

Claims (13)

現像剤を収容する現像槽と、
前記現像剤を外周面に担持するスリーブと前記スリーブの内側にて非回転に設けられる磁気部材とを含み、前記スリーブの回転によって前記外周面と感光体との隙間の現像領域に前記外周面の現像剤を搬送する現像ローラと、
前記外周面の現像剤の層厚を規制するブレード部材とを備える現像装置において、
前記磁気部材は、前記現像槽の現像剤を前記外周面に引きつけるための磁界を発生する第1磁極と、前記第1磁極よりも前記回転の方向の下流側にて前記第1磁極に隣り合うように配置され前記担持のための磁界を前記現像領域に発生する第2磁極とを有し、
前記ブレード部材は、前記第1磁極の磁界と前記第2磁極の磁界との両磁界が分布している領域であって前記外周面に対する法線方向の磁束の磁束密度が前記外周面に対する接線方向の磁束の磁束密度よりも大きな領域に配置されていることを特徴とする現像装置。
A developer tank containing a developer;
A sleeve that carries the developer on the outer peripheral surface and a magnetic member that is provided non-rotatingly on the inner side of the sleeve, and the rotation of the sleeve causes the developing region in the gap between the outer peripheral surface and the photosensitive member to A developing roller for transporting the developer;
In a developing device comprising a blade member that regulates the layer thickness of the developer on the outer peripheral surface,
The magnetic member is adjacent to the first magnetic pole for generating a magnetic field for attracting the developer in the developing tank to the outer peripheral surface, and the first magnetic pole downstream of the first magnetic pole in the rotation direction. And a second magnetic pole for generating a magnetic field for supporting in the developing region,
The blade member is a region in which both the magnetic field of the first magnetic pole and the magnetic field of the second magnetic pole are distributed, and the magnetic flux density of the magnetic flux in the normal direction to the outer peripheral surface is a tangential direction to the outer peripheral surface The developing device is arranged in a region larger than the magnetic flux density of the magnetic flux.
前記現像槽内には、前記現像槽内における前記スリーブの回転方向の下流側から上流側に向けて、前記第1磁極の磁界が形成される下流領域、中間領域、上流領域が順に並んでおり、
前記磁気部材は、前記第1磁極よりも前記回転の方向の上流側に配置される第3磁極と、前記第1磁極よりも前記回転の方向の上流側且つ前記第3磁極よりも前記回転の方向の下流側に配置される第4磁極とを有し、
前記第3磁極は、前記現像剤を前記外周面から引き離すための磁界を前記上流領域に発生するものであり、前記第4磁極は、前記現像槽の現像剤が前記外周面に引きつけられることを抑制する磁界を前記中間領域に発生するものであることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
In the developing tank, a downstream area, an intermediate area, and an upstream area in which the magnetic field of the first magnetic pole is formed are arranged in order from the downstream side to the upstream side in the rotation direction of the sleeve in the developing tank. ,
The magnetic member includes a third magnetic pole disposed upstream of the first magnetic pole in the direction of rotation, an upstream side of the first magnetic pole in the direction of rotation and the rotation of the third magnetic pole relative to the third magnetic pole. A fourth magnetic pole disposed downstream of the direction,
The third magnetic pole generates a magnetic field in the upstream region for separating the developer from the outer peripheral surface, and the fourth magnetic pole is that the developer in the developing tank is attracted to the outer peripheral surface. The developing device according to claim 1, wherein a magnetic field to be suppressed is generated in the intermediate region.
前記第3磁極と第4磁極とは同一極性であり、
前記第4磁極から生じる磁束の磁束密度のピーク値は10mT以上であって30mT以下であることを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
The third magnetic pole and the fourth magnetic pole have the same polarity,
The developing device according to claim 2, wherein a peak value of a magnetic flux density of the magnetic flux generated from the fourth magnetic pole is 10 mT or more and 30 mT or less.
前記第1磁極から生じる磁束の磁束密度のピーク値は30mT以上であって60mT以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の現像装置。   4. The developing device according to claim 1, wherein a peak value of a magnetic flux density of the magnetic flux generated from the first magnetic pole is 30 mT or more and 60 mT or less. 前記スリーブの回転軸に対して垂直な直線であり且つ前記回転軸と前記ブレード部材の前記外周面側の端部とを結ぶ直線を第1直線とし、前記回転軸に対して垂直な直線であり且つ前記回転軸と前記第1磁極から生じる磁束の磁束密度がピーク値になる位置とを結ぶ直線を第2直線とする場合、
前記ブレード部材および前記現像ローラは下記条件1および条件2を満たすように設定されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の現像装置。
条件1:前記第1直線が前記第2直線よりも前記現像領域に近い側に位置しているか、または、前記第1直線と前記第2直線とが一致している。
条件2:前記第1直線と前記第2直線とのなす鋭角が0°〜5°である。
A straight line that is perpendicular to the rotational axis of the sleeve and connects the rotational shaft and the end of the blade member on the outer peripheral surface side is a first straight line that is perpendicular to the rotational axis. And when the straight line connecting the rotational axis and the position where the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the first magnetic pole becomes the peak value is the second straight line,
5. The developing device according to claim 1, wherein the blade member and the developing roller are set so as to satisfy the following conditions 1 and 2: 5.
Condition 1: The first straight line is located closer to the development area than the second straight line, or the first straight line and the second straight line are coincident with each other.
Condition 2: The acute angle formed by the first straight line and the second straight line is 0 ° to 5 °.
前記スリーブの外周面には、前記スリーブの回転軸と平行な方向に延びる溝が複数形成され、
前記溝は、前記回転軸と垂直な平面によって前記スリーブを切断した場合の断面がV字状になっていることを特徴とする請求項5に記載の現像装置。
A plurality of grooves extending in a direction parallel to the rotation axis of the sleeve are formed on the outer peripheral surface of the sleeve,
The developing device according to claim 5, wherein the groove has a V-shaped cross section when the sleeve is cut by a plane perpendicular to the rotation axis.
互いに隣り合う前記溝と前記溝との間隔が0.70mm〜1.42mmであることを特徴とする請求項6に記載の現像装置。   The developing device according to claim 6, wherein an interval between the grooves adjacent to each other is 0.70 mm to 1.42 mm. 前記溝の深さが0.05mm〜0.08mmであることを特徴とする請求項6または7に記載の現像装置。   The developing device according to claim 6, wherein the groove has a depth of 0.05 mm to 0.08 mm. 前記V字状の溝の底部の角度が70°〜110°になっていることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の現像装置。   The developing device according to claim 6, wherein an angle of a bottom portion of the V-shaped groove is 70 ° to 110 °. 前記ブレード部材は非磁性部材と磁性部材とからなることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the blade member includes a nonmagnetic member and a magnetic member. 前記現像槽において現像剤の収容されている領域は前記現像領域よりも下方に位置しており、前記現像ローラは、前記現像槽の現像剤を下方側から上方側へ汲み上げるように前記現像領域まで搬送することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の現像装置。   An area in which the developer is accommodated in the developing tank is located below the developing area, and the developing roller reaches the developing area so as to pump up the developer in the developing tank from the lower side to the upper side. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is conveyed. 前記現像剤はトナーと磁性キャリアとからなることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the developer includes toner and a magnetic carrier. 請求項1から12のいずれか1項に記載の現像装置を備える画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
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