JP2003149944A - Developing device, image forming device, and image forming process unit - Google Patents

Developing device, image forming device, and image forming process unit

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JP2003149944A
JP2003149944A JP2001347543A JP2001347543A JP2003149944A JP 2003149944 A JP2003149944 A JP 2003149944A JP 2001347543 A JP2001347543 A JP 2001347543A JP 2001347543 A JP2001347543 A JP 2001347543A JP 2003149944 A JP2003149944 A JP 2003149944A
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Japan
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developer
toner
carrier
magnetic
developing
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Application number
JP2001347543A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeyoshi Sekine
健善 関根
Fumihiro Sasaki
文浩 佐々木
Hiroto Higuchi
博人 樋口
Maiko Kondo
麻衣子 近藤
Toshio Koike
寿男 小池
Atsuya Oojiya
篤哉 大慈彌
Junichi Sano
潤一 佐野
Kunihiro Oyama
邦啓 大山
Masayuki Yamane
正行 山根
Atsushi Sanpei
敦史 三瓶
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce toner scatter even under conditions in which the linear velocity of a developer carrier is large and to prevent image quality deterioration such as void on a trailing end even two-component developer comprising spherical magnetic toner is used. SOLUTION: The developer contains at least magnetic toner (A) and magnetic carrier (B) which have a magnetic substance. The average circularity of the magnetic toner (A) is equal to or greater than 0.93. The extinction ratio of magnetic flux density in the direction of a normal line which generates outside the surface of a developer carrier in a developer region is 50% or more.

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、複写機、プリン
タ、FAXなどの画像形成装置、該装置に用いる現像
剤、現像装置及び画像形成プロセスユニットに係り、詳
しくは、回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体と、潜像
担持体に対向する現像領域(現像剤担持体と像担持体の
間で現像可能電界が確保されている領域)で該現像剤担
持体上にトナー、磁性粒子を含む現像剤を穂立ちさせる
磁界を発生させる磁界発生手段とを備えた現像装置、該
現像装置を備えた画像形成装置、画像形成プロセスユニ
ット及びこれに用いる現像剤に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer and a fax machine, a developer used in the apparatus, a developing apparatus and an image forming process unit, and more specifically, a non-magnetic non-magnetic material capable of being rotated. Toner and magnetic particles are deposited on the developer bearing member and the developing region facing the latent image bearing member (region where a developable electric field is secured between the developer bearing member and the image bearing member). The present invention relates to a developing device including a magnetic field generating unit that generates a magnetic field that causes the developer to rise, an image forming apparatus including the developing device, an image forming process unit, and a developer used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リなどの電子写真方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からなる潜像担持体上に、画像
情報に対応し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。かかる電子写
真方式においては、従来より、トナーのみからなる1成
分現像剤を用いる1成分現像方式と、トナーと磁性粒子
を含む2成分現像剤を用いた2成分現像方式とが知られ
ている。
2. Description of the Related Art Generally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer or a facsimile, an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on a latent image carrier composed of a photosensitive drum and a photosensitive belt. Is formed, the developing operation is executed by the developing device, and a visible image is obtained. In such an electrophotographic system, conventionally, a one-component developing system using a one-component developing agent containing only toner and a two-component developing system using a two-component developing agent containing toner and magnetic particles are known.

【0003】2成分現像方式に用いられる2成分現像剤
は、比較的大きな粒子表面上に微小なトナー粒子が、両
粒子の摩擦により発生した電気力により保持されてい
て、静電潜像に近接すると、静電潜像で形成される電界
によるトナー粒子に対する潜像方向への吸引力が、トナ
ー粒子とキャリア粒子間の結合力に打ち勝って、トナー
粒子は静電潜像上に吸引付着され静電潜像が可視化され
るものである。そして、現像剤は現像によって消費され
たトナーを補充しながら反復使用される。
In the two-component developer used in the two-component developing system, minute toner particles are held on the surface of a relatively large particle by the electric force generated by the friction between the two particles, so that they are close to the electrostatic latent image. Then, the attraction force in the latent image direction on the toner particles due to the electric field formed by the electrostatic latent image overcomes the binding force between the toner particles and the carrier particles, and the toner particles are attracted and adhered onto the electrostatic latent image to be statically attached. The latent image is visualized. Then, the developer is repeatedly used while replenishing the toner consumed by the development.

【0004】したがって、この2成分現像方式では安定
した画像濃度を得るためにキャリアとトナーの混合比
(トナー濃度)を一定にする必要があり、そのためのト
ナー補給機構やトナー濃度センサを搭載する必要がある
ために、現像装置が大型になり、その動作機構も複雑に
なるという欠点がある。
Therefore, in this two-component developing system, it is necessary to keep the mixture ratio (toner density) of carrier and toner constant in order to obtain a stable image density, and it is necessary to mount a toner replenishing mechanism and a toner density sensor for that purpose. Therefore, there is a drawback that the developing device becomes large and the operating mechanism thereof becomes complicated.

【0005】一方、1成分現像方式では前記2成分現像
方式と異なって、トナーと現像スリーブの摩擦によりに
発生する電気力あるいは磁性体を含有するトナーと磁石
を内蔵した現像スリーブ間の磁力により現像スリーブ上
にトナーを保持し、静電潜像に近接すると静電潜像に形
成された電界によるトナー粒子に対する潜像方向への吸
引力が、トナー粒子と現像スリーブ間の結合力に打ち勝
って、トナー粒子は静電潜像上に吸引付着され静電潜像
が可視化されるものである。
On the other hand, unlike the two-component developing system, the one-component developing system develops by an electric force generated by friction between the toner and the developing sleeve or a magnetic force between the toner containing a magnetic material and the developing sleeve containing a magnet. When the toner is held on the sleeve and approaches the electrostatic latent image, the attraction force in the latent image direction to the toner particles by the electric field formed in the electrostatic latent image overcomes the binding force between the toner particles and the developing sleeve, The toner particles are attracted and adhered onto the electrostatic latent image to visualize the electrostatic latent image.

【0006】従って、1成分現像方式ではトナー濃度を
制御する必要が無いために、現像装置が小型化できると
いう利点があるが、現像領域でのトナーの粒子数が2成
分現像方式に比べて少ないために感光体上へのトナーの
現像量が十分ではなく、高速の複写機への対応が困難で
あった。
Therefore, the one-component developing system has an advantage that the developing device can be downsized because it is not necessary to control the toner density, but the number of toner particles in the developing area is smaller than that of the two-component developing system. Therefore, the amount of toner developed on the photoconductor is not sufficient, and it is difficult to support a high-speed copying machine.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記2成分現像方式に
おいては、現像が行われる現像領域において潜像担持体
と現像剤担持体との距離を近接させるほど、高い画像濃
度を得やすく、またエッジ効果も少ないことが知られて
いる。このため潜像担持体と現像剤担持体との距離を近
接させることが望ましいが、両者を近接させると黒ベタ
画像やハーフトーンのベタ画像の後端部が白く抜ける所
謂「後端白抜け」と呼ばれる画質劣化が発生しやすくな
る。
In the above-described two-component developing method, the closer the distance between the latent image bearing member and the developer bearing member is in the developing area where the development is performed, the easier it is to obtain a high image density and the edge. It is known to have little effect. For this reason, it is desirable to bring the latent image carrier and the developer carrier closer to each other, but when both are brought close to each other, the trailing edge of the black solid image or the halftone solid image is white, so-called "rear edge blank". Image quality deterioration, which is called

【0008】この「後端白抜け」の現象は、次のような
メカニズムで起こると考えられる。図9は、2成分現像
方式でネガポジ現像を行う現像装置における現像部の一
例を示している。図9において、小さな丸はトナー3
a、大きな丸は磁性キャリア(磁性粒子)3bを表して
いる。また、図示の都合上、現像領域内の1本の磁気ブ
ラシだけを実線で示し、他の磁気ブラシは破線で示すと
共にトナーは省略している。更に、感光体ドラム1 上
の非画像部Aは負極性に帯電しているものとする。
The phenomenon of "white trailing edge" is considered to occur by the following mechanism. FIG. 9 shows an example of a developing unit in a developing device that performs negative-positive development by a two-component developing method. In FIG. 9, a small circle indicates toner 3
The large circle a represents a magnetic carrier (magnetic particle) 3b. Further, for convenience of illustration, only one magnetic brush in the developing area is shown by a solid line, the other magnetic brushes are shown by broken lines, and toner is omitted. Further, it is assumed that the non-image area A on the photosensitive drum 1 is negatively charged.

【0009】図9において、現像剤担持体としての現像
スリーブ4上に担持された現像剤は、矢印D方向の現像
スリーブ4の移動により、感光体ドラム1と対向する現
像領域付近へと運ばれる。現像剤は、現像領域付近で現
像磁極の磁力により磁性キャリア3bが穂立ちし、磁気
ブラシMBを形成する。一方、感光体ドラム1はその表
面に静電潜像を保持しつつ、矢印C方向に回転してい
る。現像領域では、感光体ドラム1と現像スリーブ4と
の線速差(感光体線速<現像スリーブ線速)により、磁
気ブラシMBが感光体ドラム1上の潜像を摺擦し、現像
電界によって画像部Bにトナー3aが付着する。その結
果、現像スリーブ移動方向における現像領域の下流側で
は、感光体ドラム1上の潜像の画像部Bにトナー像が形
成される。なお、所定の画像濃度を確保するために、現
像スリーブ線速は感光体線速よりも大きくするのが一般
的である。
In FIG. 9, the developer carried on the developing sleeve 4 as the developer carrying member is carried to the vicinity of the developing area facing the photosensitive drum 1 by the movement of the developing sleeve 4 in the direction of arrow D. . In the developer, the magnetic carrier 3b stands up due to the magnetic force of the developing magnetic pole in the vicinity of the developing area to form the magnetic brush MB. On the other hand, the photosensitive drum 1 is rotating in the direction of arrow C while holding the electrostatic latent image on its surface. In the developing area, the magnetic brush MB rubs the latent image on the photosensitive drum 1 due to the linear velocity difference between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 4 (photoconductor linear velocity <developing sleeve linear velocity), and the developing electric field causes The toner 3a adheres to the image area B. As a result, a toner image is formed on the image portion B of the latent image on the photosensitive drum 1 on the downstream side of the developing area in the moving direction of the developing sleeve. The linear velocity of the developing sleeve is generally set higher than the linear velocity of the photosensitive member in order to secure a predetermined image density.

【0010】このような2成分現像方式の現像装置にお
いては、図10に示すようなメカニズムで後端白抜けが
生じると考えられている。図10a〜cはいずれも、図
9の感光体ドラム1と現像スリーブ4の対向部付近を拡
大した説明図であり、左側の感光体ドラム1に対し、右
側の磁気ブラシMBの先端が近づいてくる磁気ブラシの
動きを、図10a、b、cの時系列で表示している。図
10において感光体ドラム1と現像スリーブ4の対向部
は、ちょうど非画像部と黒ベタ画像との境界を現像して
いる状態、すなわち「後端白抜け」が発生する状態にあ
り、感光体回転方向下流側には現像されたばかりのトナ
ー像が形成されている。この状態の感光体ドラム1に向
かって現像スリーブ4上の1つの磁気ブラシMB が近
づいてくる。ここで、感光体ドラム1は実際には図中時
計回りに回転しているが、上述のように現像スリーブ4
が感光体ドラム1よりも早く移動しているため、磁気ブ
ラシMBは感光体ドラム1を追い越していく。そのた
め、図10a〜cにおいては感光体ドラム1が静止して
いるものとしてモデルを簡略化している。
In such a two-component developing system developing device, it is considered that the trailing edge white spots occur due to the mechanism shown in FIG. 10A to 10C are all enlarged explanatory views in the vicinity of the opposing portion of the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 4 in FIG. 9, and the tip of the right magnetic brush MB approaches the left photosensitive drum 1. The movement of the coming magnetic brush is displayed in time series of FIGS. 10a, 10b, 10c. In FIG. 10, the opposing portion of the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 4 is in the state where the boundary between the non-image portion and the black solid image is being developed, that is, the state where "white trailing edge" occurs, A toner image just developed is formed on the downstream side in the rotation direction. One magnetic brush MB 1 on the developing sleeve 4 approaches the photosensitive drum 1 in this state. Here, the photosensitive drum 1 is actually rotating clockwise in the figure, but as described above, the developing sleeve 4
Is moving faster than the photosensitive drum 1, the magnetic brush MB overtakes the photosensitive drum 1. Therefore, in FIGS. 10A to 10C, the model is simplified assuming that the photosensitive drum 1 is stationary.

【0011】図10aにおいて感光体ドラム1に近づい
てくる磁気ブラシMBは、現像すべき画像部の後端位置
Aに至るまでの間に非画像部に対向して移動する。この
移動の際に、マイナス電荷同士の反発力Bにより、トナ
ー3aは次第に感光体ドラム1から離れ現像スリーブ表
面側に移動していく(以下、このトナー移動を「トナー
ドリフト」という)。このトナードリフトの結果、図1
0bのように、磁気ブラシMBが画像部後端位置Aに到
達する頃には、感光体ドラム1近くの磁気ブラシは正極
性に帯電した磁性キャリア3bが剥き出しの状態にな
る。このため、潜像の画像部後端位置Aに対向する磁性
キャリア表面にはトナーは存在せず、画像部後端位置A
で磁気ブラシMBから感光体ドラム1へのトナー移動は
ない。更に、図10cにおいて磁気ブラシMBが画像部
後端位置Aから画像部の若干内側に入った画像部後端部
Cに到達すると、トナー3aと感光体ドラム1との付着
力が弱い場合には一度感光体ドラム1に付着したトナー
3aが静電気力により磁性キャリアに再付着することも
ある。この結果、画像部の非画像部に近接した画像部後
端部では現像が行われないことがあり、これが「後端白
抜け」の原因となると考えられる。
In FIG. 10A, the magnetic brush MB approaching the photoconductor drum 1 moves to face the non-image portion before reaching the rear end position A of the image portion to be developed. During this movement, the repulsive force B between the negative charges causes the toner 3a to gradually separate from the photosensitive drum 1 and move toward the surface of the developing sleeve (hereinafter, this toner movement is referred to as "toner drift"). As a result of this toner drift, FIG.
As shown in 0b, when the magnetic brush MB reaches the rear end position A of the image portion, the magnetic brush near the photoconductor drum 1 is exposed to the positively charged magnetic carrier 3b. Therefore, there is no toner on the surface of the magnetic carrier facing the trailing edge position A of the image portion of the latent image, and the trailing edge position A of the image portion is not present.
Therefore, there is no toner transfer from the magnetic brush MB to the photosensitive drum 1. Further, when the magnetic brush MB reaches the rear end portion C of the image portion slightly inside the image portion from the rear end position A of the image portion in FIG. 10c, when the adhesion between the toner 3a and the photosensitive drum 1 is weak, The toner 3a once attached to the photoconductor drum 1 may reattach to the magnetic carrier due to electrostatic force. As a result, development may not be performed at the trailing edge portion of the image portion, which is close to the non-image portion of the image portion, and this is considered to be the cause of "white trailing edge portion".

【0012】以上の「後端白抜け」発生メカニズムの説
明では、現像スリーブ4の回転中心軸に垂直な断面を図
示して説明してきたが、現像スリーブの長手方向(回転
中心軸方向)に沿って観察すると、各磁気ブラシの長さ
は一定ではなく、長手方向の位置でばらついている。図
11は、この磁気ブラシの様子を模式的に示している。
図11aは長手方向に広がる磁気ブラシMBの状態を示
し、図11bは、図11aに示す磁気ブラシMBを長手
方向に対して垂直な平面A−Aで切ったときの断面図を
示している。他の図との関係が分かるようにため、図1
1bに模式的に感光体ドラム1との位置関係を示してお
く。図11a及び図12aに示すように、磁気ブラシM
B の高さは長手方向にばらつきが大きい。このため、
感光体への接触位置が長手方向に沿って不揃いにばらつ
く。この結果、上記トナードリフトの度合も長手方向に
ばらつき、「後端白抜け」の起こる度合は長手方向に一定
ではない。したがって、図12bに示すように長手方向
にぎざぎざした形の「後端白抜け」が発生することにな
る。
In the above description of the mechanism of occurrence of "rear edge white spots", the cross section perpendicular to the rotation center axis of the developing sleeve 4 has been illustrated and described, but along the longitudinal direction of the developing sleeve (rotation center axis direction). Observing, the length of each magnetic brush is not constant, but varies in the longitudinal position. FIG. 11 schematically shows the state of this magnetic brush.
11a shows a state of the magnetic brush MB spreading in the longitudinal direction, and FIG. 11b shows a cross-sectional view when the magnetic brush MB shown in FIG. 11a is cut along a plane AA perpendicular to the longitudinal direction. In order to understand the relationship with other figures,
1b schematically shows the positional relationship with the photosensitive drum 1. As shown in FIGS. 11a and 12a, the magnetic brush M
The height of B varies greatly in the longitudinal direction. For this reason,
The position of contact with the photoconductor varies irregularly along the longitudinal direction. As a result, the degree of the toner drift also varies in the longitudinal direction, and the degree of occurrence of "white trailing edge" is not constant in the longitudinal direction. Therefore, as shown in FIG. 12b, a "rear edge whiteout" having a jagged shape in the longitudinal direction occurs.

【0013】なお、同様なメカニズムにより、現像スリ
ーブ4の回転中心軸方向に延在する横細線がそれに直交
する縦細線に比べて細る「横線細り」現象や、孤立ドット
の形成が不安定になる現象も発生し、2成分現像方式の
高画質化の妨げとなっていた。
By the same mechanism, the "horizontal line thinning" phenomenon in which the horizontal thin line extending in the direction of the rotation axis of the developing sleeve 4 becomes thinner than the vertical thin line orthogonal thereto, and the formation of isolated dots becomes unstable. A phenomenon also occurs, which hinders the improvement in image quality of the two-component developing method.

【0014】そこで、本出願人は、上記「後端白抜け」
等の発生を防止するため、現像スリーブ上の法線方向磁
束密度分布を規定することで、現像スリーブ回転方向に
おける現像領域の幅(現像ニップ幅)を狭くしたり、現
像領域における磁気ブラシの現像剤密度を高めたりした
現像装置を提案した(例えば特開2000−30536
0号公報)。
Therefore, the applicant of the present invention has proposed the above-mentioned "rear end blank area".
In order to prevent the occurrence of such problems as described above, by defining the magnetic flux density distribution in the normal direction on the developing sleeve, the width of the developing area in the rotating direction of the developing sleeve (developing nip width) is narrowed, and the magnetic brush developing in the developing area is performed. A developing device having an increased agent density has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-30536).
No. 0).

【0015】一方、現像剤に含まれるトナーとして非磁
性トナーを用い、上述のように現像スリーブを回転させ
る場合、現像スリーブ上に担持された現像剤中のトナー
に作用する遠心力により、トナー飛散が発生しやすいと
いう問題点があった。このトナー飛散を抑制するため
に、磁性トナーを用いることが考えられる。
On the other hand, when a non-magnetic toner is used as the toner contained in the developer and the developing sleeve is rotated as described above, the toner is scattered by the centrifugal force acting on the toner in the developer carried on the developing sleeve. However, there is a problem that is likely to occur. In order to suppress this toner scattering, it is possible to use a magnetic toner.

【0016】しかしながら、現像剤のトナーとして磁性
トナーを用いた場合は、トナーと磁性キャリアとの間
に、通常の静電的な吸引力に加えて、トナーが感光体ド
ラム側から離れる向きの磁気力が生じるため、上記「後
端白抜け」が発生し易い。
However, when the magnetic toner is used as the toner of the developer, in addition to the usual electrostatic attraction force between the toner and the magnetic carrier, the magnetic force in the direction in which the toner separates from the photosensitive drum side is obtained. Since the force is generated, the above-mentioned "rear end blank area" is likely to occur.

【0017】特に、球形の磁性トナーを用いた場合、ト
ナーの表面エネルギーが小さいためキャリア表面を移動
し易く、図13に示すように、感光体ドラム1の表面と
磁気ブラシMBの先端との接触部において、トナー3a
が磁性キャリア3bの表面に対して円環状に付着し、磁
気ブラシMBの先端の剥き出しとなった磁性キャリア表
面が感光体ドラム1に対向することになり、上記トナー
ドリフトによる「後端白抜け」が更に発生しやすくなる
と考えられる。また、同様なメカニズムにより、横細線
が縦細線に比べて細る「横線細り」現象や、孤立ドットの
形成が不安定になる現象も更に発生し易くなり、高画質
化の妨げとなっていた。
In particular, when a spherical magnetic toner is used, the surface energy of the toner is small, so that it easily moves on the carrier surface, and as shown in FIG. 13, the surface of the photosensitive drum 1 contacts the tip of the magnetic brush MB. Part, toner 3a
Adheres in an annular shape to the surface of the magnetic carrier 3b, and the exposed magnetic carrier surface of the tip of the magnetic brush MB faces the photoconductor drum 1, resulting in "rear end blank area" due to the toner drift. Is more likely to occur. Further, due to the same mechanism, a phenomenon of "horizontal line thinning" in which a horizontal thin line becomes thinner than a vertical thin line and a phenomenon in which the formation of isolated dots becomes unstable are more likely to occur, which hinders the improvement of image quality.

【0018】また、現像剤担持体に担持され上記現像領
域に向けて搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制
部材と、該現像剤規制部材で上記現像領域に向けての搬
送を規制された現像剤を収容する現像剤収容部と、該現
像剤収容部に現像剤搬送方向上流側から隣接する位置で
上記現像剤担持体表面に臨むトナー補給用開口を有する
トナー収容部とを備え、上記現像剤担持体上での現像剤
搬送に伴う現像剤の移動により、上記現像剤担持体上の
現像剤のトナー濃度に応じて該トナー収容部内のトナー
を現像剤に取り込む方式の現像装置においては、現像剤
の流動性が悪いとトナーを効率良く取り込むことができ
ず、トナー消費量の多い画像を繰り返し複写すると画像
濃度の低下や部分的な濃度ムラを発生し易くなり、高画
質化の妨げとなっていた。
Further, a developer regulating member for regulating the amount of the developer carried on the developer carrying member and conveyed toward the developing region, and the developer regulating member for regulating the carrying toward the developing region. And a toner accommodating portion having a toner supply opening facing the surface of the developer carrier at a position adjacent to the developer accommodating portion from the upstream side in the developer conveying direction. A developing device of a type in which the toner in the toner containing portion is taken into the developer according to the toner concentration of the developer on the developer carrying body by the movement of the developer accompanying the transport of the developer on the developer carrying body. In case of poor fluidity of the developer, the toner cannot be taken in efficiently, and repeated copying of an image consuming a large amount of toner tends to cause a decrease in image density or partial uneven density, resulting in high image quality. Hinders It had.

【0019】更に、上記トナー収容部の上記現像剤担持
体表面に臨むトナー補給用開口と上記現像剤収容部との
間に位置し、該トナー収容部のトナー補給用開口から上
記現像剤収容部に向けて担持搬送されている上記現像剤
担持体上の上記現像剤の量を規制する第2現像剤規制部
材を備え、上記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度上
昇に伴って上記現像剤の規制量が増加するように、該第
2現像剤規制部材と上記現像剤担持体表面との間隙が設
定されている現像装置においては、現像剤の流動性が悪
いとトナーを効率良く取り込むことができず、トナー消
費量の多い画像を繰り返し複写すると画像濃度の低下や
部分的な濃度ムラを発生し易くなり、高画質化の妨げと
なっていた。
Further, it is located between the toner replenishing opening of the toner accommodating portion facing the surface of the developer carrying member and the developer accommodating portion, and the developer accommodating portion extends from the toner replenishing opening of the toner accommodating portion. A second developer regulating member that regulates the amount of the developer on the developer carrying body carried toward and toward the developing means, and the developing process is performed as the toner concentration of the developer on the developer carrying body increases. In a developing device in which the gap between the second developer regulating member and the surface of the developer carrying member is set so that the regulated amount of the developer increases, if the fluidity of the developer is poor, the toner can be taken in efficiently. However, if an image that consumes a large amount of toner is repeatedly copied, the image density is likely to drop and partial density unevenness easily occurs, which hinders the achievement of high image quality.

【0020】ところで、近年重合方式で製造されたトナ
ーが使用されるようになって来ている。これは、更なる
高画質化の要求に答えるためにトナーの小粒径化が必須
となっているが、従来の粉砕方式と比べて、形状が球に
近く、また粒径分布を狭く出来るため歩留まりが良く低
コスト化出来ることに加えて、製造工程におけるエネル
ギー消費量が小さく環境負荷が小さいため企業姿勢とし
て注目されている。
By the way, in recent years, a toner manufactured by a polymerization method has been used. This is because it is essential to reduce the particle size of the toner in order to meet the demand for higher image quality, but since the shape is closer to a sphere and the particle size distribution can be narrowed compared to the conventional grinding method. In addition to high yield and cost reduction, energy consumption in the manufacturing process is small and environmental load is small, so it is attracting attention as a corporate attitude.

【0021】本発明は以上の背景のもとでなされたもの
であり、その目的は、球形の磁性トナーを用いた2成分
現像剤を用いた場合でも、現像剤担持体の線速が大きい
条件下でのトナー飛散を抑制し且つ後端白抜けなどの画
質劣化を防止することができる現像装置並びに該現像装
置を備えた画像形成装置及び画像形成プロセスユニット
を提供することである。
The present invention has been made under the background described above, and an object thereof is a condition that the linear velocity of the developer carrier is high even when a two-component developer using spherical magnetic toner is used. (EN) Provided are a developing device capable of suppressing toner scattering below and preventing deterioration of image quality such as trailing edge blank areas, an image forming apparatus and an image forming process unit including the developing device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体
と、潜像担持体に対向する現像領域で上記現像剤担持体
上に現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させる磁界発生手
段とを備え、上記現像領域で上記現像剤担持体表面に担
持したブラシ状の現像剤を、上記潜像担持体表面の移動
方向と同方向で且つ該潜像担持体表面よりも高速に移動
させて接触させることにより、上記潜像担持体上の潜像
を現像する現像装置において、上記現像剤が磁性体を有
する磁性トナー(A)と磁性キャリア(B)とを少なく
とも含有し、磁性トナー(A)の平均円形度が0.93
以上であり、上記現像領域で現像剤担持体表面の外側に
発生する法線方向磁束密度の減衰率が50%以上である
ことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a non-magnetic developer carrier which can be rotationally driven, and a developer carrying member on the above-mentioned developer carrier in a developing area facing the latent image carrier. And a brush-shaped developer carried on the surface of the developer carrying member in the developing area in the same direction as the moving direction of the surface of the latent image carrying member. In the developing device for developing the latent image on the latent image bearing member by moving the toner at a higher speed than the surface of the latent image bearing member and contacting the latent image bearing member with the magnetic toner (A) having a magnetic substance. The magnetic toner (A) contains at least the magnetic carrier (B), and the average circularity of the magnetic toner (A) is 0.93.
The above is characterized in that the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction generated outside the surface of the developer carrier in the developing region is 50% or more.

【0023】ここで二成分現像剤による接触式現像方式
における「現像領域」とは、現像剤担持体上で穂立ちし
て形成されたブラシ状の現像剤が潜像担持体と接触し、
現像剤中のトナーで潜像担持体の潜像を現像可能な領域
である。「円形度」は種々の方法で測定可能である。
Here, the "developing area" in the contact-type developing system using a two-component developer means that the brush-like developer formed by erected on the developer carrying member comes into contact with the latent image carrying member,
This is an area where the latent image on the latent image carrier can be developed with the toner in the developer. The “circularity” can be measured by various methods.

【0024】また「法線方向磁束密度の減衰率」とは、
現像磁極によって現像剤担持体表面上に発生する法線方
向磁束密度のピーク値をXとし、現像剤担持体表面から
径方向に1mm離れた位置での法線方向磁束密度のピー
ク値をYとしたとき、次式で求められる値である: 減衰率[%]={(X−Y)/X}×100・・・・・・・・・〔式1〕
"Attenuation rate of magnetic flux density in the normal direction" means
The peak value of the magnetic flux density in the normal direction generated on the surface of the developer carrying member by the developing magnetic pole is X, and the peak value of the magnetic flux density in the normal direction at a position 1 mm away from the surface of the developer carrying member in the radial direction is Y. Then, the value is calculated by the following formula: Attenuation rate [%] = {(X−Y) / X} × 100 ... [Formula 1]

【0025】本発明の現像装置では、磁性トナーを用い
ることにより、トナーが磁気力によって磁性キャリアに
引き付けられるので、現像剤担持体の線速を大きくした
場合でもトナー飛散が発生しにくくなる。そして、現像
領域で現像剤担持体表面の外側に発生する法線方向磁束
密度の減衰率を50%以上にすることにより、現像剤担
持体表面移動方向における現像領域の幅が狭くなり、上
記球形の磁性トナーを用いた場合でも、前述の画像部後
端部における潜像担持体から現像剤担持体側に向かうト
ナードリフトが発生しないようになる。更に、現像領域
において穂立ちしたブラシ状の現像剤の長さが短く且つ
密度が高まり、上記磁性トナーを用いた場合でも、ブラ
シ状の現像剤が、現像領域の潜像担持体の表面に対し
て、現像剤担持体の回転中心軸方向全体にわたって均一
に接離するようになる。特に現像剤担持体の線速が大き
い条件においてこの効果が大きく、平均円形度が0.9
3以上とすることにより、トナー飛散とトナードリフト
による「後端白抜け」の発生を両立して防止できる.
In the developing device of the present invention, since the toner is attracted to the magnetic carrier by the magnetic force by using the magnetic toner, the toner scattering hardly occurs even when the linear velocity of the developer carrying member is increased. Then, by setting the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction generated outside the surface of the developer carrier in the developing region to 50% or more, the width of the developing region in the moving direction of the surface of the developer carrier is narrowed, and the spherical shape Even when the above magnetic toner is used, the toner drift from the latent image carrier toward the developer carrier at the rear end of the image portion does not occur. Furthermore, the length of brush-like developer that is erected in the developing area is short and the density is high, and even when the above magnetic toner is used, the brush-like developer does not adhere to the surface of the latent image carrier in the developing area. Thus, they come into contact with and separate from each other uniformly over the entire rotation center axis direction of the developer carrying member. This effect is large especially under the condition that the linear velocity of the developer carrier is high, and the average circularity is 0.9
By setting it to 3 or more, it is possible to simultaneously prevent the occurrence of "rear end white spots" due to toner scattering and toner drift.

【0026】また本発明の別のアスペクトは、回転駆動
可能な非磁性の現像剤担持体と、潜像担持体に対向する
現像領域で上記現像剤担持体上に現像剤を穂立ちさせる
磁界を発生させる磁界発生手段とを備え、上記現像領域
で上記現像剤担持体表面に担持したブラシ状の現像剤
を、上記潜像担持体表面の移動方向と同方向で且つ該潜
像担持体表面よりも高速に移動させて接触させることに
より、上記潜像担持体上の潜像を現像する現像装置にお
いて、上記現像剤が磁性体を有する磁性トナー(A)と
磁性キャリア(B)とを少なくとも含有し、磁性トナー
(A)の平均円形度が0.93以上であり、上記現像領
域で現像剤担持体の外周面上に発生する法線方向磁束密
度の上記現像剤担持体の回転中心軸からみた該現像剤担
持体表面移動方向における0mT変極点間角度幅が、4
0°以下であることを特徴とするものである。
Another aspect of the present invention is to provide a non-magnetic developer carrier which can be rotationally driven, and a magnetic field which causes the developer to stand on the developer carrier in a developing region facing the latent image carrier. A magnetic field generating means for generating a brush-shaped developer carried on the surface of the developer carrying member in the developing area, in the same direction as the moving direction of the surface of the latent image carrying member and from the surface of the latent image carrying member. In a developing device for developing a latent image on the latent image carrier by moving the toner at high speed to bring it into contact with the latent image carrier, the developer contains at least a magnetic toner (A) having a magnetic substance and a magnetic carrier (B). However, the average circularity of the magnetic toner (A) is 0.93 or more, and the magnetic flux density in the normal direction generated on the outer peripheral surface of the developer carrier in the developing region is from the rotation center axis of the developer carrier. Seen in the moving direction of the surface of the developer carrier Kicking 0mT inflection point between the angle width, 4
It is characterized in that it is 0 ° or less.

【0027】ここで「0mT変極点」とは、現像磁極の
中央から現像剤担持体表面移動方向に遠ざかっていくと
きに法線方向磁束密度の値が0mTになる点、すなわち
法線方向磁束密度の向きが反転する点である。
Here, the "0 mT inflection point" means the point where the value of the magnetic flux density in the normal direction becomes 0 mT when moving away from the center of the developing magnetic pole in the moving direction of the surface of the developer carrier, that is, the magnetic flux density in the normal direction. This is the point where the direction of is reversed.

【0028】本アスペクトの現像装置では、球形の磁性
トナーを用いることにより、トナーが磁気力によって磁
性粒子に引き付けられるので、現像剤担持体の線速を大
きくした場合でもトナー飛散が発生しにくくなる。そし
て、上記法線方向磁束密度の0mT変極点間角度幅を4
0°以下にすることにより、上記球形の磁性トナーを用
いた場合でも、現像剤担持体表面移動方向における現像
領域の幅が狭くなるとともに、現像領域において穂立ち
したブラシ状の現像剤の長さが短く且つ密度が高まる。
特に現像剤担持体の線速が大きい条件においてこの効果
が大きく、平均円形度が0.93以上とすることによ
り、トナー飛散とトナードリフトによる「後端白抜け」
の発生を両立して防止できる.
In the developing device of this aspect, since the toner is attracted to the magnetic particles by the magnetic force by using the spherical magnetic toner, the toner scattering does not easily occur even when the linear velocity of the developer carrier is increased. . Then, the angular width between the 0 mT inflection points of the magnetic flux density in the normal direction is set to 4
By setting the angle to 0 ° or less, the width of the developing region in the moving direction of the surface of the developer bearing member becomes narrow and the length of the brush-shaped developer that stands up in the developing region becomes small even when the spherical magnetic toner is used. Short and dense.
This effect is particularly large under the condition that the linear velocity of the developer carrier is high, and the average circularity is set to 0.93 or more, so that the "white trailing edge" due to toner scattering and toner drift occurs.
It is possible to prevent the occurrence of both.

【0029】更に本発明の別のアスペクトは、回転駆動
可能な非磁性の現像剤担持体と、潜像担持体に対向する
現像領域で上記現像剤担持体上に現像剤を穂立ちさせる
磁界を発生させる磁界発生手段とを備え、上記現像領域
で上記現像剤担持体表面に担持したブラシ状の現像剤
を、潜像担持体表面の移動方向と同方向で且つ該潜像担
持体表面よりも高速に移動させて接触させることによ
り、上記潜像担持体上の潜像を現像する現像装置におい
て、上記現像剤が磁性体を有する磁性トナー(A)と磁
性キャリア(B)とを少なくとも含有し、磁性トナー
(A)の平均円形度が0.93以上であり、上記現像領
域で上記現像剤担持体の外周面上に発生する法線方向磁
束密度の、上記現像剤担持体の回転中心軸からみた該現
像剤担持体表面移動方向における半値角度幅が、20°
以下であることを特徴とするものである。
Still another aspect of the present invention is to provide a non-magnetic developer carrier which can be rotationally driven, and a magnetic field which causes the developer to stand on the developer carrier in a developing area facing the latent image carrier. A brush-shaped developer carried on the surface of the developer carrier in the developing region in the same direction as the moving direction of the surface of the latent image carrier, and more than the surface of the latent image carrier. In a developing device for developing a latent image on the latent image carrier by moving the toner at a high speed to bring it into contact, the developer contains at least a magnetic toner (A) having a magnetic substance and a magnetic carrier (B). The magnetic toner (A) has an average circularity of 0.93 or more, and has a magnetic flux density in the normal direction which is generated on the outer peripheral surface of the developer carrier in the developing region, and the central axis of rotation of the developer carrier. The direction of movement of the surface of the developer bearing member as seen Definitive half-value angle width, 20 °
It is characterized by the following.

【0030】本アスペクトの現像装置では、磁性トナー
を用いることにより、トナーが磁気力によって磁性粒子
に引き付けられるので、現像剤担持体の線速を大きくし
た場合でもトナー飛散が発生しにくくなる。そして、上
記法線方向磁束密度の半値角度幅を20°以下にするこ
とにより、上記磁性トナーを用いた場合でも、現像剤担
持体表面移動方向における現像領域の幅が狭くなるとと
もに、現像領域において穂立ちしたブラシ状の現像剤の
長さが短く且つ密度が高まる。特に現像剤担持体の線速
が大きい条件においてこの効果が大きく、平均円形度が
0.93以上とすることにより、トナー飛散とトナード
リフトによる「後端白抜け」の発生を両立して防止でき
る。
In the developing device of this aspect, since the toner is attracted to the magnetic particles by the magnetic force by using the magnetic toner, the toner scattering does not easily occur even when the linear velocity of the developer carrier is increased. By setting the half-value angle width of the magnetic flux density in the normal direction to 20 ° or less, the width of the developing area in the moving direction of the surface of the developer carrier is narrowed and the developing area in the developing area is reduced even when the magnetic toner is used. The length of the brush-like developer that has become ears is short and the density is high. This effect is particularly great under the condition that the linear velocity of the developer carrier is high, and by setting the average circularity to 0.93 or more, it is possible to prevent the occurrence of "white trailing edge" due to toner scattering and toner drift. .

【0031】更に既述の現像装置において、上記現像剤
担持体に担持され上記現像領域に向けて搬送される現像
剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材
で上記現像領域に向けての搬送を規制された現像剤を収
容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に現像剤搬送方
向上流側から隣接する位置で上記現像剤担持体表面に臨
むトナー補給用開口を有するトナー収容部とを備え、上
記現像剤担持体上での現像剤搬送に伴う現像剤の移動に
より、上記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度に応じ
て上記トナー収容部内のトナーを現像剤に取り込むよう
に構成されるならば好適である。
Further, in the above-described developing device, a developer regulating member for regulating the amount of the developer carried on the developer carrying member and conveyed toward the developing region, and the developing region by the developer regulating member. A developer accommodating portion for accommodating the developer whose conveyance toward the developer is restricted, and a toner replenishing opening facing the surface of the developer carrier at a position adjacent to the developer accommodating portion from the upstream side in the developer conveying direction. And a toner accommodating portion having the toner accommodating portion, and the developer in the toner accommodating portion is developed in accordance with the toner concentration of the developer on the developer bearing member by the movement of the developer accompanying the transport of the developer on the developer bearing member. It is preferred if it is adapted to be incorporated into the agent.

【0032】このような構成の現像装置では、上記トナ
ー補給用開口に臨む位置で現像剤担持体上に担持搬送さ
れている搬送現像剤に接しているトナーが、搬送現像剤
と現像剤収容部に収容されている収容現像剤との界面か
ら引き込まれるように現像剤に取り込まれる。そして、
現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度が上昇すると、現
像剤の嵩が増えることにより、現像剤収容部内に収容さ
れている収容現像剤がトナー補給用開口を覆うように延
びてきて、トナー補給用開口におけるトナー収容部から
現像剤担持体上の現像剤へのトナー取り込みを抑制す
る。これにより、トナー補給機構及びトナー濃度センサ
をなくても現像剤のトナー濃度を一定範囲内に制御する
ことができるため、小型で安価な画像形成装置を提供で
きる。特に磁性トナーの平均円形度が0.93以上であ
ることにより流動性が向上してトナー取り込み時に現像
剤がトナーを効率よく取り込むことができるため、トナ
ー消費量の多い画像を繰り返し複写しても画像濃度の低
下を防止できる。また、トナー自体の磁化による現像剤
担持体方向への磁気束縛力により現像剤担持体の回転に
伴うトナー飛散や地肌部分へのトナー現像を有効に防止
できる。
In the developing device having such a configuration, the toner in contact with the carried developer carried and carried on the developer carrying body at the position facing the toner replenishment opening is the carried developer and the developer accommodating portion. Are taken into the developer so as to be drawn from the interface with the contained developer housed in. And
When the toner concentration of the developer on the developer carrier increases, the bulk of the developer increases, so that the contained developer contained in the developer accommodating portion extends to cover the toner replenishment opening, and To prevent toner from being taken into the developer on the developer carrier from the toner storage portion in the supply opening. As a result, the toner concentration of the developer can be controlled within a certain range without the toner replenishment mechanism and the toner concentration sensor, so that a small-sized and inexpensive image forming apparatus can be provided. In particular, since the average circularity of the magnetic toner is 0.93 or more, the fluidity is improved and the developer can efficiently take in the toner when taking in the toner, so that even if an image that consumes a large amount of toner is repeatedly copied. It is possible to prevent a decrease in image density. Further, due to the magnetic binding force in the direction of the developer carrying member due to the magnetization of the toner itself, it is possible to effectively prevent the toner scattering due to the rotation of the developer carrying member and the toner development on the background portion.

【0033】更に、上記トナー収容部の上記現像剤担持
体表面に臨むトナー補給用開口と上記現像剤収容部との
間に位置し、上記トナー収容部のトナー補給用開口から
上記現像剤収容部に向けて担持搬送されている上記現像
剤担持体上の上記現像剤の量を規制する第2現像剤規制
部材を備え、上記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度
上昇に伴って上記現像剤の規制量が増加するように、該
第2現像剤規制部材と上記現像剤担持体表面との間隙が
設定されているならば、一層好適である。
Further, it is located between the toner replenishing opening of the toner accommodating portion facing the surface of the developer carrying member and the developer accommodating portion, and from the toner replenishing opening of the toner accommodating portion to the developer accommodating portion. A second developer regulating member that regulates the amount of the developer on the developer carrying body carried toward and toward the developing means, and the developing process is performed as the toner concentration of the developer on the developer carrying body increases. It is more preferable if the gap between the second developer regulating member and the surface of the developer carrying member is set so that the regulated amount of the developer increases.

【0034】このような現像装置では、現像剤担持体上
の現像剤のトナー濃度が上昇すると、現像剤の層厚が増
加し、増加した現像剤の通過が第2現像剤規制部材で規
制される。この規制された現像剤が、第2現像剤規制部
材に対して現像剤搬送方向上流側から隣接するトナー補
給用開口を覆い、トナー収容部から現像剤担持体上に担
持搬送されている現像剤へのトナー取り込みを抑制す
る。これにより、トナー補給機構及びトナー濃度センサ
をなくても現像剤のトナー濃度を一定範囲内に制御する
ことができるため、小型で安価な画像形成装置を提供で
きる。特に磁性トナーの平均円形度が0.93以上であ
ることにより流動性が向上して、トナー取り込み時に現
像剤がトナーを効率よく取り込むことができるため、ト
ナー消費量の多い画像を繰り返し複写しても画像濃度の
低下を防止できる。また、トナー自体の磁化による現像
剤担持体方向への磁気束縛力により現像剤担持体の回転
に伴うトナー飛散や地肌部分へのトナー現像を有効に防
止できる。
In such a developing device, when the toner concentration of the developer on the developer carrier increases, the layer thickness of the developer increases, and the increased passage of the developer is regulated by the second developer regulating member. It The regulated developer covers the toner replenishing opening adjacent to the second developer regulating member from the upstream side in the developer conveying direction, and is carried and conveyed from the toner containing portion onto the developer carrier. To prevent toner from being taken in. As a result, the toner concentration of the developer can be controlled within a certain range without the toner replenishment mechanism and the toner concentration sensor, so that a small-sized and inexpensive image forming apparatus can be provided. In particular, since the average circularity of the magnetic toner is 0.93 or more, the fluidity is improved, and the developer can efficiently take in the toner at the time of taking in the toner, so that an image that consumes a large amount of toner is repeatedly copied. Can prevent a decrease in image density. Further, due to the magnetic binding force in the direction of the developer carrying member due to the magnetization of the toner itself, it is possible to effectively prevent the toner scattering due to the rotation of the developer carrying member and the toner development on the background portion.

【0035】また本発明は、潜像担持体と、該潜像担持
体に潜像を形成する潜像形成手段と、上記潜像担持体上
の潜像を現像してトナー像とする現像装置と、上記潜像
担持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置とを備
えた画像形成装置であって、上記現像装置として、既述
した本発明に係る現像装置を用いたことを特徴とするも
のである。
The present invention also relates to a latent image carrier, latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier, and a developing device for developing the latent image on the latent image carrier to obtain a toner image. And a transfer device for transferring the toner image on the latent image carrier to a transfer material, wherein the developing device according to the present invention is used as the developing device. It is what

【0036】本発明の画像形成装置では、上記現像装置
を用いることにより、現像剤担持体の線速を大きくした
場合でも、トナー飛散を抑制することができるととも
に、後端白抜けなどの画質劣化のない画像を転写材上に
形成することができる。
In the image forming apparatus of the present invention, by using the developing device described above, it is possible to suppress the toner scattering even when the linear velocity of the developer carrying member is increased, and to deteriorate the image quality such as trailing edge blank areas. Images can be formed on the transfer material.

【0037】更に本発明は、潜像担持体と、該潜像担持
体に潜像を形成する潜像形成手段と、上記潜像担持体上
の潜像を現像してトナー像とする現像装置と、上記潜像
担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、上記潜
像担持体上のトナー像を該中間転写体に転写する1次転
写装置と、上記中間転写体上のトナー像を転写材に転写
する2次転写装置とを備えた画像形成装置であって、上
記現像装置として、既述した本発明に係る現像装置を用
いたことを特徴とするものである。
The present invention further includes a latent image carrier, latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier, and a developing device for developing the latent image on the latent image carrier to obtain a toner image. An intermediate transfer member on which the toner image on the latent image carrier is transferred, a primary transfer device for transferring the toner image on the latent image carrier to the intermediate transfer member, and a toner on the intermediate transfer member. An image forming apparatus provided with a secondary transfer device for transferring an image onto a transfer material, wherein the developing device according to the present invention as described above is used as the developing device.

【0038】このような構成の画像形成装置でも、現像
剤担持体の線速を大きくしても、トナー飛散を抑制する
ことができるとともに、後端白抜けなどの画質劣化のな
い画像を、中間転写体を介して転写材上に形成すること
ができる。
Even in the image forming apparatus having such a structure, even if the linear velocity of the developer carrying member is increased, toner scattering can be suppressed, and an image having no image deterioration such as trailing edge white spots It can be formed on a transfer material via a transfer body.

【0039】また本発明は、潜像担持体、該潜像担持体
の表面を一様帯電する帯電装置、及び上記潜像担持体の
表面をクリーニングするクリーニング装置の少なくとも
一つと、上記潜像担持体上の潜像を現像してトナー像と
する現像装置とを、画像形成装置本体に対して着脱可能
に一体構造物として構成した画像形成プロセスユニット
であって、上記現像装置として、既述した本発明に係る
現像装置を用いたことを特徴とするものである。
The present invention also provides at least one of a latent image carrier, a charging device for uniformly charging the surface of the latent image carrier, and a cleaning device for cleaning the surface of the latent image carrier, and the latent image carrier. An image forming process unit in which a developing device that develops a latent image on a body into a toner image is detachably attached to the main body of the image forming device as an integrated structure, and has been described above as the developing device. The developing device according to the present invention is used.

【0040】本画像形成プロセスユニットでは、上記現
像装置を備えた画像形成プロセスユニットを画像形成装
置本体に装着して用いることにより、現像剤担持体の線
速を大きくした場合でも、トナー飛散を抑制することが
できるとともに、後端白抜けなどの画質劣化のない画像
を形成することができる。
In this image forming process unit, the image forming process unit having the above-mentioned developing device is used by being mounted on the main body of the image forming device, so that toner scattering is suppressed even when the linear velocity of the developer carrying member is increased. In addition, it is possible to form an image without deterioration in image quality such as trailing edge blank areas.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を以下
に説明する。先ず電子写真式画像形成装置であるレーザ
プリンタ(以下「プリンタ」という)の現像装置に本発
明を適用した例について説明する。このプリンタはモノ
クロタイプであるが、当然ながらカラータイプのものに
も適用され得るものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. First, an example in which the present invention is applied to a developing device of a laser printer (hereinafter referred to as "printer") which is an electrophotographic image forming apparatus will be described. Although this printer is a monochrome type, it can be applied to a color type as a matter of course.

【0042】図2において、潜像担持体としての感光体
ドラム1は、図中矢印A方向に回転駆動されながら、該
感光体ドラム1に接触してその表面を帯電する帯電ロー
ラ50により一様に帯電された後、光書き込みユニット
51により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電
潜像が形成される。本実施形態では、上記帯電ローラ5
0及び光書き込みユニット51により潜像形成手段が構
成されているが、他の様式の帯電装置や露光装置を用い
て構成してもよい。感光体ドラム1上に形成された静電
潜像は、後述する現像装置2により現像され、感光体ド
ラム1上にトナー像が形成される。このトナー像は、転
写装置としての転写ローラ53を備えた転写ユニットに
よって、給紙カセット54から給紙ローラ55、レジス
トローラ対56を経て搬送された転写材としての用紙5
2上に転写される。転写終了後の用紙52は、定着ユニ
ット57によりトナー像が定着され機外に排出される。
なお、転写されなかった感光体ドラム1上の残留トナー
は、クリーニングユニット58により感光体ドラム1か
ら除去される。また、感光体ドラム1上の残留電荷は除
電ランプ59で除去される。
In FIG. 2, the photosensitive drum 1 serving as a latent image carrier is uniformly driven by a charging roller 50 that contacts the photosensitive drum 1 and charges its surface while being rotationally driven in the direction of arrow A in the figure. After being charged, the optical writing unit 51 performs scanning exposure based on image information to form an electrostatic latent image on the surface. In the present embodiment, the charging roller 5
0 and the optical writing unit 51 constitute a latent image forming means, but a charging device or an exposure device of another type may be used. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by the developing device 2 described later, and a toner image is formed on the photosensitive drum 1. This toner image is transferred from a paper feed cassette 54 via a paper feed roller 55 and a registration roller pair 56 by a transfer unit having a transfer roller 53 as a transfer device.
2 is transferred onto. After the transfer is completed, the toner image is fixed on the paper 52 by the fixing unit 57, and the paper is ejected to the outside of the machine.
The residual toner on the photosensitive drum 1 that has not been transferred is removed from the photosensitive drum 1 by the cleaning unit 58. In addition, the residual charge on the photosensitive drum 1 is removed by the static elimination lamp 59.

【0043】次に、本実施形態に係る現像装置の全体構
成について説明する。図1は現像装置2の全体の概略構
成図である。この現像装置2は感光体ドラム1の側方に
配設され、磁性トナー3a及び磁性粒子(以下「磁性キ
ャリア」という)3bとを含む二成分現像剤(以下「現
像剤」という)3を表面に担持する現像剤担持体として
非磁性の現像スリーブ4を備えている。この現像スリー
ブ4は、ケーシング2aの感光体ドラム1側に形成され
た開口部から一部露出するように取り付けられ、不図示
の駆動装置により、感光体ドラム1と対向する現像領域
Dにおいて現像剤を下方(図中矢印B方向)に移動させ
る向きに回転駆動可能になっている。また現像スリーブ
4の内部には、磁界発生手段としての固定磁石群からな
るマグネットローラ5が固定配置されている。
Next, the overall structure of the developing device according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire developing device 2. The developing device 2 is disposed on the side of the photosensitive drum 1 and has a two-component developer (hereinafter referred to as “developer”) 3 including magnetic toner 3a and magnetic particles (hereinafter referred to as “magnetic carrier”) 3b as a surface. A non-magnetic developing sleeve 4 is provided as a developer carrying member for carrying the developer. The developing sleeve 4 is attached so as to be partially exposed from an opening formed on the side of the photosensitive drum 1 of the casing 2a, and a developing device in a developing area D facing the photosensitive drum 1 is driven by a driving device (not shown). Can be rotationally driven in a direction of moving the lower part (direction of arrow B in the figure). Further, inside the developing sleeve 4, a magnet roller 5 composed of a fixed magnet group as a magnetic field generating means is fixedly arranged.

【0044】本現像装置はまた、現像スリーブ4上に担
持され現像領域Dに向けて搬送される現像剤の量を規制
する現像剤規制部材としてのドクタ6、該ドクタ6に現
像剤搬送方向上流側で現像スリーブ4の表面及びドクタ
6との間に現像剤収容部Sを形成するように設けられた
現像剤収容ケース7、トナー収容部としてのトナーホッ
パ8なども備えている。トナーホッパ8は現像スリーブ
4上の現像剤搬送方向における現像剤収容部Sの上流側
であって現像スリーブ表面と対向するトナー補給用開口
(以下「トナー補給口」という)8aを有している。ト
ナーホッパ8の内部には、図中矢印Cで示す方向に回転
しながら磁性トナー3aをトナー補給口8aに向けて撹
拌しながら送り出すトナー撹拌部材としてのトナーアジ
テータ9が配設されている。
The present developing device also includes a doctor 6 as a developer regulating member for regulating the amount of the developer carried on the developing sleeve 4 and conveyed toward the developing area D, and the doctor 6 upstream of the developer conveying direction. Also provided is a developer storage case 7 provided so as to form a developer storage S between the surface of the developing sleeve 4 and the doctor 6, and a toner hopper 8 as a toner storage. The toner hopper 8 has an opening 8a for toner replenishment (hereinafter referred to as "toner replenishment port") 8a which is on the upstream side of the developer accommodating portion S in the developer conveying direction on the developing sleeve 4 and faces the surface of the developing sleeve. Inside the toner hopper 8, there is provided a toner agitator 9 as a toner stirring member that rotates the toner hopper 8 in the direction indicated by the arrow C and sends the magnetic toner 3a toward the toner supply port 8a while stirring.

【0045】上記現像剤収容ケース7の現像スリーブ4
に近接する先端部(ひさし部)は、トナーホッパ8から
磁性トナーが補給され現像剤収容部S内に向かって進行
しようとする現像剤の量を規制する第2現像剤規制部材
としてのプレドクタ7aとして用いられている。また上
記現像剤収容ケース7等で形成される現像剤収容部Sに
は、感光体ドラム1との対向する現像領域に供給されず
にドクタ6で進行が阻止された現像剤が収容される。
The developing sleeve 4 of the developer accommodating case 7
The front end portion (eave portion) close to is a pre-doctor 7a as a second developer regulating member that regulates the amount of the developer to which the magnetic toner is replenished from the toner hopper 8 and advances toward the inside of the developer accommodating portion S. It is used. Further, the developer containing portion S formed by the developer containing case 7 or the like contains the developer which is not supplied to the developing area facing the photosensitive drum 1 and whose progress is blocked by the doctor 6.

【0046】上記マグネットローラ5の表面部には、該
ローラの回転中心軸方向に沿った方向に延在する磁極が
径方向外側に向けて複数形成されるように、複数の磁石
が設けられている。具体的には、現像領域Dに対向する
位置に現像剤を穂立ちさせて現像を行うための現像磁極
P1(N極)が形成され、この現像磁極による法線方向
磁束密度分布の半値角度幅を狭くするために、現像磁極
P1に対して現像スリーブ回転方向の上流側及び下流側
のそれぞれ隣接する位置に、現像磁極と反対の極性の補
助磁極P1a(S極)、P1b(S極)を有している。
また上記現像剤収容部Sに磁界の磁力が及ぶように、プ
レドクタ7aに対向する位置から上記現像領域に至る間
に磁極P4(N極)を有している。更に、上記マグネッ
トローラ5の表面には、一般的な現像装置と同様に、現
像スリーブ4上に現像剤を担持し続けながら搬送するた
めの搬送磁極P2(N極)、P3(S極)を有してい
る。なお図1中の現像スリーブ4の周囲に点線で示した
曲線は、各磁極によって形成された、現像スリーブ4の
軸方向中央部における現像スリーブ表面上の法線方向磁
束密度分布を示している。
A plurality of magnets are provided on the surface of the magnet roller 5 so that a plurality of magnetic poles extending in the direction along the rotation center axis of the roller are formed radially outward. There is. Specifically, a developing magnetic pole P1 (N pole) is formed at a position opposed to the developing region D for developing by making the developer bristles, and the half-value angle width of the magnetic flux density distribution in the normal direction by the developing magnetic pole. In order to narrow the developing magnetic pole P1, auxiliary magnetic poles P1a (S pole) and P1b (S pole) having polarities opposite to those of the developing magnetic pole are provided at positions adjacent to the developing magnetic pole P1 on the upstream side and the downstream side in the developing sleeve rotation direction. Have
Further, a magnetic pole P4 (N pole) is provided between the position facing the predoctor 7a and the developing area so that the magnetic force of the magnetic field is applied to the developer accommodating portion S. Further, on the surface of the magnet roller 5, similarly to a general developing device, carrying magnetic poles P2 (N pole) and P3 (S pole) for carrying the developer while continuously carrying the developer on the developing sleeve 4 are provided. Have A dotted curve around the developing sleeve 4 in FIG. 1 indicates a normal-direction magnetic flux density distribution on the surface of the developing sleeve 4 at the central portion in the axial direction of the developing sleeve 4, which is formed by each magnetic pole.

【0047】上記マグネットローラ5は6極の磁極が形
成されているが、上記補助磁極P1bから補助磁極P1
aに至る間に磁極を更に増やし、8極や10極で構成さ
れたマグネットローラとしてもよい。
The magnet roller 5 is formed with 6 magnetic poles, and the auxiliary magnetic pole P1b to the auxiliary magnetic pole P1 are formed.
The number of magnetic poles may be further increased until reaching a, and a magnet roller having 8 poles or 10 poles may be used.

【0048】また上記マグネットローラ5の現像磁極P
1は、回転中心軸に垂直な横断面における面積(以下
「横断面積」という)が小さい磁石により構成されてい
る。この横断面積が小さくなると一般に磁力は弱くなる
が、現像スリーブ表面の磁力が小さくなりすぎると磁性
キャリアを保持する力が充分ではなくなるために感光体
ドラム1への磁性キャリア付着を生じることがある。そ
こで、この現像磁極P1用の磁石は磁力の強い希土類金
属合金磁石により作製した。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
ー積で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で80kJ/m
後である。これにより、従来通常用いられていた、最大
エネルギー積が36kJ/m前後、20kJ/m
後であるフェライト磁石、フェライトボンド磁石等と比
べ強い磁力を確保することが可能となったため、横断面
積の小さい磁石を用いても現像スリーブ表面の磁力を確
保することが可能となった。磁力を確保するためには、
この他にサマリュウムコバルト金属合金磁石等を用いる
こともできる。
The developing magnetic pole P of the magnet roller 5
The magnet No. 1 is composed of a magnet having a small area (hereinafter referred to as "cross-sectional area") in a cross section perpendicular to the rotation center axis. If this cross-sectional area becomes smaller, the magnetic force generally becomes weaker. However, if the magnetic force on the surface of the developing sleeve becomes too small, the force for holding the magnetic carrier becomes insufficient, so that the magnetic carrier may adhere to the photosensitive drum 1. Therefore, the magnet for the developing magnetic pole P1 is made of a rare earth metal alloy magnet having a strong magnetic force. Among rare earth metal alloy magnets, a typical iron neodymium boron alloy magnet has a maximum energy product of 358 kJ / m 3 , and an iron neodymium boron alloy bonded magnet has a maximum energy product of around 80 kJ / m 3 . Thus, typically conventionally used, since the maximum energy product becomes possible to secure a strong magnetic force than 36 kJ / m 3 before and after 20 kJ / m 3 ferrite magnet is around a ferrite bond magnet or the like, cross-sectional area It is now possible to secure the magnetic force on the surface of the developing sleeve even if a small magnet is used. To secure the magnetic force,
In addition to this, a samarium cobalt metal alloy magnet or the like may be used.

【0049】また本実施形態の現像装置において、現像
時、現像スリーブ4には、現像バイアス印加手段として
の現像バイアス電源10により、現像バイアスVBとし
て直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印
加されている。地肌部電位(背景部電位)VD及び画像
部電位VLはそれぞれ、上記振動バイアス電圧VBの最
大値と最小値の間に位置している。この振動バイアス電
圧の印加により、向きが交互に変化する交互電界が現像
領域Dに形成される。この交互電界中で現像剤のトナー
3aと磁性キャリア3bとが激しく振動し、磁性トナー
3aが現像スリーブ4および磁性キャリア3bへの静電
的拘束力及び磁気的拘束力に打ち勝って感光体ドラム1
の表面に形成された静電潜像に選択的に付着する。
In the developing device of this embodiment, during development, a developing bias power source 10 as a developing bias applying means applies a vibration bias voltage, which is a DC bias with an AC voltage superimposed, as a developing bias VB to the developing sleeve 4. Has been done. The background portion potential (background portion potential) VD and the image portion potential VL are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias voltage VB. By applying the vibration bias voltage, an alternating electric field whose direction is alternately changed is formed in the developing region D. In this alternating electric field, the toner 3a of the developer and the magnetic carrier 3b violently vibrate, and the magnetic toner 3a overcomes the electrostatic binding force and the magnetic binding force to the developing sleeve 4 and the magnetic carrier 3b, and the photoconductor drum 1
Selectively adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the.

【0050】上記振動バイアス電圧からなる現像バイア
スVBの最大値と最小値の差(ピーク間電圧)は0.5
〜5kVが好ましく、周波数は1〜10kHzが好まし
い。振動バイアス電圧の波形としては、矩形波、サイン
波、三角波等を使用できる。振動バイアスの直流電圧成
分は、地肌部電位VDと画像部電位VLの間の値である
が、画像部電位VLよりも地肌部電位VDに近い値であ
る方が、地肌部電位領域へのかぶりトナーの付着を防止
する上で好ましい。
The difference (peak-to-peak voltage) between the maximum value and the minimum value of the developing bias VB composed of the above-mentioned vibration bias voltage is 0.5.
.About.5 kV is preferable, and the frequency is preferably 1 to 10 kHz. A rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like can be used as the waveform of the vibration bias voltage. The DC voltage component of the vibration bias is a value between the background portion potential VD and the image portion potential VL, but a value closer to the background portion potential VD than the image portion potential VL is fog to the background portion potential region. It is preferable for preventing the adhesion of toner.

【0051】また上記振動バイアス電圧の波形が矩形波
の場合、デューティ比を50%以下とすることが望まし
い。ここで「デューティ比」とは、振動バイアス電圧の
1周期中でトナーが感光体ドラム1に向かおうとする時
間の割合である。このデューティ比に設定することによ
り、トナーが感光体ドラム1に向かおうとするピーク値
と現像バイアスの時間平均値との差を大きくすることが
できるので、トナーの運動が更に活発化し、トナーが静
電潜像の電位分布に忠実に付着して、現像能力が向上
し、更にざらつき感や解像力を向上させることができ
る。またトナー3aとは逆極性の電荷を有する磁性キャ
リア3bが感光体ドラム1に向かおうとするピーク値と
現像バイアスの時間平均値との差を小さくすることがで
きるので、磁性キャリア3aの運動を沈静化することが
できる。これにより、画像後端部のトナー攪乱を防止
し、後端白抜け、細線再現性、孤立ドット再現性が良好
となる。更に静電潜像の地肌部に磁性キャリアが付着す
る確率を大幅に低減する効果も奏する。
When the waveform of the vibration bias voltage is a rectangular wave, the duty ratio is preferably 50% or less. Here, the "duty ratio" is the ratio of the time during which the toner tries to move toward the photosensitive drum 1 in one cycle of the vibration bias voltage. By setting this duty ratio, it is possible to increase the difference between the peak value at which the toner tends toward the photoconductor drum 1 and the time average value of the developing bias. It adheres to the potential distribution of the electrostatic latent image faithfully, improving the developing ability, and further improving the feeling of roughness and resolution. Further, since the difference between the peak value of the magnetic carrier 3b having a charge opposite to that of the toner 3a toward the photoconductor drum 1 and the time average value of the developing bias can be reduced, the movement of the magnetic carrier 3a can be reduced. Can be calmed down. As a result, the disturbance of the toner at the trailing edge of the image is prevented, and the trailing edge blank areas, fine line reproducibility, and isolated dot reproducibility are improved. Further, it also has an effect of significantly reducing the probability that the magnetic carrier adheres to the background portion of the electrostatic latent image.

【0052】次に、図1に基づいて上記構成の現像装置
の現像動作について説明する。現像スリーブ4上の現像
剤3は該スリーブ4の矢印B方向の回転に伴って搬送さ
れ、ドクタ6により規制されて薄層化される。薄層化さ
れた現像剤3は、矢印A方向に回転している感光体ドラ
ム1と対向する現像領域Dに搬送される。この現像領域
Dで、感光体ドラム1上に形成されている静電潜像に磁
性トナーが供給され、静電潜像の可視像化が行われる。
現像領域Dを通過した現像スリーブ4上の現像剤は現像
スリーブ回転に伴って更に搬送され、トナー補給口8a
と対向する位置に到達する。このトナー補給口8aに
は、トナーホッパ8内の磁性トナー3aがアジテータ9
で送り出され、現像スリーブ4上の現像剤と接するよう
に滞留している。トナー補給口8aで新しい磁性トナー
3aを取り込んだ後、現像剤収容部Sに戻る。そして、
新しい磁性トナー3aを含んだ現像剤3はドクタ6によ
る規制部で内圧が増加する。この内圧増加した現像剤中
で磁性キャリアとの摩擦帯電によってトナー帯電が行わ
れる。一方、上記現像領域に供給されずにドクタ6で進
行が阻止された現像剤3の一部は、現像剤収容部S内で
循環するように移動する。
Next, the developing operation of the developing device having the above construction will be described with reference to FIG. The developer 3 on the developing sleeve 4 is conveyed as the sleeve 4 rotates in the direction of the arrow B, and is regulated by the doctor 6 to form a thin layer. The thinned developer 3 is conveyed to the development area D facing the photoconductor drum 1 rotating in the direction of arrow A. In this developing area D, magnetic toner is supplied to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1, and the electrostatic latent image is visualized.
The developer on the developing sleeve 4 that has passed through the developing area D is further conveyed as the developing sleeve rotates, and the toner supply port 8a
Reach a position opposite. The magnetic toner 3a in the toner hopper 8 is fed into the toner supply port 8a by the agitator 9a.
And is retained so as to come into contact with the developer on the developing sleeve 4. After the new magnetic toner 3a is taken in through the toner supply port 8a, the process returns to the developer accommodating portion S. And
The internal pressure of the developer 3 containing the new magnetic toner 3a increases at the regulating portion by the doctor 6. In the developer whose internal pressure is increased, the toner is charged by frictional charging with the magnetic carrier. On the other hand, a part of the developer 3 which is not supplied to the developing area and is prevented from advancing by the doctor 6 moves so as to circulate in the developer accommodating portion S.

【0053】次に、図3a及びbを用いて、本現像装置
における現像動作時の自己トナー濃度制御について説明
する。なお、図3中の2点鎖線は、互いに異なる挙動を
示す現像剤同士の界面を示している。
Next, the self toner concentration control during the developing operation in the present developing device will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. The two-dot chain line in FIG. 3 indicates the interface between the developers that behave differently.

【0054】まず、現像装置に初期剤として所定のトナ
ー濃度及び重量を有する現像剤をセットして、現像スリ
ーブ4を回転駆動すると、現像剤3は搬送現像剤3-1
及び収容現像剤3-2の2つの部分に分かれる。搬送現
像剤3-1は現像スリーブ4の表面に磁力で担持され該
表面に連れ回るように搬送される現像剤である。収容現
像剤3-2は現像剤収容部S内に収容され上記搬送現像
剤3-1の移動に伴って現像剤収容部S内で循環移動す
る現像剤である。現像剤収容部S内では、図3aに示す
ように4つの現像剤流F1、F2が発生する。第1の現
像剤流F1は、現像スリーブ4と剥離ローラ11との間
を通過するように流れる搬送現像剤3-1の流れであ
る。第2の現像剤流F2は、ドクタ6で現像剤がドクタ
6の背面を上昇しドクタ6と剥離ローラ11の間の空間
で発生する収容現像剤3cの循環流である。
First, when a developer having a predetermined toner concentration and weight is set as an initial agent in the developing device and the developing sleeve 4 is rotationally driven, the developer 3 is conveyed to the developer 3-1.
And the contained developer 3-2 are divided into two parts. The carried developer 3-1 is a developer carried on the surface of the developing sleeve 4 by a magnetic force and carried so as to follow the surface. The stored developer 3-2 is a developer that is stored in the developer storage unit S and circulates in the developer storage unit S as the transport developer 3-1 moves. In the developer container S, four developer streams F1 and F2 are generated as shown in FIG. 3a. The first developer flow F1 is a flow of the transported developer 3-1 that flows so as to pass between the developing sleeve 4 and the peeling roller 11. The second developer flow F2 is a circulating flow of the stored developer 3c generated in the space between the doctor 6 and the peeling roller 11 as the developer rises on the back surface of the doctor 6 at the doctor 6.

【0055】次に、上記現像剤収容部S内に上記現像剤
流F1、F2が発生した状態で、トナーホッパー8に磁
性トナー3aがセットされると、トナー補給口8aより
現像スリーブ4に担持された搬送現像剤3-1に磁性ト
ナー3aが供給される。磁性トナーが供給された現像ス
リーブ4上の現像剤は、磁性トナーと共に現像剤収容部
Sへ搬送される。そして搬送途中で、搬送現像剤3-1
に供給された磁性トナーは現像スリーブ4の軸中心方向
へ若干入り込む。磁性トナーが供給された搬送現像剤3
-1は、プレドクタ7aによる規制位置を通過した後、
その一部は収容現像剤3-2との間で混合される。この
現像剤の混合により、両現像剤同士の入れ替え、現像剤
内でのトナーの分散撹拌による均一化、磁性トナーと磁
性キャリアとの摩擦帯電によるトナー帯電等が行われ
る。
Next, when the magnetic toner 3a is set in the toner hopper 8 while the developer flows F1 and F2 are generated in the developer accommodating portion S, the toner is carried on the developing sleeve 4 through the toner supply port 8a. The magnetic toner 3a is supplied to the conveyed developer 3-1. The developer on the developing sleeve 4 to which the magnetic toner has been supplied is conveyed to the developer container S together with the magnetic toner. Then, during the transportation, the transported developer 3-1
The magnetic toner supplied to the toner slightly enters the axial direction of the developing sleeve 4. Conveying developer 3 supplied with magnetic toner
-1 is after passing the regulation position by the predoctor 7a,
Part of it is mixed with the contained developer 3-2. By mixing the developers, the two developers are replaced with each other, the toner is dispersed and agitated in the developers to make them uniform, and the toner is charged by frictional charging between the magnetic toner and the magnetic carrier.

【0056】次に、上記磁性トナーの補給により現像剤
3中のトナー濃度が次第に上昇していくと、搬送現像剤
3-1の嵩が増大していくことにより、トナー補給口8
aに対向する位置からドクタ6による規制位置に至る区
間で現像スリーブ4上の搬送現像剤3-1の層厚が厚く
なっていく。それとともに、現像スリーブ4上の搬送現
像剤3-1内の磁性キャリアの比率が低下することによ
り、搬送現像剤3-1に対する磁力が弱くなっていくた
め、搬送現像剤3-1の移動速度が低下していき、上記
区間での現像スリーブ4上の搬送現像剤3-1の層厚が
ますます厚くなっていく。この層厚が厚くなった搬送現
像剤3-1は、上記ドクタ6から受ける搬送を阻止する
向きの力(ブレーキ力)を強く受けるようになり、搬送
現像剤3-1の移動速度はますます低下していく。
Next, when the toner concentration in the developer 3 is gradually increased by the replenishment of the magnetic toner, the bulk of the conveyed developer 3-1 is increased, so that the toner replenishing port 8 is formed.
The layer thickness of the conveyed developer 3-1 on the developing sleeve 4 increases in a section from the position facing a to the position regulated by the doctor 6. At the same time, the ratio of the magnetic carriers in the transported developer 3-1 on the developing sleeve 4 decreases, and the magnetic force to the transported developer 3-1 becomes weaker. Therefore, the moving speed of the transported developer 3-1. Becomes smaller, and the layer thickness of the conveyed developer 3-1 on the developing sleeve 4 in the above section becomes thicker and thicker. The transported developer 3-1 with the increased layer thickness is strongly subjected to the force (brake force) in the direction to prevent the transport received from the doctor 6, and the transported developer 3-1 moves at a higher speed. It will decrease.

【0057】そして、トナー補給口8aに対向する位置
で層厚が厚くなった搬送現像剤3-1の上層部は、上記
プレドクタ7aで掻き取られ、図3aに示すようにプレ
ドクタ7aの現像剤搬送方向上流側に滞留していく。以
下、この滞留した現像剤を「滞留現像剤」3-3とい
う。この滞留現像剤3-3は、それに接する搬送現像剤
3-1の移動に伴って循環運動を行っている。トナー補
給口8aに送り込まれた磁性トナー3aは、搬送現像剤
3-1の露出している部分に引き付けられるとともに、
搬送現像剤3-1と滞留現像剤3-3との合流点Pから引
き込まれるようにして、現像剤中に取り込まれる。
Then, the upper layer portion of the conveyed developer 3-1 having the thickened layer at the position facing the toner supply port 8a is scraped off by the predoctor 7a, and the developer of the predoctor 7a is removed as shown in FIG. 3a. It accumulates on the upstream side in the transport direction. Hereinafter, the retained developer is referred to as "retained developer" 3-3. The staying developer 3-3 makes a circulating motion with the movement of the transported developer 3-1 in contact with the staying developer 3-3. The magnetic toner 3a sent to the toner supply port 8a is attracted to the exposed portion of the conveyed developer 3-1 and
The transported developer 3-1 and the staying developer 3-3 are taken into the developer so as to be drawn in from the confluence point P.

【0058】更に現像剤3のトナー濃度が上昇していく
と、図3bに示すようにトナー補給口8aにおける滞留
現像剤3-3の量が増え、滞留現像剤3-3で磁性トナー
に接している搬送現像剤3-1の露出面が塞がれ、両現
像剤の合流点Pもトナー補給口8aの現像剤搬送方向上
流端まで移動する。それとともに、上記トナー補給口8
aの滞留現像剤3-3自体の循環移動速度も低下する。
この時点で、現像剤への磁性トナーの取り込みがほぼ終
了し、トナー濃度がそれ以上上昇しなくなる。
As the toner concentration of the developer 3 further increases, the amount of the staying developer 3-3 at the toner supply port 8a increases as shown in FIG. 3b, and the staying developer 3-3 contacts the magnetic toner. The exposed surface of the carried developer 3-1 is closed, and the confluence point P of both the developers also moves to the upstream end of the toner replenishing port 8a in the developer carrying direction. At the same time, the toner supply port 8
The circulating movement speed of the retained developer 3-3 of a also decreases.
At this point, the incorporation of the magnetic toner into the developer is almost completed, and the toner concentration does not rise any further.

【0059】上記磁性トナーが取り込まれプレドクタ7
aと現像スリーブ4との間のギャップを通過した搬送現
像剤3-1の一部(上層部)は、収容現像剤3-2と混合
撹拌され、その一部は再び現像スリーブ4上に担持され
る。現像スリーブ4とドクタ6との間のギャップを通過
した搬送現像剤3-1は、感光体ドラム1と対向する現
像領域Dに搬送される。そして、現像領域Dでは、感光
体ドラム1上に形成されている静電潜像に磁性トナーが
供給され、静電潜像の現像に用いられる。
The magnetic toner is taken into the predoctor 7
Part (upper layer portion) of the conveyed developer 3-1 that has passed through the gap between the a and the developing sleeve 4 is mixed and stirred with the stored developer 3-1 and a part of it is carried on the developing sleeve 4 again. To be done. The conveyed developer 3-1 having passed through the gap between the developing sleeve 4 and the doctor 6 is conveyed to the developing area D facing the photoconductor drum 1. In the developing area D, magnetic toner is supplied to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 and used for developing the electrostatic latent image.

【0060】上記感光体ドラム1の静電潜像の現像によ
り現像スリーブ4上の磁性トナーが消費されると、この
部分のトナー濃度が減少し、現像スリーブ4によって現
像剤に作用する搬送力が増加するとともに、この部分の
現像剤の嵩も減少する。そして、上記プレドクタ7aの
先端部によって規制される搬送現像剤3-1の層厚が低
下し、トナー補給口8a付近に溜まっていた滞留現像剤
3-3の量が減少し、滞留現像剤3-3の循環移動速度も
上昇してくる。そして、トナー補給口8aにおいて、現
像スリーブ4により搬送される搬送現像剤3-1とトナ
ーホッパ8内からの磁性トナー3aとが接触することと
なり、再度磁性トナーが取り込まれて上述のように現像
剤3のトナー濃度が増加する。
When the magnetic toner on the developing sleeve 4 is consumed by the development of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1, the toner density in this portion is reduced, and the conveying force acting on the developer by the developing sleeve 4 is reduced. With the increase, the bulk of the developer in this portion also decreases. Then, the layer thickness of the transported developer 3-1 regulated by the tip portion of the predoctor 7a is reduced, the amount of the retained developer 3-3 accumulated near the toner replenishing port 8a is reduced, and the retained developer 3 is reduced. -3 circulation speed will also increase. Then, at the toner supply port 8a, the conveyed developer 3-1 conveyed by the developing sleeve 4 comes into contact with the magnetic toner 3a from the inside of the toner hopper 8, and the magnetic toner is taken in again and the developer as described above. 3 toner density increases.

【0061】以上のように、現像スリーブ4上のトナー
濃度の変化に応じて、現像スリーブ4上の搬送現像剤3
-1の上記プレドクタ7aによる規制状態が変化し、上
記磁性トナーが消費された部分の現像剤のトナー濃度が
所定の濃度範囲になるように自己制御される。これによ
り、現像スリーブ4上の搬送現像剤3-1のトナー濃度
が常にほぼ一定濃度の範囲となるように保たれる。この
ため、トナー濃度センサやトナー補給部材などの複雑な
トナー濃度制御機構が不要となる。
As described above, the conveyed developer 3 on the developing sleeve 4 is changed according to the change of the toner density on the developing sleeve 4.
The regulation state of -1 by the predoctor 7a is changed, and the toner concentration of the developer in the portion where the magnetic toner is consumed is self-controlled so as to fall within a predetermined concentration range. As a result, the toner concentration of the transported developer 3-1 on the developing sleeve 4 is always kept in a substantially constant concentration range. For this reason, a complicated toner concentration control mechanism such as a toner concentration sensor and a toner replenishing member becomes unnecessary.

【0062】なお、現像スリーブ4上の搬送現像剤3-
1の一部を剥離して現像剤収容部S内の収容現像剤3-
2と混合するための剥離部材を、現像剤収容部S内で現
像ローラ4の表面に対向させて設けてもよい。このよう
な剥離部材を設けた場合は、搬送現像剤3-1と収容現
像剤3-2との入れ替えが促進されるので、現像剤3中
の磁性キャリアの帯電能力低下による現像剤3の早期劣
化を防止することができる。また上記搬送現像剤3-1
と収容現像剤3-2との混合により、現像剤のトナーが
分散撹拌され現像剤搬送方向と直交する画像幅方向に関
してトナー濃度が均一化されるので、現像濃度ムラのな
い良好な現像を行うことができる。
The developer 3 carried on the developing sleeve 4 is
1 is peeled off and the stored developer 3 in the developer storage portion S is
A peeling member for mixing with 2 may be provided in the developer accommodating portion S so as to face the surface of the developing roller 4. When such a peeling member is provided, replacement of the conveyed developer 3-1 with the contained developer 3-2 is promoted, so that the developer 3 can be early charged due to a decrease in charging ability of the magnetic carrier in the developer 3. It is possible to prevent deterioration. Further, the above-mentioned transported developer 3-1
And the contained developer 3-2, the toner of the developer is dispersed and agitated, and the toner density is made uniform in the image width direction orthogonal to the developer transport direction. Therefore, good development without uneven development density is performed. be able to.

【0063】次に、本実施形態で用いる現像剤について
説明する。尚、本願で用いる「円形度」は既述のように
種々の方法で測定可能であるが、ここではSYSMEX
製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を使用し
て求めた。
Next, the developer used in this embodiment will be described. The “circularity” used in the present application can be measured by various methods as described above.
It was determined using a flow-type particle image analyzer FPIA-1000.

【0064】本発明に用いられる磁性トナーは、100
0Oeの磁場中での磁化が10〜30[emu/g]、
好ましくは15〜25[emu/g]がよい。10[e
mu/g]より小さいと、トナーの磁気バイアス効果が
小さくなるため、トナー飛散や地肌汚れが発生すること
となり、また30[emu/g]より大きいと、トナー
の磁気バイアス効果が大きくなるため、画像濃度が低く
なる。
The magnetic toner used in the present invention is 100
Magnetization in a magnetic field of 0 Oe is 10 to 30 [emu / g],
It is preferably 15 to 25 [emu / g]. 10 [e
If it is less than 30 [mu / g], the magnetic bias effect of the toner becomes small, so that toner scattering or background stain occurs. If it is more than 30 [emu / g], the magnetic bias effect of the toner becomes large, Image density is low.

【0065】更に、本発明に用いられる磁性トナーの磁
性体はFeO含有量が10〜25wt%、好ましくは1
5〜25wt%で、比表面積が1〜60m2/g、好ま
しくは3〜20m2/gであることが好ましい。この範
囲のFeO含有量及び比表面積とすることにより、トナ
ーの抵抗と帯電性を両立することができ、画像濃度の高
く地肌汚れのない画像を得ることができる。
Further, the magnetic material of the magnetic toner used in the present invention has an FeO content of 10 to 25 wt%, preferably 1
It is preferable that the specific surface area is 5 to 25 wt% and the specific surface area is 1 to 60 m 2 / g, preferably 3 to 20 m 2 / g. By setting the FeO content and the specific surface area within this range, it is possible to achieve both toner resistance and chargeability, and it is possible to obtain an image with high image density and without background stains.

【0066】本発明で使用するトナーとしては、従来の
公知方法で製造されたものを使用できる。具体的には、
結着樹脂、磁性体、極性制御剤、必要に応じて任意の添
加剤より成る混合物を熱ロールミルで溶融混練した後、
冷却固化せしめ、これを粉砕分級し、必要に応じて外添
剤を混合することで得られる。
As the toner used in the present invention, those manufactured by the conventional known method can be used. In particular,
Binder resin, magnetic substance, polarity control agent, after melt-kneading a mixture consisting of any additives as necessary, with a hot roll mill,
It can be obtained by cooling and solidifying, pulverizing and classifying the mixture, and optionally mixing an external additive.

【0067】この結着樹脂としては、公知のものがすべ
て使用できる。例えば、ポリスチレン、ポリ-p-クロル
スチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン及びその
置換体の単重合体;スチレン-p-クロルスチレン共重合
体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニ
ルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸エステル
共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体、
スチレン-α-クロルメタクリル酸メチル共重合体、スタ
レン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチ
ルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル
共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、ス
チレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重
合体、スチレン-アクリロニトリル-イソプレン共重合
体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体の如
きスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹
脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸
樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニ
ル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジ
ン、テルペン樹脂、クマロインデン樹脂、脂肪族又は脂
肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィ
ン、パラフィンワックスなどが単独であるいは混合して
使用できる。
As the binder resin, all known resins can be used. For example, polystyrene, poly-p-chlorostyrene, homopolymers of styrene such as polyvinyltoluene and substituted products thereof; styrene-p-chlorostyrene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-vinylnaphthalene copolymers. , Styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer,
Styrene-α-chloromethacrylate copolymer, stalene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer Styrene-based copolymers such as polymers, styrene-isoprene copolymers, styrene-acrylonitrile-isoprene copolymers, styrene-acrylonitrile-indene copolymers; polyvinyl chloride, phenolic resins, natural modified phenolic resins, natural resin modified Maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyester resin, polyurethane, polyamide resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyvinyl butyral, rosin, modified rosin, terpene resin, coumaroinde Resins, aliphatic or aliphatic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffin, and paraffin wax, alone or in admixture may be used.

【0068】特に加熱加圧定着方式においては、結着樹
脂としてポリエステル樹脂を用いることにより、耐塩ビ
マット融着性に優れ、熱ロールへの耐オフセット性に優
れたトナーを得ることができる。加圧定着方式を用いる
場合には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
メチレン、ポリウレタンエラストマー、エチレン-エチ
ルアクリレート共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合
体、アイオノマー樹脂、スチレン-ブタジエン共重合
体、スチレン-イソプレン共重合体、線状飽和ポリエス
テル、パラフィンなどがある。
Particularly in the heat and pressure fixing method, the use of the polyester resin as the binder resin makes it possible to obtain a toner having excellent vinyl chloride mat fusion resistance and offset resistance to the heat roll. When the pressure fixing method is used, for example, polyethylene, polypropylene, polymethylene, polyurethane elastomer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer. Polymer, linear saturated polyester, paraffin, etc.

【0069】トナーには荷電制御剤をトナー粒子に内
添、又はトナー粒子に外添して用いることが好ましい。
荷電制御剤によって、現像システムに応じた最適の荷電
量コントロールが可能となり、特に本発明では荷電制御
剤を用いることにより前記のトナー濃度を制御しない現
像方法に用いた場合、有効である。
For the toner, the charge control agent is preferably added internally to the toner particles or externally added to the toner particles.
The charge control agent makes it possible to control the optimum charge amount according to the developing system. In particular, the present invention is effective when used in the developing method in which the toner concentration is not controlled by using the charge control agent.

【0070】トナーに用いられる極性制御剤としては従
来より公知のものでよく、正極性制御剤としては、ニグ
ロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベ
ンジルアンモニウム-1-ヒドロキシ-4-ナフトスルフォ
ン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレ
ートなどの四級アンモニウム塩;ジブチルスズオキサイ
ド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズ
オキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチル
スズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキ
シルスズボレートなどのジオルガノスズボレートを単独
であるいは2種類以上組み合わせて用いることができ
る。これらの中でも、ニグロシン系化合物、有機四級ア
ンモニウム塩の如き極性制御剤が特に好ましく用いられ
る。
The polarity controlling agent used in the toner may be a conventionally known one, and the positive polarity controlling agent may be a modified product of nigrosine and a fatty acid metal salt; tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonic acid. Salt, quaternary ammonium salt such as tetrabutylammonium tetrafluoroborate; diorganotin oxide such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide; diorganotin borate such as dibutyltin borate, dioctyltin borate and dicyclohexyltin borate alone Or in combination of two or more. Among these, polar control agents such as nigrosine compounds and organic quaternary ammonium salts are particularly preferably used.

【0071】負極性制御剤としては、例えば有機金属化
合物、キレート化合物が有効である。その例としてはア
ルミニウムアセチルアセトナート、鉄(II)アセチルア
セトナート、3,5-ジタ-シャリ-ブチルサリチル酸ク
ロム等があり、特にアセチルアセトン金属錯体、モノア
ゾ金属錯体、ナフトエ酸あるいはサリチル酸系の金属錯
体又は塩が好ましく、特にサリチル酸系金属錯体、モノ
アゾ金属錯体又はサリチル酸系金属塩が好ましい。
As the negative polarity controlling agent, for example, organic metal compounds and chelate compounds are effective. Examples thereof include aluminum acetylacetonate, iron (II) acetylacetonate, and chromium 3,5-di-sali-butyl-salicylate. Particularly, acetylacetone metal complex, monoazo metal complex, naphthoic acid or salicylic acid metal complex or A salt is preferable, and a salicylic acid metal complex, a monoazo metal complex or a salicylic acid metal salt is particularly preferable.

【0072】前記の極性制御剤は、微粒子状として用い
ることが好ましく、具体的には3μm以下の個数平均粒
径が好ましい。トナーに使用される極性制御剤の使用量
は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の
有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定さ
れるもので、一義的に限定されるものではないが、好ま
しくは結着剤100重量部に対して0.1〜20重量部
の範囲、好ましくは0.2〜10重量部で用いられる。
0.1重量部未満では、トナーの帯電量が不足し実用的
でない。また20重量部を越える場合にはトナーの帯電
量が大きすぎ、キャリアとの静電的吸引力の増大のた
め、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
The above polarity control agent is preferably used in the form of fine particles, and specifically, the number average particle diameter of 3 μm or less is preferable. The amount of the polarity control agent used in the toner is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner manufacturing method including the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.2 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder.
If the amount is less than 0.1 parts by weight, the amount of charge of the toner is insufficient, which is not practical. On the other hand, when the amount exceeds 20 parts by weight, the amount of charge of the toner is too large and the electrostatic attraction with the carrier increases, resulting in a decrease in the fluidity of the developer and a decrease in the image density.

【0073】本発明の磁性トナーに用いられる磁性体と
しては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の磁
性酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルの如き磁性金属;酸
化鉄又は磁性金属と、コバルト、スズ、チタン、銅、
鉛、亜鉛、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、珪
素の如き金属との複合金属酸化物合金又は混合物が使用
される。また、これらの表面にシランカップリング剤を
結着剤としてカーボンブラック等の着色剤を被覆しても
よい。
The magnetic material used in the magnetic toner of the present invention includes magnetic iron oxides such as magnetite, hematite and ferrite, magnetic metals such as iron, cobalt and nickel; iron oxide or magnetic metals and cobalt, tin and titanium. copper,
Complex metal oxide alloys or mixtures with metals such as lead, zinc, magnesium, manganese, aluminum, silicon are used. Further, these surfaces may be coated with a coloring agent such as carbon black using a silane coupling agent as a binder.

【0074】シランカップリング剤の量は磁性酸化鉄粒
子に対し0.3〜3.0重量%、好ましくは0.3〜
1.5重量%で用いられる。0.3重量%未満では着色
剤が磁性酸化鉄粒子に強固に付着しないために、トナー
製造時に磁性体の分散工程において磁性体表面の着色剤
が脱離してしまい、カブリ等の問題が発生する。また、
3重量%を超えると、酸化鉄粒子表面の着色剤が被覆層
が不均一となり、トナー中への分散性が悪くなったり、
極端になると複合酸化鉄粒子自体が造粒してしまい、問
題となる。
The amount of the silane coupling agent is 0.3 to 3.0% by weight, preferably 0.3 to 3.0% by weight based on the magnetic iron oxide particles.
Used at 1.5% by weight. If the amount is less than 0.3% by weight, the coloring agent does not adhere strongly to the magnetic iron oxide particles, so that the coloring agent on the surface of the magnetic material is detached in the step of dispersing the magnetic material during toner production, causing a problem such as fogging. . Also,
If it exceeds 3% by weight, the coating layer of the coloring agent on the surface of the iron oxide particles becomes non-uniform, and the dispersibility in the toner is deteriorated.
When it becomes extreme, the composite iron oxide particles themselves are granulated, which is a problem.

【0075】更に、着色剤の量は磁性酸化鉄粒子に対し
3〜20重量%、好ましくは5〜15重量%である。5
重量%未満では、磁性体自体の着色度に劣るため、出力
した画像の濃度が低いという問題が発生する。また、2
0重量%を超えると磁性体の流動性が低下しトナー製造
時の磁性体分散性に劣る結果となり、更に磁性体からの
カーボンブラックの脱離が起こりやすくなるため、地カ
ブリ等の異常画像となる。
Further, the amount of the coloring agent is 3 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, based on the magnetic iron oxide particles. 5
When the content is less than wt%, the coloring degree of the magnetic material itself is poor, so that the density of the output image is low. Also, 2
If it exceeds 0% by weight, the fluidity of the magnetic material is lowered, resulting in poor dispersibility of the magnetic material during toner production. Further, carbon black is easily desorbed from the magnetic material, resulting in abnormal images such as background fog. Become.

【0076】磁性酸化鉄粒子粉末の粒子表面のシランカ
ップリング剤による被覆は、磁性酸化鉄粒子にシランカ
ップリング剤の溶液を噴霧しながら混合攪拌すればよ
い。結着剤に用いられるシランカップリング剤として
は、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラ
ン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラ
ン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラ
ン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジク
ロルシラン、ベンジルメチルクロルシラン、プロムメチ
ルジメチルクロルシラン、α-クロルエチルトリクロル
シラン、β-クロルエチルトリクロルシラン、クロルメ
チルジメチルクロルシラン、トリオルガノシランメチル
カプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガ
ノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラ
ン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロ
キサン、1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン、
1,3-ジフェニルテトラメチルジシロキサンが挙げら
れる。
The coating of the particle surface of the magnetic iron oxide particles with the silane coupling agent may be carried out by mixing and stirring while spraying the solution of the silane coupling agent onto the magnetic iron oxide particles. The silane coupling agent used in the binder, for example, hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, Benzylmethylchlorosilane, prommethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilane methylcaptan, trimethylsilylmercaptan, triorganosilylacrylate, vinyldimethylacetoxysilane , Dimethylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetrame Tildisiloxane,
1,3-diphenyltetramethyldisiloxane may be mentioned.

【0077】本発明で用いられる磁性体としては、特に
磁性酸化鉄であるマグネタイトが好ましく、公知の製造
方法で作られる。例えば、硫酸鉄水溶液をアルカリ性水
溶液で中和し、水酸化鉄を得る。その後pHを10以上
に調整した水酸化鉄懸濁液を酸素を含有するガスで酸化
しマグネタイトスラリーを得る。次いで、該スラリーを
水洗、濾過、乾燥、解砕しマグネタイト粒子が得られ
る。
As the magnetic material used in the present invention, magnetite which is magnetic iron oxide is particularly preferable, and it is produced by a known production method. For example, an iron sulfate aqueous solution is neutralized with an alkaline aqueous solution to obtain iron hydroxide. After that, the iron hydroxide suspension whose pH is adjusted to 10 or more is oxidized with a gas containing oxygen to obtain a magnetite slurry. Then, the slurry is washed with water, filtered, dried and crushed to obtain magnetite particles.

【0078】これらの強磁性体の好ましい態様として
は、実質的にケイ素を含有しない球状磁性体で、平均粒
子が0.2〜0.4μm、好ましくは0.2〜0.3μ
mのものがよい。磁性トナー中に含有させる量としては
トナーに対し好ましくは5〜80wt%、特に好ましく
はトナー対し10〜30wt%がよい。
A preferred embodiment of these ferromagnetic materials is a spherical magnetic material containing substantially no silicon and having an average particle size of 0.2 to 0.4 μm, preferably 0.2 to 0.3 μm.
m is better. The amount contained in the magnetic toner is preferably 5 to 80 wt% with respect to the toner, and particularly preferably 10 to 30 wt% with respect to the toner.

【0079】磁性体の粒子の形状としては、8面体、6
面体、球形、針状、鱗片状があるが、球形の異方性の少
ないものが好ましい。また、従来の公知方法で製造され
た重合法によるトナーも使用可能である。例えば重合法
で用いられるモノマーに着色剤及び極性制御剤を添加し
たモノマー組成物を水系の媒体中で懸濁し重合させるこ
とで球形状のトナー粒子を得ることができる。尚、生成
法は上記手法に限られるものではなく、乳化重合法等で
生成しても構わず、また他の添加物が入っていても構わ
ない。
The shape of the particles of the magnetic substance is octahedron, 6
There are a face piece, a spherical shape, a needle shape, and a scaly shape, but a spherical shape with little anisotropy is preferable. Further, it is possible to use a toner produced by a conventional known method by a polymerization method. For example, spherical toner particles can be obtained by suspending and polymerizing a monomer composition obtained by adding a colorant and a polarity control agent to a monomer used in the polymerization method in an aqueous medium. The production method is not limited to the above-mentioned method, and it may be produced by an emulsion polymerization method or the like, and may contain other additives.

【0080】本発明のトナーには、帯電安定性、現像
性、流動性、耐久性向上のために、添加剤を用いること
が好ましい。これら添加剤としては例えば、酸化セリウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化
アルミニウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化錫等の
金属酸化物や炭化ケイ素、窒化ケイ素等の微粉末等の流
動性向上剤や、例えばフッ素系樹脂微粒子、シリコーン
系樹脂微粒子、アクリル系樹脂微粒子等の樹脂微粒子や
ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリ
ン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム等の金属
石鹸系滑剤等のクリーニング助剤が挙げられる。この中
でも特に流動性向上剤としては酸化ケイ素、酸化チタン
が好ましく、クリーニング助剤としてはステアリン酸亜
鉛が好ましい。
Additives are preferably used in the toner of the present invention in order to improve charge stability, developability, fluidity and durability. Examples of these additives include metal oxides such as cerium oxide, zirconium oxide, silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, antimony oxide, and tin oxide, and improvement in fluidity of fine powders such as silicon carbide and silicon nitride. Agents, for example, resin fine particles such as fluorine resin fine particles, silicone resin fine particles, acrylic resin fine particles, and cleaning aids such as metal soap lubricants such as zinc stearate, calcium stearate, aluminum stearate, and magnesium stearate. To be Among these, silicon oxide and titanium oxide are particularly preferable as the fluidity improver, and zinc stearate is preferable as the cleaning aid.

【0081】本発明に用いられる流動性向上剤は、必要
に応じシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、
シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン
カップリング剤、官能基を有するシランカップリング
剤、その他の有機ケイ素化合物等の処理剤、あるいは種
々の処理剤で併用して処理されていることが好ましい。
The fluidity improver used in the present invention is a silicone varnish, various modified silicone varnishes, and
It is preferably treated with a silicone oil, various modified silicone oils, a silane coupling agent, a silane coupling agent having a functional group, another organic silicon compound or other treating agent, or various treating agents in combination.

【0082】本発明のトナーには定着時の離型性を良く
する目的で離型剤を含有させてもよい。離型剤としては
公知のものが使用でき、例えば低分子量ポリエチレン、
低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワック
ス、フィッシャートロプシュワックス、カルナバワック
ス、サゾールワックス、パラフィンワックス等およびそ
の誘導体をバインダー樹脂100重量%に対し0.1〜
10重量%を磁性トナーに加えることが好ましい。
The toner of the present invention may contain a releasing agent for the purpose of improving the releasing property at the time of fixing. Known release agents can be used, for example, low molecular weight polyethylene,
Low molecular weight polypropylene, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, carnauba wax, sazol wax, paraffin wax, etc. and their derivatives are 0.1 to 100% by weight of binder resin.
It is preferable to add 10% by weight to the magnetic toner.

【0083】本発明に係る二成分現像剤を作製する方法
の一例としては、先ず、前述した結着樹脂、着色剤とし
ての顔料又は染料、荷電制御剤、滑剤、その他の添加剤
等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合
した後、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや
連続式の2軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製KTK型
2軸押出し機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、K
CK社製2軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出
し機、栗本鉄工所社製KEX型2軸押出し機や、連続式
の1軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ等の熱混練
機を用いて構成材料を良く混練し、冷却後、ハンマーミ
ル等を用いて粗粉砕する。また、カラートナーの場合、
顔料の分散を向上させる目的で、結着樹脂の一部と顔料
を予め溶融混練して得られるマスターバッチを着色剤と
して使用することが一般的である。更に、これら粗粉砕
物をジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機を単
独或いは併用して微粉砕する。次に得られた微粉際粒子
を旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級
機により所定の粒度に分級する。本発明の所定粒径分布
を有するトナーを得るためにはとりわけ、コアンダ効果
を利用した分級機が好適に用いられる。更に、流動性付
与剤とヘンシェルミキサーの如き混合機により充分混合
し、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝
集粒子を除去する。
As an example of the method for producing the two-component developer according to the present invention, first, the binder resin, the pigment or dye as the colorant, the charge control agent, the lubricant, and other additives are added to the Henschel mixer. After thoroughly mixing with a mixer such as, a batch type two-roll, Banbury mixer or continuous type twin-screw extruder, for example, KTK twin-screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM twin-screw manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Extruder, K
CK's twin-screw extruder, Ikegai Iron Works 'PCM twin-screw extruder, Kurimoto Iron Works' KEX twin-screw extruder, continuous single-screw kneader, such as Bus Co's kneader The constituent materials are well kneaded using a kneader, cooled, and then coarsely crushed using a hammer mill or the like. In the case of color toner,
For the purpose of improving the dispersion of the pigment, it is general to use a masterbatch obtained by previously melt-kneading a part of the binder resin and the pigment as a colorant. Further, these coarsely pulverized products are finely pulverized using a fine pulverizer using a jet stream or a mechanical pulverizer alone or in combination. Next, the obtained finely divided particles are classified into a predetermined particle size by a classifier using a swirling airflow or a classifier using the Coanda effect. In order to obtain the toner having the predetermined particle size distribution of the present invention, a classifier utilizing the Coanda effect is preferably used. Further, the fluidity-imparting agent is thoroughly mixed with a mixer such as a Henschel mixer and passed through a sieve of 250 mesh or more to remove coarse particles and agglomerated particles.

【0084】本発明において現像剤を構成するキャリア
としては、1000[Oe]の磁場中における飽和磁化
を30〜120[emu/g]、好ましくは40〜10
0[emu/g]とすることにより、現像領域における
現像剤の現像スリーブへの磁気束縛力が大きくなるため
に、感光体上へのキャリアの現像が有効に防止され、良
好な画像を得ることができる。
In the present invention, the carrier constituting the developer has a saturation magnetization of 30 to 120 [emu / g], preferably 40 to 10 in a magnetic field of 1000 [Oe].
By setting it to 0 [emu / g], the magnetic binding force of the developer to the developing sleeve in the developing area becomes large, so that the development of the carrier on the photoreceptor is effectively prevented and a good image is obtained. You can

【0085】本発明において現像剤を構成するキャリア
としては、重量平均粒子径を20〜100μm、好まし
くは20〜80μmとすることにより、現像領域におけ
る現像剤層のトナー濃度を高くすることができ、高速機
での現像条件においても画像濃度の高い良好な画像を得
ることができる。
When the carrier constituting the developer in the present invention has a weight average particle diameter of 20 to 100 μm, preferably 20 to 80 μm, the toner concentration of the developer layer in the developing region can be increased, It is possible to obtain a good image having a high image density even under the developing conditions with a high-speed machine.

【0086】本発明において現像剤を構成するキャリア
の核体粒子としては公知のものでよく、例えば鉄、コバ
ルト、ニッケル等の強磁性金属;マグネタイト、ヘマタ
イト、フェライトなどの合金や化合物;前記強磁性体微
粒子と樹脂との複合体等が挙げられる。
In the present invention, the core particles of the carrier constituting the developer may be known ones, for example, ferromagnetic metals such as iron, cobalt and nickel; alloys and compounds such as magnetite, hematite and ferrite; Examples thereof include a complex of body particles and a resin.

【0087】これら本発明で用いられるキャリアはより
耐久性を長くする目的で、表面を樹脂で被覆することが
好ましい。被覆層を形成する樹脂としては、例えばポリ
エチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロ
ロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂;
ポリスチレン、アクリル(例えばポリメチルメタクリレ
ート)、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテー
ト、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポ
リ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエ
ーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリ
デン系樹脂;塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体;オルガ
ノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂又はその変成
品(例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリウレタン等による変成品);ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデ
ン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂;ポ
リアミド;ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネ
ート;尿素-ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂;エ
ポキシ樹脂等が挙げられる。中でもトナースペントを防
止する点で好ましいのはシリコーン樹脂又はその変成
品、弗素樹脂、特にシリコーン樹脂又はその変成品であ
る。
The carrier used in the present invention is preferably coated on its surface with a resin for the purpose of prolonging its durability. Examples of the resin forming the coating layer include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, and chlorosulfonated polyethylene;
Polyvinyl and polyvinylidene resins such as polystyrene, acrylic (for example, polymethylmethacrylate), polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinylcarbazole, polyvinyl ether, polyvinylketone; vinyl chloride-vinyl acetate copolymer A silicone resin having an organosiloxane bond or a modified product thereof (eg, an alkyd resin, a polyester resin, an epoxy resin, a modified product of polyurethane, etc.); polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene Fluorine resin such as; polyamide; polyester; polyurethane; polycarbonate; amino resin such as urea-formaldehyde resin; epoxy resin . Of these, silicone resins or modified products thereof, and fluororesins, particularly silicone resins or modified products thereof, are preferable from the viewpoint of preventing toner spent.

【0088】シリコーン樹脂としては、従来から知られ
ているいずれのシリコーン樹脂であってもよく、式
(1)で示されるオルガノシロキサン結合のみからなる
ストレートシリコーン及びアルキド、ポリエステル、エ
ポキシ、ウレタンなどで変成したシリコーン樹脂が挙げ
られる。
The silicone resin may be any conventionally known silicone resin, and is modified with straight silicones having only the organosiloxane bond represented by the formula (1) and alkyds, polyesters, epoxies, urethanes and the like. Examples of the silicone resin include:

【0089】[0089]

【化1】 [Chemical 1]

【0090】上式中Rは水素原子、炭素原子1〜4の
アルキル基又はフェニル基、R2及びR3は水素基、炭素
原子数1〜4のアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ
基、炭素原子数2〜4のアリケニル基、炭素原子数2〜
4のアルケニルオキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシル
基、エチレンオキシド基、グリシジル基又は式(2)で
示される基である。
In the above formula, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, R 2 and R 3 are hydrogen groups, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, a phenoxy group, a carbon group. Alikenyl group having 2 to 4 atoms, 2 to 2 carbon atoms
4 is an alkenyloxy group, a hydroxy group, a carboxyl group, an ethylene oxide group, a glycidyl group or a group represented by the formula (2).

【0091】[0091]

【化2】 [Chemical 2]

【0092】上記式(1)、(2)中R4、R5はヒドロ
キシ基、カルボキシル基、炭素原子数1〜4のアルキル
基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基、炭素原子数2〜
4のアルケニル基、炭素原子数2〜4のアルケニルオキ
シ基、フェニル基、フェノキシ基、各添字k、l、m、
n、o、pは1以上の整数を示す。
In the above formulas (1) and (2), R 4 and R 5 are a hydroxy group, a carboxyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and 2 to 2 carbon atoms.
4 alkenyl group, alkenyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, phenyl group, phenoxy group, subscripts k, l, m,
n, o, and p are integers of 1 or more.

【0093】上記各置換基は未置換のもののほか、例え
ばアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、メルカプ
ト基、アルキル基、フェニル基、エチレンオキサイド
基、グリシジル基、ハロゲン原子のような置換基を有し
てもよい。
Each of the above-mentioned substituents has a substituent such as an amino group, a hydroxy group, a carboxyl group, a mercapto group, an alkyl group, a phenyl group, an ethylene oxide group, a glycidyl group and a halogen atom, in addition to an unsubstituted group. May be.

【0094】また本発明で用いられるキャリアは、その
体積固有抵抗を制御するために被覆層中に導電性付与材
料を分散してもよい。分散される導電性材付与は従来よ
り公知のものでよく、例えば鉄、金、銅等の金属;フェ
ライト、マグネタイト等の酸化鉄;カーボンブラック等
の顔料が挙げられる。この中でも特にカーボンブラック
の一つであるファーネスブラックとアセチレンブラック
の混合物を用いることにより、少量の導電性微粉末の添
加で効果的に導電性の調整が可能で、更に被覆層の耐摩
耗性に優れたキャリアを得ることが可能である。これら
の導電性微粉末は、粒径0.01〜10μm程度のもの
が好ましく、被覆樹脂100重量部に対して2〜30重
量部添加されることが好ましく、更には5〜20重量部
が好ましい。
The carrier used in the present invention may have a conductivity-imparting material dispersed in the coating layer in order to control its volume resistivity. Application of the conductive material to be dispersed may be conventionally known, and examples thereof include metals such as iron, gold and copper; iron oxides such as ferrite and magnetite; and pigments such as carbon black. Among them, particularly by using a mixture of furnace black and acetylene black, which is one of carbon black, it is possible to effectively adjust the conductivity by adding a small amount of conductive fine powder, and further to the abrasion resistance of the coating layer. It is possible to obtain an excellent carrier. These conductive fine powders preferably have a particle size of about 0.01 to 10 μm, and are preferably added in an amount of 2 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the coating resin. .

【0095】また、キャリア被覆層中には核体粒子との
接着性を向上させたり導電性付与剤の分散性を向上させ
る目的でシランカップリング剤、チタンカップリング剤
等を添加してもよい。本発明に用いるシランカップリン
グ剤としては下記一般式(3)で示される化合物であ
る。
Further, a silane coupling agent, a titanium coupling agent or the like may be added to the carrier coating layer for the purpose of improving the adhesiveness with the core particles and the dispersibility of the conductivity-imparting agent. . The silane coupling agent used in the present invention is a compound represented by the following general formula (3).

【0096】[0096]

【化3】 [Chemical 3]

【0097】上式中、Xはけい素原子に結合している加
水分解基で、例えばクロル基、アルコキシ基、アセトキ
シ基、アルキルアミノ基、プロペノキシ基、Yは有機マ
トリックスと反応する有機官能基で、例えばビニル基、
メタクリル基、エポキシ基、グリシドキシ基、アミノ
基、メルカプト基などが挙げられる。Rは炭素数1〜2
0のアルキル基又はアルキレン基である。
In the above formula, X is a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, for example, a chloro group, an alkoxy group, an acetoxy group, an alkylamino group, a propenoxy group, and Y is an organic functional group which reacts with an organic matrix. , For example vinyl groups,
Examples thereof include a methacryl group, an epoxy group, a glycidoxy group, an amino group and a mercapto group. R has 1 to 2 carbon atoms
0 is an alkyl group or an alkylene group.

【0098】前記シランカップリング剤の中でも、特に
負帯電性を有する現像剤を得るにはYにアミノ基を有す
るアミノシランカップリング剤が好ましく、正帯電性を
有する現像剤を得るにはYにエポキシ基を有するエポキ
シシランカップリング剤が好ましい。
Among the above silane coupling agents, an aminosilane coupling agent having an amino group in Y is preferable for obtaining a developer having a negative charging property, and an epoxy is used for Y in order to obtain a developer having a positive charging property. Epoxy silane coupling agents having groups are preferred.

【0099】被覆層の形成法としては、従来と同様、キ
ャリア核体粒子の表面に被覆層形成液を噴霧法、浸漬法
等の手段で塗布すればよい。被覆層の厚さは0.1〜2
0μmが好ましい。
As a method for forming the coating layer, the coating liquid for forming the coating layer may be applied to the surface of the carrier core particles by a method such as a spraying method or a dipping method as in the conventional method. The thickness of the coating layer is 0.1-2
0 μm is preferable.

【0100】以下、本発明をトナー製造例、キャリアの
製造例、及び実施態様により具体的に説明する。 〔トナー製造例1〕 ポリエステル樹脂 100重量部 カーボンブラック 5重量部 含クロムアゾ染料 3重量部 マグネタイト微粒子 70重量部 (平均粒径:0.20μm、FeO含有量:20wt%、比表面積:8.0m/g、磁化:61 emu/g)
The present invention will be specifically described below with reference to toner production examples, carrier production examples, and embodiments. [Toner Production Example 1] Polyester resin 100 parts by weight Carbon black 5 parts by weight Chromium-containing azo dye 3 parts by weight Magnetite fine particles 70 parts by weight (average particle size: 0.20 μm, FeO content: 20 wt%, specific surface area: 8.0 m 2 / g , Magnetization: 61 emu / g)

【0101】上記処方の混合物をヘンシェルミキサーに
て混合後、140℃に設定した混練押し出し機によって
混練した後、冷却固化せしめ、これをカッターミルにて
粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた
微粉砕物をコアンダ効果を利用した多分割分級機を使用
してジェットミルで粉砕し、分級して平均7.0μmの
母体粒子を得た。この母体粒子100重量部に対して、
疎水化処理されたコロイダルシリカ:0.6重量部、疎
水化処理された酸化チタン:0.3重量部を加え、ヘン
シェルミキサーにて混合しトナー粒子aを得た。このト
ナーの1000Oeの磁場中での飽和磁化は24emu
/g、円形度は0.943であった。
The mixture having the above formulation was mixed in a Henschel mixer, kneaded by a kneading extruder set at 140 ° C., cooled and solidified, coarsely crushed by a cutter mill, and then a mechanical crusher was used. The finely pulverized product was finely pulverized, and the resulting finely pulverized product was pulverized by a jet mill using a multi-division classifier utilizing the Coanda effect and classified to obtain base particles having an average of 7.0 μm. With respect to 100 parts by weight of the base particles,
Hydrophobized colloidal silica (0.6 parts by weight) and hydrophobized titanium oxide (0.3 parts by weight) were added and mixed in a Henschel mixer to obtain toner particles a. The saturation magnetization of this toner in a magnetic field of 1000 Oe is 24 emu.
/ G, the circularity was 0.943.

【0102】〔トナー製造例2〜8〕製造例1に示した
と同じように、従来の既知の方法でトナーを作成し、ト
ナー粒子aを製造する過程において、粉砕条件を変更し
て下記表1に示す特性のトナー粒子b〜hを得た。
[Toner Production Examples 2 to 8] In the same manner as in Production Example 1, in the process of producing the toner by the conventionally known method and producing the toner particles a, the pulverization conditions were changed and the following Table 1 was used. The toner particles b to h having the characteristics shown in Table 1 were obtained.

【0103】[0103]

【表1】 [Table 1]

【0104】次にキャリアの製造例を以下に示す。湿式
法により作成したマグネタイト100重量部に対してポ
リビニルアルコール2重量部、水60重量部をボールミ
ルに入れ、12時間混合してマグネタイトのスラリーを
調製した。このスラリーをスプレードライヤーにて噴霧
造粒し、平均粒径54μmの球形粒子とした。この粒子
を窒素雰囲気中で1000℃の温度で3時間焼成後、冷
却して核体粒子1を得た。一方; シリコーン樹脂溶液 100重量部 トルエン 100重量部 γ−アミノプロピルトリメトキシシラン 6重量部 カーボンブラック 10重量部 上記混合物をホモミキサーで20分間分散し、被覆層形
成液1を調製した。この被覆層形成液1を流動床型コー
ティング装置を用いて核体粒子1を1000重量部の表
面にコーティングして、シリコーン樹脂被覆キャリアA
を得た。このキャリア粒子の特性は次の通りであった:
平均粒子径:58μm、飽和磁化:65emu/g。
Next, an example of manufacturing the carrier is shown below. 2 parts by weight of polyvinyl alcohol and 60 parts by weight of water were placed in a ball mill with respect to 100 parts by weight of magnetite prepared by a wet method, and mixed for 12 hours to prepare a magnetite slurry. This slurry was spray-granulated with a spray dryer to obtain spherical particles having an average particle size of 54 μm. The particles were fired in a nitrogen atmosphere at a temperature of 1000 ° C. for 3 hours and then cooled to obtain core particles 1. On the other hand, silicone resin solution 100 parts by weight toluene 100 parts by weight γ-aminopropyltrimethoxysilane 6 parts by weight carbon black 10 parts by weight The above mixture was dispersed for 20 minutes with a homomixer to prepare a coating layer forming liquid 1. The coating layer forming liquid 1 is coated on the surface of 1000 parts by weight of the core particles 1 using a fluidized bed type coating device to obtain a silicone resin coated carrier A.
Got The characteristics of this carrier particle were as follows:
Average particle diameter: 58 μm, saturation magnetization: 65 emu / g.

【0105】〔現像剤製造例〕キャリア製造例で作成さ
れたキャリアA:100重量部に対して上記トナーa:
10重量部を加え、ターブラーミキサーで混合し現像剤
1を得た(現像剤製造例1)。これと同様にして表2に
示すトナー及びキャリアの組み合せで現像剤を作成し
た。
[Manufacturing Example of Developer] 100 parts by weight of the carrier A prepared in the manufacturing example of carrier is mixed with the toner a:
10 parts by weight were added and mixed with a Turbula mixer to obtain a developer 1 (Developer Production Example 1). Similarly to this, a developer was prepared with the combination of the toner and the carrier shown in Table 2.

【0106】[0106]

【表2】 [Table 2]

【0107】図4は、感光体ドラム1と磁性トナー3a
と磁性キャリア3bとの間に発生する力を示している。
磁性トナー3aには、感光体ドラム1との間に電界によ
る力Feと、磁性キャリア3bとの間に静電的な力Fs
と、現像スリーブ4側に引き付ける磁気的な力Fbとが
それぞれ矢印の方向に働いている。前述のトナードリフ
トによる力は、静電的な力Fsの増加分(α)として考
えることができ、トナードリフトの発生している状態で
は、FsはFs+αとなり、磁性キャリア3bに引き戻
され易くなる。更に、トナー形状が球形に近いほどトナ
ーがキャリア上を移動し易くなりトナードリフトが発生
し易い。また非磁性トナーの場合は磁気的な力Fbはな
い。よって、球形の磁性トナーは非磁性トナーと比べ
て、磁気的な力Fbが存在することで、前記のようにベ
タ画像やハーフトーン画像の後端部、細線、孤立ドット
の再現性の点で不利になる。
FIG. 4 shows the photosensitive drum 1 and the magnetic toner 3a.
3 shows the force generated between the magnetic carrier 3b and the magnetic carrier 3b.
The magnetic toner 3a has a force Fe caused by the electric field between itself and the photosensitive drum 1, and an electrostatic force Fs between it and the magnetic carrier 3b.
And the magnetic force Fb attracted to the developing sleeve 4 side act in the directions of the arrows. The force due to the toner drift described above can be considered as an increase amount (α) of the electrostatic force Fs, and in the state where the toner drift is generated, Fs becomes Fs + α and is easily pulled back by the magnetic carrier 3b. Further, the closer the toner shape is to the spherical shape, the easier the toner moves on the carrier, and the toner drift easily occurs. In the case of non-magnetic toner, there is no magnetic force Fb. Therefore, since the spherical magnetic toner has a magnetic force Fb as compared with the non-magnetic toner, as described above, the reproducibility of the trailing end portion of the solid image or the halftone image, the thin line, and the isolated dot is improved. Be at a disadvantage.

【0108】そこで、本実施形態では、現像磁極P1に
よって現像スリーブの外側に発生する法線方向磁束密度
のピーク値の減衰率を50%以上として、現像領域Dの
現像スリーブ表面移動方向の幅(現像ニップ幅)を狭く
し、トナードリフトによるFsの増加分のαを0(ゼ
ロ)若しくはかなり小さくした。更に、現像領域Dにお
ける磁気ブラシの密度を高めるとともに、図5aに示す
ように現像スリーブの回転中心軸方向全体にわたって現
像剤を均一に穂立ちさせて感光体ドラム1の表面に接離
させることができた。これにより、図5bに示すように
後端白抜けのないベタ画像を形成することができ、磁性
トナーを用いた場合の画質改善ができるようになった。
なお、図5b中のラインEは、画像部の後端である。
Therefore, in the present embodiment, the attenuation rate of the peak value of the magnetic flux density in the normal direction generated on the outside of the developing sleeve by the developing magnetic pole P1 is set to 50% or more, and the width of the developing area D in the moving direction of the developing sleeve surface ( The developing nip width) is narrowed, and α that is an increase in Fs due to toner drift is set to 0 (zero) or considerably small. Further, the density of the magnetic brush in the developing area D can be increased, and as shown in FIG. 5A, the developer can be uniformly sprouted over the entire rotation center axis direction of the developing sleeve to be brought into contact with or separated from the surface of the photosensitive drum 1. did it. As a result, as shown in FIG. 5B, a solid image without trailing edge white spots can be formed, and the image quality can be improved when the magnetic toner is used.
The line E in FIG. 5b is the rear end of the image portion.

【0109】図6は、本実施形態における感光体ドラム
1と現像スリーブ4の現像領域付近を拡大した上記画質
改善のメカニズムを説明するための図であり、左側の感
光体ドラム1に対し、右側の磁気ブラシMBの先端が近
づいていく磁気ブラシの動きを表示している。図6aに
示すように、本実施形態では、磁気ブラシが感光体ドラ
ム1に摺擦する時間が短いため、磁気ブラシ先端から現
像スリーブ表面側にトナー3aが移動するトナードリフ
トが低減される。このトナードリフトの低減により、図
6bに示すように画像部後端に対向する位置Aにおいて
もトナーが存在し、磁気ブラシ先端部の磁性キャリア表
面がむき出しにならない。従って、図6cに示すよう
に、磁気ブラシ先端の磁性キャリア表面がむき出しにな
っていないため、感光体ドラム1上の画像部に一旦付着
したトナーが磁気ブラシ先端部の磁性キャリアに再付着
することもないので、後端白抜け、横線細り、孤立ドッ
ト形状のばらつき等の画質劣化を低減することができ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining the mechanism for improving the image quality by enlarging the vicinity of the developing area of the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 4 in the present embodiment. The movement of the magnetic brush MB of which the tip of the magnetic brush MB is approaching is displayed. As shown in FIG. 6a, in the present embodiment, the time during which the magnetic brush rubs against the photosensitive drum 1 is short, so the toner drift in which the toner 3a moves from the tip of the magnetic brush to the surface side of the developing sleeve is reduced. Due to this reduction in toner drift, toner is present even at the position A facing the rear end of the image portion as shown in FIG. 6B, and the surface of the magnetic carrier at the front end of the magnetic brush is not exposed. Therefore, as shown in FIG. 6c, since the surface of the magnetic carrier at the tip of the magnetic brush is not exposed, the toner once attached to the image portion on the photoconductor drum 1 may reattach to the magnetic carrier at the tip of the magnetic brush. Therefore, it is possible to reduce image quality deterioration such as trailing edge blank areas, horizontal line thinning, and variations in isolated dot shape.

【0110】なお、上記法線方向磁束密度の減衰率を規
定する代わりに、現像磁極P1によって現像スリーブ4
上に発生する法線方向磁束密度Bnの0mT変極点間角
度幅θ1(図7a参照)や、現像磁極P1によって現像
スリーブ4上に発生する法線方向磁束密度Bnの現像ス
リーブ表面移動方向における半値角度幅θ2(図7b参
照)を規定することにより、上記トナードリフトを低減
し、後端白抜けなどの画質低下を防止するように構成し
てもよい。具体的には、上記0mT変極点間角度幅θ1
を40°以下にし、あるいは上記半値角度幅θ2を20
°以下にする。
Instead of defining the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction, the developing sleeve 4 is controlled by the developing magnetic pole P1.
An angular width θ1 between 0 mT inflection points of the normal magnetic flux density Bn generated above (see FIG. 7a) and a half value of the normal magnetic flux density Bn generated on the developing sleeve 4 by the developing magnetic pole P1 in the moving direction of the developing sleeve surface. By defining the angular width θ2 (see FIG. 7b), the toner drift may be reduced and the image quality deterioration such as trailing edge blank may be prevented. Specifically, the angular width between the 0 mT inflection points θ1
Is set to 40 ° or less, or the half-value angle width θ2 is set to 20
° or less.

【0111】[0111]

【実施例】次に上記構成の現像装置を用いた実施例につ
いて説明する。 〔例1〕本実施例における実験条件は、表3のような設
定である。ここで、磁束密度の測定に使用した計測装置
は、ADS社製ガウスメーター(HGM 8300)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。以下の実施例について
も、同様な実験条件で行った。
EXAMPLES Next, examples using the developing device having the above-described structure will be described. [Example 1] The experimental conditions in this example are set as shown in Table 3. Here, the measuring devices used for measuring the magnetic flux density were a Gauss meter (HGM 8300) manufactured by ADS and an A1 type axial probe manufactured by ADS, which were recorded by a pie chart recorder. The following experimental examples were also conducted under similar experimental conditions.

【0112】[0112]

【表3】 [Table 3]

【0113】表3の条件下で、現像剤1〜8(表2)を
用いて、上述の現像磁極P1 によって現像スリーブの
外側に発生する法線方向磁束密度Bnのピーク値の減衰
率[%]を変化させ、ハーフトーンベタ画像の後端白抜
け量とライン幅縦横比を測定した。ここで、後端白抜け
量が0〜0.4mmの場合を、良好な範囲とした(◎〜
○)。また、0.8mm以上を×、その中間を△とし
た。
Under the conditions of Table 3, using the developers 1 to 8 (Table 2), the attenuation rate [% of the peak value of the normal-direction magnetic flux density Bn generated outside the developing sleeve by the above-mentioned developing magnetic pole P1 is used. ], And the trailing edge whiteout amount and line width aspect ratio of the halftone solid image were measured. Here, the case where the trailing edge whiteout amount is 0 to 0.4 mm is defined as a good range (⊚ to
○). Moreover, 0.8 mm or more was marked with x and the middle thereof was marked with Δ.

【0114】また上記ライン幅縦横比は、原稿上で同じ
幅の縦横のライン画像について画像形成を行ったとき
の、出力画像における縦方向(現像スリーブ表面移動方
向)のライン画像の幅を、横方向(現像スリーブの回転
中心軸方向)のライン画像の幅で除した値である。この
値が大きいほど、「横線細り」の程度が大きいことにな
り、通常1±0.2では視覚上は縦横ライン幅の差が認
識できない(◎〜○)。1.2〜1.25(若しくは
0.75〜0.80)を△、1.26以上(若しくは
0.74以下)を×とした。
Further, the line width aspect ratio is the width of the line image in the vertical direction (developing sleeve surface moving direction) in the output image when the image formation is performed on the horizontal and vertical line images of the same width on the original. Direction divided by the width of the line image in the direction (direction of the rotation axis of the developing sleeve). The larger this value, the greater the degree of "horizontal line thinning", and normally at 1 ± 0.2, the difference between the vertical and horizontal line widths cannot be visually recognized (⊚ to ○). 1.2 to 1.25 (or 0.75 to 0.80) was evaluated as Δ, and 1.26 or more (or 0.74 or less) was evaluated as x.

【0115】また画像濃度制御性は、原稿面積率が10
0%ソリッド画像を20枚連続複写し、画像濃度の変化
を評価した。評価基準は次の通りとした。 ◎:画像濃度差が0.1未満 ○:画像濃度差が0.1以上0.2未満 △:画像濃度差が0.2以上0.5未満 ×:画像濃度差が0.5以上
As for the image density controllability, the document area ratio is 10
20 copies of 0% solid image were continuously copied and the change in image density was evaluated. The evaluation criteria are as follows. ⊚: Image density difference is less than 0.1 ○: Image density difference is 0.1 or more and less than 0.2 Δ: Image density difference is 0.2 or more and less than 0.5 ×: Image density difference is 0.5 or more

【0116】また濃度ムラは、画像の上部、中部、下部
からそれぞれ3ヵ所、計9ヵ所の位置の画像濃度をマク
ベス反射濃度計で測定し、その最大値と最小値の差を濃
度ムラとした。評価基準は次の通りとした。 ◎:画像濃度差が0.1未満 ○:画像濃度差が0.1以上0.2未満 △:画像濃度差が0.2以上0.5未満 ×:画像濃度差が0.5以上
The density unevenness was measured by using a Macbeth reflection densitometer at the image density at three positions from the upper, middle and lower parts of the image, and the difference between the maximum value and the minimum value was defined as the density unevenness. . The evaluation criteria are as follows. ⊚: Image density difference is less than 0.1 ○: Image density difference is 0.1 or more and less than 0.2 Δ: Image density difference is 0.2 or more and less than 0.5 ×: Image density difference is 0.5 or more

【0117】表4に、本実施例における実験結果を示
す。
Table 4 shows the experimental results in this example.

【表4】 [Table 4]

【0118】この結果から、円形度が0.93以上であ
る磁性トナーを用いた場合は、法線方向磁束密度Bnの
ピーク値の減衰率を50%以上にすることにより、後端
白抜け量及び横線細りの程度が少なく、また画像濃度制
御性、濃度ムラも良好な画像品質が得られることが分か
る。
From this result, when the magnetic toner having the circularity of 0.93 or more is used, the amount of trailing edge white spots is reduced by setting the attenuation rate of the peak value of the magnetic flux density Bn in the normal direction to 50% or more. Further, it is understood that the degree of thinning of the horizontal line is small, and the image quality is excellent in image density controllability and density unevenness.

【0119】〔例2〕表3の条件下で、現像剤1を用い
て、上記0mT変極点間角度幅θ1を変化させ、ベタ画
像の後端白抜け量及びライン幅縦横比を評価した。結果
を表5に示す。
Example 2 Under the conditions shown in Table 3, the angle width θ1 between 0 mT inflection points was changed using the developer 1, and the trailing edge whiteout amount and line width aspect ratio of a solid image were evaluated. The results are shown in Table 5.

【0120】[0120]

【表5】 [Table 5]

【0121】この結果から、円形度が0.93以上であ
る磁性トナーを用いた場合は、法線方向磁束密度の0m
T変極点間角度幅θ1を40 %以下にすることによ
り、後端白抜け量及び横線細りの程度が少なく良好な画
像品質が得られることが分かる。
From this result, when the magnetic toner having the circularity of 0.93 or more is used, the magnetic flux density in the normal direction is 0 m.
It can be seen that when the angle width θ1 between the T inflection points is set to 40% or less, the amount of trailing white spots and the degree of horizontal line thinning are small, and good image quality can be obtained.

【0122】〔例3〕表3の条件下で、現像剤1〜8を
用いて、上記現像磁極による法線方向磁束密度分布の半
値角度幅θ2を変化させ、ベタ画像の後端白抜け量及び
ライン幅縦横比を評価した。結果を表6に示す。
Example 3 Under the conditions shown in Table 3, using developers 1 to 8, the half-value angle width θ2 of the magnetic flux density distribution in the normal direction by the developing magnetic pole was changed, and the trailing edge whiteout amount of the solid image was obtained. And the line width aspect ratio was evaluated. The results are shown in Table 6.

【0123】[0123]

【表6】 [Table 6]

【0124】この結果から、円形度が0.93以上であ
る磁性トナーを用いた場合は、上記法線方向磁束密度の
半値角度幅θ2を20%以下にすることにより、後端白
抜け量及び横線細りの程度が少なく良好な画像品質が得
られることが分かる。
From this result, when the magnetic toner having the circularity of 0.93 or more is used, the half-value angle width θ2 of the magnetic flux density in the normal direction is set to 20% or less, and the trailing edge whiteout amount and It can be seen that good image quality can be obtained with a small degree of horizontal line thinning.

【0125】なお上記実施形態のプリンタにおいて、感
光体ドラム1、帯電ローラ50及びクリーニング装置5
8の少なくとも一つと現像装置2とを、プリンタ本体に
対して着脱可能な一体構造物として構成し、画像形成プ
ロセスユニット(プロセスカートリッジ)としてもよ
い。図8は、該プロセスカートリッジ60の一構成例で
あり、感光体ドラム1、帯電ローラ50、クリーニング
装置58及び現像装置2をすべて、プリンタ本体に対し
て着脱可能に一体構造物として構成している。
In the printer of the above embodiment, the photosensitive drum 1, the charging roller 50 and the cleaning device 5
At least one of the printers 8 and the developing device 2 may be configured as an integral structure that is attachable to and detachable from the printer main body to form an image forming process unit (process cartridge). FIG. 8 shows an example of the structure of the process cartridge 60. The photosensitive drum 1, the charging roller 50, the cleaning device 58, and the developing device 2 are all configured as an integrated structure that can be attached to and detached from the printer body. .

【0126】また上記実施形態では感光体上に形成した
トナー像を転写紙に直接転写する場合について説明した
が、本発明は、感光体上のトナー像を一旦中間転写体に
転写し、その後、該中間転写体上のトナー像を転写紙に
転写する画像形成装置及びそれに用いる現像装置にも適
用できるものである。例えば、一つの感光体上に各色毎
のトナー像を順次形成し、該感光体上の各色トナー像を
一次転写装置で中間転写体としての中間転写ベルトに重
ね合わせて転写し、該中間転写ベルト上の重ねトナー像
を2次転写装置で転写紙に一括転写するカラー画像形成
装置及び該装置に用いる現像装置にも適用することがで
きる。
In the above embodiment, the case where the toner image formed on the photoconductor is directly transferred to the transfer paper has been described. However, in the present invention, the toner image on the photoconductor is once transferred to the intermediate transfer body, and thereafter, The present invention can also be applied to an image forming apparatus that transfers a toner image on the intermediate transfer member onto a transfer sheet and a developing apparatus used therefor. For example, a toner image of each color is sequentially formed on one photoconductor, and the toner images of the respective colors on the photoconductor are transferred by superimposing them on an intermediate transfer belt as an intermediate transfer member by a primary transfer device. It can also be applied to a color image forming apparatus for collectively transferring the upper superimposed toner image onto a transfer sheet by a secondary transfer apparatus and a developing apparatus used in the apparatus.

【0127】また例えば、中間転写体としての中間転写
ベルトの直線状の移動経路部分に沿って感光体を含む画
像形成プロセスユニットを複数組並べて配置し、各画像
形成プロセスユニットの感光体上に互いに異なる色のト
ナー像を形成し、各感光体上のトナー像を一次転写装置
で該中間転写ベルト上に重ね合わせて転写し、該中間転
写ベルト上の重ねトナー像を2次転写装置で転写紙に一
括転写するタンデム型のカラー画像形成装置及び該装置
に用いる現像装置にも適用することができる。
Further, for example, a plurality of image forming process units including photoconductors are arranged side by side along a linear moving path portion of an intermediate transfer belt as an intermediate transfer member, and the image forming process units of the respective image forming process units are arranged on each other. Toner images of different colors are formed, the toner images on the respective photoconductors are superposed and transferred on the intermediate transfer belt by a primary transfer device, and the superposed toner images on the intermediate transfer belt are transferred by a secondary transfer device. The present invention can also be applied to a tandem type color image forming apparatus for collectively transferring to and a developing device used in the apparatus.

【0128】更に上記実施形態では、プリンタ及びそれ
に用いる現像装置の場合について説明したが、本発明
は、複写機やFAXなど他の画像形成装置及びそれに用
いる現像装置にも適用できるものである。
Further, in the above-mentioned embodiment, the case of the printer and the developing device used therefor has been described, but the present invention can be applied to other image forming apparatuses such as a copying machine and a FAX and the developing device used therefor.

【0129】[0129]

【発明の効果】本発明によれば、球形の磁性トナーを用
いた2成分現像剤を用いた場合でも、現像剤担持体の線
速が大きい条件下でのトナー飛散を抑制し且つ後端白抜
けなどの画質劣化を防止できる。
According to the present invention, even when a two-component developer using spherical magnetic toner is used, the toner scattering is suppressed and the trailing edge white is suppressed under the condition that the linear velocity of the developer carrier is high. Image quality deterioration such as omission can be prevented.

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

【図1】本発明の実施形態に係る現像装置の概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a developing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の現像装置を備えたプリンタの概略構成図
である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a printer including the developing device of FIG.

【図3】(a)及び(b)は、図1の現像装置における
自己トナー制御機構の説明図である。
3A and 3B are explanatory views of a self-toner control mechanism in the developing device of FIG.

【図4】磁気ブラシ先端部のトナーに作用する力の説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a force that acts on toner at the tip of the magnetic brush.

【図5】(a)は現像領域における現像スリーブ軸方向
の磁気ブラシ分布の説明図で、(b)は本実施形態のプ
リンタで出力したベタ画像の説明図である。
FIG. 5A is an explanatory diagram of a magnetic brush distribution in the developing sleeve in the developing sleeve axial direction, and FIG. 5B is an explanatory diagram of a solid image output by the printer of the present embodiment.

【図6】(a)〜(b)は後端白抜けの低減メカニズム
の説明図である。
6A and 6B are explanatory views of a mechanism for reducing trailing edge blank areas.

【図7】(a)は現像磁極による法線方向磁束密度Bn
の0mT変極点間角度幅θ1の説明図で、(b)は現像
磁極による法線方向磁束密度Bnの現像スリーブ表面移
動方向における半値角度幅θ2の説明図である。
FIG. 7A is a magnetic flux density Bn in the normal direction due to a developing magnetic pole.
Is an explanatory view of the angular width θ1 between the 0 mT inflection points, and (b) is an explanatory view of the half-value angular width θ2 in the moving direction of the developing sleeve surface of the magnetic flux density Bn in the normal direction by the developing magnetic pole.

【図8】プロセスカートリッジの概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a process cartridge.

【図9】2成分現像方式でネガポジ現像を行う現像装置
における現像部の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a developing unit in a developing device that performs negative / positive development by a two-component developing method.

【図10】(a)〜(c)は、後端白抜けの発生メカニ
ズムの説明図である。
10A to 10C are explanatory diagrams of a mechanism of occurrence of trailing edge blank areas.

【図11】(a)は従来例に係る現像装置の現像領域に
おける現像スリーブ軸方向の磁気ブラシ分布の説明図
で、(b)は同現像領域における現像スリーブ表面移動
方向の磁気ブラシ分布の説明図である。
11A is an explanatory view of a magnetic brush distribution in the developing sleeve axial direction in a developing area of a developing device according to a conventional example, and FIG. 11B is a magnetic brush distribution in a developing sleeve surface moving direction in the developing area. It is a figure.

【図12】(a)は従来例に係る現像装置の現像領域に
おける現像スリーブ軸方向の磁気ブラシ分布の説明図
で、(b)は後端白抜けが発生したベタ画像の説明図で
ある。
FIG. 12A is an explanatory diagram of a magnetic brush distribution in the developing sleeve axial direction in a developing region of a developing device according to a conventional example, and FIG. 12B is an explanatory diagram of a solid image in which trailing edge white spots occur.

【図13】磁気ブラシ先端部における磁性トナーの分布
の説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of the distribution of magnetic toner at the tip of the magnetic brush.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 2 現像装置 2a ケーシング 3 現像剤 3a 磁性トナー 3b 磁性キャリア 3−1 搬送現像剤 3−2 収容現像剤 3−3 滞留現像剤 4 現像スリーブ 5 マグネットローラ 6 ドクタ 7 現像剤収容ケース 7a プレドクタ 8 トナーホッパ 8a トナー補給口 9 トナーアジテータ 10 現像バイアス電源 50 帯電ローラ 51 光書き込みユニット 52 用紙 53 転写ローラ S 現像剤収容部 D 現像領域 1 photoconductor drum 2 Development device 2a casing 3 developer 3a Magnetic toner 3b Magnetic carrier 3-1 Transport developer 3-2 Stored developer 3-3 Staying developer 4 Development sleeve 5 magnet roller 6 Doctor 7 developer storage case 7a Predoctor 8 toner hopper 8a Toner supply port 9 Toner agitator 10 Development bias power supply 50 charging roller 51 optical writing unit 52 sheets 53 Transfer roller S developer container D development area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/16 G03G 15/08 507E 103 21/00 312 21/10 9/08 101 (72)発明者 樋口 博人 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 近藤 麻衣子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 小池 寿男 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大慈彌 篤哉 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 佐野 潤一 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大山 邦啓 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 山根 正行 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 三瓶 敦史 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H005 AA02 AA15 FA02 2H031 AA01 AA11 AC08 AC18 AC19 AC20 AC30 AC33 AC34 AD03 BA06 BA09 FA05 2H077 AA12 AA14 AA16 AB04 AB13 AB15 AC03 AD02 AD06 AD13 AD16 AD17 AD18 BA02 BA08 BA09 DA10 DA43 DB14 EA01 FA19 2H134 GA01 GB02 HD01 JB01 KG01 KG03 KG07 KG08 KH01 2H200 FA02 GA23 GA45 GA49 HA01 HA28 HB12 JA01 JC01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03G 15/16 G03G 15/08 507E 103 21/00 312 21/10 9/08 101 (72) Inventor Higuchi Hiroto, Tokyo, Ota-ku, 1-3-3 Nakamagome, Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor, Maiko Kondo, 1-3, Nakamagome, 1-3, Nakamagome, Ota-ku, Tokyo (72) Inventor, Hisao Koike Tokyo 1-3-6 Nakamagome Ota-ku, Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Atsaya Daiji Atsaya 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo (72) Inventor Junichi Sano Nakata, Ota-ku, Tokyo Masachiro Yamane (72) Inventor, Kunihiro Oyama (72) Inventor, Ricoh Co., Ltd., 1-3-6, Magome Masachiro Yamane, 1-3, Nakamagome, 1-3, Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Co., Ltd. 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo (72) Inventor Atsushi Sanpe 1-3-6 Nakamagome Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. (reference) 2H005 AA02 AA15 FA02 2H031 AA01 AA11 AC08 AC18 AC19 AC20 AC30 AC33 AC34 AD03 BA06 BA09 FA05 2H077 AA12 AA14 AA16 AB04 AB13 AB15 AC03 AD02 AD06 AD13 AD16 AD17 AD18 BA02 BA08 BA09 DA10 DA43 DB14 EA01 FA19 2H134 GA01 GB02 GA02 FA02 K02 K01 K02 K02H01 KG03H01 KG03H01 KG03H01 KG03H01 KG03H01 HA28 HB12 JA01 JC01

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体
と、潜像担持体に対向する現像領域で該現像剤担持体上
に現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させる磁界発生手段
とを備え、上記現像領域で現像剤担持体表面に担持した
ブラシ状の現像剤を用いて、潜像担持体上の潜像を現像
する現像装置において、 上記現像剤が少なくとも磁性トナーと磁性キャリアを含
有し、磁性トナーの平均円形度が0.93以上であり、
上該現像領域で現像剤担持体表面の外側に発生する法線
方向磁束密度の減衰率が50%以上であることを特徴と
する現像装置。
1. A non-magnetic developer carrying member which can be rotationally driven, and a magnetic field generating means for generating a magnetic field for causing the developer to stand on the developer carrying member in a developing region facing the latent image carrying member. In a developing device for developing a latent image on a latent image carrier using a brush-shaped developer carried on the surface of the developer carrier in the developing area, the developer contains at least a magnetic toner and a magnetic carrier. However, the average circularity of the magnetic toner is 0.93 or more,
A developing device, wherein the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction generated outside the surface of the developer carrier in the developing area is 50% or more.
【請求項2】 回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体
と、潜像担持体に対向する現像領域で該現像剤担持体上
に現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させる磁界発生手段
とを備え、上記現像領域で現像剤担持体表面に担持した
ブラシ状の現像剤を用いて、潜像担持体上の潜像を現像
する現像装置において、 上記現像剤が少なくとも磁性トナーと磁性キャリアを含
有し、磁性トナーの平均円形度が0.93以上であり、
上記現像領域で現像剤担持体の外周面上に発生する法線
方向磁束密度の、現像剤担持体の回転中心軸からみた現
像剤担持体表面移動方向における0mT変極点間角度幅
が40°以下であることを特徴とする現像装置。
2. A non-magnetic developer carrier which can be rotationally driven, and a magnetic field generating means for generating a magnetic field for causing the developer to stand on the developer carrier in a developing region facing the latent image carrier. In a developing device for developing a latent image on a latent image carrier using a brush-shaped developer carried on the surface of the developer carrier in the developing area, the developer contains at least a magnetic toner and a magnetic carrier. However, the average circularity of the magnetic toner is 0.93 or more,
The angular width between the 0 mT inflection points of the magnetic flux density in the normal direction generated on the outer peripheral surface of the developer carrier in the developing area in the moving direction of the developer carrier as viewed from the rotation center axis of the developer carrier is 40 ° or less. Is a developing device.
【請求項3】 回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体
と、潜像担持体に対向する現像領域で該現像剤担持体上
に現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させる磁界発生手段
とを備え、上記現像領域で現像剤担持体表面に担持した
ブラシ状の現像剤を用いて、潜像担持体上の潜像を現像
する現像装置において、 上記現像剤が少なくとも磁性トナーと磁性キャリアを含
有し、磁性トナーの平均円形度が0.93以上であり、
現像領域で現像剤担持体の外周面上に発生する法線方向
磁束密度の、現像剤担持体の回転中心軸からみた現像剤
担持体表面移動方向における半値角度幅が20°以下で
あることを特徴とする現像装置。
3. A non-magnetic developer carrier that can be rotationally driven, and a magnetic field generating unit that generates a magnetic field that causes the developer to stand on the developer carrier in a developing region facing the latent image carrier. In a developing device for developing a latent image on a latent image carrier using a brush-shaped developer carried on the surface of the developer carrier in the developing area, the developer contains at least a magnetic toner and a magnetic carrier. However, the average circularity of the magnetic toner is 0.93 or more,
The half value angle width of the magnetic flux density in the normal direction generated on the outer peripheral surface of the developer carrier in the developing region is 20 ° or less in the developer carrier surface moving direction as seen from the rotation center axis of the developer carrier. Characteristic developing device.
【請求項4】 現像剤担持体に担持され現像領域に向け
て搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
該現像剤規制部材で上記現像領域に向けての搬送を規制
された現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容
部に現像剤搬送方向上流側から隣接する位置で現像剤担
持体表面に臨むトナー補給用開口を有するトナー収容部
とを備え、現像剤担持体上での現像剤搬送に伴う現像剤
の移動により、現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度に
応じてトナー収容部内のトナーを現像剤に取り込むこと
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の現像
装置。
4. A developer regulating member for regulating the amount of the developer carried by the developer carrying member and conveyed toward the developing area,
A developer containing portion containing a developer whose conveyance toward the developing area is regulated by the developer regulating member, and a developer carrying body at a position adjacent to the developer containing portion from the upstream side in the developer conveying direction. A toner storage portion having a toner supply opening facing the surface is provided, and the toner is stored according to the toner concentration of the developer on the developer carrier by the movement of the developer accompanying the transport of the developer on the developer carrier. The developing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the toner in the unit is incorporated in the developer.
【請求項5】 トナー収容部の現像剤担持体表面に臨む
トナー補給用開口と現像剤収容部との間に位置し、トナ
ー収容部のトナー補給用開口から現像剤収容部に向けて
担持搬送されている現像剤担持体上の現像剤の量を規制
する第2現像剤規制部材を備え、現像剤担持体上の現像
剤のトナー濃度上昇に伴って現像剤の規制量が増加する
ように、上記第2現像剤規制部材と現像剤担持体表面と
の間隙が設定されていることを特徴とする請求項4に記
載の現像装置。
5. The toner carrying opening is located between the toner replenishing opening facing the surface of the developer carrying member of the toner containing section and the developer containing section, and is carried and conveyed from the toner replenishing opening of the toner containing section toward the developer containing section. A second developer regulating member that regulates the amount of the developer on the developer carrier, and the regulated amount of the developer increases as the toner concentration of the developer on the developer carrier increases. The developing device according to claim 4, wherein a gap is set between the second developer regulating member and the surface of the developer carrying member.
【請求項6】 潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形
成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像し
てトナー像とする現像装置と、上記潜像担持体上のトナ
ー像を転写材に転写する転写装置とを備えた画像形成装
置であって、 上記現像装置として、請求項1〜5のいずれか一項に記
載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
6. A latent image carrier, a latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier, a developing device for developing the latent image on the latent image carrier into a toner image, An image forming apparatus comprising a transfer device for transferring a toner image on a latent image carrier onto a transfer material, wherein the developing device according to any one of claims 1 to 5 is used as the developing device. An image forming apparatus characterized by the above.
【請求項7】 潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形
成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像し
てトナー像とする現像装置と、上記潜像担持体上のトナ
ー像が転写される中間転写体と、上記潜像担持体上のト
ナー像を上記中間転写体に転写する1次転写装置と、上
記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する2次転写
装置とを備えた画像形成装置であって、 上記現像装置として、請求項1〜5のいずれか一項に記
載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
7. A latent image carrier, a latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier, a developing device for developing the latent image on the latent image carrier into a toner image, An intermediate transfer member to which the toner image on the latent image carrier is transferred, a primary transfer device that transfers the toner image on the latent image carrier to the intermediate transfer member, and a toner image on the intermediate transfer member. An image forming apparatus comprising a secondary transfer device for transferring to a material, wherein the developing device according to any one of claims 1 to 5 is used as the developing device. .
【請求項8】 潜像担持体、該潜像担持体の表面を一様
帯電する帯電装置、及び上記潜像担持体の表面をクリー
ニングするクリーニング装置の少なくとも一つと、上記
潜像担持体上の潜像を現像してトナー像とする現像装置
とを、画像形成装置本体に対して着脱可能に一体構造物
として構成した画像形成プロセスユニットであって、 上記現像装置として、請求項1〜5のいずれか一項に記
載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成プロセ
スユニット。
8. A latent image carrier, at least one of a charging device for uniformly charging the surface of the latent image carrier, and a cleaning device for cleaning the surface of the latent image carrier; and a latent image carrier on the latent image carrier. An image forming process unit in which a developing device that develops a latent image into a toner image is detachably attached to the main body of the image forming device as an integrated structure. An image forming process unit comprising the developing device according to claim 1.
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