JP2505800B2 - Development device - Google Patents

Development device

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JP2505800B2
JP2505800B2 JP62060452A JP6045287A JP2505800B2 JP 2505800 B2 JP2505800 B2 JP 2505800B2 JP 62060452 A JP62060452 A JP 62060452A JP 6045287 A JP6045287 A JP 6045287A JP 2505800 B2 JP2505800 B2 JP 2505800B2
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magnetic
toner
sleeve
developing
developer
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正英 木下
初雄 田嶋
令久 星加
博司 田鹿
細井  敦
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、磁性キヤリア粒子とトナー粒子とを用いて
現像を行う2成分現像方式の現像装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a two-component developing type developing device that performs development using magnetic carrier particles and toner particles.

本発明は画像記録形成用の表示装置、プリンター、フ
アクシミリ電子写真装置の種々に適用可能な現像装置で
ある。
The present invention is a developing device applicable to various types of display devices for image recording, printers, and facsimile electrophotographic devices.

(背景技術) 本願出願人は、先に、従来2成分現像方式とは異な
り、現像容器内は2成分で、現像部へは1成分トナーの
みを供給して現像を行う装置を提供した。
(Background Art) The applicant of the present application has previously provided an apparatus that performs development by supplying only one-component toner to the developing section with two components in the developing container, unlike the conventional two-component developing method.

これは現像剤供給容器内に先ず磁性粒子を投入して回
転駆動される現像スリーブの現像剤供給容器の内方側の
面部分に磁性粒子層(第1層)として吸着保持させ、次
いでトナーを投入して上記磁性粒子層の外側に貯溜(第
2層)させて、現像を行なうものであった(特開昭59−
204866号公報、特開昭和59−204867号公報)。
This is because magnetic particles are first charged into the developer supply container, and the toner is adsorbed and held as a magnetic particle layer (first layer) on the inner surface of the developer supply container of the developing sleeve that is rotationally driven, and then the toner is retained. It was put in and stored outside the above-mentioned magnetic particle layer (second layer) to carry out development (JP-A-59-59).
No. 204866, JP-A-59-204867).

これらは、現像容器内に磁性粒子を拘束し、現像スリ
ーブの回転とともに拘束した磁性粒子の一部をスリーブ
上で循環させて、この循環によって補給トナーを磁性粒
子に取り込みスリーブ上に薄層のトナー層を形成するも
のであった。これはスリーブ上での磁性粒子とトナーと
の混合攪拌という基本構成も開示するもので極めて重要
であり、その効果はこの基本構成を採用しない装置に対
して格段に優れたものであった。特に装置の簡表化・小
型化の点では他に類をみないものであった。しかしなが
らこの循環作用によって、スリーブ上に均一なトナー薄
層を形成できても、長期にわたって現像を行う場合や、
現像位置を画像記録装置本体に対して着脱可能にした場
合の何らかの衝撃が加わる場合には、この循環作用が不
安定になり画像劣化となる不都合が発生することが確認
された。しかし、このような不都合も上記のように他に
類をみない数々の特徴及び利点からみれば、ささいな欠
点であった。
These hold magnetic particles in the developing container and circulate a part of the bound magnetic particles as the developing sleeve rotates. By this circulation, replenishment toner is taken into the magnetic particles and a thin layer of toner is placed on the sleeve. It was to form a layer. This also discloses the basic constitution of mixing and stirring magnetic particles and toner on the sleeve, which is extremely important, and the effect was remarkably superior to an apparatus which does not adopt this basic constitution. Especially in terms of simplifying and downsizing the device, it was unique. However, even if a uniform thin toner layer can be formed on the sleeve by this circulation action, when developing for a long period of time,
It was confirmed that when some impact is applied when the developing position is made detachable from the main body of the image recording apparatus, the circulation action becomes unstable and image deterioration occurs. However, such an inconvenience was also a minor defect in view of the many unique features and advantages as described above.

出願人は多くの実験によって、これらの不都合をも解
決でき、積極的に現像部に磁性キヤリア粒子を供給する
2成分現像装置において多大なる効果を生む現像装置を
特願昭60−204605号(昭和60年9月17日出願)等に提案
している。
The applicant has been able to solve these inconveniences through many experiments, and has developed a developing device which produces a great effect in a two-component developing device which positively supplies magnetic carrier particles to the developing section, in Japanese Patent Application No. 60-204605. (September 17, 1960 application) etc.

それらの提案によれば、現像剤塗布量規制部において
は、現像剤は実質的なパツキング状態を形成している。
このパツキング状態を安定させることにより、トリボ不
足のトナーの除去、トナーへの帯電改良、トナートリボ
の均一化を実現して、現像部へは充分にトリボ付与さ
れ、またトリボの均一化されたトナーのみを搬送可能と
している。
According to these proposals, the developer forms a substantial packing state in the developer application amount regulation section.
By stabilizing this packing state, the toner with insufficient tribo is removed, the charge on the toner is improved, and the toner tribo is made uniform. Can be transported.

さて、以上のように、現像剤塗布量規制部における現
像剤のパツキング状態は、トナーへの帯電を支配してい
る要であり、このパツキング状態の安定維持が、良好な
画像を長期にわたって維持することと等価となる。この
パツキング状態を形成させる主な構成要素として、以下
に挙げるものがある。即ち、現像剤塗布量規制部材
(ブレード)と現像剤担持体(現像スリーブ)とのギヤ
ツプ(以下略してS−Bギヤツプと称する)、規制部
に作用する磁界。具体的に言うとカツト極の強さ、半値
巾、磁束密度分布等、現像剤塗布量規制部材とカツト
極との相対位置。(規制部材先端とカツト極のピーク位
置とのなす角度)、磁性粒子限定部材の形状である。
この他にも種々の要因がパツキング状態に影響を及ぼす
が、現像装置の構成に限れば、上述の4点が支配的であ
る。これら4点の設定を最適化することにより、安定な
パツキング状態を維持し、長期にわたって安定な画像を
得ることが可能となる。
As described above, the packing state of the developer in the developer coating amount regulating portion is the key to controlling the charging of the toner, and stable maintenance of this packing state maintains a good image for a long period of time. Is equivalent to that. The following are the main constituent elements for forming this packing state. That is, the magnetic field acting on the gear gap between the developer application amount regulating member (blade) and the developer carrying member (developing sleeve) (hereinafter abbreviated as SB gear gap) and the regulating portion. Specifically, the relative position of the developer coating amount regulating member and the cutting pole, such as the strength of the cutting pole, the half width, and the magnetic flux density distribution. (An angle formed by the tip of the regulating member and the peak position of the cutting pole) and the shape of the magnetic particle limiting member.
Various other factors affect the packing state, but the above-mentioned four points are dominant in the structure of the developing device. By optimizing the settings of these four points, a stable packing state can be maintained and a stable image can be obtained for a long period of time.

(発明が解決しようとしている問題点) さて、以上説明したようにそれらの提案によって、従
来の現像方法、装置では得られなかった特にトナーコン
テンツ維持のために自動トナー補給装置を持たない、現
像装置を使い捨てタイプの小型なものにすることが可能
となったわけであるが、その要が規制部のパツキング状
態の安定化であり、また、先に述べた4つの構成要素の
最適化である。最近の装置の小型化に伴なう現像装置の
小型化、現像スリーブの小径化は今後必至であり、現像
スリーブの小径化に伴ない、上述のパツキング状態の維
持も難しくなってくる。即ち、現像スリーブの小径化に
伴い、現像スリーブ内に配置されるマグネツトも小径化
せざるを得ず、所定のカツト極の強さが得られ難くな
る。これは、上述のの規制部に作用する磁界のラテイ
チユードを狭くすることになってしまう。また、現像ス
リーブの小径化に伴い、上述のの規制ブレードとカツ
ト極との角度の設定もシビアなものになってくる。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, according to these proposals, a developing device which does not have an automatic toner replenishing device for maintaining toner content, which cannot be obtained by the conventional developing method and device, is provided. It has become possible to make a disposable type small-sized one, but the main point is the stabilization of the packing state of the regulation portion, and the optimization of the above-mentioned four constituent elements. With the recent downsizing of the apparatus, downsizing of the developing apparatus and downsizing of the developing sleeve will be inevitable in the future, and it becomes difficult to maintain the above-mentioned packing state with downsizing of the developing sleeve. That is, as the diameter of the developing sleeve becomes smaller, the diameter of the magnet arranged in the developing sleeve must be made smaller, and it becomes difficult to obtain a predetermined strength of the cut pole. This results in narrowing the latitude of the magnetic field acting on the above-mentioned restriction portion. Further, as the diameter of the developing sleeve becomes smaller, the setting of the angle between the regulating blade and the cutting pole becomes more severe.

加えて、現像スリーブの小径化により、トナー粒子が
スリーブと接触できる面積が小さくなること、またマグ
ネツトの小径化に伴い、現像容器内にマグネツトの磁力
によつて保持可能な磁性粒子の絶対量も減ってしまい、
トナー粒子が接触可能な磁性粒子の表面積も減少してし
まうことにより、現像装置のトナー粒子へのトリボ付与
能力の低下が生じてしまい、ますます安定なパツキング
状態の維持が難しくなる。
In addition, the smaller the diameter of the developing sleeve, the smaller the area where toner particles can contact the sleeve, and the smaller the diameter of the magnet, the absolute amount of magnetic particles that can be held in the developing container by the magnetic force of the magnet. Has decreased,
Since the surface area of the magnetic particles with which the toner particles can come into contact also decreases, the ability of the developing device to impart tribo to the toner particles decreases, making it more difficult to maintain a stable packing state.

(発明の概要) 上記問題点を解決する本発明は、静電像担持体と対向
し磁性粒子とトナー粒子とを有する現像剤担持する現像
剤担持体と、この現像剤担持体上の現像剤量を規制する
規制部材と、現像剤担持体内部に設けられ規制部材によ
る規制部に磁界を形成し、磁束密度のピーク位置が規制
部よりも現像剤担持体の移動方向上流側である現像剤塗
布磁極と、を有する現像装置において、上記現像剤塗布
磁極が形成する磁束密度分布曲線は現像剤担持体の移動
方向上流側よりも下流側が緩やかであることを特徴とす
るものである。
(Summary of the Invention) The present invention, which solves the above-mentioned problems, is directed to a developer carrying member which faces a electrostatic image carrying member and carries a developer having magnetic particles and toner particles, and a developer on the developer carrying member. A developer in which a magnetic field is formed in a regulating member that regulates the amount and a regulating portion that is provided inside the developer carrier and that has a magnetic flux density peak position on the upstream side of the regulating portion in the moving direction of the developer carrier. In the developing device having a coating magnetic pole, the magnetic flux density distribution curve formed by the developer coating magnetic pole is characterized in that the downstream side is gentler than the upstream side in the moving direction of the developer carrying member.

(実施例) 第2図は本発明の一実施例の現像装置の断面図であ
る。潜像担持体1は静電記録用絶縁ドラムあるいはα−
Se,CdS,ZnO2,OPC,α−Siの様な光導電絶縁物質層を持つ
感光ドラムもしくは感光ベルトである。潜像担持体1は
図示しない駆動装置によって矢印a方向に回転される。
22は潜像担持体1に近接もしくは接触されている現像ス
リーブであり、例えばアルミニウム、SUS316等の非磁性
材料で構成されている。現像スリーブ22は現像容器36の
左下方壁に容器長手方向に形成した横長開口に右略半周
面を容器36内へ突入させ、左略半周面を容器外へ露出さ
せて回転自在に軸受けさせて横設してあり、矢印b方向
に回転駆動される。
(Embodiment) FIG. 2 is a sectional view of a developing device according to an embodiment of the present invention. The latent image carrier 1 is an insulating drum for electrostatic recording or α-
It is a photosensitive drum or photosensitive belt having a photoconductive insulating material layer such as Se, CdS, ZnO 2 , OPC, α-Si. The latent image carrier 1 is rotated in the direction of arrow a by a driving device (not shown).
Reference numeral 22 denotes a developing sleeve which is in proximity to or in contact with the latent image carrier 1, and is made of a non-magnetic material such as aluminum or SUS316. The developing sleeve 22 has a laterally long opening formed in the lower left wall of the developing container 36 in a longitudinal direction of the container so that a substantially right half peripheral surface projects into the container 36, and a substantially left half peripheral surface is exposed outside the container and rotatably supported. It is installed horizontally and is driven to rotate in the direction of arrow b.

23は現像スリーブ22内に挿入し図示の位置姿勢の位置
決め保持した固定磁界発生手段としての固定の永久磁石
(マグネツト)であり、現像スリーブ22が回転駆動され
てもこの磁石23は図示の位置・姿勢にそのまま固定保持
される。この磁石23はN極の磁極23a,S極の磁極23b,N極
の磁極23c,S極の磁極23dの4磁極を有する。磁石23は永
久磁石に代えて電磁石を配設してもよい。
Reference numeral 23 is a fixed permanent magnet (magnet) as a fixed magnetic field generating means which is inserted into the developing sleeve 22 and is positioned and held in the position and orientation shown in the drawing. Even when the developing sleeve 22 is rotationally driven, the magnet 23 is at the position shown in the drawing. It is fixedly held as it is. The magnet 23 has four magnetic poles, an N-pole magnetic pole 23a, an S-pole magnetic pole 23b, an N-pole magnetic pole 23c, and an S-pole magnetic pole 23d. The magnet 23 may be an electromagnet instead of the permanent magnet.

24は現像スリーブ22を配設した現像剤供給器開口の上
縁側に、基部を容器側壁に固定し、先端側は開口上縁位
置よりも容器36の外側へ突出させて開口上縁長手に沿っ
て配設した現像剤規制部材としての非磁性ブレードで、
例えばSuS316を横断面路への字形に曲げ加工したもので
ある。
Reference numeral 24 designates a base portion fixed to the side wall of the container on the upper edge side of the developer supply device in which the developing sleeve 22 is disposed, and the tip end side is projected to the outside of the container 36 more than the upper edge position of the opening and extends along the length of the upper edge of the opening. With a non-magnetic blade as a developer control member,
For example, SuS316 is bent into a cross-section road shape.

26は非磁性ブレード24の下面側に上面を接触させ前端
面を現像剤案内面261とした磁性粒子限定部材である。
Reference numeral 26 is a magnetic particle limiting member whose upper surface is in contact with the lower surface side of the non-magnetic blade 24 and whose front end surface is the developer guide surface 261.

27は磁性粒子であり粒径が30〜100μm,好ましくは40
〜80μmで抵抗値が107Ωcm以上、好ましくは108Ωcm以
上にフエライト粒子(最大磁化60emu/g)へ樹脂コーテ
イングしたものが用いられ得る。
27 is a magnetic particle having a particle size of 30 to 100 μm, preferably 40
A resin coated ferrite particle (maximum magnetization of 60 emu / g) having a resistance of 10 7 Ωcm or more, preferably 10 8 Ωcm or more at ˜80 μm can be used.

37は非磁性現像剤トナーである。 37 is a non-magnetic developer toner.

31は現像スリーブ22を配設した現像容器36下部からの
磁性粒子27ないしは非磁性トナー粒子37の漏出を防止す
るために現像容器下部内面に現像スリーブ22に対向して
配設された磁性体であり、例えば鉄板にメツキを施した
ものである。磁性体31とS極性の磁極23dとの間の磁界
で磁性粒子27の回収と漏れ防止を達成するシール効果が
得られる。
Reference numeral 31 is a magnetic material disposed on the inner surface of the lower portion of the developing container so as to face the developing sleeve 22 in order to prevent leakage of the magnetic particles 27 or the non-magnetic toner particles 37 from the lower portion of the developing container 36 in which the developing sleeve 22 is disposed. There is, for example, an iron plate to which plating is applied. A magnetic field between the magnetic body 31 and the S-polarity magnetic pole 23d provides a sealing effect of recovering the magnetic particles 27 and preventing leakage.

39は現像スリーブ22内の固定磁極23により形成された
磁性粒子のブラシ部分へトナーを供給するトナー供給部
材であり回転自在に軸受した板金にゴムシートを貼り付
け現像容器下面を掃くが如くトナーを搬送する。トナー
供給部材39には、不図示のトナー貯蔵容器38中のトナー
搬送部材によってトナー供給される。
Reference numeral 39 denotes a toner supply member for supplying toner to the brush portion of the magnetic particles formed by the fixed magnetic poles 23 in the developing sleeve 22.A rubber sheet is attached to a rotatably bearing sheet metal, and the toner is swept down the lower surface of the developing container. Transport. The toner is supplied to the toner supply member 39 by a toner conveying member in a toner storage container 38 (not shown).

38,35はそれぞれトナー貯蔵容器、磁性粒子貯蔵容器
である。
38 and 35 are a toner storage container and a magnetic particle storage container, respectively.

40は現像容器36下部部分に溜るトナーを封止するシー
ル部材で弾性を有しスリーブ22の回転方向に向って曲が
っており、スリーブ22表面側を弾性的に押圧している。
このシール部材40は、現像剤の容器内部側への進入を許
可するように、スリーブとの接触域でスリーブ回転方向
下流側に端部を有している。
Reference numeral 40 denotes a seal member for sealing the toner accumulated in the lower portion of the developing container 36, which has elasticity and is bent in the rotation direction of the sleeve 22, and elastically presses the surface side of the sleeve 22.
The seal member 40 has an end portion on the downstream side in the sleeve rotation direction in the contact area with the sleeve so as to allow the developer to enter the inside of the container.

30は現像工程で発生した浮遊現像剤を現像剤と同極性
の電圧を印加して感光体側に付着させ飛散を防止する飛
散防止電極板である。
Reference numeral 30 denotes an anti-scattering electrode plate for applying a voltage of the same polarity as that of the floating developer generated in the developing step to adhere to the photoreceptor side to prevent scattering.

又、S磁極23dは、磁性部材31との間に一方から他方
に磁界を形成するための磁性シール用磁界発生手段であ
り、磁性部材31に対して1部が対向する。磁性部材31
は、現像剤容器の現像剤収納部の実質的な端部で現像装
置の下方に位置し、この容器内周辺では回収された磁性
キヤリア粒子の移動によって、スリーブ表面の現像剤中
に容器内下方に位置するトナー粒子を取り込む。従っ
て、磁性粒子の安定した回収は、現像能力を安定化する
効果がある。
Further, the S magnetic pole 23d is a magnetic field for magnetic sealing for forming a magnetic field from one side to the other with the magnetic member 31, and one part faces the magnetic member 31. Magnetic member 31
Is located below the developing device at the substantial end of the developer accommodating portion of the developer container. At the periphery of the container, the movement of the collected magnetic carrier particles causes the developer on the sleeve surface to move downward into the developer. Take in the toner particles located at Therefore, stable recovery of magnetic particles has the effect of stabilizing the developing ability.

磁性部材31は「く」あるいは「L」字形状を有し、鉄
等の永久磁化されていない磁性体や非磁性体を変形させ
ることによって弱い磁性を帯びたものが適用可能であ
る。又、磁性部材31として磁石を用いる場合は、平面66
が磁石Sの磁性Sとは異極のN極性でなければならな
い。
The magnetic member 31 has a V shape or an “L” shape, and a member having weak magnetism can be applied by deforming a magnetic material or a non-magnetic material such as iron which is not permanently magnetized. When a magnet is used as the magnetic member 31, the flat surface 66
Must have an N-polarity that is different from the magnetism S of the magnet S.

つまり、磁性部材31は磁性粒子の拘束を行いつつ磁性
粒子の損失を防止しさらに磁性粒子の回収を容易にする
ので、現像剤容器内のトナー粒子が容器内から漏れるの
を防止できる。
That is, since the magnetic member 31 prevents the loss of the magnetic particles while restraining the magnetic particles and facilitates the collection of the magnetic particles, it is possible to prevent the toner particles in the developer container from leaking from the container.

さらに、磁極23dを前述のごとく配置することによっ
て、磁極23aとの関係で別の好ましい効果が得られる。
すなわち、容器36の収容部底部と磁極23dとの上記関係
によって、磁気ブラシが36内で(単に停滞している状態
に比較して)粗の状態で形成されないので、磁性粒子中
へのトナー粒子の取り込み量が過剰になることがない。
過剰取り込みはトナーの帯電不足を招き、かぶり発生の
原因となる。
Further, by disposing the magnetic pole 23d as described above, another preferable effect can be obtained in relation to the magnetic pole 23a.
That is, due to the above-mentioned relationship between the bottom of the container 36 and the magnetic pole 23d, the magnetic brush is not formed in a coarse state (compared to a stagnant state) inside the toner particle 36, so that the toner particles in the magnetic particles are not formed. Does not become excessive.
Excessive incorporation leads to insufficient charging of the toner and causes fogging.

なおこの構成は現像容器内に磁性粒子と非磁性あるい
は弱磁性のトナーが混在している場合にも有効である。
This configuration is also effective when magnetic particles and non-magnetic or weakly magnetic toner are mixed in the developing container.

実験によると、現像スリーブと磁性部材31との距離2.
5mmで、磁性キヤリア粒子は完全に回収され、トナー粒
子の漏れは全く見られず、安定した現像を達成できた。
この領域に面66が存在することは、磁極23dの磁力を面6
6が適度に分散して、実質的にはこの領域の磁力を高め
ることができるので、磁界シール効果が増大しているも
のと考えられる。
According to the experiment, the distance between the developing sleeve and the magnetic member 31 2.
At 5 mm, the magnetic carrier particles were completely recovered, no leakage of toner particles was observed, and stable development was achieved.
The presence of the surface 66 in this region means that the magnetic force of the magnetic pole 23d is
It is considered that the magnetic field sealing effect is increased because 6 is appropriately dispersed and the magnetic force in this region can be substantially increased.

非磁性ブレード24の端部と現像スリーブ22面との前記
距離d2は50〜800μm,好ましくは150〜500μmである。
この距離が50μmより小さいと後述する磁性粒子がこの
間に詰まり現像剤層にムラを生じやすいと共に良好な現
像を行うのに必要な現像剤を塗布することが出来ず濃度
の薄いムラの多い現像画像しか得られない欠点がある。
また800μmより大きいと現像スリーブ22上へ塗布され
る現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規制が行えず、
潜像担持体への磁性粒子付着が多くなると共に後述する
現像剤の循環、現像剤限定部材26による現像規制が弱ま
りトナーのトリボが不足しカブリやすくなる欠点があ
る。
The distance d 2 between the end of the non-magnetic blade 24 and the surface of the developing sleeve 22 is 50 to 800 μm, preferably 150 to 500 μm.
If this distance is less than 50 μm, the magnetic particles described later are clogged in the meantime, and the developer layer tends to be uneven, and the developer required for good development cannot be applied, and the density of the developed image is low and uneven. There is a disadvantage that can only be obtained.
On the other hand, if it is larger than 800 μm, the amount of the developer applied onto the developing sleeve 22 increases and the predetermined developer layer thickness cannot be regulated.
There is a drawback that magnetic particles adhere to the latent image carrier more and circulation of a developer, which will be described later, and development restriction by the developer limiting member 26 are weakened, toner tribo becomes insufficient, and fogging easily occurs.

この磁性粒子層は、スリーブ22が矢印b方向に回転駆
動されても磁気力、重力に基づく拘束力とスリーブ22の
移動方向への搬送力との釣合によってスリーブ表面から
離れるに従って動きが遅くなり、磁性粒子層の上部では
多少は動き得るが殆ど不動の静止層を形成する。もちろ
ん重力の影響により落下するものもある。
Even if the sleeve 22 is rotationally driven in the direction of arrow b, the magnetic particle layer slows its movement as it moves away from the sleeve surface due to the balance between the magnetic force, the constraint force based on gravity and the conveying force in the moving direction of the sleeve 22. In the upper part of the magnetic particle layer, a static layer that can move to some extent but is almost immobile is formed. Of course, some fall under the influence of gravity.

従って、磁極23a,23dの配設位置と磁性粒子27の流動
性及び磁気特性を適宜選択する事により磁気粒子層はス
リーブに近い程磁極23a方向に搬送し移動層を形成す
る。この磁性粒子の移動により磁性粒子層(第1層)は
トナー層(第2層)からトナーを取り込み、磁性粒子あ
るいはスリーブの摺擦によりトナーは摩擦帯電を受けス
リーブ22の回転に伴なって現像領域へ搬送され現像に供
される。
Therefore, by appropriately selecting the arrangement positions of the magnetic poles 23a and 23d and the fluidity and magnetic characteristics of the magnetic particles 27, the magnetic particle layer is transported toward the magnetic pole 23a toward the sleeve to form a moving layer. The movement of the magnetic particles causes the magnetic particle layer (first layer) to take in the toner from the toner layer (second layer), and the toner is frictionally charged by the rubbing of the magnetic particles or the sleeve, and the toner is developed as the sleeve 22 rotates. It is transported to the area and provided for development.

磁性粒子層の移動は現像剤の流動性・磁気力によって
決定され磁性粒子中のトナーコンテンツが低い場合、上
記静止層が小さくなり、大部分の磁性粒子層は速く移動
し、トナー層からトナーを取り込む。又、トナーコンテ
ンツが高い場合は上記静止層が大きくなり、磁性粒子層
の移動層はこの静止層に覆われたトナー層と接触するこ
とができなくなり、ほとんどトナーを取り込まなくな
る。従って、自然にある程度のトナーコンテンツは維持
される。
The movement of the magnetic particle layer is determined by the fluidity and magnetic force of the developer, and when the toner content in the magnetic particles is low, the stationary layer becomes small, and most of the magnetic particle layer moves quickly, and the toner is removed from the toner layer. take in. Further, when the toner content is high, the stationary layer becomes large, and the moving layer of the magnetic particle layer cannot contact the toner layer covered with the stationary layer, and hardly takes in the toner. Therefore, a certain amount of toner content is naturally maintained.

次に現像剤塗布量規制部材である非磁性ブレード24の
近傍及び限定部材26の近傍部の磁性粒子層について説明
する。限定部材は現像剤規制部への補給トナーの不要な
進入を機械的に防ぐだけではない。前述したように、上
記部材26をスリーブに囲まれた規制領域においては磁極
N1極によってスリーブの回転とともに搬送された磁性粒
子が限定部材26の案内面261に沿って詰め込まれて密度
がたかくなる。この領域では、搬送されて侵入してくる
磁性粒子とブレードから流出していく磁性粒子との入れ
替わりが動的に発生しているため磁性粒子同士がお互い
に衝突してかくらん状態になっているものの実質的なパ
ツキング状態になっている。このため磁性粒子ないしは
スリーブからトナーへのトリボ賦与が行われ、又磁性粒
子ないしはスリーブ上に弱い力で付着して搬送されてき
たトリボ賦与の小さいトナーは磁性粒子ないしはスリー
ブ上から離脱する。つまり、トナーの選別や、帯電改良
が行われる。従って、トリボ賦与が十分与えられたトナ
ーを現像に供することができる。又、磁性粒子の搬送時
の不均一状態も該空間において均平化され、磁性粒子層
の塗布の均一化・安定化も達成される。従って、限定部
材26は上記案内面261が必須であり、該斜面の傾き及び
空間の容積は該空間での磁性粒子のパツキング状態に大
きな影響を与える。
Next, the magnetic particle layers in the vicinity of the non-magnetic blade 24, which is a developer application amount regulating member, and in the vicinity of the limiting member 26 will be described. The limiting member does not only mechanically prevent unnecessary entry of the replenishment toner into the developer regulating portion. As described above, the magnetic pole is provided in the regulation area surrounded by the sleeve for the member 26.
The magnetic particles conveyed by the rotation of the sleeve by the N 1 pole are packed along the guide surface 261 of the limiting member 26 to increase the density. In this area, the exchange of magnetic particles that are conveyed and invaded with the magnetic particles that flow out from the blade occurs dynamically, so that the magnetic particles collide with each other and are in a blunt state. It is in a practical packing state. For this reason, tribo is imparted to the toner from the magnetic particles or the sleeve, and the toner having a small tribo imparted by being attached to the magnetic particles or the sleeve with a weak force is conveyed away from the magnetic particles or the sleeve. That is, toner selection and charging improvement are performed. Therefore, the toner to which tribo is sufficiently imparted can be used for development. Further, the non-uniform state during the transportation of the magnetic particles is leveled in the space, and the coating of the magnetic particle layer is made uniform and stable. Therefore, the limiting member 26 requires the guide surface 261, and the inclination of the slope and the volume of the space have a great influence on the packing state of the magnetic particles in the space.

これに対して、この領域に対して固定配設された磁極
23aは、上記パツキング状態の磁性粒子を磁力線に沿っ
て再配置する、該空間でのパツキング状態はトリボ賦与
に対しては不安定なところがあり、安定化させるために
は常に一定のパツキング状態を必要とする。これはスリ
ーブ上をほぼ接線方向に搬送されてきた磁性粒子を該方
向と直向する力で磁気ブラシを形成するため、磁性粒子
への攪拌効果はもちろんのこと、ほぐし効果も働き、上
記トナーへのトリボ賦与及び磁性粒子層の塗布の均一化
・安定化がさらに促進される。この時、周辺の構成によ
って集中せしめられた現像剤が多大な圧力を受けたまま
であると現像剤がつまり過ぎる問題があるが、磁極23a
の最大磁力を、発生する部分が案内面261に対向するこ
とによって、規制領域中における過大な圧力集中を防止
し、現像材の集中と安定した高密度の磁性粒子存在割合
を維持できるものと考えられる。
On the other hand, magnetic poles fixedly arranged in this area
23a rearranges the magnetic particles in the packing state along the magnetic lines of force. The packing state in the space is unstable for tribo application, and a constant packing state is always required for stabilization. And This forms a magnetic brush with the force of magnetic particles conveyed almost tangentially on the sleeve in a direction direct to the direction, so that not only the stirring effect on the magnetic particles but also the loosening effect is exerted, and Of tribo and the homogenization and stabilization of the coating of the magnetic particle layer are further promoted. At this time, if the developer concentrated by the peripheral configuration is subjected to a large pressure, there is a problem that the developer is clogged too much.
It is considered that the maximum magnetic force of the magnetic field is generated so as to face the guide surface 261 to prevent excessive pressure concentration in the regulated region, and to maintain the concentration of the developer and the stable high-density magnetic particle existence ratio. To be

上記の規制領域によって、現像スリーブ表面には、安
定した量の磁性粒子と十分に帯電したトナー粒子とが現
像剤薄層として形成できる。従って現像領域102での現
像効果は安定したものとなる。そして前述した現像部に
搬送された現像剤の内少なくとも前記現像担持部材表面
に担持されたトナー粒子を静電潜像担持体に転移させる
交互電界を前記現像部に形成する交互電界形成手段を有
し、前記現像部において、前記静電潜像担持体と前記現
像剤担持部材とで構成される空間の容積に対して、該現
像部に搬送された現像剤の磁性粒子が占める体積比率が
1.5%乃至30%である現像方法及び装置に対して多大な
効果を与えることが確認できた。
Due to the above-mentioned restriction region, a stable amount of magnetic particles and sufficiently charged toner particles can be formed as a thin developer layer on the surface of the developing sleeve. Therefore, the developing effect in the developing area 102 becomes stable. Further, there is provided an alternating electric field forming means for forming in the developing section an alternating electric field for transferring at least the toner particles carried on the surface of the developing carrying member among the developers conveyed to the developing section to the electrostatic latent image carrier. Then, in the developing unit, the volume ratio of the magnetic particles of the developer conveyed to the developing unit to the volume of the space formed by the electrostatic latent image carrier and the developer carrying member is
It was confirmed that a great effect was obtained for the developing method and the apparatus of 1.5% to 30%.

第2図は現像剤限定部材26の非磁性ブレード側に磁性
体50を設置した場合を示してある。この場合磁性体50は
磁極23aに対向する位置に設けるのは好ましくない。な
ぜならば対向していること、磁極23aとの間に強い集中
磁界が発生し、上記磁極23aによる磁性粒子の攪拌及び
ほぐし効果が低減するからである。しかし、規制部に磁
性体を設けスリーブ内部磁石23との間で磁性粒子の磁気
的規制を行うことは規制部材のスリーブとの間隙公差の
拡大になり、有効的である。又、磁性粒子ないしはスリ
ーブ上に付着したトナーを比較すると、スリーブ上に付
着したトナーの帯電電荷量は磁性粒子に付着したものよ
りも小さい。この理由はスリーブの移動と共に、磁性粒
子も搬送されるためスリーブ上のトナーが磁性粒子によ
って摺擦される機会が少なくなっているためである。こ
のスリーブ上のトナーを所定の値にまで持ち上げるため
には、スリーブ上のトナーを積極的に摺擦してやる必要
がある。即ち、スリーブ表面近傍でスリーブの移動に反
して相対速度のずれを生じさせる磁性粒子の存在が必要
となる。
FIG. 2 shows a case where the magnetic body 50 is installed on the non-magnetic blade side of the developer limiting member 26. In this case, it is not preferable to provide the magnetic body 50 at a position facing the magnetic pole 23a. This is because they are opposed to each other, and a strong concentrated magnetic field is generated between the magnetic poles 23a and the magnetic particles agitation and loosening effects of the magnetic poles 23a are reduced. However, it is effective to provide a magnetic body in the restricting portion to magnetically restrict the magnetic particles between the restricting portion and the magnet 23 inside the sleeve, because the gap tolerance between the restricting member and the sleeve is increased. Also, when comparing the magnetic particles or the toner adhered on the sleeve, the charge amount of the toner adhered on the sleeve is smaller than that charged on the magnetic particles. This is because the magnetic particles are also conveyed along with the movement of the sleeve, so that the toner on the sleeve is less likely to be rubbed by the magnetic particles. In order to raise the toner on the sleeve to a predetermined value, it is necessary to actively rub the toner on the sleeve. That is, it is necessary to have magnetic particles in the vicinity of the sleeve surface that cause a relative velocity shift against the movement of the sleeve.

しかし、単純に磁性粒子の搬送性を低下させることは
前述のトナーの取り込み作用を考慮すると、不可能であ
る。又、規制部で上述の様にスリーブ内磁極23aに対向
して磁性体を配置し、集中磁界を発生させる磁性粒子の
スリーブ上への摺擦力を向上することも上述の如く、現
像剤循環規制部材26のつくる空間に磁極に最大磁力発生
部を配置する効果を低減させる。
However, simply lowering the transportability of the magnetic particles is impossible in view of the above-mentioned toner intake action. In addition, as described above, it is also possible to arrange the magnetic body in the restriction portion so as to face the in-sleeve magnetic pole 23a to improve the rubbing force of the magnetic particles that generate the concentrated magnetic field onto the sleeve, as described above. The effect of arranging the maximum magnetic force generating portion in the magnetic pole in the space formed by the regulating member 26 is reduced.

そこで本実施例においては磁極23aよりもスリーブ回
転方向に関して下流側に該磁性体50を設け、磁極23aの
ブレード側の磁力線がほぼスリーブ表面の接線方向に集
中する如く構成した。これによりスリーブ表面近傍のみ
の磁性粒子がスリーブ表面に沿って、磁気ブラシを形成
し、スリーブ上のトナーを摺擦し、スリーブ上のトナー
のトリボ賦与を高めることができた。
Therefore, in this embodiment, the magnetic body 50 is provided on the downstream side of the magnetic pole 23a in the sleeve rotation direction so that the magnetic lines of force on the blade side of the magnetic pole 23a are substantially concentrated in the tangential direction of the sleeve surface. As a result, the magnetic particles only near the surface of the sleeve formed a magnetic brush along the surface of the sleeve and rubbed the toner on the sleeve to enhance tribo-impartment of the toner on the sleeve.

ここで磁極23aの磁束密度分布について述べる。この
磁極23aの最大磁束密度は、トナーコンテンツ維持の為
に自動トナー補給装置を持たない本発明の現像装置に於
ては、磁性粒子層のトナーコンテンツ変化に対して現像
剤の塗布状態を安定させる為には、800G以上が望まし
く、かつブレード24先端に対向する点での磁束密度はブ
レード先端とスリーブとの間隙の機械的精度公差を拡大
するために、又規制領域での磁性粒子のパツキング状態
を安定化するために600G以上が望ましい。ところがマグ
ネツトが小径化するに伴って磁束密度のピーク値を800G
以上とすると磁束密度600G以上の広い着磁幅を確保する
には限界があり、カツト極23aを左右対称とした場合、
ブレード24先端に対応する点での磁束密度を600G以上と
すると、L1とL2のなす角θを狭くしなくてはならず、前
述した磁性体50及び限定部材26の案内面261の効果を低
減させてしまう。又、αは小さい方がよい。
Here, the magnetic flux density distribution of the magnetic pole 23a will be described. The maximum magnetic flux density of the magnetic pole 23a stabilizes the applied state of the developer against the change of the toner content of the magnetic particle layer in the developing device of the present invention which does not have an automatic toner replenishing device for maintaining the toner content. In order to increase the mechanical accuracy tolerance of the gap between the blade tip and the sleeve, the magnetic flux density at the point facing the tip of the blade 24 should be 800 G or more, and the packing state of the magnetic particles in the restricted area should be increased. 600G or more is desirable to stabilize the temperature. However, the magnetic flux density peaked at 800 G as the magnet diameter decreased.
There is a limit to securing a wide magnetizing width of magnetic flux density of 600 G or more if the above, when the cut pole 23a is symmetrical,
If the magnetic flux density at the point corresponding to the tip of the blade 24 is 600 G or more, the angle θ formed by L 1 and L 2 must be narrowed, and the effect of the magnetic body 50 and the guide surface 261 of the limiting member 26 described above. Will be reduced. Further, it is preferable that α 2 is small.

αが大きいと、スリーブ上の磁性粒子層の磁気ブラ
シが大きくなり、ブラシの隙間からトナーを過剰に取り
込んで磁性粒子層中のトナー濃度があがりすぎて地カブ
リを生じる。第1図は直径16mmの小径スリーブを用いた
場合の本発明の実施例での磁石23の磁束密度分布を示し
た図であるが、この図に示したようにマグネツト中心と
磁極23aの最大磁力発生点とを結んだ直線を基準とし
て、マグネツト中心と磁極23aのブレード回転方向上流
及び下流側で磁束密度600Gとなる点を結んだ直線とのな
す角をそれぞれα及びαとするとα≧θ,α
αとなることが望ましい。
When α 2 is large, the magnetic brush of the magnetic particle layer on the sleeve becomes large, and the toner is excessively taken in from the gap between the brushes, and the toner concentration in the magnetic particle layer rises too much, causing fog on the ground. FIG. 1 is a diagram showing the magnetic flux density distribution of the magnet 23 in the embodiment of the present invention when a small-diameter sleeve having a diameter of 16 mm is used. As shown in FIG. 1, the maximum magnetic force of the magnet center and the maximum magnetic force of the magnetic pole 23a are shown. With the straight line connecting the generation point as a reference, the angles formed by the straight lines connecting the center of the magnet and the magnetic flux density 600G on the upstream and downstream sides of the magnetic pole 23a in the blade rotation direction are α 2 and α 1 , respectively, and α 1 ≧ θ, α 1
It is desirable to be α 2 .

すなわち現像スリーブの移動方向下流側の磁束密度を
緩慢に低下させることにより磁性体50及び案内面261の
効果を低減させることなく、ブレード24先端に対向する
点の磁束密度を600G以上にし、磁極23aの能力を有効に
活用することが可能となる。
That is, without slowing down the effect of the magnetic body 50 and the guide surface 261 by slowly decreasing the magnetic flux density on the downstream side in the moving direction of the developing sleeve, the magnetic flux density at the point facing the tip of the blade 24 is set to 600 G or more, and the magnetic pole 23a. It is possible to effectively utilize the ability of.

第1図に於て磁極23cは現像磁極であるが、この現像
磁極は、ほぼ現像部に位置し、磁性粒子の潜像への付着
を防止する為、800G以上の磁束密度であるとよい。
In FIG. 1, the magnetic pole 23c is a developing magnetic pole, but the developing magnetic pole is located almost at the developing portion and preferably has a magnetic flux density of 800 G or more in order to prevent magnetic particles from adhering to the latent image.

本発明は、上述した各構成の任意の組合せを含むこと
は言うまでもない。
It goes without saying that the present invention includes any combination of the above-described configurations.

いずれにしても本発明は、従来現像方法、装置では得
られなかった高画質を提供できるものであり、現像装置
を使い捨てタイプの小型なものにできたという優れた効
果を奏するものである。
In any case, the present invention can provide a high image quality which cannot be obtained by the conventional developing method and apparatus, and has an excellent effect that the developing apparatus can be made a small disposable type.

トナー供給部材は現像容器36内にあって磁性粒子層に
近接或いは接触して矢印d方向に回転駆動してトナー37
を磁性粒子層へ供給する。
The toner supply member is located inside the developing container 36 and is close to or in contact with the magnetic particle layer, and is driven to rotate in the direction of arrow d so that the toner
Are supplied to the magnetic particle layer.

現像容器36の概略水平方向に隣接してトナーを貯蔵し
ておくトナー貯蔵容器38を配設し、該トナー貯蔵容器内
には現像容器36内へトナーを送るトナー搬送部材が設け
られている。
A toner storage container 38 for storing toner is arranged adjacent to the developing container 36 in a substantially horizontal direction. Inside the toner storage container, a toner conveying member for feeding toner into the developing container 36 is provided.

S磁極23bはカツト磁極23aと現像磁極23cの間隔が離
れているために非磁性ブレード24部で均一に塗布された
現像層が乱れるのを防止するために設けられた搬送磁極
である。S磁極23bは現像剤層を乱さぬために磁極の強
さとしては概略現像磁極23cと同等かやや低目が良い。
現像スリーブとして16φのものを用いた場合、カツト磁
極と現像磁極の間隔がスリーブ中心角で100゜以内であ
ればスリーブ上の現像剤層の乱れは少ないが、100゜を
越えた場合、現像剤層の乱れが大きく中間に搬送極を設
けた方が好ましい。
The S magnetic pole 23b is a carrier magnetic pole provided to prevent the developing layer applied uniformly on the nonmagnetic blade 24 from being disturbed because the distance between the cutting magnetic pole 23a and the developing magnetic pole 23c is large. Since the S magnetic pole 23b does not disturb the developer layer, the strength of the magnetic pole is approximately equal to or slightly lower than that of the developing magnetic pole 23c.
When using a developing sleeve of 16φ, if the distance between the cutting magnetic pole and the developing magnetic pole is within 100 ° at the sleeve center angle, the disturbance of the developer layer on the sleeve is small. Disturbance of the layer is large and it is preferable to provide a carrier pole in the middle.

S磁極23dは現像後の現像剤を回収する回収磁極であ
り、磁性シール31先端部よりも現像スリーブ22移動方向
上流側に配置される。磁極23dが磁性シール31先端部よ
り下流側に配置された場合、現像容器36下部のトナー取
り込み口付近に磁極23dによる磁性粒子の穂立ち部分が
生じ、トナーを極めて取り込み易くなり摩擦帯電が十分
に行なわれずカブリ等の原因になりやすい。
The S magnetic pole 23d is a recovery magnetic pole that collects the developer after development, and is arranged on the upstream side in the moving direction of the developing sleeve 22 with respect to the tip of the magnetic seal 31. When the magnetic pole 23d is arranged on the downstream side of the tip of the magnetic seal 31, a magnetic particle spike is formed by the magnetic pole 23d in the vicinity of the toner intake port in the lower part of the developing container 36, and it becomes extremely easy to take in the toner and the frictional charging is sufficiently performed. Not performed, it is easy to cause fog.

ここで、現像部における磁性粒子の体積比率について
説明する。「現像部」とはスリーブ22から感光ドラム1
へのトナーが転移あるいは供給される部分である。「体
積比率」とはこの現像部の容積に対するその中に存在す
る磁性粒子の占める体積の百分率である。上記現像装置
においてはこの体積比率が重要な影響を有すること、あ
よびこれを1.5〜30%、特に2.6〜26%とすることが極め
て好ましい。
Here, the volume ratio of the magnetic particles in the developing section will be described. "Developing section" means sleeve 22 to photosensitive drum 1
Where toner is transferred or supplied. The "volume ratio" is the percentage of the volume occupied by the magnetic particles present therein relative to the volume of the developing section. In the above-mentioned developing device, it is extremely preferable that this volume ratio has an important influence, and that it is 1.5 to 30%, particularly 2.6 to 26%.

1.5%未満では、現像像濃度の低下が認められるこ
と、スリーブゴーストが発生すること、穂51が存在する
部分としない部分との間で顕著な濃度差が発生するこ
と、スリーブ22表面上に形成される現像剤層の厚さが全
体的に不均一となること、などの点で好ましくない。
If it is less than 1.5%, a decrease in the density of the developed image is observed, a sleeve ghost is generated, a remarkable density difference occurs between a portion where the spike 51 is present and a portion where the spike 51 is not formed, and the density is formed on the surface of the sleeve 22. It is not preferable in that the thickness of the developer layer to be formed becomes non-uniform as a whole.

30%を越えると、スリーブ面を閉鎖する度合が増大
し、かぶりが発生すること、などの点で好ましくない。
When it exceeds 30%, the degree to which the sleeve surface is closed increases, and fogging occurs, which is not preferable.

特に、本発明にとって、好ましい現像方法として挙げ
た上記条件は体積比率の増加あるいは減少にしたがって
画質が単調に劣化または増加するのではなく、1.5〜30
%の範囲で十分な画像濃度が得られ、1.5%未満でも30
%を越えても、画質低下が発生し、しかもこの画質が十
分な上記数値の範囲ではスリーブゴーストもかぶりも発
生しないという事実に基づくものである。前者の画質低
下は負性特性によるものと思われ、後者は磁性粒子の存
在量が大きくなってスリーブ22表面を開放できなくなり
スリーブ22表面からのトナー供給量が大幅に減少するこ
とから生ずると考えられる。
In particular, for the present invention, the above-mentioned conditions listed as the preferred developing method are not limited to the image quality that monotonically deteriorates or increases as the volume ratio increases or decreases, but 1.5 to 30
%, A sufficient image density can be obtained, and even if less than 1.5%, it is 30
This is based on the fact that the image quality is deteriorated even when the ratio exceeds%, and neither sleeve ghost nor fogging occurs in the range of the above numerical values where the image quality is sufficient. The former is considered to be due to the negative characteristics, and the latter is thought to be caused by the fact that the amount of magnetic particles becomes large and the surface of the sleeve 22 cannot be opened, and the amount of toner supplied from the surface of the sleeve 22 is greatly reduced. Can be

又、1.5%未満では、線画像の再現性に劣り、画質濃
度の低下が顕著である。逆に30%を越えた場合は磁性粒
子が感光ドラム面を傷つける問題、画像の一部として付
着して行くために生じる転写、定着の問題がある。
If it is less than 1.5%, the reproducibility of the line image is inferior and the image quality density is remarkably reduced. On the other hand, if it exceeds 30%, there are problems that the magnetic particles damage the surface of the photosensitive drum, and that transfer and fixing occur because they adhere as part of the image.

そして、磁性粒子の存在が1.5%に近い場合は、大面
積の一様高濃度画像(ベタ黒)の再現時に、「あらび」
と称せられる部分的現像ムラが発生する場合(特別環境
下等)があるので、これらが発生しにくい体積比率とす
ることが好ましい。この数値は現像部に対して磁性粒子
の体積比率が2.6%以上であることで、この範囲はより
好ましい範囲となる、又、磁性粒子の存在が30%に近い
場合は、磁性粒子の穂が接する部分の周辺にスリーブ面
からのトナー補給が遅れる場合(現像速度大の時等)が
あり、ベタ黒再現時にうろこ状の濃度ムラを生じる可能
性がある。これを防止する確実な範囲としては、磁性粒
子の上記体積比率が26%以下がより好ましいものとな
る。
When the presence of magnetic particles is close to 1.5%, when reproducing a large-area uniform high-density image (solid black), "Arabi"
In some cases (particular environment or the like), there is a case where a partial development unevenness referred to as “development unevenness” occurs. This value is because the volume ratio of the magnetic particles to the developing portion is 2.6% or more, this range becomes a more preferable range, and when the presence of the magnetic particles is close to 30%, the spikes of the magnetic particles are There is a case where toner supply from the sleeve surface is delayed around the contacting portion (when the developing speed is high, etc.), and scaly density unevenness may occur during solid black reproduction. As a certain range for preventing this, the above volume ratio of the magnetic particles is more preferably 26% or less.

体積比率が1.5〜30%の範囲であれば(実施例では4
%に設定した)、第3図に示すようにスリーブ22表面上
に穂51が好ましい程度に疎らな状態で形成され、スリー
ブ22および穂上の両方のトナーが感光ドラム1に対して
十分に開放され、スリーブ上のトナー100も交互電界で
飛翔転移するので、ほとんどすべてのトナーが現像に消
費可能な状態となることから高い現像効率(現像部に存
在するトナーのうち現像に消費され得るトナーの割合)
および高画質濃度が得られる。好ましくは、微小なしか
し激しい穂の振動を生じさせ、これによって磁性粒子お
よびスリーブ22に付着しているトナー100がほぐされ
る。いずれにせよ磁気ブラシの場合などのような掃目む
らやゴースト像の発生を防止できる。さらに、穂の振動
によって、磁性粒子27とトナー37との摩擦接触が活発に
なるのでトナー37への摩擦帯電を向上させ、かぶり発生
を防止できる。なお、現像効率が高いことが現像装置の
小型化に適する。
If the volume ratio is in the range of 1.5 to 30% (in the embodiment, 4%)
%), As shown in FIG. 3, the ears 51 are formed on the surface of the sleeve 22 in a sparse manner to a preferable degree, and the toner on both the sleeve 22 and the ears is sufficiently opened to the photosensitive drum 1. Since the toner 100 on the sleeve also fly-transfers due to the alternating electric field, almost all of the toner is in a state in which it can be consumed for development. Therefore, high developing efficiency (of toner that can be consumed for development among toner existing in the developing portion) Ratio)
And high image density can be obtained. Preferably, a small but intense spike vibration is caused, which loosens the magnetic particles and the toner 100 adhering to the sleeve 22. In any case, it is possible to prevent the generation of uneven sweep and ghost image as in the case of a magnetic brush. Further, the friction of the magnetic particles 27 and the toner 37 becomes active due to the vibration of the ears, so that the toner 37 is improved in triboelectrification and the occurrence of fogging can be prevented. The high developing efficiency is suitable for downsizing of the developing device.

上記現像部に存在する磁性粒子27の体積比率は(M/
h)×(1/ρ)×[(C/(T+C)]で求めることがで
きる。ここでMはスリーブの単位面積当りの現像剤(混
合物…非穂立時)の塗布量(g/cm2)、hは現像部空間
の高さ(cm)、ρは磁性粒子の真空度g/cm3、C/(T+
C)はスリーブ上の現像剤中の磁性粒子の重量割合であ
る。
The volume ratio of the magnetic particles 27 present in the developing section is (M /
h) × (1 / ρ) × [(C / (T + C)]], where M is the coating amount (g / cm 2 ) of the developer (mixture ... non-peaking) per unit area of the sleeve. ), H is the height of the developing space (cm), ρ is the vacuum degree of the magnetic particles g / cm 3 , C / (T +
C) is the weight percentage of magnetic particles in the developer on the sleeve.

なお、上記定義の現像部において磁性粒子に対するト
ナーの割合は4〜40重量%が好ましい。上記実施例のよ
うに交番電界が強い(変化率が大きいかまたはVppが大
きい)場合、穂がスリーブ22からあるいはその基部から
離脱し、離脱した磁性粒子27はスリーブ22と感光ドラム
1との間の空間で往復運動する。この往復運動のエネル
ギーは大きいので、上述の振動による効果がさらに促進
される。
The ratio of the toner to the magnetic particles in the developing section defined above is preferably 4 to 40% by weight. When the alternating electric field is strong (the rate of change is large or Vpp is large) as in the above embodiment, the ears are separated from the sleeve 22 or the base thereof, and the separated magnetic particles 27 are separated between the sleeve 22 and the photosensitive drum 1. Reciprocates in the space. Since the energy of the reciprocating motion is large, the effect of the above-described vibration is further promoted.

以上の挙動は高速度カメラ(日立製作所製)で8000コ
マ/秒の撮影を行なって確認された。感光ドラム1表面
とスリーブ22表面との間隙を小さくして、感光ドラム1
と穂との接触圧力を高め、振動を小さくした場合でも、
現像部の入口側および出口側では空隙は大きいので、十
分な振動が起こり、上述の効果が奏される。
The above behavior was confirmed by shooting 8000 frames / second with a high-speed camera (manufactured by Hitachi Ltd.). By reducing the gap between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the sleeve 22, the photosensitive drum 1
Even if the contact pressure with the spikes is increased and the vibration is reduced,
Since the gap is large on the inlet side and the outlet side of the developing unit, sufficient vibration occurs and the above-mentioned effect is exhibited.

逆に、感光ドラム1とスリーブ22との間隙を大きくし
て、磁界を印加しない状態で穂は感光ドラム1に接触し
ないが、印加した場合は接触するような距離とすること
が好ましい。
Conversely, it is preferable to increase the gap between the photosensitive drum 1 and the sleeve 22 so that the ears do not contact the photosensitive drum 1 in a state where no magnetic field is applied, but it is preferable that the ears be in contact with the photosensitive drum 1 when the magnetic field is applied.

第2図において、スリーブ22として直径16mmのアルミ
スリーブの表面を、アランダム砥粒により不安定型サン
ドブラスト処理したものを用い、磁石23として4極着磁
でN極、S極が交互に第1図で示されるようなものを用
いた。磁石23による表面磁束密度の最大値は約800ガウ
スであった。
In FIG. 2, the sleeve 22 is made of an aluminum sleeve having a diameter of 16 mm and the surface of which is subjected to unstable sandblasting with alundum abrasive grains, and the magnet 23 is magnetized by four poles so that N poles and S poles alternate. Was used. The maximum value of the surface magnetic flux density by the magnet 23 was about 800 gauss.

ブレード24としては1.2mm厚の非磁性ステンレスを用
い、上記角度θは15゜とした。また磁極23aの上記角度
αは15゜,αは10゜とした。
As the blade 24, 1.2 mm thick non-magnetic stainless steel was used, and the angle θ was set to 15 °. The angle α 1 of the magnetic pole 23a is 15 ° and α 2 is 10 °.

磁性粒子としては表面にシリコ樹脂コートした粒径70
〜50μ(250/300メツシユ)のフエライト(最大磁化60e
mu/g)を用いた。
As magnetic particles, particle size 70 with silicone resin coating on the surface
~ 50μ (250/300 mesh) ferrite (maximum magnetization 60e
mu / g) was used.

非磁性トナーとしては、スチレン/ブタジエン共重合
体系樹脂100部に銅フタロシアニン系顔料5部から成る
平均粒径10μのトナー粉末にコロイダルシリカ0.6%を
外添したブルートナーを用いたところ、スリーブ22表面
上にコーテング厚約10〜30μmのトナー塗布層を得、さ
らにその上層として200〜300μの磁性粒子層を得た。各
磁性粒子の表面上には上記トナーが付着している。
As the non-magnetic toner, a blue toner obtained by externally adding 0.6% of colloidal silica to a toner powder having an average particle diameter of 10 μm, which is composed of 100 parts of styrene / butadiene copolymer resin and 5 parts of copper phthalocyanine pigment, is used. A toner coating layer having a coating thickness of about 10 to 30 μm was obtained thereon, and a magnetic particle layer of 200 to 300 μ was further obtained thereon. The toner adheres to the surface of each magnetic particle.

このときのスリーブ22上の磁性粒子と全トナーの合計
重量は約2.43×10-2g/cm2であった。
At this time, the total weight of the magnetic particles and all the toners on the sleeve 22 was about 2.43 × 10 -2 g / cm 2 .

このときの磁性粒子付着トナーとスリーブ付着トナー
の重量比は約2:1であった。
At this time, the weight ratio of the toner attached to the magnetic particles and the toner attached to the sleeve was about 2: 1.

磁性粒子は現像部およびその近傍でスリーブ22内の磁
極23bにより磁界によって穂立ちして、最大長約1.2mm程
の穂立ちブラシを形成していた。
The magnetic particles were spiked by the magnetic field by the magnetic pole 23b in the sleeve 22 at and near the developing section to form a spiked brush with a maximum length of about 1.2 mm.

帯電量をブローオフ法で測定したところスリーブ上及
び磁性粒子上のトナーのトリボ電荷量が+12μC/gであ
った。
When the charge amount was measured by the blow-off method, the triboelectric charge amount of the toner on the sleeve and the magnetic particles was +12 μC / g.

この現像装置をキヤノン(株)製FC−5型複写機に組
み込み、感光ドラム3(有機感光材料製)とスリーブ22
の表面との間隔を350μmとした。この条件で体積比率
を求めると、約10%であった。(h=350μm,M=2.43×
10-2g/cm2、ρ=5.5g/cm3、T/(T+C)=20.4%)。
バイアス電源4として周波数1800Hz,ピーク対ピーク値1
200Vの交流電圧に−270Vの直流電圧を重畳させたものを
用いて現像を行なったところ、良好なブルー色の画像を
得た。
This developing device was installed in an FC-5 type copying machine manufactured by Canon Inc., and the photosensitive drum 3 (organic photosensitive material) and sleeve 22 were used.
The distance between the surface and the surface was 350 μm. When the volume ratio was determined under these conditions, it was about 10%. (H = 350 μm, M = 2.43 ×
10 −2 g / cm 2 , ρ = 5.5 g / cm 3 , T / (T + C) = 20.4%).
Bias power supply 4 frequency 1800Hz, peak-to-peak value 1
When development was carried out using an alternating voltage of 200 V and a DC voltage of -270 V superimposed, a good blue image was obtained.

また、ベタ黒画像について現像し、現像後のスリーブ
面を観察したところ、磁性粒子に付着したトナー及びス
リーブ上のトナーはほとんど消費され100%近い現像効
率で現像が行なわれていた。
Further, when the solid black image was developed and the sleeve surface after the development was observed, the toner adhering to the magnetic particles and the toner on the sleeve were almost consumed, and the development was performed at a developing efficiency close to 100%.

現像特性についてもカブリが無く、良好な現像特性を
得ることができた。
As for the developing characteristics, there was no fog and good developing characteristics could be obtained.

さらに、磁性部材31の効果についても、良好な磁性粒
子が進入、漏出防止および良好な循環が行われることが
確認された。
Further, regarding the effect of the magnetic member 31, it was confirmed that good magnetic particles can be prevented from entering and leaking and good circulation can be achieved.

以上の説明の如く、本実施例によれば、高画像濃度、
高現像効率で、かぶり、ゴースト像、掃目むら、負性特
性のない現像を行なうことができる。
As described above, according to this embodiment, high image density,
With high development efficiency, it is possible to perform development without fog, ghost image, unevenness of sweep, and negative characteristics.

スリーブ22の材料としてはアルミニウムのほか真ちゅ
うやステンレス鋼などの導電体、紙筒や合成樹脂の円筒
を使用可能である。また、これらの円筒の表面を導電処
理するか、導電体で構成すると現像電極として機能させ
ることもできる。さらに、芯ロールを用いてその周面に
導電性の弾性体、例えば導電性スポンジを巻装して構成
してもよい。
As the material of the sleeve 22, in addition to aluminum, a conductor such as brass or stainless steel, a paper cylinder, or a synthetic resin cylinder can be used. Also, the surface of these cylinders can be made to function as a developing electrode by conducting the surface treatment or by using a conductor. Furthermore, a conductive elastic body, for example, a conductive sponge may be wound around the peripheral surface using a core roll.

現像部の磁極23bについては、実施例では現像部の中
央に磁極を配置したが、中央からずらした位置としても
よく、また磁極間に現像部を配置するようにしてもよ
い。
With respect to the magnetic pole 23b of the developing unit, the magnetic pole is arranged at the center of the developing unit in the embodiment, but may be shifted from the center, or the developing unit may be arranged between the magnetic poles.

トナーには、流動性を高めるためにシリカ粒子や、例
えば転写方式画像形成方法に於て潜像保持部材たる感光
ドラム3の表面の研磨のために研磨剤粒子等を外添して
もよい。トナー中に少量の磁性粒子を加えたものを用い
てもよい。すなわち、磁性粒子に比べ著しく弱い磁性で
あり、トリボ帯電可能であれば磁性トナーも用いること
ができる。
Silica particles may be externally added to the toner in order to enhance fluidity, and abrasive particles or the like may be externally added for polishing the surface of the photosensitive drum 3 which is a latent image holding member in the transfer type image forming method. You may use what added a small amount of magnetic particles to the toner. That is, magnetic toners can be used as long as they are significantly weaker than magnetic particles and can be tribocharged.

ゴースト像現象を防止するために、容器21内へ戻り回
動したスリーブ22面から現像に供されずにスリーブ22上
に残った現像剤層を、一旦スクレーバ手段(不図示)で
かき落し、そのかき落しされたスリーブ面を磁性粒子層
に接触させて現像剤の再コーテイングを行なわせるよう
にしてもよい。
In order to prevent the ghost image phenomenon, the developer layer remaining on the sleeve 22 that has not been used for development from the surface of the sleeve 22 that has returned to the inside of the container 21 and rotated, is scraped off once by a scraper means (not shown), and The scraped sleeve surface may be brought into contact with the magnetic particle layer to recoat the developer.

磁性粒子とトナーとの濃度を検出して、この出力に応
じて自動的にトナーを補給する機構を設けてもよい。
A mechanism for detecting the concentration of the magnetic particles and the toner and automatically replenishing the toner in accordance with the output may be provided.

本発明の現像装置は容器21、スリーブ22およびブレー
ド24などを一体化した使いすてタイプの現像器として
も、画像形成装置に固定された通常現像器としても使用
可能である。
The developing device of the present invention can be used as a single-use type developing device in which the container 21, the sleeve 22, the blade 24 and the like are integrated, or as a normal developing device fixed to the image forming apparatus.

(実施例2) 第4図に本発明の別の実施例を示す。第4図は、現像
スリーブ22として直径20mmのものを用いた場合の磁石23
の磁束密度分布を示したもので、このようにやや大きめ
の径を有するマグネツトを用いた場合は、前実施例で述
べた磁極23aの最大磁束密度800G以上でブレード24と対
向する点での磁束密度600G以上は、前述角度α>α
としなくても達成できる。しかし、例えばα=α
磁石を用いた場合、量産した場合の個々の製品の組み立
て時等のバラツキにより最大磁力発生点がブレーゾ回転
方向上流側にほんの数度ずれるとブレード24と対向する
点での磁束密度が600G以下となっている。そこで本発明
の前実施例で述べた様にα>αとすることにより量
産等で上述角度θがばらついた場合でも十分対応できる
程ラチチユードが広がることになり有効である。
(Embodiment 2) FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a magnet 23 when a developing sleeve 22 having a diameter of 20 mm is used.
In the case of using a magnet having a slightly larger diameter, the magnetic flux at a point facing the blade 24 at the maximum magnetic flux density 800G or more of the magnetic pole 23a described in the previous embodiment is shown. For densities above 600G, the above angle α 1 > α 2
It can be achieved without. However, for example, when a magnet of α 1 = α 2 is used, it faces the blade 24 when the maximum magnetic force generation point deviates only a few degrees to the upstream side in the blaze rotation direction due to variations in assembling individual products in mass production. The magnetic flux density at the point is less than 600G. Therefore, by setting α 1 > α 2 as described in the previous embodiment of the present invention, it is effective that the latitude is wide enough to be able to cope with the case where the angle θ varies in mass production.

(発明の効果) 以上説明したようにカツト極の現像スリーブ回転方向
下流側磁束密度を緩慢に低下させることにより、現像ス
リーブの小径化に伴なうマグネツトの小径化によって規
制部に作用する磁界のラチチユードがせばまることを防
ぎマグネツトの能力が有効に利用でき規制部のパツキン
グ状態の安定化は促進し、良好な画像性を有する現像装
置が供給できる。特に直径20mm以下の小径スリーブを用
いた系に対して有効である。
(Effects of the Invention) As described above, by gently reducing the magnetic flux density on the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve of the cutting pole, the magnetic field acting on the restricting portion is reduced by reducing the diameter of the magnet accompanying the decreasing diameter of the developing sleeve. It is possible to prevent the stacking of the latitude, effectively utilize the capability of the magnet, promote the stabilization of the packing state of the regulation portion, and supply the developing device having a good image property. It is especially effective for a system using a small-diameter sleeve with a diameter of 20 mm or less.

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

第1図は本発明を実施したマグネツトの磁束密度分布を
示した図、 第2図は本発明を実施した現像装置の概略断面図、 第3図は現像部における現像剤の様子を示す図、 第4図は本発明の他の実施例であるところのマグネツト
の磁束密度分布を示した図である。 1は潜像担持体 22は現像スリーブ 23はマグネツト 27は磁性粒子 30は飛散防止電極板 24は非磁性ブレード 35は磁性粒子貯蔵容器 37はトナー粒子 26は磁性粒子限定部材 38はトナー粒子貯蔵容器 39はトナー供給部材 31は磁性シール 40はシール部材 50は磁性体 36は現像容器
FIG. 1 is a diagram showing a magnetic flux density distribution of a magnet according to the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view of a developing device according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a state of a developer in a developing section. FIG. 4 is a diagram showing a magnetic flux density distribution of a magnet which is another embodiment of the present invention. 1 is a latent image carrier 22 is a developing sleeve 23 is a magnet 27 is a magnetic particle 30 is a scattering prevention electrode plate 24 is a non-magnetic blade 35 is a magnetic particle storage container 37 is a toner particle 26 is a magnetic particle limiting member 38 is a toner particle storage container 39 is a toner supply member 31 is a magnetic seal 40 is a seal member 50 is a magnetic material 36 is a developing container

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田鹿 博司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 細井 敦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−95573(JP,A) 特開 昭54−143237(JP,A) 特開 昭61−159664(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroshi Taka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Atsushi Hosoi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (56) Reference JP 60-95573 (JP, A) JP 54-143237 (JP, A) JP 61-159664 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】静電像担持体と対向し磁性粒子とトナー粒
子とを有する現像剤担持する現像剤担持体と、この現像
剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、現像剤担
持体内部に設けられ規制部材による規制部に磁界を形成
し、磁束密度のピーク位置が規制部よりも現像剤担持体
の移動方向上流側である現像剤塗布磁極と、を有する現
像装置において、 上記現像剤塗布磁極が形成する磁束密度分布曲線は現像
剤担持体の移動方向上流側よりも下流側が緩やかである
ことを特徴とする現像装置。
1. A developer carrying member facing a electrostatic image carrying member and carrying a developer having magnetic particles and toner particles, a regulating member for regulating the amount of the developer on the developer carrying body, and a developer. In a developing device having a magnetic field formed in a restriction portion provided by a restriction member provided inside the carrier, and a developer coating magnetic pole having a peak position of magnetic flux density that is upstream of the restriction portion in the moving direction of the developer carrier, The developing device is characterized in that the magnetic flux density distribution curve formed by the developer coating magnetic pole is gentler on the downstream side than the upstream side in the moving direction of the developer carrier.
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