JP2003270954A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JP2003270954A
JP2003270954A JP2002072264A JP2002072264A JP2003270954A JP 2003270954 A JP2003270954 A JP 2003270954A JP 2002072264 A JP2002072264 A JP 2002072264A JP 2002072264 A JP2002072264 A JP 2002072264A JP 2003270954 A JP2003270954 A JP 2003270954A
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JP
Japan
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carrier
developing
developer
magnetic
latent image
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Application number
JP2002072264A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoto Shimoda
直人 霜田
Hiroharu Suzuki
弘治 鈴木
Yuji Suzuki
裕次 鈴木
Hiyo Shu
冰 朱
Akihiro Ito
昭宏 伊藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device and an image forming apparatus which can improve thin line reproducibility, prevent a rear end void phenomenon, and improve developing ability and image quality by preventing both of image density deterioration and toner deviation at a rear end. <P>SOLUTION: The following configuration is adopted in the image forming apparatus in which the magnetic force of a main magnetic pole for development is intensified, and the napping is shortened for the purpose of the improvement in the thin line reproducibility or the prevention of the rear end void phenomenon. That is, the opening width of the slot of a development sleeve 4 surface is set to be 0.1 (mm) to 0.2 (mm), an average in depth is set to be 0.1 (mm) to 0.2 (mm), and a groove pitch is set to be 0.4 (mm) to 0.6 (mm). Then, the volume averaged grain size of a carrier is set to be 40 (μm) to 60 (μm), comparatively small grain size. Thereby, image density does not run short even when the linear velocity of the development sleeve in a developing region is set to be 1.5 to 2.5 times of a photoreceptor linear velocity, which is comparatively low. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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に用いる画像形成装置に
係るものである。詳しくは、潜像担持体と現像剤担持体
とが対向する現像領域で現像剤担持体表面に現像剤を穂
立ちさせて潜像担持体上の潜像を現像する画像形成装置
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 used for an image forming apparatus such as a copying machine, a printer and a FAX. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus that develops a latent image on a latent image carrier by causing a developer to stand on the surface of the developer carrier in a developing region where the latent image carrier and the developer carrier face each other. .

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電子写真式や静電記録式等の画
像形成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルト等
の潜像担持体上に画像情報に対応した静電潜像を形成
し、その静電潜像に対して現像装置による現像を行うこ
とにより可視像を得る。近年では、このような現像を行
うにあたり、転写性、ハーフトーンの再現性、温度及び
湿度に対する現像特性の安定性などの観点から、トナー
とキャリアとからなる二成分現像剤(以下、単に「現像
剤」という。)を用いた二成分現像方式を利用するのが
主流になっている。この二成分現像方式を利用する現像
装置では、現像剤を現像剤担持体上にブラシ状に穂立ち
させて保持しつつ、現像剤担持体と潜像担持体とが対向
する現像領域に搬送する。そして、その現像領域におい
て、そのブラシ状の現像剤を潜像担持体表面に摺擦さ
せ、現像剤中のトナーを潜像担持体上の静電潜像部分に
供給して静電潜像を現像する所謂ブラシ式現像を行う。
2. Description of the Related Art Generally, in an electrophotographic type or electrostatic recording type image forming apparatus, an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on a latent image carrier such as a photosensitive drum or a photosensitive belt. A visible image is obtained by developing the electrostatic latent image with a developing device. In recent years, in carrying out such development, from the viewpoint of transferability, halftone reproducibility, stability of development characteristics with respect to temperature and humidity, etc., a two-component developer consisting of a toner and a carrier (hereinafter, simply referred to as "development The mainstream is to use a two-component developing method using "agent". In the developing device using this two-component developing method, the developer is carried on the developer carrier in a brush shape and held, and is conveyed to the developing area where the developer carrier and the latent image carrier face each other. . Then, in the developing area, the brush-like developer is rubbed against the surface of the latent image carrier, and the toner in the developer is supplied to the electrostatic latent image portion on the latent image carrier to form the electrostatic latent image. A so-called brush-type development for developing is performed.

【0003】このようなブラシ式現像を行う現像装置に
おける現像剤担持体は、通常、円筒状に形成された現像
スリーブと、現像スリーブ内部に配置される複数の磁極
を備えた磁石ローラとから構成されている。この磁石ロ
ーラは、現像スリーブ表面に現像剤を穂立ちさせる磁界
を形成するためのものである。この磁石ローラに対して
現像スリーブが相対移動することで、現像スリーブ表面
に穂立ちした現像剤が搬送される。現像領域において、
現像スリーブ上の現像剤は、磁石ローラがもつ現像磁極
から発せられる磁力線に沿って穂立ちする。穂立ちして
ブラシ状となった現像剤は、現像スリーブの表面移動に
伴って撓むようにして潜像担持体表面に接触し、静電潜
像にトナーを供給する。
A developer carrying member in a developing device for carrying out such brush-type developing is usually composed of a cylindrical developing sleeve and a magnet roller provided inside the developing sleeve and having a plurality of magnetic poles. Has been done. This magnet roller is for forming a magnetic field on the surface of the developing sleeve to make the developer stand up. By the relative movement of the developing sleeve with respect to the magnet roller, the developer that is erected on the surface of the developing sleeve is conveyed. In the development area,
The developer on the developing sleeve stands up along the lines of magnetic force emitted from the developing magnetic pole of the magnet roller. The brush-shaped developer that stands up in a bristles contacts the surface of the latent image carrier so as to bend as the surface of the developing sleeve moves, and supplies toner to the electrostatic latent image.

【0004】このような現像装置においては、現像領域
において潜像担持体と現像スリーブとを近接させるほ
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、潜像担持体と現像スリ
ーブとの距離を近接させることが望ましい。しかし、こ
の距離を近接させると、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、いわゆる「後端白抜け」
と呼ばれる現象が発生したり、細線再現性が悪化したり
して、画質が劣化するという不具合が生じる。
In such a developing device, it is known that the closer the latent image carrier and the developing sleeve are to each other in the developing area, the higher the image density is easily obtained and the less the edge effect is. Therefore, it is desirable that the latent image carrier and the developing sleeve be close to each other. However, if this distance is made close, the trailing edge of a black solid image or a halftone solid image will be white, so-called "rear white void".
There is a problem in that the image quality is deteriorated due to the phenomenon called ".

【0005】現像領域における現像スリーブの表面移動
方向は、潜像担持体に連れ回る方向であり、その線速は
潜像担持体の線速よりも速く設定されている。よつて、
磁気ブラシは潜像担持体上の静電潜像を追い越しながら
摺擦するように静電潜像に対して相対移動する。すなわ
ち、潜像担持体表面は、現像領域を通過する間に複数の
磁気ブラシに順次追い越されるように摺擦される。画像
後端位置に対応する潜像担持体上の静電潜像部分(潜像
後端部分)に着目すると、この潜像後端部分を順次摺擦
する複数の磁気ブラシは、次のようにトナー供給能力が
順次小さいものになる。潜像担持体表面の移動で現像領
域に進入した後に潜像後端部分を摺擦する磁気ブラシ
は、潜像担持体上で潜像担持体表面移動方向上流側に位
置する非潜像部分に対向してきたものである。このよう
な磁気ブラシの先端部分では、上記非潜像部分に対向し
ていた期間に、キャリア表面に付着していたトナーが非
潜像部分から受ける静電力で現像スリーブ側に移動する
トナードリフトが生じている。このトナードリフトは、
上記非潜像部分に対向する期間が長いほど進行する。よ
つて、現像領域の潜像担持体移動方向下流側で潜像後端
部分を摺擦する磁気ブラシほど、上記非潜像部分に対向
してきた期間が長くてトナードリフトが進行し先端部の
キャリア面トナーが少なく、トナー供給能力が小さいも
のになる。そして、潜像後端部分が現像領域を脱出する
とき、この潜像後端部を摺擦する磁気ブラシは、先端部
のキャリア面にトナーがほとんど存在しない状態にな
る。このような程度までトナードリフトが進行した磁気
ブラシは、トナーが付着していない磁気ブラシの先端部
のキャリア面に、潜像後端部分に付着しているトナーを
静電的に引きつけるものとなる。この結果、潜像後端部
分については、現像領域中で磁気ブラシにより一旦トナ
ーが供給されても、このトナーが現像領域を脱出するま
でに、キャリア面にトナーがほとんどなくなった他の磁
気ブラシの先端部分に移ってしまう。これにより、後端
白抜けや細線再現性の低下が生じるものと考えられる。
The surface moving direction of the developing sleeve in the developing area is the direction along with the latent image carrier, and its linear velocity is set to be higher than the linear velocity of the latent image carrier. Yotsutte
The magnetic brush moves relative to the electrostatic latent image so as to rub against it while overtaking the electrostatic latent image on the latent image carrier. That is, the surface of the latent image carrier is rubbed so as to be sequentially overtaken by a plurality of magnetic brushes while passing through the developing area. Focusing on the electrostatic latent image portion (latent image trailing edge portion) on the latent image carrier corresponding to the image trailing edge position, a plurality of magnetic brushes that sequentially rub the latent image trailing edge portion are as follows. The toner supply capacity gradually decreases. The magnetic brush that rubs the trailing edge of the latent image carrier after moving into the developing area due to the movement of the latent image carrier surface is located on the non-latent image part located upstream of the latent image carrier surface moving direction on the latent image carrier. It has been facing. At the tip portion of such a magnetic brush, the toner drift that the toner adhering to the carrier surface moves to the developing sleeve side by the electrostatic force received from the non-latent image portion during the period facing the non-latent image portion. Has occurred. This toner drift
The longer the period facing the non-latent image portion, the more the process proceeds. Therefore, the closer the magnetic brush that rubs the trailing edge of the latent image on the downstream side of the developing area in the moving direction of the latent image carrier, the longer the period of time facing the non-latent image portion and the more the toner drifts and the carrier at the leading edge. The amount of toner on the surface is small and the toner supply capacity is small. Then, when the trailing edge portion of the latent image escapes from the developing area, the magnetic brush rubbing the trailing edge portion of the latent image is in a state where toner hardly exists on the carrier surface of the leading edge portion. The magnetic brush whose toner drift has progressed to such an extent electrostatically attracts the toner adhering to the trailing end portion of the latent image to the carrier surface of the magnetic brush tip portion to which the toner has not adhered. . As a result, regarding the trailing edge portion of the latent image, even if toner is once supplied by the magnetic brush in the developing area, there is almost no toner on the carrier surface before the toner leaves the developing area. It moves to the tip. As a result, trailing white spots and a decrease in fine line reproducibility are considered to occur.

【0006】本出願人は、後端白抜けや細線再現性の低
下を抑制するために、種々の発明を提案している。例え
ば、特開2000―305360号公報、特開2000
―347506号公報、特開2001−5296号公報
等などである。これらの発明によれば、上述の現像装置
に関する画質の改善を図ることができる。これらの公報
で提案した発明では、現像領域における法線方向磁束密
度の減衰率や、現像領域で現像剤を穂立ちさせるための
主磁極と隣り合う磁極との角度間隔、主磁極の半値中央
角などを所定値に規定している。具体的な構成として
は、上述した現像磁極を、N極からなる1つの主磁極
と、この主磁極の現像スリーブの表面移動方向上流側及
び下流側に近接するように配置されるS極からなる2つ
の補助磁極とから構成する。更に、本出願人は、現像ニ
ップ及び磁気ブラシ密度の設定(特開2001−278
49号公報参照)や主磁極の半値角度幅(半値中央角と
もいう)の設定(特開2001−134100号公報)
等により画質改善を実現する発明も提案した。これらの
発明によれば、現像効率を向上させ、後端白抜け現象及
び細線再現性の改善を図ることができることが確認され
ている。
The present applicant has proposed various inventions in order to suppress the trailing edge white spots and the deterioration of fine line reproducibility. For example, JP 2000-305360 A and JP 2000
-347506, JP 2001-5296 A, etc. According to these inventions, it is possible to improve the image quality of the developing device. In the inventions proposed in these publications, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction in the developing area, the angular interval between the main magnetic pole and the adjacent magnetic pole for making the developer stand in the developing area, and the half-value central angle of the main magnetic pole Etc. are defined as predetermined values. As a specific configuration, the above-mentioned developing magnetic pole is composed of one main magnetic pole including an N pole, and an S magnetic pole arranged so as to be close to the upstream side and the downstream side in the surface moving direction of the developing sleeve of the main magnetic pole. It is composed of two auxiliary magnetic poles. Furthermore, the applicant has set the developing nip and the magnetic brush density (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-278).
49) and the half-value angle width of the main pole (also referred to as the half-value center angle) (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-134100).
We have also proposed an invention that realizes the improvement of image quality. According to these inventions, it has been confirmed that the developing efficiency can be improved, and the trailing edge white spot phenomenon and the fine line reproducibility can be improved.

【0007】上記公報のうち、特開2000―3053
60号公報、特開2000―347506号公報、及び
特開2001−5296号公報の装置による現像効率の
向上、後端白抜け及び細線再現性の改善は、以下の理由
によるものと考えられる。図8(a)は、現像磁極が1
つの磁極P1からなる従来の現像装置における現像領域
近傍の磁力分布を示す説明図である。また、図8(b)
は、その現像磁極P1により形成される磁界から磁力を
受けて穂立ちした現像剤からなる磁気ブラシを現像スリ
ーブ4の軸方向から見たときの形状を示す説明図であ
る。図9(a)は、現像磁極が1つの主磁極P1bと2
つの補助磁極P1a,P1cからなる現像装置における
現像領域近傍の磁力分布を示す説明図である。また、図
9(b)は、これらの磁極P1a,P1b,P1cによ
り形成される磁界から磁力を受けて穂立ちした現像剤か
らなる磁気ブラシを現像スリーブ4の軸方向から見たと
きの形状を示す説明図である。
Of the above publications, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-3053
It is considered that the improvement of the developing efficiency, the trailing edge white spots, and the fine line reproducibility by the devices of JP-A No. 60, JP-A-2000-347506, and JP-A-2001-5296 are due to the following reasons. In FIG. 8A, the developing magnetic pole is 1
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a magnetic force distribution in the vicinity of a developing area in a conventional developing device including one magnetic pole P1. Also, FIG. 8 (b)
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a shape of a magnetic brush made of a developer that is erected by receiving a magnetic force from a magnetic field formed by the developing magnetic pole P1 when viewed from the axial direction of the developing sleeve 4. FIG. 9A shows main magnetic poles P1b and 2 having one developing magnetic pole.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a magnetic force distribution in the vicinity of a developing region in a developing device including one auxiliary magnetic pole P1a and P1c. Further, FIG. 9B shows a shape of a magnetic brush made of a developer that is erected by receiving a magnetic force from a magnetic field formed by these magnetic poles P1a, P1b, and P1c when viewed from the axial direction of the developing sleeve 4. It is an explanatory view shown.

【0008】従来の現像装置では、N極の現像磁極に隣
り合うS極の磁極としては、現像領域に対して現像スリ
ーブ4の表面移動方向下流側に位置する領域で現像剤を
搬送するための磁界を形成する磁極P2がある。また、
現像スリーブ4上に汲み上げられた現像剤を現像領域ま
で搬送するための磁界を形成する磁極P6も存在する。
これらの磁極P2,P6は、現像磁極P1から比較的離
れた位置に配置されるので、現像領域における磁界の磁
力分布は、図8(a)に示すように、現像磁極P1から
出る磁力線が現像スリーブ表面から比較的離れた位置を
通るようになる。そして、現像スリーブ4上に担持され
て現像領域まで搬送されてきた現像剤は、図8(b)に
示すように、その磁力線に沿って穂立ちし、磁気ブラシ
を形成する。
In the conventional developing device, the S-pole magnetic pole adjacent to the N-pole developing magnetic pole is used to convey the developer in a region located downstream of the developing region in the surface moving direction of the developing sleeve 4. There is a magnetic pole P2 that forms a magnetic field. Also,
There is also a magnetic pole P6 forming a magnetic field for transporting the developer drawn up onto the developing sleeve 4 to the developing area.
Since the magnetic poles P2 and P6 are arranged relatively far from the developing magnetic pole P1, the magnetic field distribution of the magnetic field in the developing area is as shown in FIG. It passes through a position relatively far from the surface of the sleeve. Then, the developer carried on the developing sleeve 4 and conveyed to the developing area stands up along the magnetic lines of force to form a magnetic brush, as shown in FIG. 8B.

【0009】一方、上記公報の現像装置では、N極の主
磁極P1bに隣り合うS極の磁極として、2つの補助磁
極P1a,P1cがある。主磁極P1bとこれらの補助
磁極P1a,P1cとの距離は、図8(a)及び(b)
に示した従来の現像装置における上記現像磁極とこれに
隣り合う両磁極P2,P6との距離より小さい。このた
め、図9(a)に示すように、現像領域における磁界の
磁力分布は、図8(a)に示す従来の現像装置の現像主
極から出る磁極に比べ、主磁極P1bから出る磁力線が
現像スリーブ表面に近い位置を通る。また、主磁極P1
bから出る磁力線のより多くが、隣り合う磁極としての
2つの補助磁極P1a,P1cに向かう。これらの結
果、磁気ブラシの形成に関与する現像スリーブ表面の法
線方向に近い方向に向かう磁力線(以下、「穂立ち用磁
力線」という。)の本数が、同じ本数の磁力線が生じる
従来の現像装置に比べて少なくなる。その穂立ち用磁力
線が存在する現像スリーブ4の表面移動方向における幅
(穂立ち幅)も狭くなる。そのため、図8(b)と図9
(b)との比較からもわかるように、現像領域に搬送さ
れてきた現像剤の穂立ち開始位置は、従来の現像装置よ
りも現像領域における現像スリーブ表面移動方向の中心
(以下、単に「中心」という。)に近づく。また、現像
スリーブ4の表面に担持された状態で現像領域を通過す
る現像剤の穂立ち終了位置も、同様にして、従来の現像
装置よりも現像領域の中心に近づくことになる。すなわ
ち、現像スリーブ4上の現像剤が、従来の現像装置より
も現像領域の中心から近い地点で穂立ちを開始し、ま
た、穂立ちを終了するようになる。この結果、現像スリ
ーブ4上の磁気ブラシが感光体ドラム1に近接又は接触
する期間が従来の現像装置よりも短くなる。これに応じ
て、潜像後端部分が感光体ドラム表面の移動で現像領域
を脱出するときにこの潜像後端部を摺擦する磁気ブラシ
が、それまで非潜像部分に近接又は接触していた期間
も、従来の現像装置より短くなる。よって、現像領域を
脱出するときに感光体ドラム1の潜像後端部分を摺擦す
る磁気ブラシのトナードリフトの進行度合いを小さくで
き、従来の現像装置に比べ、後端白抜け及び細線再現性
の低下を抑制することができる。
On the other hand, in the developing device of the above publication, there are two auxiliary magnetic poles P1a and P1c as the S magnetic pole adjacent to the N magnetic pole P1b. The distance between the main magnetic pole P1b and these auxiliary magnetic poles P1a and P1c is shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
It is smaller than the distance between the developing magnetic pole and the two magnetic poles P2 and P6 adjacent to the developing magnetic pole in the conventional developing device shown in FIG. For this reason, as shown in FIG. 9A, the magnetic force distribution of the magnetic field in the developing region is such that the magnetic line of force generated from the main magnetic pole P1b is larger than that of the magnetic pole generated from the main developing pole of the conventional developing device shown in FIG. 8A. It passes near the surface of the developing sleeve. Also, the main magnetic pole P1
More of the magnetic force lines emitted from b go to the two auxiliary magnetic poles P1a and P1c as the adjacent magnetic poles. As a result, the conventional developing device has the same number of magnetic force lines (hereinafter, referred to as "brushing magnetic force lines") that are in a direction close to the normal direction of the surface of the developing sleeve that is involved in the formation of the magnetic brush. Less than. The width (peak width) in the surface movement direction of the developing sleeve 4 where the magnetic field lines for spikes exist is also narrowed. Therefore, FIG. 8B and FIG.
As can be seen from the comparison with (b), the start position of the spikes of the developer conveyed to the developing area is the center of the developing sleeve surface moving direction in the developing area (hereinafter, simply referred to as “center ").). Further, similarly, the end position of the spike of the developer passing through the developing area while being carried on the surface of the developing sleeve 4 is closer to the center of the developing area than the conventional developing device. That is, the developer on the developing sleeve 4 starts to stand up at a point closer to the center of the developing area than the conventional developing device, and ends the stand up. As a result, the period during which the magnetic brush on the developing sleeve 4 approaches or contacts the photosensitive drum 1 is shorter than that in the conventional developing device. Accordingly, when the latent image trailing edge portion moves out of the developing area due to the movement of the photosensitive drum surface, the magnetic brush rubbing the latent image trailing edge portion has come close to or in contact with the non-latent image portion until then. The existing period is shorter than that of the conventional developing device. Therefore, the degree of progress of toner drift of the magnetic brush rubbing the trailing end portion of the latent image on the photosensitive drum 1 when exiting the developing area can be reduced, and the trailing edge white spots and fine line reproducibility are improved as compared with the conventional developing device. Can be suppressed.

【0010】また、上記公報の現像装置においては、N
極の主磁極P1bに2つのS極の補助磁極が近接して配
置されているので、現像スリーブ4の表面からその法線
方向に離れた位置での現像領域内の磁力線は、従来の現
像装置に比べて疎となる。このため、現像スリーブ4の
表面からその法線方向に離れた位置(例えば、従来装置
における磁気ブラシの先端部分が存在する位置)での現
像領域内における法線方向磁束密度は、上記公報の現像
装置が従来の現像装置よりも小さくなる。したがって、
上記公報の現像装置では、磁気ブラシを構成する現像剤
の多くが磁束密度の高い現像スリーブ4の表面近傍に引
き寄せられ、図9(b)に示すように、磁気ブラシの長
さは従来の現像装置に比べて短いものとなる。
In the developing device of the above publication, N
Since the two S-pole auxiliary magnetic poles are arranged close to the main magnetic pole P1b of the pole, the magnetic lines of force in the developing area at the position away from the surface of the developing sleeve 4 in the normal direction thereof are the same as those in the conventional developing device. It becomes sparse compared to. Therefore, the normal-direction magnetic flux density in the developing area at a position distant from the surface of the developing sleeve 4 in the normal direction thereof (for example, a position where the tip of the magnetic brush in the conventional apparatus exists) is the same as that in the above-mentioned publication. The device is smaller than conventional developing devices. Therefore,
In the developing device of the above publication, most of the developer constituting the magnetic brush is attracted to the vicinity of the surface of the developing sleeve 4 having a high magnetic flux density, and as shown in FIG. It is shorter than the device.

【0011】更に、上記公報の現像装置を実際に使用す
る場合、現像領域に搬送される現像剤の量は、現像領域
を通過する間に穂立ちすることができる現像剤の最大量
よりも少なく設定される。すなわち、上記公報の現像装
置においては、本来であればもっと長い磁気ブラシを形
成できるところ、現像領域に搬送される現像剤の量を少
なめにして磁気ブラシの長さをより短く規制する。これ
により、現像スリーブ4の表面に近い磁束密度の高い領
域に磁気ブラシの先端部分が位置することになり、その
磁気ブラシの先端部分では、従来の現像装置における磁
気ブラシの先端部分よりもブラシ密度が高いものとな
る。そして、磁気ブラシが短くなった分だけ現像スリー
ブ4の表面と感光体ドラム1の表面との最小間隔(以
下、「現像ギャップ」という。)Pgを狭くすること
で、従来装置よりも現像スリーブ4の表面に近い磁束密
度の高い領域に存在する密度の高いブラシ部分で感光体
ドラム1を摺擦することができる。
Further, when the developing device of the above publication is actually used, the amount of the developer conveyed to the developing area is smaller than the maximum amount of the developer which can stand up while passing through the developing area. Is set. That is, in the developing device of the above publication, although a longer magnetic brush can be originally formed, the length of the magnetic brush is regulated to be shorter by reducing the amount of the developer conveyed to the developing area. As a result, the tip portion of the magnetic brush is located in a region near the surface of the developing sleeve 4 where the magnetic flux density is high, and the tip portion of the magnetic brush has a higher brush density than the tip portion of the magnetic brush in the conventional developing device. Will be high. Then, the minimum gap (hereinafter, referred to as “developing gap”) Pg between the surface of the developing sleeve 4 and the surface of the photosensitive drum 1 is narrowed by the amount of the shortened magnetic brush, so that the developing sleeve 4 is made smaller than that of the conventional device. The photosensitive drum 1 can be rubbed with a high-density brush portion existing in a region having a high magnetic flux density close to the surface.

【0012】尚、上記公報の現像装置では、上述のよう
に、現像剤の穂立ち開始位置及び現像剤の穂立ち終了位
置が、従来の現像装置よりも現像領域の中心に近づくこ
とになる。このため、図9(b)に示すように、現像領
域において磁気ブラシが潜像担持体を摺擦する部分の現
像スリーブ表面移動方向の幅(摺擦幅)Pnが従来の現
像装置よりも狭くなる。そのため、磁気ブラシによる摺
擦で感光体ドラム1上の潜像部分に供給されるトナー量
は、摺擦する部分のブラシ密度が同じであれば、従来の
現像装置よりも減少する。しかし、上記公報の現像装置
を用いれば、上述したように、感光体ドラム1に接触す
る磁気ブラシの先端部分のブラシ密度が従来の現像装置
よりも高くできる。よって、感光体ドラム1上の潜像部
分に供給されるトナー量が従来の現像装置に比べて減る
のを抑制することができる。更に、本発明者らの研究の
結果、従来の現像装置では、現像領域中の磁気ブラシ先
端部分のキャリアが、感光体ドラム1との間で生じる静
電力により、感光体ドラム表面に吸着する現象が生じて
いることが判明した。具体的に説明すると、従来の現像
装置における現像領域では、感光体ドラム1の表面に接
触しない磁気ブラシの現像スリーブ側部分については感
光体ドラム表面に対して相対移動する。しかし、感光体
ドラム表面に接触する磁気ブラシの先端部分について
は、感光体ドラム表面に吸着してしまい、感光体ドラム
表面に対して摺擦動作を行っていないことが多い。その
ため、従来の現像装置では、磁気ブラシを感光体ドラム
1に摺擦(相対移動)させてはいても、相対移動させな
い場合に対する静電潜像へのトナー供給量増量効果は小
さかった。これに対し、上記公報の現像装置では、感光
体ドラム表面に接触する磁気ブラシの先端部分が感光体
ドラム表面に対してしっかりと摺擦動作を行うことがで
きる。これは、感光体ドラム1に接触する磁気ブラシの
先端部分が、従来装置よりも現像スリーブ4の表面に近
い磁束密度の高い領域に存在するため、その先端部分を
構成するキャリアに働く現像スリーブ4側への拘束力が
強いからである。そのため、摺擦幅Pnが従来の現像装
置よりも狭くなっても、感光体ドラム1上の潜像部分に
供給されるトナー量の減少量は少ない。また、潜像に供
給するトナー量の減少分は、現像領域における感光体ド
ラム1の線速に対する現像スリーブ4の線速比(以下、
対潜像担持体線速比という)を高めることによって補う
ことが可能である。そして具体的には、その線速比を例
えば1.5〜3.0程度としていた。
In the developing device of the above-mentioned publication, as described above, the start point of the spike of the developer and the end point of the spike of the developer are closer to the center of the developing area than the conventional developing device. Therefore, as shown in FIG. 9B, the width (sliding width) Pn in the moving direction of the developing sleeve surface of the portion where the magnetic brush slides on the latent image carrier in the developing area is narrower than that of the conventional developing device. Become. Therefore, the amount of toner supplied to the latent image portion on the photosensitive drum 1 by the rubbing with the magnetic brush is smaller than that of the conventional developing device if the rubbing portion has the same brush density. However, if the developing device of the above publication is used, the brush density of the tip portion of the magnetic brush that contacts the photosensitive drum 1 can be made higher than that of the conventional developing device, as described above. Therefore, it is possible to prevent the amount of toner supplied to the latent image portion on the photosensitive drum 1 from decreasing as compared with the conventional developing device. Further, as a result of the research conducted by the present inventors, in the conventional developing device, the carrier at the tip of the magnetic brush in the developing area is attracted to the surface of the photoconductor drum by the electrostatic force generated between the carrier and the photoconductor drum 1. Has been found to occur. More specifically, in the developing area of the conventional developing device, the developing sleeve side portion of the magnetic brush that does not contact the surface of the photosensitive drum 1 moves relative to the surface of the photosensitive drum. However, the tip portion of the magnetic brush that contacts the surface of the photoconductor drum is often attracted to the surface of the photoconductor drum, and the rubbing operation is not performed on the surface of the photoconductor drum in many cases. Therefore, in the conventional developing device, even if the magnetic brush is rubbed (relatively moved) on the photoconductor drum 1, the effect of increasing the toner supply amount to the electrostatic latent image is small when the magnetic brush is not relatively moved. On the other hand, in the developing device disclosed in the above publication, the tip portion of the magnetic brush that comes into contact with the surface of the photoconductor drum can firmly rub against the surface of the photoconductor drum. This is because the tip portion of the magnetic brush that is in contact with the photosensitive drum 1 is located in a region where the magnetic flux density is higher and closer to the surface of the developing sleeve 4 than in the conventional device. This is because the binding force to the side is strong. Therefore, even if the rubbing width Pn becomes narrower than that of the conventional developing device, the amount of decrease in the amount of toner supplied to the latent image portion on the photosensitive drum 1 is small. The decrease in the amount of toner supplied to the latent image is due to the linear velocity ratio of the developing sleeve 4 to the linear velocity of the photosensitive drum 1 in the developing area (hereinafter,
It is possible to compensate by increasing the linear velocity ratio to the latent image carrier). Then, specifically, the linear velocity ratio is set to, for example, about 1.5 to 3.0.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報で
提案されている現像装置や上記公報の画像形成装置に設
けられている現像装置の構成を採用した場合に、画像後
端部の画像濃度が高くなる所謂、後端トナー寄りが発生
しやすいことがわかった。本発明者らが後端トナー寄り
の発生原因について調べたところ、現像スリーブの対潜
像担持体線速比を大きくすることによって、潜像部に供
給するトナー量を多くしていることに関係があることが
わかった。以下に、後端トナー寄りの発生原因について
更に詳しく説明する。
However, when the structure of the developing device proposed in the above publication or the developing device provided in the image forming apparatus of the above publication is adopted, the image density at the trailing edge of the image is reduced. It has been found that the so-called trailing edge toner deviation, which is high, is likely to occur. The inventors of the present invention have investigated the cause of occurrence of the toner near the trailing edge, and found that the amount of toner supplied to the latent image portion is increased by increasing the linear velocity ratio of the developing sleeve to the latent image carrier. I found out that there is. The cause of the toner near the trailing edge will be described in more detail below.

【0014】図11(a)、(b)は、後端トナー寄り
の発生メカニズムを示した図である。これは、現像磁極
が1つの主磁極P1bと2つの補助磁極P1a,P1c
からなる現像装置を用いて現像を行うときの感光体ドラ
ムと現像スリーブとが対向している現像領域近傍の部分
拡大図である。また、この図は、対潜像担持体線速比を
上記のように上げて現像を行ったときの磁気ブラシの状
態を示している。現像スリーブ4表面に担持された状態
で現像領域に搬送されてきた現像剤の穂は、その先端が
感光体ドラム1に接触する。感光体ドラムは、一様帯電
された表面上に画像情報に基づいて露光された静電潜像
が形成されている。そして、現像領域で静電潜像に接触
する現像剤の穂の先端は、従来のプリンタほどではない
が、感光体ドラムの静電潜像に付着したトナーによって
やや引き寄せられぎみとなる。更に、磁気ブラシ先端の
キャリアが分極して感光体ドラムに引き寄せられる。そ
して、感光体ドラム1表面が現像スリーブ4表面よりも
遅い速度で同じ方向へ移動している。このため、図11
(a)に示すように、磁気ブラシの根元は現像スリーブ
4表面と共に進むが、磁気ブラシ先端は感光体ドラム表
面側に引き寄せられて現像スリーブ4表面の移動速度よ
り遅れ気味になる。このような状態で現像が行われ、感
光体ドラム表面移動方向上流側に位置する潜像後端部X
が現像領域を抜け出す直前になると、図11(b)に示
すように、潜像後端部X表面には磁気ブラシが過密な状
態が発生する。これは、後端部Xが現像領域を抜け出す
ときには、感光体表面移動方向上流側が非潜像部分とな
っているため、磁気ブラシ先端が遅れて移動することが
ないためである。このような状態で、現像スリーブの対
潜像担持体線速比が高くなると、対潜像担持体線速比が
低い場合に比して、新たなトナーを担持する磁気ブラシ
が次々と潜像後端部Xに対向し、この近傍で剤溜りが発
生する。剤溜りは対潜像担持体線速比が大きくなるほど
顕著である。また、主磁極P1bの磁力が強い構成や、
主磁極P1bに近接させて補助磁極を設けた構成の場合
には、潜像後端部近傍の剤密度がこれら以外の構成に比
して高くなりやすく剤溜りの発生が顕著である。この結
果、潜像後端部Xに他の潜像部分よりも多くのトナーが
付着し、他の潜像部分に比して画像濃度が濃く現像され
てしまう。このような後端トナー寄りが生じると、写真
や絵のコピー、プリント画像等のエッジ部が濃くなり、
滑らかさのない違和感のある画像となってしまう。
FIGS. 11A and 11B are views showing the mechanism of occurrence of the trailing edge toner deviation. This is because the developing magnetic pole has one main magnetic pole P1b and two auxiliary magnetic poles P1a and P1c.
FIG. 3 is a partially enlarged view of the vicinity of a developing area where a photosensitive drum and a developing sleeve face each other when developing is performed using the developing device including Further, this figure shows the state of the magnetic brush when the linear velocity ratio to the latent image carrier is increased as described above and development is performed. The tip of the ears of the developer carried to the developing area while being carried on the surface of the developing sleeve 4 comes into contact with the photosensitive drum 1. The photosensitive drum has an electrostatic latent image formed on a uniformly charged surface, which is exposed based on image information. Then, the tip of the brush of the developer which comes into contact with the electrostatic latent image in the developing area is slightly attracted by the toner adhering to the electrostatic latent image on the photoconductor drum, though it is not so large as in a conventional printer. Further, the carrier at the tip of the magnetic brush is polarized and attracted to the photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum 1 is moving in the same direction at a slower speed than the surface of the developing sleeve 4. Therefore, FIG.
As shown in (a), the root of the magnetic brush advances along with the surface of the developing sleeve 4, but the tip of the magnetic brush is attracted to the surface side of the photosensitive drum and tends to be behind the moving speed of the surface of the developing sleeve 4. Development is performed in such a state, and the latent image rear end portion X located on the upstream side in the moving direction of the photosensitive drum surface.
Immediately before exiting from the developing area, the magnetic brush is overcrowded on the surface of the trailing edge X of the latent image, as shown in FIG. 11B. This is because when the trailing edge portion X exits the developing area, the leading end of the magnetic brush does not move with a delay because the upstream side in the moving direction of the photoconductor surface is a non-latent image portion. In such a state, when the linear velocity ratio of the latent image carrier to the developing sleeve becomes high, the magnetic brush carrying new toner successively develops latent images as compared with the case where the linear velocity ratio of the latent image carrier is low. The agent pool is generated in the vicinity of the rear end portion X and in the vicinity thereof. The agent pool becomes more remarkable as the linear velocity ratio to the latent image carrier increases. In addition, the main magnetic pole P1b has a strong magnetic force
In the case of the configuration in which the auxiliary magnetic pole is provided close to the main magnetic pole P1b, the agent density in the vicinity of the trailing edge of the latent image is likely to be higher than in the other configurations, and the agent pooling is remarkable. As a result, a larger amount of toner adheres to the trailing edge portion X of the latent image than the other latent image portions, and the image density is developed higher than that of the other latent image portions. When such trailing edge toner shift occurs, the edges of photos, pictures, print images, etc. become darker,
The resulting image will look unnatural and not smooth.

【0015】そこで、細線再現性の向上や後端白抜け現
象の防止のために現像主極の磁力を強く且つ穂立ちを短
くした構成において、画像濃度低下と後端トナー寄りと
を共に防止することが求められるところである。これに
よって、従来に比して更に良好な画像を形成することが
できるようになり、画像品質の向上を実現することがで
きる。
Therefore, in order to improve the reproducibility of fine lines and prevent the trailing edge blanking phenomenon, both the image density reduction and the trailing edge toner deviation are prevented in a structure in which the magnetic force of the developing main pole is strong and the spikes are short. This is where it is required. As a result, a better image can be formed as compared with the conventional case, and the image quality can be improved.

【0016】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、次のような画像形成
装置を提供することである。即ち、細線再現性の向上や
後端白抜け現象を防止できると共に、画像濃度低下と後
端トナー寄りとを共に防止できる画像形成装置を提供す
ることである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus as described below. That is, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of improving the reproducibility of thin lines and preventing the trailing edge blank area phenomenon, and at the same time, preventing both the image density reduction and the trailing edge toner shift.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の画像形成装置は、静電潜像を表面に担持
して表面移動する潜像担持体と、トナーと磁性粒子とか
らなる二成分現像剤を担持搬送する現像剤担持体を有
し、該現像剤担持体が該潜像担持体に対向する現像領域
で、該現像領域に対向するよう配置した現像磁極により
該現像剤担持体表面に現像剤を磁気吸着させて磁気ブラ
シを形成し、該現像領域で該潜像担持体の表面移動方向
と同方向且つ該潜像担持体表面の線速よりも大きい線速
で該現像剤担持体表面を移動させて、該磁気ブラシによ
り該潜像担持体の表面を摺擦し、該潜像担持体上の潜像
を現像する現像装置と、該現像剤担持体表面との所定の
間隔をもって対向し該現像領域に搬送される現像剤の量
を規制する現像剤規制部材とを有し、該現像磁極により
該現像領域の現像剤担持体表面外側に生じる該現像剤担
持体表面の法線方向における磁束密度の減衰率が40
[%]以上、該現像領域で該現像磁極により生じる磁束
の該現像剤担持体表面上における該現像剤担持体表面の
法線方向磁束密度が100〜200[mT]である画像
形成装置において、上記磁性粒子の体積平均粒径を40
[μm]以上60[μm]以下とし、上記現像剤担持体表面
に該表面移動方向に対して直交する方向に延びる複数の
溝を設け、該溝の該現像剤担持体表面における該表面移
動方向での開口幅を0.1[mm]以上0.2[mm]以
下、該溝の深さの平均を0.1[mm]以上0.2[m
m]以下、該溝の該現像剤担持体表面における該表面移
動方向でのピッチを0.4[mm]以上0.6[mm]以
下、かつ、上記現像領域における現像剤担持体の線速を
上記潜像担持体の線速の1.5倍以上2.5倍以下とし
たことを特徴とするものである。ここで、上記「減衰
率」とは、下記の数1で求められる値を意味する。但
し、現像磁極によって現像剤担持体表面上に発生する現
像剤担持体表面の法線方向における磁束密度(法線方向
磁束密度)のピーク値をXとする。また、現像剤担持体
表面からその法線方向に1[mm]離れた位置での法線
方向磁束密度のピーク値をYとする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a first aspect of the present invention comprises a latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its surface and moves, a toner and magnetic particles. Comprising a developer carrier for carrying and carrying a two-component developer, wherein the developer carrier is a developing area facing the latent image carrier, and the developing magnetic pole is arranged so as to face the developing area. A magnetic brush is formed by magnetically adsorbing the developer on the surface of the agent carrier, and in the developing region, in the same direction as the surface moving direction of the latent image carrier and at a linear velocity higher than the linear velocity of the surface of the latent image carrier. A developing device that moves the surface of the developer carrying member and rubs the surface of the latent image carrying member with the magnetic brush to develop a latent image on the latent image carrying member; and a surface of the developer carrying member. And a developer regulation that regulates the amount of developer conveyed to the development area at a predetermined interval. And a member, developing magnetic pole by the attenuation factor of magnetic flux density in the normal line direction of the developer carrying member surface caused outer surface of the developer carrying member of the developing region 40
[%] Or more, in the image forming apparatus, wherein the magnetic flux density generated by the developing magnetic pole in the developing region has a magnetic flux density in the normal direction of the surface of the developer carrying member on the surface of the developer carrying member is 100 to 200 [mT]. The volume average particle diameter of the magnetic particles is 40
[μm] or more and 60 [μm] or less, and a plurality of grooves extending in a direction orthogonal to the surface moving direction are provided on the surface of the developer carrier, and the surface moving direction of the grooves on the surface of the developer carrier. The opening width is 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less, and the average depth of the grooves is 0.1 [mm] or more and 0.2 [m].
m] or less, the pitch of the grooves in the surface moving direction on the surface of the developer carrier is 0.4 [mm] or more and 0.6 [mm] or less, and the linear velocity of the developer carrier in the developing region. Is set to be not less than 1.5 times and not more than 2.5 times the linear velocity of the latent image carrier. Here, the above-mentioned "attenuation rate" means the value obtained by the following mathematical formula 1. However, the peak value of the magnetic flux density (normal direction magnetic flux density) in the normal line direction of the developer carrying member surface generated on the surface of the developer carrying member by the developing magnetic pole is X. In addition, 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 normal direction is defined as Y.

【数1】減衰率[%]={(X−Y)/X}×100 また、請求項2の画像形成装置は、静電潜像を表面に担
持して表面移動する潜像担持体と、トナーと磁性粒子と
からなる二成分現像剤を担持搬送する現像剤担持体を有
し、該現像剤担持体が該潜像担持体に対向する現像領域
で、該現像領域に対向するよう配置した現像磁極により
該現像剤担持体表面に現像剤を磁気吸着させて磁気ブラ
シを形成し、該現像領域で該潜像担持体の表面移動方向
と同方向且つ該潜像担持体表面の線速よりも大きい線速
で該現像剤担持体表面を移動させて、該磁気ブラシによ
り該潜像担持体の表面を摺擦し、該潜像担持体上の潜像
を現像する現像装置と、該現像剤担持体表面との所定の
間隔をもって対向し該現像領域に搬送される現像剤の量
を規制する現像剤規制部材とを有し、該現像磁極により
該現像剤担持体表面上に生じる該表面の法線方向におけ
る最高磁束密度の半分の磁束密度となる該現像剤担持体
表面上の半値点を、該現像領域における該現像剤担持体
表面の曲率中心軸から見たときの該現像剤担持体の表面
移動方向における半値点間の角度幅が25[°]以下、
該現像領域で該現像磁極により生じる磁束の該現像剤担
持体表面上における該現像剤担持体表面の法線方向磁束
密度が100〜200[mT]である画像形成装置にお
いて、上記磁性粒子の体積平均粒径を40[μm]以上6
0[μm]以下とし、上記現像剤担持体表面に該表面移動
方向に対して直交する方向に延びる複数の溝を設け、該
溝の該現像剤担持体表面における該表面移動方向での開
口幅を0.1[mm]以上0.2[mm]以下、該溝の深
さの平均を0.1[mm]以上0.2[mm]以下、該溝
の該現像剤担持体表面における該表面移動方向でのピッ
チを0.4[mm]以上0.6[mm]以下、かつ、上記
現像領域における現像剤担持体の線速を上記潜像担持体
の線速の1.5倍以上2.5倍以下としたことを特徴と
するものである。請求項3の画像形成装置は、請求項1
又は2の画像形成装置において、上記磁性粒子のダイナ
ミック抵抗値が、8.0[logΩ]以上、9.0[l
ogΩ]以下であることを特徴とするものである。請求
項4の画像形成装置は、請求項3の画像形成装置におい
て、上記磁性粒子が、芯材と該芯材表面を被覆する被覆
層とから構成し、該被覆層を形成する材料は、ポリシロ
キサン樹脂を含む被覆樹脂と導電性微粒子とからなり、
該導電性微粒子の該被覆樹脂に対する重量含有率を0.
04[重%]以上0.25[重%]以下としたことを特徴と
するものである。請求項5の画像形成装置は、請求項
1、2、3、又は4の画像形成装置において、上記磁性
粒子の電流値が、25[μm]以上、50[μm]以下
であることを特徴とするものである。請求項6の画像形
成装置は、請求項1、2、3、4、又は5の画像形成装
置において、上記トナーの重量平均粒径が、6[μm]
以上、8[μm]以下であることを特徴とするものであ
る。請求項1及び2の画像形成装置においては、現像領
域への現像剤搬送量又はトナー搬送量に影響する現像パ
ラメータのうち、現像剤担持体上の溝の大きさと溝ピッ
チと磁性粒子の体積平均粒径とを上記のように範囲限定
している。ここで、溝の大きさは、現像剤担持体表面で
の開口幅と深さでほぼ決まる。現像剤担持体表面に溝を
設けた場合、担持体表面に凹凸が発生する。現像剤担持
体上の溝の大きさと溝ピッチは、現像領域への現像剤搬
送量に影響する。現像剤担持体表面に溝を設けると、現
像剤担持体表面が現像剤規制部材との対向位置を通過す
るとき、この溝に磁気ブラシの根元に当たるキャリアが
引っ掛かった状態で通過することになる。従って、磁気
ブラシが現像剤規制部材による規制時のストレスを受け
ても現像剤担持体表面から剥がされにくく、溝を設けて
いない場合に比して現像剤規制部材による規制位置を通
過しやすい。よって、規制ギャップが従来と同一でも現
像領域への現像剤搬送量を多くすることができる。現像
剤担持体上に設ける溝は、その大きさやピッチによって
現像剤担持体表面に担持できる現像剤の量が変わり、画
像濃度もこれによって変わる。開口幅や深さが磁性粒子
の大きさに対して適切であると、現像領域への現像剤の
搬送量を上げることができる。但し、開口幅が大きすぎ
たり小さすぎたり、深さが浅すぎたりすると、現像剤搬
送量を所望の量に上げることができない。また、現像剤
担持体表面に溝を設けていることにより、溝を設けない
場合に比して、現像領域で密な磁気ブラシを形成するこ
とができる。磁気ブラシ密度は、現像剤搬送量だけでな
く、現像剤担持体表面の溝の有無によっても変わるので
ある。本発明においては、現像領域で密な磁気ブラシを
形成できるので、溝を設けない場合に比して、現像剤担
持体の対感光体線速比を上げずに画像濃度を高めること
が可能となる。但し、溝の開口幅が大きすぎたり小さす
ぎたり、深さが浅すぎたりすると、磁気ブラシ密度[本
/cm2]の上昇に不適であったり不十分であったりし
て、現像領域で密な磁気ブラシを形成することができな
い。また、深さが深すぎると、スリーブ表面への溝の加
工が難しく、溝形成にコストがかかり過ぎる。よって、
これらが適切な範囲の溝であることが望まれる。また、
現像剤担持体上の溝ピッチを狭くしても、現像剤の搬送
量を上げることができる。但し、現像剤担持体上の溝ピ
ッチを狭くしすぎると、現像剤の搬送量が多くなりす
ぎ、磁気ブラシの形成に寄与する現像剤の量が多くなり
すぎる。本発明の画像形成装置に用いる現像装置は、既
に述べたように、現像領域に搬送される現像剤の量を現
像領域を通過する間に穂立ちすることができる現像剤の
最大量よりも少なく設定している。ところが、現像剤の
搬送量を多くしすぎて穂立ちすることができる最大量に
近くなったり超えたりすると、潜像担持体への磁性粒子
付着が発生したり、トナー飛散が発生したりしやすくな
る。これは、磁気ブラシの先端部分を形成する磁性粒子
を磁力によって保持できなくなるためである。また、磁
性粒子の体積平均粒径を小さくしても、現像領域へのト
ナー搬送量が多くなり、現像剤担持体の対潜像担持体線
速比を抑えても潜像に多くのトナーを供給して画像濃度
を高めることができる。これは、磁性粒子の単位重量当
たりの表面積が大きくなり、単位重量当たりの磁性粒子
に付着可能なトナー量が多くなるためである。ただし、
磁性粒子の体積平均粒径を小さくしすぎると、現像剤担
持体表面に保持されにくくなる。このため、潜像担持体
の非画像部にキャリア付着が発生しやすくなる。また、
磁性粒子の体積平均粒径を大きくしすぎた場合に、画像
濃度低下以外に次のような不具合が確認されている。現
像領域における磁気ブラシの密度が低くなり、画像の細
線再現性が低下したり階調性が劣ったりしてしまう。そ
こで、請求項1の画像形成装置においては、現像剤担持
体上の溝の大きさ、溝ピッチ、磁性粒子の体積平均粒径
とを相対的にバランス良く設定することによって、現像
剤担持体の対潜像担持体線速比を上げ過ぎずに、現像能
力の向上を実現できるようにしている。具体的には、磁
性粒子の体積平均粒径を40[μm]以上、60[μm]以
下と比較的小粒径に設定すると共に、以下のようにそれ
ぞれのパラメータを設定する。現像剤担持体表面に形成
する溝の表面移動方向での開口幅を0.1[mm]以上
0.2[mm]以下とし、その溝の深さの平均が0.1
[mm]以上0.2[mm]以下となるようにする。但
し、溝の深さはほぼ均一である。そして、このような大
きさの溝を現像剤担持体上で溝ピッチが0.4[mm]
以上、0.6[mm]以下と比較的狭くなるように形成
する。現像剤担持体表面移動方向での開口幅を0.1
[mm]以上0.2[mm]以下、溝の深さの平均を0.
1[mm]以上とすることによって、体積平均粒径が40
[μm]以上、60[μm]以下の現像剤を溝に適量進入さ
せる。これによって、現像領域へ所望の現像剤搬送量を
確保させる。また、溝の深さを0.2[mm]以下とす
ることによって、スリーブ表面への溝の加工が困難とな
り溝形成にコストがかかり過ぎることを回避する。更
に、このような溝を現像剤担持体上で溝ピッチを0.4
[mm]以上、0.6[mm]以下となるように形成す
ることにより、現像領域への現像剤搬送量を従来に比し
て上げる。しかも、溝ピッチの下限を0.4[mm]と
することにより、現像剤搬送量が多くなりすぎないよう
にする。また、磁性粒子の体積平均粒径が40[μm]以
上、60[μm]以下と比較的小粒径なので、磁性粒子の
単位重量当たりの表面積を比較的大きくすることができ
る。これによって、現像剤担持体の対潜像担持体線速比
を従来に比して上限を抑えめにした1.5倍以上2.5
倍以下でも画像濃度が低下しないようにする。上記のよ
うな設定によって、現像領域における現像剤担持体の対
潜像担持体線速比を後端トナー寄りが発生しない程度に
おさえつつ画像濃度低下を防止することができる。この
詳細については、実施形態で説明する。請求項2の画像
形成装置においては、、請求項1で上記減衰率を40
[%]以上と規定しているのに代え、半値点間の角度幅
を25[°]以下と規定する。半値点間の角度幅を25
[°]以下とした場合も、上記減衰率を40[%]以上
とする場合と同様に、長さが短く、かつ、潜像担持体に
接触するブラシ部分の密度が高い磁気ブラシを形成する
ことができる。よって、上記請求項1の画像形成装置と
同様に、現像能力と画像品質の向上とをはかることが可
能となる。
## EQU1 ## Attenuation rate [%] = {(X−Y) / X} × 100 Further, the image forming apparatus according to claim 2 is a latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its surface and moves the surface. A developer carrier that carries and conveys a two-component developer composed of toner and magnetic particles, and the developer carrier is arranged in a developing area facing the latent image carrier so as to face the developing area. The developing magnetic pole magnetically attracts the developer to the surface of the developer carrier to form a magnetic brush, and in the developing region, the same direction as the surface moving direction of the latent image carrier and the linear velocity of the surface of the latent image carrier. A developing device for moving the surface of the developer bearing member at a linear velocity higher than that, rubbing the surface of the latent image bearing member with the magnetic brush, and developing the latent image on the latent image bearing member; A developer standard that opposes the surface of the developer carrier at a predetermined distance and regulates the amount of the developer conveyed to the developing area. And a half value point on the surface of the developer carrying member, which has a magnetic flux density which is half of the maximum magnetic flux density in the normal direction of the surface generated by the developing magnetic pole on the surface of the developer carrying member. The angle width between the half-value points in the surface moving direction of the developer carrier as viewed from the center axis of curvature of the developer carrier in the region is 25 [°] or less,
In the image forming apparatus, wherein the magnetic flux density of the magnetic flux generated by the developing magnetic pole in the developing area is 100 to 200 [mT] in the normal direction on the surface of the developer carrying member on the surface of the developer carrying member. Average particle size of 40 [μm] or more 6
0 [μm] or less, a plurality of grooves extending in a direction orthogonal to the surface moving direction are provided on the surface of the developer carrying member, and the opening width of the grooves on the surface of the developer carrying member in the surface moving direction. Is 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less, the average depth of the grooves is 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less, and the groove on the surface of the developer carrier is The pitch in the surface moving direction is 0.4 [mm] or more and 0.6 [mm] or less, and the linear velocity of the developer carrier in the developing area is 1.5 times or more the linear velocity of the latent image carrier. It is characterized in that it is 2.5 times or less. The image forming apparatus according to claim 3 is the image forming apparatus according to claim 1.
Or the dynamic resistance value of the magnetic particles is 8.0 [logΩ] or more and 9.0 [l
is less than or equal to ogΩ]. An image forming apparatus according to a fourth aspect is the image forming apparatus according to the third aspect, wherein the magnetic particles are composed of a core material and a coating layer that coats the surface of the core material, and the material forming the coating layer is poly. Consisting of coating resin containing siloxane resin and conductive fine particles,
The weight content of the conductive fine particles to the coating resin is set to 0.
It is characterized in that it is set to 04 [weight%] or more and 0.25 [weight%] or less. An image forming apparatus according to a fifth aspect is the image forming apparatus according to the first, second, third, or fourth aspect, in which the current value of the magnetic particles is 25 [μm] or more and 50 [μm] or less. To do. According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, or fifth aspect, the toner has a weight average particle diameter of 6 [μm].
As described above, it is characterized by being 8 [μm] or less. In the image forming apparatus according to any one of claims 1 and 2, among the developing parameters that affect the developer transport amount or the toner transport amount to the developing area, the groove size and groove pitch on the developer carrier, and the volume average of magnetic particles. The particle size is limited as described above. Here, the size of the groove is substantially determined by the opening width and the depth on the surface of the developer carrying member. When grooves are provided on the surface of the developer carrier, irregularities occur on the surface of the carrier. The size and groove pitch of the grooves on the developer carrier affect the amount of developer conveyed to the developing area. When a groove is provided on the surface of the developer carrying member, when the surface of the developer carrying member passes through a position facing the developer regulating member, the carrier which is the root of the magnetic brush is caught in the groove and passes through. Therefore, the magnetic brush is less likely to be peeled off from the surface of the developer carrying member even when subjected to the stress at the time of restriction by the developer restricting member, and is more likely to pass through the restricting position by the developer restricting member than when the groove is not provided. Therefore, even if the regulation gap is the same as the conventional one, it is possible to increase the amount of developer conveyed to the developing area. The amount of the developer that can be carried on the surface of the developer carrier changes depending on the size and pitch of the groove provided on the developer carrier, and the image density also changes accordingly. If the opening width and depth are appropriate for the size of the magnetic particles, the amount of developer conveyed to the developing area can be increased. However, if the opening width is too large or too small, or if the depth is too shallow, the developer transport amount cannot be increased to a desired amount. Further, since the groove is provided on the surface of the developer carrying member, a dense magnetic brush can be formed in the developing area as compared with the case where the groove is not provided. The magnetic brush density varies not only with the amount of developer transported, but also with the presence or absence of grooves on the surface of the developer carrier. In the present invention, since a dense magnetic brush can be formed in the developing area, it is possible to increase the image density without increasing the linear velocity ratio of the developer carrier to the photoconductor, as compared with the case where no groove is provided. Become. However, if the opening width of the groove is too large or too small, or if the depth is too shallow, it may be unsuitable or insufficient for increasing the magnetic brush density [lines / cm 2 ] and the density in the developing area may be increased. Magnetic brush cannot be formed. On the other hand, if the depth is too deep, it is difficult to form the groove on the sleeve surface, and the cost is too high to form the groove. Therefore,
It is desired that these are grooves in an appropriate range. Also,
Even if the groove pitch on the developer carrier is narrowed, the amount of developer conveyed can be increased. However, if the groove pitch on the developer carrying member is too narrow, the amount of developer conveyed becomes too large, and the amount of developer contributing to the formation of the magnetic brush becomes too large. As described above, the developing device used in the image forming apparatus of the present invention makes the amount of the developer conveyed to the developing region smaller than the maximum amount of the developer that can stand up while passing through the developing region. It is set. However, if the amount of developer conveyed is too large and approaches or exceeds the maximum amount at which ears can stand, magnetic particles may adhere to the latent image carrier or toner may easily scatter. Become. This is because the magnetic particles forming the tip portion of the magnetic brush cannot be retained by the magnetic force. Further, even if the volume average particle diameter of the magnetic particles is reduced, the amount of toner conveyed to the developing area is increased, and even if the linear velocity ratio of the developer carrier to the latent image carrier is suppressed, a large amount of toner is contained in the latent image. It can be supplied to increase the image density. This is because the surface area of the magnetic particles per unit weight is large and the amount of toner that can be attached to the magnetic particles per unit weight is large. However,
If the volume average particle diameter of the magnetic particles is too small, it will be difficult to retain the magnetic particles on the surface of the developer carrying member. For this reason, carrier adhesion is likely to occur in the non-image portion of the latent image carrier. Also,
When the volume average particle diameter of the magnetic particles is made too large, the following problems have been confirmed in addition to the decrease in image density. The density of the magnetic brush in the developing area becomes low, and the reproducibility of fine lines in the image is deteriorated and the gradation is deteriorated. Therefore, in the image forming apparatus of claim 1, the size of the groove on the developer carrying member, the groove pitch, and the volume average particle diameter of the magnetic particles are set in a relatively balanced manner, so that The development capability can be improved without increasing the linear velocity ratio to the latent image carrier. Specifically, the volume average particle diameter of the magnetic particles is set to a relatively small particle diameter of 40 [μm] or more and 60 [μm] or less, and the respective parameters are set as follows. The opening width in the surface moving direction of the groove formed on the surface of the developer carrying member is set to 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less, and the average depth of the groove is 0.1.
[mm] or more and 0.2 [mm] or less. However, the depth of the groove is almost uniform. Further, the groove pitch of such a size is 0.4 [mm] on the developer carrier.
As described above, it is formed to be relatively narrow at 0.6 [mm] or less. The opening width in the moving direction of the surface of the developer carrier is set to 0.1.
[mm] or more and 0.2 [mm] or less, the average depth of the groove is set to 0.
When the volume average particle size is 1 [mm] or more, the volume average particle size is 40
A proper amount of the developer of not less than [μm] and not more than 60 [μm] is introduced into the groove. As a result, a desired developer transport amount is ensured in the developing area. Further, by setting the depth of the groove to 0.2 [mm] or less, it is possible to prevent the groove from being formed on the surface of the sleeve, which makes it difficult to form the groove too much. Further, such a groove is formed on the developer carrier with a groove pitch of 0.4.
By forming so as to be not less than [mm] and not more than 0.6 [mm], the amount of developer conveyed to the developing area is increased as compared with the conventional case. Moreover, by setting the lower limit of the groove pitch to 0.4 [mm], the developer transport amount is prevented from becoming too large. Further, since the volume average particle diameter of the magnetic particles is 40 [μm] or more and 60 [μm] or less, which is a relatively small particle diameter, the surface area per unit weight of the magnetic particles can be made relatively large. As a result, the linear velocity ratio of the developer carrying member to the latent image carrying member is 1.5 times or more and 2.5 times or more, which is lower than the upper limit of the conventional one.
Make sure that the image density does not decrease even if it is double or less. With the above-mentioned settings, it is possible to prevent the image density from decreasing while suppressing the linear velocity ratio of the developer carrier to the latent image carrier in the developing area to the extent that the trailing edge of the toner does not occur. Details of this will be described in the embodiment. According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the attenuation factor is set to 40.
Instead of defining it as [%] or more, the angular width between half-value points is defined as 25 [°] or less. The angle width between half-value points is 25
Even when it is set to [°] or less, as in the case where the attenuation rate is set to 40 [%] or more, a magnetic brush having a short length and a high density of the brush portion contacting the latent image carrier is formed. be able to. Therefore, similarly to the image forming apparatus according to the first aspect, it is possible to improve the developing capability and the image quality.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を、電子写真式の画
像形成装置であるレーザプリンタ(以下、「プリンタ」
という。)に適用した実施形態について説明する。図2
は、本実施形態に係るプリンタ全体の概略構成図であ
る。このプリンタは、潜像担持体としての感光体ドラム
1を有している。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、感光体ドラム1に接触する帯電手
段としての帯電ローラ50により、その表面を一様に帯
電される。その後、潜像形成手段としての光書込ユニッ
ト51により画像情報に基づき走査露光されて、感光体
ドラム1の表面に静電潜像が形成される。なお、帯電手
段及び潜像形成手段としては、帯電ローラ50及び光書
込ユニット51とは異なるものを用いることもできる。
感光体ドラム1上に形成された静電潜像は、後述する現
像手段としての現像装置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。感光体ドラム1上に形
成されたトナー像は、転写ベルト53を備えた転写手段
としての転写ユニットにより、給紙カセット54から給
紙ローラ55及びレジストローラ対56を経て搬送され
る転写材としての転写紙52上に転写される。転写終了
後の転写紙52は、定着手段としてのオイルレス定着を
行う定着ユニット57によりトナー像が定着され、機外
に排出される。なお、転写されずに感光体ドラム1上に
残留した転写残トナーは、クリーニング手段としてのク
リーニングユニット58により感光体ドラム1の表面か
ら除去される。また、感光体ドラム1上の残留電荷は、
除電手段としての除電ランプ59で除去される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described with reference to a laser printer (hereinafter referred to as "printer") which is an electrophotographic image forming apparatus.
Say. ) Is applied to the embodiment. Figure 2
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire printer according to this embodiment. This printer has a photosensitive drum 1 as a latent image carrier. The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by a charging roller 50 as a charging unit that comes into contact with the photosensitive drum 1 while being rotationally driven in the direction of arrow A in the figure. After that, the optical writing unit 51 as a latent image forming means scans and exposes based on image information to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1. The charging unit and the latent image forming unit may be different from the charging roller 50 and the optical writing unit 51.
The electrostatic latent image formed on the photoconductor drum 1 is developed by the developing device 2 as a developing unit described later, and a toner image is formed on the photoconductor drum 1. The toner image formed on the photosensitive drum 1 serves as a transfer material that is conveyed from the paper feed cassette 54 through the paper feed roller 55 and the registration roller pair 56 by a transfer unit that includes a transfer belt 53 and serves as a transfer unit. It is transferred onto the transfer paper 52. After the transfer is completed, the toner image is fixed on the transfer paper 52 by a fixing unit 57 that performs oilless fixing as a fixing unit, and is discharged to the outside of the machine. The transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred is removed from the surface of the photosensitive drum 1 by a cleaning unit 58 as a cleaning unit. The residual charge on the photosensitive drum 1 is
It is removed by the static elimination lamp 59 as a static elimination means.

【0019】次に、本実施形態における現像装置2の構
成について説明する。図1は、感光体ドラム1の周囲に
配置される現像装置2を含む主な装置の概略構成図であ
る。本実施形態における現像装置2は、現像剤担持体と
しての現像ローラ3が所定間隔の現像ギャップを介して
感光体ドラム1に近接するように配置されている。この
現像ローラ3は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導
電性樹脂などの非磁性体からなる円筒状の現像スリーブ
4を備えている。また、その内部には、現像スリーブ4
の表面上に現像剤を穂立ちさせる等ための磁界を形成す
る磁界形成手段としての磁石ローラ5が設けられてい
る。現像スリーブ4は、固定配置されている磁石ローラ
5の周囲を、図示しない駆動手段によって図中反時計回
り方向に回転する。
Next, the structure of the developing device 2 in this embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main device including a developing device 2 arranged around the photosensitive drum 1. The developing device 2 in the present embodiment is arranged such that the developing roller 3 as a developer carrying member is close to the photosensitive drum 1 via a developing gap having a predetermined interval. The developing roller 3 includes a cylindrical developing sleeve 4 made of a non-magnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, and conductive resin. Further, inside the developing sleeve 4,
A magnetic roller 5 is provided as a magnetic field forming means for forming a magnetic field for causing the developer to stand on the surface of the magnetic roller. The developing sleeve 4 rotates around the fixedly arranged magnet roller 5 in the counterclockwise direction in the drawing by a driving unit (not shown).

【0020】また、現像装置2は、現像スリーブ4と感
光体ドラム1とが対向する現像領域に対して現像スリー
ブ4の表面移動方向上流側に、ドクタブレード6が設け
られている。このドクターブレード6は、現像スリーブ
4上に付着した現像剤量を規制する現像剤規制部材とし
てのものである。なお、本実施形態では、ドクタギャッ
プを0.48[mm]に設定しているが、通常設けられ
ている範囲であれば構わない。一般的には、0.40
[mm]以上、0.6[mm]以下の範囲に設定されて
いることが多い。また、現像装置2は、現像ローラ3の
感光体ドラム1とは反対側の領域における現像ケーシン
グ7の内部に、現像剤を攪拌しながら現像スリーブ4上
へ汲み上げるためのスクリュー8が設けられている。
Further, in the developing device 2, a doctor blade 6 is provided on the upstream side in the surface moving direction of the developing sleeve 4 with respect to the developing area where the developing sleeve 4 and the photosensitive drum 1 face each other. The doctor blade 6 serves as a developer regulating member that regulates the amount of the developer attached on the developing sleeve 4. In this embodiment, the doctor gap is set to 0.48 [mm], but it may be in the range normally provided. Generally, 0.40
It is often set in the range of not less than [mm] and not more than 0.6 [mm]. Further, in the developing device 2, a screw 8 for pumping up the developer onto the developing sleeve 4 while stirring the developer is provided inside the developing casing 7 in a region of the developing roller 3 opposite to the photosensitive drum 1. .

【0021】本実施形態では、径が100[mm]であ
る感光体ドラム1を、現像領域におけるドラム線速が3
30[mm/秒]となるように回転駆動させている。ま
た、径が25[mm]である現像スリーブ4を、現像領
域におけるスリーブ線速が660[mm/秒]となるよ
うに回転駆動させている。すなわち、本実施形態では、
ドラム線速に対するスリーブ線速の線速比を2.0に設
定している。また、本実施形態における現像ギャップは
0.5[mm]に設定されている。従来の現像ギャップ
は、一般にキャリア粒径の10倍程度に設定されてお
り、例えばキャリア粒径が50[μm]であれば0.6
5[mm]以上、0.8[mm]以下程度であった。一
方、本実施形態では、従来に比べて主磁極の磁力が大き
いため、キャリア粒径の30倍程度に設定することも可
能である。しかし、本実施形態であっても、現像ギャッ
プをキャリア粒径の30倍程度よりも広くすると、所望
の画像濃度を得ることが困難となる。
In the present embodiment, the photosensitive drum 1 having a diameter of 100 mm has a drum linear velocity of 3 in the developing area.
It is rotationally driven so as to be 30 [mm / sec]. Further, the developing sleeve 4 having a diameter of 25 [mm] is rotationally driven so that the sleeve linear velocity in the developing area is 660 [mm / sec]. That is, in this embodiment,
The linear velocity ratio of the sleeve linear velocity to the drum linear velocity is set to 2.0. Further, the developing gap in this embodiment is set to 0.5 [mm]. The conventional development gap is generally set to about 10 times the carrier particle size, and for example, if the carrier particle size is 50 [μm], it is 0.6.
It was about 5 [mm] or more and 0.8 [mm] or less. On the other hand, in this embodiment, since the magnetic force of the main magnetic pole is larger than that of the conventional one, it is possible to set the carrier particle size to about 30 times. However, even in the present embodiment, if the development gap is made wider than about 30 times the carrier particle diameter, it becomes difficult to obtain a desired image density.

【0022】図3(a)は、本実施形態の現像装置にお
ける現像スリーブ4の一部を示す斜視図であり、図3
(b)は、その現像スリーブ4の表面の拡大図である。
本実施形態で使用する現像スリーブ4には、その表面
に、現像スリーブ4の表面移動方向に対して直交する方
向すなわち現像スリーブの軸方向に延びる複数の溝4a
が設けられている。この溝4aのスリーブ表面移動方向
での開口幅である幅はおよそ0.2[mm]に形成され
ている。この溝の幅は、0.2[mm]に限定されるも
のではなく、0.1[mm]以上0.2[mm]以下であ
ればよい。また、溝の深さは、その平均が0.1[mm]
で、V字状になっている内部の角度は90°である。こ
の溝の深さは、その平均が0.1[mm]以上0.2[m
m]以下であればよい。また、溝ピッチは、一般には
0.7[mm]以上、1.0[mm]以下程度に設定さ
れるが、本実施形態では、0.5[mm]に設定されて
いる。この溝ピッチは、0.4[mm]以上0.6[m
m]以下であればよい。尚、これらの溝は、互いにその
幅、深さに誤差程度の差は生じても支障はない。これに
より、現像スリーブ4の見かけ上の表面積を広くでき、
現像領域に従来より多くの現像剤が搬送されても磁気ブ
ラシを密に保持することができる。また、このような溝
4aを設けることで、ドクタブレード6による規制位置
では、現像スリーブ表面の溝に磁気ブラシの根が引っ掛
かった状態で通過することになる。磁気ブラシがドクタ
ブレード6による規制時のストレスを受けても現像スリ
ーブ4表面から剥がれにくい。従って、溝を設けていな
い場合に比して規制位置を通過できるスリーブ4表面単
位面積当たりの現像剤量が多くなる。そして、現像領域
では、現像スリーブ4表面の溝である傾斜した面にも磁
気ブラシが担持されるので、従来に比してブラシ密度が
高い状態となる。
FIG. 3A is a perspective view showing a part of the developing sleeve 4 in the developing device of this embodiment.
FIG. 3B is an enlarged view of the surface of the developing sleeve 4.
On the surface of the developing sleeve 4 used in the present embodiment, a plurality of grooves 4a extending in a direction orthogonal to the surface moving direction of the developing sleeve 4, that is, in the axial direction of the developing sleeve.
Is provided. The width of the groove 4a, which is the opening width in the sleeve surface movement direction, is formed to be approximately 0.2 mm. The width of the groove is not limited to 0.2 [mm] and may be 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less. The average depth of the grooves is 0.1 [mm].
Then, the internal angle of the V-shape is 90 °. The depth of this groove is 0.1 [mm] or more and 0.2 [m] on average.
m] or less. Further, the groove pitch is generally set to 0.7 [mm] or more and 1.0 [mm] or less, but in the present embodiment, it is set to 0.5 [mm]. The groove pitch is 0.4 [mm] or more and 0.6 [m
m] or less. There is no problem even if these grooves have a difference in width and depth with respect to each other. Thereby, the apparent surface area of the developing sleeve 4 can be increased,
The magnetic brush can be held tightly even if a larger amount of developer is transported to the developing area than in the conventional case. Further, by providing such a groove 4a, at the position regulated by the doctor blade 6, the root of the magnetic brush is caught in the groove on the surface of the developing sleeve and passes through. Even if the magnetic brush is subjected to the stress caused by the doctor blade 6 at the time of regulation, the magnetic brush does not easily come off from the surface of the developing sleeve 4. Therefore, the amount of the developer per unit area of the surface of the sleeve 4 that can pass through the regulation position is larger than that in the case where the groove is not provided. In the developing area, the magnetic brush is also carried on the inclined surface, which is a groove on the surface of the developing sleeve 4, so that the brush density is higher than in the conventional case.

【0023】次に、磁気ローラ5により形成される磁界
について説明する。図4は、磁石ローラ5の各磁極によ
り現像スリーブ4の表面に発生するその表面の法線方向
の磁束密度(以下、「法線方向磁束密度」という。)の
分布を実線で示した円グラフである。この円グラフを作
成するために、ADS社製ガウスメーター(HGM−8
300)並びにADS社製A1型アキシャルプローブを
使用し、これらで測定した結果を円チャートレコーダに
より記録した。このような磁気特性を有する磁石ローラ
5による磁界によって、現像剤中のキャリアが現像スリ
ーブ4上にチェーン状に穂立ちし、このチェーン状に穂
立ちしたキャリアに静電力等によりトナーが付着して磁
気ブラシが形成される。この磁気ブラシは、現像スリー
ブ4の表面移動に伴って現像スリーブ4の表面移動方向
(図中反時計回り方向)に搬送される。
Next, the magnetic field formed by the magnetic roller 5 will be described. FIG. 4 is a circle graph showing the distribution of the magnetic flux density in the normal direction of the surface (hereinafter, referred to as “normal direction magnetic flux density”) generated on the surface of the developing sleeve 4 by each magnetic pole of the magnet roller 5 by a solid line. Is. In order to create this pie chart, ADS Gauss meter (HGM-8
300) and ADS type A1 axial probe, and the results measured by these were recorded by a pie chart recorder. Due to the magnetic field generated by the magnet roller 5 having such magnetic characteristics, the carrier in the developer stands on the developing sleeve 4 in a chain shape, and toner is attached to the chain-shaped carrier by electrostatic force or the like. A magnetic brush is formed. The magnetic brush is conveyed in the surface moving direction of the developing sleeve 4 (counterclockwise direction in the drawing) as the surface of the developing sleeve 4 moves.

【0024】本実施形態における磁石ローラ5は、図4
に示すように、現像領域における現像剤を穂立ちさせる
ための磁界を形成する現像磁極として、3つの磁極P1
a,P1b,P1cを備えている。これらの磁極P1
a、磁極P1b及び磁極P1cは、この順に現像スリー
ブ4の表面移動方向上流側から並んで配置されている。
各磁極P1a,P1b,P1cは、横断面の小さい磁石
により構成されている。一般に、磁石の横断面を小さく
すると磁力が弱くなるため、本実施形態では、3つの磁
極P1a,P1b,P1cを比較的磁力の強い希土類金
属合金からなる磁石で構成している。希土類金属合金磁
石のうち、代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石によれ
ば、358[kJ/m3]の最大エネルギー積を得るこ
とができる。また、鉄ネオジウムボロン合金ボンド磁石
によれば、80[kJ/m3]前後の最大エネルギー積
を得ることができる。一般には、最大エネルギー積が3
6[kJ/m3]前後、20[kJ/m3]前後のフェラ
イト磁石、フェライトボンド磁石等が用いられる。しか
し、本実施形態のように希土類金属合金磁石を用いれ
ば、これらに比べて強い磁力を確保することができる。
よって、横断面の小さい磁石を用いても、現像スリーブ
4の表面の磁力を十分に確保することができる。本実施
形態では、現像磁極を構成する3つの磁極P1a,P1
b,P1cにより現像スリーブ4の表面に発生する法線
方向磁束密度が100[mT]以上、200[mT]以
下となるように設定されている。
The magnet roller 5 in this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, three magnetic poles P1 are used as the developing magnetic poles that form a magnetic field for causing the developer to stand in the developing area.
a, P1b, P1c. These magnetic poles P1
The magnetic pole a, the magnetic pole P1b, and the magnetic pole P1c are arranged side by side in this order from the upstream side in the surface movement direction of the developing sleeve 4.
Each magnetic pole P1a, P1b, P1c is composed of a magnet having a small cross section. Generally, when the cross section of the magnet is made smaller, the magnetic force becomes weaker. Therefore, in the present embodiment, the three magnetic poles P1a, P1b, P1c are composed of magnets made of a rare earth metal alloy having a relatively strong magnetic force. Among the rare earth metal alloy magnets, a typical iron neodymium boron alloy magnet can obtain a maximum energy product of 358 [kJ / m 3 ]. Further, according to the iron neodymium boron alloy bonded magnet, the maximum energy product of about 80 [kJ / m 3 ] can be obtained. Generally, the maximum energy product is 3
Ferrite magnets, ferrite bond magnets, etc. of around 6 [kJ / m 3 ] and around 20 [kJ / m 3 ] are used. However, if a rare earth metal alloy magnet is used as in this embodiment, a stronger magnetic force can be secured as compared with these.
Therefore, even if a magnet having a small cross section is used, the magnetic force on the surface of the developing sleeve 4 can be sufficiently secured. In the present embodiment, the three magnetic poles P1a and P1 that form the developing magnetic poles.
The magnetic flux density in the normal direction generated on the surface of the developing sleeve 4 by b and P1c is set to 100 [mT] or more and 200 [mT] or less.

【0025】また、図4において1点破線で示すライン
は、現像スリーブ4の表面からその法線方向に1[m
m]離れた位置での法線方向磁束密度を示している。本
実施形態において、法線方向磁束密度の減衰率とは、上
記数1で求められる値を意味する。このとき、数1中
「X」は、現像スリーブ4の表面上に発生する法線方向
磁束密度のピーク値を指し、「Y」は、現像スリーブ4
の表面からその法線方向に1[mm]離れた位置での法
線方向磁束密度のピーク値を指す。例を挙げると、現像
スリーブ4の表面の法線方向磁束密度が100[mT]
で、現像スリーブ4の表面から1[mm]離れた部分で
の法線方向磁束密度が80[mT]であるとき、その減
衰率は20[%]となる。
The line indicated by the one-dot broken line in FIG.
m] shows the magnetic flux density in the normal direction at a position apart from each other. In the present embodiment, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction means the value obtained by the above mathematical expression 1. At this time, in Formula 1, “X” indicates the peak value of the magnetic flux density in the normal direction generated on the surface of the developing sleeve 4, and “Y” indicates the developing sleeve 4.
Indicates the peak value of the magnetic flux density in the normal direction at a position 1 [mm] away from the surface of the. For example, the magnetic flux density in the normal direction on the surface of the developing sleeve 4 is 100 [mT].
Then, when the magnetic flux density in the normal direction in the portion 1 [mm] away from the surface of the developing sleeve 4 is 80 [mT], the attenuation rate is 20 [%].

【0026】次に、磁気ローラ5の磁極配置について説
明する。図5は、磁気ローラ5の現像磁極である3つの
磁極P1a,P1b,P1cの配置を示す説明図であ
る。磁気ローラ5の現像磁極は、主に現像領域の現像剤
を穂立ちさせるために機能する主磁極P1bと、2つの
補助磁極P1a,P1cから構成される。これらの補助
磁極は、主磁極P1bに対して現像スリーブ4の表面移
動方向の上流側及び下流側に隣接する位置に、その主磁
極P1bとは反対極性をもつものである。本実施形態で
は、上記主磁極P1b、磁極P2、P3、P4、及びP
6をN極で構成している。磁極P2,P3は、現像領域
の現像スリーブ4表面移動方向下流側に位置する領域で
現像剤を搬送するための磁界を形成する。磁極P4は、
現像スリーブ4上に現像剤を汲み上げるための磁界を形
成する。磁極P6は、現像スリーブ4上に汲み上げられ
た現像剤を現像領域まで搬送するための磁界を形成す
る。また、上記補助磁極P1a,P1c、及び、現像ス
リーブ4上に汲み上げられた現像剤を搬送する磁極P5
を、S極で構成している。本実施形態では、主磁極P1
bとして、現像スリーブ4表面上の法線方向磁束密度の
最高値が約120[mT]となる磁石を用いている。
Next, the magnetic pole arrangement of the magnetic roller 5 will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an arrangement of three magnetic poles P1a, P1b, P1c which are developing magnetic poles of the magnetic roller 5. The developing magnetic pole of the magnetic roller 5 is mainly composed of a main magnetic pole P1b which functions to make the developer in the developing area stand up and two auxiliary magnetic poles P1a and P1c. These auxiliary magnetic poles have polarities opposite to the main magnetic pole P1b at positions adjacent to the main magnetic pole P1b on the upstream side and the downstream side in the surface movement direction of the developing sleeve 4. In the present embodiment, the main magnetic pole P1b, the magnetic poles P2, P3, P4, and P
6 is composed of N poles. The magnetic poles P2 and P3 form a magnetic field for carrying the developer in a region located downstream of the developing region in the surface moving direction of the developing sleeve 4. The magnetic pole P4 is
A magnetic field for drawing up the developer is formed on the developing sleeve 4. The magnetic pole P6 forms a magnetic field for transporting the developer drawn up onto the developing sleeve 4 to the developing area. Further, the auxiliary magnetic poles P1a and P1c and the magnetic pole P5 that conveys the developer drawn up onto the developing sleeve 4.
Is composed of the S pole. In the present embodiment, the main pole P1
As b, a magnet having a maximum magnetic flux density in the normal direction on the surface of the developing sleeve 4 of about 120 [mT] is used.

【0027】また、上述した2つの補助磁極P1a,P
1cは、主磁極P1cによる現像スリーブ4表面上の法
線方向磁束密度の分布を調節するために利用される。具
体的には、現像領域における現像スリーブ4表面の曲率
中心軸すなわち現像スリーブ4の中心軸から見た現像ス
リーブ表面移動方向の半値点間の角度幅(以下、「半値
角度幅」という。)を狭くするために利用される。ここ
で、半値角度幅とは、現像スリーブ4表面の2つの半値
点を、現像スリーブ4の中心軸から見たときの現像スリ
ーブ4の表面移動方向における角度幅をいう。2つの半
値点とは、主磁極P1cにより現像スリーブ4の表面に
発生する法線方向磁束密度の最高値の半分となる磁束密
度を示す現像スリーブ4表面の2つの点である。したが
って、例えば、法線方向磁束密度の最高値が120[m
T]である場合、半値角度幅は、法線方向磁束密度がそ
の半値である60[mT]となる現像スリーブ4表面の
半値点を現像スリーブ4の中心軸から見たときの角度幅
となる。本実施形態では、主磁極P1bの半値角度幅が
25[°]以下となるように、補助磁極P1a,P1c
の磁気特性や配置などが設定されている。具体的には、
現像磁極を構成する3つの磁極P1a,P1b,P1c
の磁石における現像スリーブ表面移動方向の横断面の幅
が2[mm]に設定されている。その結果、本実施形態
における主磁極P1bの半値角度幅は16[°]とな
る。
Further, the above-mentioned two auxiliary magnetic poles P1a, P1
1c is used to adjust the distribution of the magnetic flux density in the normal direction on the surface of the developing sleeve 4 by the main magnetic pole P1c. Specifically, the angle width between the half-value points in the developing sleeve surface movement direction viewed from the central axis of the curvature of the surface of the developing sleeve 4 in the developing area, that is, the central axis of the developing sleeve 4 (hereinafter, referred to as “half-value angular width”). Used for narrowing. Here, the half-value angular width refers to the angular width in the surface movement direction of the developing sleeve 4 when the two half-value points on the surface of the developing sleeve 4 are viewed from the central axis of the developing sleeve 4. The two half-value points are two points on the surface of the developing sleeve 4 showing the magnetic flux density which is half the maximum value of the magnetic flux density in the normal direction generated on the surface of the developing sleeve 4 by the main magnetic pole P1c. Therefore, for example, the maximum value of the magnetic flux density in the normal direction is 120 [m
In the case of T], the half value angular width is the angular width when the half value point on the surface of the developing sleeve 4 where the magnetic flux density in the normal direction is 60 [mT], which is the half value, is viewed from the central axis of the developing sleeve 4. . In the present embodiment, the auxiliary magnetic poles P1a and P1c are set so that the half-value angle width of the main magnetic pole P1b is 25 [°] or less.
The magnetic properties and arrangement of are set. In particular,
Three magnetic poles P1a, P1b, P1c constituting the developing magnetic pole
The width of the cross section of the magnet in the moving direction of the developing sleeve surface is set to 2 [mm]. As a result, the half-value angle width of the main pole P1b in this embodiment is 16 [°].

【0028】図6(a)は、図4を基づいて、本実施形
態のように3つの磁極P1a,P1b,P1cで現像磁
極を構成した場合の半値角度幅を示す説明図である。ま
た、図6(b)は、従来のように1つの磁極P1で現像
磁極を構成した場合の半値角度幅を示す説明図である。
図6(a)及び(b)を比較すると、本実施形態におけ
る主磁極P1bの半値角度幅θ1は、補助磁極P1a,
P1cにより、従来の単一の現像磁極P1の半値角度幅
θ'1よりも狭くなる。ここで、主磁極P1bの半値角
度幅が25[°]を越えると、後端白抜け等の異常画像
が発生することが確認されている。
FIG. 6A is an explanatory view showing the half-value angle width in the case where the developing magnetic pole is composed of the three magnetic poles P1a, P1b and P1c as in the present embodiment, based on FIG. Further, FIG. 6B is an explanatory diagram showing the half-value angle width in the case where the developing magnetic pole is composed of one magnetic pole P1 as in the conventional case.
Comparing FIGS. 6A and 6B, the half-value angle width θ1 of the main magnetic pole P1b in the present embodiment shows that the auxiliary magnetic pole P1a,
Due to P1c, the half-value angle width θ′1 of the conventional single developing magnetic pole P1 becomes narrower. Here, it has been confirmed that when the half-value angle width of the main magnetic pole P1b exceeds 25 [°], an abnormal image such as a trailing edge whiteout occurs.

【0029】また、本実施形態では、補助磁極P1a,
P1cの半値角度幅は、図5に示すように、35[°]
以下となるように設定している。また、主磁極P1bと
各補助磁極P1a,P1cとの位置関係は、図5に示し
たように、主磁極P1bと各補助磁極P1a,P1cと
の配置角度幅が30[°]以下となるように設定されて
いる。この配置角度幅とは、現像スリーブ4表面の以下
の各点を、現像領域における現像スリーブ4表面の曲率
中心軸すなわち現像スリーブ4の中心軸から見たときの
現像スリーブ4の表面移動方向におけるそれぞれの角度
幅をいう。各点とは、主磁極P1bと2つの補助磁極P
1a,P1cとにより現像スリーブ4の表面に発生する
法線方向磁束密度の最高値を示す現像スリーブ4表面の
各点である。本実施形態では、上述のように主磁極P1
bの半値角度幅が16[°]であるため、主磁極P1b
に対する各補助磁極P1a,P1cの配置角度幅を25
[°]としている。
Further, in this embodiment, the auxiliary magnetic poles P1a,
The full width at half maximum of P1c is 35 [°] as shown in FIG.
It is set as follows. The positional relationship between the main magnetic pole P1b and the auxiliary magnetic poles P1a and P1c is such that the arrangement angle width between the main magnetic pole P1b and the auxiliary magnetic poles P1a and P1c is 30 [°] or less, as shown in FIG. Is set to. The arrangement angle width means the following points on the surface of the developing sleeve 4 in the surface moving direction of the developing sleeve 4 when viewed from the central axis of curvature of the surface of the developing sleeve 4 in the developing area, that is, the central axis of the developing sleeve 4. Is the angular width of. Each point means a main magnetic pole P1b and two auxiliary magnetic poles P1.
1a and P1c are points on the surface of the developing sleeve 4 showing the maximum value of the magnetic flux density in the normal direction generated on the surface of the developing sleeve 4. In the present embodiment, as described above, the main magnetic pole P1
Since the half-value angle width of b is 16 [°], the main magnetic pole P1b
The arrangement angle width of each auxiliary magnetic pole P1a, P1c with respect to
[°].

【0030】更に、本実施形態では、現像磁極P1a,
P1b,P1cにより現像スリーブ4の表面に発生する
法線方向磁束密度が0[mT]となる変極点のうち、次
の2つの変極点間の角度幅を120[°]以下となるよ
うに構成されている。2つの変極点とは、現像スリーブ
4の表面移動方向最上流側と最下流側に位置する2つの
変極点である。すなわち、図5に示すように、2つの補
助磁極P1a、P1cと各補助磁極P1a、P1cにそ
れぞれ隣り合う磁極P2,P6との間に存在する変極点
間の角度幅が120[°]以下となっている。
Further, in this embodiment, the developing magnetic poles P1a,
Among the inflection points where the magnetic flux density in the normal direction generated on the surface of the developing sleeve 4 by P1b and P1c is 0 [mT], the angular width between the following two inflection points is 120 [°] or less. Has been done. The two inflection points are two inflection points located on the most upstream side and the most downstream side in the surface moving direction of the developing sleeve 4. That is, as shown in FIG. 5, the angular width between the inflection points existing between the two auxiliary magnetic poles P1a and P1c and the magnetic poles P2 and P6 adjacent to the auxiliary magnetic poles P1a and P1c is 120 [°] or less. Has become.

【0031】以上の構成において、本実施形態における
現像磁極P1a,P1b,P1cの磁気特性は、以下に
示すように観測された。主磁極P1bの現像スリーブ4
の表面上における法線方向磁束密度の最高値は120
[mT]であり、その最高値を示す現像スリーブ4の表
面から法線方向外側に1[mm]離れた位置での法線方
向磁束密度は55.8[mT]であった。よって、その
法線方向磁束密度の変化量は64.2[mT]である。
したがって、本実施形態における主磁極P1bによる法
線方向磁束密度の減衰率は53.5[%]となる。ま
た、主磁極P1bの現像スリーブ表面移動方向上流側に
位置する補助磁極P1aの現像スリーブ4の表面上にお
ける法線方向磁束密度の最高値は100[mT]であっ
た。また、その最高値を示す現像スリーブ4の表面から
法線方向外側に1[mm]離れた位置での法線方向磁束
密度は53.3[mT]であった。よって、その法線方
向磁束密度の変化量は46.7[mT]である。したが
って、本実施形態における補助磁極P1aによる法線方
向磁束密度の減衰率は46.7[%]となる。また、主
磁極P1bの現像スリーブ表面移動方向下流側に位置す
る補助磁極P1cの現像スリーブ4の表面上における法
線方向磁束密度の最高値は120[mT]であった。ま
た、その最高値を示す現像スリーブ4の表面から法線方
向外側に1[mm]離れた位置での法線方向磁束密度は
67.4[mT]であった。よって、その法線方向磁束
密度の変化量は52.6[mT]である。したがって、
本実施形態における補助磁極P1cによる法線方向磁束
密度の減衰率は43.8[%]となる。なお、図6
(b)に示した従来の磁石ローラ5では、例えば、現像
磁極P1の現像スリーブ4の表面上における法線方向磁
束密度の最高値は90[mT]であった。また、その最
高値を示す現像スリーブ4の表面から法線方向外側に1
[mm]離れた位置での法線方向磁束密度は63.9
[mT]であった。よって、その法線方向磁束密度の変
化量は26.1[mT]である。したがって、この場合
の主磁極P1bによる法線方向磁束密度の減衰率は29
[%]となる。
In the above structure, the magnetic characteristics of the developing magnetic poles P1a, P1b and P1c in this embodiment were observed as shown below. Developing sleeve 4 of main pole P1b
The maximum value of the magnetic flux density in the normal direction on the surface of is 120
[MT], and the magnetic flux density in the normal direction was 55.8 [mT] at a position 1 [mm] away from the surface of the developing sleeve 4 showing the highest value in the normal direction. Therefore, the amount of change in the magnetic flux density in the normal direction is 64.2 [mT].
Therefore, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction by the main magnetic pole P1b in this embodiment is 53.5 [%]. Further, the maximum value of the magnetic flux density in the normal direction on the surface of the developing sleeve 4 of the auxiliary magnetic pole P1a located upstream of the main magnetic pole P1b in the developing sleeve surface movement direction was 100 [mT]. Further, the magnetic flux density in the normal direction was 53.3 [mT] at a position 1 [mm] away from the surface of the developing sleeve 4 showing the maximum value in the normal direction. Therefore, the amount of change in the magnetic flux density in the normal direction is 46.7 [mT]. Therefore, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction by the auxiliary magnetic pole P1a in this embodiment is 46.7 [%]. The maximum value of the magnetic flux density in the normal direction on the surface of the developing sleeve 4 of the auxiliary magnetic pole P1c located on the downstream side of the main magnetic pole P1b in the developing sleeve surface movement direction was 120 [mT]. Further, the magnetic flux density in the normal direction was 67.4 [mT] at a position 1 [mm] away from the surface of the developing sleeve 4 showing the highest value in the normal direction. Therefore, the amount of change in the magnetic flux density in the normal direction is 52.6 [mT]. Therefore,
The attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction by the auxiliary magnetic pole P1c in this embodiment is 43.8 [%]. Note that FIG.
In the conventional magnet roller 5 shown in (b), for example, the maximum value of the magnetic flux density in the normal direction on the surface of the developing sleeve 4 of the developing magnetic pole P1 was 90 [mT]. In addition, the maximum value is 1 outside the surface of the developing sleeve 4 in the normal direction.
The magnetic flux density in the normal direction at a position separated by [mm] is 63.9.
It was [mT]. Therefore, the change amount of the magnetic flux density in the normal direction is 26.1 [mT]. Therefore, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction by the main magnetic pole P1b in this case is 29.
It becomes [%].

【0032】以上のような磁気特性を有する現像磁極P
1a,P1b,P1cを備えた磁石ローラ5により生じ
る磁力線に沿って現像剤が穂立ちして、現像スリーブ4
上に磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシの中で、
主磁極P1bによる磁界により形成されるブラシ部分の
みが感光体ドラム1の表面に接触することになり、感光
体ドラム1上の静電潜像の可視像化に寄与することにな
る。このとき、現像領域における磁気ブラシの長さは、
約1[mm]となるように設定されている。尚、ここで
いう磁気ブラシの長さは、感光体ドラム1を取り外した
場合における長さであって、実際には、現像ギャップが
0.5[mm]に設定されているので、現像領域におけ
る磁気ブラシの長さは、その現像ギャップに応じて短く
なる。
The developing magnetic pole P having the magnetic characteristics as described above.
The developer stands up along the lines of magnetic force generated by the magnet roller 5 including the lapping rollers 1a, P1b, and P1c, and the developing sleeve 4
A magnetic brush is formed on the top. In this magnetic brush,
Only the brush portion formed by the magnetic field of the main magnetic pole P1b comes into contact with the surface of the photoconductor drum 1, which contributes to the visualization of the electrostatic latent image on the photoconductor drum 1. At this time, the length of the magnetic brush in the developing area is
It is set to be about 1 [mm]. The length of the magnetic brush referred to here is the length when the photoconductor drum 1 is removed. In reality, the developing gap is set to 0.5 [mm], so The length of the magnetic brush becomes shorter depending on its developing gap.

【0033】このように磁気ブラシの長さを短く形成で
きるのは、上述のように法線方向磁束密度の減衰率が大
きいためである。具体的に説明すると、現像スリーブ4
の表面上での法線方向磁束密度は高いが、減衰率が高い
ために、現像スリーブ4の表面から1[mm]離れた位
置での法線方向磁束密度は急激に低くなる。よって、現
像スリーブ4の表面付近の現像剤は強い磁界の作用を受
けて密集するが、現像スリーブ4の表面から比較的離れ
たところでは磁界が弱いため現像剤がブラシチェーンを
維持できない。その結果、磁気ブラシの長さを短く形成
される。
The reason why the length of the magnetic brush can be shortened in this way is that the attenuation factor of the magnetic flux density in the normal direction is large as described above. More specifically, the developing sleeve 4
Although the magnetic flux density in the normal direction on the surface is high, the magnetic flux density in the normal direction at a position 1 [mm] away from the surface of the developing sleeve 4 sharply decreases because of the high attenuation rate. Therefore, the developer near the surface of the developing sleeve 4 is concentrated due to the action of the strong magnetic field, but the magnetic field is weak at a position relatively far from the surface of the developing sleeve 4, so that the developer cannot maintain the brush chain. As a result, the length of the magnetic brush is shortened.

【0034】以上のような構成から、本実施形態では、
主磁極P1bにより形成される磁気ブラシが感光体ドラ
ム1に接触する部分の現像領域における現像スリーブ表
面移動方向の幅は、比較的狭いものとなる。更に詳しく
言うと、この幅はキャリア粒径以上であって2[mm]
以下となる。これにより、上述したように、後端白抜け
がなく、横細線の再現性のよい画像を形成することが可
能となる。
From the above configuration, in the present embodiment,
The width of the developing sleeve surface moving direction in the developing area of the portion where the magnetic brush formed by the main magnetic pole P1b contacts the photosensitive drum 1 is relatively narrow. More specifically, this width is equal to or larger than the carrier particle size and is 2 [mm].
It becomes the following. As a result, as described above, it is possible to form an image in which there is no trailing edge whiteout and horizontal thin lines have good reproducibility.

【0035】次に、本実施形態に用いる現像剤のキャリ
アについて説明する。キャリア体積平均粒径が40[μ
m]以上、60[μm]以下の範囲であるとき、感光体
ドラム1に接触する磁気ブラシの先端部分のブラシ密度
が高くなり、後述した実験から特段の副作用もないこと
が判明した。これについて説明すると、キャリア粒径は
磁性体粒子粒度分布に大きく依存するが、その体積平均
粒径が40[μm]未満となると、粒径の小さいキャリ
アの数が増加する。このような小径のキャリアは、現像
スリーブ4上に保持されにくいため、現像領域において
感光体ドラム1の表面に移動して付着するキャリア付着
という現象が発生する。したがって、小径キャリアの数
が増えると、感光体ドラム1へのキャリア付着が発生し
やすくなる。逆に、キャリアの体積平均粒径が60[μ
m]を越えると、感光体ドラム1に接触する磁気ブラシ
の先端部分のブラシ密度を高くするのが困難となり、ザ
ラツキのある画質となり、また、トナー後端寄りの現象
も発生しやすくなる。
Next, the carrier of the developer used in this embodiment will be described. Carrier volume average particle size is 40 [μ
In the range of m] or more and 60 [μm] or less, the brush density of the tip portion of the magnetic brush in contact with the photoconductor drum 1 was high, and it was found from the experiments described later that there were no particular side effects. Explaining this, the carrier particle size greatly depends on the particle size distribution of the magnetic particles, but when the volume average particle size is less than 40 [μm], the number of carriers having a small particle size increases. Since such a carrier having a small diameter is difficult to be held on the developing sleeve 4, there is a phenomenon called carrier adhesion that moves and adheres to the surface of the photosensitive drum 1 in the developing area. Therefore, as the number of small-diameter carriers increases, carrier adhesion to the photosensitive drum 1 easily occurs. On the contrary, the volume average particle diameter of the carrier is 60 [μ
m], it becomes difficult to increase the brush density of the tip portion of the magnetic brush that comes into contact with the photosensitive drum 1, resulting in grainy image quality, and the phenomenon near the trailing edge of the toner easily occurs.

【0036】また、キャリアのダイナミック抵抗値は、
そのキャリアを含む現像剤による現像能力の指標となる
ものであり、その値が小さいほど現像能力が向上するこ
とが判明している。実際に、タッピング等によりセルに
キャリアを充填した状態で測定した際のキャリアの抵抗
値よりも、キャリアのダイナミック抵抗値の方が現像能
力をより的確に示すことができることがすでに確認され
ている。また、磁気ブラシの長さが短く、かつ感光体ド
ラム1に接触するブラシ部分の密度が高い現像装置で本
実施形態の現像条件により現像を行う場合、キャリアの
ダイナミック抵抗値が現像能力に影響することが後述の
実験で明らかとなった。これは、現像領域における感光
体ドラム1の線速に対する現像スリーブ4の線速比に関
係ない。上記現像能力としては、後端トナー寄り現象等
がある。具体的には、現像能力を上げるためにキャリア
のダイナミック抵抗値を下げすぎると、感光体ドラム1
上の潜像部分へのキャリア付着等が生じて異常画像が発
生したり、キャリアの耐摩耗性が低下して現像剤の寿命
が短くなったりする。逆に、キャリアのダイナミック抵
抗値を高くしすぎた場合、現像能力が不足したり、後端
トナー寄りが発生したりする。後述の実験例から、キャ
リアのダイナミック抵抗値を8.0[logΩ]以上、
9.0[logΩ]以下の範囲内とすれば、以下のよう
な効果が得られることが判明した。即ち、高い現像能力
を確保しつつ、感光体ドラム1へのキャリア付着を抑制
でき、また、後端トナー寄りの発生を抑制できることで
ある。よって、本実施形態では、ダイナミック抵抗値が
8.0[logΩ]以上、9.0[logΩ]以下であ
るキャリアを用いている。
The dynamic resistance value of the carrier is
It is an index of the developing ability of the developer containing the carrier, and it has been found that the smaller the value is, the better the developing ability is. In fact, it has already been confirmed that the dynamic resistance value of the carrier can more accurately indicate the developing ability than the resistance value of the carrier measured when the cell is filled with the carrier by tapping or the like. Further, when developing is performed under the developing conditions of the present embodiment in a developing device in which the length of the magnetic brush is short and the brush portion in contact with the photosensitive drum 1 has a high density, the dynamic resistance value of the carrier affects the developing ability. It became clear by the experiment described later. This is independent of the linear velocity ratio of the developing sleeve 4 to the linear velocity of the photosensitive drum 1 in the developing area. As the developing ability, there is a phenomenon that the trailing edge of the toner is shifted. Specifically, if the dynamic resistance value of the carrier is lowered too much to increase the developing ability, the photosensitive drum 1
Adhesion of the carrier to the upper latent image portion may occur to cause an abnormal image, or abrasion resistance of the carrier may be reduced to shorten the life of the developer. On the other hand, if the dynamic resistance value of the carrier is set too high, the developing ability will be insufficient and the trailing edge toner will be deviated. From the experimental example described later, the dynamic resistance value of the carrier is 8.0 [logΩ] or more,
It was found that the following effects can be obtained when the range is 9.0 [logΩ] or less. That is, it is possible to suppress the carrier adhesion to the photosensitive drum 1 and to suppress the occurrence of the toner near the trailing edge while ensuring a high developing ability. Therefore, in this embodiment, a carrier having a dynamic resistance value of 8.0 [logΩ] or more and 9.0 [logΩ] or less is used.

【0037】また、一般に、現像剤は、現像装置内にお
いて機械的、熱的なストレスを受け、キャリアの被覆層
が摩耗したり、キャリアがトナーの被覆層に付着して経
時的にトナーの帯電品質が低下したりするなどの不具合
が生じる。これらの不具合を抑制し、かつ、上述した範
囲のダイナミック抵抗値を得るためには、キャリアの被
覆樹脂としてシロキサン樹脂を用い、かつ、キャリアに
導電性微粒子を含有させることのが望ましい。このと
き、キャリアの被覆樹脂に対して、導電性微粒子を最適
な比率で含有させることが重要となる。具体的には、キ
ャリアの被覆樹脂に対する導電性微粒子の含有率は0.
04〜0.25であるのが好ましい。これは、磁気ブラ
シの長さが短く、かつ、感光体ドラム1に接触するブラ
シ部分の密度が高い現像装置を用いて本実施形態の現像
条件により現像を行う場合に重要なことである。
Further, in general, the developer is subjected to mechanical and thermal stress in the developing device, the carrier coating layer is abraded, or the carrier adheres to the toner coating layer to charge the toner over time. Problems such as deterioration of quality occur. In order to suppress these problems and obtain a dynamic resistance value in the above-mentioned range, it is desirable to use a siloxane resin as a coating resin for the carrier and to contain conductive fine particles in the carrier. At this time, it is important to contain the conductive fine particles in an optimum ratio with respect to the coating resin of the carrier. Specifically, the content ratio of the conductive fine particles to the coating resin of the carrier is 0.
It is preferably from 04 to 0.25. This is important when developing with the developing conditions of this embodiment using a developing device in which the length of the magnetic brush is short and the density of the brush portion in contact with the photosensitive drum 1 is high.

【0038】また、上述した範囲のダイナミック抵抗値
を得、且つ所望の現像剤帯電量を得るためには、磁性体
粒子の電流値を適切な範囲にする必要がある。電流値が
低すぎるキャリアを用いた場合、キャリアのダイナミッ
ク抵抗値が高くなって、被覆層の帯電を維持できなくな
る。ダイナミック抵抗値を低下させるためには導電性微
粒子含有比率を非常に高くしなければならない。ところ
が、導電性微粒子の含有比率を高めすぎると、製造時の
被覆材料分散液の液性が悪化し、均一な被覆層を得る事
が難しくなってしまう。そして、キャリアの耐磨耗性が
低下しキャリアがもろくなる。一方、電流値が高すぎる
磁性体粒子を用いた場合、導電性微粒子を含有しないで
もキャリアダイナミック抵抗が低くなる。このダイナミ
ック抵抗が低いと、被覆層の帯電がリークしやすくな
る。そして、現像剤帯電量の水準が低くなって、地汚れ
やトナー飛散といった不具合が生じる。従って、該磁性
体粒子の電流値が25〜50μAの範囲のものを用いる
ことが好ましい。
Further, in order to obtain the dynamic resistance value in the above-mentioned range and to obtain a desired developer charge amount, it is necessary to set the current value of the magnetic particles in an appropriate range. When a carrier having a current value that is too low is used, the dynamic resistance value of the carrier becomes high, and the charging of the coating layer cannot be maintained. In order to reduce the dynamic resistance value, the conductive fine particle content ratio must be made very high. However, if the content ratio of the conductive fine particles is too high, the liquidity of the coating material dispersion liquid during production is deteriorated, and it becomes difficult to obtain a uniform coating layer. Then, the wear resistance of the carrier is reduced and the carrier becomes brittle. On the other hand, when the magnetic particles having an excessively high current value are used, the carrier dynamic resistance becomes low even if the conductive particles are not contained. When the dynamic resistance is low, the charging of the coating layer easily leaks. Then, the level of the charge amount of the developer becomes low, and problems such as background stain and toner scattering occur. Therefore, it is preferable to use the magnetic particles having a current value in the range of 25 to 50 μA.

【0039】キャリアの残留磁化値及び保磁力の強さが
大きすぎると、現像ケーシング7の内部における現像剤
の良好な搬送性が妨げられ、画像の階調性が低下した
り、後端トナーよりが発生したりすることが後述する実
験例で確認されている。更に、本発明者らの研究の結
果、画像のカスレやベタ画像中での濃度不均一等も発生
しやすくなり、現像能力を低下させる要因となるも判明
した。このような不具合を抑制するためには、キャリア
の残留磁化値が10×10-7×4π[Wb・m/kg]
以下、好ましくは5×10-7×4π[Wb・m/kg]
以下、より好ましくは実質上0であるのが望ましい。ま
た、キャリアの保磁力の強さは、40×10 3/4π
[A/m]以下、好ましくは30×103/4π[A/
m]以下、より好ましくは10×103/4π[A/
m]以下であることが重要である。尚、ここでいうキャ
リアの保磁力の強さとしては、3000×103/4π
[A/m]磁場中に置かれたときの保持力の強さを使用
している。以上のキャリアの磁気特性を考慮した場合、
キャリアの芯材としては、フェライトを使用するのが好
ましい。本発明に用いるキャリア芯材の平均粒径は前記
した通り40〜60μmの従来から公知の磁性体が使用
される。例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金
属やマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金
あるいは化合物等が挙げられる。
The remanent magnetization value of the carrier and the strength of the coercive force are
If it is too large, the developer inside the developing casing 7
Good transportability was hindered, and the gradation of the image deteriorated
And the toner from the trailing edge may be generated.
Confirmed in the experimental example. Furthermore, the conclusion of our research
As a result, blurring of images and uneven density in solid images occur.
It became easy to do it, and it was also found to be a factor that reduces the developing ability
did. In order to suppress such problems,
Has a residual magnetization value of 10 × 10-7× 4π [Wb · m / kg]
Below, preferably 5 × 10-7× 4π [Wb · m / kg]
Below, it is more preferable that it is substantially 0. Well
Also, the coercive force of the carrier is 40 × 10 3/ 4π
[A / m] or less, preferably 30 × 103/ 4π [A /
m] or less, more preferably 10 × 103/ 4π [A /
m] or less is important. In addition, the cap here
The strength of the rear coercive force is 3000 × 103/ 4π
[A / m] Uses the strength of coercive force when placed in a magnetic field
is doing. Considering the above carrier magnetic characteristics,
It is preferable to use ferrite as the core material of the carrier.
Good The average particle size of the carrier core material used in the present invention is the above
As described above, a conventionally known magnetic substance of 40 to 60 μm is used.
To be done. For example, ferromagnetic gold such as iron, cobalt, nickel
Alloys such as genus and magnetite, hematite, ferrite
Alternatively, compounds and the like can be mentioned.

【0040】また、本実施形態において、キャリアの抵
抗値の調整等の目的でキャリアの被覆樹脂中に微粉末を
添加するが、この微粉末は、0.01[μm]以上、
5.0[μm]以下程度の粒径をもつものであるのが好
ましい。更に、キャリアの帯電特性を調整したり、被覆
樹脂と芯材との接着性を向上させたりする目的で、カッ
プリング剤、特にシランカップリング剤を用いることが
できる。例えば、γ−(2−アミノエチル)アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニ
ルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロ
ピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ
−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、オクタデシルジメチル[3−(トリメト
キシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、γ−
クロロプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリク
ロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロ
ロシラン(以上、トーレ・シリコン社製)、アリルトリ
エトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシ
シラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメ
チルジエトキシシラン、1.3−ジビニルテトラメチル
ジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル(3−ト
リメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド
(以上、チッソ社製)等が挙げられる。
Further, in the present embodiment, fine powder is added to the coating resin of the carrier for the purpose of adjusting the resistance value of the carrier and the like.
It is preferable that the particle size is about 5.0 [μm] or less. Further, a coupling agent, particularly a silane coupling agent, can be used for the purpose of adjusting the charging characteristics of the carrier and improving the adhesion between the coating resin and the core material. For example, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl ) -Γ-Aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane Methoxysilane, hexamethyldisilazane, γ
-Anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride, γ-
Chloropropylmethyldimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane (above, manufactured by Torre Silicon Co.), allyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, dimethyldi Examples thereof include ethoxysilane, 1.3-divinyltetramethyldisilazane, methacryloxyethyldimethyl (3-trimethoxysilylpropyl) ammonium chloride (above, manufactured by Chisso Corporation).

【0041】尚、芯材に被覆層をコーティングする方法
は特に限定されるものではなく、例えば、ディップコー
ティング法、スプレーコーティング法、フローコーター
を用いる流動スプレーコーティング法などを利用するこ
とができる。また、芯材に被覆層をコーティグした後に
は、被覆膜の硬化および乾燥を行うが、加熱又は加熱及
び加湿を行うことで、速やかに硬化・乾燥処理を完了す
ることができる。
The method of coating the coating layer on the core material is not particularly limited, and for example, a dip coating method, a spray coating method, a fluidized spray coating method using a flow coater, etc. can be used. Further, after coating the coating layer on the core material, the coating film is cured and dried. However, by performing heating or heating and humidification, the curing / drying treatment can be promptly completed.

【0042】次に、本実施形態に用いる現像剤のトナー
について説明する。本実施形態におけるトナーとして
は、公知の方法を用いて作製したものを広く用いること
ができる。具体的には、例えば、結着樹脂、着色剤及び
極性制御剤よりなる混合物を、熱ロールミルで溶融混練
した後、冷却固化せしめ、これを粉砕分級して得られた
ものを使用することができる。また、必要に応じて任意
の添加物を含ませてもよい。本実施形態では、磁気ブラ
シ中に十分な量のトナーを保持できるように、上述した
キャリア粒径に見合ったトナー粒径を選択するのが好ま
しい。これは、上述したような小粒径のキャリアに対し
てトナーの粒径が大きいと、キャリア表面積の効果が十
分に発揮されないため、磁気ブラシ中のトナー量が少な
くなってしまうからである。一方、トナーの粒径が小さ
過ぎると、トナー1個が保持できる電荷量が少なくなり
過ぎて、現像スリーブの回転による遠心力で飛散しやす
くなってしまう。従って、本実施形態では、十分な現像
能力を確保するため、トナーの重量平均粒径を6.0
[μm]以上、8.0[μm]としている。これによっ
て、細線再現性を維持することも可能となる。このトナ
ーの重量平均粒径は、種々の方法によって測定でき、例
えばコールターカウンターを使用して測定することがで
きる。このコールターカウンターとしては、例えばコー
ルターカウンターII型(コールター社製)を利用するこ
とができる。そして、このようなコールターカウンター
により得られた測定結果に基づいて、例えば個数分布、
体積分布といった特性について解析することにより、ト
ナーの重量平均粒径を求めることができる。コールター
カウンターによる測定で使用する電解液としては、1級
塩化ナトリウムを使用して調節した1[%]塩化ナトリ
ウム水溶液を用いることができる。
Next, the toner of the developer used in this embodiment will be described. As the toner in the present exemplary embodiment, toner manufactured by using a known method can be widely used. Specifically, for example, a mixture of a binder resin, a colorant, and a polarity control agent is melt-kneaded with a hot roll mill, cooled and solidified, and a product obtained by pulverizing and classifying the mixture can be used. . Moreover, you may include arbitrary additives as needed. In the present embodiment, it is preferable to select a toner particle size corresponding to the above-mentioned carrier particle size so that a sufficient amount of toner can be held in the magnetic brush. This is because if the particle size of the toner is larger than that of the carrier having the small particle size as described above, the effect of the carrier surface area is not sufficiently exerted, and the amount of toner in the magnetic brush becomes small. On the other hand, if the particle diameter of the toner is too small, the amount of charge that can be held by one toner becomes too small, and the toner tends to be scattered by the centrifugal force due to the rotation of the developing sleeve. Therefore, in this embodiment, in order to secure a sufficient developing ability, the weight average particle diameter of the toner is 6.0.
[Μm] or more and 8.0 [μm]. This also makes it possible to maintain fine line reproducibility. The weight average particle diameter of this toner can be measured by various methods, for example, using a Coulter counter. As this Coulter counter, for example, Coulter Counter II type (manufactured by Coulter Co.) can be used. Then, based on the measurement results obtained by such a Coulter counter, for example, the number distribution,
The weight average particle diameter of the toner can be obtained by analyzing characteristics such as volume distribution. As the electrolytic solution used in the measurement with a Coulter counter, a 1% sodium chloride aqueous solution prepared by using primary sodium chloride can be used.

【0043】トナーの結着樹脂としては、従来からトナ
ー用結着樹脂として使用されてきたものの全てを用いる
ことができる。具体的には、ポリスチレン、ポリクロロ
スチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその
置換体の単重合体、スチレン/p−クロロスチレン共重
合体、スチレン/プロピレン共重合体、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/アクリル酸メチル共重合体、スチレン
/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル酸ブ
チル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重合
体、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレン
/メタクリル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリル
酸ブチル共重合体、スチレン/α−クロルメタクリル酸
メチル共重合体、スチレン/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/インデン共重合体、スチレン/マレイン酸
共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重合体など
のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポ
リブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、
ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロ
ジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂
肪族又は脂環族炭化水素樹脂、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挙げられ、こ
れらは、単独であるいは2種以上混合して使用される。
また、これら樹脂の製造方法は特に限定されるものでは
なく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合のいず
れも使用することができる。
As the binder resin for the toner, any of those conventionally used as a binder resin for toner can be used. Specifically, polystyrene, polychlorostyrene, homopolymers of styrene such as polyvinyltoluene and its substitutes, styrene / p-chlorostyrene copolymers, styrene / propylene copolymers, styrene / vinyltoluene copolymers, Styrene / vinyl naphthalene copolymer, styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer, styrene / octyl acrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer Polymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, styrene / α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / vinyl methyl ether copolymer, styrene / Vinyl ethyl ether copolymer, Ethylene / vinyl methyl ketone copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, styrene / acrylonitrile / indene copolymer, styrene / maleic acid copolymer, styrene / maleic acid ester copolymer, etc. Styrene-based copolymer, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester,
Polyvinyl butyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, and the like. Used alone or in combination of two or more.
The method for producing these resins is not particularly limited, and any of bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization and suspension polymerization can be used.

【0044】また、トナーの外添剤としては、無機微粒
子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の1
次粒子径は、0.005[μm]以上、2[μm]以下
であることが好ましく、特に0.005[μm]以上、
0.5[μm]以下であることが好ましい。また、BE
T法による比表面積は、20[m2/g]以上、500
[m2/g]以下であることが好ましい。この無機微粒
子の使用割合は、トナーの0.01[重量%]以上、5
[重量%]以下であることが好ましく、特に0.01
[重量%]以上、2.0[重量%]以下であることが好
ましい。無機微粒子の具体例としては、例えば、シリ
カ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン
酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロ
ンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲
母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウ
ム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、
酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸
カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げること
ができる。その他の高分子系微粒子としては、例えば、
ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得
られるポリスチレン、メタクリル酸エステル、アクリル
酸エステル共重合体、シリコーン、ベンゾグアナミン、
ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒
子が挙げられる。
Inorganic fine particles can be preferably used as the external additive of the toner. 1 of these inorganic particles
The secondary particle diameter is preferably 0.005 [μm] or more and 2 [μm] or less, and particularly 0.005 [μm] or more,
It is preferably 0.5 [μm] or less. Also BE
The specific surface area by T method is 20 [m 2 / g] or more, 500
It is preferably not more than [m 2 / g]. The usage ratio of the inorganic fine particles is 0.01% by weight or more of the toner, and 5
It is preferably [wt%] or less, particularly 0.01
It is preferably not less than [wt%] and not more than 2.0 [wt%]. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, Diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, pengal, antimony trioxide, magnesium oxide,
Examples thereof include zirconium oxide, parium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide and silicon nitride. Examples of other polymer-based fine particles include, for example,
Soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, polystyrene obtained by dispersion polymerization, methacrylic acid ester, acrylic acid ester copolymer, silicone, benzoguanamine,
Polymer particles made of a polycondensation system such as nylon or a thermosetting resin can be used.

【0045】また、トナーを表面処理剤で表面処理を行
い疎水性を上げることで、高湿度下においても流動特性
や帯電特性の悪化を防止することができる。この表面処
理剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル
化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング
剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系
のカップリング剤などが挙げられる。
Further, by surface-treating the toner with a surface-treating agent to increase the hydrophobicity, it is possible to prevent deterioration of the flow characteristics and the charging characteristics even under high humidity. Examples of the surface treatment agent include a silane coupling agent, a silylating agent, a silane coupling agent having a fluorinated alkyl group, an organic titanate coupling agent, and an aluminum coupling agent.

【0046】また、感光体ドラム1に残留した転写残ト
ナーを除去する際の除去性能を向上させるためのクリー
ニング性向上剤をトナーに含有させてもよい。このクリ
ーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸
金属塩などを挙げることができる。更には、例えばポリ
メチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子など
のソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリ
マー微粒子などを挙げることもできる。ポリマー微粒子
としては、比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.
01[μm]以上、0.5[μm]以下のものが好まし
い。
Further, the toner may contain a cleaning property improving agent for improving the removal performance when removing the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1. Examples of the cleaning property improver include zinc stearate, calcium stearate, and fatty acid metal salts such as stearic acid. Furthermore, for example, polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization of polymethylmethacrylate fine particles, polystyrene fine particles and the like can be mentioned. The polymer particles have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.
It is preferably from 01 [μm] to 0.5 [μm].

【0047】また、上記トナーには、必要に応じて帯電
制御剤を含有させてもよい。この帯電制御剤としては、
公知のものが全て使用できる。例えば、ニグロシン系染
料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染
料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、ア
ルコキシ系アミン、第四級アンモニウム塩(フッ素変性
4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単
体または化合物、タングステンの単体または化合物、フ
ッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及びサリチル酸誘導体
の金属塩等が挙げられる。具体的には、ニグロシン系染
料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロ
ンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オ
キシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金
属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以
上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩
モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、
保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピー
チャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘
導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピ
ーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ
NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−9
01、ホウ素錯体であるLR−147(日本カ一リット
社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、
アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四
級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物
が挙げられる。
If desired, the toner may contain a charge control agent. As this charge control agent,
All known materials can be used. For example, nigrosine dye, triphenylmethane dye, chromium-containing metal complex dye, molybdic acid chelate pigment, rhodamine dye, alkoxy amine, quaternary ammonium salt (including fluorine-modified quaternary ammonium salt), alkylamide, Examples include phosphorus alone or a compound, tungsten alone or a compound, a fluorine-based activator, a salicylic acid metal salt, and a salicylic acid derivative metal salt. Specifically, the Nigrosine type dye Bontron 03, the quaternary ammonium salt Bontron P-51, the metal-containing azo dye Bontron S-34, the oxynaphthoic acid metal complex E-82, and the salicylic acid metal complex E. -84, E-89 of phenol-based condensate (above, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above,
(Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy charge PSY VP2038, triphenylmethane derivative copy blue PR, quaternary ammonium salt copy charge NEG VP2036, copy charge
NX VP434 (above, manufactured by Hoechst), LRA-9
01, a boron complex LR-147 (manufactured by Nippon Kalit Co., Ltd.), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone,
Examples thereof include azo pigments and other polymer compounds having functional groups such as sulfonic acid groups, carboxyl groups and quaternary ammonium salts.

【0048】また、トナーに添加される着色剤として
は、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料
及び染料の全てが適用される。具体的には、カーボンブ
ラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染
料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、オイルブラ
ック、アゾオイルブラックなどが挙げられる。着色剤の
使用量は、1重量部以上、10重量部以下、好ましくは
3重量部以上、7重量部以下である。
Further, as the colorant added to the toner, all of the pigments and dyes conventionally used as the colorant for toner can be applied. Specific examples thereof include carbon black, lamp black, iron black, ultramarine blue, nigrosine dye, aniline blue, chalco oil blue, oil black and azo oil black. The amount of the colorant used is 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or more and 7 parts by weight or less.

【0049】トナーの製造方法は、従来公知の方法でよ
く、先ず、結着樹脂、ワックス成分、着色剤、その他場
合によつては荷電制御剤等をミキサー等を用いて混合
し、熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用い混練
する。その後、冷却固化し、これをジェットミル等の粉
砕で粉砕し、その後分級して得ることができる。このト
ナーに無機無粉末を添加するには、スーパーミキサー、
ヘンシェルミキサーなどの混合機を用いればよい。
The method for producing the toner may be a conventionally known method. First, a binder resin, a wax component, a colorant, and in some cases, a charge control agent and the like are mixed using a mixer or the like, and a heat roll, Knead using a kneader such as an extruder. Then, it can be solidified by cooling, crushed by crushing with a jet mill or the like, and then classified to obtain. To add inorganic powderless powder to this toner, use a super mixer,
A mixer such as a Henschel mixer may be used.

【0050】ところで、本実施形態のプリンタに用いた
現像装置と同様の現像磁極に補助磁極を近接して配置
し、現像ニップを狭く設定する所謂スリック現像方式で
は、画像濃度が低くなりやすい。このため、従来から画
像濃度を高く維持する目的で次のような設定がなされて
いた。即ち、現像領域における現像スリーブ4の線速を
感光体ドラム1の線速に対して、1.1倍以上、3.0
倍以下、実用的には1.5倍以上、3.0倍以下に設定
し、高い画像濃度を維持できるようにしていた。しか
し、このように現像スリーブ線速を速めた結果、主磁極
後端部近傍で剤溜りが発生し、潜像後端部のエッジ部が
他の画像部に比して濃く現像されてしまう所謂後端トナ
ー寄りという現象が生じる。
By the way, in the so-called slick development method in which the auxiliary magnetic pole is arranged close to the developing magnetic pole similar to the developing device used in the printer of the present embodiment, and the developing nip is set narrow, the image density tends to be low. Therefore, conventionally, the following settings have been made for the purpose of maintaining a high image density. That is, the linear velocity of the developing sleeve 4 in the developing area is 1.1 times or more the linear velocity of the photosensitive drum 1 and 3.0.
It is set to be not more than twice, and practically not less than 1.5 times and not more than 3.0 times so that high image density can be maintained. However, as a result of increasing the linear velocity of the developing sleeve in this manner, the agent pool is generated in the vicinity of the rear end portion of the main pole, and the edge portion of the rear end portion of the latent image is developed darker than other image portions. The phenomenon that the trailing edge of the toner is shifted occurs.

【0051】図10(a)(b)はそれぞれハーフトー
ン画像を4段階の画像濃度30,41,50,59%で
示したものである。図10(a)は後端トナー寄りが発生
している状態「×」、図10(b)は後端トナー寄りの
状態がほぼ発生していない状態「○」を模式的に示した
図である。これは、後端トナー寄りの評価を数値化して
行うことが困難なために、後端トナー寄りの発生したも
のと発生していないものとの状態を違いが分かるように
模式的に表示したものである。この模式図の元となる画
像の現像に際しては、まず上記トナーT1及びキャリア
C1をトナー濃度5w[%]に混合し、帯電量が23[μ
c/g]の現像剤を1kg用いて、図1及び図2に示す
本実施形態のプリンタにより行った。また、既に述べた
ように各設定は、主磁極P1bの法線方向磁束密度の最
高値が120[mT]、その法線方向磁束密度の減衰率が
53.5[%]であり、主磁極P1bの半値角度幅が16
[°]である。更に、補助磁極P1aによる法線方向磁束
密度の減衰率が46.7[%]、補助磁極P1cによる法
線方向磁束密度の減衰率が43.8[%]であり、主磁極
P1bに対する各補助磁極P1a,P1cの配置角度幅
を25[°]としている。現像ギャップは0.5[mm]に
設定している。以上のプリンタを用いて形成した50
[%]の網点ハーフトーン画像において、回転方向15
[mm]の画像部で、中央部の画像濃度をそれぞれ1.0
としたときに端部の画像濃度が高くなっている場合に後
端トナー寄り発生とした。また、画像濃度を30,4
1,50,59[%]の4段階にして現像を行った。この
図から、図10(a)に示すように後端トナー寄りのラ
ンクが×の場合は、図中下部のエッジ部の濃度が中央部
に比して濃くなる。これに対して、図10(b)に示す
ように後端トナー寄りのランクが○の場合は、図中下部
のエッジ部の位置の濃度が中央部とほぼ同じとなる。ま
た、その中間をランク△と評価するものとする。
FIGS. 10 (a) and 10 (b) show a halftone image at four levels of image densities of 30, 41, 50, and 59%, respectively. FIG. 10A is a diagram schematically showing a state “X” in which the trailing edge toner shift is generated, and FIG. 10B is a diagram showing a state “◯” in which the trailing edge toner shift state is hardly generated. is there. This is because it is difficult to quantify the evaluation of the toner near the trailing edge, so a schematic representation of the state where the toner near the trailing edge is generated and the state where it is not generated is shown so that the difference can be seen. Is. In developing the image which is the basis of this schematic diagram, first, the toner T1 and the carrier C1 are mixed to a toner concentration of 5 w [%], and the charge amount is 23 [μ].
1 kg of the developer of c / g] was used for the printer of the present embodiment shown in FIGS. Further, as described above, in each setting, the maximum value of the magnetic flux density in the normal direction of the main magnetic pole P1b is 120 [mT], and the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction is 53.5 [%]. The half-value angle width of P1b is 16
[°] Further, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction by the auxiliary magnetic pole P1a is 46.7 [%], and the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction by the auxiliary magnetic pole P1c is 43.8 [%]. The arrangement angle width of the magnetic poles P1a and P1c is set to 25 [°]. The development gap is set to 0.5 [mm]. 50 formed using the above printer
In the halftone dot image of [%], the rotation direction is 15
In the image area of [mm], the image density of the central part is 1.0
Then, when the image density at the edge portion is high, the toner near the trailing edge is generated. Also, the image density is set to 30,4.
Development was performed in four stages of 1, 50, 59 [%]. From this figure, as shown in FIG. 10A, when the rank closer to the trailing edge toner is x, the density of the lower edge portion in the figure is higher than that of the central portion. On the other hand, as shown in FIG. 10B, when the rank near the trailing edge toner is ◯, the density at the lower edge portion in the figure is almost the same as that at the central portion. In addition, the middle of them is evaluated as rank Δ.

【0052】ここで、本発明者らは、画像濃度低下と後
端トナー寄りとを共に防止する構成を見出した。以下
に、以下に、本実施形態のプリンタの効果を証明するた
めの実験例について説明する。
Here, the present inventors have found a structure for preventing both the image density reduction and the trailing edge toner deviation. Below, an experimental example for demonstrating the effect of the printer of the present embodiment will be described.

【0053】〔実験例〕以下、上述した実施形態で説明
したレーザプリンタを用いて行った実験例について説明
する。まず、以下の実験例で用いるトナーT1〜4及び
キャリアC1〜9の処方及び製法について説明する。
[Experimental Example] An experimental example performed by using the laser printer described in the above embodiment will be described below. First, the formulation and manufacturing method of the toners T1 to T4 and the carriers C1 to 9 used in the following experimental examples will be described.

【0054】(トナーT1の作製)下記の表1に示す各
材料の混合物を、ヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合
した。その後、80[℃]の温度下でロールミルにより
約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後に得られた混練
物をジェットミル粉砕機で粉砕分級し、粒径が6.5
[μm]である分級トナーを生成した。この分級トナー1
00部に対し、シリカ微粒子1.0部とチタニア微粒子
0.4部をヘンシェルミキサーで1500[rpm]添加
混合し、トナーT1を得た。トナーT1の重量平均粒径
は6.7[μm]であった。
(Preparation of Toner T1) A mixture of the materials shown in Table 1 below was thoroughly stirred and mixed in a Henschel mixer. Then, the mixture was heated and melted for about 30 minutes by a roll mill at a temperature of 80 ° C., cooled to room temperature, and the obtained kneaded product was pulverized and classified by a jet mill pulverizer to have a particle size of 6.5.
A classified toner having a particle size of [μm] was produced. This classification toner 1
To 100 parts of silica particles, 1.0 part of silica fine particles and 0.4 parts of titania fine particles were added and mixed at 1500 [rpm] with a Henschel mixer to obtain a toner T1. The weight average particle diameter of the toner T1 was 6.7 [μm].

【表1】 [Table 1]

【0055】(トナーT2の作製)上記の表1に示す各
材料の混合物を、ヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合
した。その後、80[℃]の温度下でロールミルにより
約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後に得られた混練
物をジェットミル粉砕機で粉砕分級し、粒径が7.5
[μm]である分級トナーを生成した。この分級トナー1
00部に対し、シリカ微粒子0.87部とチタニア微粒
子0.35部をヘンシェルミキサーで1500[rpm]
添加混合し、トナーT2を得た。トナーT2の重量平均
粒径は7.7[μm]であった。
(Preparation of Toner T2) A mixture of the materials shown in Table 1 above was thoroughly stirred and mixed in a Henschel mixer. Then, the mixture was heated and melted for about 30 minutes by a roll mill at a temperature of 80 [° C.], cooled to room temperature, and the obtained kneaded product was pulverized and classified by a jet mill pulverizer to have a particle size of 7.5.
A classified toner having a particle size of [μm] was produced. This classification toner 1
To 00 parts, 0.87 part of silica fine particles and 0.35 part of titania fine particles are 1500 [rpm] in a Henschel mixer.
Toner T2 was obtained by adding and mixing. The weight average particle diameter of the toner T2 was 7.7 [μm].

【0056】(トナーT3の作製)上記の表1に示す各
材料の混合物を、ヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合
した。その後、80[℃]の温度下でロールミルにより
約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後に得られた混練
物をジェットミル粉砕機で粉砕分級し、粒径が9.0
[μm]である分級トナーを生成した。この分級トナー1
00部に対し、シリカ微粒子0.72部とチタニア微粒
子0.29部をヘンシェルミキサーで1500[rpm]
添加混合し、トナーT3を得た。トナーT3の重量平均
粒径は9.1[μm]であった。
(Preparation of Toner T3) The mixture of the materials shown in Table 1 above was thoroughly stirred and mixed in a Henschel mixer. Then, the mixture was heated and melted at a temperature of 80 ° C. for about 30 minutes by a roll mill, cooled to room temperature, and the obtained kneaded product was pulverized and classified by a jet mill pulverizer to have a particle size of 9.0.
A classified toner having a particle size of [μm] was produced. This classification toner 1
To 00 parts, 0.72 parts of silica fine particles and 0.29 parts of titania fine particles are 1500 [rpm] in a Henschel mixer.
Toner T3 was obtained by adding and mixing. The weight average particle diameter of the toner T3 was 9.1 [μm].

【0057】(トナーT4の作製)上記の表1に示す各
材料の混合物を、ヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合
した。その後、80[℃]の温度下でロールミルにより
約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後に得られた混練
物をジェットミル粉砕機で粉砕分級し、粒径が5.5
[μm]である分級トナーを生成した。この分級トナー1
00部に対し、シリカ微粒子1.18部とチタニア微粒
子0.47部をヘンシェルミキサーで1500[rpm]
添加混合し、トナーT4を得た。トナーT4の重量平均
粒径は5.6[μm]であった。
(Preparation of Toner T4) A mixture of the materials shown in Table 1 above was thoroughly stirred and mixed in a Henschel mixer. Then, the mixture was heated and melted at a temperature of 80 ° C. for about 30 minutes by a roll mill, cooled to room temperature, and the obtained kneaded product was pulverized and classified by a jet mill pulverizer to have a particle size of 5.5.
A classified toner having a particle size of [μm] was produced. This classification toner 1
To 00 parts, 1.18 parts of silica fine particles and 0.47 parts of titania fine particles are 1500 [rpm] in a Henschel mixer.
Addition and mixing were performed to obtain Toner T4. The weight average particle diameter of the toner T4 was 5.6 [μm].

【0058】(キャリアC1の作製)下記の表2に示す
処方を、ホモミキサーで20分分散して被覆層形成液を
調製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装
置により0.4[MPa]のスプレーエアー圧で100
0部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に
被覆層を形成した。その後、300[℃]の温度下の電
気炉にて2時間焼成し、キャリアC1を作製した。この
フェライトとしては、体積平均粒径が55[μm]であ
り、飽和磁化値が65×10-7×4π[Wb・m/k
g]であり、電流値が30[μA]であるのものを使用
した。ここでいう電流値とは、磁気ブラシが感光体ドラ
ム1に接触したときに導通する電流値を示している。以
下の電流値についても同様である。このキャリアC1の
体積平均粒径は56[μm]であり、そのダイナミック
抵抗値は8.5[logΩ]であった。
(Preparation of Carrier C1) The formulations shown in Table 2 below were dispersed in a homomixer for 20 minutes to prepare a coating layer forming liquid. Then, this coating layer forming liquid is applied to 100 by a spray air pressure of 0.4 [MPa] by a fluidized bed type coating device.
It was applied to the surface of 0 part of ferrite to form a coating layer on the surface of the ferrite. Then, the carrier C1 was produced by firing in an electric furnace at a temperature of 300 [° C.] for 2 hours. This ferrite has a volume average particle diameter of 55 [μm] and a saturation magnetization value of 65 × 10 −7 × 4π [Wb · m / k
g] and a current value of 30 [μA] was used. The current value mentioned here indicates a current value that is conducted when the magnetic brush comes into contact with the photosensitive drum 1. The same applies to the following current values. The volume average particle diameter of this carrier C1 was 56 [μm], and its dynamic resistance value was 8.5 [logΩ].

【表2】 [Table 2]

【0059】(キャリアC2の作製)上記表2に示す処
方を、ホモミキサーで20分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により0.4[MPa]のスプレーエアー圧で1000
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、300[℃]の温度下の電気
炉にて2時間焼成し、キャリアC2を作製した。このフ
ェライトとしては、体積平均粒径が45[μm]であ
り、飽和磁化値が65×10-7×4π[Wb・m/k
g]であり、電流値が30[μA]であるのものを使用
した。このキャリアC2の体積平均粒径は、47[μ
m]であり、そのダイナミック抵抗値は8.5[log
Ω]であった。
(Production of Carrier C2) The formulations shown in Table 2 above were dispersed in a homomixer for 20 minutes to prepare a coating layer forming liquid. Then, the coating layer forming liquid was applied to a fluidized bed type coating device at a spray air pressure of 0.4 [MPa] to 1000
Was applied to the surface of the ferrite in part to form a coating layer on the surface of the ferrite. After that, firing was performed for 2 hours in an electric furnace at a temperature of 300 [° C.] to produce a carrier C2. This ferrite has a volume average particle size of 45 [μm] and a saturation magnetization value of 65 × 10 −7 × 4π [Wb · m / k].
g] and a current value of 30 [μA] was used. The volume average particle diameter of the carrier C2 is 47 [μ
m] and its dynamic resistance value is 8.5 [log
Ω].

【0060】(キャリアC3の作製)上記表2に示す処
方を、ホモミキサーで20分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により0.4[MPa]のスプレーエアー圧で1000
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、300[℃]の温度下の電気
炉にて2時間焼成し、キャリアC3を作製した。このフ
ェライトとしては、体積平均粒径が60[μm]であ
り、飽和磁化値が65×10-7×4π[Wb・m/k
g]であり、電流値が30[μA]であるのものを使用
した。このキャリアC3の体積平均粒径は、60[μ
m]であり、そのダイナミック抵抗値は8.6[log
Ω]であった。
(Production of Carrier C3) The formulations shown in Table 2 above were dispersed in a homomixer for 20 minutes to prepare a coating layer forming liquid. Then, the coating layer forming liquid was applied to a fluidized bed type coating device at a spray air pressure of 0.4 [MPa] to 1000
Was applied to the surface of the ferrite in part to form a coating layer on the surface of the ferrite. After that, firing was performed in an electric furnace at a temperature of 300 [° C.] for 2 hours to produce carrier C3. This ferrite has a volume average particle diameter of 60 [μm] and a saturation magnetization value of 65 × 10 −7 × 4π [Wb · m / k
g] and a current value of 30 [μA] was used. The volume average particle size of the carrier C3 is 60 [μ
m], and the dynamic resistance value is 8.6 [log
Ω].

【0061】(キャリアC4の作製)上記表2に示す処
方を、ホモミキサーで20分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により0.4[MPa]のスプレーエアー圧で1000
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、300[℃]の温度下の電気
炉にて2時間焼成し、キャリアC4を作製した。このフ
ェライトとしては、体積平均粒径が35[μm]であ
り、飽和磁化値が65×10-7×4π[Wb・m/k
g]であり、電流値が30[μA]であるのものを使用
した。このキャリアC4の体積平均粒径は、37[μ
m]であり、そのダイナミック抵抗値は8.4[log
Ω]であった。
(Production of Carrier C4) The formulations shown in Table 2 above were dispersed in a homomixer for 20 minutes to prepare a coating layer forming liquid. Then, the coating layer forming liquid was applied to a fluidized bed type coating device at a spray air pressure of 0.4 [MPa] to 1000
Was applied to the surface of the ferrite in part to form a coating layer on the surface of the ferrite. Then, the carrier C4 was produced by firing in an electric furnace at a temperature of 300 ° C. for 2 hours. This ferrite has a volume average particle size of 35 [μm] and a saturation magnetization value of 65 × 10 −7 × 4π [Wb · m / k
g] and a current value of 30 [μA] was used. The volume average particle size of the carrier C4 is 37 [μ
m] and its dynamic resistance value is 8.4 [log
Ω].

【0062】(キャリアC5の作製)上記表2に示す処
方を、ホモミキサーで20分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により0.4[MPa]のスプレーエアー圧で1000
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、300[℃]の温度下の電気
炉にて2時間焼成し、キャリアC5を作製した。このフ
ェライトとしては、体積平均粒径が75[μm]であ
り、飽和磁化値が65×10-7×4π[Wb・m/k
g]であり、電流値が30[μA]であるのものを使用
した。このキャリアC5の体積平均粒径は、56[μ
m]であり、そのダイナミック抵抗値は8.5[log
Ω]であった。
(Production of Carrier C5) The formulations shown in Table 2 above were dispersed for 20 minutes with a homomixer to prepare a coating layer forming liquid. Then, the coating layer forming liquid was applied to a fluidized bed type coating device at a spray air pressure of 0.4 [MPa] to 1000
Was applied to the surface of the ferrite in part to form a coating layer on the surface of the ferrite. After that, firing was performed in an electric furnace at a temperature of 300 [° C.] for 2 hours to prepare carrier C5. This ferrite has a volume average particle diameter of 75 [μm] and a saturation magnetization value of 65 × 10 −7 × 4π [Wb · m / k
g] and a current value of 30 [μA] was used. The volume average particle diameter of the carrier C5 is 56 [μ
m] and its dynamic resistance value is 8.5 [log
Ω].

【0063】(キャリアC6の作製)下記の表3に示す
処方を、ホモミキサーで20分分散して被覆層形成液を
調製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装
置により0.4[MPa]のスプレーエアー圧で100
0部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に
被覆層を形成した。その後、300[℃]の温度下の電
気炉にて2時間焼成し、キャリアC6を作製した。この
フェライトとしては、体積平均粒径が55[μm]であ
り、飽和磁化値が65×10-7×4π[Wb・m/k
g]であり、電流値が20[μA]であるのものを使用
した。このキャリアC6の体積平均粒径は、55[μ
m]であり、そのダイナミック抵抗値は9.3[log
Ω]であった。
(Preparation of Carrier C6) The formulations shown in Table 3 below were dispersed in a homomixer for 20 minutes to prepare a coating layer forming liquid. Then, this coating layer forming liquid is applied to 100 by a spray air pressure of 0.4 [MPa] by a fluidized bed type coating device.
It was applied to the surface of 0 part of ferrite to form a coating layer on the surface of the ferrite. Then, the carrier C6 was produced by firing in an electric furnace at a temperature of 300 ° C. for 2 hours. This ferrite has a volume average particle diameter of 55 [μm] and a saturation magnetization value of 65 × 10 −7 × 4π [Wb · m / k
g] and a current value of 20 [μA] was used. The volume average particle diameter of the carrier C6 is 55 [μ
m] and its dynamic resistance value is 9.3 [log
Ω].

【表3】 [Table 3]

【0064】(キャリアC7の作製)下記の表4に示す
処方を、ホモミキサーで20分分散して被覆層形成液を
調製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装
置により0.4[MPa]のスプレーエアー圧で100
0部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に
被覆層を形成した。その後、300[℃]の温度下の電
気炉にて2時間焼成し、キャリアC7を作製した。この
フェライトとしては、体積平均粒径が55[μm]であ
り、飽和磁化値が65×10-7×4π[Wb・m/k
g]であり、電流値が60[μA]であるのものを使用
した。このキャリアC7の体積平均粒径は、57[μ
m]であり、そのダイナミック抵抗値は7.7[log
Ω]であった。
(Preparation of Carrier C7) The formulations shown in Table 4 below were dispersed in a homomixer for 20 minutes to prepare a coating layer forming liquid. Then, this coating layer forming liquid is applied to 100 by a spray air pressure of 0.4 [MPa] by a fluidized bed type coating device.
It was applied to the surface of 0 part of ferrite to form a coating layer on the surface of the ferrite. Then, the carrier C7 was produced by firing in an electric furnace at a temperature of 300 ° C. for 2 hours. This ferrite has a volume average particle diameter of 55 [μm] and a saturation magnetization value of 65 × 10 −7 × 4π [Wb · m / k
g] and a current value of 60 [μA] was used. The volume average particle size of the carrier C7 is 57 [μ
m], and the dynamic resistance value is 7.7 [log
Ω].

【表4】 [Table 4]

【0065】(キャリアC8の作製)下記表5に示す処
方を、ホモミキサーで20分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により0.4[MPa]のスプレーエアー圧で1000
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、300[℃]の温度下の電気
炉にて2時間焼成し、キャリアC8を作製した。このフ
ェライトとしては、体積平均粒径が55[μm]であ
り、飽和磁化値が65×10-7×4π[Wb・m/k
g]であり、電流値が25[μA]であるのものを使用
した。このキャリアC8の体積平均粒径は、57[μ
m]であり、そのダイナミック抵抗値は9.0[log
Ω]であった。
(Production of Carrier C8) The formulations shown in Table 5 below were dispersed by a homomixer for 20 minutes to prepare a coating layer forming liquid. Then, the coating layer forming liquid was applied to a fluidized bed type coating device at a spray air pressure of 0.4 [MPa] to 1000
Was applied to the surface of the ferrite in part to form a coating layer on the surface of the ferrite. Then, the carrier C8 was produced by firing in an electric furnace at a temperature of 300 ° C. for 2 hours. This ferrite has a volume average particle diameter of 55 [μm] and a saturation magnetization value of 65 × 10 −7 × 4π [Wb · m / k
g] and a current value of 25 [μA] was used. The volume average particle diameter of the carrier C8 is 57 [μ
m] and its dynamic resistance value is 9.0 [log
Ω].

【表5】 [Table 5]

【0066】(キャリアC9の作製)下記表6に示す処
方を、ホモミキサーで20分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により0.4[MPa]のスプレーエアー圧で1000
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、300[℃]の温度下の電気
炉にて2時間焼成し、キャリアC9を作製した。このフ
ェライトとしては、体積平均粒径が55[μm]であ
り、飽和磁化値が65×10-7×4π[Wb・m/k
g]であり、電流値が50[μA]であるのものを使用
した。このキャリアC9の体積平均粒径は、57[μ
m]であり、そのダイナミック抵抗値は8.2[log
Ω]であった。
(Preparation of Carrier C9) The formulations shown in Table 6 below were dispersed in a homomixer for 20 minutes to prepare a coating layer forming liquid. Then, the coating layer forming liquid was applied to a fluidized bed type coating device at a spray air pressure of 0.4 [MPa] to 1000
Was applied to the surface of the ferrite in part to form a coating layer on the surface of the ferrite. Then, the carrier C9 was produced by firing in an electric furnace at a temperature of 300 ° C. for 2 hours. This ferrite has a volume average particle diameter of 55 [μm] and a saturation magnetization value of 65 × 10 −7 × 4π [Wb · m / k
g] and a current value of 50 [μA] was used. The volume average particle diameter of the carrier C9 is 57 [μ
m], and the dynamic resistance value is 8.2 [log
Ω].

【表6】 [Table 6]

【0067】(測定方法)トナーの重量平均粒径につい
ては、100[ml]以上、150[ml]以下の電解
質溶液に、0.1[ml]以上、5[ml]以下の界面
活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩)を添加し、こ
れに測定試料を添加する。測定試料の添加量は、2[m
g]以上、20[mg]以下とする。そして、試料が懸
濁した電解液を超音波分散器で1〜3分間分散処理し
て、コールターカウンターII型(コールター社製)によ
り100[μm]のアパーチャーを用いて、体積を基準
として2〜40[μm]の粒度分布等を測定した。この
測定結果からトナーの重量平均粒径を得た。キャリアの
粒度分布については、マイクロトラック粒度分析計(日
機装株式会社)のSRAタイプを使用し、0.7[μ
m]以上、125[μm]以下のレンジ設定で行ったも
のを用いた。キャリア磁気特性については、測定装置と
して、BHU−60型磁化測定装置(理研測定製)を用
いた。そして、秤量した約1.0[g]のキャリアを内
径7mmφで高さ10[mm]のセルに詰め、上記測定
装置にセットし、印加磁場を徐々に高めて最大3000
×103/4π[A/m]まで上昇させ、次いで印加磁
場を減少させた。これにより得られるヒステリシスカー
ブを最終的に記録紙上に記録し、その記録結果に基づい
て、キャリアの飽和磁化値、キャリアの残留磁化、キャ
リアの保磁力を求めた。キャリアのダイナミック抵抗値
は、図7に示すダイナミック抵抗測定装置を用いて測定
を行った。このダイナミック抵抗測定装置は、導電性ス
リーブ61、ドクターブレード62、駆動軸63、可変
直流電源64、架台65、連結部材66、導電性接触部
材67、絶縁性支持部材68、駆動モータ69、電流計
70等から構成されている。導電性スリーブ61は、非
磁性かつ導電性の円筒形スリーブからなり、その内部に
は磁極角度を変えることができる磁石が設けられてい
る。ドクターブレード62は、アルミニウム等の金属か
ら構成されており、絶縁性支持部材68を介して電気的
にフローティングの状態で導電性スリーブ61に固定さ
れている。また、導電性スリーブ61には、駆動軸63
と導通状態にあり、可変直流電源64からドクターブレ
ード62を通して直流電圧が印加されている。そして、
導電性スリーブ61の表面からアースに流れる電流値
を、導電性接触部材67を通じて電流計70により測定
する。ここでは、このダイナミック抵抗測定装置を用い
て、可変直流電源64による印加電圧を0〜200[V]
の範囲で変化させて、そのときの電流値を電流計70で
検出した。その検出結果に基づいて、縦軸に電圧、横軸
に電流値をプロットしたグラフを作成し、そのグラフの
傾きをダイナミック抵抗値とした。尚、本測定において
は、導電性スリーブ61とドクターブレード62とのギ
ャップは1[mm]、ドクターブレード62に対する導
電性スリーブ61の周速を600[mm/sec]とし
て測定を行った。キャリアの電流値は、ダイナミック抵
抗値の測定装置を用い、印加電圧2000[V]のときの
導電性スリーブ61表面からアースに流れる電流値を測
定することによって求めた。
(Measurement method) Regarding the weight average particle diameter of the toner, in an electrolyte solution of 100 [ml] or more and 150 [ml] or less, 0.1 [ml] or more and 5 [ml] or less of a surfactant ( Alkylbenzene sulfonate), and the measurement sample is added thereto. Addition amount of measurement sample is 2 [m
g] or more and 20 [mg] or less. Then, the electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment for 1 to 3 minutes by an ultrasonic disperser, and a Coulter Counter II type (manufactured by Coulter, Inc.) with an aperture of 100 [μm] is used to measure the volume by 2 to 2. The particle size distribution and the like of 40 [μm] was measured. The weight average particle diameter of the toner was obtained from this measurement result. Regarding the particle size distribution of the carrier, SRA type of Microtrac particle size analyzer (Nikkiso Co., Ltd.) was used and 0.7 [μ
m] and 125 [μm] or less were used. Regarding the carrier magnetic property, a BHU-60 type magnetization measuring device (manufactured by Riken measurement) was used as a measuring device. Then, the weighed carrier of about 1.0 [g] is packed in a cell having an inner diameter of 7 mmφ and a height of 10 [mm], set in the above measuring device, and the applied magnetic field is gradually increased to a maximum of 3000.
It was increased to × 10 3 / 4π [A / m], and then the applied magnetic field was decreased. The hysteresis curve thus obtained was finally recorded on a recording paper, and the saturation magnetization value of the carrier, the residual magnetization of the carrier, and the coercive force of the carrier were obtained based on the recording results. The dynamic resistance value of the carrier was measured using the dynamic resistance measuring device shown in FIG. This dynamic resistance measuring device includes a conductive sleeve 61, a doctor blade 62, a drive shaft 63, a variable DC power supply 64, a mount 65, a connecting member 66, a conductive contact member 67, an insulating support member 68, a drive motor 69, an ammeter. It is composed of 70 and the like. The conductive sleeve 61 is made of a non-magnetic and conductive cylindrical sleeve, and a magnet capable of changing the magnetic pole angle is provided inside the sleeve. The doctor blade 62 is made of a metal such as aluminum, and is fixed to the conductive sleeve 61 in an electrically floating state via an insulating support member 68. Further, the drive shaft 63 is attached to the conductive sleeve 61.
And a DC voltage is applied from the variable DC power supply 64 through the doctor blade 62. And
The current value flowing from the surface of the conductive sleeve 61 to the ground is measured by the ammeter 70 through the conductive contact member 67. Here, using this dynamic resistance measuring device, the voltage applied by the variable DC power supply 64 is 0 to 200 [V].
The current value at that time was detected by the ammeter 70. Based on the detection result, a graph was created in which the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents current value, and the slope of the graph was taken as the dynamic resistance value. In this measurement, the gap between the conductive sleeve 61 and the doctor blade 62 was 1 [mm], and the peripheral speed of the conductive sleeve 61 with respect to the doctor blade 62 was 600 [mm / sec]. The current value of the carrier was obtained by measuring the current value flowing from the surface of the conductive sleeve 61 to the ground when the applied voltage was 2000 [V] using a dynamic resistance value measuring device.

【0068】(実験結果)上記のように作製したトナー
T1〜4とキャリアC1〜9のうちそれぞれ1種類づつ
とを組み合わせ、トナー5部に対してキャリア95部を
加えてトナー濃度5[w%]に混合した。これをターブラ
ーミキサーにより46[rpm]で10[分]加熱し、各現
像剤を得た。本実験例で使用する現像装置2は、上述し
た実施形態で説明したものであり、主磁極P1bの法線
方向磁束密度の最高値は120[mT]で、その法線方
向磁束密度の減衰率は53.5[%]である。また、主
磁極P1bの半値角度幅は16[°]である。これらの
現像剤を用いて(株)リコー製複写機imagioMF
7070改造機で現像を行い、画像濃度、地汚れ、画像
の階調性、後端トナー寄り、キャリア付着の5点を評価
した。又、地汚れ及び画像濃度については、5000
[枚/日]のプリントを行った初期段階と10万枚プリン
ト後の、画像濃度を評価した。地肌汚れ、階調性、キャ
リア付着の評価は程度によってランク付けを行い、
「○」を合格レベル、「△」を許容レベル、「×」許容
不可レベルとした。画像濃度は濃度を数値で記載した
が、1.3以上で合格レベル「○」、1.3未満かつ
1.25以上で許容レベル「△」、1.25未満で許容
不可レベル「×」となる。後端トナー寄りの評価は50
%の網点ハーフトーン画像において回転方向15[mm]
の画像部で、中央部の画像濃度と端部の画像濃度差か
ら、3つのランクに分けて評価した。濃度差0.10以
下のときが「○」、0.10より高く0.20未満のと
きが「△」、0.20以上のときが「×」である。画像
濃度はマクベス濃度計RD914で5φの範囲での測定
結果である。図10(a)(b)はそれぞれハーフトー
ン画像を4段階の画像濃度30,41,50,59[%]
で示したものである。図10(a)は後端トナー寄りが発
生している状態×、図10(b)は後端トナー寄りの状
態がほぼ発生していない状態○を模式的に示した図であ
る。これは、後端トナー寄りの発生したものと発生して
いないものとの状態を違いが分かるように模式的に表示
したものである。
(Experimental Results) The toners T1 to T4 prepared as described above and one of the carriers C1 to C9 are combined, and 95 parts of the carrier is added to 5 parts of the toner to obtain a toner concentration of 5 [w%. ] Mixed in. This was heated at 46 [rpm] for 10 [minutes] with a Turbula mixer to obtain each developer. The developing device 2 used in this experimental example is the one described in the above-mentioned embodiment, the maximum value of the magnetic flux density in the normal direction of the main magnetic pole P1b is 120 [mT], and the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction is Is 53.5 [%]. The half-value angle width of the main magnetic pole P1b is 16 [°]. Using these developers, Ricoh Co., Ltd. copy machine imagioMF
Development was carried out using a 7070 modified machine, and five points were evaluated: image density, background stain, image gradation, toner near the trailing edge, and carrier adhesion. For background stain and image density, 5000
The image density was evaluated at the initial stage of printing [sheets / day] and after printing 100,000 sheets. Evaluation of background dirt, gradation, and carrier adhesion is ranked by degree,
“O” was taken as a passing level, “Δ” was taken as an acceptable level, and “x” was taken as an unacceptable level. The image density is described as a numerical value, but if the density is 1.3 or more, the pass level is "○", if it is less than 1.3 and 1.25 or more, the acceptance level is "△", and if it is less than 1.25, the acceptance level is "x". Become. The evaluation of the toner near the rear edge is 50
Rotation direction 15 [mm] in halftone dot halftone image
In the image part of No. 3, the image density was divided into three ranks and evaluated based on the difference between the image density at the center and the image density at the edges. A density difference of 0.10 or less is “◯”, a density difference of more than 0.10 and less than 0.20 is “Δ”, and a density difference of 0.20 or more is “x”. The image density is a measurement result with a Macbeth densitometer RD914 in a range of 5φ. 10 (a) and 10 (b) show halftone images in four levels of image density of 30, 41, 50, 59 [%], respectively.
It is shown in. FIG. 10A is a diagram schematically showing a state X in which the trailing edge toner is shifted, and FIG. 10B is a state ◯ in which there is almost no trailing edge toner bias. This is a schematic representation of the state where the toner near the trailing edge is generated and the state where it is not generated so that the difference can be seen.

【0069】表7は、各現像剤を用いた実験例1〜17
について、現像剤の特性を示したものである。現像剤特
性として、キャリアの体積平均粒径[μm]、ダイナミッ
ク抵抗[LogΩ]、キャリアを構成する被覆樹脂中の導
電性微粒子比率、キャリア電流値[μA]、トナー重量平
均粒径[μm]を示した。
Table 7 shows Experimental Examples 1 to 17 using each developer.
Shows the characteristics of the developer. As the developer characteristics, the volume average particle diameter of the carrier [μm], the dynamic resistance [LogΩ], the ratio of conductive fine particles in the coating resin forming the carrier, the carrier current value [μA], and the toner weight average particle diameter [μm] are used. Indicated.

【表7】 [Table 7]

【0070】各現像剤についての実験結果は、下記の表
8に示すとおりである。
The experimental results for each developer are shown in Table 8 below.

【表8】 [Table 8]

【0071】上記表8に示すように、No、12の現像
スリーブ表面に形成した溝のピッチが比較的広い0.7
5[mm]である場合、階調性が許容不可レベル「×」と
なった。更に10万枚プリント時の画像濃度が1.21
で許容不可レベル「×」となった。No、11の溝のピ
ッチが0.75[mm]である場合も、階調性が許容不可
レベル「×」となり、また10万枚プリント時の画像濃
度が1.29という比較的低い値であった。一方、N
o、18の溝のピッチが比較的狭い0.35[mm]であ
る場合、10万枚プリント時の画像濃度は1.40と合
格レベル「○」となった。しかし、キャリア付着が許容
不可レベル「×」となり、後端トナー寄りも許容不可レ
ベル「×」で、地汚れも発生し10万枚プリント時に許
容不可レベル「×」であった。No、15のキャリア体
積平均粒径が75[μm]であるC5を含む現像剤を用
いた場合、階調性が許容不可レベル「×」となり、かつ
画像濃度の10万枚時に1.27と、許容レベル「△」
ではあるが比較的低い値であった。No、14のキャリ
ア体積平均粒径が37[μm]であるC4を含む現像剤
を用いた場合、キャリア付着が発生し許容不可レベル
「×」となった。
As shown in Table 8 above, the pitch of the grooves formed on the surface of the No. 12 developing sleeve was 0.7.
When it was 5 [mm], the gradation became the unacceptable level “x”. Image density when printing 100,000 sheets is 1.21
It became an unacceptable level "x". Even when the pitch of the grooves of No. 11 is 0.75 [mm], the gradation is unacceptable level "x", and the image density when printing 100,000 sheets is 1.29, which is a relatively low value. there were. On the other hand, N
When the groove pitches of o and 18 were 0.35 [mm], which was relatively narrow, the image density when printing 100,000 sheets was 1.40, which was a pass level “◯”. However, the adhesion of the carrier was at an unacceptable level "x", the toner near the trailing edge was also at an unacceptable level "x", and scumming occurred and the unacceptable level was "x" at the time of printing 100,000 sheets. When the developer containing No. 15 and C5 having a carrier volume average particle diameter of 75 [μm] is used, the gradation is unacceptable level “×” and the image density is 1.27 when 100,000 sheets are printed. , Acceptable level "△"
However, it was a relatively low value. When the developer containing No. 14 and C4 having a carrier volume average particle diameter of 37 [μm] was used, carrier adhesion occurred and the level was unacceptable.

【0072】尚。感光体ドラムへのキャリア付着は、現
像スリーブ表面に生じる遠心力によっても発生の有無が
変わる。本実施形態においては、既に述べたように径が
25[mm]である現像スリーブ4を、現像領域におけ
るスリーブ線速が660[mm/秒]、即ち回転数を5
04[rpm]で駆動制御している。このときにスリーブ
表面に発生する遠心力の程度であれば、キャリア付着は
生じない。
Incidentally, Whether carrier is attached to the photosensitive drum changes depending on the centrifugal force generated on the surface of the developing sleeve. In the present embodiment, as described above, the developing sleeve 4 having a diameter of 25 [mm] has a sleeve linear velocity in the developing area of 660 [mm / sec], that is, the rotation speed is 5
The drive is controlled at 04 [rpm]. At this time, if the centrifugal force is generated on the sleeve surface, carrier adhesion does not occur.

【0073】上記実験例の結果より、画像濃度低下を防
止しつつ後端トナー寄りも防止するためには、溝の大き
さ、スリーブ表面の溝ピッチ、キャリアの体積平均粒径
を次のような設定範囲にすることで実現できることが分
かった。先ず、溝については、幅が0.1[mm]以上
0.2[mm]以下で、深さの平均が0.1[mm]以上
であり、溝ピッチが0.4[mm]以上、0.6[mm]以
下であることである。以下更に、キャリア体積平均粒径
が40[μm]以上、60[μm]以下であることであ
る。尚、溝の深さは、0.2[mm]より深くするとス
リーブ表面への溝の加工が難しく、溝形成にコストがか
かり過ぎるため好ましくない。表8においても、これら
全ての条件を満たしているNo、1乃至10、16、及
び17では、画像濃度が全て許容レベル「△」以上であ
り後端トナー寄りも許容レベル「△」以上となってい
る。
From the results of the above experimental example, in order to prevent the image density from being lowered and also to prevent the trailing edge toner from being shifted, the groove size, the groove pitch on the sleeve surface, and the volume average particle diameter of the carrier are as follows. It turns out that it can be achieved by setting the setting range. First, regarding the groove, the width is 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less, the average depth is 0.1 [mm] or more, and the groove pitch is 0.4 [mm] or more, It is to be 0.6 [mm] or less. Furthermore, the carrier volume average particle diameter is 40 [μm] or more and 60 [μm] or less. If the depth of the groove is deeper than 0.2 [mm], it is difficult to form the groove on the surface of the sleeve, and the cost for forming the groove is too high, which is not preferable. In Table 8 as well, in Nos. 1 to 10, 16 and 17 which satisfy all of these conditions, the image densities are all at the allowable level “Δ” or more, and the toner near the trailing edge is also the allowable level “Δ” or more. ing.

【0074】この結果について考察すると、溝の大きさ
を上記の範囲に設定したとき、溝ピッチとキャリアの体
積平均粒径とは潜像へのトナー供給量に影響を及ぼし、
これは画像濃度に影響を及ぼすものである。現像スリー
ブ上の溝ピッチを狭くしたり、キャリアの体積平均粒径
を小さくしたりするとトナー供給量が多くなる。これ
は、現像スリーブ上の溝ピッチを狭くすると、現像スリ
ーブ表面での磁気ブラシの密度を高めることができるか
らである。また、キャリアの体積平均粒径を小さくする
と、キャリアの単位重量当たりの表面積が大きくなり、
単位重量当たりのトナー付着量が多くなり、トナー供給
量を多くすることができるからである。これらの理由に
よって、本実施形態においては、感光体ドラムに対する
現像スリーブの対潜像担持体線速比を2.5倍以内に抑
えても画像濃度を高めることができた。よって、感光体
ドラムに対する現像スリーブの対潜像担持体線速比を従
来の設定のように2.5倍より大きくせずに済むため、
2.5倍より大きくした場合に比して後端トナー寄りの
発生を防止することができたのである。
Considering this result, when the groove size is set in the above range, the groove pitch and the volume average particle diameter of the carrier influence the toner supply amount to the latent image,
This affects the image density. If the groove pitch on the developing sleeve is narrowed or the volume average particle diameter of the carrier is reduced, the toner supply amount increases. This is because the density of the magnetic brush on the surface of the developing sleeve can be increased by narrowing the groove pitch on the developing sleeve. Further, when the volume average particle size of the carrier is reduced, the surface area per unit weight of the carrier is increased,
This is because the toner adhesion amount per unit weight is increased and the toner supply amount can be increased. For these reasons, in this embodiment, the image density could be increased even if the linear velocity ratio of the developing sleeve to the photosensitive drum to the latent image carrier was suppressed to 2.5 times or less. Therefore, the linear velocity ratio of the developing sleeve to the latent image carrier relative to the photosensitive drum need not be larger than 2.5 times as in the conventional setting.
It is possible to prevent the occurrence of the toner near the trailing edge as compared with the case of making it larger than 2.5 times.

【0075】また、更にいうと、上記のような範囲のと
き、感光体ドラムへのキャリア付着も許容レベル以上で
あった。この結果について考察すると、キャリア粒径は
磁性体粒子粒度分布に大きく依存するが、その体積平均
粒径が40[μm]未満となると、粒径の小さいキャリ
アの数が増加する。このような小径のキャリアは、現像
スリーブ4上に保持されにくいため、感光体ドラム1へ
のキャリア付着が発生したものと考えられる。ここで、
感光体ドラムへのキャリア付着は、現像スリーブ表面に
生じる遠心力によっても発生の有無が変わる。本実施形
態のように、径が25[mm]である現像スリーブ4
を、現像領域におけるスリーブ線速が660[mm/
秒]で駆動制御する場合と同程度の遠心力がかかる程度
であれば、体積平均粒径が40[μm]でキャリア付着
は生じない。キャリアの体積平均粒径を小さくしすぎた
ために発生する感光体ドラムの非画像部へのキャリア付
着をより確実に防止するためには、現像スリーブの形状
と表面線速との範囲を限定すればよい。また、上記表8
には記載しなかったが、キャリアの体積平均粒径が40
[μm]未満となると、トナー飛散も発生することする
が判明した。このトナー飛散を防止するためにも、キャ
リアの体積平均粒径を40[μm]以上にすることが有
効である。
Further, further, in the above range, the adhesion of the carrier to the photosensitive drum was not less than the permissible level. Considering this result, the carrier particle size greatly depends on the particle size distribution of the magnetic particles, but when the volume average particle size is less than 40 [μm], the number of carriers having a small particle size increases. Since such a small-diameter carrier is difficult to be held on the developing sleeve 4, it is considered that the carrier adheres to the photosensitive drum 1. here,
Whether carrier is attached to the photosensitive drum changes depending on the centrifugal force generated on the surface of the developing sleeve. As in this embodiment, the developing sleeve 4 having a diameter of 25 [mm]
The sleeve linear velocity in the developing area is 660 [mm /
If the centrifugal force is the same as in the case of drive control in seconds, the volume average particle diameter is 40 [μm] and carrier adhesion does not occur. In order to more surely prevent the carrier adhesion to the non-image portion of the photoconductor drum which is caused by making the volume average particle diameter of the carrier too small, it is necessary to limit the range of the developing sleeve shape and the surface linear velocity. Good. In addition, Table 8 above
The volume average particle size of the carrier is 40
It has been found that when the thickness is less than [μm], toner scattering also occurs. In order to prevent this toner scattering, it is effective to set the volume average particle diameter of the carrier to 40 [μm] or more.

【0076】また、上記表8に示すように、No、16
のダイナミック抵抗値が9.3[logΩ]であるキャ
リアC6を含む現像剤を用いた場合、感光体ドラム1の
表面へのキャリア付着が許容不可レベル「×」となっ
た。また、画像濃度が初期時で1.33、10万枚プリ
ント時1.24と、比較的低い値であった。更に、後端
トナー寄りが「△」となった。一方No、17のダイナ
ミック抵抗値が7.7[logΩ]であるキャリアC7
を含む現像剤を用いた場合、10万枚プリント時の地汚
れが「×」となった。そして、本発明者らの研究によ
り、キャリアのダイナミック抵抗値が8.0[log
Ω]以上、9.0[logΩ]以下の範囲内であれば、
次の効果が得られることが確認された。即ち、感光体ド
ラム1へのキャリア付着、地汚れ等を抑制すると共に画
像濃度不足も解消して画質向上を図ることができるとと
もに、後端トナー寄りの発生を十分に抑制できることで
ある。
Further, as shown in Table 8 above, No. 16
When the developer containing the carrier C6 having a dynamic resistance value of 9.3 [logΩ] was used, the carrier adhesion to the surface of the photoconductor drum 1 became an unacceptable level “x”. Further, the image density was 1.33 at the initial stage and 1.24 at the time of printing 100,000 sheets, which was a relatively low value. Furthermore, the toner near the trailing edge is “Δ”. On the other hand, No. 17 carrier C7 having a dynamic resistance value of 7.7 [logΩ]
When a developer containing is used, the background stain when printing 100,000 sheets is “x”. According to the research conducted by the present inventors, the dynamic resistance value of the carrier is 8.0 [log
Ω] or more and 9.0 [logΩ] or less,
It was confirmed that the following effects could be obtained. That is, it is possible to suppress the carrier adhesion to the photosensitive drum 1, the background stain and the like, and also to solve the shortage of the image density to improve the image quality, and sufficiently suppress the occurrence of the toner near the trailing edge.

【0077】また、上記表8のNo、16に示すよう
に、キャリアの被覆層を形成する材料がポリシロキサン
樹脂を含んでいても、キャリアC6を用いた場合、樹脂
樹脂ダイナミック抵抗値が9.3[logΩ]となっ
た。このキャリア6は、導電性微粒子の被覆樹脂に対す
る重量含有率が0.02[w%]である。このとき、キャ
リア付着のレベルが「×」となり、また後端トナー寄り
と階調性のレベルが共に「△」となった。また、No、
17の導電性微粒子の被覆樹脂に対する重量含有率が
0.30[w%]であるキャリアC7を用いた場合、樹脂
樹脂ダイナミック抵抗値が7.7[logΩ]となっ
た。このとき、感光体ドラム1の表面へのキャリア付着
が許容不可レベル「×」となり、また10万枚プリント
時における地汚れが許容不可レベル「×」となった。そ
して、本発明者らの研究により、導電性微粒子の被覆樹
脂に対する重量含有率が、0.04[w%]以上、0.2
5[w%]以下の範囲内であれば、キャリアのダイナミッ
ク抵抗値を所望の範囲内にすることができることが確認
された。本実施形態のプリンタにおいては、ダイナミッ
ク抵抗値の所望の範囲は既に述べたように8.0[lo
gΩ]以上、9.0[logΩ]以下である。
Further, as shown in No. 16 in Table 8 above, even if the material forming the coating layer of the carrier contains a polysiloxane resin, when the carrier C6 is used, the resin resin dynamic resistance value is 9. It became 3 [logΩ]. The carrier 6 has a weight content ratio of the conductive fine particles to the coating resin of 0.02 [w%]. At this time, the level of carrier adhesion was “x”, and the levels of the toner near the trailing edge and the gradation were both “Δ”. Also, No,
When the carrier C7 in which the weight content ratio of the conductive fine particles of 17 to the coating resin was 0.30 [w%] was used, the resin resin dynamic resistance value was 7.7 [log Ω]. At this time, the adhesion of the carrier to the surface of the photoconductor drum 1 became the unacceptable level "x", and the background stain at the time of printing 100,000 sheets became the unacceptable level "x". According to the research conducted by the present inventors, the weight content ratio of the conductive fine particles to the coating resin is 0.04 [w%] or more, 0.2
It was confirmed that the dynamic resistance value of the carrier can be set within a desired range within the range of 5 [w%] or less. In the printer of this embodiment, the desired range of the dynamic resistance value is 8.0 [lo] as described above.
It is not less than gΩ] and not more than 9.0 [logΩ].

【0078】また、一般に、現像剤は、現像装置内にお
いて機械的、熱的なストレスを受け、キャリアの被覆層
が摩耗したり、キャリアがトナーの被覆層に付着して経
時的にトナーの帯電品質が低下したりするなどの不具合
が生じる。そして、キャリアの磨耗やスペントによる現
像剤耐久性の低下を抑制するためには、キャリアの被覆
樹脂としてシロキサン樹脂を用いることが望ましい。実
験例に用いたキャリアC1〜9はいずれも、ポリシロキ
サン樹脂としてのシリコーン樹脂を含有させている。ま
た、実験例で証明されたように、上述した範囲のダイナ
ミック抵抗値を得るためには、キャリアの被覆樹脂に対
して、導電性微粒子を最適な比率で含有させることが重
要となる。
In general, the developer is subjected to mechanical and thermal stress in the developing device and the carrier coating layer is abraded, or the carrier adheres to the toner coating layer to charge the toner over time. Problems such as deterioration of quality occur. Then, in order to suppress deterioration of developer durability due to wear of the carrier and spent, it is desirable to use a siloxane resin as a coating resin for the carrier. The carriers C1 to C9 used in the experimental examples all contain a silicone resin as a polysiloxane resin. Further, as proved by the experimental example, in order to obtain the dynamic resistance value in the above-mentioned range, it is important to contain the conductive fine particles in an optimum ratio with respect to the carrier coating resin.

【0079】また、上記表8のNo、14とNo、16
に示すように、キャリアの電流値が20[μA]の場合、
感光体表面非画像部へのキャリア付着のランクが「×」
となった。また、このうちNo、16のように導電性微
粒子比率が少ないと、ダイナミック抵抗が9.3[lo
gΩ]と高くなってしまう。一方、No、15とNo、
17に示すように、キャリアの電流値が60[μA]の場
合には、次のような不具合が発生する。No、17にお
いては、導電性粒子を含有させると、ダイナミック抵抗
が下がりすぎ、地汚れが発生してそのランクが「×」と
なると共に、感光体ドラム表面へのキャリア付着も発生
し「×」となった。そして、本発明者らの研究により、
キャリアの電流値が25[μA]以上、50[μA]以下で
あれば、次のような効果が得られることが確認された。
即ち、ダイナミック抵抗を所望の範囲、即ち、8.0
[logΩ]以上、9.0[logΩ]以下の範囲にす
ることが可能となる。また、キャリア付着の発生を抑制
することができると共に、キャリアの耐久性の面でも良
好になる。従って、本実施形態のプリンタにおいては、
キャリアの電流値が25[μA]以上、50[μA]以下の
ものを使用する。
In addition, No. 14 and No. 16 in Table 8 above
As shown in, when the carrier current value is 20 [μA],
The rank of carrier adhesion to the non-image area on the photoconductor surface is "x".
Became. If the ratio of the conductive fine particles is small like No. 16 among these, the dynamic resistance is 9.3 [lo].
gΩ] and it becomes high. On the other hand, No, 15 and No,
As shown in 17, when the carrier current value is 60 [μA], the following problems occur. In No. 17 and No. 17, when the conductive particles were contained, the dynamic resistance was lowered too much and the background stain was generated, and the rank became "x", and the carrier adhesion to the surface of the photosensitive drum also occurred "x". Became. And by the research of the present inventors,
It was confirmed that the following effects can be obtained when the carrier current value is 25 [μA] or more and 50 [μA] or less.
That is, the dynamic resistance is set in a desired range, that is, 8.0.
It is possible to set the range in the range from [logΩ] to 9.0 [logΩ]. In addition, the occurrence of carrier adhesion can be suppressed and the durability of the carrier can be improved. Therefore, in the printer of this embodiment,
A carrier having a current value of 25 [μA] or more and 50 [μA] or less is used.

【0080】また、上記表8のNo、10、No、13
に示すように、トナーの重量平均粒径が5.6[μm]で
あるトナーT4を含む現像剤を用いた場合、地汚れのレ
ベルが「△」であった。詳しくは、No、10では、初
期時と10万枚プリント時ともに「△」、No、13で
は、初期時は「○」であったが10万枚プリント時に
「△」となった。また、No、9、No、12に示すよ
うに、トナーの重量平均粒径が9.1[μm]であるトナ
ーT3を含む現像剤を用いた場合、画像の階調性が
「△」であった。そして、本発明者らの研究により、ト
ナーの重量平均粒径が6.0[μm]以上、8.0[μm]
以下であれば、地汚れがなく画像の階調性にも優れた画
像を得ることができることが確認された。また、トナー
の重量平均粒径が8.0[μm]以下であれば、画像の細
線再現性も良好となることが確認されている。
Further, No. 10, No. 13 in Table 8 above
As shown in, when the developer containing the toner T4 having the toner weight average particle diameter of 5.6 [μm] was used, the background stain level was “Δ”. Specifically, in No. 10, “Δ” was obtained both at the initial stage and at the time of printing 100,000 sheets, and in No. 13 it was “◯” at the initial stage, but became “Δ” at the time of printing 100,000 sheets. Further, as shown in Nos. 9, 9, and 12, when the developer containing the toner T3 having the toner weight average particle diameter of 9.1 [μm] is used, the gradation of the image is “Δ”. there were. According to the research conducted by the present inventors, the toner has a weight average particle diameter of 6.0 [μm] or more and 8.0 [μm] or more.
It was confirmed that an image having no background stain and an excellent image gradation can be obtained as long as it is below. Further, it has been confirmed that if the weight average particle diameter of the toner is 8.0 [μm] or less, the fine line reproducibility of the image becomes good.

【0081】以上、本実施形態によれば、トナーと磁性
粒子としてのキャリアを含む現像剤を表面に担持して表
面移動する現像剤担持体としての現像スリーブ4と、静
電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体として
の感光体ドラム1が対向する現像領域で、その現像領域
に対向するように配置した現像磁極としての主磁極P1
b及び補助磁極P1a,P1cにより現像スリーブ4上
の現像剤を穂立ちさせて磁気ブラシを形成し、その現像
スリーブ4を現像領域で感光体ドラム1の表面移動方向
と同方向かつ感光体ドラム表面の線速よりも大きい線速
で表面移動させて磁気ブラシにより感光体ドラム1の表
面を摺擦し、感光体ドラム1上の潜像を現像する現像装
置について、主磁極P1b及び補助磁極P1a,P1c
により現像領域の現像スリーブ4の表面外側に生じる磁
束の現像スリーブ表面法線方向における磁束密度の減衰
率が40[%]以上であり、現像領域で現像磁極により
生じる磁束の現像スリーブ表面上における現像スリーブ
表面の法線方向磁束密度が100〜200[mT]であ
り、上記キャリアの体積平均粒径が40[μm]以上、6
0[μm]以下であって、現像スリーブは、その表面に現
像スリーブの表面移動方向に対して直交する方向に延び
る複数の溝を有し、溝の現像スリーブ表面における表面
移動方向での開口幅が0.1[mm]以上0.2[mm]
以下、溝の深さの平均が0.1[mm]以上0.2[m
m]以下、複数の溝ピッチが0.4[mm]以上0.6
[mm]以下、かつ現像領域における現像スリーブの線
速が感光体ドラムの線速の1.5倍以上2.5倍以下で
あるので、上記実験例で確認されたように、画像濃度低
下と後端トナー寄りとを共に防止して、現像能力と画像
品質の向上とをはかることができる。また、本実施形態
においては、主磁極P1b及び補助磁極P1a,P1c
により現像スリーブ4の表面上に生じる現像スリーブ表
面の法線方向における最高磁束密度の半分の磁束密度と
なる現像スリーブ表面上の半値点を現像領域における現
像スリーブ表面の曲率中心軸から見たときの現像スリー
ブ4の表面移動方向における半値点間の角度幅(半値角
度幅)が25[°]以下であるので、減衰率が40
[%]以上である場合と同様に、磁気ブラシの長さが短
く、かつ、潜像担持体に接触するブラシ部分の密度が高
くなり、後端白抜け現象及び細線再現性の低下の抑制を
図ることができる。また、現像領域で現像磁極により生
じる磁束の現像スリーブ表面上における現像スリーブ表
面の法線方向磁束密度が100〜200[mT]であ
り、現像スリーブは、その表面に現像スリーブの表面移
動方向に対して直交する方向に延びる複数の溝を有し、
複数の溝ピッチが0.4[mm]以上0.6[mm]以下
であり、かつ、溝の現像スリーブ表面における表面移動
方向での開口幅が0.1[mm]以上0.2[mm]以下
であり、溝の深さの平均が0.1[mm]以上0.2[m
m]以下であり、上記キャリアの体積平均粒径が40
[μm]以上、60[μm]以下であって、かつ現像領域に
おける現像スリーブの線速が感光体ドラムの線速の1.
5倍以上2.5倍以下であるので、上記実験例で確認さ
れたように、画像濃度低下と後端トナー寄りとを共に防
止することができる。また、本実施形態においては、キ
ャリアのダイナミック抵抗値が8.0[logΩ]以
上、9.0[logΩ]以下であるので、上記実験例で
確認されたように次の効果が得られる。即ち、ダイナミ
ック抵抗値を下げすぎないようにしているので、感光体
ドラム1へのキャリア付着を抑制して画質向上を図るこ
とができと共に、地汚れも防止できる。また、ダイナミ
ック抵抗値を上げすぎないようにしている。これによっ
て、現像スリーブの対潜像担持体線速比を上げすぎるこ
とを回避でき、後端トナー寄りの発生を十分に抑制でき
ると共に、画像濃度不足解消にも効果がある。また、本
実施形態においては、キャリアの被覆層を形成する材料
としてポリシロキサン樹脂を用い、導電性微粒子の被覆
樹脂に対する重量含有率を0.04[重%]以上0.25
[重%]以下としている。これにより、上記実験例等で確
認されたように、キャリアの磨耗やスペントによる現像
剤耐久性の低下を抑制できると共に、キャリアのダイナ
ミック抵抗値を所望の範囲内にでき、画質向上を図るこ
とができる。また、本実施形態においては、キャリアの
電流値を25[μA]以上、50[μA]以下としているの
で、上記実験例等で確認されたように次の効果が得られ
る。即ち、ダイナミック抵抗値を8.0[logΩ]以
上、9.0[logΩ]以下の範囲にすることが可能と
なり、キャリア付着の発生を抑制することができると共
に、キャリアの耐久性の面でも良好になる。また、本実
施形態においては、トナーの重量平均粒径を6.0[μ
m]以上、8.0[μm]以下としているので、上記実験
例等で確認されたように次の効果が得られる。即ち、ト
ナーの重量平均粒径が小さすぎて生じる地汚れを防止す
ることができる。これに加えて、トナー重量平均粒径が
大き過ぎて生じる細線再現性や画像の階調性の低下を防
止でき、高品質な画像を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the developing sleeve 4 as a developer carrying member carrying the developer containing the toner and the carrier as the magnetic particles on the surface and moving the surface, and the electrostatic latent image on the surface. A main magnetic pole P1 as a developing magnetic pole arranged in a developing area facing a photosensitive drum 1 as a latent image carrier that carries and moves its surface in opposition to the developing area.
b and the auxiliary magnetic poles P1a and P1c make the developer on the developing sleeve 4 stand up to form a magnetic brush, and the developing sleeve 4 is in the developing region in the same direction as the surface moving direction of the photosensitive drum 1 and on the surface of the photosensitive drum. Of the main magnetic pole P1b and the auxiliary magnetic pole P1a, the surface of the photosensitive drum 1 is rubbed by the magnetic brush to develop the latent image on the photosensitive drum 1, P1c
The magnetic flux density on the surface of the developing sleeve 4 in the developing area is 40% or more in the direction of the developing sleeve surface normal, and the magnetic flux generated by the developing magnetic pole in the developing area develops on the surface of the developing sleeve. The magnetic flux density in the normal direction of the sleeve surface is 100 to 200 [mT], and the volume average particle diameter of the carrier is 40 [μm] or more, 6
0 [μm] or less, the developing sleeve has a plurality of grooves on its surface extending in a direction orthogonal to the surface moving direction of the developing sleeve, and the opening width of the grooves in the surface moving direction on the surface of the developing sleeve. Is 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm]
Below, the average depth of the groove is 0.1 [mm] or more and 0.2 [m
m] or less, a plurality of groove pitches is 0.4 [mm] or more and 0.6
[Mm] or less and the linear velocity of the developing sleeve in the developing region is 1.5 times or more and 2.5 times or less than the linear velocity of the photoconductor drum. It is possible to improve the developing ability and the image quality by preventing the toner from being shifted toward the trailing edge. Further, in this embodiment, the main magnetic pole P1b and the auxiliary magnetic poles P1a and P1c.
When the half-value point on the surface of the developing sleeve in which the magnetic flux density is half the maximum magnetic flux density in the direction normal to the surface of the developing sleeve 4 due to Since the angular width between the half-value points (half-value angular width) in the surface movement direction of the developing sleeve 4 is 25 [°] or less, the attenuation factor is 40.
As in the case of [%] or more, the length of the magnetic brush is short, and the density of the brush portion in contact with the latent image carrier becomes high, so that the trailing edge whiteout phenomenon and the deterioration of fine line reproducibility are suppressed. Can be planned. Further, the magnetic flux density of the magnetic flux generated by the developing magnetic poles in the developing region in the direction normal to the surface of the developing sleeve on the surface of the developing sleeve is 100 to 200 [mT]. Has a plurality of grooves extending in a direction orthogonal to each other,
The plurality of groove pitches is 0.4 [mm] or more and 0.6 [mm] or less, and the opening width of the grooves on the surface of the developing sleeve in the surface moving direction is 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm]. ] Or less, and the average groove depth is 0.1 [mm] or more and 0.2 [m
m] or less and the volume average particle diameter of the carrier is 40
The linear velocity of the developing sleeve in the developing area is not less than 1 [μm] and not more than 60 [μm].
Since it is 5 times or more and 2.5 times or less, it is possible to prevent both a decrease in image density and a shift toward the trailing edge toner, as confirmed in the above experimental example. Further, in the present embodiment, since the dynamic resistance value of the carrier is 8.0 [logΩ] or more and 9.0 [logΩ] or less, the following effects can be obtained as confirmed in the above experimental example. That is, since the dynamic resistance value is not lowered too much, it is possible to suppress the carrier adhesion to the photoconductor drum 1 to improve the image quality and prevent the background stain. Also, the dynamic resistance value is not raised too much. As a result, it is possible to prevent the linear velocity ratio of the developing sleeve to the latent image carrier from being raised too much, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of the toner near the trailing edge, and it is also effective in eliminating the insufficient image density. Further, in the present embodiment, a polysiloxane resin is used as the material for forming the carrier coating layer, and the weight content of the conductive fine particles to the coating resin is 0.04 [wt%] or more and 0.25 or more.
[Weight%] or less. As a result, as confirmed in the above experimental examples and the like, it is possible to suppress the deterioration of the developer durability due to the wear of the carrier and the spent, and to make the dynamic resistance value of the carrier within a desired range, thereby improving the image quality. it can. Further, in the present embodiment, the carrier current value is set to 25 [μA] or more and 50 [μA] or less, so that the following effects can be obtained as confirmed in the above experimental examples and the like. That is, it becomes possible to set the dynamic resistance value in the range of 8.0 [logΩ] or more and 9.0 [logΩ] or less, and it is possible to suppress the occurrence of carrier adhesion and also to improve the durability of the carrier. become. Further, in this embodiment, the weight average particle diameter of the toner is 6.0 [μ
Since it is set to m] or more and 8.0 [μm] or less, the following effects can be obtained as confirmed in the above experimental examples. That is, it is possible to prevent the background stain that occurs when the weight average particle diameter of the toner is too small. In addition to this, it is possible to prevent deterioration of fine line reproducibility and image gradation which occur due to too large a toner weight average particle diameter, and it is possible to obtain a high quality image.

【0082】[0082]

【発明の効果】請求項1及び2の画像形成装置によれ
ば、現像剤担持体の対潜像担持体線速比を上げ過ぎずに
画像濃度低下を防止することができる。これによって、
細線再現性の向上や後端白抜け現象を防止できると共
に、画像濃度低下と後端トナー寄りとを共に防止するこ
とができる。
According to the image forming apparatus of the first and second aspects, it is possible to prevent the image density from decreasing without increasing the linear velocity ratio of the developer bearing member to the latent image bearing member too much. by this,
It is possible to improve the fine line reproducibility and prevent the trailing edge blank area phenomenon, and at the same time, prevent both the image density reduction and the trailing edge toner shift.

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

【図1】実施形態1に係るプリンタの感光体ドラム周囲
の概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram around a photosensitive drum of a printer according to a first embodiment.

【図2】同プリンタ全体の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the entire printer.

【図3】(a)は、同プリンタで使用される現像装置の
現像スリーブの一部を示す斜視図。(b)は、同現像ス
リーブの表面の拡大図。
FIG. 3A is a perspective view showing a part of a developing sleeve of a developing device used in the printer. (B) is an enlarged view of the surface of the developing sleeve.

【図4】同プリンタの磁石ローラの各磁極により現像ス
リーブ表面に発生する法線方向磁束密度の分布を示す円
グラフ。
FIG. 4 is a pie chart showing the distribution of magnetic flux density in the normal direction generated on the surface of the developing sleeve by each magnetic pole of the magnet roller of the printer.

【図5】同磁気ローラの現像磁極を構成する3つの磁極
の配置を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an arrangement of three magnetic poles that form a developing magnetic pole of the magnetic roller.

【図6】(a)は、3つの磁極で現像磁極を構成した場
合の半値角度幅を示す説明図。(b)は、1つの磁極で
現像磁極を構成した場合の半値角度幅を示す説明図。
FIG. 6A is an explanatory diagram showing a half-value angle width when a developing magnetic pole is composed of three magnetic poles. (B) is an explanatory view showing a half value angular width in the case where a developing magnetic pole is constituted by one magnetic pole.

【図7】キャリアのダイナミック抵抗値を測定するため
の測定装置の概略構成図。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a measuring device for measuring a dynamic resistance value of a carrier.

【図8】(a)は、現像磁極が1つの磁極からなる従来
の現像装置における現像領域近傍の磁力分布を示す説明
図。(b)は、同現像装置において、現像磁極により形
成される磁界から磁力を受けて穂立ちした現像剤からな
る磁気ブラシを現像スリーブ軸方向から見たときの形状
を示す説明図。
FIG. 8A is an explanatory diagram showing a magnetic force distribution in the vicinity of a developing region in a conventional developing device in which the developing magnetic pole is composed of one magnetic pole. FIG. 3B is an explanatory view showing the shape of a magnetic brush made of a developer that is erected by receiving a magnetic force from a magnetic field formed by a developing magnetic pole when viewed from the axial direction of the developing sleeve in the developing device.

【図9】(a)は、現像磁極が1つの主磁極と2つの補
助磁極からなる現像装置における現像領域近傍の磁力分
布を示す説明図。(b)は、同現像装置において、現像
磁極により形成される磁界から磁力を受けて穂立ちした
現像剤からなる磁気ブラシを現像スリーブ軸方向から見
たときの形状を示す説明図。
FIG. 9A is an explanatory diagram showing a magnetic force distribution in the vicinity of a developing area in a developing device in which a developing magnetic pole includes one main magnetic pole and two auxiliary magnetic poles. FIG. 3B is an explanatory view showing the shape of a magnetic brush made of a developer that is erected by receiving a magnetic force from a magnetic field formed by a developing magnetic pole when viewed from the axial direction of the developing sleeve in the developing device.

【図10】(a)は、後端トナー寄りが発生している状
態×を4段階の画像濃度におけるハーフトーン画像で示
したもの。(b)は後端トナー寄りの状態がほぼ発生し
ていない状態○を4段階の画像濃度におけるハーフトー
ン画像で示したもの。
FIG. 10A is a halftone image showing the state X in which the trailing edge of the toner is deviated, at four levels of image density. (B) is a halftone image at four image densities showing a state ◯ in which the toner near the trailing edge is almost absent.

【図11】(a)及び(b)は、後端トナー寄りの発生
メカニズムを示した図。
FIGS. 11A and 11B are views showing a mechanism of occurrence of toner near the trailing edge.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 2 現像装置 3 現像ローラ 4 現像スリーブ 5 磁気ローラ 6 ドクタブレード 7 現像ケーシング 8 スクリュー 50 帯電ローラ 51 光書込ユニット 52 転写紙 53 転写ベルト P1b 主磁極 P1a,P1c 補助磁極 1 photoconductor drum 2 Development device 3 developing roller 4 Development sleeve 5 magnetic roller 6 Doctor blade 7 Development casing 8 screws 50 charging roller 51 Optical writing unit 52 Transfer paper 53 Transfer belt P1b Main pole P1a, P1c Auxiliary magnetic pole

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 9/10 361 (72)発明者 鈴木 裕次 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 朱 冰 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 伊藤 昭宏 宮城県柴田郡柴田町大字中名生字神明堂3 番地の1 Fターム(参考) 2H005 BA06 BA07 CA12 CB18 DA09 EA01 EA05 2H031 AB02 AC10 AC15 AC18 AC19 AC20 AC30 AD03 AD05 BA08 BA09 2H077 AB02 AC02 AC12 AD02 AD06 AD13 BA07 EA03 EA16 FA01Front page continued (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03G 9/10 361 (72) Inventor Yuji Suzuki 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Within Ricoh Co., Ltd. (72 ) Inventor Zhu Bai 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Within Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Akihiro Ito 1F term at Shinmeidou, Nakameisei, Shibata-cho, Shibata-gun, Miyagi 2H005 BA06 BA07 CA12 CB18 DA09 EA01 EA05 2H031 AB02 AC10 AC15 AC18 AC19 AC20 AC30 AD03 AD05 BA08 BA09 2H077 AB02 AC02 AC12 AD02 AD06 AD13 BA07 EA03 EA16 FA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】静電潜像を表面に担持して表面移動する潜
像担持体と、トナーと磁性粒子とからなる二成分現像剤
を担持搬送する現像剤担持体を有し、該現像剤担持体が
該潜像担持体に対向する現像領域で、該現像領域に対向
するよう配置した現像磁極により該現像剤担持体表面に
現像剤を磁気吸着させて磁気ブラシを形成し、該現像領
域で該潜像担持体の表面移動方向と同方向且つ該潜像担
持体表面の線速よりも大きい線速で該現像剤担持体表面
を移動させて、該磁気ブラシにより該潜像担持体の表面
を摺擦し、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置
と、該現像剤担持体表面との所定の間隔をもって対向し
該現像領域に搬送される現像剤の量を規制する現像剤規
制部材とを有し、該現像磁極により該現像領域の現像剤
担持体表面外側に生じる該現像剤担持体表面の法線方向
における磁束密度の減衰率が40[%]以上、該現像領
域で該現像磁極により生じる磁束の該現像剤担持体表面
上における該現像剤担持体表面の法線方向磁束密度が1
00〜200[mT]である画像形成装置において、 上記磁性粒子の体積平均粒径を40[μm]以上60[μ
m]以下とし、上記現像剤担持体表面に該表面移動方向
に対して直交する方向に延びる複数の溝を設け、該溝の
該現像剤担持体表面における該表面移動方向での開口幅
を0.1[mm]以上0.2[mm]以下、該溝の深さの
平均を0.1[mm]以上0.2[mm]以下、該溝の該
現像剤担持体表面における該表面移動方向でのピッチを
0.4[mm]以上0.6[mm]以下、かつ、上記現像
領域における現像剤担持体の線速を上記潜像担持体の線
速の1.5倍以上2.5倍以下としたことを特徴とする
画像形成装置。
1. A latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its surface and moves, and a developer carrier that carries and conveys a two-component developer consisting of toner and magnetic particles. In a developing area where the carrier is opposed to the latent image carrier, a magnetic brush is formed by magnetically adsorbing the developer on the surface of the developer carrier by a developing magnetic pole arranged so as to be opposed to the developing area. Then, the surface of the developer carrier is moved in the same direction as the surface moving direction of the latent image carrier and at a linear velocity higher than the linear velocity of the surface of the latent image carrier, and the magnetic brush moves the surface of the latent image carrier. A developing device that develops a latent image on the latent image carrier by rubbing the surface thereof and a surface of the developer carrier are opposed to each other at a predetermined distance to regulate the amount of the developer conveyed to the developing area. A developer regulating member, and the developing magnetic poles are provided outside the surface of the developer carrier in the developing area. The attenuation rate of the magnetic flux density in the direction normal to the surface of the developer carrying body is 40% or more, and the magnetic flux generated by the developing magnetic pole in the developing area is more than that of the surface of the developer carrying body on the surface of the developer carrying body. Normal direction magnetic flux density is 1
In an image forming apparatus having a diameter of 100 to 200 [mT], the volume average particle diameter of the magnetic particles is 40 [μm] or more and 60 [μm] or more.
m] or less, a plurality of grooves extending in a direction orthogonal to the surface moving direction are provided on the surface of the developer carrying member, and the opening width of the grooves on the surface of the developer carrying member in the surface moving direction is 0. 1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less, the average depth of the groove is 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less, and the surface movement of the groove on the surface of the developer carrying member. 1. The pitch in the direction is 0.4 [mm] or more and 0.6 [mm] or less, and the linear velocity of the developer bearing member in the developing area is 1.5 times or more the linear velocity of the latent image bearing member. An image forming apparatus characterized by being 5 times or less.
【請求項2】静電潜像を表面に担持して表面移動する潜
像担持体と、トナーと磁性粒子とからなる二成分現像剤
を担持搬送する現像剤担持体を有し、該現像剤担持体が
該潜像担持体に対向する現像領域で、該現像領域に対向
するよう配置した現像磁極により該現像剤担持体表面に
現像剤を磁気吸着させて磁気ブラシを形成し、該現像領
域で該潜像担持体の表面移動方向と同方向且つ該潜像担
持体表面の線速よりも大きい線速で該現像剤担持体表面
を移動させて、該磁気ブラシにより該潜像担持体の表面
を摺擦し、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置
と、該現像剤担持体表面との所定の間隔をもって対向し
該現像領域に搬送される現像剤の量を規制する現像剤規
制部材とを有し、該現像磁極により該現像剤担持体表面
上に生じる該表面の法線方向における最高磁束密度の半
分の磁束密度となる該現像剤担持体表面上の半値点を、
該現像領域における該現像剤担持体表面の曲率中心軸か
ら見たときの該現像剤担持体の表面移動方向における半
値点間の角度幅が25[°]以下、該現像領域で該現像
磁極により生じる磁束の該現像剤担持体表面上における
該現像剤担持体表面の法線方向磁束密度が100〜20
0[mT]である画像形成装置において、 上記磁性粒子の体積平均粒径を40[μm]以上60[μ
m]以下とし、上記現像剤担持体表面に該表面移動方向
に対して直交する方向に延びる複数の溝を設け、該溝の
該現像剤担持体表面における該表面移動方向での開口幅
を0.1[mm]以上0.2[mm]以下、該溝の深さの
平均を0.1[mm]以上0.2[mm]以下、該溝の該
現像剤担持体表面における該表面移動方向でのピッチを
0.4[mm]以上0.6[mm]以下、かつ、上記現像
領域における現像剤担持体の線速を上記潜像担持体の線
速の1.5倍以上2.5倍以下としたことを特徴とする
画像形成装置。
2. A latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its surface and moves, and a developer carrier that carries and conveys a two-component developer composed of toner and magnetic particles. In a developing area where the carrier is opposed to the latent image carrier, a magnetic developer is magnetically adsorbed to the surface of the developer carrier by a developing magnetic pole arranged so as to be opposed to the developing area to form a magnetic brush. Then, the surface of the developer carrying member is moved at the same linear velocity as the surface moving direction of the latent image bearing member and at a linear velocity higher than the linear velocity of the surface of the latent image bearing member, and the magnetic brush moves the surface of the latent image bearing member. A developing device that rubs the surface to develop the latent image on the latent image carrier and a surface of the developer carrier are opposed to each other at a predetermined distance to regulate the amount of the developer conveyed to the developing area. A developer regulating member, which is formed on the surface of the developer carrier by the developing magnetic pole. The half point on half of the developer carrying member surface as the magnetic flux density of up to magnetic flux density in the linear direction,
The angle width between the half-value points in the surface moving direction of the developer carrier as viewed from the center axis of curvature of the surface of the developer carrier in the developing region is 25 [°] or less, The magnetic flux density of the generated magnetic flux on the surface of the developer carrying member in the direction normal to the surface of the developer carrying member is 100 to 20.
In the image forming apparatus of 0 [mT], the volume average particle diameter of the magnetic particles is 40 [μm] or more and 60 [μm] or more.
m] or less, a plurality of grooves extending in a direction orthogonal to the surface moving direction are provided on the surface of the developer carrying member, and the opening width of the grooves on the surface of the developer carrying member in the surface moving direction is 0. 1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less, the average depth of the groove is 0.1 [mm] or more and 0.2 [mm] or less, and the surface movement of the groove on the surface of the developer carrying member. 1. The pitch in the direction is 0.4 [mm] or more and 0.6 [mm] or less, and the linear velocity of the developer bearing member in the developing area is 1.5 times or more the linear velocity of the latent image bearing member. An image forming apparatus characterized by being 5 times or less.
【請求項3】請求項1又は2の画像形成装置において、 上記磁性粒子のダイナミック抵抗値が、8.0[log
Ω]以上、9.0[logΩ]以下であることを特徴と
する画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnetic particles have a dynamic resistance value of 8.0 [log].
Ω] or more and 9.0 [log Ω] or less.
【請求項4】請求項3の画像形成装置において、 上記磁性粒子が、芯材と該芯材表面を被覆する被覆層と
から構成し、該被覆層を形成する材料は、ポリシロキサ
ン樹脂を含む被覆樹脂と導電性微粒子とからなり、該導
電性微粒子の該被覆樹脂に対する重量含有率を0.04
[重%]以上0.25[重%]以下としたことを特徴とする
画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the magnetic particles are composed of a core material and a coating layer coating the surface of the core material, and the material forming the coating layer contains a polysiloxane resin. It is composed of a coating resin and conductive fine particles, and the weight content ratio of the conductive fine particles to the coating resin is 0.04.
An image forming apparatus characterized by being set to [weight%] or more and 0.25 [weight%] or less.
【請求項5】請求項1、2、3、又は4の画像形成装置
において、 上記磁性粒子の電流値が、25[μm]以上、50[μ
m]以下であることを特徴とする画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the magnetic particles have a current value of 25 [μm] or more and 50 [μm] or more.
m] or less.
【請求項6】請求項1、2、3、4、又は5の画像形成
装置において、 上記トナーの重量平均粒径が、6[μm]以上、8[μ
m]以下であることを特徴とする画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein the toner has a weight average particle diameter of 6 [μm] or more and 8 [μm] or more.
m] or less.
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