JP2682988B2 - Developing device - Google Patents

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JP2682988B2 JP62060460A JP6046087A JP2682988B2 JP 2682988 B2 JP2682988 B2 JP 2682988B2 JP 62060460 A JP62060460 A JP 62060460A JP 6046087 A JP6046087 A JP 6046087A JP 2682988 B2 JP2682988 B2 JP 2682988B2
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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、特に現像部にお
いて交番電界を印加する現像装置に関する。 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。 〔従来の技術〕 電子写真複写装置等の記録装置において、磁性キヤリ
ア粒子とトナー粒子とが混合した二成分現像剤を現像剤
搬送担体面に供給して、該現像剤搬送担体面上に現像剤
層を形成させ、該現像剤層によって像担持体表面上の静
電潜像あるいは磁気潜像等の潜像を現像する際に、現像
剤層に交番電界を作用させることによって、繊細な線や
点あるいは濃淡差等を忠実に再現した鮮明な高画質画像
を得る現像方法が既に開発されている。 電子写真複写装置においても、時代の趨勢により装置
の小型軽量化が求められている。上述のような現像方法
を用いた現像装置でも、小型軽量化のために現像剤搬送
担体(以下現像スリーブもしくは単にスリーブと称
す。)の小型化が求められている。 従来の装置では現像スリーブの直径がφ20以上あった
ために現像スリーブ内に配設されるマグネツトも比較的
径の太いものを使用することが可能であり、マグネツト
の設計自由度も高く、例えば現像磁極においても充分な
磁束密度をもって現像領域全体をカバーするように設計
することは容易である。 第2図は従来の比較的太い直径を持つ現像装置の現像
領域の断面図であり、第2図a)はキヤリア粒子の状態
を表わす図、第2図b)は磁束密度分布を表わす図であ
る。 大きな径を持つマグネツトでは第2図に表わされるよ
うに現像磁極が充分な磁束密度を保持しつつ現像領域全
体をカバーすることが容易であり、現像領域においては
キヤリア粒子の穂立ちが充分に行われ、現像剤密度が下
り、交番電界によりトナー並びにキヤリア粒子の振動,
飛翔が活発に行われ、極めて効率の良い現像が可能であ
る。 さらに現像領域の下流側でも充分な磁力が得られるの
で、感光体に付着したキヤリア粒子を磁力で容易に引き
戻すことが可能である。 従って良好な現像特性を持ち、かつキヤリア粒子の付
着のない現像装置の提供が可能であった。 〔発明が解決しようとしている問題点〕 しかしながら上記実施例では、現像装置の小型化、延
いては電子写真複写機の小型化には限りがあり、現像装
置の一層の小型軽量化のためには現像スリーブの小型化
が必要である。現像スリーブ径がφ20を割り込むと内側
に設置されているマグネツト径も当然小さくなり、マグ
ネツトの体積が極めて小さくなる。従って、高い磁束密
度でかつ巾広いマグネツトを作製することは難しい。
又、さらにスリーブ径が大きいものでもカツト磁極、搬
送磁極、現像磁極等複数の磁極からなる現像装置のマグ
ネツトロールでは、各々の磁極の特質に合った設計をし
なくてはならず、現像磁極だけを第2図のごとく強く巾
広く設定することは殆ど不可能である。 現像磁極の磁力を落とした場合には、キヤリア粒子の
感光体への付着を防ぐことは難しく、又、第3図の如く
磁束密度が同等であっても上流・下流側を等しく磁極幅
を細らせた場合にも現像領域下流側の磁力が不足し、キ
ヤリア粒子の感光体への付着を防止することは難しい。 又、第4図に示すように磁極を下流側に傾け下流側で
の磁力を高め、キヤリア粒子の付着を防止したものは、
現像領域でのキヤリア粒子の穂立ちが充分でなく、スリ
ーブ表面もしくはスリーブ表面近くのキヤリア粒子から
のトナーの飛翔を妨害し、その現像効率が低下し好まし
くない。 (発明の目的) 本発明の目的は、小径現像スリーブの問題を解決する
と共に、大径スリーブにおける現像画像の画質向上も行
える現像装置の提供にある。 本発明は、キヤリア粒子の損失を大幅に防止でき、且
つ、現像効率の高い良質画像を形成できる現像装置の提
供を目的とする。 (発明の概要) 上記目的を達成するために本発明は、静電像担持体と
対向して静電像を現像する現像部を形成し、キャリアと
トナーとを有する現像剤を担持して移動する現像剤担持
体と、現像部に設けられ磁気ブラシを形成するための現
像磁極と、を有し、前記静電像担持体と前記現像剤担持
体の間に形成される交番電界中で磁気ブラシを前記静電
像担持体に接触させて現像を行なう現像装置において、
上記現像磁極が形成する磁束密度分布曲線はピークより
現像剤担持体の移動方向上流側が下流側よりも急であ
り、磁束密度分布のピークの位置とピークの半値の位置
との距離は下流側が上流側の2倍以上であることを特徴
とするものである。 〔実施例〕 第1図は本発明に係る現像装置の現像領域の断面図で
あり、第5図は本発明に係る現像装置の一実施例、第6
図は第5図の現像装置に用いられるマグネツトの磁束密
度分布図である。 第5図において潜像担持体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。2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、SUS3
16等の非磁性材料で構成されている。現像スリーブ2は
現像容器11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11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。 3は現像スリーブ2内に挿入した図示の位置姿勢に位
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2が回転駆動さ
れてもこの磁石3は図示の位置・姿勢にそのまま固定保
持される。この磁石3はN極の磁極3a、S極の磁極3b、
N極の磁極3c、S極の磁極3dの4磁極を有する。磁石3
は永久磁石に代えて電磁石を配設してもよい。 4は現像スリーブ2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11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。 5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51とした磁性粒子限定部材である。 7はキヤリア粒子であり、粒径が30〜100μm、好ま
しくは40〜80μmで平均粒径が50μm程度の抵抗値が10
7Ωcm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。 8は非磁性現像剤トナーである。 6は現像スリーブ2を配設した現像容器11下部からの
キヤリア粒子7ないしは非磁性トナー粒子8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2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6とS極性の磁極3dとの間の磁
界でキヤリア粒子7の回収と漏れ防止を達成するシール
効果が得られる。 9は現像スリーブ2内の固定磁極3により形成された
キヤリア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9には、トナー貯蔵容器12中のトナー搬送
部材10によってトナー供給される。 12,13はそれぞれトナー貯蔵容器、キヤリア粒子貯蔵
容器である。 14は現像容器11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2の回転方向に向って曲が
っており、スリーブ2表面側を弾性的に押圧している。
このシール部材14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。 またS磁極3dは、磁性部材6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6に対して1部が対向する。磁性部材6
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。 磁性部材6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が適用可能である。
又、磁性部材6として磁石を用いる場合は、平面66が磁
石S2の磁性Sとは異極のN極性でなければならない。 つまり、磁性部材6はキヤリア粒子の拘束を行いつつ
キヤリア粒子の損失を防止し、さらにキヤリア粒子の回
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。 さらに、磁極3dを前記のごとく配置することによっ
て、磁極3aとの関係で別の好ましい効果が得られる。す
なわち、容器11の収容部底部と磁極3dとの上記関係によ
って、磁気ブラシ11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、キヤリア粒子中へ
のトナー粒子の取込み量が過剰になることがない。過剰
取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。 なおこの構成は現像剤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。 実験によると、現像スリーブと磁性部材との距離2.5m
m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3dの磁力を面66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。 非磁性ブレード24の端部と現像スリーブ2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2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、潜像担持体へのキヤリア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5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。 このキヤリア粒子層は、スリーブ2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
2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。 従って磁極3a,3dの配設位置と磁性粒子7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3a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7あるいは
スリーブ2との摺擦によりトナーは摩擦帯電を受けスリ
ーブ2の回転に伴って現像領域へ搬送され現像に供され
る。 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。 次に現像剤塗布量規制部材である非磁性ブレード4の
近傍及び限定部材5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5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キ
ヤリア粒子が限定部材5の案内面51に沿って詰め込まれ
て密度がたかくなる。この領域では、搬送されて進入し
てくるキヤリア粒子とブレードから流出しているキヤリ
ア粒子との入れ替わりが動的に発生しているためキヤリ
ア粒子同士がお互いに衝突して撹乱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。このためキ
ヤリア粒子ないしはスリーブ上からトナーへのトリボ賦
与が行われ、又キヤリア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
はキヤリア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の均一化が行われる。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、キヤリア粒子の搬送時の不均一状態も該
空間において平均化され、キヤリア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5は上記案内
面51が必須であり、該斜面の傾き及び空間の容積は該空
間でのキヤリア粒子のパツキング状態に大きな影響を与
える。 これに対して、この領域に対して固定配置された磁極
3aは、上記パツキング状態のキヤリア粒子を磁力線に沿
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キヤリア粒子
を該方向と直向する力で磁気ブラシを形成するため、キ
ヤリア粒子への撹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キヤリア粒子層
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3aの最大磁力を発生する部分が案内面51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、現像剤の集中と安定した高密度のキヤリア
粒子存在割合を維持できるものと考えられる。 上記の規制領域によって、現像スリーブ表面には、安
定した量のキヤリア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形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キヤリア粒子が占める体
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。 第5図は現像剤限定部材5の非磁性ブレード側に磁性
体50を配置した場合を示してある。この場合磁性体50は
磁極3a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と、磁極3aとの間に強い集中磁界が
発生し、上記磁極3aによるキヤリア粒子の撹拌及びほぐ
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3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、キヤリア粒子ないしはスリ
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キヤリア粒子に付着したも
のよりも小さい。この理由はスリーブの移動と共に、キ
ヤリア粒子も搬送されるためスリーブ上のトナーがキヤ
リア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帯電量にま
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キヤ
リア粒子の存在が必要となる。 しかし、単純にキヤリア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3aに対向
して磁性体を配置し、集中磁界を発生させキヤリア粒子
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5のつくる空間に磁極の最大磁力発
生部を配置する効果を低減させる。 そこで本実施例においては磁極3a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3a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キ
ヤリア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。 尚、磁極3aの磁束密度は600G以上、好ましくは700G以
上が好ましい。これはキヤリア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がカツト磁極の磁束密
度が高い程安定する傾向にあるからである。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
本発明の現像装置に於ては800G以上の磁束密度であるこ
とが好ましい。 第5図に於て磁極3cは現像磁極であるが、第1図に示
された如く、現像磁極3cは感光体と対向する部分に最大
の磁束密度を持ち、現像スリーブ2の回転方向上流側に
向っては急峻にその磁力を弱め、下流側に向っては緩慢
に落ちるように設計されている。現像スリーブ2の回動
に伴って搬送されてきた現像剤層は、現像領域直前で急
激に立ち上り、感光体1面に直に摺擦されるので、現像
剤層の穂立ちに伴う運動によって生じるキヤリア粒子7
から離脱するトナーは容易に感光体1へ移転するので、
離脱トナーが飛散トナーとなって電子写真装置内を汚ご
すといった不都合が生じず好ましい。 又、現像領域においては現像剤層は穂立ち状態にな
り、現像スリーブ面が開放され、現像スリーブ上及びキ
ヤリア粒子からのトナーの飛翔が交番電界により活発に
行われる。従って現像領域に存在するトナーがほとんど
すべて現像に供されるので、極めて現像効率が高く良質
な画像が得られる。 又、現像領域下流側では磁力の低下は殆どないため
に、感光体1へ付着した磁性キヤリア粒子を現像スリー
ブ2へ引き戻すのに充分な磁力を保持している。それに
は下流部において現像対向部の70%以上の磁力を保持す
ることが望ましい。又、磁極中心の、上流側・下流側が
半値になるまでの幅X1,X2が1:2以上あることが好まし
い。 従って、トナー飛散がなく良質な現像特性をもち、キ
ヤリア等の付着のない良好な画像が提供可能となる。 いずれにしても本発明は、従来現像装置では得られな
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。 トナー供給部材9は現像容器11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
8をキヤリア粒子層へ供給する。 現像容器11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12を配設し、該トナー貯蔵容器内
には現像容器11内へトナーを送るトナー搬送部材10が設
けられている。 S磁極3bはカツト磁極3aと現像磁極3cの間隔が離れて
いるために非磁性ブレード44部で均一に塗布された現像
剤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3b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3c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110゜以内であればス
リーブ上の現像剤層の乱れは少ないが、110゜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。 S磁極3d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6先端部よりも現像スリーブ2移動方向
上流側に配置される。磁極3dが磁性シール6先端部より
下流側に配置された場合、現像容器11下部のトナー取り
込み口付近に磁極3dによるキヤリア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
に行われずカブリ等の原因になりやすい。 第5図において、スリーブ2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定型サンド
ブラスト処理したものを用い、磁石3としては4極着磁
でN極、S極が交互に第6図で示されるようなものを用
いた。磁石3による表面磁束密度の最大値は約900ガウ
スであった。現像磁極3cは感光体との対向部で最大磁束
密度となり、その上流側は急峻に磁力が低下し、下流側
では磁力の低下は緩慢であり現像領域を過ぎてもなおか
つ充分な磁力を有している。 ブレード4としては1.2mm厚の非磁性ステンレスを用
い、角度θは1.5゜とした。 キヤリア粒子としては、表面にシリコン樹脂コートし
た粒径70〜50μ(250/350メツシユ)のフエライト(最
大磁化60emu/g)を用いた。 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のトナー粉体にコロイダルシリカ1.0%を
外添したブルートナーを用いたところ、スリーブ2表面
上にコーテイング厚約10〜30μmのトナー塗布量を得、
さらにその上層として200〜300μのキヤリア粒子層を得
た。各キヤリア粒子の表面上には上記トナーが付着して
いる。 キヤリア粒子は現像部およびその近傍でスリーブ2内
の磁極3cにより磁界によって穂立ちして、最大長約1.2m
m程の穂立ちブラシを形成していた。 帯電量をブローオフ法で測定したところスリーブ上及
びキヤリア粒子上のトナーのトリボ電荷量が+12μC/g
であった。 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1(有機感光材料製)とスリーブ2
の表面との間隔を350μmとした。バイアス電源(不図
示)として周波数1600Hz,ピーク対ピーク値1300Vの交流
電圧に−300Vの直流電圧を重畳させたものを用いて現像
を行ったところ、良好なブルー色の画像を得た。 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
率で現像が行われていた。 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。 さらに、磁性部材6の効果についても良好な磁性粒子
の進入、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。 以上に説明のごとく、本実施例よれば、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
性のない現像を行うことができる。 スリーブ2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。 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1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
ても良い。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。 ゴースト像現象を防止するために、容器11へ内戻り回
動したスリーブ2面から現像に供されずにスリーブ2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わせるように
してもよい。 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。 本発明の現像装置は容器11、スリーブ2およびブレー
ド4などを一体化して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。 又、本実施例では現像スリーブ径16φのものを使用し
たが、本発明は小径のみでなく20φ以上の直径の大きい
ものでも適用可能である。 <実施例II> 前記実施例においては現像磁極3cとして単極で上流側
の磁力の減衰が著しく、下流側の減衰が緩慢であるもの
を用いたが、現像効率を向上させる極とキヤリア粒子を
回収する極を互いに独立させてもよい。 そのおうな実施例の現像装置の現像領域の断面図を第
7図に示す。第7図において現像磁極3cは感光ドラム1
に対向したN1磁極と、現像領域下流側に向けられたN2
極の反発磁極からなる。N1磁極は現像領域における現像
剤の穂立ちを完全なものとし良好な現像特性が得られ、
N2磁極により確実に感光体1上に付着したキヤリアを回
収することが可能になる。 又、反発磁極にすることにより、N1,N2磁極間に磁力
の弱い部分ができ、この部分では磁界の拘束力が弱く、
キヤリア粒子が交番電界により極めて容易に振動,飛翔
するので、キヤリア及びスリーブ上からのトナーの離脱
が容易に行われ、又、ドラム上のカブリトナーの除去が
より確実になる効果も有る。 又、この弱い部分ではトナーが一種のパウダークラウ
ド状になっており、エツジ現像効果が促進される。 従って、ラインのシヤープな、かつ、ベタ濃度が十分
な画像が得られる。 <実施例III> 第8図は現像磁極3cと上流側の磁極3dとの間に磁性板
81を設けて、現像磁極3cの上流側の磁束密度を急峻に低
下せしめたものである。 本実施例のように磁性板81を設けることにより、現像
部上流側の磁界を制御が可能になり、従って、現像剤粒
子の穂立ち開始地点が容易にコントロールすることが可
能となり、現像領域の遠方での穂立ちを防止することが
できる。その結果、現像剤の穂立ち運動に伴なう離脱ト
ナーが飛散トナーとはならず効果的に現像に供すること
ができるため、飛散の少ない良好な現像装置が提供でき
る。 又、現像磁極3cとしては、実施例2で示したような反
発磁極でも良い。 <実施例IV> 第9図は第1図で用いた実施例に磁気ブラシの穂押え
ならし部材15を適用した例である。 該部材は現像極N極(第1図に限定されない)の上流
側傾斜部近傍に設けることが好ましい。形状性質として
は可撓性高分子材料、例えばマイラー(デユポン商品
名)25μmの厚さのものをスリーブに当接して用いた。 該部材の適用によりスリーブ上に塗布された磁性ブラ
シを現像領域において緻密な穂に形成することができ
る。従ってキヤリアから容易にトナーが離脱し、又、ブ
ラシ跡が画像上に出にくくなり、かつ下流側磁力によっ
て容易にスリーブ上にキヤリア粒子を保持ないしは吸引
されるための感光体へのキヤリア付着防止を効果的に行
うことができる。 又、規制ブレードから現像領域に至るまでの搬送中の
トナー飛散をも防止できる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば現像領域におい
ては、現像剤の穂立ちが充分に行われ、現像スリーブ面
を開放するので、効率的に現像を行うことができるとと
もに、キヤリア粒子の感光体への付着を防止すること並
びに現像剤の穂立ちに伴なうトナー飛散を軽減する効果
がある。 特に外径寸法6〜20mmの小径スリーブを用いた場合、
本発明の適用により良好な画像が得られる。 又、10μm以下の微粒子トナーを用いた場合も、本発
明の適用により良好な画像が得られる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention uses magnetic carrier particles and toner particles.
A two-component developing system for developing, especially in the developing section.
And a developing device for applying an alternating electric field. The present invention provides a display device, a printer, and a printer for image recording formation.
With a developing device that can be applied to various types of Aximile electrophotographic devices
is there. [Prior Art] In a recording apparatus such as an electrophotographic copying apparatus, a magnetic carrier is used.
A two-component developer that is a mixture of particles and toner particles
The developer is supplied onto the surface of the carrier to convey the developer onto the surface of the carrier.
A layer is formed on the surface of the image carrier by the developer layer.
Development when developing latent images such as electric latent images or magnetic latent images
By applying an alternating electric field to the agent layer, delicate lines and
A clear high-quality image that faithfully reproduces points or shade differences
Has already been developed. Even in electrophotographic copying machines, the equipment is changing due to the trend of the times.
Is required to be smaller and lighter. Development method as described above
Even with a developing device that uses a
Carrier (hereinafter referred to as developing sleeve or simply sleeve
You. ) Is required to be smaller. In the conventional device, the diameter of the developing sleeve was φ20 or more.
Therefore, the magnets arranged inside the developing sleeve are relatively
It is possible to use a thicker diameter.
Also has a high degree of freedom in designing, and is sufficient even for the developing magnetic pole, for example.
Designed to cover the entire development area with magnetic flux density
It's easy to do. FIG. 2 shows the development of a conventional developing device having a relatively large diameter.
FIG. 2a) is a cross-sectional view of the region, showing the state of carrier particles.
2b) is a diagram showing a magnetic flux density distribution.
You. For a magnet with a large diameter, it is shown in Fig. 2.
As the developing magnetic pole maintains a sufficient magnetic flux density,
Easy to cover the body and in the development area
Carrier particles are sufficiently speared and the developer density is lowered.
Vibration of toner and carrier particles due to alternating electric field,
Flying is actively carried out, and extremely efficient development is possible.
You. In addition, sufficient magnetic force can be obtained on the downstream side of the development area.
To easily pull the carrier particles attached to the photoconductor with magnetic force.
It is possible to put it back. Therefore, it has good development characteristics and has carrier particles.
It was possible to provide a developing device without wear. [Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described embodiment, downsizing and extension of the developing device
However, there is a limit to the downsizing of electrophotographic copying machines,
The development sleeve should be made smaller in order to make it smaller and lighter.
is required. Inside when the developing sleeve diameter falls below φ20
The diameter of the magnet installed in the
Net volume is extremely small. Therefore, high magnetic flux density
It is difficult to make a wide and wide magnet.
Even if the sleeve diameter is larger, the cut magnetic pole
A magnet of a developing device including a plurality of magnetic poles such as a sending magnetic pole and a developing magnetic pole.
The Nettrol is designed according to the characteristics of each magnetic pole.
It is essential that only the developing magnetic pole be strong and wide as shown in Fig. 2.
It is almost impossible to set a wide range. If the magnetic force of the developing magnetic pole is dropped, carrier particles
It is difficult to prevent adhesion to the photoconductor, and as shown in FIG.
Even if the magnetic flux density is the same, the magnetic pole width is the same on the upstream and downstream sides.
Even if the taper is thinned, the magnetic force on the downstream side of the development area will be insufficient and the key
It is difficult to prevent the adhesion of the yaria particles to the photoconductor. Also, as shown in FIG. 4, the magnetic pole is tilted to the downstream side and
The one that increases the magnetic force of and prevents the adhesion of carrier particles
Carrier particles in the developing area do not rise sufficiently, and
From carrier particles near the sleeve surface or sleeve surface
It hinders the toner's flight, and its development efficiency declines.
I don't. (Object of the Invention) An object of the present invention is to solve the problem of a small-diameter developing sleeve.
At the same time, the quality of the developed image on the large diameter sleeve is improved.
It is to provide a developing device. The present invention can significantly prevent the loss of carrier particles, and
The development of a developing device that can form high quality images with high development efficiency
The purpose is to serve. (Summary of the Invention) In order to achieve the above object, the present invention provides an electrostatic image carrier and
Form a developing unit that develops an electrostatic image facing each other, and
A developer carrier that carries and moves a developer having a toner
The body and the current for forming the magnetic brush provided in the developing section.
An image magnetic pole, and the electrostatic image carrier and the developer carrier.
The electrostatic force is applied to the magnetic brush in an alternating electric field formed between the bodies.
In a developing device that develops by contacting the image carrier,
The magnetic flux density distribution curve formed by the developing magnetic pole is
The upstream side in the moving direction of the developer carrier is steeper than the downstream side.
The position of the peak of the magnetic flux density distribution and the position of the peak half value
Is characterized in that the downstream side is more than double the upstream side
It is assumed that. [Embodiment] FIG. 1 is a sectional view of a developing area of a developing device according to the present invention.
FIG. 5 is a sixth embodiment of the developing device according to the present invention.
The figure shows the magnetic flux density of the magnet used in the developing device of FIG.
It is a degree distribution chart. In FIG. 5, the latent image carrier 1 is an electrostatic recording insulating drum.
Or α-Se, Cds, ZnO Two , OPC, α-Si like photoconductive insulation
A photosensitive drum or photosensitive belt having a material layer. Submarine
The image carrier 1 is moved in the direction of arrow a by a driving device (not shown).
Rotated. 2 is in proximity to or in contact with the latent image carrier 1
Developing sleeve, for example, aluminum, SUS3
It is composed of 16 non-magnetic materials. The developing sleeve 2
A horizontally long opening formed on the lower left wall of the developing container 11 in the longitudinal direction of the container.
Insert the right half-circle into the mouth into the container 11 and close the left half-circle.
It is exposed to the outside of the device, rotatably supported by a bearing, and installed horizontally.
And is driven to rotate in the direction of arrow b. 3 is positioned in the position and orientation shown in FIG.
A fixed permanent magnet as a fixed magnetic field generating means held in place.
It is a stone and the developing sleeve 2 is driven to rotate.
Even if this happens, keep the magnet 3 fixed in the position and orientation shown.
Be held. This magnet 3 has an N-pole magnetic pole 3a, an S-pole magnetic pole 3b,
It has four magnetic poles, an N-pole magnetic pole 3c and an S-pole magnetic pole 3d. Magnet 3
May be replaced with an electromagnet instead of the permanent magnet. 4 is on the opening of the developer feeder in which the developing sleeve 2 is arranged
On the edge side, the base is fixed to the side wall of the container, and the tip side is the upper edge position of the opening.
Along the length of the upper edge of the opening so that it protrudes to the outside of the container 11
With a non-magnetic blade as a developer control member,
For example, by bending SuS316 into a cross section,
is there. 5 is the front end of the non-magnetic blade 24 with its lower surface in contact with the upper surface.
This is a magnetic particle limiting member whose surface is the developer guide surface 51. 7 is a carrier particle having a particle size of 30 to 100 μm, preferably
More specifically, the resistance value is 40 to 80 μm and the average particle size is about 50 μm and the resistance value is 10
7 Ωcm or more, preferably 10 8 Ferrite particles above Ωcm
Uses resin coated to (maximum magnetization 60emu / g)
You can be. Reference numeral 8 is a non-magnetic developer toner. 6 is from the lower part of the developing container 11 in which the developing sleeve 2 is arranged.
Prevents leakage of the carrier particles 7 or the non-magnetic toner particles 8.
Facing the developing sleeve 2 on the inner surface of the lower part of the developing container to stop
Is a magnetic material that is arranged in a
It was done. Magnetism between the magnetic body 6 and the magnetic pole 3d of S polarity
That achieves carrier particle 7 recovery and leakage prevention in the world
The effect is obtained. 9 is formed by the fixed magnetic pole 3 in the developing sleeve 2.
Toner supply that supplies toner to the brush part of the carrier particles.
A rubber sheet is attached to a sheet metal that is a feeding member and rotatably bearings
Toner is conveyed as if sweeping the lower surface of the developing container. G
The toner feeding member 9 conveys the toner in the toner storage container 12.
The toner is supplied by the member 10. 12 and 13 are toner storage container and carrier particle storage, respectively
It is a container. 14 is a seal for sealing the toner accumulated in the lower part of the developing container 11.
The elastic member is elastic and bends in the direction of rotation of the sleeve 2.
Thus, the surface side of the sleeve 2 is elastically pressed.
The seal member 14 allows the developer to enter the inside of the container.
In the contact area with the sleeve, the sleeve rotation direction
It has an end on the downstream side. In addition, the S magnetic pole 3d is connected to the magnetic member 6 from one side to the other side.
A magnetic field generating means for magnetic seals for forming a magnetic field.
That is, one part faces the magnetic member 6. Magnetic member 6
At the substantial end of the developer container of the developer container.
It is located below the container and the magnetic properties collected around this container
Due to the movement of carrier particles, the developer on the sleeve surface
The toner particles located in the lower part of the container are taken in. Follow
The stable recovery of magnetic particles stabilizes the developing ability.
effective. The magnetic member 6 has a "K" or "L" shape and is made of iron.
A magnetic material that is not permanently magnetized such as is applicable.
When a magnet is used as the magnetic member 6, the plane 66 is magnetized.
Stone S Two Must have an N polarity, which is opposite to the magnetic S of. In other words, the magnetic member 6 restrains the carrier particles while
Prevents the loss of carrier particles and
Toner particles in the developer container
It can be prevented from leaking from inside. Furthermore, by arranging the magnetic pole 3d as described above,
Thus, another preferable effect can be obtained in relation to the magnetic pole 3a. You
That is, according to the above relationship between the bottom of the container 11 and the magnetic pole 3d.
Then, in the magnetic brush 11 (compared to just stagnant state
Since it is not formed in a coarse state,
The amount of toner particles taken in is not excessive. excess
Incorporation causes insufficient toner charge and may cause fogging.
Become. Note that this structure is non-magnetic with magnetic particles in the developer container.
It is also effective when weak magnetic toner is mixed.
You. According to experiments, the distance between the developing sleeve and the magnetic member is 2.5m
At m, the magnetic carrier particles are completely recovered and the toner particles
No leakage was observed, and stable development could be achieved. This
The presence of the surface 66 in the area of indicates that the magnetic force of the magnetic pole 3d is
Disperse moderately to increase the magnetic force in this area.
As the magnetic field sealing effect is increasing,
Conceivable. The end of the non-magnetic blade 24 and the surface of the developing sleeve 2 are described above.
Distance d Two Is 50 to 800 μm, preferably 150 to 500 μm
You. If this distance is less than 50 μm, magnetic particles described later
Clogged during this time, the developer layer is likely to be uneven and
You can apply the developer necessary for good development.
The disadvantage that only developed images with low density and large unevenness can be obtained
There is. If it is larger than 800 μm, it will be on the developing sleeve 2.
The amount of developer applied increases and the prescribed developer layer thickness is regulated.
If you can not do it, and the carrier particles adhere to the latent image carrier more
Both will be described later with the circulation of the developer and the developer limiting member 5.
Image regulation is weakened, toner tribo is insufficient, and fogging easily occurs.
Disadvantages. In this carrier particle layer, the sleeve 2 rotates in the direction of arrow b.
Even when driven to rotate, the binding force and sleeve based on magnetic force and gravity
2 The sleeve surface is balanced by the conveying force in the moving direction.
The movement becomes slower as the distance from the
Forms a stationary layer that can move somewhat but is almost immobile. Also
Of course, some fall due to the influence of gravity. Therefore, the positions of the magnetic poles 3a and 3d and the fluidity of the magnetic particles 7
The magnetic particle layer can be
The closer it is to the bulge, the more it is transported in the direction of the magnetic pole 3a to form the moving layer. this
Due to the movement of the magnetic particles, the magnetic particle layer (first layer) becomes a toner layer.
The toner is taken in from the (second layer) and the magnetic particles 7 or
The toner is triboelectrically charged due to the rubbing against the sleeve 2 and slips.
It is conveyed to the development area with the rotation of the probe 2 and provided for development.
You. The movement of the magnetic particle layer depends on the fluidity and magnetic force of the developer.
If the determined toner content in the magnetic particles is low, the
The static layer becomes smaller and most of the magnetic particle layers move faster.
Then, the toner is taken in from the toner layer. Also, the toner container
When the magnetic field is high, the static layer becomes large and the magnetic particle layer
The moving layer of the toner may come into contact with the toner layer covered by this stationary layer.
And the toner is not taken in.
You. Therefore, some toner content is naturally maintained
Is done. Next, the non-magnetic blade 4 which is the developer application amount regulating member
Description of the magnetic particle layer in the vicinity and in the vicinity of the limiting member 5
I do. The limited member does not require toner to be replenished to the developer control section.
It's not just mechanically blocking entry. As mentioned above,
In the regulation area surrounded by the sleeve, the recording member 5 has magnetic poles.
N 1 The magnetic key carried by the pole as the sleeve rotates.
Yaria particles are packed along the guide surface 51 of the limiting member 5.
And the density increases. In this area, they are transported and enter
Carrier particles coming in and the carrier flowing out from the blade
Careful because the replacement with particles is dynamically occurring.
Even if the particles collide with each other and are in a disturbed state
It is in a practical packing state. Because of this
Tribo is applied to the toner from the particles or the sleeve.
Applied and weak on carrier particles or sleeve
Toner with small tribo imparted by force and conveyed
Detach from the carrier particles or sleeve. Toes
Therefore, the toner is sorted and the charging is made uniform. Therefore,
To provide toner with sufficient tribo donation for development
Can be. In addition, the non-uniform state when the carrier particles are conveyed is also
Uniform coating of the carrier particle layer, averaged in space
Stabilization and stabilization is also achieved. Therefore, the limiting member 5 is the above guide
The surface 51 is essential, and the slope of the slope and the volume of space are
Has a great effect on the packing state of carrier particles between
I can. On the other hand, the magnetic pole fixed to this area
3a shows the carrier particles in the packing state along the magnetic field lines.
Relocate. The packing state in the space is
There is some instability with respect to giving, in order to stabilize
Always requires a constant packing state. This is
Carrier particles transported almost tangentially on the leaves
To form a magnetic brush with a force directed directly in that direction.
Not only stirring effect on yaria particles, but also loosening effect
Also works, giving tribo to the above toner and carrier particle layer
The homogenization and stabilization of the application of is further promoted. At this time,
Due to the peripheral structure, the concentrated developer causes a large amount of pressure.
There is a problem that the developer gets too clogged if the force is kept applied.
However, the part of the magnetic pole 3a that generates the maximum magnetic force faces the guide surface 51.
To prevent excessive pressure collection in the regulated area.
Prevents inside, concentrates developer and stabilizes high-density carrier
It is considered that the particle existence ratio can be maintained. Due to the above regulated area, the surface of the developing sleeve is not
A fixed amount of carrier particles and fully charged toner particles
Can be formed as a thin layer of developer. Therefore, in the development area 102
The developing effect of is stable. And the development described above
At least the developer carrying member conveyed to the developing section
The toner particles carried on the surface are transferred to the electrostatic latent image carrier.
Alternating electric field forming means for forming an alternating electric field in the developing section
And, in the developing section, in front of the electrostatic latent image carrier.
For the volume of the space formed with the developer carrying member,
Body occupied by carrier particles of the developer conveyed to the developing section
For developing method and equipment with a product ratio of 1.5% to 30%
It was confirmed that a great effect was given. FIG. 5 shows that the non-magnetic blade side of the developer limiting member 5 is magnetic.
The case where the body 50 is arranged is shown. In this case, the magnetic body 50
It is not preferable to provide it at a position facing the magnetic pole 3a. why
Then, if they are facing each other, a strong concentrated magnetic field is generated between the magnetic pole 3a.
Generated, stirring and loosening the carrier particles by the magnetic pole 3a
The effect is reduced. However, the magnetic material
Is provided between the inner magnet 3 of the sleeve and the magnetic regulation of magnetic particles.
The restriction is to increase the tolerance of the clearance between the restriction member and the sleeve.
And is effective. In addition, carrier particles or pickpockets
If you compare the toner adhered on the sleeve,
The amount of electrified charge of the deposited toner adheres to the carrier particles.
Less than. The reason for this is that as the sleeve moves,
Since the toner particles are also transported, the toner on the sleeve is
Opportunity to be rubbed by rear particles is reduced
It is. Set the toner on this sleeve to the specified charge amount.
The toner on the sleeve positively
It is necessary to rub it. That is, near the sleeve surface
A key that causes a deviation in relative speed against the movement of the leaves.
The presence of rear particles is required. However, simply reducing the transportability of the carrier particles
Is not possible considering the above-mentioned toner intake action.
is there. Also, the restriction section faces the sleeve magnetic pole 3a as described above.
The magnetic particles are arranged to generate a concentrated magnetic field, and carrier particles
It is also possible to improve the rubbing force of the
The maximum magnetic force of the magnetic poles is generated in the space created by the developer circulation regulating member 5.
The effect of placing the raw part is reduced. Therefore, in this embodiment, the sleeve is rotated more than the magnetic pole 3a.
The magnetic body 50 is provided on the downstream side with respect to the
The magnetic lines on the card side are concentrated almost in the tangential direction on the sleeve surface.
Configured as As a result, the key only near the sleeve surface
Yaria particles form a magnetic brush along the sleeve surface
The toner on the sleeve and rub it against the toner on the sleeve.
It was possible to increase the tribo endowment. The magnetic flux density of the magnetic pole 3a is 600 G or more, preferably 700 G or more.
Above is preferred. This is the toner content of the carrier particle layer.
When the developer is applied, the magnetic flux density of the cut magnetic pole is
This is because the higher the degree, the more stable it tends to be. Especially toner
No automatic toner replenishment device to maintain content
The developing device of the present invention has a magnetic flux density of 800 G or more.
And are preferred. In FIG. 5, the magnetic pole 3c is a developing magnetic pole, but it is shown in FIG.
As described above, the developing magnetic pole 3c is maximum in the portion facing the photoconductor.
Has a magnetic flux density of up to the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve 2.
It suddenly weakens its magnetic force, and gradually slows down
Designed to fall into. Rotation of developing sleeve 2
The developer layer that was transported along with the
It rises sharply and is rubbed directly on the surface of the photoconductor, so development
Carrier particles 7 generated by the movement associated with the spike of the agent layer
The toner that separates from the transfer to the photoconductor 1 easily,
The detached toner becomes scattered toner and the inside of the electrophotographic apparatus is dirty.
It is preferable because it does not cause inconvenience. Also, in the developing area, the developer layer is in a spiked state.
The developing sleeve surface is released, and the
Toner flying from yaria particles is activated by an alternating electric field
Done. Therefore, most of the toner existing in the development area
All are provided for development, so development efficiency is extremely high and high quality
Images can be obtained. Also, there is almost no decrease in magnetic force on the downstream side of the development area.
The magnetic carrier particles attached to the photoconductor 1 are
Holds enough magnetic force to pull it back to B2. in addition
Holds more than 70% of the magnetic force in the downstream area than the developing area
Is desirable. Also, the upstream and downstream sides of the magnetic pole center
Width to half value X 1 , X Two Is preferably 1: 2 or more
No. Therefore, it does not cause toner scattering and has good development characteristics, and
It is possible to provide a good image without adhesion of spear. In any case, the present invention cannot be obtained by the conventional developing device.
It is possible to provide excellent image quality and
It has an excellent effect that it can be made into a small type of discard type.
Is what you do. The toner supply member 9 is in the developing container 11 and is a magnetic particle layer.
To the toner by rotating in the direction of arrow d
8 is supplied to the carrier particle layer. Store the toner adjacent to the developing container 11 in a substantially horizontal direction.
In the toner storage container
Is provided with a toner conveying member 10 for feeding toner into the developing container 11.
Have been killed. In the S magnetic pole 3b, the cut magnetic pole 3a and the developing magnetic pole 3c are separated from each other.
Because it has a non-magnetic blade, it is uniformly coated with 44 parts
With a carrier pole provided to prevent the agent layer from being disturbed.
is there. The S magnetic pole 3b has the strength of the magnetic pole so as not to disturb the developer layer.
Then, it is similar to or slightly lower than the general developing magnetic pole 3c. Development
When using a 16φ reed, the cut magnetic pole and current
If the distance between the image magnetic poles is within 110 ° of the sleeve center angle,
Disturbance of the developer layer on the leaves was small, but exceeded 110 °
In this case, the developer layer is greatly disturbed and a carrier pole is provided in the middle.
Is preferred. The S magnetic pole 3d is a recovery magnetic pole for collecting the developer after development.
The direction of movement of the developing sleeve 2 from the tip of the magnetic seal 6.
It is located on the upstream side. The magnetic pole 3d is from the tip of the magnetic seal 6.
When placed on the downstream side, the toner removal on the bottom of the developer container 11
In the vicinity of the mouth, the spikes of carrier particles due to the magnetic pole 3d
Occurs, it becomes extremely easy to take in toner, and triboelectric charging is sufficient.
It is easy to cause fog etc. In Fig. 5, the sleeve 2 is made of aluminum with a diameter of 16 mm.
The surface of the sleeve is sanded with alundum abrasive
Use a blasted magnet and magnet 4 with 4 poles
Use the N pole and S pole alternately as shown in Fig. 6.
Was. The maximum value of the surface magnetic flux density by the magnet 3 is about 900 gau
It was The developing magnetic pole 3c has the maximum magnetic flux at the portion facing the photoconductor.
Density, the magnetic force sharply decreases on the upstream side, and the downstream side
Then, the decrease of the magnetic force is slow, and even after passing the development area
It has a sufficient magnetic force. 1.2 mm thick non-magnetic stainless steel is used for the blade 4.
The angle θ was 1.5 °. As the carrier particles, the surface is coated with silicone resin.
Ferrite with a particle size of 70 to 50μ (250/350 mesh)
Large magnetization 60emu / g) was used. Non-magnetic toners include styrene / butadiene copolymer
Consist of 100 parts of system resin and 5 parts of copper phthalocyanine pigment
1.0% of colloidal silica to toner powder with an average particle size of 10μ
When the blue toner added externally was used, the surface of the sleeve 2
Toner coating amount of about 10 ~ 30μm coating thickness is obtained,
Furthermore, a carrier particle layer of 200-300μ was obtained as the upper layer.
Was. The toner adheres to the surface of each carrier particle.
I have. Carrier particles are inside the sleeve 2 at and near the developing area.
The magnetic pole 3c causes the magnetic field to stand up and the maximum length is approximately 1.2 m.
It formed a brush of about m in height. The charge amount was measured by the blow-off method.
The amount of tribo charge of the toner on the carrier particles is +12 μC / g
Met. Assemble this developing device to FC-5 type copier manufactured by Canon Inc.
Photosensitive drum 1 (made of organic photosensitive material) and sleeve 2
Was 350 μm. Bias power supply (not shown
AC) with frequency 1600Hz and peak-to-peak value 1300V
Develop using a voltage with a -300V DC voltage superimposed
Then, a good blue color image was obtained. Develop the solid black image, and develop the sleeve.
Observation of the surface revealed that toner and
The toner on the leave is almost consumed and the developing effect is almost 100%
Was being developed at a rate. There is no fog in the development characteristics, and good development characteristics
I was able to get it. Further, the magnetic particles having good effects of the magnetic member 6 are also available.
To prevent ingress, leakage, and good circulation.
It has been certified. As described above, according to this embodiment, high image density,
High development efficiency, fogging, ghost images, uneven swaths, negative characteristics
It is possible to carry out development without properties. The material of the sleeve 2 is aluminum as well as brass.
Conductors such as stainless steel, paper cylinders, and synthetic resin cylinders
Can be used. The surfaces of these cylinders are conductively treated.
Or if it is made of a conductor, it functions as a developing electrode
You can also. In addition, a core roll is used to guide
It is constructed by winding an electrically conductive elastic body, for example, a conductive sponge.
You may. Toner has silica particles to improve fluidity,
For example, in a transfer type image forming method, a photosensitive image
For polishing the surface of the drum 1, externally add abrasive particles, etc.
Is also good. Use a small amount of magnetic particles in the toner
May be. In other words, it is significantly weaker than magnetic particles.
Yes, use magnetic toner if tribo chargeable
Can be. To prevent the ghost image phenomenon, return to the container 11
On the sleeve 2 that has not been subjected to development from the surface of the moved sleeve 2
The remaining developer layer is temporarily removed with a scraper (not shown).
After scraping off the sleeve surface, the magnetic particle layer
To re-coat the developer by contacting
May be. Detects the concentration of magnetic particles and toner and responds to this output.
A mechanism for automatically replenishing toner may be provided. The developing device of the present invention includes a container 11, a sleeve 2 and a breaker.
Use as a developer type developing device that integrates the D4 etc.
Also used as a normal developing unit fixed to the image forming apparatus
It is possible. In this embodiment, a developing sleeve with a diameter of 16φ is used.
However, the present invention not only has a small diameter, but also has a large diameter of 20φ or more.
Anything can be applied. <Embodiment II> In the above-mentioned embodiment, the developing magnetic pole 3c is a single pole on the upstream side.
That the magnetic force of is significantly attenuated and the attenuation on the downstream side is slow
Was used, but a pole and carrier particles that improve the development efficiency were used.
The electrodes to be collected may be independent from each other. A cross-sectional view of the developing area of the developing device of the general embodiment is shown in FIG.
It shows in FIG. In FIG. 7, the developing magnetic pole 3c is the photosensitive drum 1
N facing 1 Magnetic pole and N directed downstream of development area Two Magnetic
It consists of repulsive magnetic poles. N 1 Development of magnetic pole in the development area
The development of the agent is perfected and good development characteristics are obtained.
N Two The magnetic pole ensures that the carrier attached to the photoconductor 1 is rotated.
It becomes possible to collect. Also, by using a repulsive magnetic pole, N 1 , N Two Magnetic force between magnetic poles
A weak part of the magnetic field is created, and the binding force of the magnetic field is weak in this part,
Carrier particles vibrate and fly extremely easily due to alternating electric fields
The toner from the carrier and sleeve.
Is easily performed, and the fog toner on the drum can be removed.
There is also a more reliable effect. In addition, toner is a kind of powder cloud in this weak area.
The edge-like shape promotes the edge development effect. Therefore, the sharpness of the line and the solid density are sufficient.
Images can be obtained. <Embodiment III> FIG. 8 shows a magnetic plate between the developing magnetic pole 3c and the upstream magnetic pole 3d.
81 is provided to sharply reduce the magnetic flux density on the upstream side of the developing magnetic pole 3c.
It's a downed one. By providing the magnetic plate 81 as in this embodiment, development
The magnetic field on the upstream side of the part can be controlled.
It is possible to easily control the starting point of the ear of the baby
It is possible to prevent spikes from developing at a distance in the developing area.
it can. As a result, the detached toner that accompanies the rising motion of the developer is removed.
The toner does not become scattered toner and is effectively used for development.
Therefore, a good developing device with less scattering can be provided.
You. Further, the developing magnetic pole 3c has the opposite polarity as shown in the second embodiment.
It may be a magnetic pole. <Embodiment IV> FIG. 9 shows the magnetic brush tip of the embodiment used in FIG.
This is an example in which the leveling member 15 is applied. The member is upstream of the developing pole N pole (not limited to FIG. 1)
It is preferably provided near the side inclined portion. As a shape property
Is a flexible polymer material such as Mylar
(Name) A sheet having a thickness of 25 μm was used in contact with the sleeve. Magnetic bra coated on sleeve by application of said member
Can form fine ears in the development area
You. Therefore, the toner is easily released from the carrier, and
Rash marks are less likely to appear on the image, and due to the downstream magnetic force
And easy to hold or suck carrier particles on the sleeve
Effectively prevents carrier adhesion to the photoconductor
I can. In addition, during transportation from the regulation blade to the developing area
Toner scattering can also be prevented. [Effect of the Invention] As described above, according to the present invention
The developer is fully sprung up and the developing sleeve surface
Open, so that you can develop efficiently
It is also important to prevent carrier particles from sticking to the photoreceptor.
And the effect of reducing toner scattering that accompanies the spike of developer
There is. Especially when using a small-diameter sleeve with an outer diameter of 6 to 20 mm,
A good image can be obtained by applying the present invention. Also, when using a fine particle toner of 10 μm or less,
A good image is obtained by applying light.

【図面の簡単な説明】 第1図(a)(b)は本発明を実施した現像装置の現像
領域の拡大図、 第2図(a)(b)乃至第4図(a)(b)は夫々従来
の現像部説明図、 第5図は本発明を実施した現像装置の断面図、 第6図は第5図の現像装置に用いられる磁束パターン
図、 第7図(a)(b)、第8図、第9図は夫々本発明の別
の実施例の現像領域拡大図である。 1……潜像担持体 2……現像スリーブ 3……磁界発生手段 4……現像剤量規制部材 5……現像剤循環領域限定部材 6……磁性シール 7……キヤリア粒子 8……トナー 9……トナー供給部材 10……トナー搬送部材 11……現像容器 12……トナー貯蔵容器 13……磁性粒子貯蔵容器 14……下部飛散防止フイルム 15……押えならし部材
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 (a) (b) is an enlarged view of a developing area of a developing device embodying the present invention, and FIG. 2 (a) (b) to FIG. 4 (a) (b). FIG. 5 is an explanatory view of a conventional developing unit, FIG. 5 is a sectional view of a developing device embodying the present invention, FIG. 6 is a magnetic flux pattern diagram used in the developing device of FIG. 5, and FIGS. 7 (a) and 7 (b). , FIG. 8 and FIG. 9 are enlarged views of the developing area of another embodiment of the present invention. 1 ... Latent image carrier 2 ... Developing sleeve 3 ... Magnetic field generating means 4 ... Developer amount regulating member 5 ... Developer circulation area limiting member 6 ... Magnetic seal 7 ... Carrier particles 8 ... Toner 9 ...... Toner supply member 10 …… Toner transport member 11 …… Developer container 12 …… Toner storage container 13 …… Magnetic particle storage container 14 …… Lower scattering prevention film 15 …… Pressing leveling member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星加 令久 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 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 木下 正英 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54−143237(JP,A) 特開 昭58−72972(JP,A) 特開 昭50−110642(JP,A)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Rehisa Hoshika               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Hiroshi Taka               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Masahide Kinoshita               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc.                (56) References JP-A-54-143237 (JP, A)                 JP-A-58-72972 (JP, A)                 Japanese Patent Laid-Open No. Sho 50-110642 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.静電像担持体と対向して静電像を現像する現像部を
形成し、キャリアとトナーとを有する現像剤を担持して
移動する現像剤担持体と、現像部に設けられ磁気ブラシ
を形成するための現像磁極と、を有し、前記静電像担持
体と前記現像剤担持体の間に形成される交番電界中で磁
気ブラシを前記静電像担持体に接触させて現像を行なう
現像装置において、 上記現像磁極が形成する磁束密度分布曲線はピークより
現像剤担持体の移動方向上流側が下流側よりも急であ
り、磁束密度分布のピークの位置とピークの半値の位置
との距離は下流側が上流側の2倍以上であることを特徴
とする現像装置。
(57) [Claims] A developing unit that develops an electrostatic image is formed facing the electrostatic image carrier, and a developer carrier that carries and moves a developer having a carrier and toner, and a magnetic brush provided in the developing unit are formed. And a developing magnetic pole for carrying out development, in which a magnetic brush is brought into contact with the electrostatic image carrier in an alternating electric field formed between the electrostatic image carrier and the developer carrier to perform development. In the device, the magnetic flux density distribution curve formed by the developing magnetic pole is steeper on the upstream side in the moving direction of the developer carrying member than on the downstream side, and the distance between the peak position of the magnetic flux density distribution and the half-value position of the peak is A developing device characterized in that the downstream side is more than twice as large as the upstream side.
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