JP3308681B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Developing For Electrophotography (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
Description
【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磁性粒子とトナ
ー粒子からなる現像剤によって現像することにより画像
を形成する画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image by developing an electrostatic latent image formed by an electrophotographic method or an electrostatic recording method using a developer comprising magnetic particles and toner particles. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、複写機、プリンター等とされる画
像形成装置のフルカラー化、システム化にともなって制
御部のデジタル化が進んでいる。2. Description of the Related Art In recent years, digitalization of a control unit has been promoted with the development of full-color and systemized image forming apparatuses such as copying machines and printers.
【0003】例えば、レーザー光を走査し、このレーザ
ー光のオンオフにより潜像担持体である感光体上にドッ
ト潜像を形成して所望の画像を記録するレーザービーム
プリンター等の装置が広く知られてきた。その代表的な
用途は文字、図形等の二値記録である。このような文
字、図形等の記録は中間調を必要としないので、プリン
ター構造も簡単な構造とすることができる。For example, devices such as a laser beam printer which scans a laser beam and forms a dot latent image on a photosensitive member as a latent image carrier by turning on and off the laser beam to record a desired image are widely known. Have been. A typical use is for binary recording of characters, figures, and the like. Since the recording of such characters and figures does not require halftones, the printer can have a simple structure.
【0004】一方、上記のような二値記録方式であって
も中間調形成の可能なプリンターもある。斯かるプリン
ターとしてはディザ法、濃度パターン法等を採用したも
のがよく知られている。しかし周知のごとく、ディザ
法、濃度パターン法等を採用したプリンターでは高解像
度の画像が得られないという難点がある。そこで、近
年、高記録密度を低下させずに最小記録単位において中
間調を形成する多値記録方式が提案されている。これは
レーザービームを画像信号でパルス幅変調(PWM)す
ることにより中間調形成を行うもので、この方式によれ
ば、高解像度かつ高階調性の画像を形成することができ
る。On the other hand, there is a printer capable of forming a halftone even with the above-mentioned binary recording system. As such a printer, a printer employing a dither method, a density pattern method, or the like is well known. However, as is well known, there is a disadvantage that a high resolution image cannot be obtained with a printer employing a dither method, a density pattern method, or the like. Therefore, in recent years, a multi-value recording method for forming a halftone in a minimum recording unit without lowering the high recording density has been proposed. In this method, halftone formation is performed by pulse width modulation (PWM) of a laser beam with an image signal. According to this method, a high-resolution and high-gradation image can be formed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような多値記録方式を適用した例えば複写機により画像
を出力したところ、反射濃度にして0.3以下のハーフ
トーン領域において、ガサツキが生じることが判明し
た。このガサツキは、文字原稿等においてはあまり発生
せず、写真画像等の濃度の薄い領域にて多く発生した。However, when an image is output by, for example, a copying machine to which the above-described multi-value recording method is applied, roughening occurs in a halftone area having a reflection density of 0.3 or less. There was found. This roughness was not so much generated in a character document or the like, but was often generated in a low density area such as a photographic image.
【0006】そこで、ガサツキの発生原因について検討
を行った結果、以下のことが明らかになった。すなわ
ち、通常ドット潜像によりハイライト部の潜像を形成す
る場合、ミクロに見ると感光体上の潜像は、アナログ潜
像のようなブロードな潜像ではなく局所的な潜像となっ
ている。更に、より低濃度の画像を再現しようとする
と、感光体の膜厚の影響から潜像がなまり、図17のよ
うに最大コントラストV0が徐々に小さくなる。例え
ば、反射濃度0.2程度の画像を再現しようとすると、
そのときの潜像の最大コントラストV0 は150〜20
0V程度となる。[0006] Then, as a result of examining the cause of the occurrence of rough, the following became clear. That is, when a latent image of a highlight portion is formed by a normal dot latent image, when viewed microscopically, the latent image on the photoconductor is not a broad latent image like an analog latent image but a local latent image. I have. Furthermore, an attempt to reproduce the lower density image, accent latent image from the effects of the film thickness of the photosensitive member gradually decreases the maximum contrast V 0 as shown in FIG. 17. For example, when trying to reproduce an image with a reflection density of about 0.2,
Maximum contrast V 0 which the latent image at that time is from 150 to 20
It becomes about 0V.
【0007】また、反転現像の場合、かぶりをとるため
に非画像部の表面電位は、現像バイアスのDC成分より
も100〜200V高く設定されているため、最大コン
トラストV0 が150〜200Vの場合の現像バイアス
のDC成分との電位差Vcontは0〜50V程度になる。
この電位差Vcontが0〜50Vというのは、トナーが感
光体側につくかスリーブ側につくか非常に不安定なコン
トラストである。そのために、2成分現像剤によってド
ット潜像を現像する際、磁気ブラシの接触状態が現像効
率に大きく寄与することになり、磁気ブラシの穂のムラ
に対応したドットの欠落等によるガサツキが発生し易く
なるのである。Further, in the case of reverse development, the surface potential of the non-image portion to take the head, since it is 100~200V set higher than the DC component of the developing bias, when the maximum contrast V 0 is 150~200V The potential difference V cont from the DC component of the developing bias is about 0 to 50 V.
The fact that the potential difference V cont is 0 to 50 V is a very unstable contrast whether the toner is applied to the photoconductor side or the sleeve side. Therefore, when developing a dot latent image with a two-component developer, the contact state of the magnetic brush greatly contributes to the development efficiency, resulting in the occurrence of roughness due to missing dots corresponding to unevenness of the magnetic brush ears. It becomes easier.
【0008】この穂ムラによるガサツキを無くすために
は、磁気ブラシの密度を高めることが効果的である。高
密度磁気ブラシを実現するための1つの方法として現像
剤に用いる磁性キャリアの磁化の強さを低くする方法が
ある。しかしながら、磁性キャリアの磁化の強さを低く
すると、非画像部に磁性キャリアが付着する現象が発生
する場合がある。この現象は、磁性キャリアがトナーと
逆極性に帯電するため非画像部に対するかぶり取り電位
によって感光体上に付着する現象であり、磁性キャリア
の磁化の強さが強い場合には、磁気力によって現像スリ
ーブに引き付けられる力が大きいために発生しにくい
が、磁性キャリアの磁化の強さを低くすると、磁気力よ
りも静電気力の方が大きくなって感光体に付着しやすく
なる。In order to eliminate the roughness caused by the unevenness of the ears, it is effective to increase the density of the magnetic brush. As one method for realizing a high-density magnetic brush, there is a method of reducing the intensity of magnetization of a magnetic carrier used for a developer. However, when the intensity of magnetization of the magnetic carrier is reduced, a phenomenon that the magnetic carrier adheres to the non-image portion may occur. This phenomenon is a phenomenon in which the magnetic carrier is charged to the opposite polarity to the toner and adheres to the photoreceptor due to the fogging potential for the non-image area. It is difficult to generate because the force attracted to the sleeve is large. However, when the magnetization strength of the magnetic carrier is reduced, the electrostatic force becomes larger than the magnetic force, so that the magnetic force easily adheres to the photoconductor.
【0009】従って、本発明の目的は、非画像部に磁性
キャリアが付着する現象を防止し、ガサツキのない良好
な画像を得ることのできる、2成分現像剤によってドッ
ト潜像を現像する磁気ブラシ現像装置を具備する画像形
成装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic brush for developing a dot latent image with a two-component developer capable of preventing a magnetic carrier from adhering to a non-image area and obtaining a good image without roughness. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including a developing device.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
ドット潜像が形成される潜像担持体と、該潜像担持体に
対向して、磁性キャリア粒子及びトナー粒子を含む2成
分現像剤を担持して現像位置へ搬送する現像剤担持体、
及び該現像剤担持体の内部に固定配置された複数の磁界
発生手段を具備する磁気ブラシ現像装置とを有し、前記
潜像担持体上のドット潜像を接触現像する画像形成装置
において、2成分現像剤に用いる磁性キャリア粒子の1
立方センチメートル当りの磁化の強さが、現像領域、現
像剤担持体表面の外部磁場中でσdであり、磁性キャリ
ア粒子の平均粒径がAであるとき、 σd(emu/cm3)×A(μm)≦6000 の関係を成り立たせる磁性キャリア粒子を用い、前記磁
界発生手段中で最大の磁束密度ピークが前記現像剤担持
体表面にて800ガウス以上であり、かつ前記磁界発生
手段の磁束密度ピークが前記潜像担持体の近接領域に固
定配置され、前記磁界発生手段の磁束密度ピークの位置
と前記現像剤担持体の回転方向下流側に配置される磁界
発生手段の磁束密度ピークの位置とのなす角度が40°
以内であることを特徴とする画像形成装置である。The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides:
A latent image carrier on which a dot latent image is formed, and a developer carrier that carries a two-component developer containing magnetic carrier particles and toner particles and conveys the developer to a development position, facing the latent image carrier;
And a magnetic brush developing device having a plurality of magnetic field generating means fixedly arranged inside the developer carrier, wherein the image forming apparatus contacts and develops a dot latent image on the latent image carrier. 1 of magnetic carrier particles used for component developer
Intensity of magnetization per cubic centimeter is a developing area, a .sigma.d in an external magnetic field of the developer carrying member surface, when the average particle diameter of the magnetic carrier particles is A, σd (emu / cm 3 ) × A (μm ) ≦ 6000, the maximum magnetic flux density peak in the magnetic field generating means is 800 gauss or more on the surface of the developer carrier, and the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means is The position of the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means fixedly arranged in the vicinity area of the latent image carrier and the position of the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means arranged downstream of the developer carrier in the rotation direction are formed. Angle is 40 °
Image forming apparatus.
【0011】好ましくは、前記潜像担持体の近接領域に
固定配置される前記磁界発生手段の磁極に対して、前記
現像剤担持体の回転方向下流側に配置される前記磁界発
生手段の磁極は異極である。Preferably, the magnetic pole of the magnetic field generating means disposed on the downstream side in the rotation direction of the developer carrier with respect to the magnetic pole of the magnetic field generating means fixedly arranged in the vicinity area of the latent image carrier. It is different.
【0012】[0012]
【0013】更に、前記磁界発生手段の磁束密度ピーク
の位置と、前記現像剤担持体の回転方向上流側に配置さ
れる磁界発生手段の磁束密度ピークの位置とのなす角度
が40°以内であることが好ましい。Further, the angle between the position of the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means and the position of the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means arranged on the upstream side in the rotation direction of the developer carrier is within 40 °. Is preferred.
【0014】好ましくは、前記現像装置によって、トナ
ー粒子を現像する際の電界は交番電界である。Preferably, the electric field when developing the toner particles by the developing device is an alternating electric field.
【0015】前記潜像担持体は電子写真感光体であり、
被記録画像の濃淡に対応してパルス幅変調された光束で
前記電子写真感光体を露光してドット分布静電潜像を形
成するのが好ましい。The latent image carrier is an electrophotographic photosensitive member,
It is preferable that the electrophotographic photosensitive member is exposed to a light beam having a pulse width modulated corresponding to the density of a recorded image to form a dot distribution electrostatic latent image.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置の実施例を
図面に則して更に詳しく説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
【0017】実施例1 図1は、本発明が適用できる電子写真方式の複写機の一
例を示す概略構成図である。同図において、まず、原稿
台10上に原稿Gを複写すべき面を下側にセットする。
次にコピーボタンを押すことにより複写が開始される。
原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ、CCDセンサ
ーが一体に構成されたユニット9が原稿を照射しながら
走査することにより、その照射走査光の原稿面反射光
が、短焦点レンズアレイによって結像されてCCDセン
サーに入射される。CCDセンサーは受光部、転送部、
出力部より構成されている。CCD受光部において光信
号が電気信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同
期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号
が電圧信号に変換され、増幅、低インピーダンス化され
て出力される。このようにして得られたアナログ信号は
周知の画像処理が施されデジタル信号に変換された後プ
リンター部に送られる。Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an electrophotographic copying machine to which the present invention can be applied. In the figure, first, the surface on which the original G is to be copied is set on the original platen 10 at the lower side.
Next, copying is started by pressing the copy button.
A unit 9 having a document irradiating lamp, a short focus lens array, and a CCD sensor integrally scans the document while irradiating the document, so that the reflected light of the irradiation scan light on the document surface is imaged by the short focus lens array. Incident on the CCD sensor. The CCD sensor is a light receiving unit, a transfer unit,
It consists of an output unit. The light signal is converted to an electric signal in the CCD light receiving unit, and is sequentially transferred to the output unit in synchronization with the clock pulse in the transfer unit. The charge signal is converted to a voltage signal in the output unit, and is amplified and reduced in impedance and output. You. The analog signal thus obtained is subjected to well-known image processing, converted into a digital signal, and sent to a printer unit.
【0018】図4は上記の装置においてレーザー光を走
査するレーザー走査部100の概略構成を示すものであ
る。このレーザー走査部100によりレーザー光を走査
する場合には、まず入力された画像信号に基づき発光信
号発生器101により、固体レーザー素子102から放
射されたレーザー光は、コリメーターレンズ系103に
より略平行な光束に変換され、更に矢印b方向に回転す
る回転多面鏡104により矢印C0 方向に走査されると
共にfθレンズ群105a、105b、105cにより
感光ドラム等の被走査面106にスポット状に結像され
る。このようなレーザー光の走査により被走査面106
上に画像一走査分の露光分布が形成され、更に各走査毎
に被走査面106を上記走査方向とは垂直に所定量だけ
スクロールさせれば、該被走査面106上に画像信号に
応じた露光分布が得られる。FIG. 4 shows a schematic configuration of a laser scanning section 100 for scanning a laser beam in the above-described apparatus. When the laser beam is scanned by the laser scanning unit 100, first, the laser beam emitted from the solid-state laser element 102 is emitted from the solid-state laser element 102 by the light emission signal generator 101 based on the input image signal, so that the laser beam is emitted by the collimator lens system 103. such is converted into the light flux, the imaging further rotary polygon mirror 104 by the fθ lens unit 105a while being scanned in the arrow C 0 direction of rotation in the direction of arrow b, 105b, in a spot shape on the scanned surface 106, such as a photosensitive drum by 105c Is done. By the scanning of the laser light, the surface to be scanned 106 is
An exposure distribution for one scan of the image is formed on the upper surface, and the scanned surface 106 is scrolled by a predetermined amount perpendicularly to the above-mentioned scanning direction for each scan. An exposure distribution is obtained.
【0019】再度図1において、プリンター部にては上
記の画像信号を受け、上記のレーザー走査部を用いて以
下のように静電潜像を形成する。潜像担持体たる感光ド
ラム1は、中心支軸を中心に所定の周速度でa方向に回
転駆動され、その回転過程に帯電器3により正極性また
は負極性の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に画
像信号に対応してオンオフ発光される固体レーザー素子
103の光を光束で回転する回転多面鏡104によって
走査することにより感光ドラム1面には、原稿画像に対
応した静電潜像が順次形成されていく。Referring again to FIG. 1, the printer section receives the image signal and forms an electrostatic latent image using the laser scanning section as follows. The photosensitive drum 1 serving as a latent image carrier is driven to rotate in a direction around a center support shaft at a predetermined peripheral speed, and receives a uniform charging process of positive or negative polarity by a charger 3 during the rotation process. The light of the solid-state laser element 103, which is turned on and off in response to an image signal, is scanned on the uniformly charged surface by a rotating polygon mirror 104 that rotates with a light beam. Latent images are sequentially formed.
【0020】図2は、感光ドラム1に形成された静電潜
像を現像する現像装置2を図1の裏面側から見た概略構
成図である。同図に示すように、現像装置2は、感光ド
ラム1に対向して配設され、現像剤を現像位置に搬送す
る現像スリーブ11、現像スリーブ11内に固定配置さ
れたローラー状磁石12、現像剤を撹拌する撹拌スクリ
ュー13、14、現像剤を現像スリーブ11表面に薄層
形成するため現像スリーブ11に垂直に配置された規制
ブレード15、現像剤および上記撹拌スクリュー13、
14を収容する現像容器16を備えている。尚、磁石1
2は磁極S1、N2、N3、S4及びN1を有してい
る。FIG. 2 is a schematic structural view of the developing device 2 for developing an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 as viewed from the back side in FIG. As shown in FIG. 1, a developing device 2 is provided to face the photosensitive drum 1 and transports a developer to a developing position, a roller-shaped magnet 12 fixedly arranged in the developing sleeve 11, and a developing device. Agitating screws 13 and 14 for agitating the developer, a regulating blade 15 disposed perpendicularly to the developing sleeve 11 to form a thin layer of the developer on the surface of the developing sleeve 11, the developer and the agitating screw 13,
A developing container 16 that houses the developing container 14 is provided. In addition, magnet 1
2 has magnetic poles S1, N2, N3, S4 and N1.
【0021】このような現像装置において、まず、現像
スリーブ11の回転に伴いN3極により汲み上げられた
現像剤は、S4極→N1極と搬送される過程において、
規制ブレード15によってその層厚が規制され、現像ス
リーブ11上に薄層形成される。ここで薄層形成された
現像剤が、現像主極S1極に搬送されてくるとその磁気
力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成された
現像剤によって上記静電潜像が現像される。その後、現
像スリーブ11上の現像剤は、N2極、N3極の反発磁
界によって現像容器16内に戻される。In such a developing device, first, the developer pumped up by the N3 pole as the developing sleeve 11 rotates is transported from the S4 pole to the N1 pole,
The thickness of the layer is regulated by the regulating blade 15, and a thin layer is formed on the developing sleeve 11. Here, when the developer formed as a thin layer is conveyed to the developing main pole S1, the magnetic force forms ears. The electrostatic latent image is developed by the spike-shaped developer. Thereafter, the developer on the developing sleeve 11 is returned into the developing container 16 by the repulsive magnetic field of the N2 pole and the N3 pole.
【0022】このようにして、感光ドラム1上に形成さ
れたトナー像は、図1に示すように、転写帯電器7によ
って転写材上に静電転写される。その後転写材は、分離
帯電器8によって静電分離されて定着器6へと搬送さ
れ、熱定着されて画像が出力される。The toner image thus formed on the photosensitive drum 1 is electrostatically transferred onto a transfer material by a transfer charger 7 as shown in FIG. Thereafter, the transfer material is electrostatically separated by the separation charger 8 and conveyed to the fixing device 6, where it is heat-fixed to output an image.
【0023】一方、トナー像転写後の感光ドラム1の面
は、クリーナ5によって転写残りトナー等の付着汚染物
の除去を受けて繰り返し画像形成に使用される。On the other hand, the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image is subjected to removal of contaminants such as untransferred toner by the cleaner 5 and is repeatedly used for image formation.
【0024】つぎに、本実施例においては、PWM方式
(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行うため、PWM方式について
簡単に説明する。Next, in the present embodiment, the PWM method (pulse width modulation method) is used to perform multi-value recording in which the minimum recording unit is one pixel, so the PWM method will be briefly described.
【0025】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。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.
【0026】図5において、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T
TL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コンバーターである。404はPWM信
号を発生するECLコンパレーター、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を作成している1
/2分周期である。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。
尚、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;
A level converter 403 converts the TL logic level into a high-speed ECL logic level, and a D / A converter 403 converts the ECL logic level into an analog signal. 404, an ECL comparator for generating a PWM signal; 405, 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 generator that generates a substantially ideal triangular wave signal in synchronization with the clock signal 2f, and 408 denotes a clock signal 2f.
Is divided by 1/2 to generate the image clock signal f.
/ 2 min cycle. 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 in order to operate the circuit at high speed.
【0027】つぎにかかる構成からなる回路動作を、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2f、信号bは画像クロック信号fを示し
ており、図示のごとく画像信号と関係付けてある。ま
た、三角波発生器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。更に、この三角波信号cはECLレベル(0〜−1
V)に変換されて三角波信号dになる。Next, the operation of the circuit having the above configuration will be described with reference to the timing chart of FIG. The signal a indicates the clock signal 2f and the signal b indicates the image clock signal f, which is related to the image signal as shown in the figure. The clock signal 2f is also provided inside the triangular wave generator 407 to maintain the duty ratio of the triangular wave signal at 50%.
Is once divided by か ら before generating a triangular wave signal c. Further, the triangular wave signal c has an ECL level (0 to -1).
V) and becomes a triangular wave signal d.
【0028】一方、画像信号は00h(白)〜FFh
(黒)まで例えば256階調レベルで変化する。尚、記
号「h」は16進数表示を示している。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。例えば、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. The 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 indicates a voltage of FFh of the highest density pixel level, the second pixel indicates a voltage of 80h of the halftone level, the third pixel indicates a voltage of 40h of the halftone level, and the fourth pixel indicates a voltage of 20h of the halftone level.
【0029】コンパレーター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P
WM信号を発生する。低濃度画素に対応するパルス幅程
狭くなる。そしてこのPWM信号は、OV又は5VのT
TLレベルに変換されてPWM信号fになりレーザード
ライバ回路500に入力される。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 or the like corresponding to the pixel density to be formed.
Generate a WM signal. The pulse width corresponding to the low density pixel becomes narrower. The PWM signal is OV or 5V T
The signal is converted to a TL level and becomes a PWM signal f, which is input to the laser driver circuit 500.
【0030】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。By changing the exposure time per pixel in accordance with the PWM signal value obtained in this way, it is possible to obtain 256 gradations per pixel.
【0031】尚、図6のhは各駆動パルス幅に対応する
感光体のレーザービーム露光面積形状を示す。各ドット
潜像の面積形状もこの露光面積形状に略対応する。FIG. 6h shows the shape of the laser beam exposure area of the photosensitive member corresponding to each drive pulse width. The area shape of each dot latent image substantially corresponds to this exposure area shape.
【0032】図6において、a〜gの信号波形に関する
横軸は時間であり、hに関する横軸はビーム走査方向の
距離である。In FIG. 6, the horizontal axis for the signal waveforms a to g is time, and the horizontal axis for h is the distance in the beam scanning direction.
【0033】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ものが使用でき、本実
施例においては体積平均粒径が8μmのものを使用し
た。ここでトナーの体積平均粒径は例えば、下記測定法
で測定されたものを使用する。As the toner, a known toner in which a colorant, a charge controlling agent and the like are added to a binder resin can be used. In this embodiment, a toner having a volume average particle diameter of 8 μm was used. Here, as the volume average particle diameter of the toner, for example, the one measured by the following measurement method is used.
【0034】測定装置としてはコールターカウンターT
A−II型(コールター社製)を用い、個数平均分布、
体積平均分布を出力するインターフェース(日科機製)
及びCX−iパーソナルコンピュータ(キヤノン製)を
接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて1%Na
cl水溶液を調整する。As a measuring device, Coulter Counter T
A-II type (manufactured by Coulter), number average distribution,
Interface to output volume average distribution (made by Nikkaki)
And a CX-i personal computer (manufactured by Canon Inc.), and the electrolyte is 1% Na using primary sodium chloride.
Prepare the cl aqueous solution.
【0035】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
約1〜3分間分散処理を行い、上記コールターカウンタ
ーTA−II型によりアパーチャーとして100μmア
パーチャーを用いて2〜40μmの粒子の粒度分布を測
定し体積分布を求める。これら求めた体積分布により、
サンプルの体積平均粒径が得られる。The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes by an ultrasonic disperser, and the particle size distribution of particles of 2 to 40 μm is measured by the above-mentioned Coulter Counter TA-II using an aperture of 100 μm. Is measured to determine the volume distribution. From these determined volume distributions,
The volume average particle size of the sample is obtained.
【0036】一方、磁性キャリアとしては磁性体粒子の
表面に極めて薄い樹脂コーティングを施したもの等が使
用でき、本実施例においては平均粒径50μmのものを
用いた。磁性キャリアの平均粒径は水平方向最大弦長で
示し、測定法は顕微鏡法により、磁性キャリア300個
以上をランダムに選び、その径を実測して算術平均をと
ることによって本実施例のキャリア粒径とした。On the other hand, as the magnetic carrier, magnetic particles coated with an extremely thin resin on the surface thereof can be used. In this embodiment, those having an average particle diameter of 50 μm are used. The average particle size of the magnetic carrier is indicated by the maximum chord length in the horizontal direction. The measuring method is as follows. Diameter.
【0037】ここで再度図2を参照して、現像装置2の
2成分磁気ブラシ法による現像工程について、より詳し
く説明する。現像室R1内には搬送スクリュー13が収
容されている。該搬送スクリュー13の回転駆動によっ
て現像室R1内の現像剤は現像スリーブ11の長手方向
に向けて搬送される。Referring to FIG. 2 again, the developing process of the developing device 2 by the two-component magnetic brush method will be described in more detail. A transport screw 13 is accommodated in the developing chamber R1. The developer in the developing chamber R <b> 1 is transported in the longitudinal direction of the developing sleeve 11 by the rotation of the transport screw 13.
【0038】貯蔵室R2内には搬送スクリュー14が収
容されている。搬送スクリュー14はその回転によって
トナーを現像スリーブ11の長手方向に沿って搬送す
る。尚、スクリュー14による現像剤搬送方向はスクリ
ュー13のそれとは反対方向である。搬送スクリュー1
3、14をその長手方向に互いに隔てる隔壁19には手
前側と奥側に開口部が設けられており、スクリュー13
により搬送された現像剤が開口部のほかの1つからスク
リュー14に受渡される。この間にトナーは磁性キャリ
アとの摩擦で潜像を現像するための極性に帯電する。A transport screw 14 is accommodated in the storage room R2. The transport screw 14 transports the toner along the longitudinal direction of the developing sleeve 11 by its rotation. The direction in which the developer is transported by the screw 14 is opposite to that of the screw 13. Transport screw 1
Openings are provided in the partition wall 19 that separates 3 and 14 in the longitudinal direction from each other in the near side and the back side.
Is transferred to the screw 14 from the other one of the openings. During this time, the toner is charged to a polarity for developing the latent image by friction with the magnetic carrier.
【0039】現像容器16の感光ドラム1に近接する部
位には開口部が設けられ、該開口部にアルミニウムや非
磁性ステンレス鋼等の非磁性現像スリーブ11が設けら
れている。現像スリーブ11は矢印b方向に回転してト
ナー及び磁性キャリアの混合された現像剤を現像部に担
持搬送する。現像スリーブ11に担持された現像剤の磁
気ブラシは現像部で矢印a方向に回転する感光ドラム1
に接触し、静電潜像はこの現像部でトナーにより現像さ
れる。An opening is provided in a portion of the developing container 16 close to the photosensitive drum 1, and a non-magnetic developing sleeve 11 made of aluminum, non-magnetic stainless steel, or the like is provided in the opening. The developing sleeve 11 rotates in the direction of arrow b to carry and transport the developer in which the toner and the magnetic carrier are mixed to the developing unit. The magnetic brush of the developer carried on the developing sleeve 11 is a photosensitive drum 1 that rotates in the direction of arrow a in the developing section.
, And the electrostatic latent image is developed by toner in this developing section.
【0040】尚、現像スリーブ11には、電源により交
流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアスが印加され
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位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。この交番電界中でトナ
ーと磁性キャリアは激しく振動しトナーが現像スリーブ
及び磁性キャリアへの静電的拘束を振り切って潜像に対
応して感光ドラム1に付着する。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2kVとし、また
周波数は2kHzとした。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が、本実施例に
おいては矩形波を用いた。そして上記直流電圧成分は潜
像の暗部電位と明部電位の間の値のものであるが絶対値
で最小の明部電位よりも暗部電位のほうにより近い値で
あることが、暗部電位領域へのカブリトナーの付着を防
止する上で好ましい。The developing sleeve 11 is supplied with a vibration bias in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage by a power supply. 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 potential. As a result, an alternating electric field whose direction changes alternately is formed in the developing section. In this alternating electric field, the toner and the magnetic carrier vibrate violently, and the toner shakes off the electrostatic restraint on the developing sleeve and the magnetic carrier, and adheres to the photosensitive drum 1 corresponding to the latent image. The difference (peak-to-peak voltage) between the maximum value and the minimum value of the oscillation bias voltage was 2 kV, and the frequency was 2 kHz. As the waveform of the oscillation bias voltage, a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like can be used. In the present embodiment, a rectangular wave is used. The DC voltage component is a value between the dark portion potential and the bright portion potential of the latent image, but it is determined that the absolute value is closer to the dark portion potential than the minimum bright portion potential. Is preferable in preventing fog toner from adhering.
【0041】また、現像スリーブ11と感光ドラム1の
最小間隙(この最小間隙位置は現像部内にある)は0.
2〜1mmであることが好適であり、本実施例において
は0.5mmとした。現像スリーブ11の表面に下端部
を近接させて現像剤層厚規制ブレード15が設けられ、
これにより現像スリーブ11が現像部に担持搬送する2
成分現像剤の層厚を規制する。The minimum gap between the developing sleeve 11 and the photosensitive drum 1 (this minimum gap position is in the developing section) is 0.1 mm.
The thickness is preferably from 2 to 1 mm, and in this example, it was 0.5 mm. A developer layer thickness regulating blade 15 is provided with the lower end portion close to the surface of the developing sleeve 11,
As a result, the developing sleeve 11 is carried and conveyed to the developing section.
The thickness of the component developer is regulated.
【0042】また、現像スリーブ11内にはローラ状の
磁石12が固定配置されている。この磁石12は現像部
に対向する現像磁極S1を有している。現像磁極S1が
現像部に形成する現像磁界により現像剤の磁気ブラシが
形成され、この磁気ブラシが感光ドラム3に接触してド
ット分布静電潜像を現像する。その際、磁性キャリアの
穂(ブラシ)に付着しているトナーも、この穂以外のス
リーブ表面に付着しているトナーも、該潜像の露光部に
転移してこれを現像する。A roller-shaped magnet 12 is fixedly arranged in the developing sleeve 11. The magnet 12 has a developing magnetic pole S1 facing the developing section. A magnetic brush of developer is formed by a developing magnetic field formed by the developing magnetic pole S1 in the developing section, and the magnetic brush contacts the photosensitive drum 3 to develop a dot distribution electrostatic latent image. At this time, the toner adhering to the ears (brushes) of the magnetic carrier and the toner adhering to the sleeve surface other than the ears are transferred to the exposed portion of the latent image and developed.
【0043】本実施例では前述のように、磁石12は、
現像磁極S1の他に、N2、N3、S4及びN1極を有
している。斯かる構成により、現像スリーブ11の回転
によりN3極で汲み上げられた現像剤はS4極→N1極
と搬送され、その途中で規制部材15でその層厚が規制
され、現像剤薄層が形成される。そして現像磁極S1の
磁界中で穂立ちした現像剤が感光ドラム1上の静電潜像
を現像する。その後、N2極、N3極間の反発磁界によ
り現像スリーブ11上の現像剤は撹拌室R1内へ落下す
る。撹拌室R1内に落下した現像剤はスクリュー13、
14により撹拌搬送される。In this embodiment, as described above, the magnet 12 is
In addition to the developing magnetic pole S1, it has N2, N3, S4 and N1 poles. With this configuration, the developer pumped up at the N3 pole by the rotation of the developing sleeve 11 is transported from the S4 pole to the N1 pole, and the thickness of the developer is regulated by the regulating member 15 on the way to form a thin developer layer. You. Then, the developer spiked in the magnetic field of the developing magnetic pole S1 develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. Thereafter, the developer on the developing sleeve 11 falls into the stirring chamber R1 due to the repulsive magnetic field between the N2 pole and the N3 pole. The developer dropped into the stirring chamber R1 is a screw 13,
It is stirred and transported by 14.
【0044】尚、上記現像装置の変形例を示す図3にお
いては、現像スリーブ11の内部に固定配置された磁石
121は現像磁極S1極の他にN2、S2、S3、N
4、S4及びN1極を備えている。斯かる構成により、
現像スリーブ11の回転によりS3極で汲み上げられた
現像剤は、N4極→S4極→N1極と搬送され、その途
中で規制部材15でその層厚が規制され、現像剤薄層が
形成される。そして現像磁極S1の磁界中で穂立ちした
現像剤が像担持体3上の静電潜像を現像する。その後、
N2極通過後にS2、S3極間の反発磁界により現像ス
リーブ11上の現像剤は撹拌室R1内へ落下する。撹拌
室R1内に落下した現像剤はスクリュー13、14によ
り撹拌搬送される。In FIG. 3 showing a modification of the developing device, the magnet 121 fixed inside the developing sleeve 11 has N2, S2, S3, N in addition to the developing magnetic pole S1.
4, S4 and N1 poles. With such a configuration,
The developer pumped by the S3 pole by the rotation of the developing sleeve 11 is transported in the order of N4 pole → S4 pole → N1 pole, and the regulating member 15 regulates the layer thickness along the way to form a thin developer layer. . Then, the developer rising in the magnetic field of the developing magnetic pole S1 develops the electrostatic latent image on the image carrier 3. afterwards,
After passing through the N2 pole, the developer on the developing sleeve 11 drops into the stirring chamber R1 due to the repulsive magnetic field between the S2 and S3 poles. The developer that has fallen into the stirring chamber R1 is stirred and transported by the screws 13 and 14.
【0045】このような現像装置を用いて前述の課題に
ついて検討を行ったところ、前述のようなガサツキをな
くすためには、現像剤により形成される磁気ブラシの密
度(単位面積当りの本数)を現像部において高くする必
要があることがわかった。When the above-mentioned problem was examined using such a developing apparatus, the density (the number of magnetic brushes per unit area) of the magnetic brush formed by the developer was reduced in order to eliminate the aforementioned roughness. It was found that it was necessary to increase the height in the developing section.
【0046】また、高密度磁気ブラシを実現するための
1つの方法として現像部における磁性キャリアの磁化の
強さを低くするという方法があることがわかった。It has also been found that one method for realizing a high-density magnetic brush is to reduce the intensity of magnetization of the magnetic carrier in the developing section.
【0047】尚、磁性キャリアの磁気特性測定には理研
電子株式会社の直流磁化B−H特性自動記録装置BHH
−50を用いることができる。この際、直径(内径)
6.5mm、高さ10mmの円柱状の容器に磁性キャリ
アを荷重約2kg程度で充填し、容器内で磁性キャリア
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 by a DC magnetization BH characteristic automatic recording device BHH of Riken Denshi Co., Ltd.
-50 can be used. At this time, the diameter (inner diameter)
A cylindrical carrier having a height of 6.5 mm and a height of 10 mm is filled with a magnetic carrier under a load of about 2 kg, and the strength of the magnetization is measured while the magnetic carrier does not move in the container.
【0048】本実施例においては、図7のグラフに示す
ようなB−H特性を有する軟強磁性キャリアを用いた。
この磁化の強さと磁気ブラシの穂の密度の関係について
説明する。現像磁極S1(図2及び図3参照)の法線方
向の磁束密度のピーク値が1000ガウスである現像ス
リーブ1を用いて、磁気力(磁束密度)が1000ガウ
スの場合の磁性キャリアの磁化の値と現像部での磁気ブ
ラシの密度の関係を調べたところ、図8のグラフに示す
ような関係を有することが判明した。同グラフに示され
るように、磁性キャリアの磁化の値を低くすると、磁気
ブラシの穂の密度は大きくなる。しかしながら、このと
き非画像部への磁性キャリア付着現象が発生し易くな
る。In this embodiment, a soft ferromagnetic carrier having BH characteristics as shown in the graph of FIG. 7 was used.
The relationship between the intensity of this magnetization and the density of the ears of the magnetic brush will be described. Using the developing sleeve 1 in which the peak value of the magnetic flux density in the normal direction of the developing magnetic pole S1 (see FIGS. 2 and 3) is 1000 Gauss, the magnetization of the magnetic carrier when the magnetic force (magnetic flux density) is 1000 Gauss. When the relationship between the value and the density of the magnetic brush in the developing section was examined, it was found that the relationship was as shown in the graph of FIG. As shown in the graph, the lower the magnetization value of the magnetic carrier, the higher the density of the magnetic brush ears. However, at this time, the phenomenon of magnetic carrier adhesion to the non-image area is likely to occur.
【0049】ここでキャリア付着現象について説明す
る。キャリア付着は、磁性キャリアに働く磁気力が静電
気力よりも小さい場合、磁性キャリアが感光ドラム側に
引き付けられることにより発生する現象である。磁性キ
ャリアにはマグネットローラーによる磁界により現像ス
リーブ側に引き付ける方向の磁気力が働くとともに、現
像バイアスにより感光ドラム側に引き付ける方向の静電
気力[(ピーク電圧Vppの、磁性キャリアを感光ドラ
ム側に引き付ける方向のピーク分の電圧)+(かぶり取
り電圧)]が働く。磁性キャリアの磁化をσ(emu/
cm3 )、磁性キャリア1個の体積をV(cm3 )、マ
グネットローラーの磁界をB(ガウス)とすると、磁性
キャリア1個に働く現像スリーブ径方向の磁気力Fr
(dyn/個)は、 Fr = ∇r (σV・B) ・・・ CGS単位系 と表せる。同じ帯電量の磁性キャリアでも、同じ大きさ
の磁場中で磁化σが小さいことにより、磁気力が小さく
なり、キャリア付着し易くなる。Here, the carrier adhesion phenomenon will be described. Carrier adhesion is a phenomenon that occurs when the magnetic force acting on the magnetic carrier is smaller than the electrostatic force and the magnetic carrier is attracted to the photosensitive drum side. A magnetic force is applied to the magnetic carrier in the direction of attracting the developing sleeve toward the developing sleeve due to the magnetic field generated by the magnet roller, and an electrostatic force [(peak voltage Vpp, a direction in which the magnetic carrier is attracted toward the photosensitive drum) is attracted toward the photosensitive drum by the developing bias. + (Fogging voltage)]. The magnetization of the magnetic carrier is represented by σ (emu /
cm 3), the magnetic carrier one volume V (cm 3), when the magnetic field of the magnet roller and B (gauss), magnetic force F r of the developing sleeve radially acting on one magnetic carrier
(Dyn / number) can be expressed as: F r = ∇ r (σV · B)... CGS unit system. Even with magnetic carriers having the same charge amount, when the magnetization σ is small in a magnetic field of the same magnitude, the magnetic force is reduced and the carrier is easily attached.
【0050】前述したような磁性キャリアの場合、図7
のグラフを見ても明らかなように、外部磁場が1000
ガウス付近で磁化の強さが飽和している。従って、この
ような磁性キャリア1個が、1000ガウス付近或いは
それ以上大きな磁場中に存在しているとき、以下の式の
ようにσVをグラジエントの前に出すことができる。In the case of the magnetic carrier as described above, FIG.
As can be seen from the graph of FIG.
The magnetization intensity is saturated near Gauss. Therefore, when one such magnetic carrier exists in a magnetic field near 1000 Gauss or more, σV can be obtained before the gradient as in the following equation.
【0051】Fr (dyn/個)=∇r (σV・B) =σV・∇r (B) ・・・ CGS単位系 となり、この力の大きさは、磁場の強さの絶対値の、ス
リーブ面に垂直な方向の勾配に比例しており、力の方向
は現像ローラーの中心に向かう方向である。従って、現
像バイアスにより感光ドラム側に引き付ける方向に1個
のキャリアに働く静電気力をFe とし、同じ帯電量のキ
ャリアを用いた場合、現像スリーブ、感光ドラム作動時
における接触NIP(キャリアが感光ドラムに接触して
いる領域)内でキャリア付着が開始するのは、 Fe >Fr となったときである。F r (dyn / piece) = ∇ r (σV · B) = σV · ∇ r (B)... CGS unit system, and the magnitude of this force is represented by the absolute value of the strength of the magnetic field, It is proportional to the gradient in the direction perpendicular to the sleeve surface, and the direction of the force is the direction toward the center of the developing roller. Therefore, the electrostatic force acting on one carrier in a direction to attract the development bias to the photosensitive drum side is F e, when using the same charge amount of the carrier, the developing sleeve, the contact at the time of the photosensitive drum actuating NIP (carrier photosensitive drum (In the area in contact with the substrate), carrier adhesion starts when F e > F r .
【0052】ここで、Fe 、Fr はそれぞれ以下の関係
にあるため、 Fe =4πα2 δE (α:キャリアの半径、δ:キャリア表面の電荷密度、
E:電界強度) Fr =σ・(4/3)πα3 ・∇r (B) (σ:キャリアの単位体積当りの磁化の強さ) より、以下の式が成り立つ場合、キャリア付着が発生し
易くなる。[0052] Here, F e, for F r is in the following relation respectively, F e = 4πα 2 δE ( α: the radius of the carrier, [delta]: charge density of the carrier surface,
E: electric field intensity) F r = σ · (4/3) πα 3 · ∇ r (B) (σ: intensity of magnetization per unit volume of carrier) From the following equation, carrier adhesion occurs. Easier to do.
【0053】σ・α・∇r (B)<3δE 上記の式より3δEが一定の場合、σ・αが小さい場合
に∇r (B)が高くなければ、キャリア付着が発生す
る。尚、αはキャリア1個の半径であり平均粒径ではな
い。Σ · α · ∇ r (B) <3δE From the above equation, when 3δE is constant, when σ · α is small and ∇ r (B) is not high, carrier adhesion occurs. Here, α is the radius of one carrier, not the average particle size.
【0054】しかし、現像磁極S1として、現像スリー
ブ表面上での、現像スリーブ表面に対する法線方向の磁
束密度のピーク値が1000ガウスであるものを用い
て、磁性キャリアの平均粒径A及び現像領域におけるキ
ャリアの平均の単位面積当りの磁化の値σdの積σd・
Aと、キャリア付着の開始電圧(現像バイアスのDC成
分・・・かぶり取りバイアス)との関係を調べた結果、
下記の表1、及び図9に示すように、σd・Aに対して
キャリア付着開始電圧は相関があり、σd・Aが大きい
ほどキャリア付着が起きにくくなることが分かった。However, as the developing magnetic pole S1, a magnetic flux having a peak value of 1,000 gauss in the direction normal to the developing sleeve surface on the developing sleeve surface is used, and the average particle diameter A of the magnetic carrier and the developing area are determined. The product σd · of the average magnetization value σd of the carrier per unit area at
As a result of examining the relationship between A and the start voltage of carrier adhesion (DC component of development bias... Fog removal bias),
As shown in Table 1 below and FIG. 9, it was found that the carrier adhesion start voltage has a correlation with σd · A, and that the larger σd · A, the more difficult the carrier adhesion.
【0055】[0055]
【表1】 [Table 1]
【0056】良好な画像を維持するためにはかぶりを取
るためのキャリア付着方向バイアスDC成分について、
200V程度まではキャリア付着が発生しないことが望
まれる。表1及び図9から、σd・A<6000の場合
においては、キャリア付着方向バイアスDC成分が20
0V以下においてキャリア付着が発生している。In order to maintain a good image, the DC component in the carrier attachment direction bias for removing fog is as follows.
It is desired that carrier adhesion does not occur up to about 200V. From Table 1 and FIG. 9, in the case of σd · A <6000, the carrier attachment direction bias DC component is 20%.
At 0 V or less, carrier adhesion occurs.
【0057】本実施例は、上記のようなσd・A<60
00の場合において特に効果があり、σdが低いキャリ
アやAが小さいキャリアを用いてもキャリア付着の発生
を防止することができる。In this embodiment, as described above, σd · A <60
This is particularly effective in the case of 00, and the occurrence of carrier adhesion can be prevented even when a carrier having a low σd or a carrier having a small A is used.
【0058】本実施例においては、この現象を現像スリ
ーブの内部に固定されたマグネットのパターンによって
防止している。現像スリーブ中のマグネットのパターン
を様々に変えて調べた結果、キャリア付着現象を防止す
るためには現像領域の下流部分における径方向の磁気吸
引力Fr を、大きくするほど有利であるということが判
明。この磁気吸引力Fr を大きくするためには、現像領
域下流部分のマグネットによる径方向の磁束密度の変化
勾配を大きくすることが必要となる。In this embodiment, this phenomenon is prevented by the pattern of the magnet fixed inside the developing sleeve. Result of examination variously changing the pattern of the magnet in the developing sleeve, it is that in order to prevent the carrier adhesion phenomenon of magnetic attraction force F r in the radial direction in the downstream portion of the developing region, it is more advantageous to increase It turns out. In order to increase the magnetic attraction force Fr , it is necessary to increase the gradient of the magnetic flux density change in the radial direction by the magnet in the downstream portion of the developing area.
【0059】本実施例においては、この現像領域下流部
における径方向の磁気吸引力Fr を大きくするために、
現像磁極S1の近接下流部に異極のN2極を配置した。
本実施例において用いたマグネットの磁束密度のピーク
極位置と、径方向の磁束密度Br は、下記の表2に示す
通りである。尚、マグネットの磁極パターンは現像磁極
S1を中心とし、現像スリーブの回転方向を正の角度と
した。[0059] In this embodiment, in order to increase the magnetic attractive force F r in the radial direction in the development area downstream section,
An N2 pole having a different polarity is disposed in the vicinity and downstream of the developing magnetic pole S1.
A peak pole position of the magnetic flux density of the magnet used in the present embodiment, the magnetic flux density B r in the radial direction are shown in Table 2 below. The magnetic pole pattern of the magnet was centered on the developing magnetic pole S1, and the rotation direction of the developing sleeve was at a positive angle.
【0060】[0060]
【表2】 [Table 2]
【0061】ここで、径方向の磁気吸引力Fr は上記の
ように以下の式で表せる。[0061] Here, the magnetic attraction force F r in the radial direction can be expressed by the following equation as described above.
【0062】Fr (dyn/個)=∇r (σV・B) =σV・∇r (B) ・・・ CGS単位系 ∇r (B)を求めることによりマグネットによる磁気拘
束力Fr の相対的な大きさを知ることができ、磁気拘束
力Fr の分布状態、磁気拘束力Fr のピーク位置等を知
ることができる。本実施例においては、現像スリーブ表
面における磁束密度と現像スリーブ表面から1mm離れ
た位置における磁束密度を測定することにより、表2の
各種現像スリーブの現像領域における磁気拘束力Fr の
値を算出し相対評価した。[0062] F r (dyn / number) = ∇ r (σV · B ) = σV · ∇ r (B) ··· CGS unit system ∇ r (B) magnetic binding force F r of the relative by the magnet by determining the it is possible to know the magnitude, it is possible to know the distribution of the magnetic binding force F r, the peak position of the magnetic binding force F r. In the present embodiment, by measuring the magnetic flux density at a position away 1mm from the magnetic flux density and the surface of the developing sleeve in the developing sleeve surface, it calculates the value of the magnetic binding force F r in the developing area for various developing sleeve in Table 2 Relative evaluation was performed.
【0063】図10、図11のそれぞれ(a)〜(f)
の各図において、横軸は現像スリーブ周方向の位置を角
度で示しており、縦軸は図10においては現像磁極S1
近傍の磁束密度Br の分布形態、図11においては磁気
吸引力Fr の相対値を示している。Each of FIGS. 10 and 11 (a) to (f)
In each figure, the horizontal axis shows the position in the circumferential direction of the developing sleeve by an angle, and the vertical axis shows the developing magnetic pole S1 in FIG.
Distribution form of magnetic flux density B r in the neighborhood indicates a relative value of the magnetic attraction force F r in FIG. 11.
【0064】図10、図11を見てもわかるように、現
像磁極S1に対して近接極N2を近づけると磁気吸引力
Fr が高まる。また、下流極を近づけると下流部のFr
がアップし、上流極を近づけると上流部のFr がアップ
することがわかる。このような各種現像スリーブを用い
てキャリアの付着現像について検討したところ、図12
に示す結果を得た。図12のグラフにおいては、磁性キ
ャリアとして平均粒径50μm、外部磁界1000ガウ
スにおける磁化の強さが64emu/cm3 のものを用
い、現像バイアスの交番電界が振幅2kv、周波数2k
Hzの場合の、かぶり取りバイアスDC成分に対する、
非画像部への単位面積当りのキャリア付着個数を示して
いる。As can be seen from FIGS. 10 and 11, when the proximity pole N2 is brought closer to the development magnetic pole S1, the magnetic attraction force Fr increases. In addition, when the downstream pole is brought closer, Fr
There was up, it can be seen that the closer to the upstream pole F r of the upstream portion is up. When the development of carrier adhesion was examined using such various developing sleeves, FIG.
Were obtained. In the graph of FIG. 12, a magnetic carrier having an average particle diameter of 50 μm and a magnetization intensity of 64 emu / cm 3 at an external magnetic field of 1000 gauss is used. The alternating electric field of the developing bias has an amplitude of 2 kv and a frequency of 2 k.
Hz, the fog removal bias DC component
It shows the number of carriers attached to a non-image area per unit area.
【0065】上記の結果からもわかるように、磁極パタ
ーンの(c)、(d)及び(e)のように、現像磁極S
1の下流40°以内に異極N2を設けることにより非画
像部へのキャリア付着が減少している。尚、現像磁極S
1の下流40°以上においては大きな効果は得られなか
った。また、現像磁極S1の上流、下流ともに40°以
内に異極N2を設けると、更に、磁場勾配を高めること
ができキャリア付着を更に減少させることができる。図
10及び図11からキャリア付着現象には、現像領域の
下流部のFr が影響していることがわかる。尚、上記の
現像領域とは現像剤によるニップではなくトナーが飛翔
できる領域のことである。As can be seen from the above results, as shown in the magnetic pole patterns (c), (d) and (e), the developing magnetic pole S
By providing the different pole N2 within 40 ° downstream of 1, the carrier adhesion to the non-image area is reduced. The developing magnetic pole S
No significant effect was obtained above 40 ° downstream of 1. Further, when the different pole N2 is provided within 40 ° both upstream and downstream of the developing magnetic pole S1, the magnetic field gradient can be further increased, and the carrier adhesion can be further reduced. From FIGS. 10 and 11, it can be seen that the carrier adhesion phenomenon is affected by Fr at the downstream portion of the developing region. The above-described development area is not a nip caused by the developer but an area where the toner can fly.
【0066】このように感光ドラムと現像スリーブの近
接領域に現像磁極S1の磁束密度ピークを配置し、その
現像スリーブ回転方向下流部40°以内の位置に磁束密
度ピークを持つ異極N2を設けることにより、キャリア
付着を防止し、ガサツキのない良好な画像を得ることが
できる。As described above, the magnetic flux density peak of the developing magnetic pole S1 is arranged in the area close to the photosensitive drum and the developing sleeve, and the different pole N2 having the magnetic flux density peak is provided at a position within 40 ° downstream of the developing sleeve in the rotation direction. Thereby, carrier adhesion can be prevented, and a good image without roughness can be obtained.
【0067】実施例2 第1実施例においては、現像磁極S1の磁束密度を10
00ガウスとしたが、本実施例においては現像磁極S1
の磁束密度を1500ガウスと高めた。上記以外の構成
については第1実施例と同様である。ガウスを高める
と、磁場勾配がつくために磁気吸引力Fr も大きくな
る。本実施例において用いたマグネットは、その磁極パ
ターンを表2のように第1実施例と同様の極位置として
単純に現像磁極S1のガウスだけ高めた。これにより、
キャリア付着現象は、キャリアの平均粒径50μm、外
部磁界1000ガウスにおける磁化の強さ64emu/
cm3、現像バイアスの交番電界が振幅2kv、周波数
2kHzの場合、図13のグラフに示すように減少す
る。また、この際も、磁極パターンの(c)、(d)及
び(e)のように、現像磁極S1の下流部分40°以内
に異極N2を設けることにより、非画像部へのキャリア
付着が大きく減少する。尚、現像磁極S1の下流40°
以上に異極を設けた場合においては大きな効果は得られ
なかった。また、現像磁極S1の上流、下流ともに40
°以内に異極を設けると、更に、磁場勾配を高めること
ができキャリア付着を更に減少させることができた。Embodiment 2 In the first embodiment, the magnetic flux density of the developing magnetic pole S1 is set to 10
00 gauss, but in this embodiment, the developing magnetic pole S1
Has been increased to 1500 gauss. The configuration other than the above is the same as in the first embodiment. When Gauss is increased, the magnetic attraction force Fr also increases due to the magnetic field gradient. In the magnet used in this embodiment, the magnetic pole pattern was set to the same pole position as in the first embodiment as shown in Table 2, and was simply raised by Gauss of the developing magnetic pole S1. This allows
The carrier adhesion phenomenon was caused by an average particle diameter of the carrier of 50 μm and an magnetization intensity of 64 emu / at an external magnetic field of 1000 Gauss.
In the case of cm 3 , the alternating electric field of the developing bias has an amplitude of 2 kv and a frequency of 2 kHz, it decreases as shown in the graph of FIG. Also in this case, as shown in (c), (d) and (e) of the magnetic pole pattern, by providing the different pole N2 within 40 ° downstream of the developing magnetic pole S1, carrier adhesion to the non-image area can be prevented. Greatly reduced. In addition, 40 ° downstream of the developing magnetic pole S1.
As described above, no significant effect was obtained when different polarities were provided. Further, both upstream and downstream of the developing magnetic pole S1 are 40
When the different poles were provided within °, the magnetic field gradient could be further increased and the carrier adhesion could be further reduced.
【0068】その他に、磁力を弱めた場合の検討も行
い、800ガウス以下に弱めた場合には、磁気吸引力F
r が弱まり本発明の効果が十分に得られなくなった。In addition, the case where the magnetic force is weakened is examined, and when the magnetic force is weakened to 800 Gauss or less, the magnetic attraction force F is reduced.
r weakened, and the effect of the present invention could not be sufficiently obtained.
【0069】このように感光ドラムと現像スリーブの近
接領域に現像磁極S1の磁束密度ピークを配置し、その
現像スリーブ回転方向下流部40°以内の位置に、磁束
密度ピークを持つ異極N2を設けることにより、キャリ
ア付着を防止し、ガサツキのない良好な画像を得ること
ができる。As described above, the magnetic flux density peak of the developing magnetic pole S1 is arranged in the vicinity of the photosensitive drum and the developing sleeve, and the different pole N2 having the magnetic flux density peak is provided at a position within 40 ° downstream of the developing sleeve rotation direction. As a result, it is possible to prevent carrier adhesion and obtain a good image without roughness.
【0070】実施例3 第1及び第2実施例においては、図7のグラフに示すよ
うな特性を有する軟強磁性キャリアを用いたが、本実施
例においては図14のグラフに示すような特性を有する
硬強磁性キャリアを用いた。磁性キャリアとして、平均
粒径50μm、外部磁界1000ガウスにおける磁化の
強さが68emu/cm3 の硬強磁性キャリアを用い
た。その他の構成については第1実施例と同様の構成と
した。現像スリーブについても、第1実施例と同様に、
表2に示すような磁極パターンを備えた現像スリーブを
用いた。その結果、本実施例においては図15のグラフ
に示すような結果を得た。図15のグラフにおいては、
現像バイアスの交番電界が振幅2kv、周波数2kHz
の場合の、かぶり取りバイアスDC成分に対する、非画
像部への単位面積当りのキャリア付着個数を示してい
る。第1実施例の結果と比較して若干良好な結果となっ
ている。マグネットに対する依存性としては第1実施例
と同様に、磁極パターンの(c)、(d)及び(e)の
ように、現像磁極S1の下流部分40°以内に異極N2
を設けることにより非画像部へのキャリア付着が減少し
ている。尚、現像磁極S1の下流40°以上においては
大きな効果は得られなかった。また、現像磁極S1の上
流、下流ともに現像磁極S140°以内に異極N2を設
けると、更に、磁場勾配を高めることができキャリア付
着を更に減少させることができる。図11及び図15か
らキャリア付着現象には、現像領域の下流部の、磁性キ
ャリア1個に働く現像スリーブ径方向に働く磁気力Fr
が影響していることがわかる。尚、上記の現像領域と
は、現像剤によるニップではなくトナーが飛翔できる領
域のことである。Embodiment 3 In the first and second embodiments, a soft ferromagnetic carrier having the characteristics shown in the graph of FIG. 7 was used. In the present embodiment, the characteristics shown in the graph of FIG. Was used. As the magnetic carrier, a hard ferromagnetic carrier having an average particle size of 50 μm and a magnetization intensity of 68 emu / cm 3 at an external magnetic field of 1000 Gauss was used. Other configurations were the same as those of the first embodiment. As for the developing sleeve, similarly to the first embodiment,
A developing sleeve having a magnetic pole pattern as shown in Table 2 was used. As a result, in this example, the result as shown in the graph of FIG. 15 was obtained. In the graph of FIG.
Alternating electric field of developing bias has amplitude of 2 kv and frequency of 2 kHz
5 shows the number of carriers attached to the non-image area per unit area with respect to the DC component of the fog removal bias. The result is slightly better than the result of the first embodiment. As in the first embodiment, the dependence on the magnet is different from that of the different pole N2 within 40 ° downstream of the developing magnetic pole S1, as shown in (c), (d) and (e) of the magnetic pole pattern.
, The carrier adhesion to the non-image area is reduced. Note that no significant effect was obtained at 40 ° or more downstream of the developing magnetic pole S1. Further, when the different pole N2 is provided within 140 ° of the developing magnetic pole S1 both upstream and downstream of the developing magnetic pole S1, the magnetic field gradient can be further increased and the carrier adhesion can be further reduced. 11 and the carrier adhesion phenomena Figure 15, the downstream portion of the developing region, the magnetic force F r acting on the developing sleeve radially acting on one magnetic carrier
It can be seen that the influence is exerted. The above-mentioned development area is an area where the toner can fly, not a nip caused by the developer.
【0071】このように感光ドラムと現像スリーブの近
接領域に現像磁極S1の磁束密度ピークを配置し、その
現像剤スリーブ回転方向下流部40°以内の位置に、磁
束密度ピークを持つ異極N2を設けることにより、キャ
リア付着を防止し、ガサツキのない良好な画像を得るこ
とができる。As described above, the magnetic flux density peak of the developing magnetic pole S1 is arranged in the area close to the photosensitive drum and the developing sleeve, and the different pole N2 having the magnetic flux density peak is located at a position within 40 ° downstream of the developing sleeve rotation direction. By providing the carrier, it is possible to prevent carrier adhesion and obtain a good image without roughness.
【0072】実施例4 画像性を向上させるための方法として、穂の密度を高め
る方法以外にトナーの粒子径を小さくする方法がある。
しかし、トナーの粒径を小さくした場合、比表面積の関
係でトナー混合比を変えないためには、磁性キャリアの
粒径も小さくする必要がある。Embodiment 4 As a method for improving the image quality, there is a method for reducing the particle diameter of the toner in addition to the method for increasing the density of ears.
However, when the particle size of the toner is reduced, it is necessary to reduce the particle size of the magnetic carrier so as not to change the toner mixing ratio due to the specific surface area.
【0073】第1、第2及び第3実施例においては、体
積平均粒径8μmのトナーと、平均粒径50μmの磁性
キャリアとを重量混合比5:95で混合したものを現像
剤としたが、本実施例においては、体積平均粒径6μm
のトナーと、平均粒径35μmの磁性キャリアとを重量
混合比5:95で混合したものを現像剤とした。また、
本実施例においても第3実施例と同様に図14のグラフ
に示すような特性を有する硬強磁性キャリアを用い、詳
しくは外部磁界1000ガウスにおける磁化の強さが6
8emu/cm3 、外部磁場0ガウスにおける残留磁化
が64emu/cm3 のものを用いた。その他の構成等
については第2実施例と同様の構成とした。現像スリー
ブについても、第2実施例と同様に表2のような各種現
像スリーブの現像磁極S1を1500ガウスにアップし
たものを用いた。本実施例においては図16のグラフに
示すような結果を得た。図16のグラフは、現像バイア
スの交番電界が振幅2kv、周波数2kHzの場合の、
かぶり取りバイアスDC成分に対する、非画像部への単
位面積当りのキャリア付着個数を示している。マグネッ
トに対する依存性としては第1実施例と同様に、磁極パ
ターンの(c)、(d)及び(e)のように、現像磁極
S1の下流部分40°以内に異極N2を設けることによ
り非画像部へのキャリア付着が減少している。尚、現像
磁極S1の下流40°以上の位置に異極を設けた場合に
おいては大きな効果は得られなかった。また、現像磁極
S1の上流、下流ともに40°以内に異極N2を設ける
と、更に、磁場勾配を高めることができキャリア付着を
更に減少させることができる。図11及び図16からキ
ャリア付着現像には、現像領域の下流部の、磁性キャリ
ア1個に働く現像スリーブ径方向に働く磁気力Fr が影
響していることがわかる。尚、上記の現像領域とは、現
像剤によるニップではなくトナーが飛翔できる領域のこ
とである。本実施例のようにトナー粒径を小さくして、
磁気ブラシの密度を高め画像を出力した場合、トナー粒
径の効果も加わり低濃度領域においてガサツキ等がな
い、第1、第2及び第3実施例よりも更に良好な画像を
得ることができた。In the first, second and third embodiments, the developer was obtained by mixing a toner having a volume average particle diameter of 8 μm and a magnetic carrier having an average particle diameter of 50 μm at a weight mixing ratio of 5:95. In this embodiment, the volume average particle size is 6 μm
The toner was mixed with a magnetic carrier having an average particle size of 35 μm at a weight mixing ratio of 5:95 to obtain a developer. Also,
In this embodiment, as in the third embodiment, a hard ferromagnetic carrier having the characteristics shown in the graph of FIG. 14 is used.
8 emu / cm 3, the residual magnetization in the external magnetic field 0 Gauss was used for 64emu / cm 3. Other configurations were the same as those of the second embodiment. As for the developing sleeves, the developing magnetic poles S1 of various developing sleeves shown in Table 2 were increased to 1500 gauss as in the second embodiment. In the present embodiment, the results shown in the graph of FIG. 16 were obtained. The graph of FIG. 16 shows that the alternating electric field of the developing bias has an amplitude of 2 kv and a frequency of 2 kHz.
The figure shows the number of carriers attached to a non-image portion per unit area with respect to the fog removal bias DC component. As with the first embodiment, the dependence on the magnet is reduced by providing the different pole N2 within 40 ° of the downstream portion of the developing magnetic pole S1 as shown in (c), (d) and (e) of the magnetic pole pattern. Carrier adhesion to the image area is reduced. It should be noted that no significant effect was obtained when the different pole was provided at a position 40 ° or more downstream of the developing magnetic pole S1. Further, when the different pole N2 is provided within 40 ° both upstream and downstream of the developing magnetic pole S1, the magnetic field gradient can be further increased, and the carrier adhesion can be further reduced. The carrier adhesion development from FIGS. 11 and 16, it can be seen that the downstream portion of the developing region, the magnetic force F r acting on the developing sleeve radially acting on one magnetic carrier are affected. The above-mentioned development area is an area where the toner can fly, not a nip caused by the developer. By reducing the toner particle size as in this embodiment,
When the density of the magnetic brush was increased and an image was output, the effect of the toner particle diameter was added, and there was no roughness in the low density area, and a better image than the first, second and third embodiments could be obtained. .
【0074】このように感光ドラムと現像スリーブの近
接領域に現像磁極S1の磁束密度ピークを配置し、その
現像剤スリーブ回転方向下流部40°以内の位置に、磁
束密度ピークを持つ異極N2を設けることにより、キャ
リア付着を防止し、ガサツキのない良好な画像を得るこ
とができる。As described above, the magnetic flux density peak of the developing magnetic pole S1 is arranged in the vicinity of the photosensitive drum and the developing sleeve, and the different pole N2 having the magnetic flux density peak is located within 40 ° downstream of the developing sleeve in the rotating direction. By providing the carrier, it is possible to prevent carrier adhesion and obtain a good image without roughness.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による画像形成装置は、2成分現像剤に用いる磁性キャ
リア粒子の1立方センチメートル当りの磁化の強さが、
現像領域、現像剤担持体表面の外部磁場中でσdであ
り、磁性キャリア粒子の平均粒径がAであるとき、 σd(emu/cm3)×A(μm)≦6000 の関係を成り立たせる磁性キャリア粒子を用いることに
より、磁気ブラシの穂の密度を大きくすることができ、
画像のガサツキを防止することができる。又、この式の
規定により磁気ブラシの穂の密度を大きくすると、潜像
担持体に磁性キャリアが付着しやすくなるが、磁界発生
手段中で最大の磁束密度ピークが現像剤担持体表面にて
800ガウス以上であり、かつ磁界発生手段の磁束密度
ピークが潜像担持体の近接領域に固定配置され、磁界発
生手段の磁束密度ピークの位置と現像剤担持体の回転方
向下流側に配置される磁界発生手段の磁束密度ピークの
位置とのなす角度が40°以内である構成とすることに
より、キャリア付着についても防止することができる。
このように、本発明によれば、画像のガサツキの防止と
キャリア付着の防止とを両立することができ、良好な画
像を得ることができる。As is apparent from the above description, in the image forming apparatus according to the present invention, the intensity of magnetization per cubic centimeter of the magnetic carrier particles used in the two-component developer is as follows.
When the magnetic field is Ad in the external magnetic field of the developing region and the surface of the developer carrier, and the average particle size of the magnetic carrier particles is A, the magnetic property that satisfies the relationship of σd (emu / cm 3 ) × A (μm) ≦ 6000 is satisfied. By using the carrier particles, the density of the ears of the magnetic brush can be increased,
Roughness of an image can be prevented. When the density of the brush of the magnetic brush is increased according to the formula, the magnetic carrier tends to adhere to the latent image carrier. However, the maximum magnetic flux density peak in the magnetic field generating means is 800 at the surface of the developer carrier. A magnetic field that is equal to or more than Gauss, and the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means is fixedly arranged in the vicinity of the latent image carrier, and the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means and the magnetic field arranged downstream of the developer carrier in the rotation direction With a configuration in which the angle between the position of the magnetic flux density peak of the generating means and the position of the magnetic flux density peak is within 40 °, carrier adhesion can also be prevented.
As described above, according to the present invention, it is possible to achieve both prevention of image roughness and prevention of carrier adhesion, and to obtain a good image.
【図1】本発明による画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
【図2】図1の画像形成装置の現像装置の第1実施例を
示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a first embodiment of a developing device of the image forming apparatus of FIG. 1;
【図3】図2の現像装置の変形例である。FIG. 3 is a modified example of the developing device of FIG. 2;
【図4】図1の画像形成装置のレーザービームスキャナ
ーの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a laser beam scanner of the image forming apparatus of FIG.
【図5】PWM回路の概略回路図である。FIG. 5 is a schematic circuit diagram of a PWM circuit.
【図6】PWM回路の信号波形説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of signal waveforms of a PWM circuit.
【図7】軟強磁性キャリアのヒステリシス曲線を示すグ
ラフである。FIG. 7 is a graph showing a hysteresis curve of a soft ferromagnetic carrier.
【図8】磁性キャリアの磁化の強さと磁気ブラシの密度
の関係を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between the intensity of magnetization of a magnetic carrier and the density of a magnetic brush.
【図9】磁性キャリアの磁化の強さが異なる場合の、か
ぶり取りバイアスと非画像部の付着キャリアとの関係を
示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a relationship between a fog removal bias and a carrier attached to a non-image area when the magnetization strength of the magnetic carrier is different.
【図10】本発明の実施例において使用した複数の現像
スリーブの現像磁極近傍の径方向の磁束密度分布を示す
グラフである。FIG. 10 is a graph showing a magnetic flux density distribution in a radial direction near a developing magnetic pole of a plurality of developing sleeves used in an embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施例において使用した複数の現像
スリーブの現像磁極近傍の径方向の磁気吸引力分布の相
対値を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing relative values of magnetic attraction force distribution in the radial direction near the developing magnetic poles of a plurality of developing sleeves used in the example of the present invention.
【図12】第1実施例におけるかぶり取りバイアスと非
画像部の付着キャリアの関係を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a relationship between a fog removing bias and a carrier attached to a non-image portion in the first embodiment.
【図13】第2実施例におけるかぶり取りバイアスと非
画像部の付着キャリアの関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing a relationship between a fog removing bias and a carrier attached to a non-image portion in the second embodiment.
【図14】硬強磁性キャリアのヒステリシス曲線を示す
グラフである。FIG. 14 is a graph showing a hysteresis curve of a hard ferromagnetic carrier.
【図15】第3実施例におけるかぶり取りバイアスと非
画像部の付着キャリアの関係を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing a relationship between a fog removing bias and a carrier attached to a non-image portion in the third embodiment.
【図16】第4実施例におけるかぶり取りバイアスと非
画像部の付着キャリアの関係を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing a relationship between a fogging bias and a carrier attached to a non-image portion in the fourth embodiment.
【図17】ドット潜像の電位の説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of a potential of a dot latent image.
1 感光ドラム(潜像担持体) 2 現像装置 11 現像スリーブ(現像剤担持体) 12 磁石(磁界発生手段) 121 磁石(磁界発生手段) Reference Signs List 1 photosensitive drum (latent image carrier) 2 developing device 11 developing sleeve (developer carrier) 12 magnet (magnetic field generating means) 121 magnet (magnetic field generating means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日比野 勝 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−46028(JP,A) 特開 平3−4268(JP,A) 特開 平1−102588(JP,A) 特開 昭62−267783(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masaru Hibino 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-5-46028 (JP, A) JP-A-3 -4268 (JP, A) JP-A-1-102588 (JP, A) JP-A-62-267783 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/09
Claims (5)
該潜像担持体に対向して、磁性キャリア粒子及びトナー
粒子を含む2成分現像剤を担持して現像位置へ搬送する
現像剤担持体、及び該現像剤担持体の内部に固定配置さ
れた複数の磁界発生手段を具備する磁気ブラシ現像装置
とを有し、前記潜像担持体上のドット潜像を接触現像す
る画像形成装置において、 2成分現像剤に用いる磁性キャリア粒子の1立方センチ
メートル当りの磁化の強さが、現像領域、現像剤担持体
表面の外部磁場中でσdであり、磁性キャリア粒子の平
均粒径がAであるとき、 σd(emu/cm3)×A(μm)≦6000 の関係を成り立たせる磁性キャリア粒子を用い、 前記磁界発生手段中で最大の磁束密度ピークが前記現像
剤担持体表面にて800ガウス以上であり、かつ前記磁
界発生手段の磁束密度ピークが前記潜像担持体の近接領
域に固定配置され、前記磁界発生手段の磁束密度ピーク
の位置と前記現像剤担持体の回転方向下流側に配置され
る磁界発生手段の磁束密度ピークの位置とのなす角度が
40°以内であることを特徴とする画像形成装置。A latent image carrier on which a dot latent image is formed;
A developer carrier that carries a two-component developer including magnetic carrier particles and toner particles and conveys the developer to a developing position, facing the latent image carrier; and a plurality of developer carriers fixedly disposed inside the developer carrier. And a magnetic brush developing device having a magnetic field generating means for contact-developing a dot latent image on the latent image carrier, wherein the magnetization of magnetic carrier particles used for a two-component developer per cubic centimeter is Σd (emu / cm 3 ) × A (μm) ≦ 6000 when the strength of the magnetic field is Ad in the external magnetic field of the developing region and the surface of the developer carrier, and the average particle size of the magnetic carrier particles is A. Using magnetic carrier particles that establish the relationship, the maximum magnetic flux density peak in the magnetic field generating means is 800 gauss or more on the surface of the developer carrier, and the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means is The angle formed between the position of the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means and the position of the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means arranged on the downstream side in the rotation direction of the developer carrier is fixedly arranged in the proximity area of the image carrier. An image forming apparatus characterized by being within 40 °.
れる前記磁界発生手段の磁極に対して、前記現像剤担持
体の回転方向下流側に配置される前記磁界発生手段の磁
極が異極であることを特徴とする請求項1の画像形成装
置。2. A magnetic pole of said magnetic field generating means, which is arranged on the downstream side in the rotation direction of said developer carrier, with respect to a magnetic pole of said magnetic field generating means, which is fixedly arranged in an area adjacent to said latent image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is a pole.
クの位置と、前記現像剤担持体の回転方向上流側に配置
される磁界発生手段の磁束密度ピークの位置とのなす角
度が40°以内であることを特徴とする請求項1又は2
の画像形成装置。3. The angle between the position of the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means and the position of the magnetic flux density peak of the magnetic field generating means arranged on the upstream side in the rotation direction of the developer carrier is within 40 °. 3. The method according to claim 1, wherein
Image forming apparatus.
像する際の電界が交番電界であることを特徴とする請求
項1、2又は3の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an electric field when developing the toner particles by the developing device is an alternating electric field.
り、被記録画像の濃淡に対応してパルス幅変調された光
束で前記電子写真感光体を露光してドット分布静電潜像
を形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれかの
項に記載の画像形成装置。5. The latent image carrier is an electrophotographic photosensitive member, and the electrophotographic photosensitive member is exposed to a light beam having a pulse width modulated corresponding to the density of an image to be recorded to form a dot distribution electrostatic latent image. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is formed.
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