JP2007047640A - Developing device - Google Patents
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、像担持体に現像剤を供給搬送する複数個の現像ロールを設けた電子写真方式のプリンタ、複写機等の現像装置に関する。 The present invention relates to a developing device such as an electrophotographic printer or a copying machine provided with a plurality of developing rolls for supplying and conveying a developer to an image carrier.
電子写真方式のプリンタ、複写機等の画像記録装置では、一方向に回転する感光体と呼ばれる像担持体上に形成された静電潜像に、現像装置からトナーと呼ばれる像可視化剤を供給して前記静電潜像を可視像化し、トナー像を記録紙上に印刷する。 In an image recording apparatus such as an electrophotographic printer or copying machine, an image visualization agent called toner is supplied from a developing device to an electrostatic latent image formed on an image carrier called a photoconductor that rotates in one direction. Then, the electrostatic latent image is visualized and a toner image is printed on the recording paper.
電子写真方式に適用される現像装置としては、トナーと、キャリアと呼ばれる磁性粉体とからなる二成分現像剤を用いた現像装置が多用されており、二成分現像剤は現像剤収容部で攪拌することにより、現像剤中のトナーとキャリアが摩擦しあい、それぞれが所定量に帯電することで用いられる。 As a developing device applied to the electrophotographic system, a developing device using a two-component developer composed of toner and a magnetic powder called a carrier is widely used, and the two-component developer is stirred in the developer container. By doing so, the toner in the developer and the carrier are rubbed with each other, and each is used by being charged to a predetermined amount.
所定の帯電量に帯電された現像剤は、現像剤収容部から現像スリーブと現像スリーブの内部に固設された複数の磁極から成る現像ロールに導かれる。この現像ロールの表面に供給された現像剤は磁気ブラシ状態で保持されると共に、現像ロールの回転によって搬送され、現像ロールの外周に近接配置されたドクターブレードと呼ばれる規制部材を通過した後、像担持体との対向部である現像領域に搬送される。 The developer charged to a predetermined charge amount is guided from the developer accommodating portion to a developing sleeve comprising a developing sleeve and a plurality of magnetic poles fixed inside the developing sleeve. The developer supplied to the surface of the developing roll is held in a magnetic brush state, conveyed by the rotation of the developing roll, and passed through a regulating member called a doctor blade disposed in the vicinity of the outer periphery of the developing roll, and then the image. It is transported to a development area which is a portion facing the carrier.
このような二成分現像剤を用いる現像装置については、様々な構成が提案されているが、特にプロセス速度300mm/s以上の高速プロセスにおいては、上記静電潜像の現像能力が不足するため、現像能力を増加させる方法として、ハイブリッド方式の現像装置が用いられる。 Various configurations have been proposed for the developing device using such a two-component developer. However, particularly in a high-speed process at a process speed of 300 mm / s or more, the developing capability of the electrostatic latent image is insufficient. As a method for increasing the developing ability, a hybrid developing device is used.
ハイブリッド方式の現像装置は回転方向が異なる複数の現像ロールを像担持体に対向させて設けた構成をしている。なお、以下、ハイブリッド方式の現像装置を説明するにあたり、便宜上、「順回転現像ロール」および「逆回転現像ロール」と言う表現を用いる。ここで、「順回転現像ロール」とは像担持体が時計方向に回転するとした場合に反時計方向に回転する現像ロールを意味する。即ち、現像領域で見た場合に両者の移動方向が同方向となるのが順方向現像ロールである。これに対し、「逆回転現像ロール」とは、像担持体が時計方向に回転するとした場合に同じ時計方向に回転する現像ロールを意味する。即ち、現像領域で見た場合に両者の移動方向が逆方向となるのが逆回転現像ロールである。 The hybrid developing device has a configuration in which a plurality of developing rolls having different rotation directions are provided to face an image carrier. In the following description, for the sake of convenience, the expressions “forward rotating developing roll” and “reverse rotating developing roll” will be used in describing the hybrid developing device. Here, the “forward rotation developing roll” means a developing roll that rotates counterclockwise when the image carrier rotates clockwise. That is, when viewed in the development area, the forward development roll has the same moving direction. On the other hand, the “reverse rotation developing roll” means a developing roll that rotates in the same clockwise direction when the image carrier rotates in the clockwise direction. That is, when viewed in the development area, the reverse rotation developing roll has the opposite movement direction.
順回転現像ロールと逆回転現像ロールを組み合わせた構成の中で、像担持体の回転方向の上流側に逆回転現像ロール、下流側に順回転現像ロールが隣接して設置され、且つ、逆回転現像ロールと順回転現像ロールの間に両刃の規制部材を配置した構成の現像装置は、特に噴水型現像装置と呼ばれる。この噴水型現像装置は上記した様に、現像能力が高く、且つ、現像ロールの回転方向に起因して生じる画像の後端欠け、先端欠け等が発生しにくく、また、規制部材が両刃のもの一つで良いため、現像装置をコンパクトにできる利点もある。 In a configuration in which a forward rotation developing roll and a reverse rotation developing roll are combined, a reverse rotation developing roll is installed on the upstream side in the rotation direction of the image carrier, and a forward rotation developing roll is installed adjacent to the downstream side, and the reverse rotation is performed. A developing device having a configuration in which a double-blade regulating member is disposed between the developing roll and the forward rotating developing roll is particularly called a fountain type developing device. As described above, this fountain-type developing device has a high developing ability, is less likely to cause image trailing edge chipping, chipping chipping, and the like caused by the rotation direction of the developing roll, and the regulating member has a double-edged blade. Since one is sufficient, there is an advantage that the developing device can be made compact.
特に、高速カラー印刷装置の場合は、複数の印写系を持つタンデム印刷方式が用いられる場合が多く、更に現像装置のコンパクト化が必要となるため上記噴水型現像装置が用いられ、上記複数の現像ロールは垂直方向に配設される場合が多い。 In particular, in the case of a high-speed color printing device, a tandem printing method having a plurality of printing systems is often used, and further, the developing device needs to be made compact, so the fountain type developing device is used, The developing roll is often arranged in the vertical direction.
規制部材は、現像ロールの表面上に保持された現像剤の磁気ブラシを穂切りし、現像領域に搬送される現像剤を適正量に維持する目的で設置されている。この規制部材で所定量に規制された現像剤は、現像ロールの回転によって搬送され、像担持体に対向する位置(現像領域)に運ばれ、現像領域において現像ロール上の現像剤を像担持体に接触させながら静電潜像を現像する。この時、現像ロールには、像担持体の静電潜像を構成する非画像部と画像形成部のうち、画像形成部にトナーのみを導入供給するバイアス電圧が印加されており、像担持体の画像形成部にトナー像を形成する。 The restricting member is installed for the purpose of cutting off the magnetic brush of the developer held on the surface of the developing roll and maintaining the developer conveyed to the developing region in an appropriate amount. The developer regulated to a predetermined amount by the regulating member is conveyed by the rotation of the developing roll and is carried to a position (developing area) facing the image carrier, and the developer on the developing roll is transferred to the image carrier in the developing area. The electrostatic latent image is developed while in contact with. At this time, a bias voltage for introducing and supplying only the toner to the image forming portion of the non-image portion and the image forming portion constituting the electrostatic latent image of the image bearing member is applied to the developing roll. A toner image is formed on the image forming unit.
従来、上記噴水型現像装置における規制部材は、現像ロールの磁極間位置に設定されるのが一般的であった。この理由は、現像ロール上での現像剤搬送性を高めるためである。さらに、磁力が小さい位置で穂切りすることにより、現像剤へのストレスが低減できると考えられていたためである。 Conventionally, the regulating member in the fountain type developing device is generally set at a position between the magnetic poles of the developing roll. The reason for this is to improve the developer transportability on the developing roll. Further, it is considered that stress on the developer can be reduced by cutting the head at a position where the magnetic force is small.
現像ロール上に形成される磁気ブラシは、磁力線に沿って形成されるため、磁極対向部では現像ロールの法線方向に起立した疎な状態である。一方、磁極間で磁気ブラシの穂切りを行った場合は、磁極間では現像ロールの外周面に沿って寝ている密な状態にあるため高密度状態の現像剤を規制するドクターギャップ(規制部材と現像ロール間のギャップ)の変動による搬送現像量への影響が大きく、ドクターギャップの調整精度には高精度が求められる。 Since the magnetic brush formed on the developing roll is formed along the magnetic field lines, the magnetic pole facing portion is in a sparse state standing up in the normal direction of the developing roll. On the other hand, when the brush of the magnetic brush is cut between the magnetic poles, the gap between the magnetic poles is in a dense state lying along the outer peripheral surface of the developing roll. The fluctuation in the gap between the developing roll and the developing roll has a great influence on the transport development amount, and high accuracy is required for the adjustment accuracy of the doctor gap.
磁極間で磁気ブラシの穂切りを行った極間穂切り現像において、現像剤へのストレス低減を目的として、2本の現像ロールの中心軸を結ぶ線と規制部材の側面を略平行に設置することが提案されている(例えば、特許文献1)。 In intercropping development, where the magnetic brush is trimmed between the magnetic poles, the line connecting the central axes of the two developing rolls and the side surface of the regulating member are installed substantially parallel to reduce the stress on the developer. Has been proposed (for example, Patent Document 1).
一方、規制部材を磁極に対向させるように配置した場合には、磁気ブラシは現像ロールの法線方向に起立した疎な状態で穂切りされるため、ドクターギャップを比較的広く設定しても、搬送現像量を低減できる特徴がある。ドクターギャップを広く設定することで、ギャップ調整誤差による現像剤搬送量への影響を少なくでき、より安定に薄層均一現像が実現できる方法が提案されていた(例えば、特許文献2、3参照)。
On the other hand, when the regulating member is arranged so as to face the magnetic pole, the magnetic brush is trimmed in a sparse state standing in the normal direction of the developing roll, so even if the doctor gap is set relatively wide, There is a feature that the transport development amount can be reduced. A method has been proposed in which the influence of the gap adjustment error on the developer conveyance amount can be reduced by setting the doctor gap wide, and the thin layer uniform development can be realized more stably (see, for example,
近年、高画質化、カラー化のニーズに伴い、より高精細画像が得られやすい薄層均一現像が望まれ、現像剤の搬送規制量の低減と均一化が要求されている。その実現策としてドクターギャップの狭化および高精度化が進められた。以降、規制部材を磁極に対向させるように配置した現像方法を極上穂切現像と記す。 In recent years, with the need for higher image quality and colorization, thin layer uniform development that facilitates obtaining higher-definition images is desired, and reduction and uniformization of the developer transport restriction amount are required. To achieve this, the doctor gap was narrowed and the precision increased. Hereinafter, a developing method in which the regulating member is disposed so as to face the magnetic pole is referred to as the best spike cutting development.
現像剤の汲み上げ量の低下を抑制して現像領域へ安定した量の現像剤の搬送をおこなうために、二成分現像装置の現像スリーブの表面粗さRzを5〜20μmにすることが開示されている(例えば、特許文献4参照)。 It is disclosed that the surface roughness Rz of the developing sleeve of the two-component developing device is set to 5 to 20 μm in order to suppress a decrease in the developer pumping amount and to transport a stable amount of developer to the developing region. (For example, see Patent Document 4).
しかしながら、上記極上穂切現像は現像ロールの法線方向に起立した疎な状態で現像剤搬送量を規制するため、起立した状態の現像剤均一性を確保することが難しく、規制部材の磁極分布を幅広型にするなどの工夫がなされてきた。 However, since the above-mentioned top cutting development regulates the developer conveyance amount in a sparse state standing in the normal direction of the developing roll, it is difficult to ensure the uniformity of the standing developer, and the magnetic pole distribution of the regulating member The device has been made to make it wider.
さらに、高速印刷プロセス(例えば、プロセス速度300mm/s以上)では現像剤の高速搬送が必要となるが、極上穂切現像では規制部材部での磁力線は現像ロールの法線方向を向いており、磁極間穂切りに比べ、現像ロール回転方向への現像剤搬送能力は低下する。特に垂直方向に配設された噴水型現像装置において、現像剤は下方に設置された順回転現像ロールから、その上方に設置された逆回転現像ロールへと上るように搬送されるため、より高い搬送性が要求される。 Furthermore, in a high-speed printing process (for example, a process speed of 300 mm / s or more), high-speed conveyance of the developer is required, but in the superb spike development, the magnetic force lines at the regulating member portion are in the normal direction of the developing roll, Compared to the inter-magnetic pole cutting, the developer conveying ability in the developing roll rotation direction is reduced. In particular, in a fountain type developing device arranged in a vertical direction, the developer is transported so as to rise from a forward rotating developing roll installed below to a reverse rotating developing roll installed above, so that the higher Transportability is required.
現像ロールが垂直方向に配設された噴水型現像装置で極上穂切現像を採用した場合は、搬送力不足のため、特に上方に設置された逆回転現像ロールへの現像剤供給が不安定となり、印刷濃度ムラなどの画質低下を招いていた。 In the case of adopting the best panicle development in the fountain type developing device in which the developing roll is arranged in the vertical direction, the supply of the developer to the counter-rotating developing roll installed above becomes unstable due to insufficient transport force. In addition, image quality deterioration such as uneven printing density has been caused.
また、流動性が低い現像剤を使用した際には、ドクターギャップ部での現像剤の詰まり等を生じやすいという問題も生じていた。 Further, when a developer having low fluidity is used, there is a problem that the developer is easily clogged at the doctor gap portion.
本発明は、回転可能に支持された像担持体に現像剤を供給搬送する複数個の現像ロールが垂直方向に配設され、該現像ロールのうち少なくとも隣接する一対は、前記像担持体の回転方向と逆方向に回転する逆回転現像ロールと前記像担持体の回転方向と同方向に回転する順回転現像ロールであり、前記逆回転現像ロールと順回転現像ロールの磁石に対向する位置に現像剤の搬送量を規制する規制部材を備えた現像装置において、前記規制部材の前記現像剤と接触する接触面の掬い角が垂直方向に対して5°〜20°の角度で前記像担持体側に傾斜していることを特徴とする。 In the present invention, a plurality of developing rolls for supplying and transporting a developer to an image carrier that is rotatably supported are disposed in a vertical direction, and at least one pair of the developing rolls is a rotation of the image carrier. A reverse rotation developing roll that rotates in a direction opposite to the direction of rotation, and a forward rotation developing roll that rotates in the same direction as the rotation direction of the image carrier, and is developed at a position facing the magnets of the reverse rotation developing roll and the forward rotation developing roll. In a developing device including a regulating member that regulates the transport amount of the agent, an angle of contact between the regulating member and the developer that contacts the developer is 5 ° to 20 ° with respect to a vertical direction toward the image carrier. It is characterized by being inclined.
また、前記接触面の表面粗さRmaxが20μm以下であることを特徴とする。 The contact surface has a surface roughness Rmax of 20 μm or less.
また、前記接触面の静摩擦係数が0.2以下であることを特徴とする。 Further, the static friction coefficient of the contact surface is 0.2 or less.
本発明によれば、垂直方向に順回転現像ロールと逆回転現像ロールを配設し、規制部材が順回転現像ロールと逆回転現像ロールの磁極に対向して設置された現像装置において、前記規制部材を掬い角5°〜20°で像担時体側に傾斜して設置することで、ドクターギャップ部での現像剤の規制量が安定し、現像剤搬送性が安定して維持できる。そのため、高い印刷密度が要求されるフルカラー印刷装置や印刷速度が速い印刷装置でも、ドクターギャップ部での現像剤の搬送量バラツキによる画像濃度ムラなどの印刷不良を防止することができる。 According to the present invention, in the developing device in which the forward rotation developing roll and the reverse rotation developing roll are arranged in the vertical direction and the restriction member is disposed to face the magnetic poles of the forward rotation developing roll and the reverse rotation developing roll, the restriction By installing the member at an angle of 5 ° to 20 ° and inclining toward the image bearing body, the regulated amount of developer at the doctor gap is stabilized, and developer transportability can be stably maintained. Therefore, even in a full-color printing apparatus that requires a high printing density or a printing apparatus that has a high printing speed, it is possible to prevent printing defects such as image density unevenness due to variations in the developer conveyance amount in the doctor gap portion.
本発明では、現像剤の搬送性が低下する極上穂切現像での現像剤の搬送性能の確保を目的として、規制部材の側面を現像ロールの配置に関係なく垂直方向に対して適当な角度(掬い角)で像担持体側に傾斜させたことを特徴とする。以下の実施例により本発明の形態を説明する。
[実施例1]
本発明のひとつの実施形態を図1および図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施例の一形態である極上穂切現像を用いた噴水型現像装置102の概略図であり、図2は実施例1で用いた噴水型現像装置の規制部材部の拡大図である。
In the present invention, for the purpose of ensuring the developer transport performance in the superb panicle development in which the developer transport performance is lowered, the side surface of the regulating member is set at an appropriate angle with respect to the vertical direction regardless of the position of the developing roll ( It is characterized in that it is inclined toward the image carrier at a large angle. The following examples illustrate embodiments of the present invention.
[Example 1]
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view of a fountain-
図2に示した本実施形態は、逆回転現像ロ−ル1と順回転現像ロール2が像担持体である感光体101に対向し、且つ両現像ロール(1および2)が垂直方向に重なるように設置された現像装置102に関するものである。
In the present embodiment shown in FIG. 2, the reverse
図中の矢印Aで示した感光体101の回転に対して、逆回転現像ロ−ル1は矢印Eで示した方向、順回転現像ロール2は矢印Fで示した方向にそれぞれ回転する。
The reverse
本実施形態では、像担持体としてドラム状の感光体101を用いているが、例えば、特定の軌道上を周回する感光体ベルトのような構成であっても良い。
In this embodiment, the drum-shaped
また現像装置102においては、逆回転現像ロール1と順回転現像ロール2の間に規制部材であるドクターブレード3が配置されている。
In the developing
像可視化剤である現像剤4は、プラス帯電性の磁性キャリアとマイナス帯電性の非磁性のトナー5と呼ばれる前記感光体101上に可視像を形成する粉体とで構成され、全重量の2〜10%の重量比でトナー5が混合されている。図示しない印刷動作によって、現像剤4のトナー5のみが消費されるため、現像装置102内にある現像剤4のトナー重量比が低減する。このため、本実施形態の現像装置102ではトナー貯留供給装置9から現像装置102の内部に供給されたトナー5を現像剤4と混合攪拌する混合攪拌部材7、8が設置されている。混合攪拌部材7、8は螺旋状のスクリュー形態となっており、図中矢印のCまたはDの方向に回転することによって現像剤4を攪拌混合する。また、トナー5は、この混合攪拌部材7、8で搬送攪拌されることによって、現像剤4の中のキャリアと摩擦帯電し、所定の値に帯電する。本実施形態では、このトナー5の帯電量は−10μC/g〜−30μC/gである。
The developer 4 as an image visualization agent is composed of a positively charged magnetic carrier and a negatively chargeable
このように、所定の帯電量に帯電したトナー5を含有した現像剤4は、さらに搬送部材6が矢印Bの方向に回転することによって、搬送部材6の上側を図中、右から左(混合攪拌部材7側から順回転現像ロール2側)に搬送され、順回転現像ロール2の近傍に導かれる。この時、逆回転現像ロール1と順回転現像ロール2は図2に示すように内部にN極とS極を交互に着磁したマグネット20、21が固定して設置されており、逆回転現像ロール1と順回転現像ロール2の外周部には回転可能なスリーブ22、23を具備している。このため順回転現像ロール2の近傍にある現像剤4はマグネット21の磁力によってスリーブ23の回転に伴って、ドクターブレード3まで搬送される。
As described above, the developer 4 containing the
その後、現像剤4はドクターブレード3の先端部で分流し、一部は順回転現像ロール2に、その他は上方に隣接した逆回転現像ロール1へと搬送された後、逆回転現像ロール1とドクターブレード3とで形成されるドクターギャップG1または順回転現像ロール2とドクターブレード3とで形成されるドクターギャップG2を通過するが、このとき現像剤4はドクターブレード3での通過量規制によって所定量に規制され、それぞれの現像ロール(1または2)の現像部に導かれる。また、ドクターブレード3は両端が刃状の非磁性材料(SUS材)からなる。
Thereafter, the developer 4 is diverted at the tip of the
現像部へ導かれた現像剤4は感光体101の表面を摺擦し、図示しない帯電、露光工程により感光体101の表面上に形成された静電潜像に対応したトナー像を形成する。現像部における感光体101と逆回転現像ロール1とは現像ギャップG3および感光体101と順回転現像ロール2とは現像ギャップG4を有しそれぞれ対向している。
The developer 4 guided to the developing unit rubs the surface of the
その後、感光体101上の可視トナー画像は図示しない転写工程により用紙に印刷された後、図示しない定着工程により用紙上に固着される。
Thereafter, the visible toner image on the
以上のような一連の印刷動作において、現像装置102が所定の現像性能を得るためには、ドクターブレード3における現像剤4の逆回転現像ロール1と順回転現像ロール2への分流およびドクターギャップ(G1またはG2)部での通過量規制が安定して行われることが重要であり、この方法を、同図2を用いてさらに説明する。
In the series of printing operations as described above, in order for the developing
本発明では、ドクターブレード3は逆回転現像ロール1の磁極N2(ピーク磁力:約0.045T)に対向すると共に、順回転現像ロール2の磁極N3(ピーク磁力:約0.045T)とも対向するように設置され、且つ、ドクターブレード3の現像剤4を分流し、搬送する接触面X1の掬い角の角度θ1を5°に設定している。ここで、掬い角の角度θ1は、ドクターブレード3の現像剤4と接する面が垂線となす角度であり、感光体101側に傾斜を有している。
In the present invention, the
また、接触面X1の表面は鏡面仕上げとなっており、その表面粗さRmaxは触針式の表面粗さ計((株)ミツトヨ製、サーフテストSV−624)で測定したところ5μmとなっていた。また、静摩擦係数は0.2であった。なお、静摩擦係数は(株)トリニティラボ製、傾斜方式静摩擦係数測定機で測定した。 Further, the surface of the contact surface X1 has a mirror finish, and the surface roughness Rmax is 5 μm as measured by a stylus type surface roughness meter (manufactured by Mitutoyo Corp., Surf Test SV-624). It was. The static friction coefficient was 0.2. The static friction coefficient was measured with a tilt type static friction coefficient measuring machine manufactured by Trinity Lab.
以上のようにドクターブレード3による現像剤規制位置を逆回転現像ロール1と順回転現像ロール2の磁極位置に設置し、且つ対向する磁極の極性を同極性とした現像装置102を高速印刷装置(プロセス速度:500mm/sec)に搭載し、高印刷密度の印刷パターンにて連続印刷実験を行い、現像特性について検討した結果を次に述べる。
As described above, the developer regulating position by the
印刷実験時の各設定条件は以下の通りである。 Each setting condition at the time of the printing experiment is as follows.
<設定条件>
・感光体101:OPCドラム(外径:φ100mm)、周速500mm/sec
・現像スリーブ22、23:外径φ40mm、周速600mm/sec
・ドクターギャップG1:0.6mm
・ドクターギャップG2:0.6mm
・現像ギャップG3:0.5mm
・現像ギャップG4:0.5mm
・掬い角角度θ1:5°
・現像剤4:キャリア平均粒径:60μm、
トナー平均粒径:7μm
トナー混合比:2.5wt%(黒トナー)
・印刷パターン:1インチ角ベタパッチ(印刷密度:100%)
50%ハーフトーン(印刷密度:50%)
上記印刷条件にて、3000頁の連続印刷実験を行った際のベタ印刷(印刷密度100%)と50%ハーフトーン印刷の画像濃度の測定結果を図3に示す。画像濃度はベタ画像で平均O.D.が1.2(濃度変動は±0.1以下)、50%ハーフトーン画像で平均O.D.が0.8(濃度変動は±0.08以下)と良好であった。また、3000頁の連続印刷においても現像剤4のドクターギャップG1、G2部での目詰まりは無かった。さらに、ドクターブレード3の設置が容易かつ高精度にでき、かつ現像剤4のドクターギャップG1およびG2への供給をスムーズにすることができた。
[実施例2]
ドクターブレード3が、逆回転現像ロール1の磁極N2(ピーク磁力:約0.045T)に対向すると共に、順回転現像ロール2の磁極N3(ピーク磁力:約0.045T)とも対向するように設置され、且つ、接触面X1の掬い角の角度θ1を20°に設定した。
<Setting conditions>
Photoconductor 101: OPC drum (outer diameter: φ100 mm), peripheral speed 500 mm / sec
・ Developing
・ Doctor gap G1: 0.6mm
・ Doctor gap G2: 0.6mm
・ Development gap G3: 0.5 mm
・ Development gap G4: 0.5 mm
・ Vease angle angle θ1: 5 °
Developer 4: Carrier average particle diameter: 60 μm,
Toner average particle size: 7 μm
Toner mixing ratio: 2.5 wt% (black toner)
-Printing pattern: 1 inch square solid patch (printing density: 100%)
50% halftone (print density: 50%)
FIG. 3 shows the image density measurement results for solid printing (printing density 100%) and 50% halftone printing when 3000 pages of continuous printing experiments were performed under the above printing conditions. The image density is an average O.D. D. 1.2 (density variation is ± 0.1 or less), 50% halftone image with an average O.D. D. Was as good as 0.8 (concentration fluctuation was ± 0.08 or less). In addition, there was no clogging at the doctor gaps G1 and G2 of the developer 4 even in continuous printing of 3000 pages. Furthermore, the
[Example 2]
The
また、接触面X1の表面は鏡面仕上げとなっており、その表面粗さRmaxは20μmとなっている。また、その静摩擦係数は0.2であった。 The surface of the contact surface X1 has a mirror finish, and the surface roughness Rmax is 20 μm. The coefficient of static friction was 0.2.
以上のようなドクターブレード3による現像剤規制位置を逆回転現像ロール1と順回転現像ロール2の磁極位置に設置し、且つ対向する磁極極性を同極性とした現像装置を実施例1と同様の高速印刷装置に搭載し、同様の印刷条件で連続印刷実験を行った際のベタ印刷(印刷密度100%)と50%ハーフトーン印刷の画像濃度の測定結果を図4に示す。画像濃度はベタ画像で平均O.D.は1.2(濃度変動は±0.08以下)、50%ハーフトーン画像で平均O.D.は0.8(濃度変動は±0.06以下)と更に良好な結果が得られた。また、3000頁の連続印刷においても現像剤4の目詰まりも無く、安定して現像剤が搬送されていることを確認した。
[実施例3]
ドクターブレード3が、逆回転現像ロール1の磁極N2(ピーク磁力:約400ガウス)に対向すると共に、順回転現像ロール2の磁極S1(ピーク磁力:約400ガウス)とも対向するように設置し、且つ、接触面X1の掬い角の角度θ1を10°に設定した。
A developing device in which the developer regulating position by the
[Example 3]
The
また、接触面X1の表面は鏡面仕上げとなっており、その表面粗さRmaxは10μmとなっている。また、その静摩擦係数は約0.2であった。 The surface of the contact surface X1 has a mirror finish, and the surface roughness Rmax is 10 μm. The coefficient of static friction was about 0.2.
この現像装置を実施例1と同様の高速印刷装置に搭載し、同様の印刷条件で連続印刷実験を行った際のベタ印刷(印刷密度100%)と50%ハーフトーン印刷の画像濃度の測定結果を図5に示す。画像濃度はベタ画像で平均O.D.は1.2(濃度変動は±0.09以下)、50%ハーフトーン画像で平均O.D.は0.8(濃度変動は±0.07以下)と良好な結果が得られた。また、3000頁の連続印刷においても現像剤4の目詰まりも無く、安定して現像剤が搬送されていることを確認した。 This developing apparatus is mounted on the same high-speed printing apparatus as in Example 1, and the image density measurement results of solid printing (printing density 100%) and 50% halftone printing when a continuous printing experiment is performed under the same printing conditions. Is shown in FIG. The image density is an average O.D. D. Is 1.2 (the density variation is ± 0.09 or less), and the average O.D. D. Was 0.8 (concentration fluctuation was ± 0.07 or less), and good results were obtained. Further, it was confirmed that the developer was transported stably without any clogging of the developer 4 even in continuous printing of 3000 pages.
上記のように掬い角の角度θ1を5°〜20°に設定することで、現像ロールを垂直方向に設置した噴水型現像装置において搬送性が得難い極上穂切り現像を採用した場合でも、下方の順回転現像ロール2から上方の逆回転現像ロール1への現像剤4の受け渡しが容易になり、ドクターギャップG1またはG2部での現像剤4の搬送量が安定化し、その結果、画像濃度ムラ等の画質不良の発生を防止できる。
By setting the angle θ1 of the scooping angle to 5 ° to 20 ° as described above, even when adopting the top panning development in which the transportability is difficult to obtain in the fountain type developing device in which the developing roll is installed in the vertical direction, The transfer of the developer 4 from the forward
前記掬い角の角度θ1が5°より小さい場合は、その傾斜による現像剤4の搬送性向上の効果が得られ難く、また、掬い角の角度θ1が20°より大きい場合は、過剰な搬送量のため上方の逆回転現像ロール1のドクターギャップG1部に現像剤4が溜まり易くなり、ドクターギャップG1部の目詰まり不良を生じる。
If the angle θ1 of the crawl angle is smaller than 5 °, it is difficult to obtain the effect of improving the transportability of the developer 4 due to the inclination, and if the angle θ1 of the crawl angle is larger than 20 °, an excessive transport amount For this reason, the developer 4 tends to accumulate in the doctor gap G1 portion of the upper reverse
また、上記のように接触面X1の表面粗さRmaxを20μm以下、もしくは、接触面X1の静摩擦係数を0.2以下にすることで、ドクターブレード3表面での現像剤4の滑りを一層良好にでき、安定した現像剤4の搬送性を長期間維持することができる。表面粗さRmaxが20μmより大きい場合、もしくは、静摩擦係数が0.2より大きい場合は、その表面性状のため現像剤4がドクターブレード3表面に付着し易くなり、搬送性が低下する。
Further, as described above, the surface roughness Rmax of the contact surface X1 is set to 20 μm or less, or the static friction coefficient of the contact surface X1 is set to 0.2 or less, so that the slip of the developer 4 on the surface of the
本発明によれば、垂直方向に配設された順回転現像ロール1と逆回転現像ロール2を用いた噴水型現像装置において、ドクターブレード3を掬い角の角度θ1を5°〜20°に設定することで、設置されたドクターブレード3が隣接する現像ロール(順回転現像ロール1と逆回転現像ロール2)の磁極に対向し、現像剤4の安定搬送が得にくいとされる極上穂切現像である場合でも、安定な現像剤搬送性が維持でき、ドクターブレード3部での現像剤の規制量も安定する。そのため高い印刷密度が要求されるフルカラー印刷装置や印刷速度が速い印刷装置でも、ドクターギャップG1およびG2部での現像剤4の搬送量バラツキによる画像濃度ムラなどの印刷不良を防止することができた。
According to the present invention, in the fountain type developing device using the forward
さらに、ドクターブレード3の設置条件およびその表面条件は、高い現像剤搬送性が要求されるプロセス速度300mm/sec以上の画像形成装置において特に有効である。
Furthermore, the installation conditions of the
また、噴水型現像装置に設置されたドクターブレード3が隣接する現像ロール(1および2)の磁極に対向すると共に、両現像ロールの対向磁極を異極性に設定した場合は、ドクターブレード3に対向する2本の現像ロール(順回転現像ロール1と逆回転現像ロール2)の磁極間で磁力の受渡しが生じ、ドクターギャップG1およびG2には現像ロールの法線方向に安定な磁界が分布する。それにより現像剤4の搬送性の維持が困難となるため、現像剤の搬送性を向上させる本発明はより有効となる。
In addition, when the
1 :逆回転現像ロール
2 :順回転現像ロール
3 :ドクターブレード
4 :現像剤
5 :トナー
6 :搬送部材
7 :混合攪拌部材
8 :混合攪拌部材
101:感光体
102:現像装置
1: Reverse rotation developing roll 2: Forward rotation developing roll 3: Doctor blade 4: Developer 5: Toner 6: Conveying member 7: Mixing stirring member 8: Mixing stirring member 101: Photoconductor 102: Developing device
Claims (3)
The developing device according to claim 1, wherein a static friction coefficient of the contact surface is 0.2 or less.
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