JP2000250311A - Developing device and image forming device - Google Patents

Developing device and image forming device

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JP2000250311A
JP2000250311A JP5125899A JP5125899A JP2000250311A JP 2000250311 A JP2000250311 A JP 2000250311A JP 5125899 A JP5125899 A JP 5125899A JP 5125899 A JP5125899 A JP 5125899A JP 2000250311 A JP2000250311 A JP 2000250311A
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JP
Japan
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magnetic
developer
developing
image
layer thickness
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JP5125899A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Kimura
木村  茂雄
Tsuneji Masuda
恒司 桝田
Kazuhiro Hasegawa
和弘 長谷川
Takao Ogata
隆雄 尾形
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a uniform black solid image by eliminating screw pitch unevenness of the black solid part, being liable to occur when adopting one of repulsing poles as the developer layer thickness controlling pole, in order to prolong the developer service life. SOLUTION: In the developing device arranging a magnet roller 23 in a developing sleeve, for agitating/transporting the two component developer consisting of magnetic carriers and non-magnetic toner by agitating/transporting by means of transporting screws 24 and 25 in a helical shape, adopting one of adjacent magnetic poles in same polarity among magnets consisting the magnet roller 23 as the developer layer thickness controlling pole controlling the developer layer thickness, and transporting the said developer controlled in the desired layer thickness by rotation of the developing sleeve 21, and performing the magnetic brush development for the electrostatic latent image on the image carrier, when assuming the diameter of the developing sleeve as A (mm), and the outside diameter of the transporting screw 24 as B (mm), and moreover, the pitch of the wing on the transporting screw 24 as 1 (mm), condition of the next formula is satisfied, A/B>=1.1, and 1<A.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は被記録画像に対応し
て像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像す
る現像装置および現像像を用紙等に記録する画像形成装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier corresponding to an image to be recorded with a developer, and an image forming apparatus for recording the developed image on paper or the like.

【0002】従来、電子写真現像装置としては各種装置
が提案されまた実用化されている。大別すると、1成分
現像方式による現像装置と2成分現像方式による現像装
置とに分けられ、1成分現像方式においてはほとんどが
非接触方式であるが、代表的な現像法としては磁性トナ
ーを用いた1成分ジャンピング現像方法がある。
Conventionally, various apparatuses have been proposed and put into practical use as electrophotographic developing apparatuses. It can be broadly classified into a developing device using a one-component developing method and a developing device using a two-component developing method. The one-component developing method is mostly a non-contact method, but a typical developing method uses a magnetic toner. There is a one-component jumping development method.

【0003】この現像方法は、容易な構成で高品位な画
質を得られるが、トナーに磁性体が含まれるため、カラ
ー画像を得ることができないという欠点がある。
This developing method can provide high-quality image with a simple structure, but has a drawback that a color image cannot be obtained because the toner contains a magnetic substance.

【0004】また、非磁性トナーを用いた1成分現像方
法は、カラー画像を得ることができるが、現像スリーブ
上にトナーを塗布することが困難で、弾性ブレードによ
ってコーティングしているのが現状であり、安定性、耐
久性に欠ける面がある。
In the one-component developing method using a non-magnetic toner, a color image can be obtained, but it is difficult to apply the toner on a developing sleeve, and at present, coating is performed with an elastic blade. Yes, it lacks stability and durability.

【0005】一方、2成分現像法は、磁性キャリアによ
りトナーを現像領域に搬送し現像を行うものであり、通
常は、現像剤を感光ドラムに接触させて現像工程を行
う。ここでその現像工程について図3を用いて説明す
る。
On the other hand, in the two-component developing method, a toner is transported to a developing area by a magnetic carrier to perform development. Usually, a developing step is performed by bringing a developer into contact with a photosensitive drum. Here, the developing step will be described with reference to FIG.

【0006】図中、30は現像スリーブ、35は現像ス
リーブ内に固定配置された磁界発生手段としてのマグネ
ットローラー、31,32は攪拌スクリュー、33は現
像剤を現像スリーブ表面に薄層形成するために配置され
た規制ブレード、34は現像容器である。なお、攪拌ス
クリュー31と32とは、互いに逆方向に現像剤を搬送
し、両端部において現像剤が一方の攪拌スクリューから
他方の攪拌スクリューへと送られ、全体として一方向に
循環するように搬送される。
In the drawing, 30 is a developing sleeve, 35 is a magnet roller as a magnetic field generating means fixedly arranged in the developing sleeve, 31 and 32 are agitating screws, and 33 is a developer for forming a thin layer of developer on the surface of the developing sleeve. A regulating blade 34 is disposed at the developing container. The agitating screws 31 and 32 transport the developer in opposite directions, and the developer is transported from one agitating screw to the other agitating screw at both ends so that the developer circulates in one direction as a whole. Is done.

【0007】ここで前記静電潜像を、上記現像装置を用
いて2成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現
像剤の循環系について以下に説明する。
Here, a developing step of visualizing the electrostatic latent image by a two-component magnetic brush method using the above-described developing device and a circulating system of the developer will be described below.

【0008】まず、現像スリーブ30の回転に伴い、N
3極で汲み上げられた現像剤は、S2極→N1極と搬送
される過程において、規制ブレード33によって規制さ
れ、現像スリーブ30上に薄層形成される。ここで薄層
形成された現像剤が、現像主極であるS1極に搬送され
てくると磁気力により穂立ちが形成される。この穂状に
形成された現像剤によって前記静電潜像を現像し、その
後N3極、N2極の反発磁界によって現像スリーブ30
上の現像剤は、現像容器内34内に戻される。2成分現
像においては、上述したように、同極性の磁極を並べて
配置し、現像後の現像剤を一旦現像スリーブから剥ぎ取
り、画像履歴を残さないようにする構成が一般的であ
る。
First, as the developing sleeve 30 rotates, N
The developer pumped up by the three poles is regulated by the regulating blade 33 in the process of being transported from the S2 pole to the N1 pole, and a thin layer is formed on the developing sleeve 30. Here, when the developer formed in a thin layer is conveyed to the S1 pole, which is the main development pole, ears are formed by magnetic force. The electrostatic latent image is developed by the developer formed in the spike shape, and then the developing sleeve 30 is developed by the repulsive magnetic fields of the N3 pole and the N2 pole.
The upper developer is returned into the developer container 34. In the two-component development, as described above, a configuration is generally used in which magnetic poles of the same polarity are arranged side by side, and the developer after development is once peeled off from the developing sleeve so as not to leave an image history.

【0009】現像スリーブには、図示しない電源から直
流バイアス及び交流バイアスが印加されている。一般に
2成分現像方法においては、交流バイアスを印加するこ
とで現像効率が増し、画像は高品位になる。
A DC bias and an AC bias are applied to the developing sleeve from a power source (not shown). In general, in the two-component developing method, by applying an AC bias, the developing efficiency is increased, and the image becomes high quality.

【0010】潜像形成方法としては、被記録画像信号に
対応して変調されたレーザービームにより電子写真感光
体を走査露光し、ドット分布形状即ちドット状の潜像を
画像に対応して分布させた静電潜像を形成する方法が知
られている。その中でもレーザーの駆動パルス電流の幅
(即ち継続時間)を被記録画像の濃淡に対応して変調す
る、所謂パルス幅変調(PWM)法は、高記録密度(即
ち高解像度)を得ることができ、且高い階調性を得るこ
とができるものである。
As a latent image forming method, an electrophotographic photosensitive member is scanned and exposed by a laser beam modulated in accordance with an image signal to be recorded, and a dot distribution shape, that is, a dot-like latent image is distributed corresponding to the image. There is known a method for forming an electrostatic latent image. Among them, the so-called pulse width modulation (PWM) method, which modulates the width (that is, the duration) of the driving pulse current of the laser in accordance with the density of the recorded image, can obtain a high recording density (that is, high resolution). And high gradation can be obtained.

【0011】ところで、近年、2成分現像器を用いた現
像装置および画像形成装置の更なる小型化、高画質化、
長寿命化の開発が進められている。
Incidentally, in recent years, a developing apparatus and an image forming apparatus using a two-component developing device have been further downsized and improved in image quality.
Development of longer life is underway.

【0012】その中で、長寿命化を達成するためには、
現像剤が圧縮されない構成を取り、トナー及びキャリア
の劣化を防止することが必要である。現像容器内で現像
剤が圧縮される場所は、現像剤層厚規制部であり、通常
の構成では、現像剤層厚規制極が規制ブレードよりも現
像スリーブの回転方向上流側に位置し、この領域で現像
剤層厚規制極に引き付けられた現像剤がスリーブと容器
の間で圧縮されている。
Among them, in order to achieve a longer life,
It is necessary to adopt a configuration in which the developer is not compressed and to prevent deterioration of the toner and the carrier. The place where the developer is compressed in the developing container is a developer layer thickness regulating portion. In a normal configuration, the developer layer thickness regulating pole is located on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve from the regulating blade. In the region, the developer attracted to the developer layer thickness regulating electrode is compressed between the sleeve and the container.

【0013】ところで、現像剤の圧縮を弱めるために
は、現像剤層厚規制極が現像剤を現像スリーブに引き付
けている力(Fr;現像スリーブに垂直な方向に働く磁
気吸引力)を弱めることが有効である。
In order to weaken the compression of the developer, the force (Fr; magnetic attraction force acting in a direction perpendicular to the development sleeve) of the developer layer thickness regulating pole attracting the developer to the development sleeve must be reduced. Is valid.

【0014】そのための方法としては、現像剤中の磁性
キャリアの磁化を小さくすること[キャリアの磁化を小
さくする方向は、現像部において、感光体上に現像され
たトナー像をしゅう擦する力が弱くなるという点で高画
質化の方向である。]や、現像剤層厚規制極からの磁力
線が、隣接磁極に回り込みづらく、できるだけ現像スリ
ーブから垂直に出るようなマグネットパターンを構築す
ることなどが挙げられる。
A method for this purpose is to reduce the magnetization of the magnetic carrier in the developer [in the direction in which the magnetization of the carrier is reduced, the force for rubbing the toner image developed on the photoreceptor in the developing section is reduced. It is the direction of higher image quality in that it becomes weaker. And constructing a magnet pattern such that the lines of magnetic force from the developer layer thickness regulating pole are unlikely to wrap around adjacent magnetic poles and exit as vertically as possible from the developing sleeve.

【0015】後者の方法の一つに、現像スリーブの反発
磁極の一つを現像剤層厚規制極として用いる現像方法も
提案されている。同極性の磁極が隣り合って反発磁界を
形成しているときには、各々の磁極の磁力線は現像スリ
ーブ面に対してほぼ垂直に出ている。この場合、現像ス
リーブ面に対して垂直な方向の磁束密度の変化率が小さ
い。その結果、現像剤を現像スリーブに引き付ける力が
小さくなり、剤の圧縮度は弱まる。
As one of the latter methods, a developing method using one of the repulsive magnetic poles of the developing sleeve as a developer layer thickness regulating pole has been proposed. When magnetic poles of the same polarity are adjacent to each other to form a repulsive magnetic field, the lines of magnetic force of the magnetic poles are substantially perpendicular to the developing sleeve surface. In this case, the rate of change of the magnetic flux density in the direction perpendicular to the developing sleeve surface is small. As a result, the force for attracting the developer to the developing sleeve decreases, and the degree of compression of the developer decreases.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成、即ち、反発極の一つの極を現像剤層厚規制
極として用いる構成をとった場合、黒ベタ画像のほぼ先
端からスクリューピッチ状の濃度ムラが発生した。
However, when the above configuration, that is, a configuration in which one of the repulsion poles is used as the developer layer thickness regulation pole, is adopted, the screw pitch is formed almost from the front end of the solid black image. Density unevenness occurred.

【0017】この現象は、現像スリーブ近傍の攪拌スク
リューの回転により現像剤層厚規制磁極に剤が供給され
る時に、剤の圧縮ムラがある状態のまま供給され、その
ままの状態で剤が現像部に搬送された結果発生する。
This phenomenon is caused by the fact that when the agent is supplied to the developer layer thickness regulating magnetic pole by the rotation of the stirring screw near the developing sleeve, the agent is supplied in a state where there is unevenness in the compression of the agent, and the agent is supplied as it is to the developing section. Occurs as a result of being transported to

【0018】このような現象は、現像剤層厚規制磁極に
おける現像剤の圧縮度合いを弱くした構成で特に生じ易
い。また、この現象は、上記した現像剤の圧縮度合いを
弱くした構成に対し磁性キャリアの磁化の値を小さくし
た時に、更に生じ易い。
Such a phenomenon is particularly likely to occur in a configuration in which the degree of compression of the developer in the developer layer thickness regulating magnetic pole is reduced. Further, this phenomenon is more likely to occur when the value of the magnetization of the magnetic carrier is reduced in the configuration in which the degree of compression of the developer is weakened.

【0019】それは、キャリアの磁化が小さい時は、現
像剤層厚規制極における剤の圧縮度合いが更に小さくな
るので、現像スリーブ近傍の攪拌スクリューの回転によ
り現像剤層厚規制磁極に供給される現像剤の圧縮ムラに
よる影響が大きくなるからである。
The reason is that when the magnetization of the carrier is small, the degree of compression of the developer at the developer layer thickness regulating pole is further reduced, so that the developing screw supplied to the developer layer thickness regulating pole by the rotation of the stirring screw near the developing sleeve. This is because the influence of the compression unevenness of the agent becomes large.

【0020】本出願に係る発明の目的は、現像剤寿命を
長くするために、(現像スリーブの)反発磁極の一つの
極を現像剤層厚規制極として用いた場合に発生しやすく
なる、黒ベタ部のスクリューピッチムラを解消し、均一
な黒ベタ画像を得ることができる現像装置を提供するこ
とであり、上記構成を用い、更に長寿命化のために磁性
キャリアの磁化を小さくした時においても、スクリュー
ピッチムラのない均一な画像を出力できる画像形成装置
を提供することである。
An object of the invention according to the present application is to increase the life of the developer by using one of the repulsive magnetic poles (of the developing sleeve) as a developer layer thickness regulating electrode, which is likely to occur when black is generated. It is an object of the present invention to provide a developing device that can eliminate a screw pitch unevenness in a solid portion and can obtain a uniform black solid image, using the above configuration, and further reducing the magnetization of a magnetic carrier for a longer life. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of outputting a uniform image without screw pitch unevenness.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する現像装置の構成は、回転可能な非磁性円筒
と、該非磁性円筒の内部にあって複数の磁極を形成する
ための磁石を不同に設置した磁界発生手段と、磁性キャ
リアと非磁性トナーよりなる2成分現像剤を収容する現
像容器と、該現像容器内にあって該2成分現像剤を攪拌
搬送する攪拌搬送手段とを有し、該磁界発生手段を構成
する磁石のうちの隣接した同極性の磁極の一つを現像層
厚を規制する現像剤層厚規制極として用い、所望の層厚
に規制された前記現像剤を非磁性円筒の回転により搬送
し、像担持体上の静電潜像を磁気ブラシ現像する現像装
置において、該非磁性円筒近傍の攪拌搬送手段が螺旋状
の羽根を有し、該非磁性円筒の直径をA(mm)、該攪
拌搬送手段の外径をB(mm)、該攪拌搬送手段の螺旋
状の羽根のピッチをl(mm)とした時、 A/B≧1.1 且つ l<A の関係を満足することを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the object of the present invention, a developing device includes a rotatable non-magnetic cylinder and a magnet inside the non-magnetic cylinder for forming a plurality of magnetic poles. A magnetic field generating means unequally disposed, a developing container for containing a two-component developer composed of a magnetic carrier and a non-magnetic toner, and a stirring and conveying means for stirring and conveying the two-component developer in the developing container. The developer having a desired layer thickness regulated by using one of adjacent magnet poles of the same polarity among the magnets constituting the magnetic field generating means as a developer layer thickness regulation pole for regulating a development layer thickness. Is transported by rotation of a non-magnetic cylinder, and a developing device for developing the electrostatic latent image on the image carrier by a magnetic brush, wherein the stirring and transporting means near the non-magnetic cylinder has spiral blades, and the diameter of the non-magnetic cylinder is Is A (mm), and the outer diameter of the stirring and conveying means is (Mm), when the pitch of the helical blade of the stirring 拌搬 feed means set to l (mm), and is characterized in satisfying the relation of A / B ≧ 1.1 and l <A.

【0022】更に、該像担持体と該非磁性円筒の対向部
で該像担持体と該非磁性円筒が互いに逆方向に移動する
ことを特徴とするものである。
Further, the image carrier and the non-magnetic cylinder move in opposite directions to each other at a portion where the image carrier and the non-magnetic cylinder face each other.

【0023】更に、該2成分現像剤中の磁性キャリア
は、1000[ガウス]の磁界において、30emu/
cm3 以上、200emu/cm3 以下の磁化を有する
ことを特徴とするものである。
Furthermore, the magnetic carrier in the two-component developer has a magnetic field of 1000 [Gauss] and has a magnetic carrier of 30 emu /
It has a magnetization of not less than cm 3 and not more than 200 emu / cm 3 .

【0024】本出願に係る発明の目的を実現する画像形
成装置の構成は、上記した構成の現像装置を有し、像担
持体の静電潜像を該現像相により現像することを特徴と
するものである。
An image forming apparatus for realizing the object of the invention according to the present application has a developing device having the above-described configuration, and develops an electrostatic latent image on an image carrier by the developing phase. Things.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0026】図1は本発明が適用できる電子写真方式の
カラープリンターを示す。このプリンターは、矢印方向
に回転する電子写真感光ドラム3を備え、該感光ドラム
3の周囲には、帯電器4、現像器1M、1C、1Y、1
Bkを備えた回転現像装置1、転写用放電器10、クリ
ーニング手段12及び感光ドラム3の図面上方に配設し
たLED露光手段LEなどからなる画像形成手段が配置
される。
FIG. 1 shows an electrophotographic color printer to which the present invention can be applied. This printer includes an electrophotographic photosensitive drum 3 which rotates in the direction of an arrow. Around the photosensitive drum 3, a charger 4 and developing units 1M, 1C, 1Y, 1
An image forming means including a rotary developing device 1 provided with Bk, a transfer discharger 10, a cleaning means 12, and an LED exposing means LE disposed above the photosensitive drum 3 in the drawing is arranged.

【0027】各現像器には、トナー粒子とキャリア粒子
を含有する2成分現像剤が内包される。現像器1Mの現
像剤は、マゼンタトナーを、現像器1Cの現像剤は、シ
アントナーを、現像器1Yの現像剤は、イエロートナー
を、現像器1Bkの現像剤は黒トナーを含有する。
Each developing device contains a two-component developer containing toner particles and carrier particles. The developer of the developing device 1M contains magenta toner, the developer of the developing device 1C contains cyan toner, the developer of the developing device 1Y contains yellow toner, and the developer of the developing device 1Bk contains black toner.

【0028】被複写原稿は、不図示の原稿読み取り装置
で読み取られる。この読取り装置はCCD等の原稿画像
を電気信号に変換する光電変換素子を有しており、原稿
のマゼンタ画像情報、シアン画像情報、イエロー画像情
報、白黒画像情報に、それぞれ対応した画像信号を出力
する。LED露光手段は、これらの画像信号に対応して
発光のon−offが制御され、露光を行う。尚、コン
ピュータ等の機器からの出力信号をプリントアウトする
こともできる。
The document to be copied is read by a document reading device (not shown). This reading device has a photoelectric conversion element for converting a document image such as a CCD into an electric signal, and outputs image signals corresponding to magenta image information, cyan image information, yellow image information, and monochrome image information of the document, respectively. I do. The LED exposing means performs exposure by controlling on-off of light emission in accordance with these image signals. Note that an output signal from a device such as a computer can be printed out.

【0029】カラープリンター全体のシーケンスについ
て、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明す
る。まず、感光ドラム3は、帯電器4によって均等に帯
電される。次に、マゼンタ画像信号により制御されたL
EDアレイLにより露光が行われ、感光ドラム3上にド
ット分布潜像が形成され、この潜像は、予め現像位置に
定置されたマゼンタ現像器1Mにより反転現像される。
The sequence of the entire color printer will be briefly described by taking a full color mode as an example. First, the photosensitive drum 3 is uniformly charged by the charger 4. Next, L controlled by the magenta image signal
Exposure is performed by the ED array L, and a dot distribution latent image is formed on the photosensitive drum 3, and this latent image is reversely developed by a magenta developing unit 1M previously set at a development position.

【0030】カセットCから取り出され、給紙ガイド5
a、給紙ローラー6、給紙ガイド5bを経由して進行し
た紙等の転写材は、転写ドラム9のグリッパ7により保
持され、当接用ローラー8とその対向極によって静電的
に転写ドラム9に巻き付けられる。転写ドラム9は、感
光ドラム3と同期して図示矢印方向に回転しており、マ
ゼンタ現像器1Mで現像されたマゼンタ顕画像は、転写
部において、転写帯電器10によって転写材に転写され
る。転写ドラム9は、そのまま回転を継続して、次の色
(図1においてはシアン)の画像の転写に備える。
After being taken out of the cassette C, the paper feed guide 5
a, the transfer material such as paper which has advanced through the paper feed roller 6 and the paper feed guide 5b is held by the gripper 7 of the transfer drum 9, and is electrostatically transferred by the contact roller 8 and its opposite pole. 9 wrapped around. The transfer drum 9 rotates in the direction of the arrow in synchronization with the photosensitive drum 3, and the magenta visual image developed by the magenta developing device 1M is transferred to a transfer material by a transfer charger 10 in a transfer section. The transfer drum 9 continues to rotate as it is to prepare for transfer of an image of the next color (cyan in FIG. 1).

【0031】一方、感光ドラム3は、帯電器11により
除電され、クリーニング手段12によってクリーニング
され、再び帯電器4によって帯電され、次のシアン画像
信号により制御されたLEDアレイLにより前記のよう
な露光を受け、静電潜像が形成される。この間に現像装
置1は、回転して、シアン現像器1Cが所定の現像位置
に定着されていて、シアンに対応する静電潜像の反転現
像を行い、シアン顕画像を形成する。
On the other hand, the photosensitive drum 3 is neutralized by the charger 11, cleaned by the cleaning means 12, charged again by the charger 4, and exposed as described above by the LED array L controlled by the next cyan image signal. As a result, an electrostatic latent image is formed. During this time, the developing device 1 rotates, and the cyan developing device 1C is fixed at a predetermined developing position, performs reversal development of the electrostatic latent image corresponding to cyan, and forms a cyan visible image.

【0032】続いて、以下のような工程を、それぞれイ
エロー画像信号、及びブラック画像信号に対して行い、
4色分顕画像(トナー像)の転写が終了すると、転写材
は、各帯電器13,14により除電され、前記グリッパ
7を解除するとともに、分離爪15によって転写ドラム
9により分離され、搬送ベルト16で定着器(熱圧ロー
ラ定着器)17に送られる。定着器17は転写材上に重
なっている4色の顕画像を定着する。
Subsequently, the following steps are performed on the yellow image signal and the black image signal, respectively.
When the transfer of the four-color image (toner image) is completed, the transfer material is neutralized by the chargers 13 and 14 to release the gripper 7, and is separated by the transfer drum 9 by the separation claw 15 to be separated by the transfer belt. At 16, it is sent to a fixing device (a hot-press roller fixing device) 17. The fixing device 17 fixes the visible images of four colors overlapping on the transfer material.

【0033】こうして一連のフルカラープリントシーケ
ンスが終了し、所望のフルカラープリント画像が形成さ
れる。
Thus, a series of full-color print sequences is completed, and a desired full-color print image is formed.

【0034】本構成は一例であって、例えば、帯電器3
はコロナ帯電器でなく帯電ローラーであったり、露光手
段が半導体レーザーであったり、転写帯電器7も転写ロ
ーラーであったりと、様々な方式があるが、基本的には
上記したように帯電、露光、現像、転写、定着、の工程
を経て画像が形成される。
This configuration is merely an example.
Is not a corona charger, but a charging roller, an exposure unit is a semiconductor laser, and the transfer charger 7 is also a transfer roller. There are various methods, but basically, as described above, charging, An image is formed through the steps of exposure, development, transfer, and fixing.

【0035】次に、本実施の形態の現像装置の一つであ
るマゼンタ現像器1Mについて図面を参照しながら説明
する。
Next, a magenta developing device 1M, which is one of the developing devices of the present embodiment, will be described with reference to the drawings.

【0036】図2は本発明の実施の形態のマゼンタ現像
装置1Mを示す構成図である。本現像装置は、図2に示
すように、現像容器27を備える。現像容器27の内部
は、隔壁29によって現像室(第1室)R1と、攪拌室
(第2室)R2とに区画され、攪拌室R2の上方には隔
壁26を隔ててトナー貯蔵室R3が形成され、該トナー
貯蔵室R3内には補給トナー(非磁性トナー)28が収
容されている。尚、隔壁26には補給口26aが設けら
れ、該補給口26aを経て消費されたトナーに見合った
量の補給トナー28が攪拌室R2内に落下補給される。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a magenta developing device 1M according to the embodiment of the present invention. The present developing device includes a developing container 27 as shown in FIG. The inside of the developing container 27 is partitioned into a developing chamber (first chamber) R1 and a stirring chamber (second chamber) R2 by a partition wall 29, and a toner storage chamber R3 is provided above the stirring chamber R2 with a partition wall 26 therebetween. A replenishment toner (non-magnetic toner) 28 is formed in the toner storage chamber R3. In addition, a supply port 26a is provided in the partition wall 26, and an amount of supply toner 28 corresponding to the toner consumed through the supply port 26a is dropped and supplied into the stirring chamber R2.

【0037】これに対し、現像室R1及び攪拌室R2内
には、現像剤19が収容されている。現像剤19は、粉
砕法によって製造された平均粒径8μmのトナーに対し
て平均粒径20nmの酸化チタンを重量比、1%外添し
たものと1000ガウスに於ける磁化の値が270em
u/cm3 の平均粒径35μmの磁性キャリアとからな
る2成分現像剤である。なお、混合比は、重量比で非磁
性トナーが約7%になるようにした。
On the other hand, the developer 19 is accommodated in the developing chamber R1 and the stirring chamber R2. The developer 19 is obtained by adding 1% by weight of titanium oxide having an average particle size of 20 nm to a toner having an average particle size of 8 μm manufactured by a pulverization method, and has a magnetization value of 270 em at 1000 Gauss.
a two-component developer comprising u / cm 3 and a magnetic carrier having an average particle size of 35 μm. The mixing ratio was such that non-magnetic toner was about 7% by weight.

【0038】現像容器27の感光ドラム3に近接する部
位には開口部が設けられ、該開口部から現像スリーブ2
1が外部に突出している。現像スリーブ21は現像容器
27内において回転可能に組み込まれており、本実施の
形態においては、現像スリーブ21は、例えばSUS3
05 ACのような、非磁性材からなり、その内部には
複数の磁石で構成された磁界発生手段としてのロータマ
グネット23が固定されている。
An opening is provided in a portion of the developing container 27 which is close to the photosensitive drum 3, and the opening is formed through the opening.
1 protrudes outside. The developing sleeve 21 is rotatably incorporated in the developing container 27. In the present embodiment, the developing sleeve 21 is, for example, SUS3.
A rotor magnet 23 as a magnetic field generating means composed of a plurality of magnets is fixed inside of a non-magnetic material such as 05 AC.

【0039】ロータマグネット23は、現像磁極N1と
その下流に位置する現像剤層厚規制極S3と、現像剤1
9を搬送するための磁極N2、S2、S1とを有する。
ロータマグネット23は、現像磁極N1が感光ドラム3
に対向するように現像スリーブ21内に配置されてい
る。
The rotor magnet 23 includes a developing magnetic pole N1 and a developer layer thickness regulating pole S3 located downstream of the developing magnetic pole N1.
9 for transporting N.9.
The developing magnet N1 of the rotor magnet 23 is
Are disposed in the developing sleeve 21 so as to face the developing sleeve 21.

【0040】現像磁極N1は、現像スリーブ21と感光
ドラム3との間の現像部の近傍に磁界を形成し、該磁界
によって磁気ブラシが形成される。この位置において、
現像スリーブの回転と共に、矢印の方向に運ばれてきた
現像剤は、感光ドラムと接触し、感光ドラム上の静電潜
像を現像する。
The developing magnetic pole N1 forms a magnetic field near the developing section between the developing sleeve 21 and the photosensitive drum 3, and the magnetic field forms a magnetic brush. In this position,
As the developing sleeve rotates, the developer carried in the direction of the arrow contacts the photosensitive drum and develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum.

【0041】この時、現像スリーブと感光ドラムの近接
位置(現像部)においては、現像スリーブと感光ドラム
は互いに逆方向[カウンター方向]に移動する。N1極
で現像を終了した現像剤は、S1、S3極により形成さ
れた反発磁界によって現像スリーブ21上から剥ぎ取ら
れ、現像室R1に落下する。
At this time, at a position (developing portion) near the developing sleeve and the photosensitive drum, the developing sleeve and the photosensitive drum move in opposite directions (counter direction). The developer that has been developed at the N1 pole is peeled off from the developing sleeve 21 by the repulsive magnetic field formed by the S1 and S3 poles, and falls into the developing chamber R1.

【0042】本実施の形態において、現像スリーブは直
径が16mmのものを用いた。
In this embodiment, a developing sleeve having a diameter of 16 mm was used.

【0043】尚、現像スリーブには電源21により、交
流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加さ
れる。潜像の暗部電位(非露光部電位)と明部電位(露
光部電位)は、上記振動バイアス電位の最大値と最小値
の間に位置している。
A power supply 21 applies an oscillating bias voltage obtained by superimposing a DC voltage on an AC voltage to the developing sleeve. The dark portion potential (non-exposed portion potential) and the light portion potential (exposed portion potential) of the latent image are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias potential.

【0044】これによって、現像部に、向きが交互に変
化する交番電界が形成される。この交番電界中でトナー
とキャリアが激しく振動し、トナーがスリーブ及びキャ
リアへの静電的拘束を振り切って潜像電位に対応した量
のトナーが感光ドラムに付着する。
Thus, an alternating electric field whose direction changes alternately is formed in the developing section. In this alternating electric field, the toner and the carrier vibrate violently, and the toner shakes off the electrostatic restraint on the sleeve and the carrier, and the amount of the toner corresponding to the latent image potential adheres to the photosensitive drum.

【0045】本実施の形態においては、感光ドラムの暗
部電位を−550v、明部電位を−100vとし、現像
スリーブには直流バイアスとして、−300v、交流バ
イアスとして、Vpp2.0kV、Frq.6kHzが
印加されている。
In this embodiment, the dark potential of the photosensitive drum is -550 V, the light potential is -100 V, and the developing sleeve has a DC bias of -300 V and an AC bias of Vpp 2.0 kV, Frq. 6 kHz is applied.

【0046】さて、現像スリーブ21の下方には、ブレ
ード18が該現像スリーブ21と所定の間隔をおいて配
置されている。現像スリーブ21とブレード18の間隔
は、400μmである。ブレード18は現像容器27に
固定されている。ブレード18は、鉄等の磁性材からな
り、現像スリーブ21上の現像剤19の層厚を磁気的に
規制する。
The blade 18 is arranged below the developing sleeve 21 at a predetermined distance from the developing sleeve 21. The distance between the developing sleeve 21 and the blade 18 is 400 μm. The blade 18 is fixed to the developing container 27. The blade 18 is made of a magnetic material such as iron, and magnetically regulates the thickness of the developer 19 on the developing sleeve 21.

【0047】現像室R1内には、図4に示す螺旋状の羽
根を有する搬送スクリュー24が収容されている。搬送
スクリュー24は直径が14mmのものを、ピッチは1
5mmのものを用いた。
A transport screw 24 having spiral blades shown in FIG. 4 is accommodated in the developing chamber R1. The transport screw 24 has a diameter of 14 mm and a pitch of 1
The thing of 5 mm was used.

【0048】搬送スクリュー24は図中矢印で示す方向
に回転され、該搬送スクリュー24の回転駆動によって
現像室R1内の現像剤19は現像スリーブ21の長手方
向に向けて搬送される。本実施の形態において、搬送ス
クリュー24は、現像スリーブ21に対して、重力方向
下部に配置される。その理由は、後述するが、搬送スク
リュー24に収容される現像剤の最上面を現像剤層厚規
制極と剥ぎ取り極の間に設定するからである。
The transport screw 24 is rotated in the direction indicated by the arrow in the figure, and the developer 19 in the developing chamber R 1 is transported in the longitudinal direction of the developing sleeve 21 by the rotation of the transport screw 24. In the present embodiment, the transport screw 24 is disposed below the developing sleeve 21 in the direction of gravity. The reason for this is that, as will be described later, the uppermost surface of the developer accommodated in the transport screw 24 is set between the developer layer thickness regulating electrode and the stripping electrode.

【0049】一方、貯蔵室R2内には搬送スクリュー2
4と同じ構造の螺旋状の羽根を有する搬送スクリュー2
5が収容されている。搬送スクリュー25は、搬送スク
リュー24と同じく直径14mmのものを用いている。
搬送スクリュー25はその回転によって、トナーを現像
スリーブ21の長手方向にそって前記現像室R1内の搬
送スクリュー24によるトナーの搬送方向とは逆方向に
搬送し、そのトナーは補給口26から攪拌室R2内に自
然落下する。なお、現像室R1と貯蔵室R2とは両スク
リューの長さ方向両端部で連通しており、搬送スクリュ
ー25で一方向に送られたトナーが現像室R1の搬送ス
クリュー24により磁性キャリアとともに一方向に搬送
され、全体として現像剤を循環するようにしている。
On the other hand, the transport screw 2
Conveying screw 2 having a spiral blade having the same structure as that of the conveying screw 2
5 are accommodated. The transport screw 25 has a diameter of 14 mm, similar to the transport screw 24.
The rotation of the transport screw 25 causes the toner to be transported along the longitudinal direction of the developing sleeve 21 in a direction opposite to the transport direction of the toner by the transport screw 24 in the developing chamber R1. It falls naturally into R2. The developing chamber R1 and the storage chamber R2 communicate with each other at both ends in the longitudinal direction of the two screws, and the toner sent in one direction by the conveying screw 25 is transferred in one direction together with the magnetic carrier by the conveying screw 24 of the developing chamber R1. And the developer is circulated as a whole.

【0050】ここで、本実施の形態で用いたトナーにつ
いて説明する。本実施の形態においては、摩擦帯電量が
約2.0×10-2C/kgのものを用いた。
Here, the toner used in the present embodiment will be described. In the present embodiment, one having a triboelectric charge of about 2.0 × 10 −2 C / kg was used.

【0051】トナーの体積平均粒径は、4〜15μmの
ものが好適に使用できる。ここでトナーの体積平均粒径
は、例えば、下記測定法で測定されたものを使用する。
The toner having a volume average particle diameter of 4 to 15 μm can be suitably used. Here, as the volume average particle diameter of the toner, for example, the one measured by the following measurement method is used.

【0052】測定装置としてはコールターカウンターT
A−II型(コールター社製)を用い、個数平均分布、体
積平均分布を出力するインターフェイス(日科機製)及
びCX−iパーソナルコンピュータ(キヤノン製)を接
続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて1%NaC
l水溶液を調整する。
As a measuring device, Coulter Counter T
Using an A-II type (manufactured by Coulter), an interface (manufactured by Nikkaki) for outputting a number average distribution and a volume average distribution and a CX-i personal computer (manufactured by Canon) are connected, and primary electrolyte is sodium chloride. 1% NaC
Adjust the aqueous solution.

【0053】測定法としては、前記電解水溶液100〜
150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはア
ルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加えさ
らに測定試料0.5〜50mgを加える。
The measuring method is as follows.
In 150 ml, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant, and 0.5 to 50 mg of a measurement sample is further added.

【0054】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウンタ
ーTA−II型によりアパチャーとして100μmアパチ
ャーを用いて2〜40μmの粒子の粒度分布を測定し体
積分布を求める。これら求めた体積分布により、サンプ
ルの体積平均粒径が得られる。
The electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes by an ultrasonic disperser, and the particle size distribution of particles of 2 to 40 μm was measured using the Coulter Counter TA-II with an aperture of 100 μm. Is measured to determine the volume distribution. From these determined volume distributions, the volume average particle size of the sample is obtained.

【0055】以上の様なトナーに対して、さらには、
(トナー)表面を外添剤で被覆することにより、ハード
的に2つの効果がある。一つは、流動性が向上し、補給
トナーが現像容器内の2成分現像剤と混合攪拌しやすく
なることであり、もう一つは、外添剤がトナー表面に介
在することにより、(感光ドラム上に現像された)トナ
ーの感光ドラムに対する離型性が上がり、転写効率が良
化することである。
In addition to the toner described above,
By coating the (toner) surface with an external additive, there are two effects in terms of hardware. One is that the fluidity is improved, and the replenishment toner is easily mixed and stirred with the two-component developer in the developing container. That is, the releasability of the toner (developed on the drum) from the photosensitive drum is increased, and transfer efficiency is improved.

【0056】本発明に使用される外添剤としては、トナ
ーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の重量平
均径の1/10以下の粒径であることが好ましい。この
添加剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表
面観察により求めたその平均粒径を意味する。外添剤と
しては、例えば、以下のようなものが用いられる。
The external additive used in the present invention preferably has a particle size of 1/10 or less of the weight average particle size of the toner particles from the viewpoint of durability when added to the toner. The particle size of the additive means an average particle size obtained by observing the surface of the toner particles with an electron microscope. As the external additive, for example, the following are used.

【0057】金属酸化物(酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグ
ネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛、など)・窒
化物(窒化ケイ素など)・炭化物(炭化ケイ素など)金
属塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム
など)・脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸カルシウムなど)・カーボンブラック・シリカなど。
Metal oxides (aluminum oxide, titanium oxide, strontium titanate, cerium oxide, magnesium oxide, chromium oxide, tin oxide, zinc oxide, etc.), nitrides (silicon nitride, etc.), carbides (silicon carbide, etc.) Salts (calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, etc.), fatty acid metal salts (zinc stearate, calcium stearate, etc.), carbon black, silica, etc.

【0058】外添剤は、トナー粒子100重量部に対
し、0.01〜10重量部が用いられ、好ましくは、
0.05〜5重量部が用いられる。これら外添剤は、単
独で用いても、又、複数併用しても良い。それぞれ、疎
水化処理を行ったものが、より好ましい。
The external additive is used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner particles.
0.05 to 5 parts by weight are used. These external additives may be used alone or in combination. Those subjected to a hydrophobic treatment are more preferable.

【0059】本実施の形態においては、平均粒径20m
mの酸化チタンを重量比1%外添したものを用いてい
る。
In this embodiment, the average particle size is 20 m
m of titanium oxide externally added by 1% by weight.

【0060】次に、上記したようなトナーとともに本発
明で使用される現像剤を構成するキャリアとしては、従
来公知のものを使用することができるが、例えば、樹脂
中に磁性材料としてマグネタイトを分散し、導電化、及
び抵抗調整のためにカーボンブラックを分散して形成し
た樹脂キャリア、あるいはフェライト等のマグネタイト
単体表面樹脂でコーティングし抵抗調整を行ったもの等
が用いられ得る。これら磁性キャリアの製造法は特に制
限されない。
Next, as the carrier constituting the developer used in the present invention together with the above-mentioned toner, conventionally known carriers can be used. For example, magnetite as a magnetic material is dispersed in a resin. A resin carrier formed by dispersing carbon black for conductivity and resistance adjustment, or a resin carrier coated with a magnetite simple substance resin such as ferrite and resistance adjustment may be used. The method for producing these magnetic carriers is not particularly limited.

【0061】本実施の形態においては、磁性キャリアと
して、重量平均粒径が20〜100μm、好ましくは、
20〜70μmのものを用いた。
In the present embodiment, the magnetic carrier has a weight average particle diameter of 20 to 100 μm, preferably
Those having a thickness of 20 to 70 μm were used.

【0062】次に、本実施の形態において用いられる現
像器の現像剤層厚規制極と、ともに反発磁界を形成する
剥ぎ取り極と、現像スリーブ近傍のスクリューの位置関
係について、その作用も含めて詳述する。
Next, the positional relationship between the developer layer thickness regulating electrode of the developing device used in the present embodiment, the stripping electrode that forms a repulsive magnetic field together with the screw near the developing sleeve, including its operation, will be described. It will be described in detail.

【0063】本実施の形態においては、反発磁界を形成
するS3極とS1極のうち、S3極を現像剤層厚規制極
として用い、S1極を現像剤剥ぎ取り極として用いる。
S3極の現像スリーブ面に垂直な方向の磁界の強さのピ
ーク値は400ガウス以上1000ガウス以下、S1極
のスリーブ面に垂直な方向の磁界の強さのピーク値は4
00ガウス以上800ガウス以下が好ましい。
In the present embodiment, of the S3 pole and the S1 pole that form a repulsive magnetic field, the S3 pole is used as a developer layer thickness regulating pole, and the S1 pole is used as a developer stripping pole.
The peak value of the magnetic field strength in the direction perpendicular to the developing sleeve surface of the S3 pole is 400 to 1000 gauss, and the peak value of the magnetic field strength in the direction perpendicular to the sleeve surface of the S1 pole is 4
It is preferably from 00 Gauss to 800 Gauss.

【0064】本実施の形態においては、S3極の磁界の
強さのピーク値を600ガウス、S1極の磁界の強さの
ピーク値を500ガウスとした。また、現像スリーブ上
において、S3極とS1極の位置関係は、剥ぎ取り極S
1の現像スリーブ面に垂直な方向の磁界の強さのピーク
位置が、現像剤層厚規制磁極S3の現像スリーブ面に垂
直な磁界の強さのピーク位置より、重力方向で上部に位
置するような構成を採っている。
In the present embodiment, the peak value of the magnetic field strength of the S3 pole is set to 600 gauss, and the peak value of the magnetic field strength of the S1 pole is set to 500 gauss. Further, on the developing sleeve, the positional relationship between the S3 pole and the S1 pole is as follows:
The peak position of the magnetic field in the direction perpendicular to the developing sleeve surface of the first developing sleeve surface is positioned higher in the direction of gravity than the peak position of the magnetic field intensity of the developer layer thickness regulating magnetic pole S3 perpendicular to the developing sleeve surface. It adopts a simple configuration.

【0065】このような構成にすると、現像後の現像剤
が落下しやすく[特別な剥ぎ取り手段を必要としな
い]、現像剤層厚規制極による磁気的な吸引で現像剤を
吸着し、現像部まで搬送しやすい。つまり、現像スリー
ブからの剤の剥ぎ取り、現像スリーブへの剤の供給に関
して、簡易な構成にしやすい。
With such a configuration, the developer after development is easy to fall (no special stripping means is required), and the developer is attracted by magnetic attraction by the developer layer thickness regulation pole, and the developer is developed. Easy to transport to parts. In other words, it is easy to adopt a simple configuration for peeling off the agent from the developing sleeve and supplying the agent to the developing sleeve.

【0066】また、S3極の現像スリーブ面に垂直な方
向の磁界の強さのピーク位置と規制ブレードの先端(現
像スリーブ側)とは、本実施の形態においては、5°
(現像スリーブの中心位置を基準)としている。
In the present embodiment, the peak position of the magnetic field intensity in the direction perpendicular to the developing sleeve surface of the S3 pole and the tip of the regulating blade (developing sleeve side) are 5 ° in this embodiment.
(Based on the center position of the developing sleeve).

【0067】S3極は、S1極との間で反発磁界を形成
しているので、S3極の磁力線は現像スリーブに対し
て、垂直に発散する傾向がある。その結果、現像スリー
ブに垂直な方向の磁界(磁力線密度)の変化が小さくな
る。そのことは、即ち、現像剤を現像スリーブに引き付
ける力が小さくなることに相当する。このような構成を
とると、現像剤が現像剤層厚規制極において圧縮される
力が弱まり、トナー劣化や、キャリアのスペント化とい
った現像剤の劣化が抑制され、現像剤寿命が延びること
になる。
Since the S3 pole forms a repulsive magnetic field with the S1 pole, the magnetic field lines of the S3 pole tend to diverge perpendicularly to the developing sleeve. As a result, the change in the magnetic field (magnetic field line density) in the direction perpendicular to the developing sleeve is reduced. This means that the force for attracting the developer to the developing sleeve is reduced. With such a configuration, the force with which the developer is compressed at the developer layer thickness regulation electrode is reduced, so that deterioration of the developer such as toner deterioration and spent carrier is suppressed, and the life of the developer is extended. .

【0068】しかしながら、本実施の形態のように、反
発磁極の一つの磁極を現像剤層厚規制極として用い、現
像剤層厚規制極の近傍に攪拌搬送スクリューが配置され
ている構成を採った場合、黒ベタ画像の先端にスクリュ
ーピッチ状の濃度ムラが発生した。
However, as in the present embodiment, a configuration is adopted in which one magnetic pole of the repulsive magnetic poles is used as the developer layer thickness regulating pole, and the stirring and conveying screw is arranged near the developer layer thickness regulating pole. In this case, screw pitch-like density unevenness occurred at the tip of the solid black image.

【0069】この現象は、現像スリーブ近傍の攪拌スク
リューの回転により、剤が現像剤層厚規制磁極に供給さ
れる時に、剤の圧縮ムラがある状態のまま供給され、そ
のままの状態で剤が現像部に搬送された結果発生する。
このような現象は、現像剤層厚規制極における剤の圧縮
度合いが弱い本発明の構成で特に生じ易い。
This phenomenon is caused by the fact that when the agent is supplied to the developer layer thickness regulating magnetic pole by the rotation of the stirring screw near the developing sleeve, the agent is supplied in a state where there is uneven compression of the agent, and the agent is developed as it is. This occurs as a result of being transported to the department.
Such a phenomenon is particularly likely to occur in the configuration of the present invention in which the degree of compression of the developer at the developer layer thickness regulation electrode is weak.

【0070】いくつかの検討の結果、隣接し反発磁界を
形成する同極性の磁極の一つを現像層厚を規制する現像
剤層厚規制極として用いた場合、現像スリーブの直径を
A(mm)、攪拌スクリューの外径をB(mm)、スク
リューのピッチをl(mm)とした時、 A/B≧1.1 且つ l<A の関係を満足する構成をとることにより、スクリューピ
ッチ状の濃度ムラが発生しないことがわかった。
As a result of some investigations, when one of adjacent magnetic poles having the same polarity forming a repulsive magnetic field is used as a developer layer thickness regulating pole for regulating the developing layer thickness, the diameter of the developing sleeve is set to A (mm). ), When the outer diameter of the stirring screw is B (mm) and the pitch of the screw is 1 (mm), a screw pitch is obtained by taking a configuration satisfying the relationship of A / B ≧ 1.1 and 1 <A. It was found that non-uniform density did not occur.

【0071】前述したように、本実施の形態の構成で
は、Aが16(mm)、Bが14(mm)、lが15
(mm)のものを用いている。
As described above, in the configuration of this embodiment, A is 16 (mm), B is 14 (mm), and 1 is 15 (mm).
(Mm).

【0072】従って、 A/B[=1.14]≧1.1 且つ l[=15]<A[=16]となり、上式を満たしてい
る。
Therefore, A / B [= 1.14] ≧ 1.1 and l [= 15] <A [= 16], which satisfies the above equation.

【0073】攪拌搬送スクリューのピッチが小さいほ
ど、またスクリュー径が小さいほど、スクリューが回転
して剤が攪拌搬送される時に、スクリュー軸の周りに発
散する方向に働く力が弱くなる。その結果、現像剤層厚
規制極に供給される剤の圧縮ムラが小さくなるからであ
る。
The smaller the pitch of the stirring and conveying screw and the smaller the screw diameter, the smaller the force acting in the direction diverging around the screw shaft when the screw rotates and the agent is stirred and conveyed. As a result, the compression unevenness of the agent supplied to the developer layer thickness regulation electrode is reduced.

【0074】現像スリーブ径が小さいとスクリュー径も
小さくなり、また、現像スリーブとスクリューとが近づ
くことになり、スクリューの回転による剤の圧縮の影響
を受けやすくなる。
If the diameter of the developing sleeve is small, the diameter of the screw becomes small, and the developing sleeve and the screw come closer to each other, so that the developer is easily affected by the compression of the agent due to the rotation of the screw.

【0075】本構成は、現像スリーブの径25mm以下
の時に、特に必要な構成である。
This configuration is particularly necessary when the diameter of the developing sleeve is 25 mm or less.

【0076】本実施の形態においては、上記構成をとる
ことにより、スクリューピッチ状の濃度ムラは発生しな
かった。
In the present embodiment, by adopting the above structure, screw pitch-like density unevenness did not occur.

【0077】また、本実施の形態においては、図2に示
すように、感光ドラム3と現像スリーブ21が現像部で
カウンター方向回転する構成をとっているが、それに限
られるものではない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the photosensitive drum 3 and the developing sleeve 21 are configured to rotate in the counter direction in the developing section, but the present invention is not limited to this.

【0078】しかし、図2のように、現像器の重力方向
下部で現像剤層厚を規制した方が、本構成のような現像
剤圧縮度の小さい構成は作りやすい。すなわち、現像ス
リーブに吸着していない現像剤は、容器内で重力方向下
部に存在するからであり、転写部が感光ドラムの下部に
位置する場合は、現像スリーブと感光ドラムがカウンタ
ー方向に回転するような構成にした方が、現像器構成は
簡易になる。
However, as shown in FIG. 2, when the thickness of the developer layer is regulated at the lower portion in the direction of gravity of the developing device, a configuration having a small developer compression degree as in the present configuration is easier to produce. That is, the developer not adsorbed on the developing sleeve exists in the lower part in the direction of gravity in the container, and when the transfer unit is located below the photosensitive drum, the developing sleeve and the photosensitive drum rotate in the counter direction. Such a configuration simplifies the configuration of the developing device.

【0079】以上のように、回転可能な非磁性円筒と、
該非磁性円筒の内部にあって複数の磁極を形成するため
の磁石を不同に設置した磁界発生手段と、磁性キャリア
と非磁性トナーよりなる2成分現像剤を収容する現像容
器と、該現像容器内にあって該2成分現像剤を攪拌搬送
する攪拌搬送手段とを有し該磁界発生手段を構成する磁
石のうちの隣接した同極性の磁極の一つを現像層厚を規
制する現像剤層厚規制極として用い、所望の層厚に規制
された前記現像剤を非磁性円筒の回転により搬送し、像
担持体上の静電潜像を磁気ブラシ現像する現像装置にお
いて、該非磁性円筒近傍の攪拌搬送手段が螺旋状の羽根
を有し、該非磁性円筒の直径をA(mm)、該攪拌搬送
手段の外径をB(mm)、該攪拌搬送手段の螺旋状の羽
根のピッチをl(mm)とした時、 A/B≧1.1 且つ l<A の関係を満足する構成をとることにより、長寿命化と共
に、スクリューピッチ状の濃度ムラのない、均一な黒ベ
タ画像を形成することができる。
As described above, the rotatable non-magnetic cylinder,
A magnetic field generating means inside the non-magnetic cylinder in which magnets for forming a plurality of magnetic poles are unequally arranged; a developing container for containing a two-component developer composed of a magnetic carrier and a non-magnetic toner; And a stirring and conveying means for stirring and conveying the two-component developer, wherein one of adjacent magnet poles of the same polarity among the magnets constituting the magnetic field generating means is used to regulate a developing layer thickness. In a developing device which is used as a regulating pole and conveys the developer regulated to a desired layer thickness by rotation of a non-magnetic cylinder, and develops an electrostatic latent image on the image carrier with a magnetic brush, stirring in the vicinity of the non-magnetic cylinder The conveying means has a spiral blade, the diameter of the non-magnetic cylinder is A (mm), the outer diameter of the stirring and conveying means is B (mm), and the pitch of the spiral blade of the stirring and conveying means is l (mm). ), A / B ≧ 1.1 and l <A By adopting a satisfying configuration, it is possible to form a uniform black solid image without a screw pitch-like density unevenness and with a long service life.

【0080】[比較例1]本比較例では、第1の実施の
形態の構成に対して、現像スリーブ径[A]が24m
m、攪拌搬送スクリューの外径[B]が20mm、スク
リューピッチ[l]が20mmのものを用いた。他の構
成に関しては、第1の実施の形態と全て同じにした。
[Comparative Example 1] In this comparative example, the developing sleeve diameter [A] is 24 m compared to the configuration of the first embodiment.
m, a screw having an outer diameter [B] of 20 mm and a screw pitch [l] of 20 mm was used. All other configurations are the same as in the first embodiment.

【0081】この構成では、 A/B≧1.1 且つ l<A の関係を満足しており、A4サイズの黒ベタ画像を出力
した結果、スクリューピッチ状の濃度ムラのない、均一
な黒ベタ画像を形成することができた。
In this configuration, the relationship of A / B ≧ 1.1 and 1 <A is satisfied, and as a result of outputting an A4 size black solid image, a uniform black solid image without screw pitch-like density unevenness is obtained. An image could be formed.

【0082】[比較例2]本比較例では、第1の実施の
形態の構成に対して、現像スリーブ径[A]が24m
m、攪拌搬送スクリューの外径[B]が20mm、スク
リューピッチ[l]が25mmのものを用いた。他の構
成に関しては、第1の実施の形態と全て同じにした。
[Comparative Example 2] In this comparative example, the developing sleeve diameter [A] is 24 m compared to the configuration of the first embodiment.
m, a screw having an outer diameter [B] of 20 mm and a screw pitch [l] of 25 mm was used. All other configurations are the same as in the first embodiment.

【0083】この構成では、 A/B≧1.1 且つ l<A の関係を満足しておらず、A4サイズの黒ベタ画像を出
力した結果、画像の先端から、スクリューピッチ状の濃
度ムラが発生した。
In this configuration, the relationship of A / B ≧ 1.1 and 1 <A is not satisfied, and as a result of outputting a solid black image of A4 size, density unevenness in the form of a screw pitch is observed from the leading end of the image. Occurred.

【0084】[比較例3]本比較例では、第1の実施の
形態の構成に対して、現像スリーブ径[A]が16m
m、攪拌搬送スクリューの外径[B]が14mm、スク
リューピッチ[l]が20mmのものを用いた。他の構
成に関しては、第1の実施の形態と全て同じにした。
[Comparative Example 3] In this comparative example, the developing sleeve diameter [A] is 16 m compared to the configuration of the first embodiment.
m, a screw having an outer diameter [B] of 14 mm and a screw pitch [l] of 20 mm was used. All other configurations are the same as in the first embodiment.

【0085】この構成では、 A/B≧1.1 且つ l<A の関係を満足しておらず、A4サイズの黒ベタ画像を出
力した結果、画像の先端から、スクリューピッチ状の濃
度ムラが発生した。
In this configuration, the relationship of A / B ≧ 1.1 and 1 <A is not satisfied, and as a result of outputting a solid black image of A4 size, a screw pitch-like density unevenness is generated from the leading end of the image. Occurred.

【0086】[第2の実施の形態]本実施の形態におい
ては、2成分現像剤中の磁性キャリアとして、1000
ガウスの磁界において、150emu/cm3 の磁化を
有するものを用いた。他の条件はすべて、第1の実施の
形態と同一とした。
[Second Embodiment] In the present embodiment, 1000 magnetic carriers are used in a two-component developer.
A magnetic field having a magnetization of 150 emu / cm 3 in a Gaussian magnetic field was used. All other conditions were the same as in the first embodiment.

【0087】第1の実施の形態と同様の構成に、反発磁
極のひとつの磁極を現像剤層厚規制磁極として用い、更
にキャリアの磁化の強さを小さくする構成を取ることに
よって、現像剤層厚規制極に於ける、剤の圧縮力が弱ま
り、現像剤寿命が更に延びることになる。
In the structure similar to that of the first embodiment, one of the repulsion magnetic poles is used as a magnetic pole for regulating the thickness of the developer layer, and the intensity of the magnetization of the carrier is further reduced. At the thickness regulating electrode, the compressive force of the developer is weakened, and the life of the developer is further extended.

【0088】しかしながら、このような構成にすると、
第1の実施の形態以上に、スクリューピッチ状の濃度ム
ラが生じ易い。
However, with such a configuration,
As compared with the first embodiment, screw pitch-like density unevenness is more likely to occur.

【0089】キャリアの磁化が小さい時は、現像剤層厚
規制極における剤の圧縮度合いが更に小さくなるので、
現像スリーブ近傍の攪拌スクリューの回転により現像剤
層厚規制磁極に供給される。剤の圧縮ムラによる影響が
大きくなるからである。
When the magnetization of the carrier is small, the degree of compression of the agent at the developer layer thickness regulating electrode is further reduced.
The toner is supplied to the developer layer thickness regulating magnetic pole by the rotation of the stirring screw near the developing sleeve. This is because the influence of the compression unevenness of the agent becomes large.

【0090】いくつかの検討の結果、本実施の形態のよ
うに、回転可能な非磁性円筒と、該非磁性円筒の内部に
あって複数の磁極を形成するための磁石を不同に設置し
た磁界発生手段と、磁性キャリアと非磁性トナーよりな
る2成分現像剤を収容する現像容器と、該現像容器内に
あって該2成分現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送手段とを
有し該磁界発生手段の複数の磁石のうちの隣接した同極
性の磁極の一つを現像層厚を規制する現像剤層厚規制極
として用い、所望の層厚に規制された前記現像剤を非磁
性円筒の回転により搬送し像担持体上の静電潜像を磁気
ブラシ現像する現像装置装置において、該非磁性円筒近
傍の攪拌搬送手段が螺旋状の羽根を有し、該非磁性円筒
の直径をA(mm)、該攪拌搬送手段の外径をB(m
m)、該攪拌搬送手段の螺旋状の羽根のピッチをl(m
m)とした時、 A/B≧1.1 且つ l<A の関係を満足するような構成に加えて、2成分現像剤中
の磁性キャリアの磁化を1000ガウスの磁界におい
て、30emu/cm3 以上[30emu/cm 3 未満
のキャリアでは、現像スリーブ上にコートすることがで
きないことから30emu/cm3 以上とした。]、2
00emu/cm3 以下とすることにより、更なる長寿
命化と共に、スクリューピッチ状の濃度ムラのない、均
一な黒ベタ画像を形成することができる。
As a result of some investigations, it was found that this embodiment
Thus, the rotatable non-magnetic cylinder and the inside of the non-magnetic cylinder
The magnets to form multiple magnetic poles
Magnetic field generating means and a magnetic carrier and a non-magnetic toner.
Developing container containing a two-component developer,
And a stirring and conveying means for stirring and conveying the two-component developer.
Adjacent magnets of the plurality of magnets of the magnetic field generating means
Layer thickness regulating electrode that regulates the thickness of the developing layer for one of the magnetic poles
As a non-magnetic material.
The electrostatic latent image on the image carrier is conveyed by rotating the conductive cylinder
In a developing device for brush development, the non-magnetic cylinder
The side stirring and conveying means has a spiral blade, and the non-magnetic cylinder
Is A (mm), and the outer diameter of the stirring and conveying means is B (m).
m), the pitch of the spiral blades of the stirring and conveying means is l (m
m), in addition to the structure that satisfies the relationship of A / B ≧ 1.1 and 1 <A,
The magnetization of the magnetic carrier in a magnetic field of 1000 Gauss
And 30 emu / cmThree[30 emu / cm ThreeLess than
Can be coated on the developing sleeve.
30 emu / cmThreeIt was above. ], 2
00 emu / cmThreeFurther longevity by:
With screw life, there is no screw pitch-like density unevenness,
A single solid black image can be formed.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
像剤寿命を長くできるだけでなく、スクリューピッチ状
の濃度ムラのない、均一な黒ベタ画像を得ることができ
るようになった。
As described above, according to the present invention, not only the life of the developer can be prolonged, but also a uniform black solid image free of screw pitch-like density unevenness can be obtained.

【0092】上記構成を採り、更に、現像剤中の磁性キ
ャリアの磁化を小さくしていった場合、全面均一な画像
を得ることができるだけでなく、更なる長寿命化も達成
可能となる。
When the above configuration is employed and the magnetization of the magnetic carrier in the developer is further reduced, not only a uniform image can be obtained over the entire surface, but also a longer life can be achieved.

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

【図1】本発明に係るフルカラー画像形成装置の縦断面
図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a full-color image forming apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の実施の形態を示す現像器の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a developing device according to the embodiment of the present invention.

【図3】従来例を説明する時に用いた、公知の現像器を
示す概略側面図。
FIG. 3 is a schematic side view showing a known developing device used for explaining a conventional example.

【図4】図2の搬送スクリューの正面図。FIG. 4 is a front view of the transport screw of FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転現像装置 1M,1C,1Y,1Bk 現像器 3 感光ドラム 18 ブレード 19 現像剤 21 現像スリーブ 23 ロータマグネット 24,25 搬送スクリュー 26 隔壁 26a 補給口 27 現像容器 28 補給トナー R1 現像室 R2 攪拌室 R3 トナー貯蔵室 Reference Signs List 1 rotation developing device 1M, 1C, 1Y, 1Bk developing device 3 photosensitive drum 18 blade 19 developer 21 developing sleeve 23 rotor magnet 24, 25 transport screw 26 partition 26a supply port 27 developing container 28 supply toner R1 developing room R2 stirring room R3 Toner storage room

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 和弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 尾形 隆雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H005 BA00 EA02 FA01 2H031 AA12 AB02 AC01 AC08 AC19 AC20 AC31 AC34 AD01 AD09 BA04 BB01 CA11 FA01 2H077 AB02 AB07 AB15 AC02 AD06 AD13 AD18 AD36 EA03 EA15 GA13 GA17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazuhiro Hasegawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Takao Ogata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon In-house F term (reference) 2H005 BA00 EA02 FA01 2H031 AA12 AB02 AC01 AC08 AC19 AC20 AC31 AC34 AD01 AD09 BA04 BB01 CA11 FA01 2H077 AB02 AB07 AB15 AC02 AD06 AD13 AD18 AD36 EA03 EA15 GA13 GA17

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転可能な非磁性円筒と、該非磁性円筒
の内部にあって複数の磁極を形成するための磁石を不同
に設置した磁界発生手段と、磁性キャリアと非磁性トナ
ーよりなる2成分現像剤を収容する現像容器と、該現像
容器内にあって該2成分現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送
手段とを有し、該磁界発生手段を構成する磁石のうちの
隣接した同極性の磁極の一つを現像層厚を規制する現像
剤層厚規制極として用い、所望の層厚に規制された前記
現像剤を非磁性円筒の回転により搬送し、像担持体上の
静電潜像を磁気ブラシ現像する現像装置において、該非
磁性円筒近傍の攪拌搬送手段が螺旋状の羽根を有し、該
非磁性円筒の直径をA(mm)、該攪拌搬送手段の外径
をB(mm)、該攪拌搬送手段の螺旋状の羽根のピッチ
をl(mm)とした時、 A/B≧1.1 且つ l<A の関係を満足することを特徴とする現像装置。
1. A two-component nonmagnetic toner comprising: a rotatable non-magnetic cylinder; magnetic field generating means inside the non-magnetic cylinder, wherein magnets for forming a plurality of magnetic poles are unequally disposed; and a magnetic carrier and a non-magnetic toner. A magnetic container having a developer container for storing the developer, and stirring and conveying means in the developing container for stirring and conveying the two-component developer, wherein adjacent magnetic poles of magnets constituting the magnetic field generating means are adjacent to each other; Is used as a developer layer thickness regulating electrode for regulating the thickness of the developing layer, the developer regulated to a desired layer thickness is transported by rotation of a non-magnetic cylinder, and the electrostatic latent image on the image carrier is In a developing device for magnetic brush development, the stirring and conveying means near the non-magnetic cylinder has spiral blades, the diameter of the non-magnetic cylinder is A (mm), the outer diameter of the stirring and conveying means is B (mm), The pitch of the spiral blade of the stirring and conveying means was set to l (mm). A developing device, wherein A / B ≧ 1.1 and 1 <A.
【請求項2】 前記像担持体と前記非磁性円筒の対向部
で、前記像担持体と前記非磁性円筒が互いに逆方向に移
動することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
2. The developing device according to claim 1, wherein the image carrier and the non-magnetic cylinder move in opposite directions at an opposing portion between the image carrier and the non-magnetic cylinder.
【請求項3】 前記2成分現像剤中の磁性キャリアは、
1000[ガウス]の磁界において、30emu/cm
3 以上、200emu/cm3 以下の磁化を有すること
を特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
3. The magnetic carrier in the two-component developer,
30 emu / cm in a magnetic field of 1000 [Gauss]
3 above, the developing device according to claim 1 or 2, characterized in that it has the following magnetization 200 emu / cm 3.
【請求項4】 前記回転可能な非磁性円筒の直径が10
mm以上25mm以下であることを特徴とする請求項1
に記載の現像装置。
4. The rotatable non-magnetic cylinder has a diameter of 10
2 mm or more and 25 mm or less.
3. The developing device according to claim 1.
【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載の現像
装置を有し、前記現像装置により像担持体の静電潜像を
現像することを特徴とする画像形成装置。
5. An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1, wherein the developing device develops an electrostatic latent image on an image carrier.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006227116A (en) * 2005-02-15 2006-08-31 Ricoh Co Ltd Development device, image forming device and process cartridge
US7565098B2 (en) 2006-02-13 2009-07-21 Ricoh Company, Ltd. Developing device, process cartridge and image forming apparatus
CN100517114C (en) * 2006-03-22 2009-07-22 京瓷美达株式会社 Developer degradation detection method and image forming device using same

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