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JP2021103264A - Developing device - Google Patents

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JP2021103264A
JP2021103264A JP2019235143A JP2019235143A JP2021103264A JP 2021103264 A JP2021103264 A JP 2021103264A JP 2019235143 A JP2019235143 A JP 2019235143A JP 2019235143 A JP2019235143 A JP 2019235143A JP 2021103264 A JP2021103264 A JP 2021103264A
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JP
Japan
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developing
developer
magnetic pole
magnetic
developing sleeve
Prior art date
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Pending
Application number
JP2019235143A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
良平 寺田
Ryohei Terada
良平 寺田
紀行 岡田
Noriyuki Okada
紀行 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to JP2019235143A priority Critical patent/JP2021103264A/en
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Abstract

To provide a configuration capable of suppressing scattering of developer.SOLUTION: A magnet roller 44a having a plurality of magnetic poles is disposed inside a developing sleeve 44. A magnetic pole S1 is a magnetic pole disposed at a position closest to a photosensitive drum 1. A magnetic pole S2 is a magnetic pole for causing the developing sleeve 44 to support the developer in a developing container 41. A magnetic pole S3 has a same polarity as an adsorption magnetic pole S2. A magnetic pole N2 is, regarding a rotation direction of the developing sleeve 44, located at a downstream of a position Q where an opening end 41i downstream of the magnetic pole S1 of both ends of an opening unit 41h and the developing sleeve 44 oppose in a radial direction and at an upstream of a magnetic pole S3. A sealing sheet 48 is arranged so as to come into contact with the developer that is carried by the developing sleeve 44 in a range where an angle defined by the magnetic flux lines of the magnetic pole N2 and a tangent of the developing sleeve 44 is 30 degrees or larger and 150 degrees or less.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、トナーとキャリアを含む現像剤を用いた現像装置に関する。 The present invention relates to a developing apparatus using a developing agent containing toner and carriers.

電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置は、現像剤により像担持体としての感光ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置を有する。現像装置は、現像剤を担持して回転する現像剤担持体としての現像スリーブを有し、現像スリーブに担持された現像剤を感光ドラムに供給するようにしている。 An image forming apparatus using an electrophotographic method or an electrostatic recording method has a developing device that develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum as an image carrier by a developer. The developing apparatus has a developing sleeve as a developing agent carrier that supports and rotates the developing agent, and supplies the developing agent supported on the developing sleeve to the photosensitive drum.

このような現像装置の場合、現像スリーブが配置された現像容器の開口部と現像スリーブの隙間から現像剤が飛散する虞がある。このため、開口部に一端を固定した弾性変形可能な板状部材を、現像スリーブの表面のうち、現像スリーブ内に配置されたマグネットの磁極の磁束密度の法線方向成分が極小となる部分に当接させて、上述の隙間を塞ぐようにした構成が提案されている(特許文献1)。 In the case of such a developing apparatus, there is a risk that the developing agent may scatter from the gap between the opening of the developing container in which the developing sleeve is arranged and the developing sleeve. For this reason, the elastically deformable plate-shaped member having one end fixed to the opening is placed on the surface of the developing sleeve where the normal component of the magnetic flux density of the magnetic poles of the magnets arranged in the developing sleeve is minimized. A configuration has been proposed in which the above-mentioned gaps are closed by being brought into contact with each other (Patent Document 1).

特開2016−184042号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-184042

特許文献1に記載の構成の場合、磁極の磁束密度の法線方向成分が極小部分、即ち、現像スリーブに担持された現像剤が倒れている部分に板状部材(弾性部材)を当接させている。このため、弾性部材の取り付け精度や湿度による弾性部材の撓み、波うちなどによって、弾性部材と現像スリーブ上の現像剤との間に隙間生じ易い。即ち、弾性部材の取り付け精度や環境による変化によっては、弾性部材による封止性能が低下してしまう虞がある。この結果、現像剤の飛散を十分に抑制できない虞がある。 In the case of the configuration described in Patent Document 1, a plate-shaped member (elastic member) is brought into contact with a portion where the normal component of the magnetic flux density of the magnetic pole is extremely small, that is, a portion where the developer supported on the developing sleeve is tilted. ing. Therefore, a gap is likely to occur between the elastic member and the developing agent on the developing sleeve due to the mounting accuracy of the elastic member, bending of the elastic member due to humidity, waviness, and the like. That is, there is a risk that the sealing performance of the elastic member may deteriorate depending on the mounting accuracy of the elastic member or a change due to the environment. As a result, the scattering of the developer may not be sufficiently suppressed.

本発明は、現像剤の飛散を抑制できる構成を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a configuration capable of suppressing scattering of a developer.

本発明は、像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像装置であって、前記像担持体と対向する位置に開口部が形成され、トナーとキャリアを含む現像剤が収容される現像容器と、前記開口部に一部が露出するように前記現像容器内に配置され、前記現像容器内の現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に非回転に配置され、前記現像剤担持体の回転方向に並んだ複数の磁極を有し、前記現像剤担持体に現像剤を担持させる磁界を発生させる磁界発生手段であって、前記複数の磁極が、前記現像剤担持体が前記像担持体に最近接する位置に配置された第1磁極と、前記第1磁極よりも前記回転方向の上流で前記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体に担持させる第2磁極と、前記第2磁極の前記回転方向の上流に隣接して配置された前記第2磁極と同極の第3磁極とを含む前記磁界発生手段と、前記現像容器に一部が固定されて前記現像剤担持体に向かって延びるように配置された板状の弾性部材であって、前記複数の磁極のうち、前記回転方向に関して、前記開口部の両端のうちの前記第1磁極よりも下流の開口端と前記現像剤担持体が径方向に対向する位置よりも下流で、且つ、前記第3磁極よりも上流にある所定の磁極の磁束線が前記現像剤担持体の接線となす角度が30度以上150度以下の範囲において、前記現像剤担持体に担持された現像剤に当接するように配置された前記弾性部材と、を備えたことを特徴とする。 The present invention is a developing apparatus that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier with a developing agent, wherein an opening is formed at a position facing the image carrier, and a developing agent containing toner and a carrier is formed. A developing container to be accommodated, a developing agent carrier which is arranged in the developing container so that a part of the opening is exposed, and which carries and rotates the developing agent in the developing container, and the developing agent carrier. A magnetic field generating means that is arranged non-rotatingly inside the developer, has a plurality of magnetic poles arranged in the direction of rotation of the developer-bearing body, and generates a magnetic field for carrying the developer on the developer-bearing body. A plurality of magnetic poles are arranged at a position where the developer carrier is in close contact with the image carrier, and the developer in the developing container is developed upstream of the first magnetic pole in the rotational direction. The magnetic field generating means including the second magnetic pole to be supported on the agent carrier and the third magnetic pole having the same pole as the second magnetic pole arranged adjacent to the upstream of the second magnetic pole in the rotational direction, and the development. A plate-shaped elastic member that is partially fixed to a container and arranged so as to extend toward the developing agent carrier, and among the plurality of magnetic poles, among both ends of the opening in the rotation direction. The magnetic flux line of a predetermined magnetic pole downstream from the position where the open end downstream of the first magnetic pole and the developer carrier are radially opposed to each other and upstream of the third magnetic pole is the developer. It is characterized by including the elastic member arranged so as to come into contact with the developing agent supported on the developing agent carrier in a range where the angle formed by the tangent line of the supporting body is 30 degrees or more and 150 degrees or less. ..

本発明によれば、現像剤の飛散を抑制できる。 According to the present invention, scattering of the developer can be suppressed.

第1の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。The schematic block sectional view of the image forming apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る画像形成部の概略構成断面図。The schematic structural sectional view of the image forming part which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る現像装置の概略構成横断面図。The schematic structural cross-sectional view of the developing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る現像装置の概略構成縦断面図。The schematic structural vertical sectional view of the developing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る補給装置及び現像装置の概略構成断面図。FIG. 6 is a schematic configuration sectional view of a replenishment device and a developing device according to the first embodiment. 現像スリーブ上の磁束密度と磁気穂角度との関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between the magnetic flux density on the developing sleeve and the magnetic spike angle. N2極付近における現像スリーブ上の磁気穂の挙動を説明する模式図。The schematic diagram explaining the behavior of the magnetic spike on the developing sleeve near the N2 pole. (a)N2極近傍に封止シートを近接させた場合の、(b)N2極とその下流の磁極との間に封止シートを近接させた場合の、それぞれ現像スリーブの磁気穂と封止シートの関係を示す図。(A) When the sealing sheet is brought close to the N2 pole, and (b) When the sealing sheet is brought close to the N2 pole and the magnetic pole downstream of it, the magnetic spikes and sealing of the developing sleeve, respectively. The figure which shows the relationship of a sheet. 磁気穂角度と飛散トナー数との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between the magnetic spike angle and the number of scattered toners. (a)磁気穂角度が90度よりも大きい位置で封止シートを現像剤に当接させた場合の、(b)磁気穂角度が90未満の位置で封止シートを現像剤に当接させた場合の、それぞれ現像スリーブの磁気穂と封止シートの関係を示す図。(A) When the sealing sheet is brought into contact with the developer at a position where the magnetic spike angle is larger than 90 degrees, (b) The sealing sheet is brought into contact with the developer at a position where the magnetic spike angle is less than 90 degrees. The figure which shows the relationship between the magnetic ear of a developing sleeve and a sealing sheet in each case. 磁気穂角度と現像剤滞留の関係を示す表。A table showing the relationship between the magnetic spike angle and the developer retention. 第1の実施形態に係る現像装置の概略構成横断面図で、封止シートの当接点と磁束密度の分布との関係を示す図。FIG. 5 is a schematic configuration cross-sectional view of the developing apparatus according to the first embodiment, showing the relationship between the contact point of the sealing sheet and the distribution of the magnetic flux density. 第2の実施形態に係る現像装置の概略構成縦断面図。The schematic structural vertical sectional view of the developing apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 比較例に係る、現像スリーブの担持領域Aと非担持領域Bとの境界近傍の封止シートと現像スリーブの関係を示す模式図。FIG. 6 is a schematic view showing a relationship between a sealing sheet near the boundary between a supported region A and a non-supported region B of a developing sleeve and a developing sleeve according to a comparative example. 第2の実施形態に係る現像装置の概略構成横断面図。FIG. 6 is a schematic configuration cross-sectional view of the developing apparatus according to the second embodiment. 第2の実施形態に係る、現像スリーブの担持領域Aと非担持領域Bとの境界近傍の封止シートと現像スリーブの関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between the sealing sheet near the boundary between the supported area A and the non-supported area B of a developing sleeve, and the developing sleeve which concerns on 2nd Embodiment.

<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし図12を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1及び図2を用いて説明する。
<First Embodiment>
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 12. First, the schematic configuration of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

[画像形成装置]
本実施形態の画像形成装置100は、それぞれ像担持体としての感光ドラム1を有する4つの画像形成部PY、PM、PC、PKを備えた電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置100は、装置本体100Aに接続された原稿読み取り装置(図示せず)又は装置本体100Aに対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器からの画像信号に応じてトナー像(画像)を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。また、画像形成部PY、PM、PC、PKは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する。
[Image forming device]
The image forming apparatus 100 of the present embodiment is an electrophotographic tandem full-color printer including four image forming units PY, PM, PC, and PK each having a photosensitive drum 1 as an image carrier. The image forming apparatus 100 receives a toner image (image) according to an image signal from a document reading device (not shown) connected to the apparatus main body 100A or a host device such as a personal computer communicably connected to the apparatus main body 100A. ) Is formed on the recording material. Examples of the recording material include sheet materials such as paper, plastic film, and cloth. Further, the image forming portions PY, PM, PC, and PK form toner images of yellow, magenta, cyan, and black, respectively.

なお、画像形成装置100が備える4つの画像形成部PY、PM、PC、PKは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。したがって、代表して画像形成部PYについて説明し、その他の画像形成部については説明を省略する。 The four image forming units PY, PM, PC, and PK included in the image forming apparatus 100 have substantially the same configuration except that the developed colors are different. Therefore, the image forming unit PY will be described as a representative, and the description of other image forming units will be omitted.

図2に示すように、画像形成部PYには、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム1が配設されている。感光ドラム1は、図中矢印方向に回転駆動される。感光ドラム1の周囲には帯電手段としての帯電ローラ2、現像装置4、転写手段としての一次転写ローラ52、クリーニング手段としてのクリーニング装置7が配置されている。感光ドラム1の図中下方には露光手段としての露光装置(本実施形態ではレーザースキャナ)3が配置されている。 As shown in FIG. 2, a cylindrical photoconductor, that is, a photosensitive drum 1 is arranged as an image carrier in the image forming portion PY. The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the direction of the arrow in the drawing. A charging roller 2 as a charging means, a developing device 4, a primary transfer roller 52 as a transfer means, and a cleaning device 7 as a cleaning means are arranged around the photosensitive drum 1. An exposure device (laser scanner in this embodiment) 3 as an exposure means is arranged below the photosensitive drum 1 in the drawing.

各画像形成部の図1の上方には、転写装置5が配置されている。転写装置5は、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト51が複数のローラに張設されて、矢印方向に周回移動(回転)するように構成されている。そして、中間転写ベルト51は、後述するように中間転写ベルト51に一次転写されたトナー像を担持して搬送する。中間転写ベルト51を張架するローラのうちの二次転写内ローラ53と中間転写ベルト51を挟んで対向する位置には、二次転写手段としての二次転写外ローラ54が配置されている。そして、中間転写ベルト51上のトナー像を記録材に転写する二次転写部T2を構成している。二次転写部T2の記録材搬送方向下流には定着装置6が配置される。 A transfer device 5 is arranged above FIG. 1 of each image forming unit. The transfer device 5 is configured such that an endless intermediate transfer belt 51 as an intermediate transfer body is stretched on a plurality of rollers and orbits (rotates) in the direction of an arrow. Then, the intermediate transfer belt 51 carries the toner image that has been primarily transferred to the intermediate transfer belt 51 by supporting it, as will be described later. A secondary transfer outer roller 54 as a secondary transfer means is arranged at a position facing the secondary transfer inner roller 53 and the intermediate transfer belt 51 among the rollers on which the intermediate transfer belt 51 is stretched. Then, the secondary transfer unit T2 that transfers the toner image on the intermediate transfer belt 51 to the recording material is configured. A fixing device 6 is arranged downstream of the secondary transfer unit T2 in the recording material transport direction.

画像形成装置100の下部には、記録材Sが収容されたカセット9が配置されている。カセット9から給送された記録材Sは、搬送ローラ91によりレジストレーションローラ92に向けて搬送される。そして、停止状態のレジストレーションローラ92に記録材Sの先端が突き当たり、ループを形成することで記録材Sの斜行を補正する。その後、中間転写ベルト51上のトナー像と同期してレジストレーションローラ92を回転開始させ、記録材Sを二次転写部T2に搬送する。 A cassette 9 containing the recording material S is arranged below the image forming apparatus 100. The recording material S supplied from the cassette 9 is conveyed toward the registration roller 92 by the transfer roller 91. Then, the tip of the recording material S abuts against the registration roller 92 in the stopped state, and a loop is formed to correct the skew of the recording material S. After that, the registration roller 92 is started to rotate in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 51, and the recording material S is conveyed to the secondary transfer unit T2.

上述のように構成される画像形成装置100により、例えば4色フルカラーの画像を形成するプロセスについて説明する。まず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム1の表面が帯電ローラ2によって一様に帯電される。次いで、感光ドラム1は、露光装置3から発せられる画像信号に対応したレーザー光により露光される。これにより、感光ドラム1上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム1上の静電潜像は、現像装置4内に収容された現像剤としてのトナーによって顕像化され、可視像となる。 The process of forming, for example, a four-color full-color image by the image forming apparatus 100 configured as described above will be described. First, when the image forming operation is started, the surface of the rotating photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging roller 2. Next, the photosensitive drum 1 is exposed by a laser beam corresponding to an image signal emitted from the exposure apparatus 3. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the photosensitive drum 1. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is visualized by the toner as a developing agent contained in the developing device 4 and becomes a visible image.

感光ドラム1上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト51を挟んで配置される一次転写ローラ52との間で構成される一次転写部T1(図2)にて、中間転写ベルト51に一次転写される。この際、一次転写ローラ52には一次転写バイアスが印加される。一次転写後に感光ドラム1の表面に残ったトナー(転写残トナー)は、クリーニング装置7によって除去される。 The toner image formed on the photosensitive drum 1 is first-ordered on the intermediate transfer belt 51 by the primary transfer unit T1 (FIG. 2) formed between the toner image formed on the photosensitive drum 1 and the primary transfer roller 52 arranged so as to sandwich the intermediate transfer belt 51. Transferred. At this time, a primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 52. The toner (transfer residual toner) remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the primary transfer is removed by the cleaning device 7.

このような動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部で順次行い、中間転写ベルト51上で4色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングに合わせてカセット9に収容された記録材Sが二次転写部T2に搬送される。そして、二次転写外ローラ54に二次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト51上の4色のトナー像を、記録材S上に一括で二次転写する。二次転写部T2で転写しきれずに中間転写ベルト51に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナ55により除去される。 Such an operation is sequentially performed in each of the image forming portions of yellow, magenta, cyan, and black, and the toner images of four colors are superimposed on the intermediate transfer belt 51. After that, the recording material S housed in the cassette 9 is conveyed to the secondary transfer unit T2 at the timing of forming the toner image. Then, by applying the secondary transfer bias to the secondary transfer outer roller 54, the four-color toner images on the intermediate transfer belt 51 are collectively secondary-transferred onto the recording material S. The toner that cannot be completely transferred by the secondary transfer unit T2 and remains on the intermediate transfer belt 51 is removed by the intermediate transfer belt cleaner 55.

次いで、記録材Sは定着手段としての定着装置6に搬送される。定着装置6は、内部にハロゲンヒータなどの熱源を有する定着ローラ61及び加圧ローラ62を備え、定着ローラ61と加圧ローラ62とで定着ニップ部を形成する。この定着装置6の定着ニップ部にトナー像が転写された記録材Sを通過させることで、記録材Sが加熱、加圧される。そして、記録材S上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの画像として記録材Sに定着される。その後、記録材Sは排出ローラ101により排出トレイ102に排出される。これにより、一連の画像形成プロセスが終了する。 Next, the recording material S is conveyed to the fixing device 6 as the fixing means. The fixing device 6 includes a fixing roller 61 and a pressure roller 62 having a heat source such as a halogen heater inside, and the fixing roller 61 and the pressure roller 62 form a fixing nip portion. The recording material S is heated and pressurized by passing the recording material S on which the toner image is transferred through the fixing nip portion of the fixing device 6. Then, the toner on the recording material S is melted and mixed, and fixed to the recording material S as a full-color image. After that, the recording material S is discharged to the discharge tray 102 by the discharge roller 101. This completes a series of image formation processes.

なお、本実施形態の画像形成装置100は、例えばブラック単色の画像など、所望の単色または4色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することも可能である。 The image forming apparatus 100 of the present embodiment forms a monochromatic or multicolor image by using an image forming unit for some of desired monochromatic or four colors, such as a black monochromatic image. Is also possible.

[現像装置]
次に、現像装置4の詳しい構成について、図3及び図4を用いて説明する。現像装置4は、非磁性トナーと磁性を有するキャリアを含む現像剤を収容する現像容器41と、現像容器内の現像剤を担持して回転する現像剤担持体としての現像スリーブ44とを有する。現像容器41内には、現像容器内の現像剤を攪拌・搬送しつつ現像容器内を循環させる現像剤搬送部材としての搬送スクリュー43a、43bが配置されている。また、現像スリーブ44の内部には、回転方向に並んだ複数の磁極を有する磁界発生手段としてのマグネットローラ44aが非回転に配置されている。更に、現像スリーブ44の表面に現像剤の薄層を形成する規制部材としての現像ブレード42が配置されている。
[Developer]
Next, the detailed configuration of the developing apparatus 4 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The developing apparatus 4 has a developing container 41 that houses a developing agent containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier, and a developing sleeve 44 as a developing agent carrier that rotates while supporting the developing agent in the developing container. In the developing container 41, transfer screws 43a and 43b are arranged as developer transporting members that circulate in the developing container while stirring and transporting the developer in the developing container. Further, inside the developing sleeve 44, a magnet roller 44a as a magnetic field generating means having a plurality of magnetic poles arranged in the rotation direction is arranged non-rotatingly. Further, a developing blade 42 as a regulating member for forming a thin layer of the developing agent is arranged on the surface of the developing sleeve 44.

現像容器41の内部は、その略中央部が紙面に垂直方向に延在する隔壁41cによって現像室41aと攪拌室41bに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室41a及び攪拌室41bに収容されている。現像室41a及び攪拌室41bには、搬送スクリュー43a、43bがそれぞれ配置されている。隔壁41cの長手方向両端部(現像スリーブ44の回転軸線方向両端部、図4の左側及び右側)には、現像室41aと攪拌室41bとの間での現像剤の通過を許す受渡し部41d、41eが設けられている。 The inside of the developing container 41 is divided horizontally into the developing chamber 41a and the stirring chamber 41b by a partition wall 41c whose substantially central portion extends in the direction perpendicular to the paper surface, and the developing agent is divided into the developing chamber 41a and the stirring chamber 41a. It is housed in 41b. Conveying screws 43a and 43b are arranged in the developing chamber 41a and the stirring chamber 41b, respectively. At both ends in the longitudinal direction of the partition wall 41c (both ends in the rotation axis direction of the developing sleeve 44, left and right sides in FIG. 4), a transfer portion 41d that allows the developing agent to pass between the developing chamber 41a and the stirring chamber 41b, 41e is provided.

搬送スクリュー43a、43bは、それぞれ、軸(回転軸)の周りに、搬送部としての螺旋状の羽根を設けて形成されている。また、搬送スクリュー43bには、螺旋状の羽根に加えて、軸からその半径方向に突出し、現像剤の搬送方向に所定の幅を有する攪拌リブ43b1が設けられている。攪拌リブ43b1は、軸の回転に伴って現像剤を攪拌する。 The transport screws 43a and 43b are formed by providing spiral blades as transport portions around a shaft (rotary shaft), respectively. Further, in addition to the spiral blade, the transport screw 43b is provided with a stirring rib 43b1 that protrudes from the shaft in the radial direction and has a predetermined width in the transport direction of the developer. The stirring rib 43b1 stirs the developer as the shaft rotates.

搬送スクリュー43aは、現像室41aの底部に現像スリーブ44の回転軸線方向に沿って配置されており、不図示のモータによって回転軸を回すことで現像室41a内の現像剤を軸線方向に沿って搬送しつつ、現像スリーブ44に現像剤を供給する。現像スリーブ44に担持され、現像工程でトナーが消費された現像剤は、現像室41aに回収される。 The transport screw 43a is arranged at the bottom of the developing chamber 41a along the rotation axis direction of the developing sleeve 44, and the developer in the developing chamber 41a is moved along the axis direction by rotating the rotating shaft by a motor (not shown). The developer is supplied to the developing sleeve 44 while being conveyed. The developer supported on the developing sleeve 44 and whose toner is consumed in the developing step is collected in the developing chamber 41a.

また、搬送スクリュー43bは、攪拌室41b内の底部に現像スリーブ44の回転軸線方向に沿って配置され、攪拌室41b内の現像剤を搬送スクリュー43aとは反対に軸線方向に沿って搬送する。現像剤は、このようにして、搬送スクリュー43a、43bによって搬送され、受渡し部41d、41eを介して現像容器41内を循環する。 Further, the transport screw 43b is arranged at the bottom of the stirring chamber 41b along the rotation axis direction of the developing sleeve 44, and transports the developer in the stirring chamber 41b along the axial direction opposite to the transport screw 43a. The developer is conveyed by the transfer screws 43a and 43b in this way, and circulates in the developing container 41 via the transfer portions 41d and 41e.

攪拌室41bの搬送スクリュー43bの搬送方向上流端部には、現像容器41内にトナーを含む現像剤を補給するための現像剤補給口46が設けられている。現像剤補給口46は、後述する図5に示す現像剤補給装置80の補給搬送部83に接続されている。したがって、補給用の現像剤は、現像剤補給装置80から補給搬送部83及び現像剤補給口46を介して攪拌室41b内に供給される。搬送スクリュー43bは、現像剤補給口46から補給された現像剤と、既に攪拌室41b内にある現像剤とを攪拌しつつ搬送し、トナー濃度を均一化する。 At the upstream end of the transfer screw 43b of the stirring chamber 41b in the transfer direction, a developer supply port 46 for replenishing the developer containing toner is provided in the developing container 41. The developer replenishment port 46 is connected to the replenishment transport unit 83 of the developer replenishment device 80 shown in FIG. 5, which will be described later. Therefore, the replenishing developer is supplied from the developer replenishing device 80 into the stirring chamber 41b via the replenishment transport unit 83 and the developer replenishment port 46. The transport screw 43b transports the developer replenished from the developer replenishment port 46 and the developer already in the stirring chamber 41b while stirring to make the toner concentration uniform.

したがって、搬送スクリュー43a、43bの搬送力により、現像工程でトナーが消費されてトナー濃度が低下した現像室41a内の現像剤が、一方の受渡し部41d(図4の左側)を介して攪拌室41b内へ移動する。そして、攪拌室41b内に移動した現像剤は、補給された現像剤と攪拌されつつ搬送され、他方の受渡し部41e(図4の右側)を介して現像室41aへ移動する。 Therefore, due to the conveying force of the conveying screws 43a and 43b, the developer in the developing chamber 41a whose toner is consumed in the developing step and the toner concentration is lowered is passed through one of the transfer portions 41d (left side in FIG. 4) to the stirring chamber. Move into 41b. Then, the developer that has moved into the stirring chamber 41b is conveyed while being stirred with the replenished developer, and moves to the developing chamber 41a via the other delivery section 41e (right side in FIG. 4).

現像容器41の現像室41aには、感光ドラム1に対向した対向領域(現像領域)Aに相当する位置に開口部41hがあり、この開口部41hにおいて現像スリーブ44が感光ドラム1方向に一部露出するように回転自在に配設されている。一方、現像スリーブ44に内包されたマグネットローラ44aは非回転に固定されている。このような現像スリーブ44は、不図示のモータにより回転させられて、現像剤を対向領域Aに搬送可能で、対向領域Aにおいて現像剤を感光ドラム1に供給する。本実施形態では、現像スリーブ44は、非磁性材料として例えばアルミニウムやステンレスにより円筒状に形成されている。また、現像スリーブ44は、対向領域Aにおいて重力方向下方から上方に向かって、即ち、図3の反時計回り方向に回転する。 The developing chamber 41a of the developing container 41 has an opening 41h at a position corresponding to the facing region (development region) A facing the photosensitive drum 1, and the developing sleeve 44 is partially formed in the photosensitive drum 1 direction in the opening 41h. It is rotatably arranged so as to be exposed. On the other hand, the magnet roller 44a included in the developing sleeve 44 is fixed in a non-rotating manner. Such a developing sleeve 44 is rotated by a motor (not shown) so that the developing agent can be conveyed to the facing region A, and the developing agent is supplied to the photosensitive drum 1 in the facing region A. In the present embodiment, the developing sleeve 44 is formed in a cylindrical shape by, for example, aluminum or stainless steel as a non-magnetic material. Further, the developing sleeve 44 rotates in the facing region A from the lower side to the upper side in the direction of gravity, that is, in the counterclockwise direction of FIG.

開口部41hの現像スリーブ44の回転方向上流側には、現像スリーブ44に担持された現像剤の量(層厚)を規制する規制部材としての現像ブレード42が固定されている。本実施形態では、現像スリーブ44が対向領域Aにおいて重力方向下方から上方に向かって回転するため、現像ブレード42は、対向領域Aの重力方向下方に位置する。 A developing blade 42 as a regulating member that regulates the amount (layer thickness) of the developing agent supported on the developing sleeve 44 is fixed on the upstream side of the opening 41h in the rotational direction of the developing sleeve 44. In the present embodiment, since the developing sleeve 44 rotates from the lower side in the gravity direction to the upper side in the facing region A, the developing blade 42 is located below the facing region A in the gravity direction.

マグネットローラ44aは、図3に示すように、周方向に複数の磁極S1、S2、S3、N1、N2極の合計5極を有して、ローラ状に形成されている。このようなマグネットローラ44aは、現像スリーブ44に現像剤を担持させる磁界を発生させると共に、後述する剥離領域で現像スリーブ44から現像剤を剥離させる磁界を発生させる。即ち、現像室41a内の現像剤は、搬送スクリュー43aにより現像スリーブ44に供給される。そして、現像スリーブ44に供給された現像剤は、マグネットローラ44aの吸着用磁極S2が発生する磁界により、現像スリーブ44上(現像剤担持体上)に所定の量が担持され、現像剤溜まりを形成する。即ち、吸着用磁極S2が、現像容器内の現像剤を現像スリーブ44に担持させる第2磁極に相当する。 As shown in FIG. 3, the magnet roller 44a has a total of five poles of a plurality of magnetic poles S1, S2, S3, N1 and N2 in the circumferential direction, and is formed in a roller shape. Such a magnet roller 44a generates a magnetic field for carrying the developer on the developing sleeve 44, and also generates a magnetic field for peeling the developer from the developing sleeve 44 in a peeling region described later. That is, the developer in the developing chamber 41a is supplied to the developing sleeve 44 by the transport screw 43a. Then, a predetermined amount of the developer supplied to the developing sleeve 44 is supported on the developing sleeve 44 (on the developing agent carrier) by the magnetic field generated by the suction magnetic pole S2 of the magnet roller 44a, and the developing agent pool is formed. Form. That is, the suction magnetic pole S2 corresponds to the second magnetic pole that supports the developer in the developing container on the developing sleeve 44.

現像スリーブ44上の現像剤は、現像スリーブ44が回転することによって現像剤溜まりを通過し、規制用磁極N1にて穂立ちして、規制用磁極N1と対向する現像ブレード42によって層厚が規制される。そして、層厚が規制された現像剤は、感光ドラム1と対向する対向領域Aへと搬送され、現像用磁極S1にて穂立ちして磁気穂を形成する。この磁気穂が、対向領域Aにおいて現像スリーブ44と同方向に回転する感光ドラム1に接触し、帯電したトナーによって静電潜像をトナー像として現像する。即ち、現像用磁極S1が、現像スリーブ44が感光ドラム1に最近接する位置に配置された第1磁極に相当する。 The developer on the developing sleeve 44 passes through the developer pool as the developing sleeve 44 rotates, spikes on the regulating magnetic pole N1, and the layer thickness is regulated by the developing blade 42 facing the regulating magnetic pole N1. Will be done. Then, the developer whose layer thickness is regulated is conveyed to the facing region A facing the photosensitive drum 1, and spikes on the developing magnetic pole S1 to form magnetic spikes. The magnetic spikes come into contact with the photosensitive drum 1 that rotates in the same direction as the developing sleeve 44 in the facing region A, and the electrostatic latent image is developed as a toner image by the charged toner. That is, the developing magnetic pole S1 corresponds to the first magnetic pole arranged at a position where the developing sleeve 44 is in close contact with the photosensitive drum 1.

その後、現像スリーブ44上の現像剤は、搬送用磁極N2により、現像スリーブ44の表面に対する現像剤の吸着を維持されつつ、現像スリーブ44の回転により現像容器41内へと搬送される。そして、現像スリーブ44に担持された現像剤は、現像スリーブ44の回転方向に順に配置された同極の剥離用磁極S3と吸着用磁極S2により形成された剥離領域で、現像スリーブ44の表面から剥離される。剥離された現像剤は、現像容器41の現像室41aに回収される。即ち、剥離用磁極S3が、第2磁極としての吸着用磁極S2の現像スリーブ44の回転方向上流に隣接して配置された吸着用磁極S2と同極の第3磁極に相当する。 After that, the developer on the developing sleeve 44 is conveyed into the developing container 41 by the rotation of the developing sleeve 44 while maintaining the adsorption of the developer on the surface of the developing sleeve 44 by the transport magnetic pole N2. Then, the developer supported on the developing sleeve 44 is a peeling region formed by the peeling magnetic poles S3 and the suction magnetic poles S2 having the same poles arranged in order in the rotation direction of the developing sleeve 44, and is formed from the surface of the developing sleeve 44. It is peeled off. The peeled developer is collected in the developing chamber 41a of the developing container 41. That is, the peeling magnetic pole S3 corresponds to the third magnetic pole having the same pole as the suction magnetic pole S2 arranged adjacent to the upstream of the developing sleeve 44 of the suction magnetic pole S2 as the second magnetic pole in the rotation direction.

なお、現像容器41には、図4に示すように、現像容器41内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサとしてのインダクタンスセンサ45が設けられている。本実施形態では、インダクタンスセンサ45は、攪拌室41bの現像剤搬送方向下流側に設けられている。 As shown in FIG. 4, the developing container 41 is provided with an inductance sensor 45 as a toner concentration sensor for detecting the toner concentration in the developing container 41. In the present embodiment, the inductance sensor 45 is provided on the downstream side of the stirring chamber 41b in the developer transport direction.

[現像剤補給装置]
次に、現像剤補給装置80について、図5を用いて説明する。現像剤補給装置80は、補給用の現像剤を収容する収容容器8と、補給機構81と、補給搬送部83とを有する。収容容器8は、円筒状の容器の内壁に螺旋状の溝を掘った構成となっており、収容容器8自体が回転することで長手方向(回転軸線方向)へと現像剤の搬送力を発生させる。収容容器8の現像剤搬送方向下流端部には、補給機構81が接続されている。補給機構81は、収容容器8から現像剤が搬送される排出口82から排出するポンプ部81aを有する。ポンプ部81aは、蛇腹状に形成され、回転駆動されることで容積が変化して空気圧を発生し、収容容器8から搬送された現像剤を排出口82から排出する。
[Developer replenishment device]
Next, the developer replenishing device 80 will be described with reference to FIG. The developer replenishment device 80 includes a storage container 8 for accommodating a replenishing developer, a replenishment mechanism 81, and a replenishment transport unit 83. The storage container 8 has a structure in which a spiral groove is dug in the inner wall of the cylindrical container, and the storage container 8 itself rotates to generate a carrying force of the developer in the longitudinal direction (rotational axis direction). Let me. A replenishment mechanism 81 is connected to the downstream end of the storage container 8 in the developer transport direction. The replenishment mechanism 81 has a pump unit 81a that discharges the developer from the discharge port 82 to which the developer is conveyed from the storage container 8. The pump portion 81a is formed in a bellows shape, and when it is rotationally driven, the volume changes to generate air pressure, and the developer conveyed from the storage container 8 is discharged from the discharge port 82.

排出口82には、補給搬送部83の上端部が接続されており、補給搬送部83の下端部は、現像装置4の現像剤補給口46に接続されている。即ち、補給搬送部83は、排出口82と現像剤補給口46とを連通させている。したがって、ポンプ部81aにより排出口82から排出された現像剤は、補給搬送部83を通って現像装置4の現像容器41内に補給される。 The upper end of the replenishment transport unit 83 is connected to the discharge port 82, and the lower end of the replenishment transport unit 83 is connected to the developer replenishment port 46 of the developing apparatus 4. That is, the replenishment transport unit 83 communicates the discharge port 82 with the developer replenishment port 46. Therefore, the developer discharged from the discharge port 82 by the pump unit 81a is replenished into the developing container 41 of the developing device 4 through the replenishment transport unit 83.

なお、上述の現像装置4において、現像剤補給口46は、攪拌室41bの現像剤搬送方向上流端部で、且つ、現像室41aと攪拌室41bとで形成される現像剤の循環経路の外側に備えられている。具体的には、現像剤補給口46は、一方の受渡し部41dよりも攪拌室41bの現像剤搬送方向上流側に設けられている。したがって、現像剤補給口46の近傍は、現像剤の循環経路の現像剤は殆ど存在せず、補給用の現像剤が通過するのみである。 In the above-mentioned developing apparatus 4, the developing agent supply port 46 is located at the upstream end of the stirring chamber 41b in the developing agent transport direction and outside the developing agent circulation path formed by the developing chamber 41a and the stirring chamber 41b. Be prepared for. Specifically, the developer supply port 46 is provided on the upstream side of the stirring chamber 41b in the developer transport direction with respect to one of the delivery portions 41d. Therefore, in the vicinity of the developer replenishment port 46, there is almost no developer in the developer circulation path, and only the replenisher developer passes through.

このような現像剤補給装置80による補給は、自動トナー補給制御(以下、「ATR(Automatic Toner Replenisher)制御」という)により行われる。このATR制御は、画像形成時の画像比率、インダクタンスセンサ45、トナー像の濃度を検知する濃度センサ103(図1)によるパッチ画像の濃度検知結果に応じて、現像剤補給装置80の動作を制御して、現像剤を現像装置4に補給するものである。 Such replenishment by the developer replenishing device 80 is performed by automatic toner replenishment control (hereinafter, referred to as "ATR (Automatic Toner Replenisher) control"). This ATR control controls the operation of the developer replenishing device 80 according to the density detection result of the patch image by the image ratio at the time of image formation, the inductance sensor 45, and the density sensor 103 (FIG. 1) that detects the density of the toner image. Then, the developer is replenished to the developing apparatus 4.

濃度センサ103は、図1に示すように、中間転写ベルト51の回転方向に関し、最下流の画像形成部PKの下流で、二次転写部T2の上流に、中間転写ベルト51の表面と対向して配置されている。濃度センサ103を用いる制御では、例えば、画像形成ジョブの開始時や所定枚数の画像形成毎などのタイミングで、制御用のトナー像(パッチ画像)を中間転写ベルト51上に転写し、濃度センサ103によりパッチ画像の濃度を検知する。そして、この検知結果に基づいて、現像剤補給装置80による現像剤の補給制御を行う。 As shown in FIG. 1, the density sensor 103 faces the surface of the intermediate transfer belt 51 in the rotation direction of the intermediate transfer belt 51, downstream of the most downstream image forming unit PK and upstream of the secondary transfer unit T2. Is arranged. In the control using the density sensor 103, for example, the toner image (patch image) for control is transferred onto the intermediate transfer belt 51 at the start of the image formation job or at the timing of each predetermined number of images to be formed, and the density sensor 103 is used. Detects the density of the patch image. Then, based on this detection result, the developer replenishment device 80 controls the replenishment of the developer.

なお、現像装置4に現像剤を補給する構成は、このような構成に限らず、従来から知られている構成を用いても良い。 The configuration for supplying the developing agent to the developing apparatus 4 is not limited to such a configuration, and a conventionally known configuration may be used.

[現像剤の飛散]
ここで、現像装置から発生する現像剤の飛散について説明する。まず、画像形成装置では、出力画像の高速化や高画質化を求められると共にメンテナンスの簡略化が求められている。このメンテナンス簡略化の中の一つとして画像形成装置内部の現像剤による汚染の低減が挙げられる。画像形成装置内部が現像剤で汚染されると、出力画像の汚れなどの画像不良が発生したり、現像装置や感光ドラムユニットなどの交換時などに清掃作業が発生したりする。また、現像剤がギアなどの各駆動系に付着した場合、駆動系に滑りなどが発生する虞がある。
[Scattering of developer]
Here, the scattering of the developer generated from the developing apparatus will be described. First, in the image forming apparatus, high speed and high image quality of the output image are required, and maintenance is required to be simplified. One of the simplifications of this maintenance is the reduction of contamination by the developer inside the image forming apparatus. If the inside of the image forming apparatus is contaminated with a developing agent, image defects such as stains on the output image may occur, or cleaning work may occur when replacing the developing apparatus or the photosensitive drum unit. Further, if the developing agent adheres to each drive system such as a gear, the drive system may slip or the like.

このような画像形成装置内部の現像剤による汚染の原因の一つとして、現像剤が現像装置内から飛散してしまうことが挙げられる。例えば、二成分現像剤の場合、通常、現像装置内部では、トナーとキャリアとが摩擦帯電しているため、トナーとキャリアは静電気力で付着している。しかし、何らかの衝撃でこの付着が解放され、キャリアから遊離したトナーが現像装置内部から気流と共に排出されてしまう現像剤の飛散が発生する虞がある。 One of the causes of contamination by the developer inside the image forming apparatus is that the developer scatters from the inside of the developing apparatus. For example, in the case of a two-component developer, the toner and the carrier are usually triboelectrically charged inside the developing apparatus, so that the toner and the carrier are adhered by electrostatic force. However, there is a risk that this adhesion will be released by some kind of impact, and the developer released from the carrier will be discharged from the inside of the developing device together with the air flow.

現像装置内部からのトナー飛散の代表的な経路として、現像容器41の開口部41hと現像スリーブ44との間で、現像スリーブ44の回転により現像スリーブ44上の現像剤が現像容器41に取り込まれる取り込み口47が挙げられる(図3参照)。取り込み口47は、現像スリーブ44の回転方向に関して、開口部41hの両端のうちの現像領域Aよりも下流の開口端41iと現像スリーブ44との間の隙間である。一方、取り込み口47と反対側(図3の下側)は、現像ブレード42が現像スリーブ44と近接して対向している。このため、この位置では、現像スリーブ44に担持された現像剤が現像ブレード42に層厚が規制されている状態であり、現像スリーブ44と現像ブレード42との隙間からは空気が流出しにくい。したがって、現像容器外部へのトナー飛散は、取り込み口47で主として発生する。本実施形態では、図3に示すように、この取り込み口47からのトナー飛散を封止シート48により抑制するようにしている。この点については後述する。 As a typical path of toner scattering from the inside of the developing apparatus, the developing agent on the developing sleeve 44 is taken into the developing container 41 by the rotation of the developing sleeve 44 between the opening 41h of the developing container 41 and the developing sleeve 44. The intake port 47 can be mentioned (see FIG. 3). The intake port 47 is a gap between the development sleeve 44 and the opening end 41i downstream of the development region A at both ends of the opening 41h in the rotation direction of the development sleeve 44. On the other hand, on the side opposite to the intake port 47 (lower side in FIG. 3), the developing blade 42 is close to and facing the developing sleeve 44. Therefore, at this position, the layer thickness of the developer supported on the developing sleeve 44 is restricted by the developing blade 42, and air is unlikely to flow out from the gap between the developing sleeve 44 and the developing blade 42. Therefore, the toner scattering to the outside of the developing container mainly occurs at the intake port 47. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the toner scattering from the intake port 47 is suppressed by the sealing sheet 48. This point will be described later.

まず、取り込み口47からのトナー飛散の概要について、図6及び図7を用いて説明する。ここでのトナー飛散とは、現像剤の攪拌・搬送やトナー補給によって現像容器41内に生じる遊離トナーが、取り込み口47を通って現像容器41外部に排出され、現像容器41に回収しきれないもののことをさす。 First, the outline of toner scattering from the intake port 47 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The toner scattering here means that the free toner generated in the developing container 41 due to the stirring / transporting of the developing agent and the replenishment of toner is discharged to the outside of the developing container 41 through the intake port 47 and cannot be completely collected in the developing container 41. It refers to things.

トナー遊離について説明する。現像容器41に収容されているトナー及びキャリアは、攪拌室41b及び現像室41aにおいて摩擦帯電され、摩擦帯電により生じる静電付着力及び表面性などにより生じる非静電付着力によって、互いに付着している。このキャリアに付着しているトナーに対し衝撃やせん断力を加えられると、トナーが慣性力などによってキャリアから引き剥がされ、現像容器41内で遊離する。この時の衝撃やせん断力として、現像スリーブ44による現像剤搬送の際の現像剤挙動がある。 Toner release will be described. The toner and the carrier contained in the developing container 41 are triboelectrically charged in the stirring chamber 41b and the developing chamber 41a, and adhere to each other due to the electrostatic adhesive force generated by the triboelectric effect and the non-electrostatic adhesive force generated by the surface property. There is. When an impact or a shearing force is applied to the toner adhering to the carrier, the toner is peeled off from the carrier by inertial force or the like and released in the developing container 41. The impact and shear force at this time include the behavior of the developing agent when the developing agent is conveyed by the developing sleeve 44.

図6に示すように、現像剤は、現像スリーブ44上で、内部の磁極の磁力線に沿ったチェーン状の構造である磁気穂を形成する。即ち、現像剤は現像スリーブ44の各磁極上でその点を通る磁束密度(磁束線)Bの角度Φに沿ったチェーン状の構造である磁気穂を形成する。磁束線の角度Φは磁束密度Bの法線成分の大きさBrと磁束密度Bの接線成分の大きさBθによって決まる。磁束密度(磁束線)の角度Φは、磁束密度が現像スリーブ44の接線となす角度である。 As shown in FIG. 6, the developing agent forms magnetic spikes having a chain-like structure along the magnetic field lines of the internal magnetic poles on the developing sleeve 44. That is, the developer forms magnetic spikes having a chain-like structure along the angle Φ of the magnetic flux density (magnetic flux line) B passing through each magnetic pole of the developing sleeve 44. The angle Φ of the magnetic flux line is determined by the size Br of the normal component of the magnetic flux density B and the size Bθ of the tangential component of the magnetic flux density B. The angle Φ of the magnetic flux density (magnetic flux line) is an angle formed by the magnetic flux density as a tangent to the developing sleeve 44.

したがって、磁極N2近傍の点Paでは、磁束密度の法線方向の大きさBraが大きく、接線方向の大きさBθaが小さいため、磁束密度(磁束線)Baの角度Φaが90度(法線方向)に近づく。一方、磁極N2から離れた点Pbでは、点Paに対して、磁束密度の法線方向の大きさBrbが小さくなり、接線方向の大きさBθbが大きくなるため、磁束密度(磁束線)Bbの現像スリーブ44の接線方向に対する角度Φbが小さくなる。したがって、図7に示すように、マグネットローラ44aの磁極が作る磁束密度Bによって磁極通過前において磁気穂が立ち上がり、磁極上を通過すると磁気穂は倒れる。 Therefore, at the point Pa near the magnetic pole N2, the magnitude Bra of the magnetic flux density in the normal direction is large and the magnitude Bθa in the tangential direction is small, so that the angle Φa of the magnetic flux density (magnetic flux line) Ba is 90 degrees (normal direction). ) Approach. On the other hand, at the point Pb away from the magnetic pole N2, the magnitude Brb of the magnetic flux density in the normal direction is smaller and the magnitude Bθb in the tangential direction is larger than the point Pa, so that the magnetic flux density (magnetic flux line) Bb The angle Φb of the developing sleeve 44 with respect to the tangential direction becomes smaller. Therefore, as shown in FIG. 7, the magnetic flux density B created by the magnetic poles of the magnet roller 44a causes the magnetic spikes to rise before passing through the magnetic poles, and when they pass over the magnetic poles, the magnetic spikes collapse.

ここで、現像スリーブ44の通常の搬送領域(現像ブレード42の下流から剥離用磁極S3の上流)の磁極近傍で磁束線の角度Φが90度近傍となる領域の磁気穂の高さh2を1とする。この場合、一般に、極間近傍で磁束線の角度Φが0度と180度近傍となる領域の磁気穂高さh0とh4は、1/2〜1/4程度である。 Here, the height h2 of the magnetic spike in the region where the angle Φ of the magnetic flux line is close to 90 degrees near the magnetic pole of the normal transport region of the developing sleeve 44 (from the downstream of the developing blade 42 to the upstream of the peeling magnetic pole S3) is set to 1. And. In this case, in general, the magnetic spike heights h0 and h4 in the region where the angles Φ of the magnetic flux lines are in the vicinity of 0 degrees and 180 degrees in the vicinity of the poles are about 1/2 to 1/4.

現像スリーブ44上で、磁気穂の立ち上がり点として磁気穂の高さh1が最大の1/2となる点P1、搬送用磁極N2近傍において磁気穂の高さh2が最大となる点P2、磁気穂が倒れる点として磁気穂の高さh3が最大の1/2となる点P3を定義する。これらの点は、磁束線の角度Φがそれぞれ30度、90度、150度である。 On the developing sleeve 44, the point P1 where the height h1 of the magnetic spike is the maximum 1/2 as the rising point of the magnetic spike, the point P2 where the height h2 of the magnetic spike is the maximum near the magnetic pole N2 for transportation, and the magnetic spike A point P3 in which the height h3 of the magnetic spike is halved to the maximum is defined as a point at which the magnetic spike falls. At these points, the angles Φ of the magnetic flux lines are 30 degrees, 90 degrees, and 150 degrees, respectively.

また、磁気穂は、現像スリーブ44の回転により、磁極直前に回転方向前方に立ち上がり、磁極上を通過すると回転方向前方に倒れる。このとき、磁気穂の回転方向は現像スリーブ44の回転方向と同一方向である。特に、この磁気穂が倒れるときの衝撃や慣性力によって、トナーがキャリアから引き剥がされることがトナー遊離の原因となっている。 Further, the magnetic spike rises forward in the rotation direction immediately before the magnetic pole due to the rotation of the developing sleeve 44, and falls forward in the rotation direction when passing over the magnetic pole. At this time, the rotation direction of the magnetic spike is the same as the rotation direction of the developing sleeve 44. In particular, the toner is peeled off from the carrier due to the impact and inertial force when the magnetic spikes fall, which causes the toner to be released.

また、現像スリーブ44による現像剤搬送の際にトナー遊離への寄与の大きい磁極は、吸着用磁極S2との間で反発磁界を生成する剥離用磁極S3である。この剥離用磁極S3では、現像剤を現像スリーブ44から剥離するため、磁極によって現像スリーブ44の回転方向と逆方向の磁気力を加え、搬送される現像剤の速度を落とし、現像剤を滞留させる。このとき、現像スリーブ44の表面を搬送される現像剤流量は保存されるため、磁気穂の長さが磁束線に沿って長くなる。磁気穂が長くなると、磁気穂が倒れるときの衝撃や慣性力が大きくなり、トナー遊離量が増加する傾向がある。 Further, the magnetic pole that contributes greatly to the release of toner when the developing agent is conveyed by the developing sleeve 44 is the peeling magnetic pole S3 that generates a repulsive magnetic field with the suction magnetic field S2. In the peeling magnetic pole S3, in order to peel the developer from the developing sleeve 44, a magnetic force is applied by the magnetic pole in the direction opposite to the rotation direction of the developing sleeve 44 to reduce the speed of the transported developer and allow the developer to stay. .. At this time, since the flow rate of the developer conveyed on the surface of the developing sleeve 44 is preserved, the length of the magnetic spike becomes longer along the magnetic flux line. When the magnetic spikes are long, the impact and inertial force when the magnetic spikes fall become large, and the amount of toner released tends to increase.

また、現像剤補給装置80からの現像剤補給口46に現像剤が補給される際に、十分に攪拌される前に舞い上がった現像剤も、現像容器41内で遊離トナーの要因となっている。現像剤補給口46に供給されたトナーは、既に攪拌室41b内にある現像剤と攪拌されつつ搬送される。このとき、補給現像剤と既にある現像剤の混合領域では、一時的にトナーの現像剤に対する混合比が高くなる。トナーの現像剤に対する混合比が高い場合、トナーとキャリアが十分に接触・摩擦できず帯電量が低下し、トナーとキャリア間の静電付着力が低下する。現像剤と混合しきれなかったトナーはそのまま、若しくは、搬送スクリュー43a、43bによる現像剤の攪拌・搬送時の衝撃で遊離され、遊離トナーが現像容器41内で舞い上がる。 Further, when the developer is replenished to the developer replenishment port 46 from the developer replenisher device 80, the developer that is blown up before being sufficiently agitated is also a factor of free toner in the developing container 41. .. The toner supplied to the developer supply port 46 is conveyed while being stirred with the developer already in the stirring chamber 41b. At this time, in the mixed region of the supplementary developer and the existing developer, the mixing ratio of the toner to the developer is temporarily increased. When the mixing ratio of the toner to the developer is high, the toner and the carrier cannot sufficiently contact and rub, the amount of charge decreases, and the electrostatic adhesion between the toner and the carrier decreases. The toner that could not be completely mixed with the developer is released as it is or by the impact of stirring and transporting the developer by the transfer screws 43a and 43b, and the free toner flies up in the developing container 41.

次に、現像装置4の内部及び近傍の気流について説明する。現像装置4の近傍において気流を生成するのは、現像スリーブ44及び感光ドラム1である。ここではそれぞれ説明する。まず、現像スリーブ44の回転及び磁極上の磁気穂挙動により、現像スリーブ44の回転方向と略同方向に気流が生成される。この現像スリーブ44の回転方向と略同方向に生成される気流は、現像容器41内部と現像容器41外部の連通口となる取り込み口47から現像容器41内部に空気を取り込む。また、現像容器41には現像剤の補給によっても空気が流入する。 Next, the airflow inside and near the developing device 4 will be described. It is the developing sleeve 44 and the photosensitive drum 1 that generate the airflow in the vicinity of the developing device 4. Each will be described here. First, due to the rotation of the developing sleeve 44 and the behavior of the magnetic spikes on the magnetic poles, an air flow is generated in a direction substantially the same as the rotation direction of the developing sleeve 44. The airflow generated in the direction substantially the same as the rotation direction of the developing sleeve 44 takes in air into the developing container 41 from the intake port 47 which is a communication port between the inside of the developing container 41 and the outside of the developing container 41. Air also flows into the developing container 41 by replenishing the developing agent.

現像容器41を略閉空間と仮定すると、空気は流体であるため連続の方程式が適用できる。空気の流速をv、密度をρとすると、次の式(1)が成り立つ。

Figure 2021103264
Assuming that the developing container 41 is a substantially closed space, the continuity equation can be applied because air is a fluid. Assuming that the flow velocity of air is v and the density is ρ, the following equation (1) holds.
Figure 2021103264

更に、定常状態を考えると、内圧が大気圧より高い状態で一定で安定するため、現像容器41内の各領域において密度ρは時間変化がないとみなせ、式(1)は次の式(2)のように記述できる。

Figure 2021103264
Further, considering the steady state, since the internal pressure is constant and stable at a state higher than the atmospheric pressure, it can be considered that the density ρ does not change with time in each region in the developing container 41, and the equation (1) is expressed by the following equation (2). ) Can be described.
Figure 2021103264

この式(2)から、空気の流量ρvは保存される。現像装置4近傍の長手方向(現像スリーブ44の回転軸線方向)の断面では流量ρvの収支は0となり、現像スリーブ44と補給によって流入する空気流量と同一の量を、現像装置4外に排出することになる。ここで、現像容器41の上壁41kと現像スリーブ44とで構成される取り込み口47を通して現像スリーブ44の回転に伴い現像容器41内に流入する空気流量をIa(スリーブ流入)とする。また、取り込み口47から排出される空気流は、この取り込み口47から取り込まれる流れに対向するように上壁41k側を通る。このように排出される空気流量をIb(スリーブ排出)とする。その他、隙間や端部など現像容器41から排出される空気流をIc(その他リーク)とすると、次の式(3)の関係が成り立つ。
Ia(スリーブ流入)=Ib(スリーブ排出)+Ic(その他リーク)・・(3)
From this equation (2), the air flow rate ρv is preserved. In the cross section in the longitudinal direction (direction of the rotation axis of the developing sleeve 44) near the developing device 4, the balance of the flow rate ρv becomes 0, and the same amount as the air flow rate flowing in from the developing sleeve 44 and the replenishment is discharged to the outside of the developing device 4. It will be. Here, the air flow rate that flows into the developing container 41 as the developing sleeve 44 rotates through the intake port 47 composed of the upper wall 41k of the developing container 41 and the developing sleeve 44 is defined as Ia (sleeve inflow). Further, the air flow discharged from the intake port 47 passes through the upper wall 41k side so as to face the flow taken in from the intake port 47. The air flow rate discharged in this way is defined as Ib (sleeve discharge). In addition, assuming that the air flow discharged from the developing container 41 such as a gap or an edge is Ic (other leak), the relationship of the following equation (3) holds.
Ia (sleeve inflow) = Ib (sleeve discharge) + Ic (other leaks) ... (3)

現像スリーブ44によって取り込まれ、現像スリーブ44に沿って流れる気流は、現像容器41内で折り返して排出される。この現像装置内で折り返す流れに上述の遊離トナーが巻き込まれ、現像装置外に持ち出されるのがトナー飛散である。 The airflow taken in by the developing sleeve 44 and flowing along the developing sleeve 44 is folded back and discharged in the developing container 41. The above-mentioned free toner is involved in the flow of folding back in the developing apparatus, and the toner is scattered out of the developing apparatus.

[トナー飛散対策]
次に、本実施形態におけるトナー飛散対策について説明する。本実施形態では、トナー飛散を低減するために、取り込み口47を封止して上述のIa(スリーブ流入)を低減するようにしている。まずは、取り込み口47の封止方法について述べる。通常、使用される現像スリーブ44上の単位面積当たりの現像剤載り量M/Sが約30mg/cmの場合、現像スリーブ44上の磁気穂の高さは、マグネットローラ44aの磁極間でおよそ0.3mm、磁極近傍の穂立ち領域でおよそ1mm程度である。本実施形態では、この現像スリーブ44上の磁気穂に当接部材としての封止シート48を当接させ、現像剤のニップを生成して取り込み口47を封止するようにしている。
[Toner scattering measures]
Next, measures against toner scattering in this embodiment will be described. In the present embodiment, in order to reduce toner scattering, the intake port 47 is sealed to reduce the above-mentioned Ia (sleeve inflow). First, a method of sealing the intake port 47 will be described. Normally, when the developer loading amount M / S per unit area on the developing sleeve 44 used is about 30 mg / cm 2 , the height of the magnetic spikes on the developing sleeve 44 is approximately between the magnetic poles of the magnet roller 44a. It is 0.3 mm, and is about 1 mm in the spiked region near the magnetic pole. In the present embodiment, the sealing sheet 48 as a contact member is brought into contact with the magnetic spikes on the developing sleeve 44 to generate a nip of the developing agent and seal the intake port 47.

具体的には、封止シート48は、弾性を有する板状の弾性部材であり、本実施形態では、ウレタン、PET(ポリエチレンテレフタレート)などの樹脂製のシートとしている。このような板状の弾性部材としての封止シート48は、図3に示すように、現像容器41に一部が固定されて現像スリーブ44に向かって延びるように配置されている。また、封止シート48は、所定の磁極としての搬送用磁極N2の磁束密度の現像スリーブ44上における接線となす角度、即ち、磁束線の角度Φが30度以上150度以下の範囲において、現像スリーブ44に担持された現像剤に当接するように配置されている。 Specifically, the sealing sheet 48 is a plate-shaped elastic member having elasticity, and in the present embodiment, it is a resin sheet such as urethane or PET (polyethylene terephthalate). As shown in FIG. 3, the sealing sheet 48 as such a plate-shaped elastic member is arranged so as to be partially fixed to the developing container 41 and extend toward the developing sleeve 44. Further, the sealing sheet 48 is developed in a range where the magnetic flux density of the transport magnetic pole N2 as a predetermined magnetic pole is tangent to the developing sleeve 44, that is, the angle Φ of the magnetic flux line is 30 degrees or more and 150 degrees or less. It is arranged so as to come into contact with the developer carried on the sleeve 44.

所定の磁極とは、マグネットローラ44aの複数の磁極のうち、現像スリーブ44の回転方向に関して、現像容器41の開口部41hの開口端41iと現像スリーブ44が径方向に対向する位置Qよりも下流で、剥離用磁極S3よりも上流にある磁極である。開口端41iは、現像スリーブ44の回転方向に関して、開口部41hの両端のうちの第1磁極よりも下流の開口端である。第1磁極は、現像スリーブ44が感光ドラム1に最近接する位置に配置された現像用磁極S1である。また、現像スリーブ44上の位置Qは、開口端41iから、現像スリーブ44の径方向、即ち、現像スリーブ44の回転中心に向かう方向に下した仮想線Mと現像スリーブ44の表面とが交わる位置である。 The predetermined magnetic pole is the position Q in which the opening end 41i of the opening 41h of the developing container 41 and the developing sleeve 44 face each other in the radial direction with respect to the rotation direction of the developing sleeve 44 among the plurality of magnetic poles of the magnet roller 44a. The magnetic pole is located upstream of the peeling magnetic pole S3. The opening end 41i is an opening end downstream of the first magnetic pole at both ends of the opening 41h in the rotation direction of the developing sleeve 44. The first magnetic pole is a developing magnetic pole S1 arranged at a position where the developing sleeve 44 is in close contact with the photosensitive drum 1. Further, the position Q on the developing sleeve 44 is a position where the virtual line M lowered from the opening end 41i in the radial direction of the developing sleeve 44, that is, in the direction toward the rotation center of the developing sleeve 44, and the surface of the developing sleeve 44 intersect. Is.

本実施形態では、マグネットローラ44aの磁極が図3に示すように、現像スリーブ44の回転方向に5つ有するものであるため、所定の磁極は上述のように、第1磁極としての現像用磁極S1の下流に隣接した搬送用磁極N2とした。但し、マグネットローラ44aの磁極の数はこれに限らず、磁極の数が5つよりも多い場合もある。この場合には、所定の磁極は、第1磁極の下流に隣接していなくても良い。例えば、第1磁極と第3磁極との間に複数の搬送用磁極がある場合、所定の磁極が第1磁極の下流に隣接していない場合がある。この場合でも、複数の搬送用磁極のうち、開口端41iと現像スリーブ44が径方向に対向する位置Qよりも下流で、且つ、第3磁極よりも上流にある磁極が所定の磁極である。また、この範囲に複数の磁極がある場合、最も開口端41i側にある磁極を所定の磁極とすることが好ましい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the magnet roller 44a has five magnetic poles in the rotation direction of the developing sleeve 44. Therefore, as described above, the predetermined magnetic poles are the developing magnetic poles as the first magnetic poles. The transport magnetic pole N2 adjacent to the downstream of S1 was used. However, the number of magnetic poles of the magnet roller 44a is not limited to this, and the number of magnetic poles may be larger than five. In this case, the predetermined magnetic pole does not have to be adjacent to the downstream of the first magnetic pole. For example, when there are a plurality of transport magnetic poles between the first magnetic pole and the third magnetic pole, a predetermined magnetic pole may not be adjacent to the downstream of the first magnetic pole. Even in this case, among the plurality of transport magnetic poles, the magnetic pole downstream of the position Q where the opening end 41i and the developing sleeve 44 face each other in the radial direction and upstream of the third magnetic pole is the predetermined magnetic pole. When there are a plurality of magnetic poles in this range, it is preferable that the magnetic pole closest to the opening end 41i is a predetermined magnetic pole.

また、封止シート48は、先端位置が製造公差を有することを考えると、現像スリーブ44が現像剤を担持していない状態で、封止シート48が現像スリーブ44の表面に接触するように配置することが好ましい。但し、上述のように磁気穂の高さは、通常、磁極近傍で1mm程度あるので、現像スリーブ44の表面から高さが1mm未満の範囲に封止シート48が位置するようにしても良い。何れにしても、封止シート48が現像スリーブ44の現像剤に当接するように配置されていれば良い。 Further, considering that the tip positions of the sealing sheet 48 have manufacturing tolerances, the sealing sheet 48 is arranged so that the sealing sheet 48 comes into contact with the surface of the developing sleeve 44 in a state where the developing sleeve 44 does not carry the developer. It is preferable to do so. However, as described above, the height of the magnetic spike is usually about 1 mm in the vicinity of the magnetic pole, so that the sealing sheet 48 may be located within a range of less than 1 mm from the surface of the developing sleeve 44. In any case, the sealing sheet 48 may be arranged so as to come into contact with the developing agent of the developing sleeve 44.

更に、封止シート48は、現像容器41に固定された固定部分とこの固定部分から現像スリーブ44に向かって延びた先端部分との間部分が、現像スリーブ44に最も近づくように配置することが好ましい。即ち、封止シート48の先端部分よりも中間部分が現像スリーブ44上の現像剤に当接するように封止シート48を配置することが好ましい。以下、本実施形態の封止シート48について具体的に説明する。 Further, the sealing sheet 48 may be arranged so that the portion between the fixed portion fixed to the developing container 41 and the tip portion extending from the fixed portion toward the developing sleeve 44 is closest to the developing sleeve 44. preferable. That is, it is preferable to arrange the sealing sheet 48 so that the intermediate portion rather than the tip portion of the sealing sheet 48 comes into contact with the developing agent on the developing sleeve 44. Hereinafter, the sealing sheet 48 of the present embodiment will be specifically described.

[封止シート]
本実施形態の場合、封止シート48は、厚み100μm、硬度90度(JIS K6253)のウレタン製のシートとしている。そして、このウレタン製の封止シート48の一端(固定端)を現像容器41の開口端41iに固定し、他端(先端)を自由端としている。そして、封止シート48は、固定端と自由端の間で現像スリーブ44に当接するように配置されている。なお、封止シート48の一端は、例えば、開口端41iに貼り付けられることで固定されている。
[Encapsulation sheet]
In the case of this embodiment, the sealing sheet 48 is a urethane sheet having a thickness of 100 μm and a hardness of 90 degrees (JIS K6253). Then, one end (fixed end) of the urethane sealing sheet 48 is fixed to the open end 41i of the developing container 41, and the other end (tip) is a free end. The sealing sheet 48 is arranged between the fixed end and the free end so as to abut the developing sleeve 44. One end of the sealing sheet 48 is fixed by being attached to, for example, the opening end 41i.

ここで、封止シート48と現像スリーブ44が当接している点を当接点Pとする。この当接点Pにおいて、封止シート48と現像スリーブ44の表面との間で、現像スリーブ44に搬送される磁気穂のニップを作ることによって、取り込み口47を封止するようにしている。 Here, the point where the sealing sheet 48 and the developing sleeve 44 are in contact with each other is defined as the contact point P. At this contact point P, the intake port 47 is sealed by forming a nip of a magnetic ear to be conveyed to the developing sleeve 44 between the sealing sheet 48 and the surface of the developing sleeve 44.

本実施形態の封止シート48のような弾性シートは、高湿下では、一端を固定すると吸湿による膨潤のため他端でしわによる波打ちを生じる。この波打ちが発生すると、封止シート48と現像スリーブ44の表面の間の隙間が大きくなる。図8(a)、(b)に示すように、現像スリーブ44上において、磁極間と比較して磁極近傍の方が磁気穂高さは高い。即ち、図8(a)に示すように、磁極N2近傍では磁気穂が立っているため、磁気穂の現像スリーブ44からの高さd1が高くなる。一方、図8(b)に示すように、磁極N2の下流で隣の磁極(本実施形態では磁極S3)との間の極間では、磁気穂が倒れているため、磁気穂の現像スリーブ44からの高さd2が低くなる。 In an elastic sheet such as the sealing sheet 48 of the present embodiment, when one end is fixed, swelling due to moisture absorption causes wrinkling at the other end. When this waviness occurs, the gap between the surface of the sealing sheet 48 and the surface of the developing sleeve 44 becomes large. As shown in FIGS. 8A and 8B, the height of the magnetic spikes on the developing sleeve 44 is higher in the vicinity of the magnetic poles than in the vicinity of the magnetic poles. That is, as shown in FIG. 8A, since the magnetic spikes stand in the vicinity of the magnetic pole N2, the height d1 of the magnetic spikes from the developing sleeve 44 becomes high. On the other hand, as shown in FIG. 8B, since the magnetic spikes have fallen between the poles downstream of the magnetic pole N2 and between the adjacent magnetic poles (magnetic poles S3 in this embodiment), the developing sleeve 44 of the magnetic spikes 44. The height d2 from is lowered.

このため、図8(b)のように、封止シート48を磁極間で当接させる場合と比較し、図8(a)のように、磁極近傍の穂立ち領域で封止シート48を当接させた場合の方が磁気穂を用いたニップ形成のラチチュードを大きくすることができる。このため、磁極近傍の穂立ち領域で封止シート48を現像剤に当接させた方が、上述の封止シート48の波打ちに対して封止性を確保し易い構成にすることができる。 Therefore, as compared with the case where the sealing sheet 48 is brought into contact with the magnetic poles as shown in FIG. 8B, the sealing sheet 48 is hit in the spike region near the magnetic poles as shown in FIG. 8A. The latitude of nip formation using magnetic ears can be increased when they are in contact with each other. Therefore, it is possible to make it easier to secure the sealing property against the waviness of the sealing sheet 48 by bringing the sealing sheet 48 into contact with the developing agent in the spike region near the magnetic pole.

ここで、磁気穂の穂立ち状況は、上述の磁束線の角度Φで表すことができ、上述の図7で説明した通り、現像スリーブ44上の点P1から点P3の間、即ち、磁束線の角度Φが30度から150度のところで磁気穂が立っている。本実施形態では、磁束密度の法線成分の大きさBrは、測定器としてF.W.BELL社製の磁場測定器「MS−9902」(商品名)を用いて、測定器の部材であるプローブと現像スリーブの表面との距離を約100μmに設定して測定したものである。また、磁束密度の接線成分の大きさBθは、以下のように求めることができる。 Here, the spiked state of the magnetic spike can be represented by the angle Φ of the magnetic flux line described above, and as described with reference to FIG. 7, the magnetic flux line is between points P1 and P3 on the developing sleeve 44, that is, the magnetic flux line. A magnetic spike stands at an angle Φ of 30 to 150 degrees. In the present embodiment, the magnitude Br of the normal component of the magnetic flux density is determined by F.I. W. The measurement was performed using a magnetic field measuring instrument "MS-9902" (trade name) manufactured by BELL, with the distance between the probe, which is a member of the measuring instrument, and the surface of the developing sleeve set to about 100 μm. Further, the magnitude Bθ of the tangential component of the magnetic flux density can be obtained as follows.

まず、磁束密度の法線成分の大きさBrの測定位置でのベクトルポテンシャルA(r,θ)は、測定された磁束密度の法線成分の大きさBrを用いて、次の式(4)で求められる。

Figure 2021103264
First, the vector potential AZ (r, θ) at the measurement position of the magnitude Br of the normal component of the magnetic flux density is calculated by the following equation (4) using the magnitude Br of the normal component of the measured magnetic flux density. ) Is required.
Figure 2021103264

境界条件をA(r,θ)とし、次の方程式(5)を解くことでA(r,θ)を求める。

Figure 2021103264
The boundary conditions and A Z (r, θ), obtaining the A Z (r, theta) by solving the following equation (5).
Figure 2021103264

そして、次の式(6)により、磁束密度の接線成分の大きさBθを求めることができる。

Figure 2021103264
Then, the magnitude Bθ of the tangential component of the magnetic flux density can be obtained by the following equation (6).
Figure 2021103264

また、磁束線が現像スリーブ44の接線との間になす角度、即ち、磁束線の角度Φは、上述のBrとBθよりarctanBr/Bθと表記できる。上述した通り、現像スリーブ44上の磁気穂は、磁束線に沿って形成されるので、磁気穂の角度は、磁束線の角度Φと同様である。したがって、以下、磁束線の角度Φを磁気穂角度Φともいう。 Further, the angle formed by the magnetic flux line between the tangent line of the developing sleeve 44, that is, the angle Φ of the magnetic flux line can be expressed as arctanBr / Bθ from the above-mentioned Br and Bθ. As described above, since the magnetic spikes on the developing sleeve 44 are formed along the magnetic flux lines, the angle of the magnetic spikes is the same as the angle Φ of the magnetic flux lines. Therefore, hereinafter, the angle Φ of the magnetic flux line is also referred to as a magnetic spike angle Φ.

[トナー飛散と磁気穂角度Φ]
次に、封止シート48の波うちが発生しやすい、高温高湿環境(温度42度、湿度41%)で、トナー飛散と磁気穂角度Φの関係を調べた実験について説明する。実験では、Canon製imageRUNNER ADVANCE C3530の現像装置4及びその駆動部を画像形成装置100から切り出した装置を製作し、現像装置4を改装して上記の通り磁気穂角度Φを変更し検証を行った。また、現像スリーブ44上の現像剤載り量が下限の時に封止シート48の当接点P近傍の現像剤のニップが小さくなり封止能力が下限となる。このため、現像剤載り量の下限付近を想定し、現像スリーブ44上の単位面積当たりの現像剤載り量M/Sを約20mg/cmに設定した。その他の各種設定は、imageRUNNER ADVANCE C3530に従った。
[Toner scattering and magnetic spike angle Φ]
Next, an experiment in which the relationship between toner scattering and the magnetic spike angle Φ is investigated in a high-temperature and high-humidity environment (temperature 42 degrees, humidity 41%) in which waviness of the sealing sheet 48 is likely to occur will be described. In the experiment, the developing device 4 of Canon imageRUNNER ADVANCE C3530 and the driving unit thereof were cut out from the image forming device 100, and the developing device 4 was remodeled to change the magnetic spike angle Φ as described above for verification. .. Further, when the amount of the developing agent loaded on the developing sleeve 44 is the lower limit, the nip of the developing agent near the contact point P of the sealing sheet 48 becomes smaller and the sealing ability becomes the lower limit. Therefore, assuming the vicinity of the lower limit of the developer loading amount, the developer loading amount M / S per unit area on the developing sleeve 44 was set to about 20 mg / cm 2. Other various settings were in accordance with imageRUNNER ADVANCE C3530.

実験で採用したトナー飛散量の計測方法の概略について述べる。現像装置4の飛散トナーは、取り込み口47を通過し外部へ飛散する。そこで、現像スリーブ44と垂直になるように気流の略中央に対してラインレーザーを照射する。ラインレーザーとは、一定の線幅を持つライン状に照射され扇形の2次元平面の光路を形成するレーザーである。ラインレーザーの光路上を飛翔している飛散トナーは、レーザー光を散乱させる。そのためラインレーザーの照射方向と略垂直な方向からハイスピードカメラなどで観察することにより、レーザーを照射した範囲に存在する飛散トナーの個数や軌跡を計測することが可能である。ラインレーザーは光源として日本レーザー社製のYAGレーザーを使用し、シリンドリカルレンズをライン幅が0.5mmとなるように調整し照射した。観察はフォトロン社製 ハイスピードカメラSA−3を使用し、ラインレーザー上の飛散トナーが観察できるようにハイスピードカメラの設定値(フレームレートや露光時間)や光学系(レンズなど)を選定している。 The outline of the method for measuring the amount of toner scattered used in the experiment will be described. The scattered toner of the developing device 4 passes through the intake port 47 and is scattered to the outside. Therefore, the line laser is irradiated to the substantially center of the air flow so as to be perpendicular to the developing sleeve 44. A line laser is a laser that is irradiated in a line shape having a constant line width to form a fan-shaped two-dimensional plane optical path. Scattered toner flying on the optical path of the line laser scatters the laser beam. Therefore, by observing with a high-speed camera or the like from a direction substantially perpendicular to the irradiation direction of the line laser, it is possible to measure the number and loci of the scattered toner existing in the area irradiated with the laser. As the line laser, a YAG laser manufactured by Nippon Laser Co., Ltd. was used as a light source, and a cylindrical lens was adjusted so that the line width was 0.5 mm and irradiated. For observation, a high-speed camera SA-3 manufactured by Photron is used, and the set values (frame rate and exposure time) and optical system (lens, etc.) of the high-speed camera are selected so that the scattered toner on the line laser can be observed. ing.

以上の方法で現像スリーブ44の長手(回転軸線方向)中央からの飛散トナー数を測定し、ライン幅と観察時間からA4用紙1枚当たりに相当する飛散トナー数に換算した。この飛散トナー数と、封止シート48の当接点Pにおける磁気穂角度Φとの関係を図9に示す。 By the above method, the number of scattered toners from the center of the length (in the direction of the rotation axis) of the developing sleeve 44 was measured, and the number of scattered toners corresponding to one sheet of A4 paper was converted from the line width and the observation time. FIG. 9 shows the relationship between the number of scattered toners and the magnetic spike angle Φ at the contact point P of the sealing sheet 48.

図9から明らかなように、磁気穂角度Φが30度から150度の範囲では飛散トナー数が少なく良好であった。これに対して、磁気穂角度Φがこの範囲外である15度、165度では、飛散トナー数が多かった。これは、磁気穂角度Φが30度から150度の範囲外である場合、磁気穂の高さが低く、封止シート48の波うちによって封止が破られているためである。一般的に、現像スリーブ44上の単位面積当たりの現像剤載り量M/Sは、実験で使用した約20mg/cmという値より大きな値で、例えば、50mg/cm以下に設定される。このため、封止シート48の当接点Pにおける磁気穂角度Φ、即ち、磁束密度Bの角度Φを、30度以上150度以下の範囲とすれば、封止シート48に波うちが生じても封止性能を確保できる。 As is clear from FIG. 9, the number of scattered toners was small and good when the magnetic spike angle Φ was in the range of 30 degrees to 150 degrees. On the other hand, when the magnetic spike angle Φ was outside this range of 15 degrees and 165 degrees, the number of scattered toners was large. This is because when the magnetic spike angle Φ is outside the range of 30 degrees to 150 degrees, the height of the magnetic spikes is low and the sealing is broken by the waviness of the sealing sheet 48. Generally, the developer loading amount M / S per unit area on the developing sleeve 44 is set to a value larger than the value of about 20 mg / cm 2 used in the experiment, for example, 50 mg / cm 2 or less. Therefore, if the magnetic spike angle Φ at the contact point P of the sealing sheet 48, that is, the angle Φ of the magnetic flux density B is in the range of 30 degrees or more and 150 degrees or less, even if waviness occurs in the sealing sheet 48. Sealing performance can be ensured.

[封止シートの好ましい当接点]
次に、封止シート48の好ましい当接点Pについて説明する。本実施形態では、取り込み口47を封止するため、取り込み口47に最も近接している磁極付近で封止シート48により封止を行っている。上述した通り、磁極近傍の磁気穂倒れがトナー飛散源となるので、なるべく磁極を当接点Pより現像スリーブ44の回転下流に配すことで、トナー飛散低減機能がより効果的になる。そのため、マグネットローラ44aの磁極のうち、現像用磁極S1の現像スリーブ44の回転方向下流に隣接して配置された磁極(本実施形態では搬送用磁極N2)によって作られる磁気穂が倒れる点よりも上流に当接点Pを配することが好ましい。例えば、図7の点P3の上流に当接点Pを配することが好ましい。
[Preferable contact point of sealing sheet]
Next, a preferable contact point P of the sealing sheet 48 will be described. In the present embodiment, in order to seal the intake port 47, the sealing sheet 48 is used to seal the intake port 47 in the vicinity of the magnetic pole closest to the intake port 47. As described above, since the magnetic spike in the vicinity of the magnetic pole becomes the toner scattering source, the toner scattering reducing function becomes more effective by arranging the magnetic pole as much as possible from the contact point P to the rotation downstream of the developing sleeve 44. Therefore, among the magnetic poles of the magnet roller 44a, the magnetic spikes formed by the magnetic poles (conveying magnetic pole N2 in the present embodiment) arranged adjacent to the developing sleeve 44 of the developing magnetic pole S1 in the rotational direction fall down. It is preferable to arrange the contact point P upstream. For example, it is preferable to arrange the contact point P upstream of the point P3 in FIG.

また、上述のように、封止シート48は弾性部材であるが、磁気穂によるニップを形成するために現像ブレード42のように現像剤に対して規制力を有する。規制力が大きい場合、封止シート48の当接点Pを現像剤が通過できずに現像剤が滞留し、現像剤あふれを引き起こしてしまう。そのため、不必要に封止シート48による現像剤規制力を大きくしない構成が望ましい。 Further, as described above, although the sealing sheet 48 is an elastic member, it has a restrictive force on the developing agent like the developing blade 42 in order to form a nip by the magnetic spike. If the regulatory force is large, the developer cannot pass through the contact point P of the sealing sheet 48, and the developer stays there, causing the developer to overflow. Therefore, it is desirable to have a configuration in which the developer regulating force of the sealing sheet 48 is not unnecessarily increased.

本実施形態では、図10(a)に示すように、封止シート48は現像スリーブ44の略接線方向から現像スリーブ44の回転方向に巻き込むように当接させ、通過する現像剤の圧力によって変形させ易くしている。図10(a)は、磁気穂角度Φが90度(点P2)よりも大きい位置で封止シート48を現像剤に当接させた場合の磁気穂と封止シート48の関係を示している。一方、図10(b)は、磁気穂角度Φが90度未満の位置で封止シート48を現像剤に当接させた場合の磁気穂と封止シート48の関係を示している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 10A, the sealing sheet 48 is brought into contact with the developing sleeve 44 so as to be involved in the rotational direction of the developing sleeve 44 from the substantially tangential direction of the developing sleeve 44, and is deformed by the pressure of the developing agent passing therethrough. It is easy to make it. FIG. 10A shows the relationship between the magnetic spikes and the sealing sheet 48 when the sealing sheet 48 is brought into contact with the developer at a position where the magnetic spike angle Φ is larger than 90 degrees (point P2). .. On the other hand, FIG. 10B shows the relationship between the magnetic spike and the sealing sheet 48 when the sealing sheet 48 is brought into contact with the developer at a position where the magnetic spike angle Φ is less than 90 degrees.

また、当接点Pにおいて、磁気穂が封止シート48と接触するときに穂倒れに向かう状態としている。これは、磁気穂が封止シート48と接触する当接点Pにおいて、磁気穂が穂立ちに向かう状態(図10(b))よりも、穂倒れに向かう状態(図10(a))の方が現像スリーブ44によって現像剤に与えられる搬送力が強いためである。本実施形態では、封止シート48の当接点Pを磁気穂角度Φが90度になる点よりも下流にすることで、この状態を作っている。 Further, at the contact point P, when the magnetic spikes come into contact with the sealing sheet 48, the spikes tend to fall. This is because at the contact point P where the magnetic spikes come into contact with the sealing sheet 48, the state in which the magnetic spikes are directed toward the spikes (FIG. 10 (b)) is more likely to be toward the spikes (FIG. 10 (a)). This is because the carrying force given to the developer by the developing sleeve 44 is strong. In the present embodiment, this state is created by setting the contact point P of the sealing sheet 48 downstream of the point where the magnetic spike angle Φ becomes 90 degrees.

また、封止シート48の固定端の貼り付け面は、当接点Pにおける現像スリーブ44の接線と同一面とし、封止シート48の現像スリーブ44に対する当接圧がほぼ0Nとなるようにしている。即ち、封止シート48は、現像スリーブ44の接線と略平行に配置することが好ましい。また、本実施形態では、封止シート48は、厚さが100μmで、固定端から当接点Pまでの長さが11mm、当接点Pから自由端までの長さが3mmとした。 Further, the sticking surface of the fixed end of the sealing sheet 48 is set to be the same surface as the tangent line of the developing sleeve 44 at the contact point P so that the contact pressure of the sealing sheet 48 with respect to the developing sleeve 44 is substantially 0N. .. That is, it is preferable that the sealing sheet 48 is arranged substantially parallel to the tangent line of the developing sleeve 44. Further, in the present embodiment, the sealing sheet 48 has a thickness of 100 μm, a length from the fixed end to the contact point P of 11 mm, and a length from the contact point P to the free end of 3 mm.

[磁気穂角度と現像剤滞留]
次に、封止シート48と現像スリーブ44上の現像剤との当接点Pにおける磁気穂角度Φと、現像スリーブ44上の現像剤滞留の関係を調べた実験の結果を図11に示す。現像剤滞留は、前述したように、封止シート48の当接点Pを現像剤が通過できずに滞留する状態をいう。実験では、現像スリーブ44上の単位面積当たりの現像剤載り量M/Sが通常使用の約30mg/cmの場合と、上限の現像剤載り量の約55mg/cmの場合について、現像スリーブ44上の現像剤の滞留を調べた。なお、図11の〇は、現像剤の滞留が確認できなかったことを、三角は、現像剤の滞留が確認できたことを、バツは、現像剤の滞留により現像装置から現像剤があふれた場合を、それぞれ示す。
[Magnetic spike angle and developer retention]
Next, FIG. 11 shows the results of an experiment investigating the relationship between the magnetic spike angle Φ at the contact point P between the sealing sheet 48 and the developer on the developing sleeve 44 and the retention of the developer on the developing sleeve 44. As described above, the developer retention refers to a state in which the developer cannot pass through the contact point P of the sealing sheet 48 and stays there. In the experiment, the developing sleeve was used when the developer loading amount M / S per unit area on the developing sleeve 44 was about 30 mg / cm 2 for normal use and when the upper limit developer loading amount was about 55 mg / cm 2. The retention of the developer on 44 was examined. Note that ◯ in FIG. 11 indicates that the retention of the developer could not be confirmed, triangle indicates that the retention of the developer could be confirmed, and X indicates that the developer overflowed from the developing apparatus due to the retention of the developer. Each case is shown.

M/Sが30mg/cmでは、磁気穂角度Φが30度以上では滞留は確認できなかった。但し、磁気穂角度Φが15度では、当接点Pの上流に滞留部が確認できた。M/Sが55mg/cmでは、磁気穂角度Φが90度以上では滞留は確認できなかった。但し、磁気穂角度Φが30度では、当接点Pの上流に滞留部が確認でき、磁気穂角度Φが15度では現像剤があふれた。 When the M / S was 30 mg / cm 2 , retention could not be confirmed when the magnetic spike angle Φ was 30 degrees or more. However, when the magnetic spike angle Φ was 15 degrees, a retention portion could be confirmed upstream of the contact point P. When the M / S was 55 mg / cm 2 , retention could not be confirmed when the magnetic spike angle Φ was 90 degrees or more. However, when the magnetic spike angle Φ was 30 degrees, a retention portion could be confirmed upstream of the contact point P, and when the magnetic spike angle Φ was 15 degrees, the developer overflowed.

以上より通常使用の場合は、当接点Pにおける磁気穂角度Φが30度以上150度以下であれば現像剤のあふれが発生することを低減できる。また、上限の現像剤載り量まで滞留を防ぐ場合は、当接点Pにおける磁気穂角度Φが90度以上150度以下とすることが好ましい。 From the above, in the case of normal use, if the magnetic spike angle Φ at the contact point P is 30 degrees or more and 150 degrees or less, it is possible to reduce the occurrence of overflow of the developer. Further, in order to prevent retention up to the upper limit of the amount of the developing agent, it is preferable that the magnetic spike angle Φ at the contact point P is 90 degrees or more and 150 degrees or less.

更に、本実施形態では、封止シート48の当接点Pの回転方向のラチチュードを大きくするために、磁束密度の大きさをS1>S3としている。即ち、マグネットローラ44aの複数の磁極のうち、所定の磁極である磁極N2の回転方向下流に隣接して配置された磁極S3の磁束密度よりも、磁極N2の回転方向上流に隣接して配置された磁極S1の磁束密度の方を大きくしている。これは、磁極N2の磁束線が磁束密度の小さい下流側の磁極S3側に広がることにより、磁気穂が立っている領域を下流に広げることができるためである。 Further, in the present embodiment, the magnitude of the magnetic flux density is set to S1> S3 in order to increase the latitude in the rotation direction of the contact point P of the sealing sheet 48. That is, among the plurality of magnetic poles of the magnet roller 44a, they are arranged adjacent to the upstream of the magnetic pole N2 in the rotational direction, rather than the magnetic flux density of the magnetic pole S3 arranged adjacent to the downstream of the magnetic pole N2 which is a predetermined magnetic pole. The magnetic flux density of the magnetic pole S1 is made larger. This is because the magnetic flux line of the magnetic pole N2 spreads to the magnetic pole S3 side on the downstream side where the magnetic flux density is small, so that the region where the magnetic spikes stand can be expanded downstream.

以上より、本実施形態の構成は、図13のようにした。即ち、磁束線の角度Φが90度以上150度以下となる領域において、現像スリーブ44が現像剤を担持していない状態で、封止シート48が現像スリーブ44と接触するように配置した。 Based on the above, the configuration of this embodiment is as shown in FIG. That is, in the region where the angle Φ of the magnetic flux lines is 90 degrees or more and 150 degrees or less, the sealing sheet 48 is arranged so as to come into contact with the developing sleeve 44 in a state where the developing sleeve 44 does not carry the developer.

このような本実施形態の場合、環境による封止シート48の波打ちや現像スリーブ44上の現像剤載り量に関らず、封止シート48による封止性能を確保できる。このため、前述したIa(スリーブ流入)が少なくなり、Ib(スリーブ排出)は封止される。なお、現像装置4内に入ってきたIa(スリーブ流入)は、Ic(その他リーク)として、現像装置4外に排出される。その結果、現像装置4から取り込み口47から放出されるトナー飛散を抑制することができる。 In the case of the present embodiment as described above, the sealing performance of the sealing sheet 48 can be ensured regardless of the waviness of the sealing sheet 48 due to the environment and the amount of the developer loaded on the developing sleeve 44. Therefore, the above-mentioned Ia (sleeve inflow) is reduced, and Ib (sleeve discharge) is sealed. The Ia (sleeve inflow) that has entered the developing device 4 is discharged to the outside of the developing device 4 as Ic (other leaks). As a result, it is possible to suppress the scattering of toner discharged from the intake port 47 from the developing device 4.

<第2の実施形態>
第2の実施形態について、図13ないし図16を用いて説明する。本実施形態では、封止シート48の長手方向両端部を現像スリーブ44の非担持領域に当接させるようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成には同一の符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Second embodiment>
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 16. In the present embodiment, both ends of the sealing sheet 48 in the longitudinal direction are brought into contact with the non-supported region of the developing sleeve 44. Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment described above, the same reference numerals are given to the same configurations, and the description and illustration are omitted or simplified. The differences will be mainly explained.

現像装置4A内に入ってきたIa(スリーブ流入)はIc(その他リーク)として現像装置4A外に排出される。この際、Ic(その他リーク)の中にトナーが含まれてしまっていると、現像装置4Aからトナー飛散が発生してしまうことになる。特に、現像スリーブ44上で現像剤を担持していない非担持領域では、現像スリーブ44上で現像剤を担持している担持領域からトナーが来やすいため、トナー飛散のリスクがある。そこで、本実施形態では、現像スリーブ44上で現像剤を担持していない非担持領域からのトナー飛散を抑制する構成について説明する。 Ia (sleeve inflow) that has entered the developing device 4A is discharged to the outside of the developing device 4A as Ic (other leaks). At this time, if toner is contained in Ic (other leaks), toner will be scattered from the developing apparatus 4A. In particular, in the non-supporting region in which the developer is not supported on the developing sleeve 44, toner tends to come from the supported region in which the developing agent is supported on the developing sleeve 44, so that there is a risk of toner scattering. Therefore, in the present embodiment, a configuration for suppressing toner scattering from the non-supporting region on the developing sleeve 44, which does not support the developer, will be described.

図13に、現像スリーブ44上で現像剤を担持している担持領域Aと、現像剤を担持していない非担持領域Bの長手方向の範囲を示す。即ち、現像スリーブ44は、現像スリーブ44の回転方向に交差する長手方向(本実施形態では、現像スリーブ44の回転軸線方向)に関して、現像剤を担持する担持領域Aと、担持領域から外れた非担持領域Bとを有する。 FIG. 13 shows the longitudinal range of the supported region A on which the developer is supported on the developing sleeve 44 and the non-supported region B that does not support the developer. That is, the developing sleeve 44 has a supporting region A that carries the developer and a non-supporting region that deviates from the supporting region in the longitudinal direction that intersects the rotational direction of the developing sleeve 44 (in the present embodiment, the rotation axis direction of the developing sleeve 44). It has a carrying region B.

担持領域Aは、例えば、現像スリーブ44の表面に現像剤を担持するための凹部がある範囲である。例えば、表面にブラスト処理により凹凸を形成したり、或いは、表面に複数の溝を形成したりした範囲が担持領域Aである。また、現像スリーブ44内に配置されているマグネットローラ44a(図14参照)は、概ね担持領域Aの範囲に配置されている。但し、マグネットローラ44aの長手方向端部は磁界が安定しておらず、現像剤を十分に担持できないため、一般的に、図14に示すように、マグネットローラ44aの端部を非担持領域Bに侵入させている。 The supporting region A is, for example, a range in which a recess for supporting the developer is provided on the surface of the developing sleeve 44. For example, the supported region A is a range in which irregularities are formed on the surface by blasting or a plurality of grooves are formed on the surface. Further, the magnet roller 44a (see FIG. 14) arranged in the developing sleeve 44 is generally arranged in the range of the supported region A. However, since the magnetic field is not stable at the longitudinal end of the magnet roller 44a and the developer cannot be sufficiently supported, generally, as shown in FIG. 14, the end of the magnet roller 44a is supported by the non-supporting region B. Is invading.

一方、非担持領域Bは、上述した現像剤を担持するための凹部が形成されていない範囲であり、通常、表面を滑らかな円筒面としている。なお、何らかの理由で偶然に非担持領域Bに現像剤が付着する場合はあるが、このように偶然、現像剤が付着したとしても、上述した現像剤を担持するための凹部が形成されていない範囲であれば、この範囲が非担持領域Bである。 On the other hand, the non-supporting region B is a range in which a recess for supporting the above-mentioned developer is not formed, and the surface is usually a smooth cylindrical surface. The developer may accidentally adhere to the non-supporting region B for some reason, but even if the developer accidentally adheres in this way, the recess for supporting the above-mentioned developer is not formed. If it is a range, this range is the non-supported region B.

図13の現像剤を担持していない非担持領域Bからのトナー飛散を抑制するためには、封止シート48を非担持領域Bにおいても当接させれば良い。但し、図14に示すように、担持領域Aと非担持領域Bの境界面では、現像剤分の空間の影響で、封止シート48が現像スリーブ44に当接しきれずに浮いてしまう。即ち、現像スリーブ44上において、担持領域Aには現像剤49が存在するが、非担持領域Bには現像剤49がいないため、担持領域Aと非担持領域Bの境界面では封止シート48が現像スリーブ44に当接できずに浮いてしまっている領域が発生してしまう。そして、この領域からトナー飛散が発生してしまう虞がある。 In order to suppress toner scattering from the non-supporting region B that does not support the developer of FIG. 13, the sealing sheet 48 may be brought into contact with the non-supporting region B as well. However, as shown in FIG. 14, at the interface between the supported region A and the non-supported region B, the sealing sheet 48 cannot fully abut on the developing sleeve 44 and floats due to the influence of the space of the developing agent. That is, on the developing sleeve 44, the developer 49 is present in the supported region A, but the developer 49 is not present in the non-supported region B. Therefore, the sealing sheet 48 is formed at the interface between the supported region A and the non-supported region B. Will not come into contact with the developing sleeve 44, resulting in a floating region. Then, toner may be scattered from this region.

このために本実施形態では、図15及び図16に示すように、封止シート48を非担持領域Bに当接させる当接補助部材50を有する。当接補助部材50は、担持領域Aと非担持領域Bとの境界線よりも非担持領域側で、封止シート48の現像スリーブ44と反対側の面を現像スリーブ44に向けて押し付けるように配置された弾性を有する部材である。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 15 and 16, the contact assisting member 50 that brings the sealing sheet 48 into contact with the non-supported region B is provided. The contact auxiliary member 50 presses the surface of the sealing sheet 48 opposite to the developing sleeve 44 toward the developing sleeve 44 on the non-supporting region side of the boundary line between the supported region A and the non-supported region B. It is an arranged member having elasticity.

具体的には、当接補助部材50は、非担持領域Bに対向する現像容器41と非担持領域Bに対向する封止シート48との間に弾性変形した状態で配置されている。そして、当接補助部材50の弾性復元力により封止シート48の長手方向端部を現像スリーブ44の非担持領域Bに向けて押し付けている。 Specifically, the contact auxiliary member 50 is arranged in an elastically deformed state between the developing container 41 facing the non-supported region B and the sealing sheet 48 facing the non-supported region B. Then, the elastic restoring force of the contact assisting member 50 presses the end portion of the sealing sheet 48 in the longitudinal direction toward the non-supporting region B of the developing sleeve 44.

また、当接補助部材50は、弾性を有する部材が好ましく、より好ましくはスポンジのような軟らかい部材が好ましい。本実施形態の場合、当接補助部材50として発泡性ポリウレタンを使用した。また、当接補助部材50の形状は、非担持領域Bの範囲全体でむらなく封止シート48を押し付けられる形状が好ましく、本実施形態では、略直方体とした。 Further, the contact auxiliary member 50 is preferably an elastic member, and more preferably a soft member such as a sponge. In the case of this embodiment, foamable polyurethane was used as the contact auxiliary member 50. Further, the shape of the contact auxiliary member 50 is preferably a shape in which the sealing sheet 48 is evenly pressed over the entire range of the non-supported region B, and in the present embodiment, it is a substantially rectangular parallelepiped.

図16に示すように、上述のように当接補助部材50を配置したことで、担持領域Aと非担持領域Bの境界面αにおいて、封止シート48の浮きを抑制できる。即ち、当接補助部材50を配置したことにより、封止シート48の現像スリーブ44への当接性を向上させることができる。これにより、非担持領域Bからのトナー飛散を抑制することができる。 As shown in FIG. 16, by arranging the contact auxiliary member 50 as described above, the floating of the sealing sheet 48 can be suppressed at the boundary surface α between the supported region A and the non-supported region B. That is, by arranging the contact auxiliary member 50, the contact property of the sealing sheet 48 with the developing sleeve 44 can be improved. As a result, toner scattering from the non-supported region B can be suppressed.

なお、境界面α近傍での封止シート48の浮きを抑制するためには、当接補助部材50の長手方向内側の端部をできるだけ境界面αに近づけることが好ましい。例えば、境界面αから封止シート48の厚さ分離れた位置に、当接補助部材50の長手方向内側の端部を配置することが好ましい。また、当接補助部材50は、境界面αにおいて封止シート48の浮きを抑制できれば良いため、非担持領域Bの全域に配置されていなくても良い。但し、非担持領域Bからのトナー飛散をより確実に抑制するために、非担持領域Bの全域で封止シート48を現像スリーブ44の表面に当接させるように当接補助部材50を配置することが好ましい。 In order to suppress the floating of the sealing sheet 48 in the vicinity of the boundary surface α, it is preferable that the inner end portion of the contact auxiliary member 50 in the longitudinal direction is as close as possible to the boundary surface α. For example, it is preferable to dispose the inner end portion of the contact auxiliary member 50 in the longitudinal direction at a position separated by the thickness of the sealing sheet 48 from the boundary surface α. Further, the contact auxiliary member 50 does not have to be arranged in the entire non-supported region B as long as it can suppress the floating of the sealing sheet 48 on the boundary surface α. However, in order to more reliably suppress the scattering of toner from the non-supported region B, the contact auxiliary member 50 is arranged so that the sealing sheet 48 is brought into contact with the surface of the developing sleeve 44 over the entire non-supported region B. Is preferable.

<他の実施形態>
上述の各実施形態では、画像形成装置としてプリンタを用いた場合について説明したが、本発明は、プリンタ以外に、複写機、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置にも適用可能である。
<Other Embodiments>
In each of the above-described embodiments, the case where a printer is used as the image forming apparatus has been described, but the present invention can be applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a multifunction device in addition to the printer.

また、上述の各実施形態では、現像装置として、現像室から現像スリーブに現像剤を供給し、現像スリーブから剥離された現像剤を現像室で回収する構成について説明した。但し、本発明は、現像スリーブに現像剤を供給する現像室と、現像スリーブから現像剤を回収する回収室とを分けた、所謂、機能分離型の構成にも適用可能である。 Further, in each of the above-described embodiments, as a developing device, a configuration in which a developing agent is supplied from the developing chamber to the developing sleeve and the developing agent peeled from the developing sleeve is collected in the developing chamber has been described. However, the present invention can also be applied to a so-called function-separated configuration in which a developing chamber for supplying the developing agent to the developing sleeve and a collecting chamber for collecting the developing agent from the developing sleeve are separated.

1・・・感光ドラム(像担持体)/4、4A・・・現像装置/41・・・現像容器/41h・・・開口部/41i・・・開口端/42・・・現像ブレード(規制部材)/44・・・現像スリーブ(現像剤担持体)/44a・・・マグネットローラ(磁界発生手段)/47・・・取り込み口/48・・・封止シート(弾性部材)/50・・・当接補助部材/S1・・・現像用磁極(第1磁極)/S2・・・吸着用磁極(第2磁極)/S3・・・剥離用磁極(第3磁極) 1 ... Photosensitive drum (image carrier) / 4, 4A ... Development device / 41 ... Development container / 41h ... Opening / 41i ... Open end / 42 ... Development blade (regulation) Member) / 44 ... Development sleeve (developer carrier) / 44a ... Magnet roller (magnetic field generating means) / 47 ... Intake port / 48 ... Sealing sheet (elastic member) / 50 ...・ Contact auxiliary member / S1 ・ ・ ・ Development magnetic pole (1st magnetic pole) / S2 ・ ・ ・ Adsorption magnetic pole (2nd magnetic pole) / S3 ・ ・ ・ Peeling magnetic pole (3rd magnetic pole)

Claims (7)

像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像装置であって、
前記像担持体と対向する位置に開口部が形成され、トナーとキャリアを含む現像剤が収容される現像容器と、
前記開口部に一部が露出するように前記現像容器内に配置され、前記現像容器内の現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に非回転に配置され、前記現像剤担持体の回転方向に並んだ複数の磁極を有し、前記現像剤担持体に現像剤を担持させる磁界を発生させる磁界発生手段であって、前記複数の磁極が、前記現像剤担持体が前記像担持体に最近接する位置に配置された第1磁極と、前記第1磁極よりも前記回転方向の上流で前記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体に担持させる第2磁極と、前記第2磁極の前記回転方向の上流に隣接して配置された前記第2磁極と同極の第3磁極とを含む前記磁界発生手段と、
前記現像容器に一部が固定されて前記現像剤担持体に向かって延びるように配置された板状の弾性部材であって、前記複数の磁極のうち、前記回転方向に関して、前記開口部の両端のうちの前記第1磁極よりも下流の開口端と前記現像剤担持体が径方向に対向する位置よりも下流で、且つ、前記第3磁極よりも上流にある所定の磁極の磁束線が前記現像剤担持体の接線となす角度が30度以上150度以下の範囲において、前記現像剤担持体に担持された現像剤に当接するように配置された前記弾性部材と、を備えた、
ことを特徴とする現像装置。
A developing device that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier with a developing agent.
A developing container in which an opening is formed at a position facing the image carrier and contains a developing agent containing toner and a carrier, and a developing container.
A developer carrier that is arranged in the developing container so that a part of the opening is exposed and rotates while carrying the developing agent in the developing container.
A magnetic field generating means that is arranged non-rotatingly inside the developer carrier, has a plurality of magnetic poles arranged in the rotation direction of the developer carrier, and generates a magnetic field that causes the developer carrier to support the developer. The plurality of magnetic poles are the first magnetic pole arranged at a position where the developer carrier is in close contact with the image carrier, and the first magnetic pole in the developing container upstream of the first magnetic pole in the rotational direction. The magnetic field generation including a second magnetic pole for supporting the developer on the developer carrier and a third magnetic pole having the same pole as the second magnetic pole arranged adjacent to the upstream of the second magnetic pole in the rotational direction. Means and
A plate-shaped elastic member that is partially fixed to the developing container and arranged so as to extend toward the developing agent carrier, and has both ends of the opening in the rotational direction among the plurality of magnetic poles. The magnetic flux lines of a predetermined magnetic pole downstream of the position where the open end downstream of the first magnetic pole and the developer carrier are radially opposed to each other and upstream of the third magnetic pole are described above. The elastic member is arranged so as to come into contact with the developer carried on the developer carrier in a range where the angle formed by the tangent line of the developer carrier is 30 degrees or more and 150 degrees or less.
A developing device characterized by this.
前記所定の磁極は、前記第1磁極の前記回転方向の下流に隣接して配置された磁極である、
ことを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。
The predetermined magnetic pole is a magnetic pole arranged adjacent to the downstream of the first magnetic pole in the rotational direction.
The developing apparatus according to claim 1, wherein the developing apparatus is characterized in that.
前記弾性部材は、前記所定の磁極の磁束線の前記現像剤担持体上における法線成分と接線成分のなす角度が90度以上150度以下の範囲において、前記現像剤担持体に担持された現像剤に当接するように配置されている、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の現像装置。
The elastic member is developed supported on the developer carrier in a range in which the angle between the normal component and the tangential component of the magnetic flux line of the predetermined magnetic pole on the developer carrier is 90 degrees or more and 150 degrees or less. Arranged to contact the agent,
The developing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the developing apparatus is characterized in that.
前記弾性部材は、前記現像容器に固定された固定部分と前記固定部分から前記現像剤担持体に向かって延びた先端部分との間部分が、前記現像剤担持体に最も近づくように配置されている、
ことを特徴とする、請求項1ないし3の何れか1項に記載の現像装置。
The elastic member is arranged so that the portion between the fixed portion fixed to the developing container and the tip portion extending from the fixed portion toward the developing agent carrier is closest to the developing agent carrier. Yes,
The developing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the developing apparatus is characterized in that.
前記複数の磁極のうち、前記所定の磁極の前記回転方向の下流に隣接して配置された磁極の磁束密度よりも、前記所定の磁極の前記回転方向の上流に隣接して配置された磁極の磁束密度の方が大きい、
ことを特徴とする、請求項1ないし4の何れか1項に記載の現像装置。
Of the plurality of magnetic poles, the magnetic poles arranged adjacent to the upstream of the predetermined magnetic pole in the rotational direction rather than the magnetic flux density of the magnetic poles arranged adjacent to the downstream of the predetermined magnetic pole in the rotational direction. The magnetic flux density is higher,
The developing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the developing apparatus is characterized in that.
前記現像剤担持体は、前記現像剤担持体の回転軸線方向に関して、前記現像剤を担持する担持領域と、前記担持領域から外れた非担持領域とを有し、
前記弾性部材を前記非担持領域に当接させる当接補助部材を備えた、
ことを特徴とする、請求項1ないし5の何れか1項に記載の現像装置。
The developer-supported body has a supported region that supports the developer and a non-supported region that is out of the supported region with respect to the direction of the rotation axis of the developer-supported body.
A contact auxiliary member for bringing the elastic member into contact with the non-supported region is provided.
The developing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the developing apparatus is characterized in that.
前記当接補助部材は、前記担持領域と前記非担持領域との境界線よりも前記非担持領域側で、前記弾性部材の前記現像剤担持体と反対側の面を前記現像剤担持体に向けて押し付けるように配置された弾性を有する部材である、
ことを特徴とする、請求項6に記載の現像装置。
The contact assisting member faces the developer-supported body on the non-supported region side of the boundary between the supported region and the non-supported region, and the surface of the elastic member opposite to the developer-supported body. An elastic member arranged to be pressed against the surface.
The developing apparatus according to claim 6, wherein the developing apparatus is characterized in that.
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