JP2001312141A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2001312141A
JP2001312141A JP2000133629A JP2000133629A JP2001312141A JP 2001312141 A JP2001312141 A JP 2001312141A JP 2000133629 A JP2000133629 A JP 2000133629A JP 2000133629 A JP2000133629 A JP 2000133629A JP 2001312141 A JP2001312141 A JP 2001312141A
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JP
Japan
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developer
carrier
magnetic
magnetic pole
developing
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Application number
JP2000133629A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisafumi Shoji
尚史 庄司
So Kai
創 甲斐
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a superior image where roughness is good, a void in a back end is prevented and a horizontal line is sufficiently reproduced. SOLUTION: In the image forming device where a magnetic brush is formed on a developer carrier and a latent image is visualized by having developer slid against a latent image carrier 1 and where the developer carrier 41 is constituted from a non magnetic sleeve 43 and a magnetic roller 44 that is installed fixed inside the sleeve, attenuation factor of the density of magnetic flux in a normal line direction of a main magnetic pole of the magnetic roller is more than 40% and the ratio of the distance between the latent image carrier and the developer carrier in a developing nip boundary to the closest distance between the latent image carrier and the developer carrier is less than 1.5.

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、現像剤担持体表面
の所謂現像領域部分に現像剤を立ち上げて現像処理する
画像形成装置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image forming apparatus in which a developer is started up in a so-called developing area on the surface of a developer carrying member to perform a developing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リなどの電子写真式や静電記録式の画像形成装置におい
ては、感光体ドラムや感光体ベルトなどからなる潜像担
持体(以下、像担持体と称することもある)上に画像デ
ータに応じた静電潜像が形成され、現像装置によって現
像動作が実行され、可視像が得られるようになってい
る。このように現像動作を実行するにあたり、転写性、
ハーフトーンの再現性、温度・湿度に対する現像特性の
安定性などの観点から、トナーとキャリアからなる2成
分現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式が主流になってき
ている。つまり、現像装置では、現像剤担持体上に2成
分現像剤がブラシチェーン状に穂立ちを起こし、現像領
域において、現像剤中のトナーを潜像担持体上の潜像部
分に供給するのである。ここで現像領域とは、現像剤担
持体上で磁気ブラシが立ち上がり潜像担持体と接触して
いる範囲である。
2. Description of the Related Art Generally, in an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a latent image carrier (hereinafter, referred to as an image carrier) including a photosensitive drum and a photosensitive belt. An electrostatic latent image corresponding to the image data is formed thereon, a developing operation is performed by a developing device, and a visible image is obtained. In performing the developing operation in this manner, transferability,
From the viewpoint of reproducibility of halftone and stability of development characteristics with respect to temperature and humidity, a magnetic brush development system using a two-component developer composed of a toner and a carrier has become mainstream. That is, in the developing device, the two-component developer causes brush chains on the developer carrier, and supplies the toner in the developer to the latent image portion on the latent image carrier in the developing area. . Here, the development area is a range where the magnetic brush rises on the developer carrier and is in contact with the latent image carrier.

【0003】上記現像剤担持体は、通常円筒状に形成さ
れたスリーブ(現像スリーブ)でなると共に、当該スリ
ーブ表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形
成する磁石体(磁石ローラ)をスリーブ内部に備えてい
る。穂立ちの際、キャリアが磁石ローラで生じる磁力線
に沿うようにスリーブ上に穂立ちすると共に、この穂立
ちに係るキャリアに対して帯電トナーが付着する。上記
磁石ローラは、複数の磁極を備え、それぞれの磁極を形
成する磁石が棒状などに形成されていて、特にスリーブ
表面の現像領域部分では現像剤を立ち上げる現像主磁極
を備えている。上記スリーブと磁石ローラの少なくとも
一方が動くことでスリーブ表面に穂立ちを起こした現像
剤が移動するようになっている。現像領域に搬送された
現像剤は上記現像主磁極から発せられる磁力線に沿って
穂立ちを起こし、この現像剤のチェーン穂は撓むように
潜像担持体表面に接触し、接触した現像剤のチェーン穂
が潜像担持体との相対線速差に基づいて静電潜像と擦れ
合いながら、トナー供給(現像)を行う。
The developer carrier is usually a sleeve (developing sleeve) formed in a cylindrical shape, and a magnet body (magnet roller) for forming a magnetic field so as to cause the developer to stand on the surface of the sleeve. Is provided inside the sleeve. When the ears are raised, the carrier is raised on the sleeve along the lines of magnetic force generated by the magnet roller, and the charged toner adheres to the carrier related to the raised ears. The magnet roller has a plurality of magnetic poles, and the magnets forming the respective magnetic poles are formed in a rod shape or the like. In particular, a developing main magnetic pole for starting up the developer is provided in the developing region on the sleeve surface. When at least one of the sleeve and the magnet roller moves, the developer that has raised ears on the sleeve surface moves. The developer conveyed to the developing area raises ears along the lines of magnetic force generated from the main developing magnetic pole, and the chain of the developer contacts the surface of the latent image carrier so as to bend. Performs toner supply (development) while rubbing against the electrostatic latent image based on the relative linear velocity difference from the latent image carrier.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、現像剤担持
体と潜像担持体の最近接点の距離乃至間隔(以下、現像
ギャップと称する)を大きくすると、潜像担持体への磁
気ブラシによる摺擦力が小さくなるため、所謂後端白抜
け現象が発生し難く、横ラインの再現性も良好となる。
反面、潜像端部のトナー付着量が増加する所謂「エッジ
効果」が大きくなり、孤立点が必要以上に大きく現像さ
れたり、ラインが太くなったり、ベタ領域やハーフトー
ン領域の周囲が強調され、更にその外側が白く抜けたり
するエッジ強調現象が目立つようになる。その結果、階
調再現の制御も複雑になる。
By increasing the distance or interval (hereinafter referred to as a developing gap) between the developer carrier and the closest contact point of the latent image carrier, the latent image carrier is rubbed by a magnetic brush. Since the force is reduced, a so-called trailing edge white spot phenomenon is unlikely to occur, and the reproducibility of the horizontal line is improved.
On the other hand, the so-called "edge effect" in which the amount of toner adhering to the edge of the latent image increases, the isolated point is unnecessarily developed, the line becomes thicker, and the solid area and the halftone area are emphasized. Further, an edge emphasis phenomenon in which the outside of the image becomes whiter becomes more noticeable. As a result, control of gradation reproduction becomes complicated.

【0005】これに対して、現像ギャップを小さくする
と、現像の際のエッジ効果が軽減し、ざらつき感の少な
い画像が得られるようになる。けれども、磁気ブラシに
よる摺擦力が強くなり、これにキャリア上の逆電荷の影
響が重なって、後端白抜けが発生したり、横ライン再現
性やドットの抜けが悪くなるため、方向依存性の強い画
像となってしまう。
On the other hand, when the developing gap is reduced, the edge effect at the time of development is reduced, and an image with less graininess can be obtained. However, the rubbing force of the magnetic brush is increased, and the effect of the reverse charge on the carrier is superimposed on it, resulting in trailing white spots and poor horizontal line reproducibility and dot dropout, resulting in direction dependency. The result is a strong image.

【0006】本発明は、現像ギャップを近接化しても、
上記後端白抜け、横ライン再現性劣化、ドット抜けの悪
化のような画像ノイズが発生せず、ざらつき感が良好
で、階調再現性に優れた画像形成装置を提供することを
課題とする。
According to the present invention, even if the developing gap is made closer,
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which does not generate image noise such as the above-described trailing edge white spots, horizontal line reproducibility deterioration, and dot drop deterioration, has good roughness, and has excellent gradation reproducibility. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明にし
たがって、現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現像剤
担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を
摺擦させて潜像を可視像化する画像形成装置にして、上
記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ内に固
定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ローラが
現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂立ちの
ための主磁極を備えるような画像形成装置において、上
記主磁極の法線方向磁束密度の減衰率が40%以上、好
ましくは50%以上であり、潜像担持体・現像剤担持体
間の最近接距離に対する現像ニップ境界での潜像担持体
・現像剤担持体間の距離の比が1.5以下であるように
構成することで、解決される。減衰率とは、スリーブ表
面上の法線方向磁束密度のピーク値からとスリーブ表面
から1mm離れたところでの法線方向磁束密度のピーク
値の差をスリーブ表面上の法線方向磁束密度のピーク値
で割った比率である。磁極の減衰率が大きくなるという
ことは、磁気ブラシの立ち上がり・倒れの間の穂立ち幅
が小さくなることで、その結果、磁気ブラシは短く且つ
密に立ち上がる。また現像ニップとは、潜像担持体と磁
気ブラシが接触する領域であり、現像ニップ境界は、潜
像担持体・現像剤担持体間の最近接地点よりも下流側の
領域端である。
According to the present invention, a developer is pumped to a developer carrier, a magnetic brush is formed on the developer carrier, and the developer is slid on the latent image carrier. In an image forming apparatus that rubs the latent image into a visible image, the developer carrier includes a non-magnetic sleeve and a magnet roller fixedly arranged in the sleeve, and the magnet roller is a developer magnetic pole, In an image forming apparatus including a developer carrying magnetic pole and a main magnetic pole for developing a developer, an attenuation rate of a magnetic flux density in a normal direction of the main magnetic pole is 40% or more, preferably 50% or more, and a latent image is formed. This problem can be solved by a configuration in which the ratio of the distance between the latent image carrier and the developer carrier at the development nip boundary to the closest distance between the carrier and the developer carrier is 1.5 or less. The decay rate is the difference between the peak value of the normal direction magnetic flux density on the sleeve surface and the peak value of the normal direction magnetic flux density at a distance of 1 mm from the sleeve surface. Is the ratio divided by. The increase in the attenuation rate of the magnetic pole means that the width of the spikes between the rise and fall of the magnetic brush is reduced, and as a result, the magnetic brush rises short and densely. The development nip is an area where the latent image carrier and the magnetic brush are in contact with each other, and the development nip boundary is the end of the area downstream of the nearest ground point between the latent image carrier and the developer carrier.

【0008】減衰率を大きくするには、その磁極を形成
する磁石の選択によって実現可能である。また以下の実
施の形態の項で述べるように、実験的に、磁極の半値幅
を狭くすることで、その減衰率が大きくなることが判明
している。当該半値幅を22°以下、望ましくは18°
以下で構成するのが良い。半値幅とは、法線方向の磁力
分布曲線の最高法線磁力(頂点)の半分の値(例えばN
極によって作製されている磁石の最高法線磁力が120
mT(ミリテスラ)であった場合、半値50%というと
60mTである。半値80%という表現もあり、この場
合には96mTとなる)を指す部分の角度幅のことであ
る。主磁極の半値幅を狭くする一つの方策として、その
磁力形成を補助する補助磁極を形成することが考えられ
る。半値幅が狭くなれば、磁気ブラシの穂立ち位置が主
極に近づき、現像ニップ自体も狭くなる。上記補助磁極
は、主磁極の現像剤搬送方向上流側及び/又は下流側に
形成する。上流側と下流側の両方の他、上流側か下流側
のいずれか一方に形成することができ、いずれもそれぞ
れ利点を有する。
[0008] The increase of the attenuation factor can be realized by selecting a magnet forming the magnetic pole. Further, as described in the following embodiments, it has been experimentally found that a reduction in the half width of the magnetic pole increases the attenuation rate. The half width is 22 ° or less, preferably 18 °
It is preferable to configure the following. The half-value width is a half value (for example, N) of the highest normal magnetic force (apex) of the magnetic force distribution curve in the normal direction.
The maximum normal magnetic force of the magnet made by the poles is 120
In the case of mT (millitesla), half value 50% is 60 mT. The half width is also expressed as 80%, in this case 96 mT). As one measure for reducing the half-value width of the main magnetic pole, it is conceivable to form an auxiliary magnetic pole for assisting the formation of the magnetic force. When the half width is reduced, the position of the magnetic brush is closer to the main pole, and the developing nip itself is also reduced. The auxiliary magnetic pole is formed upstream and / or downstream of the main magnetic pole in the developer transport direction. It can be formed on either the upstream side or the downstream side, in addition to both the upstream side and the downstream side, and both have advantages.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の詳細を、図に示す例に基
づいて説明する。先ず本発明に係る現像装置を含む感光
体ユニット全体について説明する。図1において、潜像
担持体である感光体ドラム1の周囲には、当該ドラム表
面を帯電するための帯電装置2、一様帯電処理面に潜像
を形成するためのレーザー光線でなる露光3、ドラム表
面の潜像に帯電トナーを付着することでトナー像を形成
する現像装置4、形成されたドラム上のトナー像を記録
紙6へ転写するための転写装置5、ドラム上の残留トナ
ーを除去するためのクリーニング装置7、ドラム上の残
留電位を除去するための除電ランプ8が順に配設されて
いる。このような構成において、帯電装置2の帯電ロー
ラによって表面を一様に帯電された感光体1は、露光3
によって静電潜像を形成され、現像装置4によってトナ
ー像を形成される。当該トナー像は、転写ベルトなどで
なる転写装置5によって、感光体ドラム1表面から、不
図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転写される。
この転写の際に感光体ドラムに静電的に付着した記録紙
は、分離爪によって感光体ドラム1から分離される。そ
して未定着の記録紙上のトナー像は定着器によって記録
紙に定着される。一方、転写されずに感光体ドラム上に
残留したトナーは、クリーニング装置7によって除去さ
れ回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム1
は除電ランプ8で初期化され、次回の画像形成プロセス
に供される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described based on an example shown in the drawings. First, the entire photoconductor unit including the developing device according to the present invention will be described. In FIG. 1, a charging device 2 for charging the surface of the photosensitive drum 1, which is a latent image carrier, an exposure 3 comprising a laser beam for forming a latent image on a uniformly charged surface, A developing device 4 for forming a toner image by attaching a charged toner to the latent image on the drum surface; a transfer device 5 for transferring the formed toner image on the drum onto recording paper 6; and removing residual toner on the drum A cleaning device 7 for removing the residual potential on the drum and a discharge lamp 8 for removing the residual potential on the drum are arranged in this order. In such a configuration, the photosensitive member 1 whose surface is uniformly charged by the charging roller of the charging device 2
To form an electrostatic latent image, and the developing device 4 forms a toner image. The toner image is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to recording paper conveyed from a paper feed tray (not shown) by a transfer device 5 including a transfer belt or the like.
The recording paper electrostatically attached to the photosensitive drum at the time of this transfer is separated from the photosensitive drum 1 by a separation claw. The unfixed toner image on the recording paper is fixed on the recording paper by a fixing device. On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum without being transferred is removed and collected by the cleaning device 7. Photoconductor drum 1 from which residual toner has been removed
Is initialized by the static elimination lamp 8 and used for the next image forming process.

【0010】上記現像装置4の構成を図2に基づいて説
明する。現像装置4内には、現像剤担持体である現像ロ
ーラ41が感光体ドラム1に近接するように配置されて
いる。現像ローラ41では、アルミニウム、真鍮、ステ
ンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成して
なる現像スリーブ43が不図示の回転駆動機構によって
時計回り方向に回転されるようになっている。現像剤の
搬送方向(図で見て時計回り方向)における現像領域の
上流側部分には、現像剤チェーン穂の穂高さ、即ち、現
像スリーブ上の現像剤量を規制するドクタブレード45
が設置されている。このドクタブレード45と現像スリ
ーブ43との間隔であるドクタギャップは0.4mmに
設定されている。更に現像ローラの感光体ドラムとは反
対側領域には、現像ケーシング46内の現像剤を攪拌し
ながら現像ローラ41へ汲み上げるためのスクリュー4
7が設置されている。
The construction of the developing device 4 will be described with reference to FIG. In the developing device 4, a developing roller 41, which is a developer carrier, is disposed so as to be close to the photosensitive drum 1. In the developing roller 41, a developing sleeve 43 formed of a non-magnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin in a cylindrical shape is rotated clockwise by a rotation drive mechanism (not shown). . A doctor blade 45 that regulates the height of the developer chain, that is, the amount of the developer on the developing sleeve, is provided on the upstream side of the developing area in the developer conveying direction (clockwise direction in the drawing).
Is installed. The doctor gap, which is the distance between the doctor blade 45 and the developing sleeve 43, is set to 0.4 mm. Further, a screw 4 for pumping the developer in the developing casing 46 to the developing roller 41 while stirring the developer in the developing casing 46 is provided in a region of the developing roller opposite to the photosensitive drum.
7 are installed.

【0011】上記現像スリーブ43内には、当該現像ス
リーブ43の周表面に現像剤の穂立ちを生じるように磁
界を形成する磁石ローラ体(磁石ローラ)44が固定状
態で備えられている。この磁石ローラ体から発せられる
法線方向磁力線に沿うように、現像剤のキャリアが現像
スリーブ43上にチェーン状に穂立ちを起こし、このチ
ェーン状に穂立ちを生じたキャリアに帯電トナーが付着
されて、磁気ブラシが構成される。当該磁気ブラシは現
像スリーブ43の回転によって現像スリーブ43と同方
向(図で見て時計回り方向)に移送されることとなる。
上記磁石ローラ体44は、複数の磁極(磁石)を備えて
いる。具体的には、現像領域部分に現像剤の穂立ちを生
じる現像主磁石P1b、主磁極の磁力形成を補助する主
磁極磁力形成補助磁石P1a,P1c、現像スリーブ4
3上に現像剤を汲み上げるための磁石P4、汲み上げら
れた現像剤を現像領域まで搬送する磁石P5,P6、現
像後の領域で現像剤を搬送する磁極P2,P3を備えて
いる。これら各磁石P1b,P1a,P1c,P4,P
5,P2及びP3は、現像スリーブ43の半径方向に向
けて配置されている。本例では、磁石ローラ体44を8
極の磁石によって構成しているが、汲み上げ性、黒ベタ
画像追従性を向上させるためにP3極からドクタブレー
ド45の間に磁石(磁極)を更に増やして10極や12
極で構成してもよい。
In the developing sleeve 43, there is fixedly provided a magnet roller body (magnet roller) 44 for forming a magnetic field so as to cause the developer to spike on the peripheral surface of the developing sleeve 43. A carrier of the developer causes a chain-like spike on the developing sleeve 43 on the developing sleeve 43 along the normal magnetic field lines generated from the magnet roller body, and the charged toner is attached to the carrier having the chain-shaped spike. Thus, a magnetic brush is configured. The magnetic brush is transferred in the same direction as the developing sleeve 43 (clockwise as viewed in the figure) by the rotation of the developing sleeve 43.
The magnet roller body 44 has a plurality of magnetic poles (magnets). More specifically, a developing main magnet P1b that causes a developer spike in the developing region, main magnetic pole magnetic force forming auxiliary magnets P1a and P1c that assist in forming a magnetic force of the main magnetic pole, and a developing sleeve 4
A magnet P4 for pumping up the developer, magnets P5 and P6 for transporting the pumped developer to the development area, and magnetic poles P2 and P3 for transporting the developer in the area after development are provided on the surface 3. These magnets P1b, P1a, P1c, P4, P
5, P2 and P3 are arranged radially of the developing sleeve 43. In this example, the magnet roller body 44 is
Although it is constituted by pole magnets, the number of magnets (magnetic poles) is further increased between the P3 pole and the doctor blade 45 in order to improve the pumping property and the black solid image followability, thereby increasing the number of poles to 10 poles or 12 poles.
It may be composed of poles.

【0012】図2から理解できるように、上記現像主極
群P1は、P1a,P1b,P1cの順で上流側から並
ぶ横断面の小さな磁石から構成されている。横断面の小
さいこれら磁石は希土類金属合金により作製されている
が、サマリウム合金系磁石、特にサマリウムコバルト合
金系磁石などを用いることもできる。希土類金属合金磁
石のうち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石では最大
エネルギー積が358kJ/mであり、鉄ネオジウム
ボロン合金ボンド磁石では最大エネルギー積が80kJ
/m前後である。このような磁石によって従来の磁石
と異なり、相当に小サイズ化しても必要な現像ローラ表
面磁力を確保できる。従来の通常フェライト磁石やフェ
ライトボンド磁石では最大エネルギー積がそれぞれ36
kJ/m 前後、20kJ/m前後である。スリーブ
径を大きくすることが許容される場合には、フェライト
磁石やフェライトボンド磁石を用いて形状を大きくと
り、あるいはスリーブ側に向いた磁石先端を細く形成す
ることによっても半値幅を狭くすることが可能である。
また、本実施例では横断面の小さな磁石により構成して
いるが、一体成形で形成される磁石ローラにより成形し
て良く、更に、P1極群以外の磁石を一体成形しP1極
群を個別に形成し一体化若しくは同時に形成しても良
い。扇状に形成した磁石を磁石ローラ軸に貼り合わせに
よって成形しても良い。
As can be understood from FIG.
The group P1 is arranged from the upstream side in the order of P1a, P1b, P1c.
It consists of a small magnet with a cross section. Small cross section
These magnets are made of rare earth metal alloy
Is a samarium alloy magnet, especially a samarium cobalt alloy
A gold-based magnet or the like can also be used. Rare earth metal alloy magnet
The largest iron-neodymium boron alloy magnet among stones
Energy product is 358kJ / m3And iron neodymium
Maximum energy product is 80kJ for boron alloy bonded magnet
/ M3Before and after. Conventional magnets
Unlike the development roller table, which is necessary even if the size is considerably reduced
Surface magnetic force can be secured. Conventional ordinary ferrite magnets and ferrites
The maximum energy product of each light-bonded magnet is 36
kJ / m 3Before and after, 20kJ / m3Before and after. sleeve
Ferrites where larger diameters are acceptable
Use a magnet or ferrite bonded magnet to increase the shape
Or narrow the magnet tip facing the sleeve side.
By doing so, it is possible to narrow the half width.
In this embodiment, the magnet is formed by a small cross section magnet.
However, it is formed by a magnet roller formed by integral molding.
The magnets other than the P1 pole group may be integrally molded to form the P1 pole.
Groups can be formed individually and integrated or formed simultaneously
No. For attaching a fan-shaped magnet to the magnet roller shaft
Therefore, it may be molded.

【0013】本例では、現像主磁石P1bと、現像スリ
ーブ43上に現像剤を汲み上げるための磁石P4と、汲
み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石P6
と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極P2,P3が
N極をなし、主磁極の磁力形成を補助する主磁極磁力形
成補助磁石P1a,P1cと、汲み上げられた現像剤を
搬送する磁石P5がS極をなしている。法線方向の磁束
密度を測定し円チャートグラフとして示した図3で理解
できるように、主磁石P1bとして、現像ローラ上の8
5mT以上の法線方向磁力を有する磁石が用いられた。
キャリア付着に関する磁力は接線磁力であり、この接線
磁力を大きくするためにはP1b,P1a,P1cの磁
力を大きくする必要があるが、どれかを十分に大きくす
ることでキャリア付着の発生を抑えることができる。磁
石P1b,P1a,P1cの磁石幅は2mmであった。
この時のP1bの半値幅は16°であった。
In this embodiment, a developing main magnet P1b, a magnet P4 for pumping the developer onto the developing sleeve 43, and a magnet P6 for transporting the pumped developer to the developing area.
And magnetic poles P2 and P3 for transporting the developer in the region after development form N poles, and main magnetic pole magnetic force forming auxiliary magnets P1a and P1c for assisting the magnetic force generation of the main magnetic pole, and a magnet for transporting the pumped developer. P5 forms the south pole. As can be understood from FIG. 3 in which the magnetic flux density in the normal direction was measured and shown in a pie chart graph, the main magnet P1b
A magnet having a normal magnetic force of 5 mT or more was used.
The magnetic force related to carrier adhesion is a tangential magnetic force. To increase this tangential magnetic force, it is necessary to increase the magnetic force of P1b, P1a, and P1c. Can be. The magnet width of the magnets P1b, P1a, P1c was 2 mm.
At this time, the half width of P1b was 16 °.

【0014】また現像ローラ41と感光体ドラム1の対
向部分には、感光体ドラムと磁気ブラシが接触する領域
(現像ニップ)が形成される。像担持体と磁気ブラシの
間でトナー移動が起こり現像が行われるわけであるが、
接触現像では主に上記領域でトナーの移動が起こる。
A region (developing nip) where the photosensitive drum and the magnetic brush are in contact with each other is formed at a portion where the developing roller 41 and the photosensitive drum 1 are opposed to each other. Although toner movement occurs between the image carrier and the magnetic brush and development is performed,
In contact development, movement of toner mainly occurs in the above-mentioned area.

【0015】このようなトナー移動による現像の際に、
ベタ後端部分が白く抜ける所謂白抜け現象が問題となっ
ている。図4は後端白抜けの原因を説明する現像部の概
念図である。像担持体(感光体)、現像剤担持体(現像
ローラ乃至現像スリーブ)はそれぞれ矢印a,bの方向
に移動する。線速度は現像剤担持体の方が大きい。その
ため磁気ブラシは常に像担持体に形成された静電潜像を
追い越しながら現像する。現像領域上流側で非画像部
(地肌部)に磁気ブラシが接触すると、磁気ブラシ先端
に存在するトナーが現像領域内の電界の影響により現像
剤担持体方向cへの力を受け、像担持体近傍から離れ
る。このため、磁気ブラシが非画像部に接触する時間が
長いほど像担持体近傍のトナー濃度は低下することとな
る。磁気ブラシが現像剤担持体の移動に伴って現像領域
下流側に移動し、画像部に追いつくと、トナー濃度の低
い磁気ブラシ先端が、既に現像されて像担持体に付着し
ているトナーを矢印dの方向に静電的に吸引する。この
ために画像後のトナーが少なくなる一方で、磁気ブラシ
先端のトナー濃度は再び増加する。磁気ブラシが更に現
像領域下流側に移動しても、トナー濃度が回復していれ
ば像担持体からトナーを吸引することはなくなる。この
ような状態ならば問題ないが、磁気ブラシと画像部の接
触が短い場合、トナー濃度の低い磁気ブラシ先端が画像
部端部(後端)に接触することになり、その範囲で像担
持体側のトナーが少なくなり、結果的に、現像領域を通
過した像担持体上には後端部がかすれたような画像が形
成される。
At the time of development by such toner movement,
The so-called white spot phenomenon, in which the solid rear end portion is white, has become a problem. FIG. 4 is a conceptual diagram of the developing unit for explaining the cause of the trailing edge white spot. The image carrier (photoconductor) and the developer carrier (developing roller or developing sleeve) move in the directions of arrows a and b, respectively. The linear velocity is higher for the developer carrier. Therefore, the magnetic brush always develops while overtaking the electrostatic latent image formed on the image carrier. When the magnetic brush comes into contact with the non-image portion (background portion) on the upstream side of the developing area, the toner present at the tip of the magnetic brush receives a force in the developer carrier direction c due to the electric field in the developing area, and the image carrier Move away from the vicinity. Therefore, the longer the time that the magnetic brush contacts the non-image portion, the lower the toner concentration near the image carrier. When the magnetic brush moves to the downstream side of the developing area with the movement of the developer carrier and catches up with the image area, the tip of the magnetic brush having a low toner concentration shows the toner already developed and adhered to the image carrier by an arrow. Electrostatic suction in the direction of d. As a result, the amount of toner after the image decreases, while the toner concentration at the tip of the magnetic brush increases again. Even if the magnetic brush moves further downstream of the developing area, if the toner concentration is recovered, the toner will not be sucked from the image carrier. In such a state, there is no problem. However, if the contact between the magnetic brush and the image portion is short, the tip of the magnetic brush having a low toner density contacts the end portion (rear end) of the image portion, and the image carrier side in that range. As a result, an image having a blurred rear end portion is formed on the image carrier having passed through the developing area.

【0016】現像ニップ内で像担持体と現像剤担持体が
最も近づく点と最も離れる点(ニップの境界)とでは形
成される電界の大きさが異なる。例えば本実施例におい
て、感光体ドラム1のドラム径が60mm、ドラム線速
が240mm/秒に設定され、現像スリーブ43のスリ
ーブ径が20mm、スリーブ線速が600mm/秒に設
定されていると、ドラム線速に対するスリーブ線速の比
は2.5となるが、更に感光体ドラム1と現像スリーブ
43との間隔である現像ギャップが0.4mm、現像ニ
ップ幅が4mmであるとき、感光体ドラム1と現像スリ
ーブ43の距離は、ニップ中央では0.4mm、ニップ
境界では0.67となり、それによって形成される電界
の強さは、現像剤層が均一であるとすると、約1:0.
6になる。このため、現像ニップの下流側では、感光体
ドラム近傍のキャリア上の逆電荷によるトナー回収が、
電界によるトナーの感光体ドラムへの付着よりも多くな
り、上述の説明のように、後端白抜けが発生しやすくな
る。
In the developing nip, the magnitude of the electric field formed differs between the point where the image carrier and the developer carrier are closest to each other and the point where the image carrier is farthest (boundary of the nip). For example, in this embodiment, if the drum diameter of the photosensitive drum 1 is set to 60 mm, the drum linear velocity is set to 240 mm / sec, the developing sleeve 43 is set to 20 mm in diameter, and the sleeve linear velocity is set to 600 mm / sec. The ratio of the sleeve linear speed to the drum linear speed is 2.5. When the developing gap, which is the distance between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 43, is 0.4 mm and the developing nip width is 4 mm, the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 43 are 0.4 mm at the center of the nip and 0.67 at the nip boundary, and the electric field generated by the distance is about 1: 0.
It becomes 6. For this reason, on the downstream side of the developing nip, the toner is collected by the reverse charge on the carrier near the photosensitive drum.
The amount of toner adheres to the photoconductor drum due to the electric field, and the trailing edge white spot easily occurs as described above.

【0017】これに対して、現像ニップを狭くし、ニッ
プ中央部と境界部とのギャップの比を1に近づけると、
上述のようにニップ境界部でも電界強度が小さくなら
ず、相対的にキャリアが感光体ドラム上に現像されてい
るトナーを回収することが実質的になくなる。このため
後端が白く抜ける現象が解消される。このことを確認す
るために実験を行った。実験条件は下の表1に示す。
On the other hand, when the developing nip is narrowed and the ratio of the gap between the center of the nip and the boundary is close to 1,
As described above, the electric field intensity is not reduced even at the nip boundary portion, and the carrier does not substantially collect the toner developed on the photosensitive drum. For this reason, the phenomenon that the trailing edge is whitened out is eliminated. An experiment was performed to confirm this. The experimental conditions are shown in Table 1 below.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】なお、現像ニップは、感光体ドラムと現像
スリーブを停止させた状態で現像スリーブから感光体ド
ラムへトナーが移行する現像バイアスを印加させ、感光
体ドラムにトナーが付着した領域を測定することによっ
て求めた。すなわち感光体を帯電しない状態で現像スリ
ーブにバイアスを1秒間程度印加し、感光体を取り出し
て、感光体の移動方向に対してトナーが付着している幅
を測定し、それをニップ幅とする。また、ニップ境界部
間隔は、感光体ドラム径、スリーブ径、現像ギャップ、
現像ニップから計算によって求めた。いずれの場合も、
現像スリーブの線速は感光体ドラムの線速に対して2.
5倍とした。結果を図5に示す。当該図でのグラフ横軸
は現像ニップ内の中央部の現像ギャップ(感光体ドラム
乃至像担持体・現像スリーブ乃至現像剤担持体間距離)
に対するニップ境界部のニップ境界部間隔(感光体ドラ
ム・現像スリーブ間距離)の比(間隔比)であり、縦軸
は後端白抜けレベルを目視でランク付けした値である
(白抜けが全く認識できないレベルを5、最も目立つレ
ベルを1とし、中間を相対的にランク付けした)。
In the developing nip, a developing bias for transferring toner from the developing sleeve to the photosensitive drum is applied while the photosensitive drum and the developing sleeve are stopped, and an area where the toner adheres to the photosensitive drum is measured. Asked by that. That is, a bias is applied to the developing sleeve for about one second in a state where the photoconductor is not charged, the photoconductor is taken out, the width of the toner adhering in the moving direction of the photoconductor is measured, and it is defined as a nip width. . In addition, the nip boundary interval is defined by the diameter of the photosensitive drum, the diameter of the sleeve, the developing gap,
It was determined by calculation from the development nip. In either case,
The linear velocity of the developing sleeve is 2.
5 times. FIG. 5 shows the results. The horizontal axis of the graph in the figure is the developing gap at the center of the developing nip (distance between the photosensitive drum and the image carrier / developing sleeve and the developer carrier).
Is the ratio (interval ratio) of the nip boundary portion interval (distance between the photosensitive drum and the developing sleeve) of the nip boundary portion with respect to, and the vertical axis is a value obtained by visually ranking the trailing edge white spot level (no white spots at all). The unrecognizable level was 5, the most prominent level was 1, and the middle was ranked relatively).

【0020】予測されたように、間隔比と後端白抜けの
関連が明らかに見られ、間隔比が1.5を越えると後端
白抜けがかなり目立ち、画像品質が低いレベルになる。
また横ライン再現性やドットの均一性も低下し、ざらつ
き感も目に付く。この結果より、現像ギャップに対する
ニップ境界部間隔の比が1.5以下であれば、後端白抜
けのない画像が形成される。また、同じメカニズムによ
り横ライン再現性、ドットの安定再現性も向上する。
As expected, the relationship between the interval ratio and the trailing edge white spot is clearly seen, and when the interval ratio exceeds 1.5, the trailing edge white spot becomes considerably noticeable, and the image quality is at a low level.
In addition, horizontal line reproducibility and dot uniformity are reduced, and a feeling of roughness is noticeable. From this result, if the ratio of the nip boundary portion interval to the development gap is 1.5 or less, an image without trailing white spots is formed. The same mechanism also improves horizontal line reproducibility and dot stability reproducibility.

【0021】別の例(第2例)として、主磁極の上・下
流側に補助磁極を備えない磁石ローラ体の配置構成を図
6に示す(表1のNo.2,5,8)。磁石ローラ体の
磁石配置以外、現像装置4や感光体ドラム1の構成自体
は図2に示したものと同じなので、同一符号を付し、説
明を省略する。磁石ローラ体44’は、現像領域部分に
現像剤を穂立ちさせる現像主磁石P1、現像スリーブ4
3上に現像剤を汲み上げるための磁石P4、汲み上げら
れた現像剤を現像領域まで搬送する磁石P5,P6、現
像後の領域で現像剤を搬送する磁極P2,P3を備えて
いる。これら各磁石P1,P4,P5,P2及びP3
は、現像スリーブ43の半径方向に向けて配置されてい
る。本第2例では、磁石ローラ体44’を6極の磁石に
よって構成しているが、上記の例と同じく、汲み上げ
性、黒ベタ画像追従性を向上させるためにP3極からド
クタブレード45の間に磁石(磁極)を更に増やして8
極以上で構成してもよい。
As another example (second example), FIG. 6 shows an arrangement configuration of a magnet roller body having no auxiliary magnetic poles on the upstream and downstream sides of the main magnetic pole (Nos. 2, 5, and 8 in Table 1). Except for the magnet arrangement of the magnet roller body, the configuration itself of the developing device 4 and the photosensitive drum 1 is the same as that shown in FIG. The magnet roller body 44 ′ includes a developing main magnet P <b> 1 for causing the developer to spike in the developing area, and a developing sleeve 4.
A magnet P4 for pumping up the developer, magnets P5 and P6 for transporting the pumped developer to the development area, and magnetic poles P2 and P3 for transporting the developer in the area after development are provided on the surface 3. These magnets P1, P4, P5, P2 and P3
Are arranged in the radial direction of the developing sleeve 43. In the second example, the magnet roller body 44 ′ is constituted by six-pole magnets. However, in the same manner as in the above example, between the P3 pole and the doctor blade 45 in order to improve the pumping property and the black solid image followability. Further increase the number of magnets (magnetic poles) to 8
You may comprise more than poles.

【0022】主磁石の上・下流側に補助磁石を備えた上
記の例と同様に、現像主極を形成する主磁石P1は、横
断面の小さな磁石から構成されている。横断面の小さい
磁石は希土類金属合金により作製されているが、サマリ
ウム合金磁石、特にサマリウムコバルト合金磁石などを
用いることもできる。スリーブ径を大きくすることが許
容される場合には、フェライト磁石やフェライトボンド
磁石を用いてスリーブ側に向いた磁石先端を細く形成す
ることで半値中央角を狭くすることが可能である。
As in the above-described example in which auxiliary magnets are provided on the upstream and downstream sides of the main magnet, the main magnet P1 forming the developing main pole is formed of a magnet having a small cross section. Although the magnet having a small cross section is made of a rare earth metal alloy, a samarium alloy magnet, in particular, a samarium cobalt alloy magnet can be used. When it is permissible to increase the sleeve diameter, it is possible to narrow the half-value central angle by forming a thin magnet end facing the sleeve using a ferrite magnet or a ferrite bond magnet.

【0023】第2例では、現像スリーブ43上に現像剤
を汲み上げるための磁石P4と、汲み上げられた現像剤
を現像領域まで搬送する磁石P6と、現像後の領域で現
像剤を搬送する磁石P2,P3がN極をなし、現像主磁
石P1と、汲み上げられた現像剤を搬送する磁石P5が
S極をなしている。第1の例での磁力詳細に対応するも
のを図7に示す。
In the second example, a magnet P4 for pumping the developer onto the developing sleeve 43, a magnet P6 for transporting the pumped developer to the development area, and a magnet P2 for transporting the developer in the area after development. , P3 form the north pole, and the developing main magnet P1 and the magnet P5 for transporting the pumped developer form the south pole. FIG. 7 shows the details of the magnetic force in the first example.

【0024】この感光体と現像スリーブの間に1個の磁
石のみを配置する構成における後端白抜け現象解消を確
認するための実験を上記第1の例と同じく行い、その実
験条件を上記表1に併記した。
An experiment for confirming the elimination of the trailing edge white spot phenomenon in the configuration in which only one magnet is arranged between the photosensitive member and the developing sleeve was performed in the same manner as in the first example, and the experimental conditions were set in the above-mentioned table. Also described in 1.

【0025】次に、法線方向の磁力密度の減衰率を考察
するにあたり、改めて図3に戻る。当該図は法線磁力パ
ターンを示すもので、実線は現像スリーブ表面上の磁束
密度を測定して円チャートグラフであり、破線は現像ス
リーブ表面から1mm離れたところでの法線方向の磁束
密度を測定した円チャートグラフである。測定に使用し
た計測装置はADS社製ガウスメーター(HGM-83
00)並びにADS社製A1型アキシャルプローブであ
り、円チャートレコーダにて記録した。
Next, when considering the decay rate of the magnetic force density in the normal direction, return to FIG. The figure shows the normal magnetic force pattern, the solid line is a circular chart graph measuring the magnetic flux density on the surface of the developing sleeve, and the broken line measures the magnetic flux density in the normal direction at a distance of 1 mm from the surface of the developing sleeve. It is a pie chart graph. The measuring device used for the measurement was a Gauss meter manufactured by ADS (HGM-83).
00) and A1 type axial probe manufactured by ADS, and recorded by a pie chart recorder.

【0026】第1の例での磁石ローラによる観測では、
主磁極P1bのスリーブ表面上の法線方向の磁束密度は
95mTを示し、スリーブ表面から1mm離れた部分で
の法線方向磁束密度は44.2mTであり、磁束密度の
変化量は50.8mTの磁力差であった。この時の法線
方向磁束密度の減衰率(スリーブ表面上の法線方向磁束
密度のピーク値からとスリーブ表面から1mm離れたと
ころでの法線方向磁束密度のピーク値の差をスリーブ表
面上の法線方向磁束密度のピーク値で割った比率)は5
3.5%である。主磁石の最高法線磁力が95mTであ
る時の半値は47.5mTで、その半値幅は22°であ
る。この主磁極の半値幅22°を境に、それより大きく
すると異常画像の発生があることが確認された。
In the observation with the magnet roller in the first example,
The magnetic flux density in the normal direction on the sleeve surface of the main magnetic pole P1b is 95 mT, the magnetic flux density in the normal direction at a portion 1 mm away from the sleeve surface is 44.2 mT, and the variation of the magnetic flux density is 50.8 mT. It was a magnetic force difference. At this time, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction (the difference between the peak value of the magnetic flux density in the normal direction on the sleeve surface and the peak value of the magnetic flux density in the normal direction at a distance of 1 mm from the sleeve surface is calculated by the method on the sleeve surface. The ratio of the linear magnetic flux density divided by the peak value) is 5
3.5%. When the maximum normal magnetic force of the main magnet is 95 mT, the half value is 47.5 mT, and the half value width is 22 °. It was confirmed that an abnormal image was generated when the half width of the main magnetic pole was set to be larger than 22 °.

【0027】主磁極P1bの上流側に位置する主磁極磁
力形成補助磁石P1aのスリーブ表面上の法線方向磁束
密度は93mTを示し、スリーブ表面上から1mm離れ
た部分での法線方向磁束密度は49.6mTであり、磁
束密度の変化量は43.4mTの磁力差であった。この
時の法線方向磁束密度の減衰率は46.7%である。主
磁極P1bの下流側に位置する主磁極磁力形成補助磁石
P1cのスリーブ表面上の法線方向磁束密度は92mT
を示し、スリーブ表面上から1mm離れた部分での法線
方向磁束密度は51.7mTであり、磁束密度の変化量
は40.3mTの磁力差であった。この時の法線方向磁
束密度の減衰率は43.8%である。本例では、磁石ロ
ーラ上に発生した磁力線に沿って形成された磁気ブラシ
は、主磁極P1bに形成されるブラシ部分のみが感光体
に接し、感光体上の静電潜像を顕像化する。この際、感
光体が接しない状態で測定すると当該箇所での磁気ブラ
シの長さは約1.5mmで、従来の磁石ローラで形成さ
れる磁気ブラシ(約3mm)よりも穂立ちが短く、密に
なった状態を作り出すことが可能となった。現像剤規制
部材と現像スリーブの間の距離が従来と同じである場合
には、現像剤規制部材を通過する現像剤量が同じである
ので、現像領域にある磁気ブラシは短く、密になってい
ることが確認できた。この現象は図3の法線磁力パター
ンからも理解でき、現像スリーブ表面から1mm離れた
ところでの法線磁束密度が大きく減少しているので、磁
気ブラシは現像スリーブより離れたところではブラシチ
ェーンを形成することができず、磁気ブラシが短く現像
スリーブ表面に密に形成することとなる。ちなみに従来
の磁石ローラでは、主磁極のスリーブ表面上の法線方向
磁束密度は73mTを示し、スリーブ表面上から1mm
離れた部分での法線方向磁束密度は51.8mTであ
り、磁束密度の変化量は21.2mTの磁力差であっ
た。この時の法線方向磁束密度の減衰率は29%であ
る。
The normal magnetic flux density on the sleeve surface of the main magnetic pole magnetic force forming auxiliary magnet P1a located on the upstream side of the main magnetic pole P1b is 93 mT, and the normal magnetic flux density at a portion 1 mm away from the sleeve surface is: It was 49.6 mT, and the amount of change in magnetic flux density was a magnetic force difference of 43.4 mT. At this time, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction is 46.7%. The magnetic flux density in the normal direction on the sleeve surface of the main pole magnetic force forming auxiliary magnet P1c located downstream of the main pole P1b is 92 mT.
The magnetic flux density in the normal direction at a portion 1 mm away from the surface of the sleeve was 51.7 mT, and the amount of change in the magnetic flux density was a magnetic force difference of 40.3 mT. At this time, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction is 43.8%. In this example, in the magnetic brush formed along the lines of magnetic force generated on the magnet roller, only the brush portion formed on the main magnetic pole P1b is in contact with the photoconductor, and the electrostatic latent image on the photoconductor is visualized. . At this time, when measured in a state where the photoreceptor is not in contact, the length of the magnetic brush at that location is about 1.5 mm. It has become possible to create a state that has become. If the distance between the developer regulating member and the developing sleeve is the same as before, the amount of developer passing through the developer regulating member is the same, so the magnetic brush in the developing area is short and dense. Was confirmed. This phenomenon can be understood from the normal magnetic force pattern shown in FIG. 3. Since the normal magnetic flux density at a distance of 1 mm from the surface of the developing sleeve is greatly reduced, the magnetic brush forms a brush chain at a distance from the developing sleeve. Therefore, the magnetic brush is short and densely formed on the surface of the developing sleeve. Incidentally, in the conventional magnet roller, the magnetic flux density in the normal direction on the sleeve surface of the main magnetic pole is 73 mT, and 1 mm from the sleeve surface.
The magnetic flux density in the normal direction at the distant portion was 51.8 mT, and the amount of change in the magnetic flux density was a magnetic force difference of 21.2 mT. At this time, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction is 29%.

【0028】実験値では半値幅を小さくすることによっ
て減衰率が高まることが判明している。半値幅を小さく
するには、磁石の幅(スリーブ円周方向での幅)を小さ
くすることによって達成できる。例えば、上記第1の例
では磁石P1b,P1a,P1cの磁石幅が2mmで、
P1bの半値幅が16°であるが、1.6mm幅の磁石
では主磁極の半値幅は12°であった。半値幅を狭くす
ることにより隣り合う磁石に回り込む磁力線量が増え、
スリーブ表面より離れた部分での法線磁束密度が低下す
る。磁石ローラと現像スリーブの間には、磁石ローラが
固定され現像スリーブが回転するのに必要な空間と現像
スリーブの肉厚分とに基づく実質空隙が存在し、接線磁
束密度位置が実質的に現像スリーブ側に集中するので、
法線磁束密度はスリーブ表面から遠ざかるほど低下する
のである。
It has been found from experiments that the attenuation rate is increased by reducing the half width. The half width can be reduced by reducing the width of the magnet (width in the circumferential direction of the sleeve). For example, in the first example, the magnet width of the magnets P1b, P1a, and P1c is 2 mm,
The half width of P1b was 16 °, but the half width of the main pole was 12 ° for a 1.6 mm wide magnet. By narrowing the half width, the magnetic flux sneaking into adjacent magnets increases,
The normal magnetic flux density at a portion distant from the sleeve surface decreases. Between the magnet roller and the developing sleeve, there is a substantial gap based on the space required for the magnet roller to be fixed and the developing sleeve to rotate and the thickness of the developing sleeve, and the tangential magnetic flux density position is substantially equal to that of the developing sleeve. Because it concentrates on the sleeve side,
The normal magnetic flux density decreases as the distance from the sleeve surface increases.

【0029】減衰率の高い磁石ローラを使用すると磁気
ブラシは短く密に形成される。これに対して、減衰率の
低い従来の磁石ローラでは磁気ブラシは長く疎に形成さ
れる。これは、減衰率の大きい磁石により形成された磁
界は隣の磁石(例えばP1bに対するP1a,P1c)
に引き付けられやすくなり、法線方向に磁束が広がるよ
りも接線方向に磁束が回り込む寄与が高くなり、法線方
向の磁束密度が小さくなることによって法線方向に磁気
ブラシが形成されにくくなり、短く且つ密に磁気ブラシ
が形成されるのである。例えば減衰率の高い磁石P1b
に形成される磁気ブラシは細長く個別に形成されるより
も隣り合って短く形成された方が安定する。減衰率の低
い従来の磁石ローラでは現像剤の汲み上げ量を少なくし
ても磁気ブラシは短くならず、ほぼ前述した磁気ブラシ
と同等の長さとなってしまう。
When a magnet roller having a high damping rate is used, the magnetic brush is formed short and dense. On the other hand, in a conventional magnet roller having a low damping rate, the magnetic brush is formed long and sparsely. This is because a magnetic field formed by a magnet having a large attenuation rate is adjacent to a magnet (for example, P1a and P1c with respect to P1b).
The magnetic flux wraps in the tangential direction more than the magnetic flux spreads in the normal direction, and the magnetic flux density in the normal direction decreases. In addition, the magnetic brush is formed densely. For example, a magnet P1b having a high damping rate
When the magnetic brushes are formed to be short and adjacent to each other, they are more stable than those formed separately and elongated. With a conventional magnet roller having a low damping rate, the magnetic brush does not become short even if the amount of developer pumped is reduced, and the length is almost the same as that of the above-described magnetic brush.

【0030】減衰率を高くするには、主磁極と隣り合う
主磁極形成補助磁石を(スリーブ周方向において)主磁
極位置に近づけることでも達成可能である。こうするこ
とにより、主磁極から発せられる磁力線が隣り合う主磁
極形成補助磁極に流れ込む磁力線が増すことになって、
減衰率が高くなる。
The attenuation factor can be increased by moving the main magnetic pole forming auxiliary magnet adjacent to the main magnetic pole closer to the main magnetic pole position (in the circumferential direction of the sleeve). By doing so, the lines of magnetic force emitted from the main magnetic pole flow into the adjacent main magnetic pole forming auxiliary magnetic pole, and the number of magnetic lines of force increases.
The decay rate increases.

【0031】なお、今回キャリアとして粒径が50μm
のものを用いたが、比較のため粒径が100μmと15
0μmのキャリアを用いて画像を形成したところ(他の
条件は同じ)、後者では現像スリーブ上の磁気ブラシの
密度が小さくなり、画像に穂跡が強く現われ、現像能力
も低下した。また50μmのキャリアで現像ギャップを
小さくして画像を出したところ、現像ギャップが150
μm未満になるとやはり穂跡が目立つようになった。現
像ニップ部を観察すると、感光体と現像スリーブの最近
接間隔(現像ギャップ)にキャリアが積み重なる個数が
3個未満の場合は、最も感光体側に在るキャリアも現像
スリーブの磁石に直接強く束縛されていて磁気ブラシの
柔軟性が極端に小さくなり、その結果、キャリア1個ず
つ独立に動くことはなく、磁気ブラシが棒状に挙動する
ことが明らかになった。以上のことから、磁気ブラシを
構成するキャリアの個数は現像スリーブと垂直に並んだ
とき感光体との間に3個以上存在させることにより、磁
気ブラシに柔軟性をもたせ、磁気ブラシによる摺擦力を
弱めるとともに現像スリーブ上の現像剤の密度を高め
て、方向依存性のない均一な画像を得ることができる。
The carrier has a particle size of 50 μm.
The particle size was 100 μm and 15 μm for comparison.
When an image was formed using a 0-μm carrier (the other conditions were the same), in the latter, the density of the magnetic brush on the developing sleeve was reduced, the ears appeared strongly on the image, and the developing ability was reduced. When an image was produced with a 50 μm carrier having a small developing gap, the developing gap was 150 μm.
When the diameter was less than μm, ear marks became noticeable. Observing the developing nip, if the number of carriers stacked in the closest gap (developing gap) between the photoconductor and the developing sleeve is less than 3, the carrier closest to the photoconductor is also strongly bound directly by the magnet of the developing sleeve. As a result, the flexibility of the magnetic brush became extremely small, and as a result, it became clear that the magnetic brush did not move independently one by one and the magnetic brush behaved like a rod. As described above, the number of carriers constituting the magnetic brush is three or more between the developing sleeve and the photosensitive member when the carrier is arranged vertically, so that the magnetic brush has flexibility and the sliding force of the magnetic brush is increased. And the density of the developer on the developing sleeve is increased, so that a uniform image having no direction dependency can be obtained.

【0032】今まで示した例はレーザービームを回転多
面鏡によって感光体ドラム上を走査させて静電潜像を形
成するものであったが、これに限らずLEDのような多
数の光源がアレイ状に並んだ光書込み素子を用いてもよ
い。
In the examples described so far, an electrostatic latent image is formed by scanning a photosensitive drum with a laser beam by a rotating polygon mirror. However, the invention is not limited to this, and a large number of light sources such as LEDs are arranged in an array. Optical writing elements arranged in a line may be used.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、現像領域の境界でも十
分に強い電界強度を保持できるので、潜像に対して忠実
に可視像化することができ、ざらつき感も良好で、後端
白抜け、横線かすれ、文字部周辺抜けなどがない画像を
得ることができる。
According to the present invention, a sufficiently strong electric field strength can be maintained even at the boundary of the developing region, so that a visible image can be faithfully formed with respect to the latent image, the roughness is good, and the rear end is good. It is possible to obtain an image free from white spots, horizontal lines, fading around the character portion, and the like.

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

【図1】本発明に係る現像装置を含む感光体ユニットの
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a photoconductor unit including a developing device according to the present invention.

【図2】図1における現像装置の詳細構成図である。FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a developing device in FIG.

【図3】本発明に係る現像装置での現像ローラの磁力分
布とその大きさ程度を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a magnetic force distribution of a developing roller and its magnitude in the developing device according to the present invention.

【図4】後端白抜けの原因を説明する現像部の概念図で
ある。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a developing unit for explaining a cause of a trailing edge white spot.

【図5】現像ギャップに対する現像ニップ境界部間隔の
比と後端白抜けの程度の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph illustrating a relationship between a ratio of a developing nip boundary portion interval to a developing gap and a degree of trailing edge white spots.

【図6】別の配置構成を有する磁石ローラ体を備えた現
像装置の詳細構成図である。
FIG. 6 is a detailed configuration diagram of a developing device provided with a magnet roller body having another arrangement configuration.

【図7】図3に対応する、図6の現像装置での現像ロー
ラの磁力分布とその大きさ程度を示す図である。
7 is a diagram corresponding to FIG. 3 and showing a magnetic force distribution of the developing roller in the developing device of FIG. 6 and its magnitude.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 4 現像装置 41 現像ローラ 43 現像スリーブ 44 磁石ローラ体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 4 Developing device 41 Developing roller 43 Developing sleeve 44 Magnet roller body

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現
像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像
剤を摺擦させて潜像を可視像化する画像形成装置にし
て、上記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ
内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ロ
ーラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂
立ちのための主磁極を備えるような画像形成装置におい
て、 上記主磁極の法線方向磁束密度の減衰率が40%以上で
あり、潜像担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対す
る現像ニップ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距
離の比が1.5以下であることを特徴とする画像形成装
置。
1. An image forming device that draws a developer to a developer carrier, forms a magnetic brush on the developer carrier, and rubs the developer on the latent image carrier to visualize the latent image. In the apparatus, the developer carrier includes a non-magnetic sleeve and a magnet roller fixedly arranged in the sleeve, and the magnet roller is used for a developer pumping magnetic pole, a developer carrying magnetic pole, and a main part for developing a developer. In the image forming apparatus having the magnetic pole, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction of the main magnetic pole is 40% or more, and the latent image at the developing nip boundary with respect to the closest distance between the latent image carrier and the developer carrier. An image forming apparatus, wherein the ratio of the distance between the image carrier and the developer carrier is 1.5 or less.
【請求項2】 現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現
像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像
剤を摺擦させて潜像を可視像化する画像形成装置にし
て、上記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ
内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ロ
ーラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂
立ちのための主磁極を備えるような画像形成装置におい
て、 上記主磁極の半値幅が22°以下であり、潜像担持体・
現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニップ境界で
の潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が1.5以下
であることを特徴とする画像形成装置。
2. An image forming step of drawing a developer to a developer carrier, forming a magnetic brush on the developer carrier, and rubbing the developer on the latent image carrier to visualize the latent image. In the apparatus, the developer carrier includes a non-magnetic sleeve and a magnet roller fixedly arranged in the sleeve, and the magnet roller is used for a developer pumping magnetic pole, a developer carrying magnetic pole, and a main part for developing a developer. In an image forming apparatus having a magnetic pole, the half width of the main magnetic pole is 22 ° or less, and the latent image carrier
An image forming apparatus, wherein a ratio of a distance between a latent image carrier and a developer carrier at a development nip boundary to a closest distance between the developer carriers is 1.5 or less.
【請求項3】 現像剤を現像剤担持体に汲み上げて、現
像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像
剤を摺擦させて潜像を可視像化する画像形成装置にし
て、上記現像剤担持体が非磁性スリーブと当該スリーブ
内に固定配置された磁石ローラとからなり、当該磁石ロ
ーラが現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極、現像剤穂
立ちのための主磁極を備えるような画像形成装置におい
て、 上記主磁極の磁力形成を補助する補助磁石を備え、潜像
担持体・現像剤担持体間の最近接距離に対する現像ニッ
プ境界での潜像担持体・現像剤担持体間の距離の比が
1.5以下であることを特徴とする画像形成装置。
3. An image forming step of drawing a developer to a developer carrier, forming a magnetic brush on the developer carrier, and rubbing the developer on the latent image carrier to visualize the latent image. In the apparatus, the developer carrier includes a non-magnetic sleeve and a magnet roller fixedly arranged in the sleeve, and the magnet roller is used for a developer pumping magnetic pole, a developer carrying magnetic pole, and a main part for developing a developer. An image forming apparatus having a magnetic pole, comprising: an auxiliary magnet for assisting the formation of a magnetic force of the main magnetic pole; and a latent image carrier at a developing nip boundary with respect to a closest distance between the latent image carrier and the developer carrier. An image forming apparatus, wherein the ratio of the distance between the agent carriers is 1.5 or less.
【請求項4】 上記補助磁石を、上記主磁極を形成する
主磁石の現像剤搬送方向上流側及び/又は下流側に配置
することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the auxiliary magnet is disposed upstream and / or downstream of a main magnet forming the main magnetic pole in a developer conveying direction.
【請求項5】 上記主磁極と補助磁極の極性が互いに異
なることを特徴とする請求項3又は4に記載の画像形成
装置。
5. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the polarity of the main magnetic pole and the polarity of the auxiliary magnetic pole are different from each other.
【請求項6】 上記主磁極を形成する磁石が、希土類金
属合金によって構成されることを特徴とする請求項3〜
5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. The magnet according to claim 3, wherein the magnet forming the main magnetic pole is made of a rare earth metal alloy.
6. The image forming apparatus according to claim 5,
【請求項7】 上記潜像担持体・現像剤担持体間の最近
接距離が、キャリア粒子の平均粒径の3倍以上に設定さ
れていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項
に記載の画像形成装置。
7. The method according to claim 1, wherein the closest distance between the latent image carrier and the developer carrier is set to be at least three times the average particle size of the carrier particles. An image forming apparatus according to claim 1.
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