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JP6324200B2 - Development device - Google Patents

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JP6324200B2 JP2014099428A JP2014099428A JP6324200B2 JP 6324200 B2 JP6324200 B2 JP 6324200B2 JP 2014099428 A JP2014099428 A JP 2014099428A JP 2014099428 A JP2014099428 A JP 2014099428A JP 6324200 B2 JP6324200 B2 JP 6324200B2
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Description

本発明は、現像剤担持体の内側にマグネットローラを配置した現像装置及びこれを用いる画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device in which a magnet roller is disposed inside a developer carrier and an image forming apparatus using the developing device.

近年の現像装置において、非磁性トナーと磁性キャリアを混合し、現像剤として使用する二成分現像方式が広く利用されている。二成分現像方式はトナーの帯電量の安定性に優れることから、高速画像形成装置やカラー画像形成装置で好適に使用されている。   In recent developing apparatuses, a two-component developing system in which a non-magnetic toner and a magnetic carrier are mixed and used as a developer is widely used. Since the two-component development system is excellent in the stability of the charge amount of toner, it is suitably used in high-speed image forming apparatuses and color image forming apparatuses.

二成分現像剤を用いる画像形成装置では、回転する円筒状スリーブの内部に所定の磁力パターンが着磁された円柱状マグネットローラを固定配置し、その磁力パターンに従って現像剤をスリーブの表面に付着させて搬送する。搬送された現像剤は現像スリーブに近接した規制ブレードによって薄層にされた後、感光体ドラムの対向部で現像される。現像後に現像スリーブ上に残留した現像剤は、その後、現像スリーブから分離されて現像容器2内に回収される。   In an image forming apparatus using a two-component developer, a cylindrical magnet roller having a predetermined magnetic pattern is fixedly arranged inside a rotating cylindrical sleeve, and the developer is attached to the surface of the sleeve according to the magnetic pattern. Transport. The conveyed developer is made into a thin layer by a regulating blade adjacent to the developing sleeve, and then developed at the opposite portion of the photosensitive drum. The developer remaining on the developing sleeve after development is then separated from the developing sleeve and collected in the developing container 2.

マグネットローラとして、例えば、汲み上げ極、搬送極、現像極、回収極、剥離極の5極から構成されるものがある。このような奇数の極数で構成されるマグネットローラの場合、汲み上げ極と剥離極が同極となり、この両極間に低磁界領域が生じることがある。この低磁界領域が生じることで、現像後に現像スリーブ上に残留した現像剤の回収率が低下し、未回収の現像剤によって現像後の履歴がスリーブの1周後に残ってしまい、画像不良を起こす恐れが生じていた。   As a magnet roller, for example, there is a roller composed of five electrodes, a pumping electrode, a conveying electrode, a developing electrode, a collecting electrode, and a peeling electrode. In the case of a magnet roller having such an odd number of poles, the pumping pole and the peeling pole may be the same pole, and a low magnetic field region may be generated between the two poles. Due to the occurrence of this low magnetic field region, the recovery rate of the developer remaining on the developing sleeve after development is lowered, and the history after development remains after one round of the sleeve due to the unrecovered developer, causing image defects. There was fear.

これを防止するため、低磁界領域をスリーブ表面で10mT以下に制御する必要性があり、且つ、この10mT以下の領域をフラットにする必要がある。これにより、現像剤の回収率が向上する。   In order to prevent this, it is necessary to control the low magnetic field region to 10 mT or less on the sleeve surface, and it is necessary to flatten the region of 10 mT or less. Thereby, the recovery rate of the developer is improved.

特許文献1は、マグネットローラ4の同極間(低磁界領域の生じる領域)に、棒状、且つ、断面が略扇形の側面に同極の磁極を有し、内周面が側面と逆極となるマグネットピースを配置することを開示している。   Patent Document 1 has a pole-like magnetic pole on the side surface having a substantially fan-shaped cross section between the same poles of the magnet roller 4 (region where the low magnetic field region is generated), and the inner peripheral surface is opposite to the side surface. Disposing a magnet piece.

しかしながら、特許文献1の方法では、低磁界領域制御用にマグネットピースが配置されていると、マグネットローラの長手方向における両端部の磁気特性が盛り上がる傾向にある。すると、低磁界領域の両端部では現像剤が回収されずに外側に回り込み、現像剤の滞留が生じる。すると、マグネットローラの長手方向の端面に対応する位置の現像スリーブの表面には、局所的に、マグネットローラの円周面に対応する位置よりも多くの現像剤が担持されてしまう。   However, in the method of Patent Document 1, when a magnet piece is arranged for controlling a low magnetic field region, the magnetic characteristics of both end portions in the longitudinal direction of the magnet roller tend to increase. Then, at both ends of the low magnetic field region, the developer is not collected and goes outside, and the developer stays. Then, more developer is carried on the surface of the developing sleeve at a position corresponding to the longitudinal end surface of the magnet roller than at a position corresponding to the circumferential surface of the magnet roller.

このように滞留した現像剤は、現像容器外へと漏れて、画像形成装置本体内を汚染するおそれも生じる。そこで、従来、現像スリーブの端部から現像剤の漏れ対策として、現像スリーブ端部に磁性板やマグネットシールを配置し、磁気穂をスリーブに接触させて磁気的にシールする構成が採用されていた(特許文献2参照)。   The developer staying in this way may leak out of the developing container and contaminate the image forming apparatus main body. Therefore, conventionally, as a countermeasure against developer leakage from the end of the developing sleeve, a configuration in which a magnetic plate or a magnet seal is disposed at the end of the developing sleeve and the magnetic ear is brought into contact with the sleeve and magnetically sealed has been adopted. (See Patent Document 2).

特開2002−50515JP2002-50515 特開平2−262171号公報JP-A-2-262171

しかしながら、特許文献2では、磁気シールが必要な為、その分コストアップの原因となる。そこで、現像スリーブ端部における磁気特性を改善することで、磁気シールを用いなくても現像剤漏れを抑制する構成が考えられる。   However, in patent document 2, since a magnetic seal is required, it causes a cost increase correspondingly. In view of this, it is conceivable to improve the magnetic characteristics at the end of the developing sleeve to suppress developer leakage without using a magnetic seal.

しかしながら、磁気シールを不要とするように構成した場合、現像スリーブ端部での現像剤の滞留に起因する現像剤漏れは抑制できても、現像スリーブ端部領域にて現像スリーブと現像容器の隙間からトナーが噴き出すトナー飛散のおそれが生じる。これは、現像スリーブの長手全域に亘って低磁界領域に現像剤がほとんど存在しない領域があるためである。また、端部に磁気シールが配置されていないため、現像スリーブの端部において、現像容器と現像スリーブとの間に、飛散したトナーが漏れだす隙間が生じてしまうからである。   However, when the magnetic seal is not required, the developer leakage due to the developer staying at the end of the developing sleeve can be suppressed, but the gap between the developing sleeve and the developing container in the end portion of the developing sleeve can be suppressed. Therefore, there is a risk of toner scattering from the toner. This is because there is a region where the developer hardly exists in the low magnetic field region over the entire length of the developing sleeve. In addition, since the magnetic seal is not disposed at the end portion, a gap through which the scattered toner leaks is generated between the developing container and the developing sleeve at the end portion of the developing sleeve.

この対策として、この隙間を埋めるために現像容器と現像スリーブのクリアランスを極度に狭めた場合、現像容器と現像スリーブが接触する可能性がある。そして、接触の結果として接触による現像スリーブの変形や、接触の際に発生した摩擦熱によるトナーの凝集等が生じるおそれがある。   As a countermeasure, when the clearance between the developing container and the developing sleeve is extremely narrowed to fill the gap, the developing container and the developing sleeve may come into contact with each other. As a result of the contact, deformation of the developing sleeve due to contact, aggregation of toner due to frictional heat generated at the time of contact, or the like may occur.

本発明の目的は、現像剤担持体の端部に磁気シールを設けなくても、現像剤担持体端部で現像剤が滞留することによる現像剤漏れを抑制しながらトナー飛散を抑制可能な現像装置を提供することである。   An object of the present invention is to develop a toner that can suppress toner scattering while suppressing developer leakage due to the developer staying at the end of the developer carrier without providing a magnetic seal at the end of the developer carrier. Is to provide a device.

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、開口部を有し、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記開口部に配置され、像担持体に形成された静電像を現像する現像領域に向けて前記現像剤を担持搬送する現像回転体と、前記現像回転体の内部に固定して配置され、第1の磁極と、前記現像回転体の回転方向に関して前記第1の磁極と隣り合うように配置され且つ前記第1の磁極と同極である第2の磁極を有し、前記現像領域を通過した前記現像剤を前記現像回転体の表面から剥離させるための磁界を発生するマグネットと、を備えた現像装置において、前記現像容器と前記現像回転体との間に形成された空間において前記現像回転体の回転軸線方向の端部に対向する前記現像容器の対向領域には、電圧印加電源により電圧が印加されることに伴ってトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な電極が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a typical configuration of the present invention includes an opening, a developer container that contains a developer including toner and a carrier, and the opening disposed in the image carrier. A developing rotator for carrying and transporting the developer toward a developing region for developing an electrostatic image, a fixed fixing unit disposed inside the developing rotator, a first magnetic pole, and a rotation direction of the developing rotator A second magnetic pole disposed adjacent to the first magnetic pole and having the same polarity as the first magnetic pole, and the developer that has passed through the developing region is peeled off from the surface of the developing rotor. In the developing device including a magnet for generating a magnetic field for the development, the development facing the end in the rotation axis direction of the developing rotator in a space formed between the developing container and the developing rotator. In the opposite area of the container, Characterized in that a formable electrodes an electric field to repel with that voltage is applied to the normal charge polarity of the toner is provided by.

上記構成により、現像剤担持体の端部に磁気シールを設けなくても、現像剤担持体端部で現像剤が滞留することによる現像剤漏れを抑制しながらトナー飛散を抑制可能な現像装置を提供できる。   With the above configuration, a developing device capable of suppressing toner scattering while suppressing developer leakage due to developer staying at the end of the developer carrying member without providing a magnetic seal at the end of the developer carrying member. Can be provided.

現像器を用いた画像形成装置の概略説明図。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of an image forming apparatus using a developing device. 第1実施形態の現像器の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a developing device according to the first embodiment. 第1実施形態における磁界発生部材の断面方向の磁束密度を示した図。The figure which showed the magnetic flux density of the cross-sectional direction of the magnetic field generation member in 1st Embodiment. 磁界発生部材の低磁界領域における長手方向端部近傍の磁束密度を示した図。The figure which showed the magnetic flux density of the longitudinal direction edge part vicinity in the low magnetic field area | region of a magnetic field generation member. 第1実施形態のマグネットローラの説明図。Explanatory drawing of the magnet roller of 1st Embodiment. 第1実施形態のマグネットローラの磁力分布を示す図。The figure which shows magnetic force distribution of the magnet roller of 1st Embodiment. 第1実施形態の現像スリーブ周辺構造の説明図。Explanatory drawing of the periphery structure of the developing sleeve of 1st Embodiment. 第2実施形態の現像器の概略構成図。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a developing device according to a second embodiment. 第2実施形態の現像スリーブ周辺構造の説明図。Explanatory drawing of the developing sleeve periphery structure of 2nd Embodiment. 第3実施形態の現像器の概略構成図。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a developing device according to a third embodiment. 第4実施形態の現像器の現像スリーブ周辺の拡大図。FIG. 10 is an enlarged view around a developing sleeve of a developing device according to a fourth embodiment. 第4実施形態の現像器の長手端部図。FIG. 10 is a longitudinal end view of a developing device according to a fourth embodiment. 第4実施形態の効果を説明する模式図。The schematic diagram explaining the effect of 4th Embodiment. 第5実施形態の現像器の現像スリーブ周辺の説明図。Explanatory drawing of the periphery of the developing sleeve of the developing device of the fifth embodiment.

〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態について説明する。図1は現像器を用いた画像形成装置の概略説明図である。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an image forming apparatus using a developing device.

図1に示すように、本実施形態では、各色のトナー像を形成するため、複数のドラムカートリッジを、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色分並列して設ける。ドラムカートリッジは、感光体ドラム28(像担持体)を有する。そして、ドラムカートリッジを含み、各色の画像を形成するためのステーションを構成する。   As shown in FIG. 1, in this embodiment, a plurality of drum cartridges are provided in parallel for four colors of yellow, magenta, cyan, and black in order to form toner images of each color. The drum cartridge has a photosensitive drum 28 (image carrier). A station for forming an image of each color is configured including the drum cartridge.

各ステーションの感光体ドラム28に形成されたトナー像は、中間転写ベルト24上に一次転写され、次に、4色重ねられるように転写材に一括転写(二次転写)される。その後、定着器25によって加圧加熱をする。これにより、フルカラー画像を得る。   The toner image formed on the photosensitive drum 28 of each station is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 24, and then collectively transferred (secondary transfer) to a transfer material so that four colors are superimposed. Thereafter, the fixing device 25 performs pressure heating. Thereby, a full color image is obtained.

なお以下の説明で、Y、M、C、Kの符号を省略し数字を単に示したものは、図1におけるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各ドラムカートリッジに共通な部分である。   In the following description, the numerals Y, M, C, and K are omitted and the numerals are simply shown, which are common to the yellow, magenta, cyan, and black drum cartridges in FIG.

各ドラムカートリッジにおけるトナー像作像動作について説明する。まず、一次帯電器21によって帯電されたφ30mmの感光体ドラム28の表面を、露光部22から照射されるレーザーによって露光する。これにより、感光体ドラム28上に静電潜像が形成される。   A toner image forming operation in each drum cartridge will be described. First, the surface of the photosensitive drum 28 having a diameter of 30 mm charged by the primary charger 21 is exposed by a laser irradiated from the exposure unit 22. Thereby, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 28.

次に、静電潜像に対して、現像器1(現像装置)からトナーを供給することで現像し、トナー像を得る。トナー像は一次転写ローラ23によって、中間転写ベルト24に多重転写される。転写された後に感光体ドラム28上に残った残トナーはクリーナー26により除去される。   Next, the electrostatic latent image is developed by supplying toner from the developing device 1 (developing device) to obtain a toner image. The toner image is multiplex-transferred onto the intermediate transfer belt 24 by the primary transfer roller 23. The residual toner remaining on the photosensitive drum 28 after the transfer is removed by the cleaner 26.

図2は、第1実施形態の現像器の概略構成図である。図2を用いて、第1実施形態の現像器1について詳しく説明する。現像器1は、いわゆるタンデム方式といわれるフルカラー画像形成装置で用いられる。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the developing device according to the first embodiment. The developing device 1 according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG. The developing device 1 is used in a full-color image forming apparatus called a so-called tandem system.

図2に示すように、現像器1は、二成分現像剤を収容する現像容器2と、その開口部にφ20mmの現像スリーブ3(現像剤担持体)が備えられる。   As shown in FIG. 2, the developing device 1 includes a developing container 2 that contains a two-component developer, and a developing sleeve 3 (developer carrier) having a diameter of 20 mm at the opening.

本実施形態の現像剤は、現像方式として二成分現像方式に用いられるもので、マイナス帯電極性の非磁性トナーと磁性キャリアを混合したものである。非磁性トナーはポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。初期状態の現像剤中のトナー濃度(現像剤中に含まれるトナーの重量比)は、本実施形態では8%である。   The developer of the present embodiment is used in a two-component development system as a development system, and is a mixture of a negatively charged nonmagnetic toner and a magnetic carrier. The non-magnetic toner is obtained by encapsulating a colorant, a wax component and the like in a resin such as polyester or styrene acryl, and pulverizing or polymerizing the powder. The magnetic carrier is obtained by applying a resin coat to the surface layer of a core made of resin particles kneaded with ferrite particles or magnetic powder. The toner concentration in the developer in the initial state (weight ratio of toner contained in the developer) is 8% in this embodiment.

現像スリーブ3は現像器1の内部に回転可能に配置される。現像容器2は、感光体ドラム28に対向した一部分が開口しており、この開口部から、現像スリーブ3が一部露出するようにして配置される(図2参照)。   The developing sleeve 3 is rotatably disposed inside the developing device 1. A part of the developing container 2 facing the photosensitive drum 28 is opened, and the developing sleeve 3 is arranged to be partially exposed from the opening (see FIG. 2).

現像スリーブ3は非磁性材料で構成され、複数の磁極を具備する固定のマグネットローラ4(磁界発生部材)を内包する。現像スリーブ3は、図中矢印方向に回転し、汲上極N1の位置で吸着した現像剤をブレード5方向へ搬送する。   The developing sleeve 3 is made of a nonmagnetic material and includes a fixed magnet roller 4 (magnetic field generating member) having a plurality of magnetic poles. The developing sleeve 3 rotates in the direction of the arrow in the drawing, and conveys the developer adsorbed at the position of the drawing top pole N1 toward the blade 5.

S1極によって穂立ちされられた現像剤は、ブレード5によってせん断力を受けその量が規制される。現像剤が現像スリーブ3とブレード5のギャップを通過すると、現像スリーブ3上に所定の層厚の現像剤層が形成される。現像剤層は感光体ドラム28と対向する現像領域に担持搬送され、N2極によって磁気穂を形成した状態で感光体ドラム28の表面に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像は現像される。   The developer spiked by the S1 pole is subjected to a shearing force by the blade 5 and its amount is regulated. When the developer passes through the gap between the developing sleeve 3 and the blade 5, a developer layer having a predetermined layer thickness is formed on the developing sleeve 3. The developer layer is carried and conveyed to a developing area facing the photosensitive drum 28, and is supplied to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 28 in a state where magnetic spikes are formed by the N2 pole. Thereby, the electrostatic latent image is developed.

現像に供された後の現像剤は、互いに隣接する同極の剥離極N3(第1磁極)と汲上極N1(第2磁極)の間にある低磁界領域によって現像スリーブ3より剥離される。   After being subjected to development, the developer is peeled off from the developing sleeve 3 by a low magnetic field region between the peeling pole N3 (first magnetic pole) and the pumping pole N1 (second magnetic pole) adjacent to each other.

現像容器2は、隔壁15により現像室11(第1現像剤収容室)と撹拌室12(第2現像剤収容室)に分けられる。現像室11、撹拌室12は、内径はφ30mmで構成され、現像スリーブ3の回転軸方向に沿って延在する。隔壁15の両端は、現像容器2の内部の長手方向両端部側壁までは達しておらず、これにより現像室11と撹拌室12との間で現像剤の通過を許す連通部が形成される。   The developing container 2 is divided into a developing chamber 11 (first developer accommodating chamber) and a stirring chamber 12 (second developer accommodating chamber) by a partition wall 15. The developing chamber 11 and the stirring chamber 12 have an inner diameter of φ30 mm and extend along the rotation axis direction of the developing sleeve 3. Both ends of the partition wall 15 do not reach the side walls in the longitudinal direction inside the developing container 2, thereby forming a communication portion that allows the developer to pass between the developing chamber 11 and the stirring chamber 12.

現像室11、撹拌室12には、現像室11と撹拌室12との間で現像剤を循環させる第一スクリュー13(第1循環搬送部材)、第二スクリュー14(第2循環搬送部材)を有する。   The developing chamber 11 and the stirring chamber 12 are provided with a first screw 13 (first circulating and conveying member) and a second screw 14 (second circulating and conveying member) for circulating the developer between the developing chamber 11 and the stirring chamber 12. Have.

第一スクリュー13および第二スクリュー14は、スクリュー軸径がφ8mm、スクリュー羽根径がφ20mm及び羽根の間隔は20mmで構成される。現像スリーブ3、第一スクリュー13、第二スクリュー14は、それぞれ400rpmの速度で回転する。第一スクリュー13および第二スクリュー14の回転により、現像剤は、現像容器2内を循環しつつ混合及び撹拌される。   The first screw 13 and the second screw 14 have a screw shaft diameter of φ8 mm, a screw blade diameter of φ20 mm, and a blade interval of 20 mm. The developing sleeve 3, the first screw 13, and the second screw 14 rotate at a speed of 400 rpm. By the rotation of the first screw 13 and the second screw 14, the developer is mixed and stirred while circulating in the developing container 2.

現像スリーブ3、第一スクリュー13、第二スクリュー14は、それぞれ不図示のギア列によって連結駆動され、不図示の現像器駆動ギアからの駆動を受け取って回転する。   The developing sleeve 3, the first screw 13, and the second screw 14 are connected and driven by gear trains (not shown), respectively, and rotate by receiving driving from a developing device driving gear (not shown).

隔壁15は、現像スリーブ3の無磁力帯の付近で現像スリーブ3に近接する。現像スリーブ3上の現像剤がN3極で剥離された後に、現像室11に収容される。   The partition wall 15 is close to the developing sleeve 3 in the vicinity of the non-magnetic band of the developing sleeve 3. After the developer on the developing sleeve 3 is peeled off at the N3 pole, it is accommodated in the developing chamber 11.

次に、本実施形態におけるマグネットローラ4の特徴について図3および図4に基づいて説明する。図3は第1実施形態における磁界発生部材の断面方向の磁束密度を示した図である。   Next, the characteristics of the magnet roller 4 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram showing the magnetic flux density in the cross-sectional direction of the magnetic field generating member in the first embodiment.

一般に、奇数個の磁極ピークで構成されるマグネットローラの場合、剥離極N3(第1磁極)と汲上極N1(第2磁極)が同極となるため、この両極の間に磁力(磁束密度)の低磁界領域(極小領域G)が出来る。または、両極間の反発力により反発磁界が生じることがある。なお、本実施形態では、剥離極N3と汲上極N1は互いに同極で隣接する磁極であるが、剥離極N3と汲上極N1の間には、極めて小さい異極が生じることがある。本実施形態では、この場合も含めて、互いに同極となる磁極が隣接しているものとしている。   In general, in the case of a magnet roller composed of an odd number of magnetic pole peaks, the separation pole N3 (first magnetic pole) and the scooping pole N1 (second magnetic pole) have the same polarity. Low magnetic field region (minimum region G). Alternatively, a repulsive magnetic field may be generated due to the repulsive force between the two poles. In this embodiment, the separation pole N3 and the pumping pole N1 are magnetic poles that are the same and adjacent to each other, but an extremely small different pole may occur between the peeling pole N3 and the pumping pole N1. In this embodiment, including this case, the magnetic poles having the same polarity are adjacent to each other.

この低磁界領域や反発磁界の磁力が大きい場合、現像後の現像剤担持体上に担持された現像剤の剥ぎ取り性が低下し、現像剤担持体上から剥ぎ取れなかった現像剤によって濃度薄等の画像不良を起こすおそれが生じていた。   When the magnetic field of the low magnetic field region or repulsive magnetic field is large, the peelability of the developer carried on the developer carrier after development is lowered, and the density is reduced by the developer that could not be peeled off from the developer carrier. There was a risk of image defects such as.

したがって、本実施形態のマグネットローラ4では、現像剤担持体の外周面と略一致する円周面で測定した磁力が10mT以下となる低磁界領域を有する。且つ、この10mT以下の低磁力帯の磁力が生じる領域をフラットにした。これにより、現像剤の剥ぎ取り性が向上する。これに加えて、低磁界領域におけるマグネットローラ4の長手方向の磁力分布を次のように規定することで、低磁界領域の外側に現像剤の回り込みを抑制している。この結果、磁気シールを用いなくても現像剤の漏れを抑制可能な構成としている。   Therefore, the magnet roller 4 of the present embodiment has a low magnetic field region in which the magnetic force measured on the circumferential surface substantially coincident with the outer circumferential surface of the developer carrier is 10 mT or less. In addition, the region where the magnetic force in the low magnetic field band of 10 mT or less is generated is flattened. Thereby, the peelability of the developer is improved. In addition to this, by defining the magnetic force distribution in the longitudinal direction of the magnet roller 4 in the low magnetic field region as follows, the wraparound of the developer outside the low magnetic field region is suppressed. As a result, the developer can be prevented from leaking without using a magnetic seal.

図4は磁界発生部材の低磁界領域における長手方向端部近傍の磁束密度を示した図である。図4(a)は本実施形態に係るマグネットを示した図であり、図4(b)は比較例のマグネットを示した図である。   FIG. 4 is a diagram showing the magnetic flux density in the vicinity of the end in the longitudinal direction in the low magnetic field region of the magnetic field generating member. FIG. 4A is a view showing a magnet according to this embodiment, and FIG. 4B is a view showing a magnet of a comparative example.

また、マグネットローラ4は、以下のように、長手方向の磁力特性を規定した。これについて説明する。まず、現像剤担持体の周方向において、剥離極と汲上極間で磁束密度が極小となる低磁界領域における現像剤担持体長手方向の磁束密度分布を規定する。本実施形態のマグネットローラ4の極小領域の端部の磁力盛り上がりの規定は次のとおりである。   Moreover, the magnet roller 4 prescribed | regulated the magnetic force characteristic of the longitudinal direction as follows. This will be described. First, in the circumferential direction of the developer carrier, a magnetic flux density distribution in the longitudinal direction of the developer carrier is defined in a low magnetic field region where the magnetic flux density is minimal between the peeling pole and the scooping pole. The regulation of the rising of the magnetic force at the end of the minimum region of the magnet roller 4 of the present embodiment is as follows.

現像剤担持体の周方向において低磁界領域の磁束密度が最小となる位置の現像剤担持体の長手方向の磁力分布は、次のとおりである。磁束密度の減衰率が最大となる最大位置から現像剤担持体の中央方向へ30mm位置までの範囲での最大磁束密度と、前記範囲よりも現像剤担持体の中央側における磁束密度との差分が3mT以下である。かつ、前記最大位置よりも現像剤担持体の長手方向外側の磁束密度の絶対値が3mT以下である。   The magnetic force distribution in the longitudinal direction of the developer carrier at the position where the magnetic flux density in the low magnetic field region is minimum in the circumferential direction of the developer carrier is as follows. The difference between the maximum magnetic flux density in the range from the maximum position where the attenuation rate of the magnetic flux density is maximum to the position of 30 mm toward the center of the developer carrier and the magnetic flux density on the center side of the developer carrier from the above range is 3 mT or less. In addition, the absolute value of the magnetic flux density on the outer side in the longitudinal direction of the developer carrier from the maximum position is 3 mT or less.

また、マグネットローラ4の端部の磁力反転の規定については次のとおりである。すなわち、磁界発生長手端部の磁束密度の減衰率最大位置から、長手中央とは反対方向への磁界発生領域において、磁界の極性が同一極もしくは反対極が発生した時は、その磁束密度の絶対値が3mT以内である。ここで、長手中央部の磁束密度とは、上記の端部よりも内側領域の磁束密度の平均値をいう。   Further, the regulation of the magnetic reversal at the end of the magnet roller 4 is as follows. That is, when the same or opposite polarity of the magnetic field occurs in the magnetic field generation region in the direction opposite to the longitudinal center from the position at which the magnetic flux density decay rate is maximum at the longitudinal end of the magnetic field generation, the absolute value of the magnetic flux density The value is within 3 mT. Here, the magnetic flux density at the longitudinal center refers to the average value of the magnetic flux density in the inner region than the above end.

このように、上記磁気特性を満たせば、低磁界領域(反発磁界領域)の長手方向の磁力分布は同じような磁気特性となる。このため、従来のように低磁界領域における長手方向端部の磁力の影響により現像剤が漏れ出してしまうことを抑制できる。一方、マグネットローラ4の周方向のうち、剥離極と汲上極間以外では、基本的には現像剤担持体中央側の磁力が高いため、現像剤が現像剤担持体端部から漏れ出しにくい状況となっている。   Thus, if the magnetic characteristics are satisfied, the magnetic force distribution in the longitudinal direction of the low magnetic field region (repulsive magnetic field region) has the same magnetic characteristics. For this reason, it is possible to prevent the developer from leaking out due to the influence of the magnetic force at the end in the longitudinal direction in the low magnetic field region as in the prior art. On the other hand, in the circumferential direction of the magnet roller 4, except for between the separation pole and the drawing pole, basically, the developer is difficult to leak out from the end of the developer carrier because the magnetic force at the center of the developer carrier is high. It has become.

本実施形態における磁束密度の測定においては、現像スリーブ表面から100μm離れた位置での測定値を磁力として記載している。また、周方向の測定はマグネットローラ4の長手中央と、長手両端部から2cm中央寄りの合計三箇所を計測した。長手方向の測定は、現像スリーブ3の長手全域にわたって計測した。   In the measurement of the magnetic flux density in this embodiment, the measured value at a position 100 μm away from the surface of the developing sleeve is described as the magnetic force. Moreover, the measurement of the circumferential direction measured a total of three places near 2 cm center from the longitudinal center of the magnet roller 4, and both longitudinal ends. The measurement in the longitudinal direction was performed over the entire length of the developing sleeve 3.

次に、本実施形態におけるマグネットローラ4の構成及び製造方法の詳細に示す。図5は第1実施形態のマグネットローラの説明図である。図5に示すように、マグネットローラ4は5個のマグネットピースから構成される。   Next, the configuration and manufacturing method of the magnet roller 4 in this embodiment will be described in detail. FIG. 5 is an explanatory diagram of the magnet roller of the first embodiment. As shown in FIG. 5, the magnet roller 4 is composed of five magnet pieces.

マグネットローラ4を製造する際には、まず、磁性粉としてフェライト粉、NdFeB系磁性粉等を使用し、バインダーとしてエポキシ樹脂やナイロン樹脂と混合する。その混練物を断面が略扇型で棒状に成形した後、着磁し(いわゆるボンド磁石体とし)、図5に示す、汲上極N1と剥離極N3以外の磁極、つまり、搬送極S1、現像極N2、回収極S2をそれぞれ構成するマグネットピースに使用する。各マグネットピースは必要とする特性に合わせて適宜磁性粉やバインダーをそれぞれ選定すればよい。   When the magnet roller 4 is manufactured, first, ferrite powder, NdFeB magnetic powder or the like is used as magnetic powder, and mixed with epoxy resin or nylon resin as binder. The kneaded product is formed into a rod shape with a substantially fan-shaped cross section, and then magnetized (a so-called bond magnet body), and the magnetic poles other than the pumping pole N1 and the peeling pole N3 shown in FIG. It is used for the magnet pieces constituting the pole N2 and the recovery pole S2. For each magnet piece, a magnetic powder and a binder may be appropriately selected according to the required characteristics.

また、磁性粉として磁気異方性フェライト粉(異方性Srフェライト、異方性Baフェライト等)を使用し、バインダーとしてのゴム(ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム等)とを混合する。その混練物を断面が略扇型で棒状に磁場中で押し出し成形して、着磁し、間隙の両側に位置する汲上極N1と剥離極N3となるマグネットピースに使用する。   Further, magnetic anisotropic ferrite powder (anisotropic Sr ferrite, anisotropic Ba ferrite, etc.) is used as magnetic powder, and rubber (nitrile rubber, chloroprene rubber, silicone rubber, etc.) as a binder is mixed. The kneaded material is extruded in a magnetic field with a substantially fan-shaped cross section in a magnetic field, magnetized, and used as a magnet piece that becomes a scooping pole N1 and a separation pole N3 located on both sides of the gap.

この場合の磁性粉の磁化の配向は、図5中矢印に示すように、汲上極N1、剥離極N3のマグネットピースの径方向である。換言すれば、内周面から外周面への放射方向である。且つ、汲上極N1と剥離極N3のマグネットピースの間隙に面した側面の近傍領域では、磁性粉の磁化方向が該側面に沿っている。   The orientation of the magnetization of the magnetic powder in this case is in the radial direction of the magnet pieces of the scooping pole N1 and the separation pole N3, as indicated by arrows in FIG. In other words, the radial direction is from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface. In addition, in the vicinity of the side surface facing the gap between the magnet pieces of the upper and lower poles N1 and N3, the magnetization direction of the magnetic powder is along the side surface.

但し、前記磁性粉の磁化の配向は、マグネットピース側面に平行な方向から汲上極N1剥離極N3のマグネットピースの中央部の径方向に平行方向までの角度範囲であればよい。そして、各マグネットピースを汲上極N1と剥離極N3間に間隙を設けるようにシャフト7の外周に貼り合わせる。シャフト7は通常、鉄等の磁性体である。   However, the magnetization orientation of the magnetic powder may be in an angular range from a direction parallel to the side surface of the magnet piece to a direction parallel to the radial direction of the central portion of the magnet piece of the drawing pole N1 separation pole N3. Then, each magnet piece is bonded to the outer periphery of the shaft 7 so as to provide a gap between the pumping pole N1 and the peeling pole N3. The shaft 7 is usually a magnetic material such as iron.

図6は、第1実施形態のマグネットローラの磁力分布を示す図である。図6を用いて、マグネットローラ4の表面磁力を円周方向、すなわち、マグネットローラ4を収納する円筒状スリーブに相当する円周面上に沿って測定したときの着磁パターンを説明する。   FIG. 6 is a diagram illustrating a magnetic force distribution of the magnet roller according to the first embodiment. A magnetization pattern when the surface magnetic force of the magnet roller 4 is measured in the circumferential direction, that is, along the circumferential surface corresponding to the cylindrical sleeve that houses the magnet roller 4 will be described with reference to FIG.

図6(a)は、周方向(但し、右回り(時計回り)に表面磁束密度を測定)の磁力分布である。図6(a)のように、汲上極N1、剥離極N3間の磁力を10mT以下(図示の例では7mT以下)に低減することができ、フラットなパターンを形成できている。   FIG. 6A shows the magnetic force distribution in the circumferential direction (however, the surface magnetic flux density is measured clockwise (clockwise)). As shown in FIG. 6A, the magnetic force between the drawing pole N1 and the separation pole N3 can be reduced to 10 mT or less (7 mT or less in the illustrated example), and a flat pattern can be formed.

図6(b)は、汲上極N1と剥離極N3との間の間隙部分における低磁界領域のマグネットローラ4長手方向の磁力分布である。図6(b)のように、長手方向の磁力特性の変動は少なく、その変動を3mT以下に抑制できる。   FIG. 6B shows the magnetic force distribution in the longitudinal direction of the magnet roller 4 in the low magnetic field region in the gap portion between the drawing pole N1 and the separation pole N3. As shown in FIG. 6B, there is little variation in the magnetic force characteristics in the longitudinal direction, and the variation can be suppressed to 3 mT or less.

なお、本実施形態では上述のようなマグネットローラ4を使用したが、これに限るものではない。マグネットローラの端部における磁力の盛り上がりを抑制すマグネットであれば、別の製造方法で製造したものでもよい。   In the present embodiment, the magnet roller 4 as described above is used, but the present invention is not limited to this. If it is a magnet which suppresses the rise of the magnetic force in the edge part of a magnet roller, what was manufactured with another manufacturing method may be used.

図7は第1実施形態の現像スリーブ周辺構造の説明図である。本実施形態では、現像容器2の端部領域に図2及び図7に示すように、現像容器2の曲率部31で、且つ現像スリーブ3の端部位置に、トナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な静電シール部材32(電界形成部材)を配設する。静電シール部材32はトナーと同極性に帯電する帯電系列を持つものを使用し、かつトナーより高い極性に帯電する材料であることが望ましい。なお、現像スリーブ3よりも外側において、現像スリーブ3の回転軸6には、ベアリング33が付帯される。   FIG. 7 is an explanatory diagram of the peripheral structure of the developing sleeve according to the first embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 7 in the end region of the developing container 2, the curvature portion 31 of the developing container 2 and the end position of the developing sleeve 3 are at the normal charging polarity of the toner. An electrostatic seal member 32 (electric field forming member) capable of forming a repelling electric field is disposed. The electrostatic seal member 32 is preferably made of a material having a charge series charged to the same polarity as the toner and charged to a polarity higher than that of the toner. A bearing 33 is attached to the rotating shaft 6 of the developing sleeve 3 outside the developing sleeve 3.

静電シール部材32の貼り付け領域は、図7に示すように、現像スリーブ3の現像剤を搬送する領域から外れた端部領域である。また、静電シール部材32の貼り付け領域は、現像スリーブ3の長手方向において、マグネットローラ4とかぶさらないようにしている。   As shown in FIG. 7, the pasting area of the electrostatic seal member 32 is an end area outside the area of the developing sleeve 3 where the developer is conveyed. Further, the attachment area of the electrostatic seal member 32 is not covered with the magnet roller 4 in the longitudinal direction of the developing sleeve 3.

この理由は次のとおりである。すなわち、マグネットローラ4の磁力が影響している領域では、現像スリーブ3上に現像剤がコートされる。このため、現像剤のコート領域において静電シール部材32と現像剤とが接触すると、その摩擦により、静電シール部材32自体が破れるおそれがあるためである。   The reason for this is as follows. That is, the developer is coated on the developing sleeve 3 in the region where the magnetic force of the magnet roller 4 is affected. For this reason, when the electrostatic seal member 32 and the developer come into contact with each other in the developer coating region, the electrostatic seal member 32 itself may be broken by the friction.

本実施形態で使用したトナーは、−側(負極性)に帯電する。静電シール部材32としては、厚さ100μmのテープ状のものを使用した。現像容器2と現像スリーブ3の間隙は1mmある。このため、100μmのテープを張っても、現像スリーブ3が現像容器2に対して擦れるようなことはない。   The toner used in this embodiment is charged on the negative side (negative polarity). As the electrostatic seal member 32, a tape-shaped member having a thickness of 100 μm was used. The gap between the developing container 2 and the developing sleeve 3 is 1 mm. For this reason, even when a 100 μm tape is stretched, the developing sleeve 3 does not rub against the developing container 2.

現像容器2に現像剤が投入されると、最初、静電シール部材32の設置領域にもトナーが入ってくる。すると、すぐに静電シール部材32が−側に帯電するため、静電シール部材32と現像スリーブ3の間において、トナーは同極の静電シール部材32から反発の電界をうける。   When the developer is put into the developing container 2, toner enters the installation area of the electrostatic seal member 32 first. As a result, the electrostatic seal member 32 is immediately charged to the negative side, so that the toner receives a repulsive electric field from the electrostatic seal member 32 having the same polarity between the electrostatic seal member 32 and the developing sleeve 3.

一方、現像容器2内のキャリアは+側(正極性)に帯電している。このため、−側に帯電したトナーは、キャリアにひかれて、現像容器2の中に戻っていく。   On the other hand, the carrier in the developing container 2 is charged on the positive side (positive polarity). For this reason, the negatively charged toner is attracted by the carrier and returns to the developing container 2.

上述の発明の解決課題にあるように、マグネットローラ4の低磁界領域で現像スリーブ3から剥ぎ落された現像剤は、現像容器2内で舞いあがる。そして、現像スリーブ3と現像容器2との空間S(図13参照)に舞い上がった現像剤は、容器の隙間から噴き出すおそれがある。   As described above, the developer peeled off from the developing sleeve 3 in the low magnetic field region of the magnet roller 4 rises in the developing container 2. Then, the developer that has risen into the space S (see FIG. 13) between the developing sleeve 3 and the developing container 2 may be ejected from the gap between the containers.

本実施形態においては、曲率部31に静電シール部材32が添付してあるため、経時においても、トナーが静電シール部材32から反発電界を受ける。このため、現像剤は、現像スリーブ3と現像容器2の空間Sから外部へ噴き出すことなく、現像容器2の中に戻っていく。   In the present embodiment, since the electrostatic seal member 32 is attached to the curvature portion 31, the toner receives a repulsive electric field from the electrostatic seal member 32 over time. For this reason, the developer returns into the developing container 2 without being ejected from the space S between the developing sleeve 3 and the developing container 2 to the outside.

これにより、現像スリーブ3の端部領域からのトナー飛散を抑制することが可能となり、経時において出力画像中に飛散トナーが載るような不具合を抑制することができる。   As a result, it is possible to suppress toner scattering from the end region of the developing sleeve 3, and it is possible to suppress problems such as scattering toner being placed in the output image over time.

〔第2実施形態〕
本発明の第2実施形態について説明する。前述と同様の構成については、同一符号を使用し、説明を省略する。図8は第2実施形態の現像器の概略構成図である。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described. About the same structure as the above-mentioned, the same code | symbol is used and description is abbreviate | omitted. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a developing device according to the second embodiment.

本実施形態においては、図8に示すように、現像スリーブ3の端部領域にて、現像スリーブ3の1周全面にトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な静電シール部材32(電界形成部材)を張り付ける。これにより、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 8, an electrostatic seal member capable of forming an electric field repelling the normal charging polarity of the toner on the entire circumference of the developing sleeve 3 in the end region of the developing sleeve 3. 32 (electric field forming member) is pasted. Thereby, the same effect as the above-mentioned embodiment can be acquired.

静電シール部材32としては、前述の実施形態と同様、トナーと同極性に帯電する性質をもち、かつ帯電特性の高いものを使用するのが望ましい。本実施形態においても、静電シール部材32は厚さ100μmのテープ状のものを使用した。   As the electrostatic seal member 32, it is desirable to use a member having the property of being charged to the same polarity as the toner and having high charging characteristics, as in the above-described embodiment. Also in this embodiment, the electrostatic seal member 32 is a tape-shaped member having a thickness of 100 μm.

図9は第2実施形態の現像スリーブ周辺構造の説明図である。図9では、現像スリーブ3の端部領域における長手方向の配置を示す。本実施形態においても現像スリーブ3のマグネットローラ4の存在しない端部領域に、静電シール部材32を添付した。本実施形態では、静電シール部材32を、現像スリーブ3の端部から12mmの領域まで現像スリーブ3の1周分にわたって張り付けている。   FIG. 9 is an explanatory diagram of the peripheral structure of the developing sleeve according to the second embodiment. FIG. 9 shows the arrangement in the longitudinal direction in the end region of the developing sleeve 3. Also in this embodiment, the electrostatic seal member 32 is attached to the end region of the developing sleeve 3 where the magnet roller 4 does not exist. In the present embodiment, the electrostatic seal member 32 is pasted over the entire circumference of the developing sleeve 3 from the end of the developing sleeve 3 to an area of 12 mm.

本実施形態の構成により、前述の実施形態と同様、トナー飛散を抑制することが可能となる。   With the configuration of the present embodiment, toner scattering can be suppressed as in the above-described embodiment.

〔第3実施形態〕
本発明の第3実施形態について説明する。前述と同様の構成については、同一符号を使用し、説明を省略する。図10は第3実施形態の現像器の概略構成図である。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described. About the same structure as the above-mentioned, the same code | symbol is used and description is abbreviate | omitted. FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a developing device according to the third embodiment.

第1実施形態においては、現像スリーブ3の端部領域に対向した現像容器2の曲率部31の全面に静電シール部材32を添付した。これに対して本実施形態においては、図10に示すように、現像剤が現像スリーブ3から剥ぎ取られる剥離極N3から汲上極N1の間の低磁界領域にトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な静電シール部材32(電界形成部材)を設置する。低磁界領域でトナー飛散が発生しやすいためである。   In the first embodiment, the electrostatic seal member 32 is attached to the entire surface of the curved portion 31 of the developing container 2 facing the end region of the developing sleeve 3. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the developer is repelled from the normal charging polarity of the toner in the low magnetic field region between the peeling pole N3 and the upper electrode N1 where the developer is peeled off from the developing sleeve 3. An electrostatic seal member 32 (electric field forming member) capable of forming an electric field is installed. This is because toner scattering is likely to occur in a low magnetic field region.

これにより、端部からのトナー飛散を効果的に抑制することが可能となる。尚、本実施例では、剥離極N3と、汲上極N1は、互いに同極で隣接する磁極であるが、剥離極N3と汲上極N1の間には、極めて小さい異極が生じることがある。本実施形態では、この場合も含めて、互いに同極となる磁極が隣接しているものとしている。   As a result, it is possible to effectively suppress toner scattering from the end portion. In the present embodiment, the separation pole N3 and the pumping pole N1 are magnetic poles that are the same and adjacent to each other, but an extremely small different pole may occur between the peeling pole N3 and the pumping pole N1. In this embodiment, including this case, the magnetic poles having the same polarity are adjacent to each other.

静電シール部材32を設置する領域は、剥離極N3の垂直方向の磁束密度が最大になる位置から汲上極N1の垂直方向の磁束密度が最大となるような位置までの領域である。   The region where the electrostatic seal member 32 is installed is a region from a position where the magnetic flux density in the vertical direction of the separation pole N3 is maximized to a position where the magnetic flux density in the vertical direction of the pumping pole N1 is maximized.

これにより、テープの添付領域を狭くすることが可能となり、より効率的にトナー飛散を抑制することが可能となる。   As a result, the tape attachment area can be narrowed, and toner scattering can be more efficiently suppressed.

〔第4実施形態〕
本発明の第4実施形態について説明する。前述と同様の構成については、同一符号を使用し、説明を省略する。図11は第4実施形態の現像器の現像スリーブ周辺の拡大図である。図11には現像器1の長手端部における、現像スリーブ3の回転軸に垂直な断面を示す。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described. About the same structure as the above-mentioned, the same code | symbol is used and description is abbreviate | omitted. FIG. 11 is an enlarged view around the developing sleeve of the developing device according to the fourth embodiment. FIG. 11 shows a cross section perpendicular to the rotation axis of the developing sleeve 3 at the longitudinal end of the developing device 1.

現像スリーブ3と対向する位置の現像容器2の曲率部31には、現像スリーブ3を覆うようにトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な電極16(電界形成部材)が設けられる。   An electrode 16 (electric field forming member) capable of forming an electric field repelling the normal charging polarity of the toner is provided so as to cover the developing sleeve 3 in the curvature portion 31 of the developing container 2 at a position facing the developing sleeve 3. .

電極16を設ける領域に関して詳細に説明する。図12は第4実施形態の現像器の長手端部図である。図12は現像器1の長手端部における、現像スリーブ3軸に平行な断面を、感光体ドラム28と反対側から見たものである。なお、図12は現像器1の長手片側の端部を表したものであるが、不図示の他端部も反転して同様の構成としているため、その説明は省略する。   The region where the electrode 16 is provided will be described in detail. FIG. 12 is a longitudinal end view of the developing device of the fourth embodiment. FIG. 12 shows a cross section parallel to the developing sleeve 3 axis at the longitudinal end of the developing device 1 as viewed from the side opposite to the photosensitive drum 28. FIG. 12 shows the end of one side of the developing device 1 in the longitudinal direction, but the other end (not shown) is reversed and has the same configuration, and thus the description thereof is omitted.

本実施形態では、周方向の領域に関しては、現像スリーブ3に対向する現像容器2側の全域に電極16を設けているが、これに限るものではない。少なくとも、マグネットローラ4の汲上極N1と剥離極N3の間の低磁界領域の近傍で、現像剤が担持されていない領域を含むように設けられていれば、本実施形態の効果は得ることができる。   In the present embodiment, the electrode 16 is provided in the entire region on the developing container 2 side facing the developing sleeve 3 with respect to the circumferential region. However, the present invention is not limited to this. The effect of the present embodiment can be obtained if it is provided at least in the vicinity of the low magnetic field region between the drawing pole N1 and the separation pole N3 of the magnet roller 4 so as to include a region where the developer is not carried. it can.

図12に示すように、電極16の長手方向の領域に関しては、現像スリーブ3の端部から、マグネットローラ4の端部を含むように設けられている。   As shown in FIG. 12, the region in the longitudinal direction of the electrode 16 is provided so as to include the end of the magnet roller 4 from the end of the developing sleeve 3.

なお、この領域に限るものではなく、電極16の長手方向に関して、少なくとも現像スリーブ3上に現像剤が担持される領域と重なる領域が存在するように設けられていればよい。前記領域を逸脱しない範囲において、長手方向の領域を自由に設定してもよいため、一端が現像剤担持領域と重なるように設定された場合、他端は現像スリーブ3の端部から延長されても、短縮されてもよい。   Note that the region is not limited to this region, and it is only necessary to provide at least a region on the developing sleeve 3 that overlaps the region on which the developer is carried in the longitudinal direction of the electrode 16. The longitudinal region may be freely set within a range not departing from the region. Therefore, when one end is set to overlap the developer carrying region, the other end is extended from the end of the developing sleeve 3. May be shortened.

続いて、電極16に印加される電圧に関して詳細に説明する。図12に示すように、電極16は電圧印加電源17と接続されている。電圧印加電源17から電極16に印加される電圧VAは、VA=−700Vとする。また、現像器1が駆動している間中、電圧VAを印加するようにした。   Next, the voltage applied to the electrode 16 will be described in detail. As shown in FIG. 12, the electrode 16 is connected to a voltage application power source 17. The voltage VA applied to the electrode 16 from the voltage application power source 17 is VA = −700V. Further, the voltage VA is applied while the developing device 1 is driven.

電圧VAは、電極16と対向する現像スリーブ3に印加される電圧VSに対して、電位差ΔV(=VA−VS)がトナーの帯電極性と同極性となるように設定される。これにより、飛散トナーが電極16と反発する作用が働く。   The voltage VA is set so that the potential difference ΔV (= VA−VS) is the same as the charging polarity of the toner with respect to the voltage VS applied to the developing sleeve 3 facing the electrode 16. As a result, the scattering toner works to repel the electrode 16.

本実施形態においては、マイナス帯電極性(負極性)のトナーを使用している。そして、現像器1の駆動時には、現像スリーブ3にVS=−400Vの電圧が印加されているため、ΔV=−300Vとなる。この場合、電極16は飛散トナーに対して斥力を発揮するため、飛散トナーが現像器1の外部へと漏れだすことを抑制することができる。   In this embodiment, a negatively charged toner (negative polarity) is used. When the developing device 1 is driven, since a voltage of VS = −400V is applied to the developing sleeve 3, ΔV = −300V. In this case, since the electrode 16 exerts repulsive force on the scattered toner, the scattered toner can be prevented from leaking outside the developing device 1.

電極16に電圧VAを印加するタイミングや電圧VAの大きさに関しては、本実施形態のものに限られるものではない。前述の通り、電圧VAの印加は、トナーに対して斥力を作用させることが目的である。このため、本実施形態の効果を得られる範囲内において、自由に設定してもよい。   The timing at which the voltage VA is applied to the electrode 16 and the magnitude of the voltage VA are not limited to those of the present embodiment. As described above, the purpose of applying the voltage VA is to apply a repulsive force to the toner. For this reason, you may set freely within the range which can acquire the effect of this embodiment.

例えば、ΔV=−300Vでなくとも、ΔVの絶対値が大きければ大きい程、トナーにかかる斥力が大きくなる。また、トナーの帯電量が大きい場合は、ΔVが小さくても十分に飛散を防止する効果が得られる。したがって、使用する現像剤や環境によって、その都度ΔVを変化させてもよい。   For example, even if ΔV = −300V, the repulsive force applied to the toner increases as the absolute value of ΔV increases. When the charge amount of the toner is large, the effect of sufficiently preventing scattering can be obtained even when ΔV is small. Therefore, ΔV may be changed each time depending on the developer used and the environment.

また、プラス帯電極性(正極性)のトナーを使用時には、ΔVの値も正の値になるように設定されなければならない。つまり、ΔVの正負の符合が最も重要であり、トナーの帯電極性と一致しさえしていれば、VAやVSの値自体の正負の符合にはよらない。   Further, when positively charged (positive polarity) toner is used, the value of ΔV must also be set to a positive value. That is, the sign of ΔV is the most important, and it does not depend on the sign of the value of VA or VS itself as long as it matches the charging polarity of the toner.

なお、現像スリーブ3に印加される電圧VSがDCにACを重畳したものであった場合は、そのDC成分、もしくは足し合わせた平均値をVSとして、VA、乃至、ΔVを決定すればよい。   If the voltage VS applied to the developing sleeve 3 is obtained by superimposing AC on DC, VA or ΔV may be determined using the DC component or an average value obtained by adding the DC as VS.

また、電極16に電圧VAを印加するタイミングに関しては、少なくとも現像器1が駆動している間は印加されているのが好ましい。しかしながら、これに限るものではなく、現像器1が駆動停止している最中に、電圧VAが印加されていてもよい。   Further, the timing at which the voltage VA is applied to the electrode 16 is preferably applied at least while the developing device 1 is being driven. However, the present invention is not limited to this, and the voltage VA may be applied while the developing device 1 is stopped.

次に、電極16の効果について図13を用いて説明する。図13は第4実施形態の効果を説明する模式図であり、(a)が断面図であり、(b)が背面図である。図13に示すように、現像容器2と現像スリーブ3の間に空間Sが生じる。   Next, the effect of the electrode 16 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the effect of the fourth embodiment, in which (a) is a cross-sectional view and (b) is a rear view. As shown in FIG. 13, a space S is created between the developing container 2 and the developing sleeve 3.

本実施形態で用いたマグネットローラ4は、低磁界領域の磁力が10mT以下で、長手方向の磁力特性の変動が3mT以下である。そして、図13に示すように、現像容器2と現像スリーブ3の間に空間Sが生じる。   The magnet roller 4 used in the present embodiment has a magnetic force in the low magnetic field region of 10 mT or less and a fluctuation in the magnetic force characteristic in the longitudinal direction is 3 mT or less. As shown in FIG. 13, a space S is generated between the developing container 2 and the developing sleeve 3.

ここで、空間Sの近傍には電極16が備えられており、電極16はトナーの帯電極性と同極性の電圧が電圧印加電源17より印加される。このため、トナーと反発する作用を持つ。すると、電極16に印加された同極性の電位によって、図13(b)のように、現像剤のある方向へ飛散トナーを戻す。   Here, an electrode 16 is provided near the space S, and a voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner is applied to the electrode 16 from a voltage application power source 17. For this reason, it acts to repel toner. Then, the scattered toner is returned to the direction of the developer by the same polarity potential applied to the electrode 16 as shown in FIG. 13B.

このため、現像容器2内に漂う飛散トナーが現像スリーブ3端部に到達し、現像スリーブ3と現像容器2と現像剤に囲まれた空間Sから外部に出そうになったときでも、飛散トナーが現像容器2の外部へ飛び出ることを抑制することができる。   For this reason, even when the scattered toner drifting in the developing container 2 reaches the end of the developing sleeve 3 and is about to come out from the space S surrounded by the developing sleeve 3, the developing container 2, and the developer, the scattered toner Can be prevented from jumping out of the developing container 2.

〔第5実施形態〕
本発明の第5実施形態について説明する。前述と同様の構成については、同一符号を使用し、説明を省略する。図14は第5実施形態の現像器の現像スリーブ周辺の説明図であり、(a)が現像スリーブ3の断面図であり、(b)が現像スリーブ3長手方向の上面図である。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will be described. About the same structure as the above-mentioned, the same code | symbol is used and description is abbreviate | omitted. 14A and 14B are explanatory views of the periphery of the developing sleeve of the developing device of the fifth embodiment. FIG. 14A is a cross-sectional view of the developing sleeve 3, and FIG. 14B is a top view of the developing sleeve 3 in the longitudinal direction.

図14に示すように、本実施形態においては、現像スリーブ3端部に対向する現像容器2の曲率部31側の両端部に、第4実施形態と同様にトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な電極16(電界形成部材)を配置する。そして、電極16に電圧を印加する電圧印加電源17を配置する。そして、本実施形態においては、両端部の電極16を新たな長手電極18で接続したことを特徴とする。   As shown in FIG. 14, in the present embodiment, the opposite ends of the developing container 2 facing the end of the developing sleeve 3 are repelled from the normal charging polarity of the toner, as in the fourth embodiment. An electrode 16 (electric field forming member) capable of forming an electric field is disposed. A voltage application power source 17 that applies a voltage to the electrode 16 is disposed. In the present embodiment, the electrodes 16 at both ends are connected by new longitudinal electrodes 18.

図14(a)に示すように、長手電極18は、現像スリーブ3に対向する現像容器2の曲率部31に延設される。   As shown in FIG. 14A, the longitudinal electrode 18 extends to the curvature portion 31 of the developing container 2 that faces the developing sleeve 3.

このように、両端部の電極16を長手電極18によって接続すると、飛散トナーが飛び出るおそれのある現像容器2の開口全てを電極で覆うこととなる。よって、より効果的に飛散トナーの現像容器2外への飛び出しを抑制することができる。   In this way, when the electrodes 16 at both ends are connected by the longitudinal electrodes 18, all the openings of the developing container 2 where the scattered toner may come out are covered with the electrodes. Therefore, it is possible to more effectively suppress the scattered toner from jumping out of the developing container 2.

N1…汲上極
N3…剥離極
S…空間
1…現像器
2…現像容器
3…現像スリーブ
4…マグネットローラ
32…静電シール部材
N1 ... upper electrode N3 ... peeling electrode S ... space 1 ... developing device 2 ... developing container 3 ... developing sleeve 4 ... magnet roller 32 ... electrostatic seal member

Claims (2)

開口部を有し、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、
前記開口部に配置され、像担持体に形成された静電像を現像する現像領域に向けて前記現像剤を担持搬送する現像回転体と、
前記現像回転体の内部に固定して配置され、第1の磁極と、前記現像回転体の回転方向に関して前記第1の磁極と隣り合うように配置され且つ前記第1の磁極と同極である第2の磁極を有し、前記現像領域を通過した前記現像剤を前記現像回転体の表面から剥離させるための磁界を発生するマグネットと、
を備えた現像装置において、
前記現像容器と前記現像回転体との間に形成された空間において前記現像回転体の回転軸線方向の端部に対向する前記現像容器の対向領域には、電圧印加電源により電圧が印加されることに伴ってトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な電極が設けられていることを特徴とする現像装置。
A developer container having an opening and containing a developer containing toner and a carrier;
A developing rotator that is disposed in the opening and carries the developer toward a developing region for developing an electrostatic image formed on the image carrier;
The first magnetic pole and the first magnetic pole are arranged adjacent to the first magnetic pole with respect to the rotation direction of the developing rotary body and are the same polarity as the first magnetic pole. A magnet that has a second magnetic pole and generates a magnetic field for separating the developer that has passed through the developing region from the surface of the developing rotor;
In a developing device comprising:
In a space formed between said developer container and said developing rotary member, wherein the facing area of the developer container facing an end portion of the rotation axis direction of the developing rotary member, a voltage is applied by the voltage source a developing device, wherein a particular association capable of forming an electric field to repel against the regular charging polarity of the toner electrode is provided.
前記現像回転体の回転方向に関して前記第1の磁極の垂直方向の磁束密度が極大となる第1の極大ピーク位置よりも下流側且つ前記第2の磁極の垂直方向の磁束密度が極大となる第2の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像回転体の表面には、垂直方向の磁束密度の絶対値が10[mT]以下である磁界領域が形成され、
前記磁界領域内で磁束密度が極小となる極小ピーク位置での前記現像回転体の回転軸線方向における磁束密度の分布は、磁束密度の減衰率が最大となる最大位置から前記現像回転体の回転軸線方向の中央部に向かって30[mm]の位置までの範囲で最大の磁束密度の絶対値と、当該範囲よりも前記現像回転体の回転軸線方向の中央部側における磁束密度の絶対値との差分が3[mT]以下、且つ前記最大位置よりも前記現像回転体の回転軸線方向の端部側における磁束密度の絶対値が3[mT]以下であることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
The first magnetic flux density in the vertical direction of the second magnetic pole and the second magnetic pole is maximized on the downstream side of the first maximum peak position where the magnetic flux density in the vertical direction of the first magnetic pole is maximum with respect to the rotation direction of the developing rotator. A magnetic field region in which the absolute value of the magnetic flux density in the vertical direction is 10 [mT] or less is formed on the surface of the developing rotator upstream of the maximum peak position of 2;
The distribution of the magnetic flux density in the direction of the rotation axis of the developing rotator at the minimum peak position where the magnetic flux density is minimum in the magnetic field region is the rotation axis of the developing rotator from the maximum position where the attenuation rate of the magnetic flux density is maximum. The absolute value of the maximum magnetic flux density in the range up to the position of 30 mm toward the central portion in the direction, and the absolute value of the magnetic flux density on the central portion side in the rotation axis direction of the developing rotator from the range. The difference is 3 [mT] or less, and the absolute value of the magnetic flux density on the end side in the rotation axis direction of the developing rotator from the maximum position is 3 [mT] or less. Development device.
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