JPH08220882A - Developing device - Google Patents

Developing device

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Publication number
JPH08220882A
JPH08220882A JP2946995A JP2946995A JPH08220882A JP H08220882 A JPH08220882 A JP H08220882A JP 2946995 A JP2946995 A JP 2946995A JP 2946995 A JP2946995 A JP 2946995A JP H08220882 A JPH08220882 A JP H08220882A
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JP
Japan
Prior art keywords
developing
developer
toner
image
image carrier
Prior art date
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Pending
Application number
JP2946995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Takahashi
晃 高橋
Mitsuo Motohashi
光夫 本橋
Kunihisa Yoshino
邦久 吉野
Satoshi Nishida
聡 西田
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2946995A priority Critical patent/JPH08220882A/en
Publication of JPH08220882A publication Critical patent/JPH08220882A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a developing device capable of preventing the scattering of a developer caused by the increase of internal pressure in a developing tank, various kinds of factors generated in the lower side of a developing region, etc. CONSTITUTION: A developer carrier 110 is arranged to face an image carrier 11 and a latent image formed on the image carrier 11 is actualized by a magnetic brush with the developer carried on the developer carrier 110. A vent 184 is formed along the bottom wall of the developing tank 180 housing the developer carrier 110 and a developing suction fan 188 sucking air from a duct 185 formed in the vent 184 with a toner filter 187 is provided. The speed of the wind generated by the developing suction fan 188 is set 0.2-2.0m/s.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方法を採用す
る現像装置に関し、特に現像剤の飛散を防止できるよう
にした現像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device adopting an electrophotographic method, and more particularly to a developing device capable of preventing scattering of a developer.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機等の画像形成装置に採用する現像
装置は、像担持体に対向して配設された内部に磁石を設
けた現像スリーブと、現像スリーブ上の現像剤の穂高さ
を整える規制ブレードと、現像スリーブの下方部及び側
方部を包囲する現像槽から構成し、現像剤の磁気ブラシ
としての穂を形成し、現像スリーブの回転或いは現像ス
リーブと磁石体の相対的回転によって撹拌されながら搬
送され、現像領域において、現像剤が像担持体表面に近
接或いは接触して像担持体表面に担持した静電潜像を現
像することは良く知られている。
2. Description of the Related Art A developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine is provided with a developing sleeve provided with a magnet inside and facing the image bearing member, and a height of the developer on the developing sleeve. It consists of a regulating blade that regulates the developing sleeve and a developing tank that encloses the lower and side portions of the developing sleeve, forms a brush of the developer as a magnetic brush, and rotates the developing sleeve or the relative rotation of the developing sleeve and the magnet body. It is well known that the developer is conveyed while being stirred, and in the developing area, the developer approaches or contacts the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image carried on the surface of the image carrier.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
現像装置では現像剤の穂が磁気ブラシとして回転してい
るため、一種のファンの作用をし、像担持体と現像装置
との間隙から空気を吸い込む現象を生じる。現像装置内
の内圧の吸気量が多くなるにしたがい、現像槽内の内圧
が上昇し、その際の現像槽内の現像剤が空気と共に現像
槽と像担持体との間のシール部等から飛散することにな
る。現像剤が現像槽外に飛散すると、複写機内を汚した
り、光センサ等にも汚れを生じ、誤動作を起こす原因に
もなる。かかる現像槽内の内圧上昇を回避するために、
圧抜き穴を設け、空気の通過を許すフィルタでの圧抜き
穴を塞ぐことを特開昭60-39861号公報に開示してある。
However, in such a developing device, since the developer bristles rotate as a magnetic brush, it acts as a kind of fan and sucks air from the gap between the image carrier and the developing device. Cause a phenomenon. As the amount of intake of the internal pressure in the developing device increases, the internal pressure in the developing tank rises, and at that time, the developer in the developing tank scatters together with air from the seal part between the developing tank and the image carrier. Will be done. If the developer scatters outside the developing tank, it may stain the inside of the copying machine or stain the optical sensor or the like, causing malfunction. In order to avoid such an increase in internal pressure in the developing tank,
It is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-39861 that a pressure relief hole is provided to close the pressure relief hole in a filter that allows passage of air.

【0004】又、上記構成によれば、現像剤が現像領域
の直下やその周辺にまで飛散してそれらを汚してしまう
という問題点があった。かかる問題点は以下の理由で生
じる。即ち、現像剤は磁石体の磁気引力によって現像ス
リーブ上に保持されているが、現像領域においては、現
像スリーブと像担持体との間隙の電位差による電界が生
じるため、静電気力による像担持体の引力が現像剤に働
く。そのため、現像剤の中で像担持体に近い側に位置す
るものは像担持体への吸引力が磁石体による現像スリー
ブへの引力に勝るため、像担持体の表面に吸着されて現
像が行われる。
Further, according to the above construction, there is a problem in that the developer is scattered right under the developing area and its periphery to stain them. This problem occurs due to the following reasons. That is, the developer is held on the developing sleeve by the magnetic attractive force of the magnet body, but in the developing area, an electric field is generated due to the potential difference between the developing sleeve and the image carrier, so that electrostatic force of the image carrier is generated. The attractive force acts on the developer. Therefore, in the developer located nearer to the image bearing member, the attraction force to the image bearing member exceeds the attractive force of the magnet member to the developing sleeve, so that the developer is attracted to the surface of the image bearing member to develop. Be seen.

【0005】一方、現像スリーブ表面に近い側に位置す
る現像剤に対して磁石体による現像スリーブへの引力の
方が勝るため、現像剤は現像スリーブ上に保持されたま
ま現像領域を通過する。ところが、像担持体表面と現像
スリーブ表面の間隙のどこかに像担持体からの引力と磁
石体からの引力のバランスが釣り合う場所が必ず存在す
るため、その付近に位置している現像剤は不安定な状態
に置かれている。
On the other hand, since the attractive force of the magnet body on the developing sleeve is greater than that of the developer located closer to the surface of the developing sleeve, the developer passes through the developing area while being retained on the developing sleeve. However, there is always a place somewhere in the gap between the surface of the image bearing member and the surface of the developing sleeve where the attractive force from the image bearing member and the attractive force from the magnet member are in balance, so that the developer located in the vicinity is not It is in a stable state.

【0006】更に、そこには現像スリーブの回転による
影響、現像剤自身の自重等種々の力が作用している。そ
れらが複雑に作用しあって現像領域に存在している現像
剤の一部は現像領域の下方やその周辺に飛散してしま
う。
Further, various forces such as the influence of the rotation of the developing sleeve and the self-weight of the developer act on it. These act intricately and a part of the developer existing in the developing area is scattered under the developing area and its periphery.

【0007】本発明は、上記技術的課題に鑑み、現像槽
内の内圧上昇、現像領域の下方で発生する種々の要因等
による現像剤飛散を防止することのできる現像装置を提
供することにある。
In view of the above technical problems, the present invention is to provide a developing device capable of preventing the developer from scattering due to various factors such as an increase in the internal pressure in the developing tank and a phenomenon below the developing area. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する手段
としては、以下の構成をとることによって達成される。
Means for achieving the above object can be achieved by the following constitution.

【0009】(1) 像担持体に対向して現像剤担持体
を配置し、前記像担持体に形成した潜像を前記現像剤担
持体に担持した現像剤から磁気ブラシで顕像化する現像
装置において、前記現像剤担持体を収容する現像槽の底
壁に沿って通気口を形成し、当該通気口に形成したダク
トからトナーフィルタを介して空気を吸引する吸引手段
を設けたことを特徴とする現像装置。
(1) Development in which a developer carrying member is arranged so as to face the image carrying member, and the latent image formed on the image carrying member is visualized with a magnetic brush from the developer carried on the developer carrying member. In the apparatus, a vent is formed along a bottom wall of a developing tank that accommodates the developer carrier, and a suction unit that sucks air from a duct formed in the vent through a toner filter is provided. And developing device.

【0010】(2) 前記吸引手段で発生する風速を0.
2〜2.0m/sとしたことを特徴とする(1)の現像装
置。
(2) The wind speed generated by the suction means is set to 0.
The developing device of (1), characterized in that it is set to 2 to 2.0 m / s.

【0011】[0011]

【作用】上記構成によって、現像領域から飛散したり、
像担持体から飛び移ったりする現像剤を像担持体と現像
槽の底壁に沿って形成した通気口を流れる気流にのせて
トナーフィルタ内に捕獲することができる。
With the above-mentioned structure, scattering from the developing area,
The developer that jumps off the image carrier can be captured in the toner filter by being carried on the air flow flowing through the image carrier and the ventilation hole formed along the bottom wall of the developing tank.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.

【0013】説明に先立って、画像形成装置の一例とし
てレーザプリンタの概略を説明すると図1の如くなる。
図1はレーザプリンタの概略を示した模式図である。
Prior to the description, an outline of a laser printer as an example of an image forming apparatus will be described as shown in FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a laser printer.

【0014】原稿1がコンタクトガラス2の上に載置さ
れ、原稿1からの反射光がミラー4、レンズ5、別のミ
ラー6を有する光学系により光電変換素子7、例えばC
CDに投射される。CCD7により読み取られた画像光
は画像処理回路8により電気的に処理され、処理された
電気信号がレーザスキャナ9に送られる。
The original 1 is placed on the contact glass 2, and the reflected light from the original 1 is converted into a photoelectric conversion element 7, for example C by an optical system having a mirror 4, a lens 5 and another mirror 6.
It is projected on a CD. The image light read by the CCD 7 is electrically processed by the image processing circuit 8, and the processed electric signal is sent to the laser scanner 9.

【0015】像担持体11は図示する矢印方向に回転する
間に帯電器12によって帯電され、画像処理回路8により
処理された原稿1の画像情報がレーザスキャナ9により
像担持体11上に露光されて静電潜像を形成する。像担持
体11上に形成された静電潜像は現像装置100により顕像
化される。当該顕画像は転写コロナ放電器15による転写
電界の作用のもとに転写材上に転写される。転写終了後
の記録紙は分離コロナ放電器16の作用により像担持体11
から分離されて図示しない定着装置で定着される。転写
後の像担持体11はクリーニング装置17によって残留トナ
ーを除去し、再び帯電器12による帯電からの画像形成工
程を繰り返す。
The image carrier 11 is charged by the charger 12 while rotating in the direction of the arrow shown, and the image information of the original 1 processed by the image processing circuit 8 is exposed on the image carrier 11 by the laser scanner 9. To form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the image carrier 11 is visualized by the developing device 100. The visible image is transferred onto the transfer material under the action of the transfer electric field by the transfer corona discharger 15. After the transfer, the recording paper is transferred to the image carrier 11 by the action of the separation corona discharger 16.
And is fixed by a fixing device (not shown). The residual toner on the image carrier 11 after the transfer is removed by the cleaning device 17, and the image forming process from the charging by the charger 12 is repeated.

【0016】なお、像担持体11は例えばアルミニュウム
等から構成した導電基材の表面に感光層を形成したもの
である。感光層は膜厚15〜30μm、誘電率2.0〜5.0であ
り、導電基材は接地してあり、所定の線速度で矢示方向
に回転する(−)帯電の塗布型OPCから成る直径80mm
のドラム状の感光体であり、像担持体11の回転軸に位相
を検出するためのエンコーダEK(図示せず)を設けて
あり、エンコーダEKは像担持体11の位相を示す位相信
号を電子写真プロセス制御部(図示せず)に送出してい
る。
The image carrier 11 is formed by forming a photosensitive layer on the surface of a conductive base material made of, for example, aluminum. The photosensitive layer has a film thickness of 15 to 30 μm, a dielectric constant of 2.0 to 5.0, the conductive base material is grounded, and rotates in the direction of the arrow at a predetermined linear velocity.
Is a drum-shaped photoconductor, and an encoder EK (not shown) for detecting a phase is provided on the rotation axis of the image carrier 11. The encoder EK electronically outputs a phase signal indicating the phase of the image carrier 11. It is sent to the photographic process control unit (not shown).

【0017】次に本実施例の現像装置の構造を図1及び
図2を参照して説明する。
Next, the structure of the developing device of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0018】図2は本発明の現像装置の一実施例を示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the developing device of the present invention.

【0019】現像装置100は、現像槽180内に像担持体11
と所定の間隙を保つ現像剤担持体110を備え、像担持体1
1上の潜像を非接触の反転現像法により顕像化するもの
であり、現像時に現像剤担持体110の回転と共に所定の
基準電位に接地してある像担持体11と直流電源(図示せ
ず)と交流電源(図示せず)により保護抵抗(図示せ
ず)を介して直流に交流を重畳した電圧を印加してお
り、他に撹拌スクリュー140,150、規制ブレード120及
び磁性キャリア粒子とトナー粒子とを混合した2成分現
像剤Dとからなり、回転可能に支持された非磁性材料か
ら成形した現像スリーブ111表面に二成分現像剤Dの磁
気ブラシを形成し、当該磁気ブラシを像担持体11と接触
させた状態で現像スリーブ111を回転することにより、
現像剤Dを現像領域に搬送して所定に現像バイアス下で
像担持体11上に形成してある潜像をトナー粒子で顕像化
するものである。この現像法を採用する現像装置をいわ
ゆる2成分の接触現像装置と略称する。
The developing device 100 includes an image carrier 11 in a developing tank 180.
And a developer carrier 110 that keeps a predetermined gap between the image carrier 1 and
The latent image on 1 is visualized by a non-contact reversal development method, and at the time of development, the image carrier 11 grounded to a predetermined reference potential as the developer carrier 110 rotates and a DC power source (not shown). No.) and an AC power supply (not shown) apply a voltage obtained by superimposing AC on DC through a protective resistance (not shown). In addition, stirring screws 140, 150, regulating blade 120 and magnetic carrier particles A magnetic brush of the two-component developer D is formed on the surface of the developing sleeve 111 which is composed of a two-component developer D mixed with toner particles and is rotatably supported, and is formed from a non-magnetic material. By rotating the developing sleeve 111 in contact with the body 11,
The developer D is conveyed to the developing area and the latent image formed on the image carrier 11 is visualized with toner particles under a predetermined developing bias. A developing device adopting this developing method is abbreviated as a so-called two-component contact developing device.

【0020】現像槽180は上壁181aと下壁181b及び側
壁181c(図示せず)とから形成した現像槽180と当該現
像槽180を収納して支持する支持壁182から構成してあ
る。支持壁182は現像槽180を形成する下壁181bとの間
に通気口184を形成している。
The developing tank 180 is composed of a developing tank 180 formed of an upper wall 181a, a lower wall 181b and a side wall 181c (not shown), and a supporting wall 182 for accommodating and supporting the developing tank 180. A vent 184 is formed between the support wall 182 and the lower wall 181b forming the developing tank 180.

【0021】現像槽180の開口部を形成して現像スリー
ブ111の両端部分に対応する位置は、下壁181bの先端部
183が現像スリーブ111に近接配置してあるので、現像ス
リーブ111に担持した磁気ブラシと接触して密封作用を
する。現像スリーブ111に担持してある磁気ブラシの一
部が現像槽180の開口において露出している。現像槽180
の開口における下壁181bの先端部183は、像担持体11の
回転方向出側の縁部で像担持体11に接触させると、像担
持体11の上のトナー像を乱してしまうので、像担持体11
に接触しないようにできるだけ像担持体11に近接させる
ようにする。このような構成により現像槽180を形成す
る下壁181bの先端部183と像担持体11との間隙を生じ
る。
The position where the opening of the developing tank 180 is formed and which corresponds to both ends of the developing sleeve 111 is at the tip of the lower wall 181b.
Since 183 is arranged close to the developing sleeve 111, it comes into contact with the magnetic brush carried on the developing sleeve 111 to perform a sealing action. A part of the magnetic brush carried by the developing sleeve 111 is exposed at the opening of the developing tank 180. Development tank 180
When the tip end portion 183 of the lower wall 181b in the opening of the image contacting the image carrier 11 at the edge of the image carrier 11 on the output side in the rotation direction, the toner image on the image carrier 11 is disturbed. Image carrier 11
It should be as close as possible to the image carrier 11 so as not to come into contact with the image carrier 11. With such a structure, a gap is formed between the image carrier 11 and the tip portion 183 of the lower wall 181b forming the developing tank 180.

【0022】かかる先端部183と像担持体11との間に間
隙が生じたために、現像スリーブ111が回転し、現像ス
リーブ111の表面に形成された磁気ブラシが共に回転す
ることにより、磁気ブラシが一種のファンの作用をな
し、現像槽180側が減圧状態となり、空気が間隙を通っ
て現像槽180内へ流入する。このようにして先端部183と
像担持体11との間隙を通して吸気が行われるので、トナ
ーの外部への飛散が防止される。
Since a gap is generated between the tip portion 183 and the image carrier 11, the developing sleeve 111 rotates, and the magnetic brush formed on the surface of the developing sleeve 111 rotates together. It acts as a kind of fan, the developing tank 180 side is depressurized, and air flows into the developing tank 180 through the gap. In this way, since the air is sucked through the gap between the tip portion 183 and the image carrier 11, the toner is prevented from scattering to the outside.

【0023】現像槽180の開口を形成する上壁181aは現
像スリーブ111との間に間隔を形成してあるので、前述
のように磁気ブラシの回転により間隙を通して吸気が行
われると、上壁181aと現像スリーブ111との間隙より空
気が矢印a,b方向に吹き出し、その際トナーも吹き出
される。現像スリーブ111の回転数を小さくすれば吸気
量も次第に少なくなり、この部分におけるトナー飛散防
止効果も低くなる。
Since the upper wall 181a forming the opening of the developing tank 180 has a space formed between the upper wall 181a and the developing sleeve 111, when the air is sucked through the space by the rotation of the magnetic brush as described above, the upper wall 181a. Air is blown from the gap between the developing sleeve 111 and the developing sleeve 111 in the directions of arrows a and b, and at that time, the toner is also blown out. If the rotation speed of the developing sleeve 111 is reduced, the amount of intake air also gradually decreases, and the toner scattering prevention effect in this portion also decreases.

【0024】支持壁182の先端部は像担持体11と現像ス
リーブ111との間隙の下流にまで延びているので、例え
ば、像担持体11と現像スリーブ111との間隙で像担持体1
1からの引力と磁石体112からの引力のバランスが釣り合
う場所から自重による重力で落下するトナーを補集する
ようにしてある。又、支持壁182の先端部182bに光学式
反射型濃度センサPSを配置してある。図示してないレ
ーザスキャナ9を含む光学系等の光学系により、記録紙
が変わる毎に像担持体11の印字領域外にトナーマークと
呼ぶパターンを露光し、これを現像装置100で現像し可
視像のトナー濃度を光学式反射濃度センサPSで測定
し、測定値がある基準値より低くなるとトナーを一定量
現像槽180に補給してトナー濃度を最適値に入れるよう
に制御している。光学式濃度センサPSはブラケット18
2aに固定してその検知面は像担持体11の中心に向かっ
ている。ブラケット182aは光学式濃度センサ検知面と
測定面(ドラム面)との距離が適正な状態になるように
固定してある。
Since the tip of the support wall 182 extends to the downstream of the gap between the image carrier 11 and the developing sleeve 111, for example, the image carrier 1 in the gap between the image carrier 11 and the developing sleeve 111.
Toner that falls by gravity due to its own weight is collected from a place where the balance between the attractive force from 1 and the attractive force from the magnet body 112 is balanced. Further, an optical reflection type density sensor PS is arranged at the tip portion 182b of the support wall 182. An optical system such as an optical system including a laser scanner 9 (not shown) exposes a pattern called a toner mark to the outside of the printing area of the image carrier 11 each time the recording paper changes, and the developing device 100 can develop the pattern. The toner density of the visual image is measured by the optical reflection density sensor PS, and when the measured value becomes lower than a certain reference value, a certain amount of toner is replenished to the developing tank 180 so that the toner density is controlled to an optimum value. The optical density sensor PS is a bracket 18
The detection surface is fixed to 2a and faces the center of the image carrier 11. The bracket 182a is fixed so that the distance between the optical density sensor detection surface and the measurement surface (drum surface) is appropriate.

【0025】支持壁182は現像槽180を形成する下壁181
bとの間に形成する通気口184は長方形状のダクト185を
形成し、当該ダクト185にトナーを吸引するトナーフィ
ルタ187 fを通気パイプ186を介して現像サクションフ
ァン188を設けてある。これにより、通気口184内部の空
気を吸引し装置外部に排気し、この際に発生する気流で
支持壁182の先端部182bに堆積するトナーをトナーフィ
ルタ187fに吸着して補集することができる。なお、矢
印aの気流に乗って飛散するトナーを防止するためには
所定の風速を要するので、図3を参照して後述する。
The supporting wall 182 is a lower wall 181 forming the developing tank 180.
A ventilation duct 184 formed between the duct 185 and b forms a rectangular duct 185, and a toner suction filter 187f for sucking toner is provided in the duct 185 via a ventilation pipe 186 and a developing suction fan 188. As a result, the air inside the vent 184 is sucked and exhausted to the outside of the device, and the toner accumulated on the tip portion 182b of the support wall 182 can be adsorbed to the toner filter 187f and collected by the airflow generated at this time. . Since a predetermined wind speed is required to prevent the toner that is scattered by the air flow of the arrow a, it will be described later with reference to FIG.

【0026】トナーフィルタ187fは、例えばトナー粒
子を吸着可能なメッシュを有するものであり、トナーフ
ィルタケース187に取り付けてある。
The toner filter 187f has, for example, a mesh capable of adsorbing toner particles, and is attached to the toner filter case 187.

【0027】現像サクションファン188は通気口184に滞
留する空気を吸引するものであり、プロペラ型ブラシレ
スDCモータからなる(日本電産製:D06T−24TG 1
3BH5)を装置外部に面した位置に設けてある。
The developing suction fan 188 sucks the air accumulated in the vent 184 and is composed of a propeller type brushless DC motor (manufactured by Nidec: D06T-24TG 1).
3BH5) is provided at a position facing the outside of the device.

【0028】現像剤Dは、一般に平均粒径が60μmの磁
性キャリア粒子と平均粒径が8.5μmの非磁性トナー粒子
からなり、トナー粒子やキャリア粒子が細かいので、繊
細な線や点或いは濃淡差を高画質で再現できるという長
所がある。
The developer D is generally composed of magnetic carrier particles having an average particle diameter of 60 μm and non-magnetic toner particles having an average particle diameter of 8.5 μm. Since the toner particles and the carrier particles are fine, delicate lines, dots, or density difference. Has the advantage that it can be reproduced with high image quality.

【0029】しかしながら、トナー粒子及びキャリア粒
子の微粒子化は、トナー粒子の凝集現象、キャリア粒子
の付着という副作用の顕著化により、鮮明な画像が得ら
れなくなるので、トナー粒子及びキャリア粒子を微粒子
化することは実際に困難である。具体的には、トナー粒
子を平均粒径が20μm以下、特に10μm以下の微粒子にす
ると、現像時のクーロン力に対して相対的にファンデル
ワールス力の影響が現れて、像背景の地部分にもトナー
粒子が付着する所謂かぶりが生ずるようになり、現像ス
リーブへの直流バイアス電圧を印加することによっても
かぶりを防止できにくくなる。又、トナー粒子の摩擦帯
電制御が難しくなって凝集が起こり易くなる。一方、キ
ャリア粒子を微粒子化していくと、キャリア粒子も像担
持体の静電像部分に付着するようになる。又、バイアス
電圧が大きくなると、像背景の地部分にもキャリア粒子
が付着するようになる。この原因としては、磁気の力が
低下して、キャリア粒子がトナー粒子と共に像担持体11
側に付着したためと考えられる。本実施例においては、
キャリアは絶縁性、具体的には比抵抗108ΩcmS以上で
あることが好ましい。更に、トナー、キャリア粒径が0.
1〜100μmの範囲内であることが好ましい。
However, when the toner particles and the carrier particles are made into fine particles, a clear image cannot be obtained due to the conspicuous side effects such as the aggregation phenomenon of the toner particles and the adhesion of the carrier particles. Therefore, the toner particles and the carrier particles are made into fine particles. Things are really difficult. Specifically, if the toner particles have an average particle size of 20 μm or less, especially 10 μm or less, the influence of the Van der Waals force appears relatively to the Coulomb force during development, and the background portion of the image background appears. In other words, so-called fogging in which toner particles adhere is generated, and it becomes difficult to prevent fogging even by applying a DC bias voltage to the developing sleeve. Further, it becomes difficult to control the triboelectric charging of the toner particles, and aggregation easily occurs. On the other hand, when the carrier particles are made finer, the carrier particles also adhere to the electrostatic image portion of the image carrier. Further, when the bias voltage increases, carrier particles also adhere to the ground portion of the image background. The cause of this is that the magnetic force is reduced and the carrier particles together with the toner particles become the image carrier 11.
It is thought that it was because it adhered to the side. In this embodiment,
The carrier preferably has an insulating property, specifically, a specific resistance of 10 8 ΩcmS or more. Furthermore, the toner and carrier particle sizes are 0.
It is preferably in the range of 1 to 100 μm.

【0030】現像スリーブ111は40mmφのステンレスや
アルミニウム等の非磁性材料から円筒状に形成し、内包
する磁石体112に対して回転可能にしてある。磁石体112
は表面に複数のN,S磁極を周方向に有してある。ま
た、現像スリーブ111は図示した矢示左方向に回転す
る。更に、現像部の磁石体112のN,S磁極は通常500〜
1,500ガウスの磁束密度に磁化されており、その磁力に
よって現像スリーブ111の表面にトナー粒子とキャリア
粒子とからなる現像剤Dの層即ち、磁気ブラシを形成す
る。当該磁気ブラシは現像スリーブ111の回転によって
現像スリーブ111の回転と同方向に移動し、現像領域に
搬送される。この現像スリーブ111上に形成される磁気
ブラシは現像装置の近傍に配置したN,S磁極によって
寝た穂の状態となり、像担持体11の表面に柔らかく接触
させるように、現像スリーブ111と規制ブレード120の間
隙及び現像スリーブ111と像担持体11の間隙Dsd(以
下、これをDsdと略称することもある。)を調整する。
本実施例においてはDsdが1mm以下であることが好まし
い。
The developing sleeve 111 is formed in a cylindrical shape from a non-magnetic material such as 40 mmφ stainless steel or aluminum, and is rotatable with respect to the magnet body 112 contained therein. Magnet body 112
Has a plurality of N and S magnetic poles on its surface in the circumferential direction. Further, the developing sleeve 111 rotates in the leftward direction shown by the arrow. Further, the N and S magnetic poles of the magnet body 112 of the developing section are normally 500
It is magnetized to a magnetic flux density of 1,500 gauss, and the magnetic force forms a layer of the developer D composed of toner particles and carrier particles, that is, a magnetic brush on the surface of the developing sleeve 111. The magnetic brush moves in the same direction as the rotation of the developing sleeve 111 by the rotation of the developing sleeve 111, and is conveyed to the developing area. The magnetic brush formed on the developing sleeve 111 is in a state of a nap by the N and S magnetic poles arranged in the vicinity of the developing device, and the developing sleeve 111 and the regulating blade are arranged so as to softly contact the surface of the image carrier 11. The gap 120 and the gap D sd between the developing sleeve 111 and the image carrier 11 (hereinafter, also abbreviated as D sd ) are adjusted.
In this embodiment, D sd is preferably 1 mm or less.

【0031】撹拌スクリュー140,150は現像剤Dを図中
前後に現像剤を循環して撹拌して成分を均一にする。
The stirring screws 140 and 150 circulate and stir the developer D before and after in the figure to make the components uniform.

【0032】規制ブレード120は磁気ブラシの高さ及び
量を規制するため設けられた非磁性体や磁性材料から成
形したものである。
The regulation blade 120 is molded from a non-magnetic material or a magnetic material provided to regulate the height and amount of the magnetic brush.

【0033】像担持体11の感光層表面を−750(V)に
帯電した場合、直流電源は−600Vの電圧を出力するこ
とにより反転現像時のカブリを防止するものであり、交
流電源は周波数500Hz〜20KHzで200〜4000Vp-pの交流電
圧を出力する交流電源であり、これらの電圧は直列に配
設されて現像スリーブ111に印加してある。
When the surface of the photosensitive layer of the image carrier 11 is charged to -750 (V), the DC power supply outputs a voltage of -600 V to prevent fog during reversal development, and the AC power supply supplies a frequency. It is an AC power source that outputs an AC voltage of 200 to 4000 V pp at 500 Hz to 20 KHz, and these voltages are arranged in series and applied to the developing sleeve 111.

【0034】なお、交流電源から供給される交流成分は
正弦波に限らず、矩形波や三角波等であってもよい。そ
して周波数も関係するが、電圧値は高い程現像剤の磁気
ブラシを振動させるようになって、トナー粒子にキャリ
ア粒子からの分離飛翔が行われ易くなるが、反面、かぶ
りや落雷現象のような絶縁破壊が発生し易くなる。かぶ
りの発生は直流成分で防止し、絶縁破壊は、現像スリー
ブ111の表面を樹脂や酸化皮膜等により絶縁ないしは半
絶縁にコーティングすること、あるいは現像剤のキャリ
ア粒子に球形で絶縁性のキャリア粒子を用いること等に
よって防止することができる。
The AC component supplied from the AC power supply is not limited to a sine wave, but may be a rectangular wave, a triangular wave, or the like. Although the frequency is also related, the higher the voltage value is, the more the magnetic brush of the developer is vibrated, which facilitates the separation and flight of the toner particles from the carrier particles, but on the other hand, the phenomenon of fog or lightning strike occurs. Dielectric breakdown easily occurs. The generation of fogging is prevented by a direct current component, and the dielectric breakdown is caused by coating the surface of the developing sleeve 111 with an insulating or semi-insulating material such as a resin or an oxide film, or by coating the carrier particles of the developer with spherical insulating carrier particles. It can be prevented by using it.

【0035】次に現像剤の搬送動作を加えて振動電界の
交流成分によるトナー粒子の動作から現像動作を説明す
る。
Next, the developing operation will be described from the operation of the toner particles by the AC component of the oscillating electric field in addition to the developer conveying operation.

【0036】図1に示すように現像剤担持体110を配置
する現像槽180と、トナーホッパ190とを有し、トナーホ
ッパ190内のトナーTは補給ローラ191により補給され、
補給ローラ191はモータ22により回転される。
As shown in FIG. 1, it has a developing tank 180 in which a developer carrier 110 is arranged, and a toner hopper 190. The toner T in the toner hopper 190 is replenished by a replenishing roller 191.
The supply roller 191 is rotated by the motor 22.

【0037】トナーホッパ190内のトナーTはアジテー
タ(図示せず)により撹拌され補給ローラ191の回転に
より、撹拌羽根等(図示せず)を介して現像槽180内へ
補給する。現像槽180内に供給されたトナーは撹拌スク
リュウ140,150により現像剤Dと十分撹拌された後パド
ルホイール130により撹拌されて現像スリーブ111に汲み
上げられる。
The toner T in the toner hopper 190 is agitated by an agitator (not shown) and is replenished into the developing tank 180 through a stirring blade or the like (not shown) by the rotation of the replenishing roller 191. The toner supplied into the developing tank 180 is sufficiently agitated with the developer D by the agitating screws 140 and 150, and then agitated by the paddle wheel 130 and pumped up to the developing sleeve 111.

【0038】現像スリーブ111は現像槽180に設けた現像
開口において露出し、像担持体11に対向する。
The developing sleeve 111 is exposed at the developing opening provided in the developing tank 180 and faces the image carrier 11.

【0039】現像スリーブ111の周面にはキャリアとト
ナーよりなる現像剤の穂が形成され、現像領域に搬送さ
れて、像担持体11の表面に形成された静電潜像を現像
し、可視像化する。
On the peripheral surface of the developing sleeve 111, ears of a developer composed of a carrier and toner are formed, and are conveyed to a developing area to develop the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier 11 to be developed. Visualize.

【0040】具体的には、像担持体11は感光層の表面電
位Vsを例えば−750(V)に帯電してあり、現像スリー
ブ111に−600(V)の直流成分と周波数50Hz〜20KHz、
好ましくは500Hz〜20KHzで200〜4000Vp-pの交流成分が
印加したとすれば、像担持体11と現像スリーブ111との
間に像担持体11に振動する電界が形成されることにな
る。これが像担持体11である感光層に形成した潜像を顕
像化するのに寄与する振動する振動電界である。現像時
には、現像スリーブ111はトナー粒子とキャリアからな
る磁気ブラシを搬送することになる。磁気ブラシの形成
するトナー粒子は振動電界により像担持体11と現像スリ
ーブ111との間を交番移動しながら、像担持体11上の潜
像に向う飛翔を助けられ均一なトナー像に顕像化する。
Specifically, the image carrier 11 is charged with the surface potential V s of the photosensitive layer to, for example, -750 (V), and the developing sleeve 111 has a DC component of -600 (V) and a frequency of 50 Hz to 20 KHz. ,
If an AC component of 200 to 4000 V pp is applied preferably at 500 Hz to 20 KHz, an oscillating electric field on the image carrier 11 is formed between the image carrier 11 and the developing sleeve 111. This is an oscillating oscillating electric field that contributes to visualize the latent image formed on the photosensitive layer which is the image carrier 11. During development, the developing sleeve 111 carries a magnetic brush composed of toner particles and carriers. The toner particles formed by the magnetic brush move alternately between the image carrier 11 and the developing sleeve 111 by the oscillating electric field, and are assisted in the flight toward the latent image on the image carrier 11 to be visualized as a uniform toner image. To do.

【0041】なお、現像スリーブ111の表面の現像剤は
規制ブレード120により一定量に規制される。規制ブレ
ード120により除去された現像剤は現像槽180内に戻され
るが、一部は撹拌スクリュウ140,150により横方向に送
られ撹拌される。
The developer on the surface of the developing sleeve 111 is regulated to a constant amount by the regulating blade 120. The developer removed by the regulation blade 120 is returned to the inside of the developing tank 180, but a part of the developer is sent laterally by the stirring screws 140 and 150 to be stirred.

【0042】前述した現像動作を行っている際には、現
像スリーブ111が矢印方向に回転して現像が行われてい
る間、現像サクションファン188が作動し、通気口184の
空気を排気している。このため、常に像担持体11の表面
と支持壁182等から形成した通気口184を通って外気が吸
引されている。現像動作中、前述したように現像領域か
ら下方に落下するトナーを生じるが、このトナーは通気
口184から侵入する気流に捕獲される。更に、現像領域
で像担持体11表面に付着し、その後像担持体11の回転に
よって支持壁182の先端部182bに接近した際に現像槽18
0を構成する下壁181bの先端部183に飛び移ろうとする
トナーも通気口184を通る気流に捕獲される。かくし
て、現像槽180を形成する下壁181bの先端部183と像担
持体11との間を通って外部に飛散するトナーを防止する
ことができる。
During the above-described developing operation, the developing suction fan 188 operates while the developing sleeve 111 rotates in the direction of the arrow to perform the developing operation, and the air in the vent 184 is exhausted. There is. Therefore, the outside air is always sucked through the ventilation port 184 formed by the surface of the image carrier 11 and the support wall 182. During the developing operation, as described above, the toner is generated to drop downward from the developing area, and this toner is trapped by the airflow entering from the vent 184. Further, when the toner adheres to the surface of the image carrier 11 in the developing area and then approaches the tip portion 182b of the support wall 182 by the rotation of the image carrier 11, the developing tank 18
The toner that jumps to the front end portion 183 of the lower wall 181b forming 0 is also captured by the air flow passing through the ventilation port 184. Thus, it is possible to prevent the toner that is scattered to the outside through the space between the tip portion 183 of the lower wall 181b forming the developing tank 180 and the image carrier 11.

【0043】図3は通気口の風速とトナー飛散との関係
を示したグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the wind speed of the vent and the toner scattering.

【0044】グラフにおいて、縦軸は10cm2当たりのト
ナー飛散量(mg/10KC)をとっており、横軸は通気口18
4の風速を通気ホース186の任意の位置bにおける風速
(m/s)をとってある。位置bにおける風速(m/
s)は風速測定器(製品名:アネモマスタMODEL6611)
で測定したものである。パラメータとして現像スリーブ
回転数は最大値375.0(rpm)である。□は図2に示すB
点付近におけるトナーの飛散量(mg/10KC)を示してお
り、○は図2に示すA点付近におけるトナーの飛散量を
示したものである。
In the graph, the vertical axis represents the amount of toner scattering per 10 cm 2 (mg / 10KC), and the horizontal axis represents the ventilation port 18.
The wind speed of 4 is the wind speed (m / s) at an arbitrary position b of the ventilation hose 186. Wind speed at position b (m /
s) is an anemometer (product name: Anemomaster MODEL6611)
It was measured in. The maximum value of the developing sleeve rotation speed is 375.0 (rpm) as a parameter. □ is B shown in FIG.
The toner scattering amount (mg / 10KC) in the vicinity of the point is shown, and the circle indicates the toner scattering amount in the vicinity of the point A shown in FIG.

【0045】かかるグラフから読み取れることは、風速
0.2(m/s)とした際に吹き出し流れAによるトナー
飛散を抑制することができる。風速2.0(m/s)を越
えた付近から吹き出し流れCによる飛散が増加すること
が分かる。従って、本実施例の現像装置においては、任
意の点bにおける風速を0.2〜2.0(m/s)とすること
が好ましい。
What can be read from such a graph is the wind speed.
When it is 0.2 (m / s), it is possible to suppress the toner scattering due to the blowout flow A. It can be seen that the scattering by the blowout flow C increases from around the wind speed of 2.0 (m / s). Therefore, in the developing device of this embodiment, it is preferable that the wind speed at the arbitrary point b is 0.2 to 2.0 (m / s).

【0046】以上に説明した磁気ブラシ現像法を採用す
る現像装置100は、2成分現像剤の磁気ブラシを像担持
体11に対して接触させ、振動電界によって飛翔トナーを
発生させ、像担持体11への分離飛翔させ高画質のトナー
像で顕像化することができ、しかも上述したトナー飛散
もみられなかった。
In the developing device 100 which employs the magnetic brush developing method described above, the magnetic brush of the two-component developer is brought into contact with the image carrier 11 to generate flying toner by the oscillating electric field, and the image carrier 11 is produced. It was possible to separate and fly to toner to visualize with a high-quality toner image, and the above-mentioned toner scattering was not observed.

【0047】なお、1成分非磁性現像剤や一成分磁性現
像剤に対しても、磁気ブラシ現像法を用いた構成は適用
しうる。本実施例では現像装置100は潜像を顕像化する
ものとして説明したが、これに限定されるものでなく、
例えば磁気潜像も顕像化することができるのは自明であ
る。
The constitution using the magnetic brush developing method can be applied to the one-component non-magnetic developer and the one-component magnetic developer. In this embodiment, the developing device 100 has been described as a device that visualizes a latent image, but the invention is not limited to this.
For example, it is obvious that a magnetic latent image can also be visualized.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明は、上記構成を備えることによ
り、現像槽内の内圧上昇、現像領域の下方で発生する種
々の要因等による現像剤飛散を防止することのできる現
像装置を提供することができた。
As described above, the present invention provides a developing device which is capable of preventing the scattering of the developer due to the increase of the internal pressure in the developing tank and various factors which occur below the developing area. I was able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】レーザプリンタの概略を示した模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a laser printer.

【図2】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the developing device of the present invention.

【図3】通気口の風速とトナー飛散との関係を示したグ
ラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a wind speed of a vent and toner scattering.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 像担持体 100 現像装置 111 現像スリーブ 112 磁石体 180 現像槽 181a 上壁 181b 下壁 182 支持壁 183 先端部 184 通気口 186 通気パイプ 187 トナーフィルタケース 188 現像サクションファン 11 Image carrier 100 Development device 111 Development sleeve 112 Magnet 180 Development tank 181a Upper wall 181b Lower wall 181 Support wall 183 Tip part 184 Vent hole 186 Vent pipe 187 Toner filter case 188 Development suction fan

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 聡 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Satoshi Nishida 2970 Ishikawa-cho, Hachioji City, Tokyo Konica Stock Company

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体に対向して現像剤担持体を配置
し、前記像担持体に形成した潜像を前記現像剤担持体に
担持した現像剤から磁気ブラシで顕像化する現像装置に
おいて、前記現像剤担持体を収容する現像槽の底壁に沿
って通気口を形成し、当該通気口に形成したダクトから
トナーフィルタを介して空気を吸引する吸引手段を設け
たことを特徴とする現像装置。
1. A developing device in which a developer carrying member is arranged so as to face the image carrying member, and the latent image formed on the image carrying member is visualized from the developer carried on the developer carrying member by a magnetic brush. In the above, the air vent is formed along the bottom wall of the developing tank for accommodating the developer carrying member, and the suction means for sucking air from the duct formed in the air vent through the toner filter is provided. Developing device.
【請求項2】 前記吸引手段で発生する風速を0.2〜2.0
m/sとしたことを特徴とする請求項1記載の現像装
置。
2. The wind speed generated by the suction means is 0.2 to 2.0.
The developing device according to claim 1, wherein the developing device has a speed of m / s.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7043172B2 (en) 2003-08-05 2006-05-09 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Image forming apparatus
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