JP2018045224A - Developing device and magnet for development with two-component developer - Google Patents

Developing device and magnet for development with two-component developer Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate peeling from a developer carrier of a two-component developer used for development by adjusting a magnetic force pattern with a simple configuration so as to obtain two peeling regions.SOLUTION: A magnet is grooved throughout in a lengthwise direction thereof so that a first magnetic force region where an absolute value of a magnetic force component in a normal direction of a developer carrier is not more than 1[nN] is formed on a surface of the developer carrier below a third maximal peak position and above a second maximal peak position with respect to a rotation direction of the developer carrier and a second magnetic force region where the absolute value of the magnetic force component in the normal direction of the developer carrier is not more than 1[nN] is formed on the surface of the developer carrier below a first maximal peak position and above the third maximal peak position with respect to the rotation direction of the developer carrier.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、静電潜像を現像する現像装置及び二成分現像用のマグネットに関する。   The present invention relates to a developing device for developing an electrostatic latent image and a magnet for two-component development.

現像装置は、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体としての現像スリーブを備える。現像スリーブの内部には、複数の磁極を有し、現像スリーブの表面上に二成分現像剤を担持させる二成分現像用のマグネットが固定して配置されている。現像スリーブの表面上に担持された二成分現像剤(以降、単に現像剤と呼ぶ)は、像担持体としての感光体ドラムの表面上の静電潜像に対して現像が行われる領域(現像領域)に搬送される。そして、現像スリーブの表面上に担持された現像剤が現像領域で現像に供されると、現像剤中のトナーが消費されて、現像剤中のトナー濃度が低下する。   The developing device includes a developing sleeve as a rotatable developer carrying member carrying a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier. Inside the developing sleeve, a magnet for two-component development having a plurality of magnetic poles and carrying the two-component developer on the surface of the developing sleeve is fixedly disposed. A two-component developer carried on the surface of the developing sleeve (hereinafter simply referred to as a developer) is a region where development is performed on an electrostatic latent image on the surface of a photosensitive drum as an image carrier. Area). When the developer carried on the surface of the developing sleeve is used for development in the development area, the toner in the developer is consumed, and the toner concentration in the developer is lowered.

現像に供されてトナー濃度が低下した現像剤は、マグネットの同極の磁極間で反発磁界が形成され、現像スリーブの法線方向の磁力の絶対値が1[nN]以下である磁力領域(剥離領域)に搬送される。現像領域で現像に供されてトナー濃度が低下した現像剤は、剥離領域において現像スリーブから離脱するよう作用する。そして、剥離領域において現像スリーブから離脱した現像剤は、現像容器内に回収される。現像容器内に回収された現像剤は、現像容器内に既に存在している現像剤と撹拌されることによって、トナー濃度が均一化される。   The developer that has been subjected to development and has a reduced toner concentration forms a repulsive magnetic field between the magnetic poles of the same polarity of the magnet, and a magnetic force region (the absolute value of the magnetic force in the normal direction of the developing sleeve is 1 [nN] or less ( It is conveyed to the peeling area. The developer that has been subjected to development in the development area and has a reduced toner concentration acts to separate from the development sleeve in the separation area. The developer separated from the developing sleeve in the peeling region is collected in the developing container. The developer collected in the developing container is agitated with the developer already present in the developing container, so that the toner concentration becomes uniform.

現像に供された現像剤が現像スリーブから充分に離脱されなかった場合、現像スリーブの回転に伴って、トナー濃度が低下した現像剤が現像領域で再び現像に供されてしまう。その結果、現像に供される現像剤中のトナー濃度にムラが出てしまい、画像不良が生じる虞がある。これは、ベタ画像の画像形成時にとりわけ問題となる。そこで、現像に供されてトナー濃度が低下した現像剤を現像スリーブから充分に離脱させる必要がある。   When the developer used for development is not sufficiently detached from the developing sleeve, the developer having a lowered toner concentration is used again for development in the developing region as the developing sleeve rotates. As a result, the toner density in the developer used for development becomes uneven, which may cause image defects. This is particularly a problem when forming a solid image. Therefore, it is necessary to sufficiently release the developer that has been subjected to development and has a reduced toner concentration from the developing sleeve.

特許文献1の現像装置では、現像剤担持体の現像剤剥ぎ取り用磁極(以降、剥ぎ取り極と呼ぶ。)の近傍に対して、内部に磁石体を備えた回転可能な剥ぎ取りローラが配置されている。この現像装置は、剥ぎ取りローラの内部の磁極によって、現像剤担持体に担持されている現像剤を剥ぎ取りローラ側に吸引する。これにより、剥ぎ取り極の近傍の現像剤の剥ぎ取り性を向上させている。   In the developing device of Patent Document 1, a rotatable stripping roller having a magnet body therein is disposed in the vicinity of a developer stripping magnetic pole (hereinafter referred to as a stripping pole) of a developer carrying member. Has been. In this developing device, the developer carried on the developer carrying member is attracted to the peeling roller side by the magnetic pole inside the peeling roller. Thereby, the stripping property of the developer in the vicinity of the stripping pole is improved.

特開2002−148921号公報JP 2002-148921 A

近年、現像装置が小型化し、それに伴って現像スリーブの径が小さくなっている。現像スリーブの径が小さくなると、現像スリーブの径が大きい場合と比べて、現像スリーブの内部のマグネットが小さくなる。その結果、現像スリーブの回転方向における磁極から磁極までの区間が短くなり、剥離領域が狭くなるので、現像に供された現像剤が現像スリーブから離脱しにくくなる傾向にある。   In recent years, the developing device has been downsized, and the diameter of the developing sleeve has been reduced accordingly. When the diameter of the developing sleeve is small, the magnet inside the developing sleeve is smaller than when the diameter of the developing sleeve is large. As a result, since the section from the magnetic pole to the magnetic pole in the rotation direction of the developing sleeve is shortened and the peeling area is narrowed, the developer used for the development tends to be difficult to separate from the developing sleeve.

特許文献1に記載の剥ぎ取りローラのように、剥ぎ取り極の付近に新たなマグネットを外部から追加する構成を採用した場合、現像スリーブの外部に新たなマグネットを配置するためのスペースが必要となり、装置の大型化を招いてしまう。   When a configuration in which a new magnet is added from the outside in the vicinity of the stripping pole like the stripping roller described in Patent Document 1, a space for arranging a new magnet outside the developing sleeve is required. This increases the size of the device.

一方、剥離領域が狭い場合であっても、2つの剥離領域が存在すれば、現像に供された現像剤は2回の剥離工程を経ることができるため、現像に供された現像剤が現像スリーブから剥離しやすくなる傾向にある。そこで、現像スリーブの外部に新たなマグネットを配置せずに、2つの剥離領域が得られるように剥ぎ取り極の付近の磁力パターンを調整する事によって、剥ぎ取り極の付近の現像剤の剥ぎ取り性の向上と装置の小型化を両立させることが望ましい。   On the other hand, even if the peeling area is narrow, if there are two peeling areas, the developer used for development can go through two peeling steps, so that the developer used for development is developed. It tends to peel off from the sleeve. Therefore, the developer is stripped near the stripping pole by adjusting the magnetic pattern near the stripping pole so that two stripping areas can be obtained without arranging a new magnet outside the developing sleeve. It is desirable to achieve both improvement in performance and downsizing of the apparatus.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、簡易な構成により、2つの剥離領域が得られるように磁力パターンが調整されることで、現像に供された二成分現像剤が現像剤担持体から剥離することを促進することができる現像装置或いは二成分現像用のマグネットを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems. The object of the present invention is to facilitate the separation of the two-component developer subjected to development from the developer carrying member by adjusting the magnetic pattern so that two separation regions can be obtained with a simple configuration. Another object is to provide a developing device or a magnet for two-component development.

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る現像装置は以下のような構成を備える。即ち、
回転可能に設けられ、像担持体に形成された静電潜像を現像するためにトナーと磁性キャリアを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に固定して配置され、第1の磁極と、前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の磁極と隣り合うように配置され、前記第1の磁極と同極である第2の磁極を有し、前記像担持体と対向する現像領域を通過した前記現像剤を前記現像剤担持体の表面から剥離させるための磁界を発生するマグネットと、
を備えた現像装置において、
前記マグネットには、以下の(1)〜(3)を満たすように前記マグネットの長手方向の全域にわたって溝部が設けられている
(1)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の磁極の前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第2の磁極の前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる第2の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面において、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる第3の極大ピーク位置を有し、
(2)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第3の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極小となる極小ピーク位置を有し、前記極小ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度は、前記第1の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度の30%よりも大きく95%よりも小さく、
(3)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第3の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第2の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値が1[nN]以下である第1磁力領域が形成され、前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第3の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値が1[nN]以下である第2磁力領域が形成される
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a developing apparatus according to an aspect of the present invention has the following arrangement. That is,
A developer carrier that is rotatably provided and carries a developer containing toner and a magnetic carrier for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier;
The first magnetic pole and the first magnetic pole are arranged adjacent to the first magnetic pole with respect to the rotation direction of the developer carrier, and are disposed in the same manner as the first magnetic pole. A magnet for generating a magnetic field for separating the developer that has passed through the development region facing the image carrier from the surface of the developer carrier,
In a developing device comprising:
The magnet is provided with a groove over the entire length of the magnet so as to satisfy the following (1) to (3). (1) The first magnetic pole of the first magnetic pole with respect to the rotation direction of the developer carrier. The magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier of the second magnetic pole and the downstream side of the first maximum peak position where the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier is a maximum is the maximum. The surface of the developer carrier upstream of the second maximum peak position becomes a third maximum peak position where the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier is a maximum,
(2) On the surface of the developer carrier on the downstream side of the first maximum peak position and the upstream side of the third maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier, the developer carrier The magnetic flux density of the normal component of the body has a minimum peak position where the magnetic flux density is minimum, and the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier at the minimum peak position is the development at the first maximum peak position. Greater than 30% and less than 95% of the magnetic flux density of the normal component of the agent carrier,
(3) On the surface of the developer carrier on the downstream side of the third maximum peak position and on the upstream side of the second maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier, the developer carrier A first magnetic force region having an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the body of 1 [nN] or less is formed, and is downstream of the first maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier and the first A second magnetic field region having an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the developer carrier of 1 [nN] or less is formed on the surface of the developer carrier upstream of the maximum peak position of 3. It is characterized by that.

また、上記目的を達成するために本発明の一態様に係る二成分現像用のマグネットは以下のような構成を備える。即ち、
回転可能な現像剤担持体の内部に固定して配置される二成分現像用のマグネットであって、
第1の磁極と、
前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の磁極と隣り合うように配置され、前記第1の磁極と同極である第2の磁極と、
を備え、
前記マグネットには、以下の(1)〜(3)を満たすように前記マグネットの長手方向の全域にわたって溝部が設けられている
(1)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の磁極の前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第2の磁極の前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる第2の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面において、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる第3の極大ピーク位置を有し、
(2)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第3の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極小となる極小ピーク位置を有し、前記極小ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度は、前記第1の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度の30%よりも大きく95%よりも小さく、
(3)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第3の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第2の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値が1[nN]以下である第1磁力領域が形成され、前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第3の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値が1[nN]以下である第2磁力領域が形成される
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a magnet for two-component development according to one embodiment of the present invention has the following configuration. That is,
A magnet for two-component development arranged fixedly inside a rotatable developer carrier,
A first magnetic pole;
A second magnetic pole disposed adjacent to the first magnetic pole with respect to the rotation direction of the developer carrier, and having the same polarity as the first magnetic pole;
With
The magnet is provided with a groove over the entire length of the magnet so as to satisfy the following (1) to (3). (1) The first magnetic pole of the first magnetic pole with respect to the rotation direction of the developer carrier. The magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier of the second magnetic pole and the downstream side of the first maximum peak position where the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier is a maximum is the maximum. The surface of the developer carrier upstream of the second maximum peak position becomes a third maximum peak position where the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier is a maximum,
(2) On the surface of the developer carrier on the downstream side of the first maximum peak position and the upstream side of the third maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier, the developer carrier The magnetic flux density of the normal component of the body has a minimum peak position where the magnetic flux density is minimum, and the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier at the minimum peak position is the development at the first maximum peak position. Greater than 30% and less than 95% of the magnetic flux density of the normal component of the agent carrier,
(3) On the surface of the developer carrier on the downstream side of the third maximum peak position and on the upstream side of the second maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier, the developer carrier A first magnetic force region having an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the body of 1 [nN] or less is formed, and is downstream of the first maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier and the first A second magnetic field region having an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the developer carrier of 1 [nN] or less is formed on the surface of the developer carrier upstream of the maximum peak position of 3. It is characterized by that.

本発明によれば、簡易な構成により、2つの剥離領域が得られるように磁力パターンが調整されることで、現像に供された二成分現像剤が現像剤担持体から剥離することを促進することができる。   According to the present invention, the two-component developer subjected to development is promoted to be peeled off from the developer carrier by adjusting the magnetic force pattern so that two peeling regions can be obtained with a simple configuration. be able to.

第1の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る現像装置の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a developing device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る現像装置の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a developing device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係るマグネットの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the magnet which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るマグネットの構成におけるBrとFrの分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of Br and Fr in the structure of the magnet which concerns on 1st Embodiment. 無磁力帯幅と濃度低下との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a non-magnetic band width and a density | concentration fall. 第2の実施形態に係るマグネットの構成におけるBrとFrの分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of Br and Fr in the structure of the magnet which concerns on 2nd Embodiment. 剥ぎ取り極の付近のBrとFrの分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of Br and Fr in the vicinity of a peeling pole. 従来のマグネットの構成におけるBrとFrの分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of Br and Fr in the structure of the conventional magnet.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものではなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。本発明は、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the present invention according to the claims, and all the combinations of features described in the present embodiments are not necessarily essential to the solution means of the present invention. . The present invention can be implemented in various applications such as printers, various printing machines, copiers, FAX machines, and multifunction machines.

[第1の実施形態]
(画像形成装置の構成)
まず、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の構成について、図1の断面図を用いて説明する。
[First Embodiment]
(Configuration of image forming apparatus)
First, the configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.

図1に示すように、画像形成装置は、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト(ITB)62、及び、中間転写ベルト62の回転方向(図1に示す矢印R2方向)の上流側から下流側にかけて4つの画像形成部P(Pa、Pb、Pc、Pd)を備える。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes an endless intermediate transfer belt (ITB) 62 as an intermediate transfer member, and the upstream side of the rotation direction of the intermediate transfer belt 62 (the direction of arrow R2 shown in FIG. 1). Four image forming portions P (Pa, Pb, Pc, Pd) are provided on the downstream side.

第1の実施形態では、画像形成装置として、タンデム型、中間転写方式、フルカラープリンタを例に以降説明するが、1ドラム型/タンデム型、直接転写方式/中間転写方式、フルカラープリンタ/モノクロプリンタのいずれの組み合わせであってもよい。   In the first embodiment, a tandem type, an intermediate transfer system, and a full color printer will be described as an example of the image forming apparatus. However, a single drum type / tandem type, a direct transfer system / intermediate transfer system, and a full color printer / monochrome printer are used. Any combination may be used.

画像形成部P(Pa、Pb、Pc、Pd)のそれぞれは、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)の各色のトナー像を形成する。画像形成部P(Pa、Pb、Pc、Pd)は、像担持体としての回転可能な感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)を備える。第1の実施形態では、感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)として、ドラム状の有機感光体を例に以降説明するが、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体であってもよく、ベルト状の感光体であってもよい。また、帯電方式、現像方式、転写方式、クリーニング方式、及び、定着方式に関しても、以降で説明する方式に限られるものではない。   Each of the image forming portions P (Pa, Pb, Pc, Pd) forms toner images of respective colors of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and Bk (black). The image forming unit P (Pa, Pb, Pc, Pd) includes a rotatable photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D) as an image carrier. In the first embodiment, a drum-shaped organic photoreceptor is described as an example of the photoreceptor drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D). However, an inorganic photoreceptor such as an amorphous silicon photoreceptor may be used. Alternatively, a belt-shaped photoconductor may be used. Further, the charging method, the developing method, the transfer method, the cleaning method, and the fixing method are not limited to the methods described below.

感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)のそれぞれは、所定のプロセススピードで回転方向(図1に示す矢印R1方向)に回転駆動される。感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)の周囲には、感光体ドラム1の回転方向に沿って、帯電手段としての帯電器2(2A、2B、2C、2D)、潜像形成手段としての露光装置3(3A、3B、3C、3D)が配設されている。また、感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)の周囲には、感光体ドラム1の回転方向に沿って、現像手段としての現像装置4(4A、4B、4C、4D)、一次転写手段としての一次転写ローラ61(61A、61B、61C、61D)が配設されている。また、感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)の周囲には、中間転写ベルト62に一次転写されずに感光体ドラム1に残ったトナーを回収するための感光体クリーナとしての感光体クリーニング装置8(8A、8B、8C、8D)が配設されている。   Each of the photosensitive drums 1 (1A, 1B, 1C, 1D) is rotationally driven in a rotational direction (in the direction of arrow R1 shown in FIG. 1) at a predetermined process speed. Around the photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D), along the rotation direction of the photosensitive drum 1, a charger 2 (2A, 2B, 2C, 2D) as a charging unit, a latent image forming unit As an exposure apparatus 3 (3A, 3B, 3C, 3D). Further, around the photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D), along the rotation direction of the photosensitive drum 1, a developing device 4 (4A, 4B, 4C, 4D) as a developing unit, primary transfer. A primary transfer roller 61 (61A, 61B, 61C, 61D) is disposed as a means. Further, around the photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D), a photosensitive member as a photosensitive member cleaner for collecting toner remaining on the photosensitive drum 1 without being primarily transferred to the intermediate transfer belt 62. A cleaning device 8 (8A, 8B, 8C, 8D) is provided.

現像装置4(4A、4B、4C、4D)のそれぞれは、画像形成装置に着脱可能である。また、現像装置4(4A、4B、4C、4D)のそれぞれは、現像剤を収容する現像容器を有する。尚、現像装置4の詳細については、図2及び図3で後述する。   Each of the developing devices 4 (4A, 4B, 4C, 4D) is detachable from the image forming apparatus. Each of the developing devices 4 (4A, 4B, 4C, 4D) has a developing container that contains a developer. The details of the developing device 4 will be described later with reference to FIGS.

感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)には、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性を持たせた感光層が形成されている。帯電器2(2A、2B、2C、2D)は、感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)の表面を一様な負極性の暗部電位Vd[V]に帯電させる。続いて、露光装置3(3A、3B、3C、3D)は、レーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)の表面に画像の静電像(静電潜像)を書き込む。現像装置4(4A、4B、4C、4D)のそれぞれは、現像剤を用いて静電潜像を現像し、感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)のそれぞれの表面にトナー像を形成する。   The photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D) is formed with a photosensitive layer having a negative polarity on the outer peripheral surface of the aluminum cylinder. The charger 2 (2A, 2B, 2C, 2D) charges the surface of the photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D) to a uniform negative polarity dark portion potential Vd [V]. Subsequently, the exposure apparatus 3 (3A, 3B, 3C, 3D) scans the laser beam with a rotating mirror, and an electrostatic image of the image is formed on the surface of the charged photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D). Write (electrostatic latent image). Each of the developing devices 4 (4A, 4B, 4C, 4D) develops an electrostatic latent image using a developer, and forms a toner image on each surface of the photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D). Form.

中間転写ベルト62は、一次転写ローラ61(61A、61B、61C、61D)、テンションローラ65、二次転写対向ローラ63、及び、テンションローラ66によって掛け渡されている。   The intermediate transfer belt 62 is stretched around a primary transfer roller 61 (61A, 61B, 61C, 61D), a tension roller 65, a secondary transfer counter roller 63, and a tension roller 66.

一次転写ローラ61(61A、61B、61C、61D)のそれぞれは、中間転写ベルト62の内側の面を押圧し、感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)と中間転写ベルト62との間にトナー像の転写部をそれぞれ形成する。この転写部は、一次転写部としての一次転写ニップ部T1(T1a、T1b、T1c、T1d)である。そして、一次転写ローラ61(61A、61B、61C、61D)に正極性の直流電圧を印加することにより、感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)に担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト62に一次転写される。   Each of the primary transfer rollers 61 (61A, 61B, 61C, 61D) presses the inner surface of the intermediate transfer belt 62, and between the photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D) and the intermediate transfer belt 62. A toner image transfer portion is formed on each. This transfer portion is a primary transfer nip portion T1 (T1a, T1b, T1c, T1d) as a primary transfer portion. Then, by applying a positive DC voltage to the primary transfer roller 61 (61A, 61B, 61C, 61D), a negative toner image carried on the photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D) is formed. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 62.

二次転写対向ローラ63は、駆動ローラを兼ねており、二次転写対向ローラ63の回転に伴って、中間転写ベルト62が回転方向(矢印R2方向)に回転する。中間転写ベルト62の回転速度は、感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)のそれぞれの回転速度(プロセススピード)と略同一に設定されている。   The secondary transfer counter roller 63 also serves as a driving roller. As the secondary transfer counter roller 63 rotates, the intermediate transfer belt 62 rotates in the rotation direction (arrow R2 direction). The rotational speed of the intermediate transfer belt 62 is set to be approximately the same as the rotational speed (process speed) of each of the photosensitive drums 1 (1A, 1B, 1C, 1D).

中間転写ベルト62の表面において二次転写対向ローラ63に対応する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ64が配設されている。中間転写ベルト62は、二次転写対向ローラ63と二次転写ローラ64との間で挟持されている。これにより、二次転写ローラ64と中間転写ベルト62との間には、二次転写部としての二次転写ニップ部T2が形成されている。   A secondary transfer roller 64 as a secondary transfer unit is disposed at a position corresponding to the secondary transfer counter roller 63 on the surface of the intermediate transfer belt 62. The intermediate transfer belt 62 is sandwiched between the secondary transfer counter roller 63 and the secondary transfer roller 64. Thus, a secondary transfer nip portion T2 as a secondary transfer portion is formed between the secondary transfer roller 64 and the intermediate transfer belt 62.

また、中間転写ベルト62の表面においてテンションローラ66に対応する位置には、記録材に二次転写されずに中間転写ベルト62に残ったトナーを回収するための中間転写体クリーナとしてのベルトクリーナ67が当接されている。   Further, a belt cleaner 67 as an intermediate transfer body cleaner for collecting toner remaining on the intermediate transfer belt 62 without being secondarily transferred to the recording material at a position corresponding to the tension roller 66 on the surface of the intermediate transfer belt 62. Are in contact.

画像形成部P(Pa、Pb、Pc、Pd)によって画像形成に供される記録材(例えば、紙や透明フィルム等のシート)は、シート収納部としての給送カセットに積載された状態で収納されている。そして、ピックアップローラによって給送カセットから取り出された記録材は、分離ローラで1枚ずつに分離されて、レジストローラへ給送される。レジストローラは、中間転写ベルト62上のトナー像にタイミングを合わせて、二次転写ニップ部T2へ記録材を送り出す。   A recording material (for example, a sheet of paper or transparent film) used for image formation by the image forming unit P (Pa, Pb, Pc, Pd) is stored in a state of being stacked on a feeding cassette as a sheet storage unit. Has been. Then, the recording material taken out from the feeding cassette by the pickup roller is separated one by one by the separation roller and fed to the registration roller. The registration roller sends the recording material to the secondary transfer nip T2 in time with the toner image on the intermediate transfer belt 62.

二次転写ニップ部T2よりも記録材の搬送方向の下流側には、定着部と加圧部を有する定着装置7が配設されている。また、定着装置7よりも記録材の搬送方向の下流側には、機外に排出された記録材を積載するための排出トレイが配設されている。トナー像が転写された記録材は、定着装置7で加熱・加圧を受けることにより、記録材の表面にはトナー像が定着される。そして、表面にトナー像が定着した記録材は、排出トレイへ排出される。   A fixing device 7 having a fixing portion and a pressure portion is disposed downstream of the secondary transfer nip portion T2 in the recording material conveyance direction. Further, a discharge tray for loading the recording material discharged outside the apparatus is disposed downstream of the fixing device 7 in the recording material conveyance direction. The recording material to which the toner image has been transferred is heated and pressurized by the fixing device 7 so that the toner image is fixed on the surface of the recording material. Then, the recording material having the toner image fixed on the surface is discharged to a discharge tray.

(現像装置の構成)
続いて、現像装置4の構成について、図2の模式図、及び、図3の断面図を用いて説明する。
(Configuration of developing device)
Next, the configuration of the developing device 4 will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 2 and the cross-sectional view of FIG.

現像装置4は、現像剤を収容する現像容器44を備える。現像容器44内には、現像剤(二成分現像剤)を担持する現像剤担持体としての現像スリーブ41と、現像スリーブ41の表面に担持させる現像剤量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード43とが配設されている。   The developing device 4 includes a developing container 44 that stores a developer. In the developing container 44, a developing sleeve 41 as a developer carrying member for carrying a developer (two-component developer) and development as a developer regulating member for regulating the amount of developer carried on the surface of the developing sleeve 41 are provided. A blade 43 is disposed.

現像ブレード43は、現像スリーブ41の表面に現像剤の薄層を形成する役割を果たす。尚、現像ブレード43は、樹脂材料を用いて樹脂成型された現像ブレードであっても、SUS等の金属系の材料を用いた現像ブレードであってもよい。   The developing blade 43 serves to form a thin layer of developer on the surface of the developing sleeve 41. The developing blade 43 may be a developing blade formed by resin molding using a resin material or a developing blade using a metal material such as SUS.

第1の実施形態では、現像スリーブ41として、非磁性材料であるアルミニウムで構成される。尚、現像スリーブ41は、非磁性材料であれば、ステンレスで構成されていてもよい。尚、第1の実施形態では、現像装置4の小型化を実現するために、現像スリーブ41の直径を18mm(φ18)以下にしている。   In the first embodiment, the developing sleeve 41 is made of aluminum which is a nonmagnetic material. The developing sleeve 41 may be made of stainless steel as long as it is a nonmagnetic material. In the first embodiment, the diameter of the developing sleeve 41 is set to 18 mm (φ18) or less in order to reduce the size of the developing device 4.

現像スリーブ41の内部には、複数の磁極を有する磁界発生手段としてのマグネット42(二成分現像用のマグネット)が、現像スリーブ41の周方向に沿って固定して配置されている。第1の実施形態では、マグネット42は、複数のマグピース(第1マグネット部42a、第2マグネット部42b、第3マグネット部42c、第4マグネット部42d、第5マグネット部42e)から構成される。   Inside the developing sleeve 41, a magnet 42 (magnet for two-component development) as magnetic field generating means having a plurality of magnetic poles is fixedly disposed along the circumferential direction of the developing sleeve 41. In the first embodiment, the magnet 42 includes a plurality of mag pieces (a first magnet part 42a, a second magnet part 42b, a third magnet part 42c, a fourth magnet part 42d, and a fifth magnet part 42e).

現像スリーブ41は、マグネット42の外周部を反時計回り(図3に示す矢印R41方向)に回転する。現像スリーブ41の回転軸の軸線方向(以降、現像スリーブ41の長手方向と呼ぶ。)において現像スリーブ41上に現像剤が担持される幅(以降、現像剤担持領域と呼ぶ。)は、マグネット42の長手方向の幅と略同一になっている。   The developing sleeve 41 rotates counterclockwise around the outer periphery of the magnet 42 (in the direction of arrow R41 shown in FIG. 3). The magnet 42 has a width (hereinafter referred to as a developer carrying region) on which the developer is carried on the developing sleeve 41 in the axial direction of the rotation axis of the developing sleeve 41 (hereinafter referred to as the longitudinal direction of the developing sleeve 41). Is substantially the same as the width in the longitudinal direction.

現像容器44には、現像室44aと撹拌室44bが水平方向に関して左右に並べて配設されている。また、現像容器44には、現像室44aと撹拌室44bを仕切るための隔壁47が設けられている。現像スリーブ41から離脱した現像剤は、現像室44aで回収される。そして、現像室44aで回収された現像剤は、現像室44aにて現像スリーブ41に再び供給される。   In the developing container 44, a developing chamber 44a and a stirring chamber 44b are arranged side by side in the horizontal direction. The developing container 44 is provided with a partition wall 47 for partitioning the developing chamber 44a and the stirring chamber 44b. The developer separated from the developing sleeve 41 is collected in the developing chamber 44a. The developer collected in the developing chamber 44a is supplied again to the developing sleeve 41 in the developing chamber 44a.

現像スリーブ41の長手方向において、感光体ドラム1に対向する現像スリーブ41の領域(以降、現像領域と呼ぶ。)に相当する位置には、開口部が現像室44aに設けられている。この開口部には、現像スリーブ41の一部が露出するように現像スリーブ41が回転可能に配置されている。   In the longitudinal direction of the developing sleeve 41, an opening is provided in the developing chamber 44a at a position corresponding to a region of the developing sleeve 41 facing the photosensitive drum 1 (hereinafter referred to as a developing region). The developing sleeve 41 is rotatably disposed in the opening so that a part of the developing sleeve 41 is exposed.

現像室44aには、現像室44a内の現像剤を撹拌し搬送する第1の現像剤搬送部材としての第1搬送スクリュー45aが回転可能に設けられている。また、撹拌室44bには、撹拌室44b内の現像剤を搬送し搬送する第2の現像剤搬送部材としての第2搬送スクリュー45bが回転可能に設けられている。第2搬送スクリュー45bは、現像剤を補給するための現像剤補給機構(ホッパー)によって供給された現像剤と、撹拌室44b内に既に存在している現像剤とを撹拌し搬送する。第1搬送スクリュー45aと第2搬送スクリュー45bのそれぞれは、互いに逆方向に現像剤を搬送し、現像容器44内の現像剤を現像剤の循環経路で循環させる。   A first conveying screw 45a as a first developer conveying member that stirs and conveys the developer in the developing chamber 44a is rotatably provided in the developing chamber 44a. The agitating chamber 44b is rotatably provided with a second conveying screw 45b as a second developer conveying member that conveys and conveys the developer in the agitating chamber 44b. The second conveying screw 45b agitates and conveys the developer supplied by the developer replenishing mechanism (hopper) for replenishing the developer and the developer already present in the stirring chamber 44b. Each of the first conveying screw 45a and the second conveying screw 45b conveys the developer in the opposite direction, and circulates the developer in the developer container 44 through the developer circulation path.

図2で示すように、第1搬送スクリュー45aによって搬送された現像剤は、連通部46aを介して、現像室44aから撹拌室44bへ受け渡される。また、第2搬送スクリュー45bによって搬送された現像剤は、連通部46bを介して、撹拌室44bから現像室44aへ受け渡される。   As shown in FIG. 2, the developer conveyed by the first conveying screw 45a is transferred from the developing chamber 44a to the stirring chamber 44b via the communication portion 46a. The developer transported by the second transport screw 45b is transferred from the stirring chamber 44b to the developing chamber 44a via the communication portion 46b.

現像容器44内に収容される現像剤は、負帯電性の非磁性トナーと、磁性キャリアとが混合された二成分現像剤である。非磁性トナーは、ポリエステル、スチレン等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。   The developer accommodated in the developing container 44 is a two-component developer in which a negatively charged nonmagnetic toner and a magnetic carrier are mixed. The non-magnetic toner is obtained by encapsulating a colorant, a wax component or the like in a resin such as polyester or styrene, and pulverizing or polymerizing it. The magnetic carrier is obtained by applying a resin coat to the surface layer of a core made of resin particles kneaded with ferrite particles or magnetic powder.

(現像工程)
続いて、感光体ドラム1の表面上の静電潜像に対して現像が行われる過程(現像工程)について説明する。
(Development process)
Next, a process (development process) in which development is performed on the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 will be described.

感光体ドラム1の表面は、帯電器2によって帯電電位(暗部電位)Vd[V]に一様に帯電される。その後、感光体ドラム1の表面において画像部に対応する部分が、露光装置3によって露光されて、露光電位(明部電位)Vl[V]になる。現像スリーブ41には、直流電圧、又は、直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧が印加される。現像スリーブ41の直流成分の電圧をVdcとしたとき、現像スリーブ41の直流成分の電圧と露光電位との差分の絶対値|Vdc−Vl|をVcontと呼ぶ。このVcontによって、感光体ドラム1の表面上の画像部に対してトナーを運ぶ電界が形成される。また、現像スリーブ41の直流成分の電圧Vdcと帯電電位Vdとの差分の絶対値|Vdc−Vd|をVbackと呼ぶ。このVbackによって、感光体ドラム1の表面から現像スリーブ41方向に対してトナーを引き戻す電界が形成される。   The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charger 2 to a charging potential (dark portion potential) Vd [V]. Thereafter, a portion corresponding to the image portion on the surface of the photosensitive drum 1 is exposed by the exposure device 3 to be an exposure potential (bright portion potential) Vl [V]. A DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on the DC voltage is applied to the developing sleeve 41. When the DC component voltage of the developing sleeve 41 is Vdc, the absolute value | Vdc−Vl | of the difference between the DC component voltage of the developing sleeve 41 and the exposure potential is referred to as Vcont. By this Vcont, an electric field for carrying toner to the image portion on the surface of the photosensitive drum 1 is formed. The absolute value | Vdc−Vd | of the difference between the DC component voltage Vdc of the developing sleeve 41 and the charging potential Vd is referred to as Vback. By this Vback, an electric field that pulls the toner from the surface of the photosensitive drum 1 toward the developing sleeve 41 is formed.

現像装置4の小型化に伴って現像スリーブ41の径が小さくなると、現像スリーブ41の径が大きい場合と比べて、現像スリーブ41の内部のマグネット42が小さくなる。その結果、現像スリーブ41の回転方向における磁極から磁極までの区間が短くなり、剥離領域が狭くなるので、現像に供された現像剤が現像スリーブから離脱しにくくなる傾向にある。   When the diameter of the developing sleeve 41 is reduced as the developing device 4 is reduced in size, the magnet 42 inside the developing sleeve 41 is reduced as compared to the case where the diameter of the developing sleeve 41 is large. As a result, the section from the magnetic pole to the magnetic pole in the rotation direction of the developing sleeve 41 is shortened and the peeling area is narrowed, so that the developer used for development tends to be difficult to separate from the developing sleeve.

現像スリーブ41の表面上に担持された現像剤を現像スリーブ41から引き離すための磁極(剥ぎ取り極)の付近に新たなマグネット42を外部から追加する構成を採用した場合について考える。このような構成を採用した場合、現像スリーブ41の外部に新たなマグネットを配置するためのスペースが必要となり、装置の大型化を招いてしまう。そこで、小径の現像スリーブ41を用いた現像装置4において、現像スリーブ41の外部に新たなマグネットを配置せずに、剥ぎ取り極の付近の磁力パターンを調整する事で、剥ぎ取り極の付近の現像剤の剥ぎ取り性向上と装置の小型化を両立させるのが望ましい。   A case will be considered where a new magnet 42 is added from the outside in the vicinity of a magnetic pole (stripping pole) for separating the developer carried on the surface of the developing sleeve 41 from the developing sleeve 41. When such a configuration is adopted, a space for arranging a new magnet outside the developing sleeve 41 is required, leading to an increase in the size of the apparatus. Therefore, in the developing device 4 using the developing sleeve 41 having a small diameter, the magnetic pattern in the vicinity of the stripping pole is adjusted without arranging a new magnet outside the developing sleeve 41, so that the vicinity of the stripping pole is adjusted. It is desirable to achieve both improvement in developer peelability and downsizing of the apparatus.

第1の実施形態では、簡易な構成により、現像スリーブ41の表面上に担持された現像剤を現像スリーブ41から引き離すための磁極(剥ぎ取り極)の付近の磁力パターンを調整することで、剥ぎ取り極の付近の現像剤の剥ぎ取り性を向上させるものである。以下にその詳細を説明する。   In the first embodiment, the stripping is performed by adjusting the magnetic force pattern in the vicinity of the magnetic pole (stripping pole) for separating the developer carried on the surface of the developing sleeve 41 from the developing sleeve 41 with a simple configuration. This improves the peelability of the developer in the vicinity of the electrode. Details will be described below.

第1の実施形態に係るマグネット42の構成について、図4の模式図を用いて説明する。第1の実施形態において、図3に示すように、現像スリーブの回転方向(図4に示すR41)において第4マグネット部42dの下流側に配置される第5マグネット部42eには、マグネット42の長手方向の全域にわたって溝部48が設けられている。   The configuration of the magnet 42 according to the first embodiment will be described with reference to the schematic diagram of FIG. In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the fifth magnet part 42e disposed downstream of the fourth magnet part 42d in the rotation direction of the developing sleeve (R41 shown in FIG. 4) includes the magnet 42. A groove portion 48 is provided over the entire region in the longitudinal direction.

第5マグネット部42bが作る剥ぎ取り極は、2つの同極の極大値N3極、N4極をもつ。2つの極大値のうち上流側の極大値をN3極、下流側の極大値をN4極とする。   The stripping pole made by the fifth magnet part 42b has two maximum values N3 and N4 of the same polarity. Of the two maximum values, the maximum value on the upstream side is N3 pole, and the maximum value on the downstream side is N4 pole.

現像剤の剥離は、剥ぎ取り極N4と、剥ぎ取り極N4と同極であって、現像剤を現像スリーブ41に引き付けるための磁極(汲み上げ極)N1との間に形成される剥離領域によってなされる。加えて、第1の実施形態では、剥ぎ取り極がN3極、N4極と2つの同極の極大値を持つために、この2極の間にも現像剤が存在しづらい(現像剤が現像スリーブ41に引きつけられる力が弱い)予備剥離領域が形成される。   The developer is peeled off by a peeling area formed between the peeling pole N4 and the magnetic pole (pumping pole) N1 that has the same polarity as the peeling pole N4 and attracts the developer to the developing sleeve 41. The In addition, in the first embodiment, since the stripping poles have the same maximum value of the N3 pole and the N4 pole, it is difficult for the developer to exist between the two poles (the developer is not developed). A pre-peeling region is formed which has a weak force attracted to the sleeve 41.

まず、現像剤が現像スリーブ41に引きつけられる力について説明する。現像剤が現像スリーブ41に引きつけられる力は、以下の式(式1)によって求められる磁気吸引力Frで表される。   First, the force with which the developer is attracted to the developing sleeve 41 will be described. The force with which the developer is attracted to the developing sleeve 41 is represented by a magnetic attractive force Fr obtained by the following equation (Equation 1).

Figure 2018045224
Figure 2018045224

式中のμは磁性キャリアの透磁率、μは真空の透磁率、bは磁性キャリアの半径である。また、Brは磁束密度のうち現像スリーブ41の法線方向成分である。測定器としてF.W.BELL社製磁場測定器「MS−9902」(商品名)を用いて、測定器の部材であるプローブと現像スリーブ41の表面との距離を約100μmとしてBrを測定した。 In the formula, μ is the magnetic carrier permeability, μ 0 is the vacuum magnetic permeability, and b is the magnetic carrier radius. Br is a normal direction component of the developing sleeve 41 in the magnetic flux density. F. W. Using a magnetic field measuring instrument “MS-9902” (trade name) manufactured by BELL, Br was measured with the distance between the probe, which is a member of the measuring instrument, and the surface of the developing sleeve 41 being about 100 μm.

Bθは、上記の方法で測定したBrの値を用いて以下の式(式2)から求められる。   Bθ is obtained from the following formula (Formula 2) using the value of Br measured by the above method.

Figure 2018045224
Figure 2018045224

このようにして測定したBrの値を用いて、Bθを導出し、Frを計算することができる。   Using the value of Br measured in this way, Bθ can be derived and Fr can be calculated.

第1の実施形態に係るマグネット42が示すBrとFrの関係を示す図を図5に示す。   FIG. 5 shows a relationship between Br and Fr indicated by the magnet 42 according to the first embodiment.

Frは磁性キャリアの比透磁率を5、磁性キャリアの半径を20μmとして計算している。図中の横軸の角度は、鉛直上方向を0°として、現像スリーブ41の回転方向を正の方向としている。   Fr is calculated assuming that the relative permeability of the magnetic carrier is 5 and the radius of the magnetic carrier is 20 μm. In the figure, the angle of the horizontal axis is 0 ° in the vertical upward direction, and the rotation direction of the developing sleeve 41 is the positive direction.

図5の実線で示されるBrに着目すると、N4極(剥ぎ取り極)とN1極(汲み上げ極)との間にBrが小さくなる領域がある。これは、N4極とN1極との間で形成された反発磁界による反発力に起因するものである。この領域では、図5の点線で示されるFrも小さくなっている。Frは磁性キャリアに働く力のうち現像スリーブ41の法線方向の力を示している。このため、磁性キャリアを現像スリーブ41の中心方向に引きつける力は、Frが負の値で表される。即ち、N4極とN1極との間に存在するFrが小さい領域では、現像剤が現像スリーブ41に引きつけられる力が働かなくなる領域であり、この領域が剥離領域となる。   Focusing on Br indicated by a solid line in FIG. 5, there is a region where Br is small between the N4 pole (stripping pole) and the N1 pole (pumping pole). This is due to the repulsive force generated by the repulsive magnetic field formed between the N4 pole and the N1 pole. In this region, Fr indicated by a dotted line in FIG. 5 is also small. Fr represents the force in the normal direction of the developing sleeve 41 among the forces acting on the magnetic carrier. Therefore, the force that attracts the magnetic carrier toward the center of the developing sleeve 41 is expressed by a negative value of Fr. That is, in the region where the Fr existing between the N4 pole and the N1 pole is small, the force at which the developer is attracted to the developing sleeve 41 does not work, and this region becomes the peeling region.

更に、剥離領域よりも現像スリーブ41の回転方向上流側のBrで、N3極のBrが極大となるN3極の極大ピーク位置と、N4極のBrが極大となるN4極の極大ピーク位置を有している。また、現像スリーブ41の回転方向において、N3極の極大ピーク位置の直下流であって、N4極の極大ピーク位置の直上流には、Brが極小となる極小ピーク位置を有している。そして、極大ピーク位置におけるN3極、N4極の2つの極大値を有する領域では、N3極とN4極との間でFrが落ち込んでいる。これは、N3極とN4極との間の反発作用によって生じたものである。この領域では、現像剤が現像スリーブ41上に担持されづらい領域となっている。即ち、この領域は、剥離領域に先立って、現像スリーブ41から現像剤の剥離が行われるため、予備剥離領域となっている。   Further, at Br upstream of the rotation direction of the developing sleeve 41 with respect to the peeling region, there is a maximum peak position of the N3 pole where the Br of the N3 pole is maximum, and a maximum peak position of the N4 pole where the Br of the N4 pole is maximum. doing. Further, in the rotation direction of the developing sleeve 41, there is a minimum peak position at which Br is minimized immediately downstream of the maximum peak position of the N3 pole and immediately upstream of the maximum peak position of the N4 pole. And in the area | region which has two maximum values of N3 pole and N4 pole in a maximum peak position, Fr has fallen between N3 pole and N4 pole. This is caused by the repulsive action between the N3 pole and the N4 pole. In this region, the developer is difficult to be carried on the developing sleeve 41. That is, this area is a preliminary peeling area because the developer is peeled from the developing sleeve 41 prior to the peeling area.

第1の実施形態では、予備剥離領域での予備剥離効果を高めるために、N3極の極大値の大きさに対する、N3極とN4極の間の極小値の大きさの割合は、30%よりも大きく95%よりも小さくなるように、剥ぎ取り極の付近の磁力パターンを調整している。   In the first embodiment, in order to enhance the preliminary peeling effect in the preliminary peeling region, the ratio of the magnitude of the minimum value between the N3 pole and the N4 pole to the magnitude of the maximum value of the N3 pole is more than 30%. The magnetic force pattern in the vicinity of the stripping pole is adjusted so as to be larger than 95%.

N3極の極大値の大きさに対する、N3極とN4極の間の極小値の大きさの割合を30%とするためには、以下のように設定される。即ち、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット部42eの断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさが22.2%に設定される。別の観点で言えば、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット42全体の断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさが5.6%に設定される。   In order to set the ratio of the magnitude of the minimum value between the N3 pole and the N4 pole to the magnitude of the maximum value of the N3 pole to 30%, the following is set. That is, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 is set to 22.2% with respect to the sum of the cross-sectional area of the magnet portion 42e and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41. From another viewpoint, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 is set to 5.6% with respect to the sum of the cross-sectional area of the entire magnet 42 and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41. The

一方、N3極の極大値の大きさに対する、N3極とN4極の間の極小値の大きさの割合を95%とするためには、以下のように設定される。即ち、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット部42eの断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさが1.6%に設定される。別の観点で言えば、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット42全体の断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさが0.4%に設定される。   On the other hand, in order to set the ratio of the magnitude of the minimum value between the N3 pole and the N4 pole to the magnitude of the maximum value of the N3 pole as 95%, the following setting is made. That is, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 is set to 1.6% with respect to the sum of the cross-sectional area of the magnet portion 42e and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41. From another viewpoint, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 is set to 0.4% with respect to the sum of the cross-sectional area of the entire magnet 42 and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41. The

故に、N3極の極大値の大きさに対する、N3極とN4極の間の極小値の大きさの割合を、30%よりも大きく95%よりも小さくするためには、以下のように設定される。即ち、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット部42eの断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさは、1.6%よりも大きく22.2%よりも小さく設定している。別の観点で言えば、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット42全体の断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさは、0.4%よりも大きく5.6%よりも小さく設定している。   Therefore, in order to make the ratio of the minimum value between the N3 pole and the N4 pole to the maximum value of the N3 pole larger than 30% and smaller than 95%, it is set as follows. The That is, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 with respect to the sum of the cross-sectional area of the magnet portion 42e and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41 is larger than 1.6% and 22.2%. Is set smaller. From another viewpoint, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 with respect to the sum of the cross-sectional area of the entire magnet 42 and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41 is more than 0.4%. It is set to be larger than 5.6%.

一方、N3極の極大値の大きさに対して、N3極とN4極の間の極小値の大きさを小さくし過ぎると、予備剥離効果は高まるものの、N3極、N4極と、N1極との間の反発力のバランスが崩れ、剥離領域が狭くなってしまう懸念がある。   On the other hand, if the magnitude of the minimum value between the N3 pole and the N4 pole is made too small relative to the magnitude of the maximum value of the N3 pole, the preliminary peeling effect increases, but the N3 pole, the N4 pole, and the N1 pole There is a concern that the balance of repulsive force between the two will be lost and the peeled area will be narrowed.

そこで、予備剥離領域と剥離領域の夫々で、現像スリーブ41から現像剤の剥離が充分に行われる様にする為に、N3極の極大値の大きさに対する、N3極とN4極の間の極小値の大きさの割合は、より好ましくは、50%よりも大きく95%よりも小さくする。   Therefore, in order to sufficiently release the developer from the developing sleeve 41 in each of the preliminary peeling area and the peeling area, the minimum between the N3 pole and the N4 pole with respect to the maximum value of the N3 pole. The ratio of the magnitudes of the values is more preferably larger than 50% and smaller than 95%.

N3極の極大値の大きさに対する、N3極とN4極の間の極小値の大きさの割合を50%とするためには、以下のように設定される。即ち、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット部42eの断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさが15.8%に設定される。別の観点で言えば、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット42全体の断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさが4.0%に設定される。   In order to set the ratio of the magnitude of the minimum value between the N3 pole and the N4 pole to the magnitude of the maximum value of the N3 pole to 50%, the following setting is made. That is, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 is set to 15.8% with respect to the sum of the cross-sectional area of the magnet portion 42e and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41. From another viewpoint, the size of the cross-sectional area of the groove 48 is set to 4.0% with respect to the sum of the cross-sectional area of the entire magnet 42 and the cross-sectional area of the groove 48 in the cross-section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41. The

故に、N3極の極大値の大きさに対する、N3極とN4極の間の極小値の大きさの割合を、より好ましくは、50%よりも大きく95%よりも小さくするためには、以下のように設定される。即ち、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット部42eの断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさは、1.6%よりも大きく15.8%よりも小さく設定している。別の観点で言えば、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット42全体の断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさは、0.4%よりも大きく4.0%よりも小さく設定している。   Therefore, in order to make the ratio of the magnitude of the minimum value between the N3 pole and the N4 pole to the magnitude of the maximum value of the N3 pole, more preferably, more than 50% and less than 95%, Is set as follows. That is, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 relative to the sum of the cross-sectional area of the magnet portion 42e and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41 is greater than 1.6% and 15.8%. Is set smaller. From another viewpoint, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 with respect to the sum of the cross-sectional area of the entire magnet 42 and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41 is more than 0.4%. It is set to be larger than 4.0%.

なお、第1の実施形態では、N3極の極大値の大きさに対する、N3極とN4極の間の極小値の大きさの割合を70%にするために、以下のように設定した。即ち、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット部42eの断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさは9.5%に設定した。別の観点で言えば、現像スリーブ41の回転軸線に直交する断面におけるマグネット42全体の断面積と溝部48の断面積の和に対する、溝部48の断面積の大きさは2.4%に設定した。   In the first embodiment, the ratio of the magnitude of the minimum value between the N3 pole and the N4 pole to the magnitude of the maximum value of the N3 pole is set to 70% as follows. That is, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 was set to 9.5% with respect to the sum of the cross-sectional area of the magnet portion 42e and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41. From another viewpoint, the size of the cross-sectional area of the groove portion 48 is set to 2.4% with respect to the sum of the cross-sectional area of the entire magnet 42 and the cross-sectional area of the groove portion 48 in the cross section orthogonal to the rotation axis of the developing sleeve 41. .

つまり、N4極とN1極との間に形成される剥離領域よりも現像スリーブ41の回転方向上流側にある予備剥離領域で、ある程度の量の現像剤の剥離が行われる。また、予備剥離領域において剥離しきれなかった現像剤は、現像スリーブ41の回転に伴って剥離領域まで搬送されて、剥離領域において剥離される。予備剥離領域における剥離工程と、剥離領域における剥離工程の2回の剥離工程を経ることができるために、現像に供された現像剤が現像スリーブ41から充分に離脱しない剥離不良が抑制される。   That is, a certain amount of developer is peeled off in the preliminary peeling region located upstream in the rotation direction of the developing sleeve 41 with respect to the peeling region formed between the N4 pole and the N1 pole. Further, the developer that could not be peeled off in the preliminary peeling region is conveyed to the peeling region as the developing sleeve 41 rotates, and is peeled off in the peeling region. Since the peeling process in the preliminary peeling area and the peeling process in the peeling area can be performed twice, the peeling defect in which the developer used for the development is not sufficiently detached from the developing sleeve 41 is suppressed.

また、予備剥離領域における剥離工程、及び、剥離領域における剥離工程の2回の剥離工程を経ることができるように、このような2つの剥離領域を得るためには、N4極の近傍のFrがある程度大きくなっている必要がある。現像に供された現像剤が現像スリーブ41から安定して剥離が行われる、いわゆる剥離領域を形成するFrの絶対値は1[nN]以下であるが、Frの絶対値が10[nN]以下であれば、現像スリーブ41からの現像剤の剥離が行われ始める。ゆえに、安定して2つの剥離領域を得るためには、N4極の近傍のFrの絶対値は10[nN]以上である(このとき、Brが極大となるN4極の極大ピーク位置におけるFrの絶対値は10[nN]以上である)ことが必要である。そこで、N4極の近傍のFrの絶対値は10[nN]以上とするために、以下の条件を満たすことが必要となる。   Further, in order to obtain two peeling regions such as a peeling step in the preliminary peeling region and a peeling step in the peeling region, in order to obtain such two peeling regions, Fr in the vicinity of the N4 pole is It needs to be large to some extent. The absolute value of Fr forming a so-called peeling region where the developer used for development is stably peeled from the developing sleeve 41 is 1 [nN] or less, but the absolute value of Fr is 10 [nN] or less. If so, the peeling of the developer from the developing sleeve 41 starts to be performed. Therefore, in order to obtain two separation regions stably, the absolute value of Fr in the vicinity of the N4 pole is 10 [nN] or more (at this time, the Fr at the maximum peak position of the N4 pole where Br is maximum). The absolute value must be 10 [nN] or more. Therefore, in order to set the absolute value of Fr near the N4 pole to 10 [nN] or more, the following conditions must be satisfied.

第一に、現像スリーブ41の回転方向に関してN3極のBrが極大となるN3極の極大ピーク位置よりも下流側かつN1極のBrが極大となるN1極の極大ピーク位置よりも上流側において、Brが極大となるN4極の極大ピーク位置を有することである。第二に、現像スリーブ41の回転方向に関してN3極の極大ピーク位置よりも下流側かつN4極の極大ピーク位置よりも上流側において、Brが極小となる極小ピーク位置(極小点とも呼ぶ)を有することである。第三に、N4極の極大ピーク位置におけるBrは、現像スリーブ41の回転方向に関してN3極の極大ピーク位置よりも下流側かつN4極の極大ピーク位置よりも上流側における極小ピーク位置のBrの120%以上の大きさであることである。   First, on the downstream side of the N3 pole maximum peak position where the N3 pole Br becomes maximum in the rotation direction of the developing sleeve 41 and on the upstream side of the N1 pole maximum peak position where the N1 pole Br becomes maximum, It has a maximum peak position of the N4 pole where Br is a maximum. Second, there is a minimum peak position (also referred to as a minimum point) at which Br is minimized on the downstream side of the maximum peak position of the N3 pole and the upstream side of the maximum peak position of the N4 pole in the rotation direction of the developing sleeve 41. That is. Third, Br at the maximum peak position of the N4 pole is 120 of Br at the minimum peak position downstream of the maximum peak position of the N3 pole and upstream of the maximum peak position of the N4 pole in the rotation direction of the developing sleeve 41. % Or more.

そこで第1の実施形態では、N4極の極大ピーク位置におけるBrを27.3[mT]、現像スリーブの回転方向に関してN3極の極大ピーク位置よりも下流側かつN4極の極大ピーク位置よりも上流側における極小ピーク位置のBrを18.4[mT]とした。即ち、第1の実施形態では、N4極の極大ピーク位置におけるBrを、現像スリーブ41の回転方向に関してN3極の極大ピーク位置よりも下流側かつN4極の極大ピーク位置よりも上流側における極小ピーク位置におけるBrの約150%の大きさとしている。   Therefore, in the first embodiment, Br at the maximum peak position of the N4 pole is 27.3 [mT], and is downstream of the maximum peak position of the N3 pole and upstream of the maximum peak position of the N4 pole in the rotation direction of the developing sleeve. The minimum peak position Br on the side was 18.4 [mT]. That is, in the first embodiment, Br at the maximum peak position of the N4 pole is set to a minimum peak downstream of the N3 pole maximum peak position and upstream of the N4 pole maximum peak position in the rotation direction of the developing sleeve 41. The size is about 150% of Br at the position.

比較例として、第5マグネット部42eに溝部48が形成されていないマグネット42を用いた。比較例のマグネット42の構成におけるBrとFrの分布を示した図を図9に示す。比較例として、剥ぎ取り極を作る第5マグネット部42eに溝部48を設けずに、剥ぎ取り極が1つのみの極大値N3を有する構成におけるBrとFrの分布を図9に示す。   As a comparative example, a magnet 42 in which the groove portion 48 is not formed in the fifth magnet portion 42e is used. FIG. 9 shows a distribution of Br and Fr in the configuration of the magnet 42 of the comparative example. As a comparative example, FIG. 9 shows the distribution of Br and Fr in a configuration in which the fifth magnet portion 42e that creates the stripping pole is not provided with the groove portion 48 and the stripping pole has only one maximum value N3.

比較例では、剥ぎ取り極が1つの極大値N3を有する。第5のマグネット部42eが作る磁極は極小点(極小ピーク位置)を持っておらず、極大値はN3極の1つのみである。比較例では、剥離領域よりも現像スリーブ41の回転方向上流側のFrに着目しても、第1の実施形態で示されるほどのFrの低下はなく、剥離領域のみで現像剤の剥離が行われる。   In the comparative example, the stripping pole has one maximum value N3. The magnetic pole created by the fifth magnet portion 42e does not have a minimum point (minimum peak position), and the maximum value is only one of the N3 poles. In the comparative example, even if attention is paid to Fr on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve 41 with respect to the peeling region, the Fr does not decrease as shown in the first embodiment, and the developer is peeled only in the peeling region. Is called.

第1の実施形態の効果を確かめるために、第1の実施形態に係るマグネット42の構成を用いた場合と、比較例に係るマグネット42の構成を用いた場合のそれぞれで、A4のベタ画像を10枚連続で通紙した際の画像濃度の低下を測定した。濃度の値は、X−Rite社製の反射分光濃度計500シリーズ(商品名)を用いて測定し、出力画像の副走査方向の中心における、主捜査方向の10点の値を平均した値とした。   In order to confirm the effect of the first embodiment, a solid image of A4 is obtained in each of the case where the configuration of the magnet 42 according to the first embodiment is used and the case where the configuration of the magnet 42 according to the comparative example is used. The decrease in image density when 10 sheets were continuously fed was measured. The density value is measured using a reflection spectral densitometer 500 series (trade name) manufactured by X-Rite, and is an average value of 10 values in the main search direction at the center of the output image in the sub-scanning direction. did.

1枚目と10枚目の反射濃度の値の差をΔとしたときに、比較例に係るマグネット42の構成を用いた場合はΔ=0.22であったが、第1の実施形態に係るマグネット42の構成を用いた場合はΔ=0.02と大幅に良化した。   When the difference between the reflection density values of the first and tenth sheets is Δ, Δ = 0.22 when the configuration of the magnet 42 according to the comparative example is used. When the configuration of the magnet 42 is used, Δ = 0.02, which is greatly improved.

比較例、及び、第1の実施形態における無磁力帯(Brの絶対値が5mT以下の領域)の幅は、いずれも約42°であり、Frが小さくなる剥離領域(Frが−1nN以上の領域、言い換えれば、Frの絶対値が1nN以下である磁力領域)の幅も同程度である。このことから、両者の剥離領域における現像剤の剥離作用は同等であるといえる。つまり、この濃度低下の良化は、剥離領域に先立って予備剥離領域を設けることによって、予備剥離領域における剥離工程と、剥離領域における剥離工程の2回の剥離工程を経ることができる。このため、現像に供された現像剤が現像スリーブ41から充分に離脱しない剥離不良が抑制される。   The width of the magneticless band (region where the absolute value of Br is 5 mT or less) in the comparative example and the first embodiment is about 42 °, and the separation region where Fr becomes small (Fr is −1 nN or more) The width of the region, in other words, the magnetic force region in which the absolute value of Fr is 1 nN or less is about the same. From this, it can be said that the peeling action of the developer in both peeling areas is equivalent. In other words, this reduction in density can be improved by providing a preliminary peeling region prior to the peeling region, so that the two peeling steps of the peeling step in the preliminary peeling region and the peeling step in the peeling region can be performed. For this reason, the peeling defect in which the developer provided for development does not sufficiently separate from the developing sleeve 41 is suppressed.

また、第1の実施形態と同様に、予備剥離領域を設けた構成において、無磁力帯の幅を変化させたときの1枚目と10枚目の反射濃度の値の差Δを示したものを図6に示す。
図6に示すように、無磁力帯の幅が40°を下回ると、濃度低下が生じてきて、35°のときΔ=0.21となり、無視できないレベルの濃度低下が見受けられた。これは、予備剥離領域で剥離しきれなかった現像剤が、剥離領域においても剥離されなかったことを示している。このため、現像剤の剥ぎ取り性を向上させるために剥離領域の幅としては35°以上であることが好ましく、より好ましくは40°以上である。
Similarly to the first embodiment, the difference Δ between the reflection density values of the first sheet and the tenth sheet when the width of the coercive band is changed in the configuration in which the preliminary separation region is provided is shown. Is shown in FIG.
As shown in FIG. 6, when the width of the coercive force band is less than 40 °, a decrease in density occurs. At 35 °, Δ = 0.21, and a non-negligible level of decrease in density was observed. This indicates that the developer that could not be peeled off in the preliminary peeling region was not peeled off in the peeling region. For this reason, in order to improve the peelability of the developer, the width of the peeling region is preferably 35 ° or more, and more preferably 40 ° or more.

[第2の実施形態]
第1の実施形態では、図5に示したように、極大値N3の大きさと極大値N4の大きさが略同一になっていた。一方、第2の実施形態では、極大値N3の大きさが、極大値N4の大きさよりも大きくなるように、剥ぎ取り極の付近の磁力パターンを調整し適正化することで、予備剥離領域における現像スリーブ41からの現像剤の剥離効果を更に高めるものである。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the maximum value N3 and the maximum value N4 are substantially the same. On the other hand, in the second embodiment, by adjusting and optimizing the magnetic force pattern in the vicinity of the stripping pole so that the maximum value N3 is larger than the maximum value N4, in the preliminary peeling region. The effect of removing the developer from the developing sleeve 41 is further enhanced.

第1の実施形態では、図5に示したように、Frの変化を見ると、予備剥離領域よりも現像スリーブ41の回転方向下流側でFrが再び上昇している。これは主に、N4極の引力が作るFrである。この部分のFrが大きいと、現像剤がN3極から予備剥離領域に搬送された際に、予備剥離領域で剥離されずにN4極に引きつけられる現像剤量が増加してしまう。そのため、この観点からは、N4極の付近のFrは小さい方が好ましい。N4極の付近のFrを弱めるためには2つの方法がある。   In the first embodiment, as shown in FIG. 5, when the change in Fr is observed, Fr rises again on the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve 41 from the preliminary peeling region. This is mainly Fr produced by the N4 pole attractive force. If this portion has a large Fr, when the developer is transported from the N3 pole to the preliminary peeling area, the amount of developer attracted to the N4 pole without being peeled in the preliminary peeling area increases. Therefore, from this viewpoint, it is preferable that Fr near the N4 pole is small. There are two ways to weaken Fr near the N4 pole.

1つ目の方法は、N4極のBrを小さくすることである。前述した式1、式2からBrの絶対値を小さくすることで、Frが小さくなることが分かる。ただし、単純にN4極のBrを小さくするだけでは、予備剥離効果は高まるものの、N3極、N4極と、N1極との間の反発力のバランスが崩れ、剥離領域が狭くなってしまう懸念がある。   The first method is to reduce the N4 pole Br. It can be seen from Equations 1 and 2 that Fr is reduced by reducing the absolute value of Br. However, simply reducing the N4 pole Br increases the preliminary peeling effect, but the repulsive force balance between the N3 pole, the N4 pole, and the N1 pole may be lost and the peeling area may be narrowed. is there.

また、第1の実施形態で前述したとおり、安定して2つの剥離領域を得るためには、N4極の近傍のFrの絶対値は10[nN]以上であることが必要である。そのためには、N4極の極大ピーク位置におけるBrは、現像スリーブ41の回転方向に関してN3極の極大ピーク位置よりも下流側かつN4極の極大ピーク位置よりも上流側における極小ピーク位置のBrの120%以上であることが必要である。   Further, as described above in the first embodiment, in order to obtain two peeling regions stably, the absolute value of Fr in the vicinity of the N4 pole needs to be 10 [nN] or more. For this purpose, Br at the maximum peak position of the N4 pole is 120 of the minimum peak position Br downstream of the N3 pole maximum peak position and upstream of the N4 pole maximum peak position in the rotation direction of the developing sleeve 41. % Or more is necessary.

そこで、N3極、N4極と、N1極との間の反発力のバランスを保ちつつ、N4極の極大ピーク位置におけるBrが、N3極とN4極の間の極小ピーク位置のBrの120%以上の大きさである事を保ったまま、N4極の近傍のFrを減少させる事が求められる。このため、N4極の極大ピーク位置におけるBrが、N3極とN4極の間の極小ピーク位置のBrの120%以上の大きさである事を満たすように、N4極の極大ピーク位置のBrを必要最小限のBrとしつつ、N3極の極大ピーク位置のBrを大きくすればよい。このとき、N3極の極大ピーク位置におけるBrの大きさを、N4極の極大ピーク位置におけるBrの大きさよりも大きくする。   Therefore, while maintaining the balance of repulsive force between the N3 pole, the N4 pole, and the N1 pole, Br at the maximum peak position of the N4 pole is 120% or more of Br at the minimum peak position between the N3 pole and the N4 pole. It is required to reduce the Fr in the vicinity of the N4 pole while keeping the magnitude of. Therefore, the Br at the maximum peak position of the N4 pole is set so that Br at the maximum peak position of the N4 pole is 120% or more of the minimum peak position Br between the N3 pole and the N4 pole. What is necessary is just to enlarge Br of the maximum peak position of N3 pole, setting it as minimum necessary Br. At this time, the magnitude of Br at the maximum peak position of the N3 pole is made larger than the magnitude of Br at the maximum peak position of the N4 pole.

2つ目の方法は、式1に示されるように、Frは、Brの変化が急峻なほど大きくなることが分かる。このことから、Frを小さくするためには、N3極とN4極と間の極小点(極小ピーク位置)をN3極側(現像スリーブ41の回転方向上流側)にして、N4極の付近のBrの変化をなだらかにすればよい。   In the second method, as shown in Equation 1, it can be seen that Fr increases as the change in Br becomes steeper. Therefore, in order to reduce Fr, the minimum point (minimum peak position) between the N3 pole and the N4 pole is set to the N3 pole side (upstream in the rotation direction of the developing sleeve 41), and Br near the N4 pole is set. You should smooth out the changes.

上記2つの方針に従うように、第5マグネット部42eに設ける溝部48の形状と位置を、第1の実施形態から変更して、表1に示すようにN3極とN4極のBrの値と、極小点の位置を調整した。   In accordance with the above two policies, the shape and position of the groove portion 48 provided in the fifth magnet portion 42e is changed from the first embodiment, and as shown in Table 1, the values of Br of the N3 pole and the N4 pole, The position of the minimum point was adjusted.

Figure 2018045224
Figure 2018045224

第1の実施形態と比較して第2の実施形態では、N3極のBrを増加させて、N4極のBrを減少させている。また、第1の実施形態では、極小点の位置がN3極とN4極のほぼ中心位置にあったのに対して、第2の実施形態では、N3極側(現像スリーブ41の回転方向上流側)に約7°程度シフトさせている。   Compared with the first embodiment, the second embodiment increases the N3 pole Br and decreases the N4 pole Br. Further, in the first embodiment, the position of the local minimum point is substantially at the center position between the N3 pole and the N4 pole, whereas in the second embodiment, the N3 pole side (upstream in the rotation direction of the developing sleeve 41). ) About 7 °.

第2の実施形態に係るマグネット42構成におけるBrとFrの分布を示す図を図7に示す。また、剥ぎ取り極の周辺(現像スリーブ41の回転方向の40°〜100°の範囲)を拡大した図を図8に示す。図8(A)は、第1の実施形態に係るマグネット42の構成を用いたものである。一方、図8(B)は、第2の実施形態に係るマグネット42の構成を示したものである。   A diagram showing the distribution of Br and Fr in the configuration of the magnet 42 according to the second embodiment is shown in FIG. FIG. 8 is an enlarged view of the periphery of the stripping pole (in the range of 40 ° to 100 ° in the rotation direction of the developing sleeve 41). FIG. 8A uses the configuration of the magnet 42 according to the first embodiment. On the other hand, FIG. 8B shows the configuration of the magnet 42 according to the second embodiment.

第2の実施形態では、図8(B)に示すように、N4極の付近のFrの値が増加(現像スリーブ41に引きつける力が減少)している。具体的には、図8(A)と図8(B)のそれぞれで、三角点で示したN4極の付近のFrの極大値は、第1の実施形態では−16.5×10nNであり、第2の実施形態では−12.9nNになっている。   In the second embodiment, as shown in FIG. 8B, the value of Fr near the N4 pole is increased (the force attracting the developing sleeve 41 is decreased). Specifically, in each of FIG. 8A and FIG. 8B, the maximum value of Fr in the vicinity of the N4 pole indicated by the triangular point is −16.5 × 10 nN in the first embodiment. In the second embodiment, it is −12.9 nN.

このようにN3極、N4極のBrと、その間の極小点(極小ピーク位置)との関係を適正化することにより、N4極の付近のFrを小さくすることができる。これにより、第2の実施形態では、予備剥離領域による剥離量が増加し、剥離不良が更に抑制される。   Thus, by optimizing the relationship between the N3 pole and N4 pole Br and the minimum point (minimum peak position) between them, Fr in the vicinity of the N4 pole can be reduced. Thereby, in 2nd Embodiment, the amount of peeling by a preliminary | backup peeling area | region increases, and peeling defect is further suppressed.

(その他の実施形態)
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形(各実施形態の有機的な組合せを含む)が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications (including organic combinations of the embodiments) are possible based on the spirit of the present invention, and these are excluded from the scope of the present invention. is not.

上記実施形態では、図1に示したように、中間転写ベルト62を像担持体として用いる構成の画像形成装置を例に説明したが、これに限られない。感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)に順に記録材を直接接触させて転写を行う構成の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。その場合には、感光体ドラム1(1A、1B、1C、1D)が、トナー像を担持する回転可能な像担持体を構成する。   In the above embodiment, as illustrated in FIG. 1, the image forming apparatus configured to use the intermediate transfer belt 62 as an image carrier has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. It is also possible to apply the present invention to an image forming apparatus configured to perform transfer by bringing a recording material into direct contact with the photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D) in order. In that case, the photosensitive drum 1 (1A, 1B, 1C, 1D) constitutes a rotatable image carrier that carries a toner image.

また、上記実施形態では、図3に示したように、現像スリーブ41が反時計回り(図3に示す矢印R41方向)に回転し、且つ、現像ブレード43が現像スリーブ41の下方に配設されている構成の現像装置4を例に説明したが、これに限られない。現像スリーブ41が時計回りに回転し、且つ、現像ブレード43が現像スリーブ41の上方に配設されている構成の現像装置4に本発明を適用することも可能である。   In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the developing sleeve 41 rotates counterclockwise (in the direction of arrow R41 shown in FIG. 3), and the developing blade 43 is disposed below the developing sleeve 41. The developing device 4 having the above configuration has been described as an example, but is not limited thereto. The present invention can also be applied to the developing device 4 configured such that the developing sleeve 41 rotates clockwise and the developing blade 43 is disposed above the developing sleeve 41.

また、上記実施形態では、図3に示したように、現像室44aと撹拌室44bとが水平方向に関して左右に並べて配設されている構成の現像装置4を例に説明したが、これに限られない。現像室44aと撹拌室44bとが重力方向に関して上下に並べて配設されている構成の現像装置4に本発明を適用することも可能である。   In the above-described embodiment, as illustrated in FIG. 3, the developing device 4 having the configuration in which the developing chamber 44a and the stirring chamber 44b are arranged side by side in the horizontal direction is described as an example. I can't. It is also possible to apply the present invention to the developing device 4 having a configuration in which the developing chamber 44a and the stirring chamber 44b are arranged side by side with respect to the direction of gravity.

4 現像装置
41 現像スリーブ
42 マグネット
42e マグネット部
44 現像容器
48 溝部
4 Developing Device 41 Developing Sleeve 42 Magnet 42e Magnet Part 44 Developer Container 48 Groove Part

Claims (10)

回転可能に設けられ、像担持体に形成された静電潜像を現像するためにトナーと磁性キャリアを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に固定して配置され、第1の磁極と、前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の磁極と隣り合うように配置され、前記第1の磁極と同極である第2の磁極を有し、前記像担持体と対向する現像領域を通過した前記現像剤を前記現像剤担持体の表面から剥離させるための磁界を発生するマグネットと、
を備えた現像装置において、
前記マグネットには、以下の(1)〜(3)を満たすように前記マグネットの長手方向の全域にわたって溝部が設けられている
(1)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の磁極の前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第2の磁極の前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる第2の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面において、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる第3の極大ピーク位置を有し、
(2)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第3の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極小となる極小ピーク位置を有し、前記極小ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度は、前記第1の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度の30%よりも大きく95%よりも小さく、
(3)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第3の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第2の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値が1[nN]以下である第1磁力領域が形成され、前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第3の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値が1[nN]以下である第2磁力領域が形成される
ことを特徴とする現像装置。
A developer carrier that is rotatably provided and carries a developer containing toner and a magnetic carrier for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier;
The first magnetic pole and the first magnetic pole are arranged adjacent to the first magnetic pole with respect to the rotation direction of the developer carrier, and are disposed in the same manner as the first magnetic pole. A magnet for generating a magnetic field for separating the developer that has passed through the development region facing the image carrier from the surface of the developer carrier,
In a developing device comprising:
The magnet is provided with a groove over the entire length of the magnet so as to satisfy the following (1) to (3). (1) The first magnetic pole of the first magnetic pole with respect to the rotation direction of the developer carrier. The magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier of the second magnetic pole and the downstream side of the first maximum peak position where the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier is a maximum is the maximum. The surface of the developer carrier upstream of the second maximum peak position becomes a third maximum peak position where the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier is a maximum,
(2) On the surface of the developer carrier on the downstream side of the first maximum peak position and the upstream side of the third maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier, the developer carrier The magnetic flux density of the normal component of the body has a minimum peak position where the magnetic flux density is minimum, and the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier at the minimum peak position is the development at the first maximum peak position. Greater than 30% and less than 95% of the magnetic flux density of the normal component of the agent carrier,
(3) On the surface of the developer carrier on the downstream side of the third maximum peak position and on the upstream side of the second maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier, the developer carrier A first magnetic force region having an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the body of 1 [nN] or less is formed, and is downstream of the first maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier and the first A second magnetic field region having an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the developer carrier of 1 [nN] or less is formed on the surface of the developer carrier upstream of the maximum peak position of 3. A developing device.
前記第3の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値は、10[nN]以上である
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
2. The developing device according to claim 1, wherein an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the developer carrying member at the third maximum peak position is 10 [nN] or more.
前記第3の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度は、前記極小ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度の120%以上である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。
The magnetic flux density of the normal component of the developer carrier at the third maximum peak position is 120% or more of the magnetic flux density of the normal component of the developer carrier at the minimum peak position. The developing device according to claim 1 or 2.
前記第1の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度は、前記第3の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度よりも大きい
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置。
The magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier at the first maximum peak position is larger than the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier at the third maximum peak position. The developing device according to any one of claims 1 to 3.
前記現像剤担持体の回転軸線に直交する断面における前記マグネットの断面積と前記溝部の断面積の和に対する前記溝部の断面積の割合は、0.4%よりも大きく5.6%よりも小さい
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置。
The ratio of the cross-sectional area of the groove portion to the sum of the cross-sectional area of the magnet and the cross-sectional area of the groove portion in a cross section perpendicular to the rotation axis of the developer carrier is greater than 0.4% and smaller than 5.6%. The developing device according to claim 1, wherein
回転可能な現像剤担持体の内部に固定して配置される二成分現像用のマグネットであって、
第1の磁極と、
前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の磁極と隣り合うように配置され、前記第1の磁極と同極である第2の磁極と、
を備え、
前記マグネットには、以下の(1)〜(3)を満たすように前記マグネットの長手方向の全域にわたって溝部が設けられている
(1)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の磁極の前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第2の磁極の前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる第2の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面において、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極大となる第3の極大ピーク位置を有し、
(2)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第3の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度が極小となる極小ピーク位置を有し、前記極小ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度は、前記第1の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度の30%よりも大きく95%よりも小さく、
(3)前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第3の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第2の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値が1[nN]以下である第1磁力領域が形成され、前記現像剤担持体の回転方向に関して前記第1の極大ピーク位置よりも下流側かつ前記第3の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像剤担持体の表面には、前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値が1[nN]以下である第2磁力領域が形成される
ことを特徴とするマグネット。
A magnet for two-component development arranged fixedly inside a rotatable developer carrier,
A first magnetic pole;
A second magnetic pole disposed adjacent to the first magnetic pole with respect to the rotation direction of the developer carrier, and having the same polarity as the first magnetic pole;
With
The magnet is provided with a groove over the entire length of the magnet so as to satisfy the following (1) to (3). (1) The first magnetic pole of the first magnetic pole with respect to the rotation direction of the developer carrier. The magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier of the second magnetic pole and the downstream side of the first maximum peak position where the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier is a maximum is the maximum. The surface of the developer carrier upstream of the second maximum peak position becomes a third maximum peak position where the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier is a maximum,
(2) On the surface of the developer carrier on the downstream side of the first maximum peak position and the upstream side of the third maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier, the developer carrier The magnetic flux density of the normal component of the body has a minimum peak position where the magnetic flux density is minimum, and the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier at the minimum peak position is the development at the first maximum peak position. Greater than 30% and less than 95% of the magnetic flux density of the normal component of the agent carrier,
(3) On the surface of the developer carrier on the downstream side of the third maximum peak position and on the upstream side of the second maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier, the developer carrier A first magnetic force region having an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the body of 1 [nN] or less is formed, and is downstream of the first maximum peak position in the rotation direction of the developer carrier and the first A second magnetic field region having an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the developer carrier of 1 [nN] or less is formed on the surface of the developer carrier upstream of the maximum peak position of 3. A magnet characterized by that.
前記第3の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁力の絶対値は、10[nN]以上である
ことを特徴とする請求項6に記載のマグネット。
The magnet according to claim 6, wherein an absolute value of a magnetic force of a normal direction component of the developer carrying member at the third maximum peak position is 10 [nN] or more.
前記第3の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度は、前記極小ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度の120%以上である
ことを特徴とする請求項6又は7に記載のマグネット。
The magnetic flux density of the normal component of the developer carrier at the third maximum peak position is 120% or more of the magnetic flux density of the normal component of the developer carrier at the minimum peak position. The magnet according to claim 6 or 7.
前記第1の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度は、前記第3の極大ピーク位置における前記現像剤担持体の法線方向成分の磁束密度よりも大きい
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載のマグネット。
The magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier at the first maximum peak position is larger than the magnetic flux density of the normal direction component of the developer carrier at the third maximum peak position. The magnet according to any one of claims 6 to 8.
前記現像剤担持体の回転軸線に直交する断面における前記マグネットの断面積と前記溝部の断面積の和に対する前記溝部の断面積の割合は、0.4%よりも大きく5.6%よりも小さい
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載のマグネット。
The ratio of the cross-sectional area of the groove portion to the sum of the cross-sectional area of the magnet and the cross-sectional area of the groove portion in a cross section perpendicular to the rotation axis of the developer carrier is greater than 0.4% and smaller than 5.6%. The magnet according to any one of claims 6 to 9, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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