JP3084465B2 - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP3084465B2
JP3084465B2 JP04155126A JP15512692A JP3084465B2 JP 3084465 B2 JP3084465 B2 JP 3084465B2 JP 04155126 A JP04155126 A JP 04155126A JP 15512692 A JP15512692 A JP 15512692A JP 3084465 B2 JP3084465 B2 JP 3084465B2
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哲 羽根田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置等に
おいて、磁性キャリア粒子とトナー粒子とを混合した2
成分現像剤を用いて静電潜像あるいは磁気潜像を現像す
る現像装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic copying machine or the like, in which magnetic carrier particles and toner particles are mixed.
The present invention relates to a developing device that develops an electrostatic latent image or a magnetic latent image using a component developer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真複写装置等においては、
2成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式の現像装置が
多く用いられている。この現像装置は、内部に複数の磁
極を有する磁石体からなる磁石ロールを備え回転可能に
支持された円筒状の現像スリーブを有し、この現像スリ
ーブ表面にトナー粒子を付着させた磁性キャリアを保持
し現像領域に搬送して現像を行うもので、トナー粒子の
摩擦帯電制御が比較的容易で、トナー粒子の凝集が起こ
りにくく、磁気ブラシの穂立ちがよくて、像担持体面の
摩擦性に優れ、クリーニングとの兼用においても十分な
クリーニング効果が発揮される等の特長を有し、また像
担持体面と非接触で現像する非接触現像にも適している
ことから、キャリア粒子に対するトナー粒子の量の管理
を必要とするにも拘わらず、多く用いられている。しか
し、この磁気ブラシを像担持体面に摺擦させて現像する
現像方式には、従来一般に平均粒径が数十〜数百μmの
磁性キャリア粒子と平均粒径が10μm前後の非磁性トナ
ー粒子からなる現像剤が用いられており、トナー粒子や
さらにはキャリア粒子が粗いために、繊細な線や点或い
は濃淡差等を再現する高画質画像が得られにくいといっ
た問題がある。そこで、この現像方法において高画質を
得るために、従来、例えば、キャリア粒子の樹脂コーテ
イングとか、現像剤搬送担体における磁石体の改良と
か、多くの努力が払われているが、それでも未だ安定し
て十分に満足し得る画像が得られないのが現状である。
従って、高画質画像を得るためには、トナー粒子及びキ
ャリア粒子をより微粒子にすることが必要であると考え
られる。しかし、トナー粒子を平均粒径が20μm以下、
特に10μm以下の微粒子にすると、現像時のクーロン
力に対して相対的にファンデルワールス力の影響が現れ
て、像背景の地部分にもトナー粒子が付着する所謂かぶ
りが生ずるようになり、現像剤搬送担体への直流バイア
ス電圧印加によってもかぶりを防ぐことが困難となる。
トナー粒子の摩擦帯電制御が難しくなって凝集が起こ
り易くなる。一方、キャリア粒子を微粒子化していく
と、キャリア粒子も像担持体の静電像部分に付着する
ようになる。この原因としては、磁気バイアスの力が低
下して、キャリア粒子がトナー粒子と共に像担持体側に
付着したためと考えられる。なお、バイアス電圧が大き
くなると、像背景の地部分にもキャリア粒子が付着する
ようになる。微粒子化には、上述のような副作用の方が
目立って、鮮明な画像が得られないという問題があるの
で、そのためにトナー粒子及びキャリア粒子を微粒子化
することは実際に用いるのが困難であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic copying machine or the like,
A magnetic brush developing type developing device using a two-component developer is widely used. This developing device has a cylindrical developing sleeve rotatably supported and provided with a magnet roll composed of a magnet body having a plurality of magnetic poles inside, and holds a magnetic carrier having toner particles adhered to the surface of the developing sleeve. The toner particles are transported to the development area for development, and the frictional charge control of the toner particles is relatively easy, the aggregation of the toner particles is less likely to occur, the magnetic brushes have good standing, and the friction of the image carrier surface is excellent. It also has a feature that a sufficient cleaning effect is exhibited even when it is also used for cleaning, and is suitable for non-contact development in which development is performed without contact with the surface of the image carrier. It is widely used in spite of the need for management. However, in the developing method in which the magnetic brush is rubbed against the surface of the image carrier to develop, conventionally, magnetic carrier particles having an average particle diameter of tens to hundreds of μm and non-magnetic toner particles having an average particle diameter of about 10 μm are generally used. Is used, and since the toner particles and further the carrier particles are coarse, there is a problem that it is difficult to obtain a high-quality image reproducing fine lines, dots, differences in shading, and the like. Therefore, in order to obtain high image quality in this developing method, conventionally, for example, resin coating of carrier particles, improvement of a magnet body in a developer carrier, and many efforts have been made, but still stable. At present, a satisfactory image cannot be obtained.
Therefore, in order to obtain a high quality image, it is considered necessary to make the toner particles and the carrier particles finer. However, the toner particles have an average particle size of 20 μm or less,
In particular, when the particle size is 10 μm or less, the influence of van der Waals force appears relative to the Coulomb force during development, so-called fogging occurs in which toner particles adhere to the background portion of the image background, and development occurs. It is also difficult to prevent fogging by applying a DC bias voltage to the agent carrier.
It is difficult to control the triboelectric charging of the toner particles, and aggregation tends to occur. On the other hand, as the carrier particles become finer, the carrier particles also adhere to the electrostatic image portion of the image carrier. It is considered that this is because the magnetic bias force was reduced and the carrier particles adhered to the image carrier together with the toner particles. When the bias voltage increases, the carrier particles also adhere to the ground portion of the image background. Since the above-mentioned side effects are more conspicuous in micronization and a clear image cannot be obtained, it is difficult to micronize toner particles and carrier particles. Was.

【0003】上記問題を解決する方法として、本出願人
が出願した、現像領域にトナー粒子の飛翔を制御する制
御電極を設け、交流電圧成分を有するバイアス電圧を印
加して生ずる振動電界下で現像を行う方法(特開昭59-2
23467号公報)や、特開平1-94368号公報に開示された、
現像領域の中央部と現像剤層の層厚を規制する規制部材
との間に均し部材を配設し、この均し部材にトナー粒子
の帯電極性とは逆の極性の直流電圧をバイアス電圧とし
て印加する方法が提案されている。
As a method for solving the above-mentioned problem, a control electrode for controlling the flight of toner particles is provided in a development area, which was filed by the present applicant, and developed under an oscillating electric field generated by applying a bias voltage having an AC voltage component. (Japanese Patent Laid-Open No. 59-2)
No. 23467), and disclosed in JP-A-1-94368.
A leveling member is provided between the central portion of the developing area and a regulating member that regulates the layer thickness of the developer layer, and a DC voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner particles is applied to the leveling member. Has been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記解決方法
の前者では、制御電極が使用するに従い汚れが発生した
り、制御電極が使用中振動する。また、制御電極を直線
に保持することが困難であること等により濃度ムラを発
生し所期の効果を発揮できないという問題点がある。
However, in the former method, as the control electrode is used, dirt is generated and the control electrode vibrates during use. In addition, there is a problem that it is difficult to hold the control electrode in a straight line.

【0005】また、後者の方法では、均し部材にトナー
粒子の帯電極性と逆の極性のバイアス電圧を印加するの
で均し部材にトナーが付着し、これが感光体に付着する
ことにより画像汚れとなったり、現像剤の振動条件が変
化して良好な現像が行われなくなるという問題点があ
る。
In the latter method, a bias voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner particles is applied to the leveling member, so that the toner adheres to the leveling member, and the toner adheres to the photoreceptor. In addition, there is a problem that good development cannot be performed due to the change of the vibration condition of the developer.

【0006】本発明は、上記問題点を解決し、現像効率
が高くムラのない現像を行うことの可能な現像装置を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a developing device which has a high developing efficiency and can perform development without unevenness.

【0007】さらに、像担持体上にトナー像を重ねて多
色像を形成し、これを一括して転写材上に転写するカラ
ー画像形成装置にあっては振動電界によってトナー像間
に混色が起き易いという問題点を解決することを目的と
する。
Further, in a color image forming apparatus in which a multicolor image is formed by superimposing a toner image on an image carrier, and the multicolor image is collectively transferred onto a transfer material, color mixing between toner images is caused by an oscillating electric field. The purpose is to solve the problem of easy occurrence.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、現像スリー
ブ上に二成分現像剤を付着・搬送し、振動電界中でトナ
ーを飛翔させて感光体上の潜像に対し反転現像を行う現
像装置において、現像域上流部に電極を有する板状部
(電極板)を前記現像スリーブに当接し、前記電極板
には直流バイアス電圧を、前記現像スリーブには直流と
交流とを重畳したバイアス電圧を印加し、印加する直流
電圧成分はトナーと同極性で、前記電極板には感光体電
位より高い直流電圧を、前記現像スリーブには感光体電
位より低い直流電圧を印加し、前記電極と前記現像ス
リーブ間に第1の振動電界を、感光体と前記現像スリー
ブ間に第2の振動電界を形成し、前記第1の振動電界は
前記第2の振動電界より強く設定すると共に、前記感光
体と前記電極間には前記第1の振動電界で発生したク
ラウド状のトナーを感光体へ移動させる電界を形成する
ことを特徴とする現像装置によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a developing apparatus which applies and transports a two-component developer onto a developing sleeve and flies toner in an oscillating electric field to perform reversal development on a latent image on a photoreceptor. in the plate-like member having electrodes on the developing area upstream portion (electrode plate) in contact with the developing sleeve, the electrode plate
Is a DC bias voltage, and the developing sleeve is a DC bias voltage.
Apply a bias voltage superimposed with AC and apply DC
The voltage component has the same polarity as the toner, and the electrode plate
DC voltage higher than the
A first oscillating electric field between the electrode plate and the developing sleeve, and a second oscillating electric field between the photoreceptor and the developing sleeve, wherein the first oscillating electric field is and sets stronger than the second oscillating electric field, click the between the photosensitive member and the electrode plate generated by the first oscillating electric field
This is achieved by a developing device that forms an electric field that moves the loud toner to the photoconductor.

【0009】また、前記振動電界は前記現像スリーブと
前記感光体と電極間に形成し、前記感光体と前記電極間
には一方向性電界を形成することを特徴とする前記現像
装置は好ましい実施態様である。
In a preferred embodiment, the oscillating electric field is formed between the developing sleeve, the photoconductor and the electrode, and a unidirectional electric field is formed between the photoconductor and the electrode. It is an aspect.

【0010】[0010]

【実施例】図4は本発明の現像装置を好適な現像手段と
して備えたカラー画像形成装置の一例を示す断面構成図
である。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a color image forming apparatus provided with the developing device of the present invention as a suitable developing means.

【0011】図4において、1は光導電体を塗布あるい
は蒸着した可撓性のベルトからなるベルト状の感光体で
ある感光体ベルトで、該感光体ベルト1は回動ローラ2
および3の間に架設されていて回動ローラ2の駆動によ
り時計方向に搬送される。
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a photoreceptor belt which is a belt-shaped photoreceptor made of a flexible belt on which a photoconductor is applied or vapor-deposited.
And 3 are conveyed clockwise by the driving of the rotating roller 2.

【0012】4は前記感光体ベルト1に内接するよう装
置本体に固定したガイド部材で、前記感光体ベルト1は
テンションローラ5の作用によって緊張状態とされるこ
とによりその内周面を前記ガイド部材4に摺擦させる。
Reference numeral 4 denotes a guide member fixed to the apparatus main body so as to be in contact with the photoreceptor belt 1. The photoreceptor belt 1 is tensioned by the action of a tension roller 5 so that the inner peripheral surface thereof becomes the guide member. 4 rub.

【0013】6は帯電手段たるスコロトロン帯電器、7
は像露光手段たるレーザビームを用いた光書込み装置、
8Aないし8Dはそれぞれ特定色の現像剤を収容した複
数の現像手段たる本発明の現像装置であって、これ等の
像形成手段は感光体ベルト1の前記ガイド部材4に接す
る部分に配設される。
Reference numeral 6 denotes a scorotron charger as charging means, and 7
Is an optical writing device using a laser beam as an image exposure means,
Reference numerals 8A to 8D denote developing devices according to the present invention, each of which is a plurality of developing means accommodating a developer of a specific color. These image forming means are provided at a portion of the photosensitive belt 1 which is in contact with the guide member 4. You.

【0014】前記各現像装置8A,8B,8C,8Dは詳
細については後述するが、例えばイエロー,マゼンタ,シ
アン,黒色 の各現像剤をそれぞれ収容するもので前記感
光体ベルト1と所定の間隙を保つ各現像スリーブ81を備
え、感光体ベルト1上の潜像を非接触の反転現像法によ
り顕像化する機能を有している。この非接触現像は接触
現像と異なり、感光体ベルト1の移動を妨げない長所を
有する。
Each of the developing devices 8A, 8B, 8C, and 8D, which will be described later in detail, contains, for example, yellow, magenta, cyan, and black developers, respectively, and has a predetermined gap with the photosensitive belt 1. Each developing sleeve 81 has a function of visualizing a latent image on the photosensitive belt 1 by a non-contact reversal developing method. Unlike the contact development, the non-contact development has an advantage that the movement of the photosensitive belt 1 is not hindered.

【0015】12は転写器、13はクリーニング装置で該ク
リーニング装置13のブレード13aとトナー搬送ローラ13b
は画像形成中には感光体ベルト1の表面より離間した位
置に保たれ画像転写後のクリーニング時のみ図示のよう
に感光体ベルト1の表面に圧接される。
Reference numeral 12 denotes a transfer unit, 13 denotes a cleaning device, and a blade 13a and a toner conveying roller 13b of the cleaning device 13
Is maintained at a position separated from the surface of the photoreceptor belt 1 during image formation, and is pressed against the surface of the photoreceptor belt 1 as shown in the drawing only during cleaning after image transfer.

【0016】かかるカラー画像形成装置によるカラー画
像形成のプロセスは次のようにして行われる。
The process of forming a color image by the color image forming apparatus is performed as follows.

【0017】先ず、本実施例による多色像の形成は図5
の像形成システムに従って遂行される。即ち、オリジナ
ル画像を撮像素子が走査するカラー画像データ入力部
(イ)で得、該データを画像データ処理部(ロ)で演算
処理して画像データを作成し、一旦画像メモリ(ハ)に
格納される。次いで該画像データは記録時取り出されて
記録部(ニ)である例えば図4のカラー画像形成装置へ
入力される。即ち、前記カラー画像形成装置とは別体の
画像読取装置から出力される色信号である画像データが
前記光書込み装置7に入力されると、光書込み装置7に
おいては図示しない書込み光源である半導体レーザで発
生されたレーザビーム(書き込み光)は図示しないコリ
メータレンズ及びシリンドリカルレンズを通過し、駆動
モータ71により回転される回転多面鏡74により回転走査
され、fθレンズ75とシリンドリカルレンズ76を経てそ
の間2個のミラー77,78により光路を曲げられて、予め
帯電手段たるスコロトロンの帯電器6によって一様な電
荷を付与された感光体ベルト1の周面上に投射され主走
査がなされて輝線を形成する。
First, the formation of a multicolor image according to this embodiment is shown in FIG.
Performed in accordance with the imaging system. That is, an original image is obtained at a color image data input unit (a) scanned by an image sensor, and the data is subjected to arithmetic processing at an image data processing unit (b) to create image data and temporarily stored in an image memory (c). Is done. Next, the image data is taken out at the time of recording and input to a recording unit (d), for example, a color image forming apparatus shown in FIG. That is, when image data, which is a color signal output from an image reading device separate from the color image forming apparatus, is input to the optical writing device 7, the optical writing device 7 is a semiconductor which is a writing light source (not shown). The laser beam (writing light) generated by the laser passes through a collimator lens and a cylindrical lens (not shown), is rotationally scanned by a rotating polygon mirror 74 rotated by a drive motor 71, passes through an fθ lens 75 and a cylindrical lens 76, The optical path is bent by the mirrors 77 and 78 and projected onto the peripheral surface of the photoreceptor belt 1 to which a uniform charge is given in advance by the charger 6 of the scorotron as a charging means, and the main scanning is performed to form a bright line. I do.

【0018】一方、走査が開始されるとレーザビームが
図示しないインデックスセンサによって検知され、第1
の色信号により変調されたレーザビームが前記感光体ベ
ルト1の周面上を走査する。従ってレーザビームによる
主走査と感光体ベルト1の搬送による副走査により感光
体ベルト1の周面上に第1の色に対応する潜像が形成さ
れて行く。この潜像は現像手段の内イエロー(Y)のト
ナー(顕像媒体)の装填された現像装置8Aにより反転
現像されて、ベルト表面にトナー像が形成される。得ら
れたトナー像はベルト面に保持されたまま感光体ベルト
1の周面より引き離されている清掃手段たるクリーニン
グ装置13のブレード13aの下を通過し、次の画像形成サ
イクルに入る。
On the other hand, when scanning is started, a laser beam is detected by an index sensor (not shown),
The laser beam modulated by the color signal scans the peripheral surface of the photosensitive belt 1. Therefore, a latent image corresponding to the first color is formed on the peripheral surface of the photosensitive belt 1 by the main scanning by the laser beam and the sub-scanning by the conveyance of the photosensitive belt 1. This latent image is reversely developed by the developing device 8A in which yellow (Y) toner (visual medium) of the developing means is loaded, and a toner image is formed on the belt surface. The obtained toner image passes under the blade 13a of the cleaning device 13 which is a cleaning means and is separated from the peripheral surface of the photoreceptor belt 1 while being held on the belt surface, and enters the next image forming cycle.

【0019】即ち、前記感光体ベルト1は前記帯電器6
により再び帯電され、次いで第2の色信号が前記光書込
み装置7に入力され、前述した第1の色信号の場合と同
様にしてベルト表面への書込みが行われ潜像が形成され
る。潜像は第2の色としてマゼンタ(M)のトナーを装填
した現像装置8Bによって反転現像される。
That is, the photosensitive belt 1 is connected to the charger 6
Then, a second color signal is input to the optical writing device 7, and writing is performed on the belt surface in the same manner as in the case of the above-described first color signal to form a latent image. The latent image is reversely developed by the developing device 8B loaded with magenta (M) toner as the second color.

【0020】このマゼンタ(M)のトナー像はすでに形成
されている前述のイエロー(Y)のトナー像の存在下に形
成される。
The magenta (M) toner image is formed in the presence of the previously formed yellow (Y) toner image.

【0021】8Cはシアン(C)のトナーを有する現像装
置で、第1,第2の色と同様にベルト表面にシアン(C)
のトナー像を形成する。
Reference numeral 8C denotes a developing device having cyan (C) toner, and a cyan (C) toner is formed on the belt surface similarly to the first and second colors.
Is formed.

【0022】さらに8Dは黒色のトナーを有する現像装
置であって、前記の色と同様の処理によりベルト表面に
黒色のトナー像を重ね合わせて形成する。これ等各現像
装置8A,8B,8C及び8Dの各スリーブには直流ある
いはさらに交流のバイアスが印加され、顕像手段である
2成分現像剤による非接触反転現像が行われ、基体が接
地された感光体ベルト1には非接触で現像が行われるよ
うになっている。
Reference numeral 8D denotes a developing device having a black toner, which forms a black toner image on the belt surface by the same processing as the above-described color. A DC or AC bias is applied to each sleeve of each of these developing devices 8A, 8B, 8C, and 8D, non-contact reversal development is performed by a two-component developer as a visualizing means, and the base is grounded. The photoreceptor belt 1 is developed in a non-contact manner.

【0023】かくして感光体ベルト1の周面上に形成さ
れたカラーのトナー画像は、転写部においてトナーと逆
極性の高電圧が印加されて、給紙カセット14より給紙ガ
イド15を経て送られてきた転写材に転写される。
The color toner image thus formed on the peripheral surface of the photoreceptor belt 1 is fed from the paper feed cassette 14 via the paper feed guide 15 by applying a high voltage having a polarity opposite to that of the toner at the transfer section. Is transferred to the transfer material.

【0024】即ち、給紙カセット14に収容された転写材
は、給紙ローラ16の回転によって最上層の一枚が搬出さ
れてタイミングローラ17を介し感光体ベルト1上の像形
成とタイミングを合わせて転写器12へと供給される。
That is, one of the uppermost layers of the transfer material accommodated in the paper supply cassette 14 is carried out by the rotation of the paper supply roller 16, and the timing of image formation on the photosensitive belt 1 is adjusted through the timing roller 17. And is supplied to the transfer device 12.

【0025】画像の転写を受けた転写材は、前記回動ロ
ーラ2に沿って急に方向転換をする感光体ベルト1より
確実に分離して上方に向かい、定着ローラ18によって画
像を溶着したのち排紙ローラ19を経てトレイ20上に排出
される。
The transfer material to which the image has been transferred is surely separated from the photoreceptor belt 1 which suddenly changes its direction along the rotating roller 2 and heads upward. The paper is discharged onto the tray 20 via the paper discharge rollers 19.

【0026】一方、転写材への転写を終えた感光体ベル
ト1は、さらに搬送を続けてブレード13aとトナー搬送
ローラ13bを圧接状態とした前記クリーニング装置13に
おいて残留したトナーの除去を行いその終了をまって再
び前記ブレード13aを引き離し、それより少し後にトナ
ー搬送ローラ13bを引き離し新たな画像形成のプロセス
に入る。
On the other hand, the photoreceptor belt 1 after the transfer to the transfer material is further conveyed, and the remaining toner is removed by the cleaning device 13 in which the blade 13a and the toner conveying roller 13b are pressed against each other. Then, the blade 13a is separated again, and a little later, the toner conveying roller 13b is separated, and a new image forming process is started.

【0027】上記本発明の現像装置を用いるカラー画像
形成装置として、像担持体がベルト状のものについて述
べたが、ドラム状の像担持体を有する画像形成装置につ
いても同様に用いることができる。
As the color image forming apparatus using the developing device of the present invention, a belt-shaped image carrier has been described, but an image forming apparatus having a drum-shaped image carrier can be similarly used.

【0028】前記現像装置8A〜8Dは同一の構成から
なり、以下符号8をもって示すことにする。図1〜図3
はそれぞれ本発明に用いられる現像装置の実施例を示す
概略断面図である。図1(a)は、本発明装置の実施例
1の断面図であって、81はアルミニウム等の非磁性材料
からなる現像スリーブ、82は現像スリーブ81の内部に設
けられ表面に複数のN,S磁極を周方向に有する磁石体
で、この現像スリーブ81と磁石体82とで現像剤搬送担体
を構成している。そして、現像スリーブ81は磁石体82に
対して回転可能であり、図は現像スリーブ81が矢示左方
向に回転するものであることを示している。また、現像
部の磁石体82のN,S磁極は通常500〜1,500ガウスの磁
束密度に磁化されており、その磁力によって現像スリー
ブ81の表面にトナー粒子とキャリア粒子とからなる現像
剤Dの層即ち、磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシ
は現像スリーブ81の回転によって現像スリーブ81の回転
と同方向に移動し、現像領域Aに搬送される。この現像
スリーブ81上に形成される磁気ブラシは現像機の近傍に
配置したN,S磁極によって寝た穂の状態となり、感光
体ベルト1の表面に接触せず間隙を保つように、現像ス
リーブ81と規制ブレード86の間隙及び現像スリーブ81と
感光体ベルト1の間隙を調整される。
The developing devices 8A to 8D have the same configuration and will be denoted by reference numeral 8 hereinafter. 1 to 3
1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a developing device used in the present invention. FIG. 1A is a cross-sectional view of a first embodiment of the apparatus of the present invention, in which reference numeral 81 denotes a developing sleeve made of a nonmagnetic material such as aluminum, and 82 denotes a plurality of N, The developing sleeve 81 and the magnet 82 constitute a developer carrying carrier with a magnet having an S magnetic pole in the circumferential direction. The developing sleeve 81 is rotatable with respect to the magnet 82, and the drawing shows that the developing sleeve 81 rotates in the left direction indicated by the arrow. The N and S magnetic poles of the magnet body 82 in the developing section are usually magnetized to a magnetic flux density of 500 to 1,500 gauss, and the magnetic force causes the layer of the developer D composed of toner particles and carrier particles on the surface of the developing sleeve 81. That is, a magnetic brush is formed. The rotation of the developing sleeve 81 moves the magnetic brush in the same direction as the rotation of the developing sleeve 81, and is conveyed to the developing area A. The magnetic brush formed on the developing sleeve 81 is in a sleeping state by the N and S magnetic poles disposed near the developing machine, and is kept in contact with the surface of the photoreceptor belt 1 so as to maintain a gap without contacting the surface. The gap between the developing sleeve 81 and the photosensitive belt 1 is adjusted.

【0029】ここでθ1、θ2は感光性の最近接した現像
スリーブ位置から、現像スリーブの移動方向の上流側及
び下流側に近接配置した磁極間角度である。又θ3は、
電極先端とのなす角度である。
Here, θ 1 and θ 2 are angles between magnetic poles disposed close to the upstream and downstream in the moving direction of the developing sleeve from the position of the developing sleeve closest to the photosensitive. Θ 3 is
This is the angle made with the tip of the electrode.

【0030】ここでθ1,θ2は各々5〜45゜とすること
が望ましい。この様にすることにより均一に穂立ちした
磁気ブラシを形成できる。
Here, it is desirable that each of θ 1 and θ 2 be 5 to 45 °. This makes it possible to form a magnetic brush that is uniformly raised.

【0031】又、板状部材は上流側の磁極上から、下流
に向けて設定され、その好ましい角度θ3はθ2に対し0.
2から0.9θ2である。
[0031] Also, a plate-shaped member upstream of the poles, is set toward the downstream with respect to the preferred angle theta 3 is theta 2 0.
From 2θ 2 is a 0.9θ 2.

【0032】83,84は現像剤Dを図中前後に現像剤を循
環して撹拌して成分を均一にする撹拌スクリュー、85は
振動電界を形成するために現像領域Aの上流側に設けた
板状部材である電極板、電極板85は現像スリーブ81に当
接するように設けたゴムなどの絶縁体よりなる絶縁部材
85b上に金属等の導電性材料からなる板状の電極85aを一
体に設けたものである。86は磁気ブラシの高さ、量を規
制するため設けられた非磁性体や磁性体からなる現像剤
規制手段である規制ブレード、87は現像領域Aを通過し
た磁気ブラシを現像スリーブ81上から除去するクリーニ
ングブレード、88は現像剤溜まり、89はケーシングであ
る。現像スリーブ81には直流バイアス電源E1と交流バ
イアス電源E2により保護抵抗R1を介して直流に交流を
重畳したバイアス電圧が印加される。また、電極板85の
電極85aには直流バイアス電源E3から保護抵抗R2を介
してバイアス電圧が印加される。
Reference numerals 83 and 84 denote stirring screws for circulating and stirring the developer D back and forth in the figure to make the components uniform, and 85 is provided upstream of the development area A to form an oscillating electric field. The electrode plate, which is a plate-like member, and the electrode plate 85, are insulating members made of an insulator such as rubber provided so as to contact the developing sleeve 81.
A plate-like electrode 85a made of a conductive material such as metal is integrally provided on 85b. Reference numeral 86 denotes a regulating blade which is a developer regulating means made of a non-magnetic material or a magnetic material provided to regulate the height and amount of the magnetic brush, and 87 removes the magnetic brush passing through the developing area A from the developing sleeve 81. Reference numeral 88 denotes a developer pool, and reference numeral 89 denotes a casing. A bias voltage obtained by superimposing an alternating current on a direct current is applied to the developing sleeve 81 via a protective resistor R1 by a direct current bias power source E1 and an alternating current bias power source E2. A bias voltage is applied to the electrode 85a of the electrode plate 85 from the DC bias power supply E3 via the protection resistor R2.

【0033】図1に示す実施例1は、現像部に近接配置
した磁石体82のN,S磁極の磁束密度が略等しいもので
あって、磁石体82が固定したものであるのに対し、図2の
実施例2は、磁石体82が現像スリーブと同方向あるいは
逆方向に回転する点で図1の装置と異なり、図3の実施
例3は現像部に近接配置した固定の磁石体82をS,S磁
極とした点が図1の装置と異なる。
In the embodiment 1 shown in FIG. 1, the magnetic bodies 82 arranged close to the developing unit have substantially the same magnetic flux densities of the N and S magnetic poles and the magnet body 82 is fixed. The embodiment 2 of FIG. 2 differs from the apparatus of FIG. 1 in that the magnet body 82 rotates in the same direction or the opposite direction to the developing sleeve, and the embodiment 3 of FIG. Is different from the apparatus of FIG.

【0034】図2(a)は、本発明装置の実施例2の断
面図であって、81はアルミニウム等の非磁性材料からな
る現像スリーブ、82は現像スリーブ81の内部に回転可能
に設けられ表面に複数のN,S磁極を周方向に等間隔に
有する磁石体で、この現像スリーブ81と磁石体82とで現
像剤搬送担持体を構成している。そして、現像スリーブ
81は回転可能であり、図は現像スリーブ81が矢印左方向
に回転し、磁石体82は右方向に回転するものであること
を示している。また現像部の磁石体82のN,S磁極は通
常500〜1,500ガウスの磁束密度に磁化されており、その
磁力によって現像スリーブ81の表面にトナー粒子とキャ
リア粒子とからなる現像剤Dの層即ち、磁気ブラシを形
成する。この磁気ブラシは現像スリーブ81と磁石体82の
回転によって現像スリーブ81の回転と同方向に移動し、
現像領域Aに搬送される。この現像スリーブ81上に形成
される磁気ブラシは感光体ベルト1の表面に接触せず間
隙を保つように、現像スリーブ81と規制ブレード86の間
隙及び現像スリーブ81と感光体ベルト1の間隙を調整さ
れる。
FIG. 2A is a sectional view of a second embodiment of the apparatus of the present invention, in which reference numeral 81 denotes a developing sleeve made of a nonmagnetic material such as aluminum, and reference numeral 82 denotes a rotatably provided inside the developing sleeve 81. A magnet body having a plurality of N and S magnetic poles on its surface at equal intervals in the circumferential direction. The developing sleeve 81 and the magnet body 82 constitute a developer carrying carrier. And the developing sleeve
Numeral 81 indicates that the developing sleeve 81 is rotatable in the left direction of the arrow, and the magnet body 82 is rotatable in the right direction. The N and S magnetic poles of the magnet body 82 of the developing section are usually magnetized to a magnetic flux density of 500 to 1,500 gauss, and the magnetic force causes the layer of the developer D composed of toner particles and carrier particles on the surface of the developing sleeve 81, that is, , Forming a magnetic brush. This magnetic brush is moved in the same direction as the rotation of the developing sleeve 81 by the rotation of the developing sleeve 81 and the magnet body 82,
It is transported to the developing area A. The gap between the developing sleeve 81 and the regulating blade 86 and the gap between the developing sleeve 81 and the photosensitive belt 1 are adjusted so that the magnetic brush formed on the developing sleeve 81 does not contact the surface of the photosensitive belt 1 and keeps a gap. Is done.

【0035】83,84は現像剤Dを図中前後に現像剤を循
環して撹拌して成分を均一にする撹拌スクリュー、85は
振動電界を形成するために現像領域Aの上流側に設けた
板状部材である電極板、電極板85は現像スリーブ81に当
接するように設けたゴムなどの絶縁体よりなる絶縁部材
85b上に金属等の導電性材料からなる板状の電極85aを一
体に設けたものである。86は磁気ブラシの高さ、量を規
制するため設けられた非磁性体や磁性体からなる現像剤
規制手段である規制ブレード、87は現像領域Aを通過し
た磁気ブラシを現像スリーブ81上から除去するクリーニ
ングブレード、88は現像剤溜まり、89はケーシングであ
る。現像スリーブ81には直流バイアス電源E1と交流バ
イアス電源E2により保護抵抗R1を介して直流に交流を
重畳したバイアス電圧が印加される。また、電極板85の
電極85aには直流バイアス電源E3から保護抵抗R2を介
してバイアス電圧が印加される。
Reference numerals 83 and 84 denote stirring screws for circulating and stirring the developer D in the drawing to make the components uniform, and reference numeral 85 is provided upstream of the development area A to form an oscillating electric field. The electrode plate, which is a plate-like member, and the electrode plate 85, are insulating members made of an insulator such as rubber provided so as to contact the developing sleeve 81.
A plate-like electrode 85a made of a conductive material such as metal is integrally provided on 85b. Reference numeral 86 denotes a regulating blade which is a developer regulating means made of a non-magnetic material or a magnetic material provided to regulate the height and amount of the magnetic brush, and 87 removes the magnetic brush passing through the developing area A from the developing sleeve 81. Reference numeral 88 denotes a developer pool, and reference numeral 89 denotes a casing. A bias voltage obtained by superimposing an alternating current on a direct current is applied to the developing sleeve 81 via a protective resistor R1 by a direct current bias power source E1 and an alternating current bias power source E2. A bias voltage is applied to the electrode 85a of the electrode plate 85 from the DC bias power supply E3 via the protection resistor R2.

【0036】図3に示す第3の実施例は現像スリーブ81
は磁石体82に対して回転可能であり、図は現像スリーブ
81が矢示左方向に回転するものであることを示してい
る。また、現像部の磁石体82のS,S磁極は通常500〜1,
500ガウスの略同じ磁束密度に磁化されており、その磁
力によって現像スリーブ81の表面にトナー粒子とキャリ
ア粒子とからなる現像剤Dの層即ち、磁気ブラシを形成
する。この磁気ブラシは現像スリーブ81の回転によって
現像スリーブ81の回転と同方向に移動し、現像領域Aに
搬送される。この現像スリーブ81上に形成される磁気ブ
ラシは現像機の近傍に配置したSS磁極の反発磁界によ
ってクラウド状態となり、感光体ベルト1の表面をこす
らずクラウド状で移動するように、現像スリーブ81と規
制ブレード86の間隙及び現像スリーブ81と感光体ベルト
1の間隙を調整される。
The third embodiment shown in FIG.
Is rotatable with respect to the magnet body 82.
81 indicates that it rotates in the arrow left direction. The S and S magnetic poles of the magnet body 82 in the developing section are usually 500 to 1,
It is magnetized to substantially the same magnetic flux density of 500 gauss, and the magnetic force forms a layer of developer D composed of toner particles and carrier particles, that is, a magnetic brush, on the surface of developing sleeve 81. The rotation of the developing sleeve 81 moves the magnetic brush in the same direction as the rotation of the developing sleeve 81, and is conveyed to the developing area A. The magnetic brush formed on the developing sleeve 81 is brought into a cloud state by the repulsive magnetic field of the SS magnetic pole disposed near the developing machine, and moves in a cloud form without rubbing the surface of the photoreceptor belt 1. The gap between the regulating blade 86 and the gap between the developing sleeve 81 and the photosensitive belt 1 are adjusted.

【0037】ここでθ1,θ2は各々5〜45゜とすること
が望ましい。この様にすることにより均一に穂立ちした
磁気ブラシを形成できる。
Here, it is desirable that each of θ 1 and θ 2 be 5 to 45 °. This makes it possible to form a magnetic brush that is uniformly raised.

【0038】又、板状部材は上流側の磁極上から、下流
に向けて設定され、その好ましい角度θ3はθ2に対し0.
2から0.9θ2である。
[0038] Also, a plate-shaped member upstream of the poles, is set toward the downstream with respect to the preferred angle theta 3 is theta 2 0.
From 2θ 2 is a 0.9θ 2.

【0039】83,84は現像剤Dを図中前後に現像剤を循
環して撹拌して成分を均一にする撹拌スクリュー、85は
振動電界を形成するために現像領域Aの上流側に設けた
板状部材である電極板、電極板85は現像スリーブ81に当
接するように設けたゴムなどの絶縁体よりなる絶縁部材
85b上に金属等の導電性材料からなる板状の電極85aを一
体に設けたものである。86は磁気ブラシの高さ、量を規
制するため設けられた非磁性体や磁性体からなる現像剤
規制手段である規制ブレード、87は現像領域Aを通過し
た磁気ブラシを現像スリーブ81上から除去するクリーニ
ングブレード、88は現像剤溜まり、89はケーシングであ
る。現像スリーブ81には直流バイアス電源E1と交流バ
イアス電源E2により保護抵抗R1を介して直流に交流を
重畳したバイアス電圧が印加される。また、電極板85の
電極85aには直流バイアス電源E3から保護抵抗R2を介
してバイアス電圧が印加される。
Reference numerals 83 and 84 denote stirring screws for circulating and stirring the developer D back and forth in the drawing to make the components uniform, and 85 is provided upstream of the development area A for forming an oscillating electric field. The electrode plate, which is a plate-like member, and the electrode plate 85, are insulating members made of an insulator such as rubber provided so as to contact the developing sleeve 81.
A plate-like electrode 85a made of a conductive material such as metal is integrally provided on 85b. Reference numeral 86 denotes a regulating blade which is a developer regulating means made of a non-magnetic material or a magnetic material provided to regulate the height and amount of the magnetic brush, and 87 removes the magnetic brush passing through the developing area A from the developing sleeve 81. Reference numeral 88 denotes a developer pool, and reference numeral 89 denotes a casing. A bias voltage obtained by superimposing an alternating current on a direct current is applied to the developing sleeve 81 via a protective resistor R1 by a direct current bias power source E1 and an alternating current bias power source E2. A bias voltage is applied to the electrode 85a of the electrode plate 85 from the DC bias power supply E3 via the protection resistor R2.

【0040】本発明では現像スリーブ81に当接する絶縁
部材85bの上に一体に設けた電極85aと現像スリーブ81と
の間に第1の振動電界を発生させるようにし、しかも従
来の装置で感光体ベルト1と現像スリーブ81との間に形
成する振動電界(これを第2の振動電界ということにす
る)に比べ第1の振動電界の強さが第2の振動電界の強
さより大なるようにすると共に、感光体ベルト1と電極
85aとの間にはトナーを感光体へ移動させる電界を形成
した所に特徴がある。特に好ましくは、電極板85aは現
像スリーブ81と感光体ベルト1との間隙をd1とした時
現像スリーブ81側から0.2d1〜0.6d1とする。
In the present invention, a first oscillating electric field is generated between an electrode 85a integrally provided on an insulating member 85b abutting on the developing sleeve 81 and the developing sleeve 81, and the photosensitive member is formed by a conventional apparatus. The intensity of the first oscillating electric field is greater than the intensity of the second oscillating electric field as compared with the oscillating electric field formed between the belt 1 and the developing sleeve 81 (this is referred to as a second oscillating electric field). And the photoreceptor belt 1 and the electrodes
It is characterized in that an electric field for moving the toner to the photoreceptor is formed between it and 85a. Particularly preferably, the electrode plate 85a is set to 0.2d 1 ~0.6D 1 from the developing sleeve 81 side when the gap between the developing sleeve 81 and the photoreceptor belt 1 was d 1.

【0041】図1(b)は現像領域A近傍を示す拡大断
面図である。現像スリーブ81には図1(a)に示すよう
に直流に交流が重畳したバイアス電圧が、また、電極板
85には直流バイアス電圧が印加されている。電極板85
は、現像スリーブ側の先端をV字型に切り欠き、電極板
85と現像スリーブ間でトナークラウドを発生させる空間
を設けている。この切り欠き部は上流側の磁角θ2より
下流に設けられる。又電極板85は両面及び先端も絶縁コ
ートしている。この構成は図2、3においても好ましい
構成である。前記カラー画像形成装置において、感光体
ベルト1の感光体として負に帯電させるOPC感光体を
用い反転現像が行われ、感光体が例えば−800Vに帯電
されているとすると、電極板85には感光体電位より高い
−(800〜1,500)V、現像スリーブ81には−700Vの直流
電圧成分と交流電圧成分のバイアス電圧が印加される。
交流電圧成分は周波数100Hz〜10KHz、好ましくは1
〜5KHzで電圧のPeak to Peakが200〜4000Vである。
電極板85には、トナー同極性で感光体電位より高い電圧
が印加されているので電極にトナーが付着することもな
いし、重ね合わせプロセスにおいては、感光体上のトナ
ー像が電極に付着することもない。電極板85が感光体ベ
ルト1より現像スリーブ81に近接して設けることにより
第1の振動電界の強さが第2の振動電界の強さより大と
している。電極板と現像スリーブとの最近接間隙d2
感光体と現像スリーブとの最近接距離d1に対し、d2
(0.2〜0.6)d1が好ましい。なお、d1は0.2〜1.0mmが
好ましい。
FIG. 1B is an enlarged sectional view showing the vicinity of the developing area A. As shown in FIG. 1 (a), a bias voltage in which alternating current is superimposed on direct current is applied to the developing sleeve 81.
A DC bias voltage is applied to 85. Electrode plate 85
Has a V-shaped notch at the end on the side of the developing sleeve,
A space for generating a toner cloud is provided between the developing sleeve 85 and the developing sleeve. The notch portion is provided than磁角theta 2 of the upstream side to the downstream. The electrode plate 85 is also insulated on both sides and the tip. This configuration is also a preferable configuration in FIGS. In the above color image forming apparatus, reverse development is performed using a negatively charged OPC photoreceptor as a photoreceptor of the photoreceptor belt 1, and if the photoreceptor is charged to -800V, for example, the electrode plate 85 A bias voltage of a DC voltage component and an AC voltage component of −700 V is applied to the developing sleeve 81, which is − (800 to 1,500) V higher than the body potential.
The AC voltage component has a frequency of 100 Hz to 10 KHz, preferably 1
Peak to Peak of voltage is 200 to 4000 V at 55 KHz.
Since a voltage higher than the potential of the photoconductor with the same polarity as the toner is applied to the electrode plate 85, no toner adheres to the electrodes, and in the superposition process, the toner image on the photoconductor adheres to the electrodes. Nor. Since the electrode plate 85 is provided closer to the developing sleeve 81 than the photoreceptor belt 1, the intensity of the first oscillating electric field is higher than the intensity of the second oscillating electric field. Closest gap d 2 between the electrode plate and the developing sleeve with respect to the closest distance d 1 between the developing sleeve and the photosensitive member, d 2 =
(0.2~0.6) d 1 is preferred. Incidentally, d 1 is 0.2~1.0mm is preferred.

【0042】この第1の振動電界によってトナー粒子を
その電気力線に直角の方向に振動させるのでトナー粒子
をキャリアから分離飛翔させ、雲霞状のトナークラウド
を十分に発生させることができる。このトナークラウド
は第2の振動電界によって感光体ベルト1上の潜像に向
う飛翔を助けられ均一な現像が行われる。
Since the toner particles are vibrated by the first oscillating electric field in a direction perpendicular to the line of electric force, the toner particles are separated from the carrier and fly, so that a cloudy toner cloud can be sufficiently generated. This toner cloud is assisted by the second oscillating electric field to fly toward the latent image on the photoreceptor belt 1 and uniform development is performed.

【0043】ここで、第1と第2の振動電界は同位相で
あることは重要である。同位相であるためにトナーの振
動がうねりなどを生じることなく現像が行われる。又、
位相の変化時の強い電界により、ブレークダウンするこ
ともない。
Here, it is important that the first and second oscillating electric fields have the same phase. Since the phases are the same, the development is performed without causing undulation or the like due to the vibration of the toner. or,
There is no breakdown due to the strong electric field when the phase changes.

【0044】以上の交流電圧成分は波形が正弦波に限ら
ず、矩形波や三角波等であってもよい。そして周波数も
関係するが、電圧値は高い程現像剤の磁気ブラシを振動
させるようになって、トナー粒子にキャリア粒子からの
分離飛翔が行われ易くなるが、反面、かぶりや落雷現象
のような絶縁破壊が発生し易くなる。かぶりの発生は直
流電圧成分で防止し、絶縁破壊は、現像スリーブ81の表
面を樹脂や酸化皮膜等により絶縁ないしは半絶縁にコー
ティングすること、あるいは現像剤のキャリア粒子に後
述するような絶縁性のキャリア粒子を用いること、等に
よって防止することができる。
The waveform of the AC voltage component is not limited to a sine wave, but may be a rectangular wave or a triangular wave. Also, although the frequency is related, the higher the voltage value, the more the magnetic brush of the developer is vibrated, so that the toner particles are easily separated from the carrier particles and fly, but on the other hand, such as fogging and lightning phenomena Dielectric breakdown easily occurs. Fogging is prevented by the DC voltage component, and dielectric breakdown is achieved by coating the surface of the developing sleeve 81 with an insulating or semi-insulating material such as a resin or an oxide film, or by insulating the carrier particles of the developer with an insulating material as described later. It can be prevented by using carrier particles.

【0045】本発明の現像装置は、以上述べたように2
成分現像剤の磁気ブラシを像担持体である感光体ベルト
1に対して非接触に保ち、第1及び第2の振動電界によ
ってトナークラウドを発生させ、感光体ベルト1への分
離飛翔を向上させ、静電像への選択吸着性を向上させ
て、キャリア粒子の感光体ベルト1への付着を防止し、
従ってトナー粒子やキャリア粒子に微粒子のものを用い
ることを可能にして、高画質画像の現像が行われるよう
にしたものであるが、それには次のようなキャリア粒子
及びトナー粒子からなる現像剤を用いることが好まし
い。
As described above, the developing device of the present invention
The magnetic brush of the component developer is kept out of contact with the photoreceptor belt 1 serving as an image carrier, and a toner cloud is generated by the first and second oscillating electric fields, thereby improving separation and flight to the photoreceptor belt 1. To improve the selective attraction to the electrostatic image to prevent carrier particles from adhering to the photoreceptor belt 1;
Therefore, it is possible to use fine particles for toner particles and carrier particles so that high-quality images can be developed. Preferably, it is used.

【0046】一般に磁性キャリア粒子は平均粒径が大き
いと、現像スリーブ81上に形成される磁気ブラシの穂の
状態が粗くなるために、電界により振動を与えながら静
電潜像を現像しても、トナー像にムラが現れ易く、穂に
おけるトナー濃度が低くなるので高濃度の現像が行われ
ない等の問題点がある。この問題点を解消するには、磁
性キャリア粒子の平均粒径を小さくすればよく、実験の
結果重量平均粒径が50μm以下であると上記問題点は発
生しないことが判明した。しかし、磁性キャリアの粒径
が小さ過ぎると、トナー粒子と共に感光体ベルト1表面
に付着するようになったり、飛散し易くなる。これらの
現象はキャリアに作用する磁界の強さ、それによるキャ
リアの磁化の強さにも関係するが、一般的には、磁性キ
ャリアの重量平均粒径が15μm以下になると次第に上記
傾向が出始め、5μm以下で顕著に現れるようになる。
従って、この現像装置では現像剤Dの磁性キャリアに
は、重量平均粒径が好ましくは50μm以下であり、5μm
以上、好ましくは15μm以上であるものが好適に用いら
れる。なお、磁性キャリアが球形化されていると、トナ
ー粒子とキャリア粒子の撹拌性及び現像剤Dの搬送性を
向上させ、さらにトナーの荷電制御性を向上させて、ト
ナー粒子同志やトナー粒子とキャリア粒子の凝集を起こ
りにくくするので好ましい。
In general, if the average particle size of the magnetic carrier particles is large, the state of the ears of the magnetic brush formed on the developing sleeve 81 becomes coarse. In addition, unevenness tends to appear in the toner image, and the toner density in the ears becomes low, so that high-density development is not performed. To solve this problem, it is sufficient to reduce the average particle size of the magnetic carrier particles. As a result of experiments, it has been found that the above problem does not occur when the weight average particle size is 50 μm or less. However, if the particle size of the magnetic carrier is too small, the magnetic carrier adheres to the surface of the photoreceptor belt 1 together with the toner particles, or easily scatters. These phenomena are related to the strength of the magnetic field acting on the carrier and the resulting strength of the magnetization of the carrier.In general, when the weight average particle diameter of the magnetic carrier becomes 15 μm or less, the above tendency gradually appears. And remarkably appear below 5 μm.
Therefore, in this developing device, the magnetic carrier of the developer D preferably has a weight average particle size of 50 μm or less,
Above, preferably those having a size of 15 μm or more are suitably used. When the magnetic carrier is spherical, the stirring property of the toner particles and the carrier particles and the transportability of the developer D are improved, and the charge controllability of the toner is further improved. This is preferable because the aggregation of particles hardly occurs.

【0047】このような磁性キャリアは、磁性体として
従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄,クロム,ニ
ッケル,コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や
合金、例えば、四三酸化鉄,γ-酸化第二鉄,二酸化ク
ロム,酸化マンガン,フェライト,マンガン−銅系合
金、といった強磁性体の球形化された粒子、又はそれら
の磁性体粒子の表面をスチレン系樹脂,ビニル系樹脂,
エチル系樹脂,ロジン変性樹脂,アクリル系樹脂,ポリ
アミド樹脂,エポキシ樹脂,ポリエステル樹脂等の樹
脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂で球状に被覆するか、あ
るいは、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂の球状粒
子を作るかして得られた粒子を、従来公知の平均粒径選
別手段で粒径選別することによって得られる。
Such a magnetic carrier is made of a metal such as iron, chromium, nickel, cobalt or the like, or a compound or alloy thereof, such as triiron tetroxide, γ-oxide, as in a conventional magnetic carrier. Ferromagnetic spherical particles such as ferric iron, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, and manganese-copper alloy, or the surfaces of these magnetic particles are made of styrene resin, vinyl resin,
Resin such as ethyl resin, rosin modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin, etc., silicone resin, fluororesin, or spherical resin containing magnetic particles dispersed therein The particles obtained by producing or obtaining the particles are subjected to particle size selection by a conventionally known average particle size selection means.

【0048】なお、キャリア粒子を前述のように樹脂等
によって球状に形成することは、先に述べた効果の他
に、現像剤搬送担体に形成される現像剤層が均一とな
り、また、現像剤搬送担体に高いバイアス電圧を印加す
ることが可能になるという効果も与える。即ち、キャリ
ア粒子が樹脂等によって球形化されていることは、(1)
一般にキャリア粒子は長軸方向に磁化吸着され易いが、
球形化によってその方向性がなくなり、従って、現像剤
層が均一に形成され、局所的に抵抗の低い領域や層厚の
ムラの発生を防止する。(2)キャリア粒子の高抵抗化と
共に、従来のキャリア粒子に見られるようなエッジ部が
なくなって、エッジ部への電界の集中が起こらなくな
り、その結果、現像剤搬送担体に高いバイアス電圧を印
加しても、電極部材や感光体ベルト1面に放電して静電
潜像を乱したり、バイアス電圧がブレークダウンしたり
することが起こらない、という効果を与える。この高い
バイアス電圧を印加できるということは、本発明の振動
電界下での現像における先に述べたような効果を十分に
発揮させることができるということである。そして、以
上のような効果を奏するキャリア粒子の球形化には前述
のようなワックスも用いられるが、キャリアの耐久性等
からすると、前述のような樹脂を用いたものが好まし
く、さらに、キャリア粒子の抵抗率が108Ωcm以上、特
に1013Ωcm以上の絶縁性を有する磁性粒子を形成したも
のが好ましい。この抵抗率は、粒子を0.50cm2の断面を
有する容器に入れてタッピングしたのち、詰められた粒
子上に1Kg/cm2の荷重を掛け、荷重と底面電極との間
に1000V/cmの電界が生ずる電圧を印加したときの電流
値を読み取ることで得られる値であり、この抵抗率が低
いと、現像剤搬送担体にバイアス電圧を印加した場合
に、キャリア粒子に電荷が注入されて、感光体ベルト1
面にキャリア粒子が付着し易くなったり、あるいはバイ
アス電圧のブレークダウンが起こり易くなったりする。
Forming the carrier particles in a spherical shape with a resin or the like as described above, in addition to the above-described effects, makes the developer layer formed on the developer carrier uniform, This also has the effect that a high bias voltage can be applied to the carrier. That is, the fact that the carrier particles are spheroidized by resin or the like means that (1)
Generally, carrier particles are easily magnetized and adsorbed in the long axis direction,
Due to the spheroidization, the directionality is lost, so that the developer layer is formed uniformly, thereby preventing a locally low-resistance region and uneven thickness. (2) With the increase in the resistance of the carrier particles, the edge portion seen in the conventional carrier particles disappears, and the electric field does not concentrate on the edge portion. As a result, a high bias voltage is applied to the developer carrier. Even so, there is an effect that the electrostatic latent image is not disturbed by discharging to the electrode member or the surface of the photoreceptor belt 1 and the bias voltage does not break down. The fact that the high bias voltage can be applied means that the above-described effects in the development under the oscillating electric field of the present invention can be sufficiently exerted. The above-described wax is also used for the spheroidization of the carrier particles having the above-described effects. However, from the viewpoint of the durability of the carrier, the use of the above-described resin is preferable. It is preferable to form insulating magnetic particles having a resistivity of 10 8 Ωcm or more, particularly 10 13 Ωcm or more. The resistivity, the electric field of 1000V / cm between After tapping putting particles into a container having a cross section of 0.50 cm 2, a load of 1Kg / cm 2 on packed particles, the load and a bottom electrode Is a value obtained by reading the current value when a voltage is applied, and when the resistivity is low, when a bias voltage is applied to the developer carrier, charges are injected into the carrier particles and the photosensitive material is exposed to light. Body belt 1
Carrier particles are likely to adhere to the surface, or breakdown of the bias voltage is likely to occur.

【0049】以上を総合して、磁性キャリア粒子は、少
なくとも長軸と短軸の比が3倍以下であるように球形化
されており、針状部やエッジ部等の突起がなく、抵抗率
が108Ω以上好ましくは1013Ω以上であることが適正条
件である。そして、このような磁性キャリア粒子は、球
状の磁性体粒子を酸化皮膜形成等によって高抵抗化する
こと、磁性体微粒子分散系のキャリアでは、できるだけ
磁性体の微粒子を用いて、分散樹脂粒子形成後に球形化
処理を施すこと、あるいはスプレードライの方法によっ
て分散樹脂粒子を得ること等によって製造される。
In view of the above, the magnetic carrier particles are spherical so that the ratio of the major axis to the minor axis is at least 3 times or less, have no protrusions such as needle-like portions and edge portions, and have resistivity. Is at least 10 8 Ω, preferably at least 10 13 Ω. Then, such magnetic carrier particles are used to increase the resistance of spherical magnetic particles by forming an oxide film or the like, and in the case of a magnetic fine particle dispersion system carrier, use magnetic fine particles as much as possible, and after forming the dispersed resin particles, It is produced by subjecting it to a spheroidizing treatment or obtaining dispersed resin particles by a spray drying method.

【0050】次に、トナー粒子について説明する。一般
にトナー粒子は、平均粒径が小さくなると、定性的に粒
径の二乗に比例して帯電量が減少し、相対的にファンデ
ルワールス力のような付着力が大きくなって、飛散し易
くなり、かぶりが発生し易くなる一方、磁気ブラシのキ
ャリア粒子から離れにくくなったりする。そして、従来
の磁気ブラシ現像方法では、平均粒径が10μm以下にな
ると、このような問題が顕著に現れるようになる。その
点を本発明の現像装置では磁気ブラシによる現像を二重
の振動電界下で行うことで解消するようにしている。即
ち、磁気ブラシの穂に付着しているトナー粒子は、第1
の振動電界において強く振動を与えられて穂から容易に
離れてトナークラウドを形成し、このクラウドの直ぐ近
くの現像領域Aに運ばれて第2の振動電界下で静電潜像
にトナー粒子が忠実に吸着されるようになる。また、帯
電量の低いトナー粒子が画像部や非画像部に移行するこ
とが殆どなくなるし、トナーが感光体ベルト1と摺擦す
ることもないので摩擦帯電により感光体ベルト1に付着
することもなくなって、1μm程度のトナー粒径のもの
まで用いられるようになる。振動電界がトナー粒子とキ
ャリア粒子の結合を弱めることは、トナー粒子に伴うキ
ャリア粒子の感光体ベルト1への付着も減少させるし、
磁気ブラシの穂が感光体ベルト1面と非接触に保たれて
いて、キャリア粒子に対して大きな帯電量をもつトナー
粒子が上述のように振動電界下で選択的に静電潜像に移
行することは、キャリア粒子の感光体ベルト1への付着
を大幅に減少させる。
Next, the toner particles will be described. In general, as the average particle size of the toner particles decreases, the charge amount decreases qualitatively in proportion to the square of the particle size, and the adhesive force such as van der Waals force relatively increases, and the toner particles are easily scattered. While fogging is liable to occur, it is difficult to separate from the carrier particles of the magnetic brush. In the conventional magnetic brush developing method, when the average particle diameter is 10 μm or less, such a problem becomes conspicuous. In the developing device of the present invention, this problem is solved by performing the development with the magnetic brush under a double oscillating electric field. That is, the toner particles adhering to the ears of the magnetic brush
Strongly vibrated in the oscillating electric field to easily separate from the ear to form a toner cloud, and is transported to the developing area A immediately adjacent to the cloud, where the toner particles are transferred to the electrostatic latent image under the second oscillating electric field. It will be adsorbed faithfully. Further, the toner particles having a low charge amount hardly migrate to the image portion or the non-image portion, and the toner does not rub against the photoreceptor belt 1, so that the toner particles may adhere to the photoreceptor belt 1 by frictional charging. As a result, toner particles having a particle size of about 1 μm can be used. When the oscillating electric field weakens the coupling between the toner particles and the carrier particles, the adhesion of the carrier particles accompanying the toner particles to the photoreceptor belt 1 is reduced,
The ears of the magnetic brush are kept out of contact with the surface of the photoreceptor belt 1, and the toner particles having a large charge amount with respect to the carrier particles selectively shift to the electrostatic latent image under the oscillating electric field as described above. This greatly reduces the adhesion of carrier particles to the photoreceptor belt 1.

【0051】トナーの平均粒径が大きくなると、既に触
れているように、画像の荒れが目立つようになる。通
常、10本/mm程度のピッチで並んだ細線の解像力がある
現像には、平均粒径20μm程度のトナーでも問題ない
が、しかし、平均粒径1〜5μmの微粒子化したトナー
を用いると、解像力は格段に向上して、濃淡差も忠実に
再現した鮮明な高画質画像を与えるようになる。以上の
理由からトナーの粒径は平均粒径が10μm以下、好まし
くは1〜5μmが適正条件である。また、トナー粒子が
電界に追随するために、トナー粒子の帯電量は1〜3μ
C/gより大きいこと(好ましくは3〜30μC/g)が望まし
い。特に粒径の小さい場合は高い帯電量が必要である。
When the average particle diameter of the toner is increased, as already mentioned, the roughness of the image becomes conspicuous. Normally, for development having a resolving power of fine lines arranged at a pitch of about 10 lines / mm, a toner having an average particle diameter of about 20 μm is not a problem. However, when a fine particle toner having an average particle diameter of 1 to 5 μm is used, The resolving power is remarkably improved, and a clear high-quality image that faithfully reproduces the density difference is provided. For the above reasons, the appropriate condition is that the average particle diameter of the toner is 10 μm or less, preferably 1 to 5 μm. Further, since the toner particles follow the electric field, the charge amount of the toner particles is 1 to 3 μm.
It is desirable that it be larger than C / g (preferably 3 to 30 μC / g). In particular, when the particle size is small, a high charge amount is required.

【0052】このようなトナーは、従来のトナーと同様
の方法で得られる。即ち、従来のトナーにおける球形や
不定形の非磁性又は磁性のトナー粒子を平均粒径選別手
段によって選別したトナーを用いることができる。中で
も、トナー粒子が磁性体微粒子を含有した磁性粒子であ
ることは好ましく、特に磁性体微粒子の量が60wt%以
下、特に30wt%を超えないものが好ましい。トナー粒子
が磁性粒子を含有したものである場合は、トナー粒子が
現像剤搬送担体に含まれる磁力の影響を受けるようにな
るから、磁気ブラシの均一形成性が一層向上して、しか
も、かぶりの発生が防止され、さらにトナー粒子の飛散
も起こりにくくなる。しかし、含有する磁性体の量を多
くし過ぎると、キャリア粒子との間の磁気力が大きくな
り過ぎて、十分な現像濃度を得ることができなくなる
し、また、磁性体微粒子がトナー粒子の表面に現れるよ
うになって、摩擦帯電制御が難しくなったり、トナー粒
子が破損し易くなったりする。
Such a toner can be obtained in the same manner as a conventional toner. That is, a toner obtained by selecting spherical or irregular non-magnetic or magnetic toner particles in a conventional toner by an average particle size selecting means can be used. Among them, it is preferable that the toner particles are magnetic particles containing magnetic fine particles, and it is particularly preferable that the amount of the magnetic fine particles is not more than 60 wt%, particularly not more than 30 wt%. When the toner particles contain magnetic particles, the toner particles are affected by the magnetic force contained in the developer carrier, so that the uniformity of the magnetic brush is further improved, and the fogging is further improved. The generation is prevented, and the scattering of toner particles hardly occurs. However, if the amount of the magnetic material contained is too large, the magnetic force between the particles and the carrier particles becomes too large, so that a sufficient development density cannot be obtained. And it becomes difficult to control the triboelectric charging, and the toner particles are easily damaged.

【0053】以上を纏めると、本発明の現像装置におい
て、好ましいトナー粒子は、キャリア粒子について述べ
たような樹脂及びさらには磁性体の微粒子を用い、それ
にカーボン等の着色成分や必要に応じて帯電制御剤等を
加えて、従来公知のトナー粒子製造方法と同様の方法に
よって作ることができる平均粒径が20μm以下、好まし
くは10μm以下特に好ましくは1〜5μmの粒子からなる
ものである。
In summary, in the developing device of the present invention, preferable toner particles include the resin described above for the carrier particles and also fine particles of a magnetic material, and further include a coloring component such as carbon and a charged component if necessary. A toner having a mean particle size of 20 μm or less, preferably 10 μm or less, particularly preferably 1 to 5 μm, which can be produced by a method similar to a conventionally known method for producing toner particles by adding a control agent or the like.

【0054】本発明の現像装置には、以上述べたような
球状のキャリア粒子とトナー粒子とが従来の2成分現像
剤におけると同様の割合で混合した現像剤が好ましく用
いられるが、これにはまた、必要に応じて粒子の流動滑
りを良くするための流動化剤や像担持体面の清浄化に役
立つクリーニング剤等が混合される。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸ある
いは非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリー
ニング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン
あるいはフッ素等表面活性剤等を用いることができる。
In the developing device of the present invention, a developer in which spherical carrier particles and toner particles as described above are mixed at the same ratio as in a conventional two-component developer is preferably used. If necessary, a fluidizing agent for improving the fluid sliding of the particles, a cleaning agent for cleaning the surface of the image carrier, and the like are mixed. As a fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap, a nonionic surfactant, or the like can be used. As a cleaning agent, a surfactant such as a fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon, or fluorine can be used. Can be.

【0055】以上のような現像装置に、微粒フェライト
を樹脂中に50wt%分散した重量平均粒径が30μm、磁化
の強さが50emu/g、抵抗率が1014Ωcm以上の熱による
球形化処理を行った磁性キャリアを用い、トナーにスチ
レン・アクリル樹脂(三洋化成製ハイマーup110)100
重量部、カラー顔料10重量部からなる重量平均粒径が5
μmの粉砕造粒法によって得られた非磁性粒子からなる
ものを用い、図1に示した装置により各現像剤溜まり88
における各現像剤Dのトナー粒子比率がキャリア粒子に
対して10wt%になる条件で現像を行った。各トナーの平
均帯電量は−15μC/gであった。
In the above-described developing device, a spherical ferrite treatment is performed by heat in which fine ferrite is dispersed at 50 wt% in a resin, the weight average particle diameter is 30 μm, the magnetization strength is 50 emu / g, and the resistivity is 10 14 Ωcm or more. Styrene / acrylic resin (Hymer up110 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) 100
Weight average particle diameter of 5 parts by weight and 10 parts by weight of color pigment
Using the non-magnetic particles obtained by the pulverization and granulation method of μm, each of the developer pools 88 was prepared by the apparatus shown in FIG.
The development was carried out under the condition that the toner particle ratio of each developer D in Example 1 was 10 wt% with respect to the carrier particles. The average charge amount of each toner was −15 μC / g.

【0056】この場合の感光体ベルト1はOPC感光
体、その周速は180mm/sec、感光体ベルト1に形成され
た静電潜像の最高電位−800V,現像スリーブ2の外径3
0mm、その回転数150rpm、磁石体82の現像領域Aに対向
するNS磁極の磁束密度は1,200ガウス、θ1=20゜、θ
2=30゜現像剤D層の厚さは0.4mm、現像スリーブ81と感
光体ベルト1との間隙0.7mm、現像スリーブ81に印加す
るバイアス電圧は直流電圧成分−700V、交流電圧成分
4KHz、1,000Vとした。電極部材は感光体から0.3mm
に設置しトナーと同極性で感光体の帯電電位より高い−
1000Vの直流電圧成分を印加した。なお、θ3=20゜で
ある。この実施例では現像スリーブ81上の現像剤Dは感
光体ベルト1の表面に接触しない。
In this case, the photosensitive belt 1 is an OPC photosensitive member, its peripheral speed is 180 mm / sec, the maximum potential of the electrostatic latent image formed on the photosensitive belt 1 is -800 V, and the outer diameter of the developing sleeve 2 is 3 mm.
0 mm, the number of revolutions is 150 rpm, the magnetic flux density of the NS magnetic pole facing the development area A of the magnet body is 1,200 gauss, θ 1 = 20 °, θ
2 = 30 ° The thickness of the developer D layer is 0.4 mm, the gap between the developing sleeve 81 and the photoreceptor belt 1 is 0.7 mm, the bias voltage applied to the developing sleeve 81 is a DC voltage component of −700 V, an AC voltage component of 4 KHz, 1,000 V. Electrode member is 0.3mm from photoconductor
At the same polarity as the toner and higher than the charged potential of the photoreceptor.
A DC voltage component of 1000 V was applied. Note that θ 3 = 20 °. In this embodiment, the developer D on the developing sleeve 81 does not contact the surface of the photosensitive belt 1.

【0057】以上の条件で現像を行って、重ね合わせた
カラートナー像を感光体上に形成しそれを普通紙の転写
紙にコロナ放電して転写し、表面温度140℃のヒートロ
ーラ定着装置に通して定着した結果、得られた転写紙の
記録画像はエッジ効果やかぶりのない、そして濃度が高
い極めて鮮明なものであり、引き続いて5万枚の記録を
行ったが最初から最後まで安定して変わらない記録画像
を得ることができた。
By performing development under the above conditions, a superposed color toner image is formed on a photoreceptor, which is transferred by corona discharge onto a transfer paper of plain paper, and transferred to a heat roller fixing device having a surface temperature of 140 ° C. As a result, the recorded image on the transfer paper obtained was clear without edge effects or fog, and was very clear with high density. After recording 50,000 sheets continuously, it was stable from the beginning to the end. As a result, the same recorded image could be obtained.

【0058】図2に示す第2の実施例については、感光
体ベルト1はOPC感光体、その周速は180mm/sec、感
光体ベルト1に形成された静電潜像の最高電位−800
V,現像スリーブ2の外径30mm、その回転数150rpm、磁
石体82は8極の磁石体で回転数1000rpm、磁束密度は1000
ガウス、現像剤D層の厚さ0.4mm、現像スリーブ81と感
光体ベルト1との間隙0.7mm、現像スリーブ81に印加す
るバイアス電圧は直流電圧成分−700V、交流電圧成分
4KHz、1,000Vとした。電極部材は感光体から0.4mm
に設置しトナーと同極性で感光体の帯電電位より高い−
1000Vの直流電圧成分を印加した。なお、θ3=20゜で
ある。この実施例では現像スリーブ81上の現像剤Dは感
光体ベルト1の表面に接触しない。
In the second embodiment shown in FIG. 2, the photosensitive belt 1 is an OPC photosensitive member, its peripheral speed is 180 mm / sec, and the maximum potential of the electrostatic latent image formed on the photosensitive belt 1 is -800.
V, the outer diameter of the developing sleeve 2 is 30 mm, the number of revolutions is 150 rpm, and the magnet body 82 is an 8-pole magnet body, the number of revolutions is 1000 rpm, and the magnetic flux density is 1000
Gauss, the thickness of the developer D layer was 0.4 mm, the gap between the developing sleeve 81 and the photosensitive belt 1 was 0.7 mm, and the bias voltage applied to the developing sleeve 81 was a DC voltage component of -700 V, an AC voltage component of 4 KHz and 1,000 V. . Electrode member is 0.4mm from photoconductor
At the same polarity as the toner and higher than the charged potential of the photoreceptor.
A DC voltage component of 1000 V was applied. Note that θ 3 = 20 °. In this embodiment, the developer D on the developing sleeve 81 does not contact the surface of the photosensitive belt 1.

【0059】以上の条件で現像を行って、重ね合わせた
カラートナー像を感光体上に形成しそれを普通紙の転写
紙にコロナ放電して転写し、表面温度140℃のヒートロ
ーラ定着装置に通して定着した結果、得られた転写紙の
記録画像はエッジ効果やかぶりのない、そして濃度が高
い極めて鮮明なものであり、引き続いて5万枚の記録を
行ったが最初から最後まで安定して変わらない記録画像
を得ることができた。図3に示す第3の実施例について
は、感光体ベルト1はOPC感光体、その周速は180mm
/sec、感光体ベルト1に形成された静電潜像の最高電
位−800V,現像スリーブ2の外径30mm、その回転数150
rpm、磁石体82の現像領域Aに対向するSS磁極の磁束
密度は1,200ガウス、θ1=25゜、θ2=25゜現像剤D層
の厚さは0.4mm、現像スリーブ81と感光体ベルト1との
間隙0.7mm、現像スリーブ81に印加するバイアス電圧は
直流電圧成分−700V、交流電圧成分4KHz、1,000V
とした。電極部材は感光体から0.3mmに設置しトナーと
同極性で感光体の帯電電位より高い−1000Vの直流電圧
成分を印加した。なお、θ3=15゜である。この実施例
では現像スリーブ81上の現像剤Dは感光体ベルト1の表
面に接触しない。
By performing development under the above conditions, a superimposed color toner image is formed on the photoreceptor, which is transferred by corona discharge onto a plain paper transfer paper, and transferred to a heat roller fixing device having a surface temperature of 140 ° C. As a result, the recorded image on the transfer paper obtained was clear without edge effects or fog, and was very clear with high density. After recording 50,000 sheets continuously, it was stable from the beginning to the end. As a result, the same recorded image could be obtained. In the third embodiment shown in FIG. 3, the photoconductor belt 1 is an OPC photoconductor, and its peripheral speed is 180 mm.
/ Sec, the maximum potential of the electrostatic latent image formed on the photoreceptor belt 1 is -800 V, the outer diameter of the developing sleeve 2 is 30 mm, and the rotation speed is 150
rpm, the magnetic flux density of the SS magnetic pole facing the development area A of the magnet 82 is 1,200 gauss, θ 1 = 25 °, θ 2 = 25 °, the thickness of the developer D layer is 0.4 mm, the developing sleeve 81 and the photosensitive belt The bias voltage applied to the developing sleeve 81 is a DC voltage component of -700 V, an AC voltage component of 4 KHz, and 1,000 V.
And The electrode member was placed 0.3 mm from the photoreceptor, and applied a -1000 V DC voltage component having the same polarity as the toner and higher than the charging potential of the photoreceptor. Note that θ 3 = 15 °. In this embodiment, the developer D on the developing sleeve 81 does not contact the surface of the photosensitive belt 1.

【0060】以上の条件で現像を行って、重ね合わせた
カラートナー像を感光体上に形成しそれを普通紙の転写
紙にコロナ放電して転写し、表面温度140℃のヒートロ
ーラ定着装置に通して定着した結果、得られた転写紙の
記録画像はエッジ効果やかぶりのない、そして濃度が高
い極めて鮮明なものであり、引き続いて5万枚の記録を
行ったが最初から最後まで安定して変わらない記録画像
を得ることができた。
By performing development under the above conditions, a superimposed color toner image is formed on a photoreceptor, which is transferred by corona discharge onto a plain paper transfer paper, and transferred to a heat roller fixing device having a surface temperature of 140 ° C. As a result, the recorded image on the transfer paper obtained was clear without edge effects or fog, and was very clear with high density. After recording 50,000 sheets continuously, it was stable from the beginning to the end. As a result, the same recorded image could be obtained.

【0061】以上の実施例においては特定の現像器を使
用中、他の使用しない現像器に、現像スリーブの回動状
を停止し、現像スリーブに印加する交流バイアスを停止
した。すなわちフローティング状態あるいはトナーと同
極性あるいは異極性のバイアスを印加した。なお、電極
部材は画像形成中はトナーと同極性の電圧をそのまま維
持した。これにより、感光体上のトナー像から電極部材
へのトナーの移動を防止した。
In the above embodiment, while the specific developing device is being used, the rotation of the developing sleeve is stopped in the other unused developing devices, and the AC bias applied to the developing sleeve is stopped. That is, a bias having the same polarity or a different polarity as that of the toner in the floating state was applied. The electrode member maintained the same voltage as the toner during image formation. Thereby, the movement of the toner from the toner image on the photoconductor to the electrode member was prevented.

【0062】又、電極部材としては、ウレタンゴム間に
100μmの電極板をはさんだ構造のものを用いた。
As an electrode member, between urethane rubbers
A structure with a 100 μm electrode plate interposed was used.

【0063】以上の実施例においては同様のバイアス条
件が得られた。現像スリーブ81に印加する交流電圧成分
の周波数と電圧を変化させた結果を図6に示した。図6
において、横線で陰を付した範囲がかぶりの発生し易い
範囲、縦線で陰を付した範囲が絶縁破壊の生じ易い範
囲、斜線で陰を付した範囲が画質低下を生じ易い範囲で
あり、陰を付していない範囲が安定して鮮明な画像の得
られる好ましい範囲である。図から明らかなように、か
ぶりの発生し易い範囲は、交流電圧成分の変化によって
変化する。なお、交流電圧成分の波形は、正弦波に限ら
ず、矩形波や三角波であってもよい。また、図の散点状
の陰を施した低周波領域は、周波数が低いために現像ム
ラが生ずるようになる範囲である。
In the above embodiment, similar bias conditions were obtained. FIG. 6 shows the result of changing the frequency and voltage of the AC voltage component applied to the developing sleeve 81. FIG.
In the range, the range shaded by the horizontal line is the range where fogging is likely to occur, the range shaded by the vertical line is the range where insulation breakdown easily occurs, and the range shaded by the diagonal line is the range where the image quality is likely to deteriorate, The range without shading is a preferable range in which a clear image can be obtained stably. As is clear from the figure, the range in which fogging is likely to occur varies depending on the change in the AC voltage component. The waveform of the AC voltage component is not limited to a sine wave, but may be a rectangular wave or a triangular wave. Further, the low-frequency region shaded in the form of dots is a range in which development unevenness occurs due to the low frequency.

【0064】以上の実施例において、2成分現像剤中の
トナーが磁性を有するものであれば、磁気潜像に対して
も同様の現像条件により可視化できることはいうまでも
ない。
In the above embodiment, it is needless to say that a magnetic latent image can be visualized under the same developing conditions as long as the toner in the two-component developer has magnetism.

【0065】又、一成分磁性現像剤も同様な構成で用い
ることができる。
A one-component magnetic developer can also be used in a similar configuration.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように本発明の現像装置
は、平均粒径が30μm以下のキャリアや平均粒径が10μm
以下のトナーを用いてもキャリア付着等のない小粒径ト
ナーを用いた高画質が得られる現像装置を提供できる。
又像担持体上にトナー像を重ねて形成した多色像を一括
して転写材上に転写してカラー画像を得る画像形成装置
に用いても、現像時、弱い振動電界を用いることができ
るので混色が起きず、現像効率が高くムラのない現像を
行うことの可能な優れた現像装置を提供することができ
る。
As described above, the developing device of the present invention has a carrier having an average particle size of 30 μm or less and a carrier having an average particle size of 10 μm or less.
Even if the following toner is used, a developing device that can obtain high image quality using a small particle size toner having no carrier adhesion or the like can be provided.
Further, a weak oscillating electric field can be used during development even when used in an image forming apparatus in which a multicolor image formed by superimposing a toner image on an image carrier is collectively transferred onto a transfer material to obtain a color image. Therefore, it is possible to provide an excellent developing device which does not cause color mixing, has high developing efficiency, and can perform development without unevenness.

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

【図1】本発明の現像装置の実施例1を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a developing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の現像装置の実施例2を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view illustrating a developing device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の現像装置の実施例3を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view showing Embodiment 3 of the developing device of the present invention.

【図4】本発明の現像装置を備えたカラー画像形成装置
の1例を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of a color image forming apparatus including the developing device of the present invention.

【図5】像形成システムを示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating an image forming system.

【図6】実施例においてバイアス電圧の交流成分を変化
させた場合の現像状態を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a developing state when an AC component of a bias voltage is changed in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ベルト(像担持体) 4 ガイド部材 6 帯電器 7 光書込み装置 8,8A,8B,8C,8D 現像装置 12 転写器 13 クリーニング装置 81 現像スリーブ 82 磁石体 83 撹拌スクリュー 84 ファーブラシ 85 電極板(板状部材) 85a 電極 85b 絶縁部材 86 規制ブレード(現像剤規制部材) E1,E3 直流バイアス電源 E2 交流バイアス電源 R1,R2 保護抵抗 A 現像領域 D 現像剤 N,S 磁極 REFERENCE SIGNS LIST 1 photoconductor belt (image carrier) 4 guide member 6 charger 7 optical writing device 8, 8A, 8B, 8C, 8D developing device 12 transfer device 13 cleaning device 81 developing sleeve 82 magnet body 83 stirring screw 84 fur brush 85 electrode Plate (plate-like member) 85a Electrode 85b Insulating member 86 Regulator blade (developer regulating member) E1, E3 DC bias power supply E2 AC bias power supply R1, R2 Protective resistor A Developing area D Developer N, S Magnetic pole

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 現像スリーブ上に二成分現像剤を付着・
搬送し、振動電界中でトナーを飛翔させて感光体上の潜
像に対し反転現像を行う現像装置において、現像域上
流部に電極を有する板状部材(電極板)を前記現像スリ
ーブに当接し、前記電極板には直流バイアス電圧を、前記現像スリーブ
には直流と交流とを重畳したバイアス電圧を印加し、印
加する直流電圧成分はトナーと同極性で、前記電極板に
は感光体電位より高い直流電圧を、前記現像スリーブに
は感光体電位より低い直流電圧を印加し、 前記電極と前記現像スリーブ間に第1の振動電界を、
感光体と前記現像スリーブ間に第2の振動電界を形成
し、 前記第1の振動電界は前記第2の振動電界より強く設定
すると共に、前記感光体と前記電極間には前記第1の
振動電界で発生したクラウド状のトナーを感光体へ移動
させる電界を形成することを特徴とする現像装置。
1. A two-component developer is attached on a developing sleeve.
It conveyed, latent on the photosensitive member by the toner to fly in the oscillating electric field
In the developing device for performing reversal development to the image, a plate-like member having electrodes on the developing area upstream portion (electrode plate) abuts on the developing sleeve, a DC bias voltage to the electrode plate, the developing sleeve
Apply a bias voltage in which DC and AC are superimposed on
The applied DC voltage component has the same polarity as the toner, and is applied to the electrode plate.
Applies a DC voltage higher than the photoconductor potential to the developing sleeve.
Applies a DC voltage lower than the photoconductor potential, and generates a first oscillating electric field between the electrode plate and the developing sleeve.
The second oscillating electric field formed between the developing sleeve and the photosensitive member, the first oscillating electric field is thereby set to be stronger than the second oscillating electric field, the in between the photosensitive member and the electrode plates the first
A developing device for forming an electric field for moving cloud-shaped toner generated by an oscillating electric field to a photoconductor.
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