JP3272208B2 - Developing method and developing device - Google Patents

Developing method and developing device

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JP3272208B2
JP3272208B2 JP21826095A JP21826095A JP3272208B2 JP 3272208 B2 JP3272208 B2 JP 3272208B2 JP 21826095 A JP21826095 A JP 21826095A JP 21826095 A JP21826095 A JP 21826095A JP 3272208 B2 JP3272208 B2 JP 3272208B2
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

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、電子写真法あるいは静
電記録法等により形成された静電潜像を現像する現像方
法及び現像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing method and a developing apparatus for developing an electrostatic latent image formed by electrophotography or electrostatic recording.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真装置の現像装置として各
種の装置が提案され、また実用化されている。大きく分
けると、一成分現像方式と二成分現像方式とに分けられ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, various apparatuses have been proposed and put into practical use as developing apparatuses for electrophotographic apparatuses. Broadly speaking, it can be divided into a one-component development system and a two-component development system.

【0003】一成分方式の現像装置はほとんどが非接触
方式であるが、代表的な現像法としては、磁性トナーを
用いた一成分ジャンピング現像法がある。この現像法
は、構成が容易で高品位な画像が得られるが、トナーに
磁性体が含まれるため、カラー画像を得ることができな
い。
[0003] Most of the one-component developing devices are of the non-contact type, but a typical developing method is a one-component jumping developing method using magnetic toner. According to this developing method, a high-quality image can be obtained easily, but a color image cannot be obtained because the toner contains a magnetic substance.

【0004】非磁性トナーを用いた一成分現像法では、
カラー画像を得ることができ、また低コスト、現像装置
の小型化が実現するが、現像スリーブ上にトナーを塗布
することが困難で、弾性ブレードによって塗布している
のが現状であり、安定性、耐久性に欠ける面がある。
In a one-component developing method using a non-magnetic toner,
Although color images can be obtained, and low cost and downsizing of the developing device are realized, it is difficult to apply the toner on the developing sleeve. , But lacks durability.

【0005】一方、二成分現像法は、磁性キャリアとト
ナーとを混合した二成分現像剤を、キャリアにトナーを
付着した形で感光ドラムと対向した現像部に搬送し、現
像部の現像磁界中で現像剤の磁気ブラシを形成させ、磁
気ブラシを像担持体に接触させて、像担持体上の静電潜
像を現像するものである。この現像法では、非磁性トナ
ーを用いることができるので、カラー画像を得ることが
でき、また画質も高品位である。
On the other hand, in the two-component developing method, a two-component developer in which a magnetic carrier and a toner are mixed is transported to a developing section facing a photosensitive drum in a state where toner is attached to the carrier, and a developing magnetic field of the developing section is applied. To form a magnetic brush of a developer, and contact the magnetic brush with the image carrier to develop an electrostatic latent image on the image carrier. In this development method, a non-magnetic toner can be used, so that a color image can be obtained and the image quality is high.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】最近、フルカラーコピ
ー機も小スペース化が望まれており、二成分現像方式の
現像装置も小型化の傾向にある。それにともない、現像
スリーブも小径化されている。
Recently, it has been desired to reduce the space of a full-color copying machine, and the developing device of the two-component developing system has also been reduced in size. Accordingly, the diameter of the developing sleeve has been reduced.

【0007】しかしながら、現像スリーブを小径化して
いくと、高濃度のベタ画像部の後端部に大量のトナーが
現像されてしまう、いわゆる「掃き寄せ」が発生する。
However, as the diameter of the developing sleeve is reduced, a large amount of toner is developed at the rear end of a high-density solid image portion, that is, a so-called "sweep" occurs.

【0008】本発明の目的は、現像部において現像剤の
磁気ブラシを形成して現像するに際し、現像スリーブを
小径化しても、高濃度のベタ画像を掃き寄せを生じるこ
となく現像でき、高品質な画像を得ることを可能とした
現像方法及び現像装置を提供することである。
An object of the present invention is to develop a magnetic brush of a developer in a developing section and to develop a solid image of high density without sweeping, even if the developing sleeve is reduced in diameter. It is an object of the present invention to provide a developing method and a developing device capable of obtaining a stable image.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明にかか
る現像方法及び現像装置にて達成される。要約すれば、
本発明は、トナー及び磁性キャリアを備える現像剤を現
像剤担持体により現像部へ担持搬送し、現像磁界により
前記現像剤担持体上に形成された磁気ブラシを前記現像
部において像担持体に接触させ、前記像担持体上に形成
された静電潜像を前記現像部において形成される交番電
界により現像する現像方法において、前記現像剤担持体
の外径は6〜18mm、磁性キャリアの1000ガウス
の磁場中での磁化の強さは150emu/cm3以下で
あり、前記現像部における前記現像剤担持体及び前記像
担持体の移動方向は互いに逆方向であることを特徴とす
る現像方法である。又、本発明の他の態様によれば、ト
ナー及び磁性キャリアを備える現像剤を担持して現像部
へ搬送する現像剤担持体を有し、現像磁界により前記現
像剤担持体上に形成された磁気ブラシを前記現像部にお
いて像担持体に接触させ、前記像担持体上に形成された
静電潜像を前記現像部において形成される交番電界によ
り現像する現像装置において、前記現像剤担持体の外径
は6〜18mm、磁性キャリアの1000ガウスの磁場
中での磁化の強さは150emu/cm3以下であり、
前記現像部における前記現像剤担持体及び前記像担持体
の移動方向は互いに逆方向であることを特徴とする現像
装置が提供される。
The above object is achieved by a developing method and a developing apparatus according to the present invention. In summary,
According to the present invention, a developer including a toner and a magnetic carrier is carried and conveyed to a developing unit by a developer carrier, and a magnetic brush formed on the developer carrier is brought into contact with the image carrier in the developing unit by a developing magnetic field. And a developing method for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier by an alternating electric field formed in the developing section, wherein the outer diameter of the developer carrier is 6 to 18 mm and the magnetic carrier is 1000 gauss. The intensity of magnetization in a magnetic field of 150 emu / cm 3 or less, and the directions of movement of the developer carrier and the image carrier in the developing section are opposite to each other. . According to another aspect of the present invention, there is provided a developer carrier that carries a developer including a toner and a magnetic carrier and transports the developer to a developing unit, and is formed on the developer carrier by a developing magnetic field. In a developing device in which a magnetic brush is brought into contact with an image carrier in the developing section and an electrostatic latent image formed on the image carrier is developed by an alternating electric field formed in the developing section, The outer diameter is 6 to 18 mm, and the intensity of magnetization of the magnetic carrier in a magnetic field of 1000 Gauss is 150 emu / cm 3 or less,
A developing device is provided, wherein the moving directions of the developer carrier and the image carrier in the developing section are opposite to each other.

【0010】上記各本発明において、前記交番電界は直
流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を前記現像剤担持体
に印加することにより形成することができる。
In the present invention, the alternating electric field can be formed by applying a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage to the developer carrier.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の画像形成方法を図面により詳
しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The image forming method of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0012】実施例1 図3は、本発明が適用可能な画像形成装置を示す全体構
成図である。本画像形成装置は、電子写真方式のカラー
プリンタである。このプリンタは、矢印方向に回転する
電子写真感光ドラム3を備え、該感光ドラム3の周囲
に、帯電器4、現像器1M、1C、1Y、1Kを備えた
回転現像装置1、転写帯電器10およびクリーニング手
段12が配設され、感光ドラム3の上方にレーザスキャ
ナLSが配設されており、これら帯電器4乃至レーザス
キャナLS等により画像形成手段が構成されている。
Embodiment 1 FIG. 3 is an overall configuration diagram showing an image forming apparatus to which the present invention can be applied. The image forming apparatus is an electrophotographic color printer. This printer includes an electrophotographic photosensitive drum 3 rotating in the direction of an arrow, and a rotary developing device 1 including a charger 4 and developing devices 1M, 1C, 1Y, and 1K around the photosensitive drum 3, a transfer charger 10 A cleaning unit 12 is provided, and a laser scanner LS is provided above the photosensitive drum 3. An image forming unit is configured by the charger 4 to the laser scanner LS and the like.

【0013】回転現像装置1の現像器、すなわちマゼン
タ現像器1M、シアン現像器1C、イエロー現像器1Y
およびブラック現像器1Kは、トナーとキャリアを含有
する二成分現像剤を収容しており、それぞれトナーとし
てマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブ
ラックトナーを使用している。
The developing devices of the rotary developing device 1, namely, a magenta developing device 1M, a cyan developing device 1C, and a yellow developing device 1Y
The black developing device 1K contains a two-component developer containing a toner and a carrier, and uses a magenta toner, a cyan toner, a yellow toner, and a black toner as the toner, respectively.

【0014】レーザビームスキャナLSに内蔵された半
導体レーザは、入力された画像信号に対応して制御さ
れ、レーザビームLを射出する。
The semiconductor laser incorporated in the laser beam scanner LS is controlled in accordance with an input image signal and emits a laser beam L.

【0015】カラープリンタ全体のシーケンスについ
て、フルカラーモードの場合を例に採って簡単に説明す
ると、まず、感光ドラム3は帯電器4により均等に帯電
される。つぎに、マゼンタ画像信号により変調されたレ
ーザビームLにより走査露光され、感光ドラム3上にド
ット分布静電潜像が形成される。この潜像は予め現像位
置に定置されたマゼンタ現像器1Mによって反転現像し
て、マゼンタトナー像として可視化される。
The sequence of the entire color printer will be briefly described by taking a full-color mode as an example. First, the photosensitive drum 3 is uniformly charged by the charger 4. Next, scanning exposure is performed by the laser beam L modulated by the magenta image signal, and a dot distribution electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3. This latent image is reversely developed by a magenta developing device 1M fixed at a developing position in advance, and is visualized as a magenta toner image.

【0016】一方、カセットCから取り出して、給紙ロ
ーラ6を経由して供給された紙等の転写材は、転写ドラ
ム9のグリッパ7により把持され、当接用ローラ8とそ
の対向極により静電的に転写ドラム9上に巻き付けて担
持される。転写ドラム9は、感光ドラム3と同期して図
示の矢印方向に回転しており、転写ドラム9上に担持さ
れた転写材は感光ドラム3と対向した転写部に搬送さ
れ、そこで上記の感光ドラム3上のマゼンタトナー像が
転写帯電器10により転写される。転写ドラム9はその
まま回転を継続し、次に形成される色のトナー像(図3
においてはシアントナー像)の転写に備えるべく、転写
材を転写部に向けて再び搬送する。
On the other hand, the transfer material such as paper taken out of the cassette C and supplied via the paper feed roller 6 is gripped by the gripper 7 of the transfer drum 9, and is statically moved by the contact roller 8 and its opposite pole. It is electrically wound around and supported on the transfer drum 9. The transfer drum 9 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 3 in synchronization with the photosensitive drum 3, and the transfer material carried on the transfer drum 9 is transported to a transfer unit facing the photosensitive drum 3, where the photosensitive drum 3 3 is transferred by the transfer charger 10. The transfer drum 9 continues to rotate as it is, and a toner image of the next color to be formed (FIG. 3)
In order to prepare for the transfer of the cyan toner image, the transfer material is again conveyed toward the transfer section.

【0017】マゼンタトナー像の転写が終了した感光ド
ラム3は、クリーニング手段12により清掃して転写残
りのトナーを除去した後、再び帯電器4によって帯電
し、つぎのシアン画像信号により変調されたレーザビー
ムLの露光により、感光ドラム3上にドット分布静電潜
像が形成される。この間に現像装置1が回転してシアン
現像器1Cが現像位置に定置され、上記の感光ドラム3
上の潜像は、このシアン現像器1Cによって反転現像さ
れて、シアントナー像として可視化される。得られたシ
アントナー像は、転写部において転写ドラム3上の転写
材上にマゼンタトナー像の上から重ね合わせて転写され
る。
After the transfer of the magenta toner image has been completed, the photosensitive drum 3 is cleaned by a cleaning unit 12 to remove the untransferred toner, and then charged again by the charger 4 to form a laser modulated by the next cyan image signal. The exposure of the beam L forms a dot distribution electrostatic latent image on the photosensitive drum 3. During this time, the developing device 1 is rotated, and the cyan developing device 1C is fixed at the developing position.
The upper latent image is reversely developed by the cyan developing device 1C and is visualized as a cyan toner image. The obtained cyan toner image is transferred onto the transfer material on the transfer drum 3 in the transfer section from above the magenta toner image.

【0018】以上のような工程がイエロー、ブラックに
対しても行なわれ、感光ドラム3上へのそれぞれの画像
信号で変調したレーザビームLの露光によるドット分布
静電潜像の形成、イエロー現像器1Y、ブラック現像器
1Kでの現像によるイエロートナー像、ブラックトナー
像の形成、転写材上へのイエロートナー像、ブラックト
ナー像の重ね合わせた転写により、転写材上にマゼン
タ、シアン、イエローおよびブラックの4色のトナー像
を重ねたカラー画像が得られる。
The above-described steps are also performed for yellow and black to form an electrostatic latent image in a dot distribution by exposing the photosensitive drum 3 to a laser beam L modulated by respective image signals. 1Y, magenta, cyan, yellow, and black are formed on a transfer material by forming a yellow toner image and a black toner image by developing with a black developing device 1K and superimposing the transfer of the yellow toner image and the black toner image onto the transfer material. Are obtained by superimposing the four color toner images.

【0019】4色のトナー像の転写が終了すると、転写
材は分離除電帯電器13、14により除電し、グリッパ
7による把持を解除して転写ドラム9から分離され、つ
いで定着器(熱圧ローラ定着器)17に送られる。定着
器17に送られた転写材は、そこで加熱および加圧して
定着することにより、各色のトナー像の混色および転写
材への固定が行なわれて、フルカラープリント画像とさ
れる。かくして、一連のフルカラーモードのシーケンス
が終了し、定着により得られたフルカラープリント画像
はプリンタの機外に排出される。
When the transfer of the four color toner images is completed, the transfer material is discharged by the separation charge removing devices 13 and 14, the gripping by the gripper 7 is released, and the transfer material is separated from the transfer drum 9. (Fixing device) 17. The transfer material sent to the fixing device 17 is heated and pressurized there to be fixed, whereby the toner images of each color are mixed and fixed to the transfer material to form a full-color print image. Thus, a series of the full-color mode sequence is completed, and the full-color print image obtained by fixing is discharged out of the printer.

【0020】図4に、図3のプリンタに設置したレーザ
ビームスキャナLSを示す。本スキャナは半導体レーザ
素子102を備え、この素子102はレーザ光発生用の
駆動信号である発光信号の発生器(レーザドライバ回
路)500に接続され、発光信号発生器500で発生さ
れた発光信号に応じて明滅する。レーザ素子102から
明滅により放射されたレーザビームLの光束は、コリメ
ータレンズ系103にて略平行光にして、回転多面鏡、
すなわちポリゴンミラー104に入射される。
FIG. 4 shows a laser beam scanner LS installed in the printer of FIG. The scanner includes a semiconductor laser element 102. This element 102 is connected to a light emission signal generator (laser driver circuit) 500 which is a drive signal for generating a laser beam. Flickers accordingly. The light beam of the laser beam L emitted from the laser element 102 by blinking is converted into substantially parallel light by a collimator lens system 103, and is turned into a rotating polygon mirror.
That is, the light enters the polygon mirror 104.

【0021】ポリゴンミラー104は矢印B方向に一定
速度で回転することにより、コリメータレンズ系103
から入射された平行光のレーザビームLを偏向して、被
走査対象物である感光ドラム3の軸方向と同方向の矢印
C方向に走査する。このポリゴンミラー104の前方に
設けたfθレンズ群100が、偏向されたレーザビーム
Lを感光ドラム3の表面上にスポット状に結像するとと
もに、その走査速度を感光ドラム3の表面上で等速とす
る。このようなレーザビームLによる感光ドラム3の走
査露光により、感光ドラム3上にドット分布静電潜像が
形成される。
The polygon mirror 104 is rotated at a constant speed in the direction of arrow B, so that the collimator lens system 103 is rotated.
Deflects the parallel laser beam L incident thereon, and scans in the direction of the arrow C in the same direction as the axial direction of the photosensitive drum 3 which is the object to be scanned. The fθ lens group 100 provided in front of the polygon mirror 104 forms the deflected laser beam L into a spot image on the surface of the photosensitive drum 3 and sets the scanning speed at a constant speed on the surface of the photosensitive drum 3. And By scanning and exposing the photosensitive drum 3 with such a laser beam L, a dot distribution electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3.

【0022】前記各現像器1M〜1Kは、帯電器4によ
る帯電極性と同極性に帯電したトナーを潜像の明部電位
部に付着させる反転現像を行なうので、レーザビームL
は感光ドラム3のトナーが付着されるべき領域を露光す
る。
Each of the developing units 1M to 1K performs reversal development in which toner charged to the same polarity as the charging polarity of the charger 4 is adhered to the light portion potential portion of the latent image.
Exposes an area of the photosensitive drum 3 to which toner is to be attached.

【0023】本実施例においては、PWM(パルス幅変
調)方式を用いて、最小記録単位を1画素とする多値記
録によってドット分布静電潜像を形成している。これに
ついて説明する。図5はパルス幅変調回路の一例を示す
回路ブロック図、図6はパルス幅変調回路の動作を示す
タイミングチャートである。
In this embodiment, a dot distribution electrostatic latent image is formed by multi-value recording using a minimum recording unit of one pixel by using a PWM (pulse width modulation) method. This will be described. FIG. 5 is a circuit block diagram showing an example of the pulse width modulation circuit, and FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the pulse width modulation circuit.

【0024】図5において、符号401は8ビットのデ
ジタル画像信号をラッチするTTLラッチ回路、402
はTTL論理レベルを高速ECL論理レベルに変換する
レベル変換器、403はECL論理レベルをアナログ信
号に変換するD/Aコンバータである。404はPWM
信号を発生するECLコンパレータ、405はECL論
理レベルをTTL論理レベルに変換するレベル変換器、
406はクロック信号2fを発振するクロック発振器、
407はクロック信号2fに同期して略理想的三角波信
号を発生する三角波信号発生器、408はクロック信号
2fを1/2分周して画像クロック信号fを作成する1
/2分周器である。これによりクロック信号2fは画像
クロック信号fの2倍の周期を有していることとなる。
なお、回路を高速動作させるために、随所にECL論理
回路を配している。
In FIG. 5, reference numeral 401 denotes a TTL latch circuit for latching an 8-bit digital image signal;
Is a level converter for converting a TTL logic level to a high-speed ECL logic level, and 403 is a D / A converter for converting an ECL logic level to an analog signal. 404 is PWM
An ECL comparator for generating a signal; a level converter for converting an ECL logic level to a TTL logic level;
406 is a clock oscillator for oscillating the clock signal 2f,
Reference numeral 407 denotes a triangular wave signal generator which generates a substantially ideal triangular wave signal in synchronization with the clock signal 2f, and 408 denotes a circuit which generates the image clock signal f by dividing the clock signal 2f by 1/2.
/ 2 frequency divider. Thus, the clock signal 2f has a cycle twice as long as the image clock signal f.
Note that ECL logic circuits are provided everywhere to operate the circuit at high speed.

【0025】かかる構成の回路動作を図6のタイミング
チャートを参照して説明する。信号aはクロック信号2
f、信号bは画像クロック信号fを示しており、図示の
如く画像信号eと関係付けてある。また、三角波信号発
生器407内部においても、三角波信号のデューティー
比を50%に保つため、クロック信号2fを一旦1/2
分周してから三角波信号cを発生させている。さらに、
この三角波信号cはECLレベル(0〜−1V)に変換
されて三角波信号dになる。
The circuit operation of such a configuration will be described with reference to the timing chart of FIG. Signal a is clock signal 2
f and signal b indicate the image clock signal f, and are related to the image signal e as shown. Also, inside the triangular wave signal generator 407, the clock signal 2f is once reduced to 1 / in order to maintain the duty ratio of the triangular wave signal at 50%.
After the frequency division, the triangular wave signal c is generated. further,
This triangular wave signal c is converted into an ECL level (0 to -1 V) to become a triangular wave signal d.

【0026】一方、画像信号は00h(白)〜FFh
(黒)まで、たとえば256階調レベルで変化する(記
号”h”は16進数表示であることを示している)。そ
して画像信号eは、いくつかの画像信号値についてそれ
らをD/A変換したECL電圧レベルを示している。た
とえば、第1画素は最高濃度画素レベルのFFh、第2
画素は中間調レベルの80h、第3画素は中間調レベル
の40h、第4画素は中間調レベルの20hの各電圧を
示している。
On the other hand, the image signal is from 00h (white) to FFh
(Black), for example, at 256 gradation levels (symbol "h" indicates hexadecimal notation). The image signal e indicates the ECL voltage level obtained by D / A converting some image signal values. For example, the first pixel is the highest density pixel level FFh,
The pixel has a halftone level of 80h, the third pixel has a halftone level of 40h, and the fourth pixel has a halftone level of 20h.

【0027】コンパレータ404は三角波信号dと画像
信号eを比較することにより、形成すべき画素濃度に応
じたパルス幅(時間長)T、t2 、t3 、t4 等のPW
M信号を発生する。このPWM信号は低濃度画素に対応
するパルス幅ほど狭くなる。そしてPWM信号は、0V
または5VのTTLレベルに変換されてPWM信号fに
なり、レーザドライバ回路500に入力される。このよ
うにして得られたPWM信号値に対応して1画素当たり
の露光時間を変化させることにより、1画素で256階
調を得ることが可能となる。
The comparator 404 compares the triangular wave signal d with the image signal e to obtain a pulse width (time length) T, t 2 , t 3 , t 4, etc. corresponding to the pixel density to be formed.
Generate an M signal. This PWM signal becomes narrower as the pulse width corresponds to the lower density pixel. And the PWM signal is 0V
Alternatively, the signal is converted into a TTL level of 5 V to be a PWM signal f, which is input to the laser driver circuit 500. By changing the exposure time per pixel according to the PWM signal value obtained in this way, it is possible to obtain 256 gradations with one pixel.

【0028】なお、図6のビーム効果hは各駆動パルス
幅に対応する感光ドラムのレーザビーム露光面積形状を
示す。各ドット分布静電潜像の面積形状もこの露光面積
形状に略対応する。図6でa〜gの信号波形については
横軸は時間であり、hについては横軸はビーム走査方向
の距離である。
The beam effect h in FIG. 6 shows the laser beam exposure area shape of the photosensitive drum corresponding to each drive pulse width. The area shape of each dot distribution electrostatic latent image substantially corresponds to this exposure area shape. In FIG. 6, the horizontal axis represents time for the signal waveforms a to g, and the horizontal axis represents distance in the beam scanning direction for h.

【0029】つぎに、図3の画像形成装置に設置された
回転現像装置1の現像器1M〜1Kは同一構成をとって
おり、図1に示すような現像器構成とされている。これ
に対し、従来は、図2に示すような現像器構成とされて
いる。まず、図2により、比較例として従来の現像器を
説明する。
Next, the developing units 1M to 1K of the rotary developing device 1 installed in the image forming apparatus of FIG. 3 have the same configuration, and have the developing unit configuration as shown in FIG. On the other hand, conventionally, the developing device has a configuration as shown in FIG. First, a conventional developing device will be described as a comparative example with reference to FIG.

【0030】比較例の現像器18は、現像室R1とその
上方のトナー貯蔵室R2とが内部に形成された現像容器
30を備えている。トナー貯蔵室R2内には補給用トナ
ー(非磁性トナー)20が収容され、トナー貯蔵室R2
の下部の補給口には補給ローラ21が設けられ、現像で
消費されたトナーに見合った量で補給用トナー20が撹
拌室R1内に落下、補給される。
The developing device 18 of the comparative example includes a developing container 30 in which a developing chamber R1 and a toner storage chamber R2 above the developing chamber R1 are formed. A replenishment toner (non-magnetic toner) 20 is stored in the toner storage chamber R2.
A replenishing roller 21 is provided at a lower replenishing port, and a replenishing toner 20 is dropped and replenished into the stirring chamber R1 in an amount corresponding to the toner consumed in the development.

【0031】現像室R1内には、トナーと磁性キャリア
を混合した二成分現像剤22が収容されている。現像室
R1内の下半部は、隔壁31により2つの室域に隔てら
れ、そのそれぞれに現像スリーブ25の長手方向に沿っ
た撹拌スクリュー23、24が設置されている。この撹
拌スクリュー23、24の回転によって、現像室1内の
現像剤22が現像スリーブ25の長手方向に撹拌しなが
ら搬送される。
A two-component developer 22 in which a toner and a magnetic carrier are mixed is accommodated in the developing chamber R1. The lower half of the developing chamber R1 is separated into two chamber areas by a partition wall 31, and stirring screws 23 and 24 are provided in each of the chamber areas along the longitudinal direction of the developing sleeve 25. By the rotation of the stirring screws 23 and 24, the developer 22 in the developing chamber 1 is transported while being stirred in the longitudinal direction of the developing sleeve 25.

【0032】現像容器30の感光ドラム3と対面した開
口部には、アルミニウムや非磁性ステンレス鋼等からな
る非磁性の現像スリーブ25が設置され、この現像スリ
ーブ25は、感光ドラム3と対向した現像部26におい
て、矢印a方向に回転する感光ドラム3と同方向に移動
するように、矢印bの向きに回転駆動される。現像スリ
ーブ25内には磁石29が固定配置され、その磁石29
の磁極N2の磁力により、現像室R1内の二成分現像剤
22が現像スリーブ25上に担持され、現像スリーブ2
5の回転により現像部26に向けて搬送される。
A non-magnetic developing sleeve 25 made of aluminum, non-magnetic stainless steel, or the like is provided at an opening of the developing container 30 facing the photosensitive drum 3. The unit 26 is driven to rotate in the direction of arrow b so as to move in the same direction as the photosensitive drum 3 rotating in the direction of arrow a. A magnet 29 is fixedly arranged in the developing sleeve 25, and the magnet 29
The two-component developer 22 in the developing chamber R1 is carried on the developing sleeve 25 by the magnetic force of the magnetic pole N2 of
By the rotation of No. 5, it is conveyed toward the developing unit 26.

【0033】その搬送途上、現像スリーブ25上のトナ
ーは、現像スリーブ25の上方に近接設置した規制ブレ
ード28およびマグネットローラ29の対向磁極S2に
より規制されて、所定層厚のトナー層にコーティングさ
れる。現像部26に搬送されたトナーは、マグネットロ
ーラ29の現像磁極S1による現像磁界中で磁気ブラシ
を形成し、その磁気ブラシが感光ドラム3に接触し、感
光ドラム3上に形成された静電潜像を現像する。
During the transfer, the toner on the developing sleeve 25 is regulated by the regulating blade 28 and the opposing magnetic pole S2 of the magnet roller 29 disposed close to and above the developing sleeve 25, and is coated on the toner layer having a predetermined thickness. . The toner conveyed to the developing unit 26 forms a magnetic brush in a developing magnetic field generated by the developing magnetic pole S1 of the magnet roller 29, and the magnetic brush contacts the photosensitive drum 3 to form an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3. Develop the image.

【0034】ついで、現像スリーブ25の回転により現
像剤は、現像部26を通過して現像容器28内に戻さ
れ、磁石29の同極の磁極N3、N2の反撥磁界により
現像スリーブ25上から剥ぎ取られ、現像室R1内に落
下、回収される。回収された現像剤は、現像室R1内の
撹拌スクリュー23、24により撹拌搬送される。
Next, the developer is passed through the developing section 26 and returned into the developing container 28 by the rotation of the developing sleeve 25, and is peeled off from the developing sleeve 25 by the repulsive magnetic field of the magnetic poles N3 and N2 of the same polarity of the magnet 29. The developer is then dropped into the developing chamber R1 and collected. The collected developer is stirred and conveyed by stirring screws 23 and 24 in the developing chamber R1.

【0035】図1により、本発明の現像器を説明する。
本発明の現像器19の特徴は、現像部26において、矢
印a方向に回転する感光ドラム3に対し、現像スリーブ
25が逆方向に移動するよう、矢印cの向きに回転駆動
されることである。これにともない、規制ブレード28
が現像スリーブ25の下方位置に近接設置される。現像
スリーブ25上に担持された現像剤22は、この下方位
置の規制ブレード28により規制されて、所定層厚のト
ナー層にコーティングされる。
Referring to FIG. 1, the developing device of the present invention will be described.
A feature of the developing device 19 of the present invention is that the developing unit 26 is driven to rotate in the direction of arrow c so that the developing sleeve 25 moves in the opposite direction to the photosensitive drum 3 rotating in the direction of arrow a. . Accordingly, the regulating blade 28
Is disposed close to the position below the developing sleeve 25. The developer 22 carried on the developing sleeve 25 is regulated by the regulating blade 28 at the lower position, and is coated on the toner layer having a predetermined thickness.

【0036】規制ブレード28による規制を受けた現像
剤は、現像部26に搬送されて感光ドラム3上の潜像の
現像に供され、ついで、現像部26を通過して現像容器
28内に戻され、磁石29の同極の磁極N2、N3の反
撥磁界により現像スリーブ25上から剥ぎ取られ、容器
28内に落下、回収される。回収された現像剤は、現像
室R1内の撹拌スクリュー23、24により撹拌搬送さ
れる。
The developer regulated by the regulating blade 28 is conveyed to the developing section 26 to be used for developing the latent image on the photosensitive drum 3, and then passes through the developing section 26 and returns into the developing container 28. Then, the magnets 29 are peeled off from the developing sleeve 25 by the repelling magnetic fields of the magnetic poles N2 and N3 having the same polarity, and fall into the container 28 to be collected. The collected developer is stirred and conveyed by stirring screws 23 and 24 in the developing chamber R1.

【0037】現像容器28内の現像室R1上方のトナー
貯蔵室R2には、補給用トナー20が収容され、現像で
消費されたトナーに見合った量のトナー20が補給ロー
ラ21を経て現像室R1内に補給される。
In the toner storage chamber R2 above the developing chamber R1 in the developing container 28, a replenishing toner 20 is stored, and an amount of the toner 20 corresponding to the toner consumed in the development is supplied via the replenishing roller 21 to the developing chamber R1. Will be replenished within.

【0038】まず、上記の比較例の現像器を現像に供し
て画像形成を行なったところ、得られた画像には掃き寄
せが生じた。この掃き寄せは、前に説明したが、高濃度
のベタ部の後端部に必要以上にトナーが付着してしまう
ことから起こる現象で、ベタ画像後端部にトナーが掃き
寄せたような画像異常を呈する。
First, when the developing device of the comparative example was subjected to development to form an image, the obtained image was swept. As described earlier, this sweeping is a phenomenon that occurs because toner adheres to the rear end of the high-density solid portion more than necessary, and an image in which toner sweeps to the rear end of a solid image. Presents abnormalities.

【0039】この現象は、現像スリーブ25を小径化し
ていくと発生する。表1に、現像スリーブ形を小径化し
たときの掃き寄せの発生の様子を示す。表1に示した検
討では、二成分現像剤の磁性キャリアに、1000ガウ
スの磁界中での磁化の強さが100emu/cm3 のものを用
いている。
This phenomenon occurs when the diameter of the developing sleeve 25 is reduced. Table 1 shows how sweeping occurs when the diameter of the developing sleeve is reduced. In the study shown in Table 1, a magnetic carrier of a two-component developer having a magnetization intensity of 100 emu / cm 3 in a magnetic field of 1000 Gauss was used.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】表1に示されるように、比較例では、現像
スリーブを18mm以下に小径化すると、掃き寄せが発
生した。これは、現像スリーブが小径化されると、感光
ドラムと現像スリーブ上現像剤の磁気ブラシとが形成す
るニップが減少することと関係があると思われるが、詳
しい理由は不明である。
As shown in Table 1, in the comparative example, sweeping occurred when the diameter of the developing sleeve was reduced to 18 mm or less. This seems to be related to the fact that as the diameter of the developing sleeve is reduced, the nip formed between the photosensitive drum and the magnetic brush of the developer on the developing sleeve is reduced, but the detailed reason is unknown.

【0042】一方、本発明では、現像スリーブを感光ド
ラムにカウンター方向に回転した現像方式であるが、表
1に示されるように、掃き寄せが発生していない。カウ
ンター現像にすることにより、掃き寄せが発生しなくな
る理由も不明であるが、カウンター現像であると、現像
が終了する現像領域の現像スリーブの回転方向に関して
の下流部に、現像にまだ寄与していない新しい現像剤が
くることに関係あると思われる。
On the other hand, in the present invention, the developing system in which the developing sleeve is rotated on the photosensitive drum in the counter direction does not cause sweeping as shown in Table 1. It is also unknown why sweeping does not occur by using counter development, but counter development still contributes to development downstream of the development area where development ends in the direction of rotation of the development sleeve. It seems that there is no new developer coming.

【0043】つぎに、比較例、本実施例とも、現像スリ
ーブの径を14mmに固定し、磁性キャリアの磁化の強
さを変えて、画像の均一性および掃き寄せについて検討
した。表2に、磁性キャリアの磁化の強さを変えたとき
の画像の均一性および掃き寄せの様子を示す。
Next, in both the comparative example and the present embodiment, the uniformity of the image and sweeping were examined by fixing the diameter of the developing sleeve to 14 mm and changing the intensity of magnetization of the magnetic carrier. Table 2 shows the uniformity of the image and the state of sweeping when the intensity of the magnetization of the magnetic carrier is changed.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】画像の均一性を乱す要因の一つは、現像ス
リーブ上の磁気ブラシの穂のムラである。磁性キャリア
の磁化の強さを弱めることにより、磁気ブラシの穂が密
になり、穂のムラはなくなる。表2に示すように、比較
例では、磁性キャリアの磁性キャリアの磁化の強さを弱
めると、画像の均一性が優れる以上に改善されている
が、掃き寄せが発生している。
One of the factors disturbing the uniformity of the image is unevenness of the ears of the magnetic brush on the developing sleeve. By reducing the magnetization strength of the magnetic carrier, the ears of the magnetic brush become denser, and the unevenness of the ears disappears. As shown in Table 2, in the comparative example, when the intensity of magnetization of the magnetic carrier of the magnetic carrier was reduced, the image uniformity was improved more than excellent, but sweeping occurred.

【0046】一方、カウンター現像を行なう実施例で
は、キャリアの磁化の強さが200、170emu/cm3
大きい場合は、カウンター現像特有の掃き目ムラが発生
し、比較例のように、現像スリーブを感光ドラムとその
対向部で同方向に移動する順方向回転する場合よりも、
画像の均一性に劣る。しかし、キャリアの磁化を弱めて
いくと、磁気ブラシの穂が密になり、掃き目ムラがなく
なり、磁気ブラシの穂ムラの改善により画像均一性が優
れるようになる。カウンター現像の場合、掃き寄せは発
生しない。
On the other hand, in the embodiment in which the counter development is performed, when the intensity of the magnetization of the carrier is as large as 200 or 170 emu / cm 3 , sweeping unevenness peculiar to the counter development is generated. Than in the case of rotating in the forward direction in which the photosensitive drum and the opposing part move in the same direction.
Poor image uniformity. However, when the magnetization of the carrier is weakened, the spikes of the magnetic brush become denser, the sweeping unevenness disappears, and the uniformity of the image is improved by improving the spikes of the magnetic brush. In the case of counter development, no sweeping occurs.

【0047】現像スリーブの小径化は、18mm径以下
から現像器の小型化に寄与するということができる。た
だし、現像スリーブの製造性、強度を考慮すると、6m
m径以上であることが好ましい。
It can be said that reducing the diameter of the developing sleeve contributes to downsizing of the developing device from the diameter of 18 mm or less. However, considering the manufacturability and strength of the developing sleeve, 6 m
It is preferable that the diameter is not less than m diameter.

【0048】このように、本発明では、6〜18mmの
小径の現像スリーブを用い、それにともない、磁性キャ
リアとして1000ガウスの磁場の中での磁化の強さが
150emu/cm3 以下のものを使用し、現像スリーブを感
光ドラムと対向部で逆方向に移動して、カウンター現像
するものである。これにより、画像の掃き寄せがなく、
また穂ムラがなく画像の均一性にも優れ、さらにカウン
ター現像特有の掃き目ムラもない高品質な画像を得るこ
とができ、小径の現像スリーブを用いた小型の現像器を
実現できる。
As described above, in the present invention, a developing sleeve having a small diameter of 6 to 18 mm is used, and accordingly, a magnetic carrier having a magnetization intensity of 150 emu / cm 3 or less in a 1,000 gauss magnetic field is used. Then, the developing sleeve is moved in the opposite direction at the portion facing the photosensitive drum to perform counter development. As a result, there is no sweeping of the image,
Further, it is possible to obtain a high-quality image having no spike unevenness and excellent image uniformity, and also to have a non-uniformity of sweeping characteristic characteristic of counter development, thereby realizing a small-sized developing device using a small-diameter developing sleeve.

【0049】図1に示した本実施例の現像器19におい
て、現像時、現像スリーブ25には電源27により現像
バイアスとして、直流電圧に交流電圧に重畳した振動バ
イアス電圧が印加される。潜像の暗部電位(非露光部電
位)と明部電位(露光部電位)は、上記振動バイアス電
圧の最大値と最小値の間に位置している。これによって
現像部26に向きが交互に変化する交番電界が形成され
る。この交番電界中で現像剤のトナーとキャリアが激し
く振動し、トナーが現像スリーブ25およびキャリアへ
の静電的拘束を振り切って感光ドラム3に飛翔し、感光
ドラム3に潜像に対応して付着する。
In the developing device 19 of this embodiment shown in FIG. 1, at the time of development, an oscillating bias voltage superimposed on a DC voltage and an AC voltage is applied to the developing sleeve 25 by a power source 27 as a developing bias. The dark portion potential (non-exposed portion potential) and the light portion potential (exposed portion potential) of the latent image are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias voltage. As a result, an alternating electric field whose direction changes alternately is formed in the developing unit 26. In this alternating electric field, the toner and carrier of the developer vibrate violently, and the toner shakes off the electrostatic restraint on the developing sleeve 25 and the carrier, flies to the photosensitive drum 3, and adheres to the photosensitive drum 3 corresponding to the latent image. I do.

【0050】振動バイアス電圧の最大値と最小値の差
(ピーク間電圧)は1〜5kVが好ましく、周波数は1
〜10kHzが好ましい。振動バイアス電圧の波形は、
矩形波、サイン波、三角波等が使用できる。振動バイア
スの直流電圧成分は、上記したように暗部電位と明部電
位の間の値であるが、絶対値で最小の明部電位よりも暗
部電位に近い値である方が、暗部電位領域へのかぶりト
ナーの付着を防止する上で好ましい。
The difference (peak-to-peak voltage) between the maximum value and the minimum value of the oscillation bias voltage is preferably 1 to 5 kV, and the frequency is 1 kV.
-10 kHz is preferred. The waveform of the oscillation bias voltage is
A rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like can be used. The DC voltage component of the oscillating bias is a value between the dark portion potential and the bright portion potential as described above, but a value closer to the dark portion potential than the smallest bright portion potential in absolute value is transferred to the dark portion potential region. This is preferable from the viewpoint of preventing fog toner from adhering.

【0051】現像スリーブ25と感光ドラム3の最小間
隙(この最小間隙は現像部26内にある)は、0.2〜
1mmであることが好適である。
The minimum gap between the developing sleeve 25 and the photosensitive drum 3 (the minimum gap is in the developing section 26) is 0.2 to 0.2.
Preferably it is 1 mm.

【0052】現像スリーブ25の下方の規制ブレード2
8は、現像スリーブ25が現像部26に搬送する現像剤
22の層厚、つまり現像剤22の量を規制する。現像部
26に搬送される現像剤量は、磁石29の現像磁極S1
により現像部26に形成される現像剤の磁気ブラシの現
像スリーブ表面からの高さが、感光ドラム3を取り去っ
た状態で、上記の最小間隙0.2〜1mmの1.2〜3
倍となるような量であることが好ましい。
The regulating blade 2 below the developing sleeve 25
Numeral 8 regulates the layer thickness of the developer 22 transported by the developing sleeve 25 to the developing section 26, that is, the amount of the developer 22. The amount of the developer conveyed to the developing unit 26 depends on the developing magnetic pole S1 of the magnet 29.
The height of the developer formed in the developing unit 26 from the surface of the developing sleeve of the magnetic brush is set to the minimum gap of 0.2 to 1 mm and 1.2 to 3 with the photosensitive drum 3 removed.
It is preferable that the amount is doubled.

【0053】現像スリーブ25内の磁石29はローラ状
に形成され、現像スリーブ25内に同心状にかつ非回転
に配置されている。磁石29の現像磁極S1は現像部2
6に位置し、この現像磁極S1が現像部26に形成する
現像磁界により、上述したように、現像スリーブ25上
の現像剤に磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは感光
ドラム3に接触して、磁気ブラシ中のトナーが感光ドラ
ム3上に形成されたドット分布静電潜像に転移して、潜
像を現像する。磁気ブラシ中のトナーは、磁性キャリア
の穂(ブラシ)に付着したり、現像スリーブ25の表面
に付着しているが、いずれのトナーも潜像の露光部に転
移可能である。
The magnet 29 in the developing sleeve 25 is formed in a roller shape, and is disposed concentrically and non-rotatably in the developing sleeve 25. The developing magnetic pole S1 of the magnet 29 is
6, the developing magnetic pole S1 forms a magnetic brush on the developer on the developing sleeve 25 by the developing magnetic field formed in the developing section 26 as described above. The magnetic brush contacts the photosensitive drum 3, and the toner in the magnetic brush transfers to a dot distribution electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3 to develop the latent image. The toner in the magnetic brush adheres to the ears (brushes) of the magnetic carrier or adheres to the surface of the developing sleeve 25, and any toner can be transferred to the exposed portion of the latent image.

【0054】現像磁極S1による現像磁界の現像スリー
ブ25表面上での強さ(現像スリーブ表面に垂直な方向
の磁束密度)は、そのピーク値が500〜2000ガウ
スであることが好適である。
It is preferable that the peak value of the strength (magnetic flux density in the direction perpendicular to the surface of the developing sleeve) of the developing magnetic field by the developing magnetic pole S1 on the surface of the developing sleeve 25 is 500 to 2000 Gauss.

【0055】前記のトナーとしては、バインダー樹脂に
着色剤や帯電制御剤等を添加した公知のトナーが使用で
き、その体積平均粒径は5〜15μmの範囲が好適であ
る。トナーの体積平均粒径は、たとえば下記の測定法で
測定した。
As the toner, known toners obtained by adding a colorant, a charge control agent, and the like to a binder resin can be used, and the volume average particle size is preferably in the range of 5 to 15 μm. The volume average particle size of the toner was measured by, for example, the following measurement method.

【0056】測定装置としてコールカウンターTA−II
型(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出
力するインターフェース(日科機製)およびCX−iパ
ーソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続した。電解
液として、試薬1級の塩化ナトリウムを用い、1%Na
Cl水溶液を調製した。
As a measuring device, a call counter TA-II is used.
Using a mold (manufactured by Coulter), an interface (manufactured by Nikkaki) for outputting the number distribution and volume distribution and a CX-i personal computer (manufactured by Canon) were connected. As the electrolytic solution, using reagent grade 1 sodium chloride, 1% Na
A Cl aqueous solution was prepared.

【0057】上記の電解液100〜150ml中に分散
剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスル
ホン酸塩を0.1〜5ml加え、さらにトナーの測定試
料を0.5〜50mg加えて懸濁する。そして試料を懸
濁した電解液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理を
行なってから、上記のコールカウンターにより100μ
mのアパチャーを用いて、2〜40μmの粒子の粒度分
布を測定し、それからトナーの体積分布を求める。この
体積分布により試料の体積平均粒径が得られる。
In 100 to 150 ml of the above electrolyte solution, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzenesulfonic acid salt, is added as a dispersant, and 0.5 to 50 mg of a toner measurement sample is further added and suspended. Then, the electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to dispersion treatment for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic
Using an aperture of m, the particle size distribution of the particles of 2 to 40 μm is measured, and then the volume distribution of the toner is determined. This volume distribution gives the volume average particle size of the sample.

【0058】一方、磁性キャリアとしては、磁性体粒子
の表面に極めて薄く樹脂コーティングを施したもの等が
好適に使用でき、平均粒径は5〜70μmが好ましい。
このキャリアの平均粒径は水平方向最大弦長で示してお
り、測定法は顕微鏡法によった。キャリア300個以上
をランダムに選んで、その径を実測して算術平均するこ
とによりキャリアの平均粒径が得られる。
On the other hand, as the magnetic carrier, magnetic particles having a very thin resin coating on the surface thereof can be suitably used, and the average particle diameter is preferably 5 to 70 μm.
The average particle size of the carrier is indicated by the maximum chord length in the horizontal direction, and the measurement was performed by a microscope. An average particle size of the carrier can be obtained by randomly selecting 300 or more carriers, actually measuring the diameter, and arithmetically averaging the diameters.

【0059】なお、磁性キャリアの磁気特性は、理研電
子(株)の直流磁化B−H特性自動記録装置BHH−5
0型を使用して測定することができる。この測定の際、
内径6.5mm、高さ10mmの円柱状の容器にキャリ
アを2kgf程度の荷重をかけて充填し、容器内でキャ
リアが動かないようにしてその磁化の強さを測定する。
The magnetic characteristics of the magnetic carrier were measured using a DC magnetization BH characteristic automatic recording apparatus BHH-5 manufactured by Riken Denshi Co., Ltd.
It can be measured using type 0. During this measurement,
A cylindrical container having an inner diameter of 6.5 mm and a height of 10 mm is filled with a carrier under a load of about 2 kgf, and the strength of the magnetization is measured while the carrier does not move in the container.

【0060】磁性キャリアはフェライトからなり、か
つ、周期律表のIA、IIA、IIIA、IVA、V
A、IB、IIB、IVB、VIB、VIIB、VII
I族の中から選ばれる元素を少なくとも1種以上含有し
ている。たとえばNi−Zn系、Li系、Li−Zn
系、Mn−Cu系フェライトを用いることができる。強
さdの磁界中における磁性キャリアの磁化の強さ、すな
わちσd (emu/cm3 )は、たとえば組成を調節すること
によって適宜調整できる。もちろん、キャリアの材質は
上記に限られない。
The magnetic carrier is made of ferrite, and IA, IIA, IIIA, IVA, V
A, IB, IIB, IVB, VIB, VIIB, VII
It contains at least one or more elements selected from Group I. For example, Ni-Zn-based, Li-based, Li-Zn
System, Mn-Cu ferrite can be used. The magnetization strength of the magnetic carrier in the magnetic field of the strength d , that is, σ d (emu / cm 3 ) can be appropriately adjusted by, for example, adjusting the composition. Of course, the material of the carrier is not limited to the above.

【0061】本発明は、ディザ法により階調を表現した
画像にも適用できる。
The present invention can be applied to an image expressing a gradation by the dither method.

【0062】実施例2 本発明の他の実施例を示す。本実施例では、図7に示す
画像形成装置を使用した。本画像形成装置は、転写ベル
ト40上に4つの画像形成ステーションを設けたプリン
タである。
Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the image forming apparatus shown in FIG. 7 was used. This image forming apparatus is a printer provided with four image forming stations on a transfer belt 40.

【0063】各ステーションには、それぞれ感光ドラム
3M、3C、3Y、3Kが設置され、それらの周囲に一
次帯電器4M、4C、4Y、4Kと、発光ダイオード
(LED)41M、41C、41Y、41K、現像器1
M、1C、1Y、1Kが配置されている。また、各感光
ドラム3M、3C、3Y、3Kと転写ベルト40との対
向部は転写部とされ、これらの転写部の転写ベルト40
の内側に、それぞれ転写ブラシ10M、10C、10
Y、10Kが設けられている。
In each station, photosensitive drums 3M, 3C, 3Y, and 3K are installed, and primary chargers 4M, 4C, 4Y, and 4K and light emitting diodes (LEDs) 41M, 41C, 41Y, and 41K are provided around them. , Developing unit 1
M, 1C, 1Y, and 1K are arranged. The opposing portions of the photosensitive drums 3M, 3C, 3Y, and 3K and the transfer belt 40 are transfer portions, and the transfer belts 40 of these transfer portions are used as transfer portions.
Inside each of the transfer brushes 10M, 10C, 10C
Y, 10K are provided.

【0064】カセットCから取り出された紙等の転写材
は、レジストローラ6によってレジストを合わせて転写
ベルト40上に給紙され、転写ベルト40により第1の
ステーションの転写部に搬送される。第1のステーショ
ンでは、一次帯電器4Mにより感光ドラム3Mに一様な
帯電が与えられた後、画像信号に対応して明滅するLE
D41Mにより、感光ドラム3M上に静電潜像が形成さ
れる。この潜像はマゼンタ現像器1Mによって現像し
て、マゼンタトナー像とされる。感光ドラム3M上のマ
ゼンタトナー像は、転写ブラシ10Mに転写電圧を印加
することにより、転写部に搬送されてきた転写材上に転
写される。
The transfer material, such as paper, taken out of the cassette C is fed onto a transfer belt 40 with registration by a registration roller 6, and is conveyed to the transfer section of the first station by the transfer belt 40. In the first station, after the photosensitive drum 3M is uniformly charged by the primary charger 4M, the LE blinks in response to the image signal.
By D41M, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3M. This latent image is developed by a magenta developing device 1M to form a magenta toner image. The magenta toner image on the photosensitive drum 3M is transferred onto a transfer material conveyed to a transfer unit by applying a transfer voltage to the transfer brush 10M.

【0065】マゼンタトナー像を転写された転写材は、
転写ベルト40の搬送により第2のステーションに至
り、その転写部で感光ドラム3C上に形成されたシアン
トナー像が転写される。同様に、第3のステーションで
転写材上に感光ドラム3Y上のイエロートナー像が転写
され、第4のステーションで感光ドラム3K上のブラッ
クトナー像が転写されて、転写材上に4色のトナー像を
重ねたカラー画像が得られる。転写が終了した転写材
は、転写ベルト40から分離して定着器17に送られ、
そこでトナー像が定着されて、フルカラーのプリント画
像とされる。
The transfer material onto which the magenta toner image has been transferred is
The transfer of the transfer belt 40 leads to the second station, where the transfer section transfers the cyan toner image formed on the photosensitive drum 3C. Similarly, in the third station, the yellow toner image on the photosensitive drum 3Y is transferred onto the transfer material, and in the fourth station, the black toner image on the photosensitive drum 3K is transferred. A color image obtained by superimposing images is obtained. The transfer material after the transfer is separated from the transfer belt 40 and sent to the fixing device 17.
Then, the toner image is fixed to form a full-color print image.

【0066】本例では、各感光ドラム3M〜3Kに対し
クリーナ部材を設けておらず、感光ドラム3M〜3Kに
残留した転写残りのトナーは、現像器1M〜1Kによっ
て回収する、いわゆるクリーナレス処理を採用してい
る。
In this embodiment, no cleaner member is provided for each of the photosensitive drums 3M to 3K, and the transfer residual toner remaining on the photosensitive drums 3M to 3K is collected by the developing units 1M to 1K, that is, a so-called cleanerless process. Is adopted.

【0067】本実施例においても、各現像器1M〜1K
として図1に示した構成の現像器を使用し、各現像器1
M〜1Kの現像剤の磁性キャリアとして、1000ガウ
スの磁場中での磁化の強さが70emu/cm3 のものを使用
した。そして各現像器1M〜1Kの現像スリーブは小径
化されていて、外径16mm以下である。その現像スリ
ーブを感光ドラム3M〜3Kとの対向部でこれと逆方向
に移動する向きに回転して、現像を行なった。本実施例
によっても、高濃度のベタ画像を現像して、掃き寄せの
ない高品質な画像を得ることができる。
Also in this embodiment, each of the developing units 1M to 1K
The developing device having the configuration shown in FIG.
A magnetic carrier having a magnetization intensity of 70 emu / cm 3 in a magnetic field of 1000 Gauss was used as a magnetic carrier of a developer of M to 1K. The developing sleeve of each of the developing devices 1M to 1K is reduced in diameter and has an outer diameter of 16 mm or less. The developing sleeve was rotated in a direction opposite to the photosensitive drums 3M to 3K at a portion facing the photosensitive drums 3M to 3K to perform development. According to this embodiment, it is also possible to develop a high-density solid image and obtain a high-quality image without sweeping.

【0068】なお、現像剤のトナーは、懸濁重合等によ
って製造された重合法トナーを使用している。この重合
法トナーは球形であるため、感光ドラム3M〜3Kとの
剥離性が良く、転写効率が高い。従って、上記の感光ド
ラム残留トナーのクリーナレス処理が可能になる。
The toner used as the developer is a polymerized toner produced by suspension polymerization or the like. Since this polymerization toner is spherical, it has good releasability from the photosensitive drums 3M to 3K and high transfer efficiency. Accordingly, the above-described cleaner-less processing of the toner remaining on the photosensitive drum becomes possible.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、トナー
及び磁性キャリアを備える現像剤を現像剤担持体により
現像部へ担持搬送し、現像磁界により現像剤担持体上に
形成された磁気ブラシを現像部において像担持体に接触
させ、像担持体上に形成された静電潜像を現像部におい
て形成される交番電界により現像する現像方法におい
て、又は、トナー及び磁性キャリアを備える現像剤を担
持して現像部へ搬送する現像剤担持体を有し、現像磁界
により現像剤担持体上に形成された磁気ブラシを現像部
において像担持体に接触させ、像担持体上に形成された
静電潜像を現像部において形成される交番電界により現
像する現像装置において、現像剤担持体の外径は6〜1
8mm、磁性キャリアの1000ガウスの磁場中での磁
化の強さは150emu/cm3以下であり、現像部に
おける現像剤担持体及び像担持体の移動方向は互いに逆
方向である構成とされるので、装置の小型化を図るべく
外径が6〜18mmの現像剤担持体を用いて、かつ、磁
気ブラシを像担持体に接触させて現像を行う構成であっ
ても、高濃度のベタ画像の後端部に大量のトナーが現像
されてしまう、掃き寄せ現象を防止して画像均一性が優
れた高品質な画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a developer including a toner and a magnetic carrier is carried and transported to a developing section by a developer carrier, and a magnetic brush formed on the developer carrier by a developing magnetic field. Is brought into contact with the image carrier in the developing section, and in a developing method of developing an electrostatic latent image formed on the image carrier by an alternating electric field formed in the developing section, or a developer including a toner and a magnetic carrier. A developing device that carries a developer carrying member to be transported to the developing unit; and a magnetic brush formed on the developer carrying unit brought into contact with the image carrier in the developing unit by a developing magnetic field. In a developing device for developing an electrostatic latent image by an alternating electric field formed in a developing section, the outer diameter of the developer carrier is 6 to 1
Since the magnetization strength of the magnetic carrier in a magnetic field of 8 mm and 1000 gauss is 150 emu / cm 3 or less, the moving directions of the developer carrier and the image carrier in the developing section are opposite to each other. However, even if the development is performed by using a developer carrier having an outer diameter of 6 to 18 mm in order to reduce the size of the apparatus, and by making the magnetic brush contact the image carrier, a high density solid image can be obtained. A high-quality image with excellent image uniformity can be obtained by preventing a sweeping phenomenon in which a large amount of toner is developed at the rear end.

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

【図1】本発明で使用する現像器の一実施例を示す断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a developing device used in the present invention.

【図2】比較例で使用する従来の現像器を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a conventional developing device used in a comparative example.

【図3】本発明が適用可能な画像形成装置を示す全体構
成図である。
FIG. 3 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the present invention can be applied.

【図4】図3の画像形成装置のレーザビームスキャナを
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a laser beam scanner of the image forming apparatus of FIG. 3;

【図5】図4のスキャナで使用するパルス幅変調回路の
一例を示す回路ブロック図である。
FIG. 5 is a circuit block diagram illustrating an example of a pulse width modulation circuit used in the scanner of FIG.

【図6】図5のパルス幅変調回路の信号波形を示す説明
図である。
6 is an explanatory diagram showing a signal waveform of the pulse width modulation circuit of FIG.

【図7】本発明が適用可能な画像形成装置の他の例を示
す全体構成図である。
FIG. 7 is an overall configuration diagram illustrating another example of an image forming apparatus to which the present invention can be applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転現像装置 1M〜1K 現像器 3 感光ドラム 19 現像器 25 現像スリーブ 26 現像部 28 規制ブレード 29 磁石 Reference Signs List 1 rotation developing device 1M to 1K developing device 3 photosensitive drum 19 developing device 25 developing sleeve 26 developing unit 28 regulating blade 29 magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−175327(JP,A) 特開 昭62−43678(JP,A) 特開 平7−175329(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 G03G 15/09 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-175327 (JP, A) JP-A-62-43678 (JP, A) JP-A-7-175329 (JP, A) (58) Investigation Field (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/08 G03G 15/09

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 トナー及び磁性キャリアを備える現像剤
を現像剤担持体により現像部へ担持搬送し、現像磁界に
より前記現像剤担持体上に形成された磁気ブラシを前記
現像部において像担持体に接触させ、前記像担持体上に
形成された静電潜像を前記現像部において形成される交
番電界により現像する現像方法において、 前記現像剤担持体の外径は6〜18mm、磁性キャリア
の1000ガウスの磁場中での磁化の強さは150em
u/cm3以下であり、前記現像部における前記現像剤
担持体及び前記像担持体の移動方向は互いに逆方向であ
ることを特徴とする現像方法。
1. A developer comprising a toner and a magnetic carrier is carried and transported to a developing unit by a developer carrier, and a magnetic brush formed on the developer carrier by a developing magnetic field is applied to the image carrier in the developing unit. In a developing method of contacting and developing an electrostatic latent image formed on the image carrier by an alternating electric field formed in the developing section, an outer diameter of the developer carrier is 6 to 18 mm and a magnetic carrier of 1000 is provided. The intensity of magnetization in a Gaussian magnetic field is 150 em
u / cm 3 or less, and the directions of movement of the developer carrier and the image carrier in the developing section are opposite to each other.
【請求項2】 前記交番電界は直流電圧と交流電圧とを
重畳した電圧を前記現像剤担持体に印加することにより
形成されることを特徴とする請求項1の現像方法。
2. The developing method according to claim 1, wherein said alternating electric field is formed by applying a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage to said developer carrier.
【請求項3】 トナー及び磁性キャリアを備える現像剤
を担持して現像部へ搬送する現像剤担持体を有し、現像
磁界により前記現像剤担持体上に形成された磁気ブラシ
を前記現像部において像担持体に接触させ、前記像担持
体上に形成された静電潜像を前記現像部において形成さ
れる交番電界により現像する現像装置において、 前記現像剤担持体の外径は6〜18mm、磁性キャリア
の1000ガウスの磁場中での磁化の強さは150em
u/cm3以下であり、前記現像部における前記現像剤
担持体及び前記像担持体の移動方向は互いに逆方向であ
ることを特徴とする現像装置。
3. A developer carrying member for carrying a developer including a toner and a magnetic carrier and transporting the developer to a developing portion, wherein a magnetic brush formed on the developer carrying member by a developing magnetic field is used in the developing portion. A developing device that is brought into contact with an image carrier and develops an electrostatic latent image formed on the image carrier by an alternating electric field formed in the developing unit; an outer diameter of the developer carrier is 6 to 18 mm; The magnetization intensity of the magnetic carrier in a magnetic field of 1000 Gauss is 150 em
u / cm 3 or less, and the directions of movement of the developer carrier and the image carrier in the developing section are opposite to each other.
【請求項4】 前記交番電界は直流電圧と交流電圧とを
重畳した電圧を前記現像剤担持体に印加することにより
形成されることを特徴とする請求項3の現像装置。
4. The developing device according to claim 3, wherein the alternating electric field is formed by applying a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage to the developer carrier.
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