JPH0133823B2 - - Google Patents

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JPH0133823B2
JPH0133823B2 JP4128680A JP4128680A JPH0133823B2 JP H0133823 B2 JPH0133823 B2 JP H0133823B2 JP 4128680 A JP4128680 A JP 4128680A JP 4128680 A JP4128680 A JP 4128680A JP H0133823 B2 JPH0133823 B2 JP H0133823B2
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JP
Japan
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magnetic
toner
sleeve
magnet roll
permanent magnet
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Application number
JP4128680A
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Japanese (ja)
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JPS56137360A (en
Inventor
Takaharu Goto
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Publication of JPS56137360A publication Critical patent/JPS56137360A/en
Publication of JPH0133823B2 publication Critical patent/JPH0133823B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/09Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は光導電性層あるいは誘電体層等の物質
層表面に形成された静電潜像を磁性トナーを用い
て顕像化する現像方法に関し、特に磁気ブラシで
物質層表面を摺擦する現像方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a developing method for visualizing an electrostatic latent image formed on the surface of a material layer such as a photoconductive layer or a dielectric layer using a magnetic toner. This invention relates to a developing method in which the surface of a material layer is rubbed with a magnetic brush.

〔先行技術〕[Prior art]

磁気ブラシ現像法においては、磁性物質を含む
現像槽内からマグネツトロール上に供給されマグ
ネツトロールにより現像領域に搬送される。マグ
ネツトロールとの間に現像領域を形成する静電潜
像担体としては、実質的に絶縁性を有するポリエ
ステルシート、Se、CdSマイラー、PVC、ZnO
等が周知である。
In the magnetic brush development method, a magnetic material is supplied from a developing tank containing a magnetic substance onto a magnet roll and conveyed to a developing area by the magnet roll. The electrostatic latent image carrier that forms the development area between the magnet roll and the magnet roll may be a substantially insulating polyester sheet, Se, CdS mylar, PVC, or ZnO.
etc. are well known.

マグネツトロールにより現像領域に搬送された
現像剤は、少くともその領域で磁気ブラシを形成
しそしてこの磁気ブラシが担体表面を摺擦して静
電潜像が顕像化される。上記のマグネツトロール
およびそれを用いた磁気ブラシ現像装置は、例え
ば米国特許第3455276号明細書および米国特許第
4081571号明細書等に記載されている。
The developer conveyed to the developing area by the magnet roll forms a magnetic brush at least in that area, and this magnetic brush rubs the surface of the carrier to visualize the electrostatic latent image. The above magnet roll and magnetic brush developing device using the same are disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 3,455,276 and U.S. Pat.
It is described in the specification of No. 4081571, etc.

上記の現像剤としては、従来から磁性キヤリア
とトナーとの混合物であるいわゆる二成分系現像
剤が使用されていた。しかしながら、この二成分
系現像剤は、現像剤中のトナー濃度を一定に保つ
ための手段やトナーとキヤリアとを良好に摩擦帯
電させるためのこれらの撹拌手段を必要とするた
め、現像装置の構造が複雑化しかつ大型化する等
の問題がある。
As the above developer, a so-called two-component developer, which is a mixture of a magnetic carrier and a toner, has been used. However, this two-component developer requires a means to keep the toner concentration in the developer constant and a stirring means to frictionally charge the toner and carrier well, so the structure of the developing device is There are problems such as the structure becoming more complex and larger.

そこで現像剤として樹脂と磁性粉を主成分とす
るトナー粒子からなる一成分系の磁性トナーが使
用されつつある。この磁性トナーとしては米国特
許第3639245号明細書や米国特許第3925219号明細
書等に記載されているいわゆる導電性の磁性トナ
ーが知られている。この導電性の磁性トナーは、
電気抵抗が低いためCPC方式には実用化されて
いるが、転写に問題があるためPPC方式には実
質的に使用できない。転写工程を含むPPC方式
に適した磁性トナーとしては、例えば米国特許第
4265993号明細書、米国特許第4121931号明細書等
に記載の如く高抵抗の磁性トナーが使用されてい
る。
Therefore, a one-component magnetic toner consisting of toner particles whose main components are resin and magnetic powder is being used as a developer. As this magnetic toner, so-called conductive magnetic toners described in US Pat. No. 3,639,245, US Pat. No. 3,925,219, etc. are known. This conductive magnetic toner is
Although it has been put into practical use in the CPC method due to its low electrical resistance, it cannot be practically used in the PPC method due to problems with transfer. Examples of magnetic toner suitable for the PPC method that includes a transfer process include U.S. Patent No.
High-resistance magnetic toners are used as described in US Pat. No. 4,265,993 and US Pat. No. 4,121,931.

一成分系の磁性トナーを用いて静電潜像を現像
する方法としては、例えば上述した米国特許第
4081571号明細書および米国特許第4267248号明細
書に記載されている。まず米国特許第4081571号
ではスリーブ上を搬送されるトナーはスリーブと
感光体が対向する位置の上流側に推積し、よつて
トナー溜が形成される。このトナー溜のトナー
は、例えばマグネツトをスリーブと逆方向に回転
させることにより撹乱される。次に米国特許第
4267248号では、スリーブとマグネツトは同方向
に回転するため、スリーブはトナーをマグネツト
と反対方向に搬送させようとする。そのため、2
つのトナーの流れが形成され、一方はマグネツト
の回転によりトナー容器から感光体へスリーブ上
のトナー層に近接した流れであり、他方はスリー
ブの回転による感光体からトナー容器へのトナー
層の底部に近接した流れである。この第2の流れ
がドクターブレードに至るとトナー容器からスリ
ーブ上に供給されたトナーは引戻されそしてこの
下流は弱められ、よつてトナーの供給量は一定に
保たれる。
As a method for developing an electrostatic latent image using a one-component magnetic toner, for example, the above-mentioned US Pat.
No. 4,081,571 and US Pat. No. 4,267,248. First, in US Pat. No. 4,081,571, toner conveyed on a sleeve accumulates on the upstream side of the position where the sleeve and photoreceptor face each other, thereby forming a toner reservoir. The toner in this toner reservoir is agitated, for example, by rotating the magnet in the opposite direction to the sleeve. Next, U.S. Patent No.
In No. 4,267,248, the sleeve and magnet rotate in the same direction, so the sleeve tends to transport toner in the opposite direction from the magnet. Therefore, 2
Two toner flows are formed, one from the toner container to the photoreceptor due to the rotation of the magnet, close to the toner layer on the sleeve, and the other from the photoreceptor to the toner container at the bottom of the toner layer due to the rotation of the sleeve. The flows are close together. When this second flow reaches the doctor blade, the toner supplied from the toner container onto the sleeve is pulled back and this downstream is weakened, thus keeping the toner supply constant.

ところで一成分系の磁性トナー、特に上述の
PPC方式に使用される磁性トナーは転写性の点
から高抵化の傾向があり、又解像度の高い鮮明な
画像を得るために小粒径化(例えば粒度分布が10
〜30μm)の傾向があるため、流動性が良くな
く、トナー容器中やマグネツトロール上でのブロ
ツキングが発生しやすいという問題を有してい
る。
By the way, one-component magnetic toner, especially the above-mentioned
The magnetic toner used in the PPC method tends to have a high resistance from the viewpoint of transferability, and in order to obtain clear images with high resolution, the particle size is reduced (for example, the particle size distribution is 10
~30 μm), the fluidity is poor and blocking tends to occur in the toner container or on the magnet roll.

〔目的〕〔the purpose〕

本発明の目的は、ブロツキングを伴わずに、流
動性が低くかつ凝集しやすい磁性トナーを用いて
も、常に安定したトナーの流れを形成することが
できる現像方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a developing method that can always form a stable toner flow without causing blocking even when using magnetic toner that has low fluidity and tends to aggregate.

本発明の他の目的は、高品質の画像が得られる
現像方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a developing method that provides high quality images.

〔構成〕 本発明の現像方法は、表面に静電潜像を保持し
てなる担体に対向して回転自在に配置され、複数
個の磁極を有する回転自在な永久磁石ロールをそ
の内部に有する円筒状の非磁性スリーブ上に磁性
トナーを供給し、前記永久磁石ロールと非磁性ス
リーブとを同方向に回転させることにより前記非
磁性スリーブ上に磁気ブラシを形成し、該磁気ブ
ラシで前記担体表面を摺擦してなる現像方法にお
いて、前記非磁性スリーブ上にその先端が接触す
る遮蔽板を設置することにより該先端付近にトナ
ー溜りを形成し、前記永久磁石ロールの回転数に
対して前記非磁性スリーブの回転数を1/20以下に
設定することにより、前記永久磁石ロールの回転
磁界に追従しうる0.3〜0.5mmの穂長を有しかつ実
質的に前記非磁性スリーブ表面の移動速度と同速
度で前記非磁性スリーブと逆方向に移動する磁気
ブラシを形成することを特徴としている。
[Structure] The developing method of the present invention uses a cylindrical cylinder which is rotatably arranged opposite to a carrier having an electrostatic latent image on its surface and which has a rotatable permanent magnet roll having a plurality of magnetic poles therein. A magnetic brush is formed on the non-magnetic sleeve by supplying magnetic toner onto a shaped non-magnetic sleeve and rotating the permanent magnet roll and the non-magnetic sleeve in the same direction, and the magnetic brush covers the carrier surface. In the developing method using rubbing, a toner pool is formed near the tip by installing a shielding plate on the non-magnetic sleeve, the tip of which comes in contact with the non-magnetic sleeve, and the non-magnetic By setting the number of rotations of the sleeve to 1/20 or less, the sleeve has a length of 0.3 to 0.5 mm that can follow the rotating magnetic field of the permanent magnet roll and is substantially the same as the moving speed of the surface of the non-magnetic sleeve. The present invention is characterized in that a magnetic brush is formed that moves at a speed in a direction opposite to that of the non-magnetic sleeve.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の詳細を図面により説明する。 The details of the present invention will be explained below with reference to the drawings.

第1図において、ドラム状に形成された感光体
1は図示矢印Z方向に回転しており、感光体1に
対向して円筒形の非磁性スリーブ2が回転自在に
配置され、非磁性スリーブ2の内部には表面に複
数個の磁極を有する永久磁石ロール3が回転自在
に配置されている。感光体1と非磁性スリーブ2
との間隙をDとし、以下現像ギヤツプという。
In FIG. 1, a drum-shaped photoreceptor 1 is rotating in the direction of arrow Z in the figure, and a cylindrical non-magnetic sleeve 2 is rotatably disposed opposite the photoreceptor 1. A permanent magnet roll 3 having a plurality of magnetic poles on its surface is rotatably arranged inside. Photoreceptor 1 and non-magnetic sleeve 2
The gap between the two is designated as D, and is hereinafter referred to as the development gap.

第1図において、非磁性スリーブ2上にある量
の磁性トナー5を供給しそして永久磁石ロール3
を図示矢印X方向に回転させると、磁性トナー5
は永久磁石ロール3の回転磁界により自転しなが
ら図示矢印y方向に搬送される。次に非磁性スリ
ーブ上にその先端が接触する遮蔽板6を設置する
と、遮蔽板6の先端部付近には厚さtが一定のト
ナー溜り51が形成される。この時、非磁性スリ
ーブ2を永久磁石ロール3と同方向、すなわち、
図示矢印x方向に回転させしかも非磁性スリーブ
の回転数を永久磁石ロールのそれの約1/20以下、
例えば永久磁石ロールの回転数1000r.p.m.に対し
約50r.p.m.以下に設定すると次のようなトナーの
流れが生ずる。すなわち永久磁石ロール3の回転
により磁性トナー5は図示矢印y方向に搬送され
て遮蔽板6の先端付近に次々と推積してゆこうと
するすなわち、トナー溜51は成長しようとする
が、非磁性スリーブ2の回転により、トナー溜5
1の下層側のトナーは図示矢印X方向に引戻され
るため、トナー溜51の厚さtはほぼ一定に保た
れる。このようにトナー溜51内では図示矢印で
示すようなトナーの流れが生じる。そして本発明
者は、永久磁石ロールの回転数を一定にしておき
スリーブの回転数を変化させたところ次のような
状態が生ずることを見出した。
In FIG. 1, an amount of magnetic toner 5 is provided on a non-magnetic sleeve 2 and a permanent magnet roll 3 is provided.
When rotated in the direction of the arrow X shown in the figure, the magnetic toner 5
is conveyed in the direction of the arrow y in the figure while rotating due to the rotating magnetic field of the permanent magnet roll 3. Next, when a shielding plate 6 is placed on the non-magnetic sleeve, the tip of which comes into contact with the shielding plate 6, a toner reservoir 51 having a constant thickness t is formed near the tip of the shielding plate 6. At this time, the non-magnetic sleeve 2 is moved in the same direction as the permanent magnet roll 3, that is,
The number of rotations of the non-magnetic sleeve is approximately 1/20 or less of that of the permanent magnet roll.
For example, if the rotation speed of the permanent magnet roll is set to about 50 r.pm or less when the rotation speed is 1000 r.pm, the following flow of toner will occur. That is, by the rotation of the permanent magnet roll 3, the magnetic toner 5 is transported in the direction of the arrow y shown in the figure, and tries to accumulate one after another near the tip of the shielding plate 6. In other words, the toner reservoir 51 tries to grow, but it does not Due to the rotation of the magnetic sleeve 2, the toner reservoir 5
Since the toner on the lower layer side of 1 is pulled back in the direction of the arrow X in the figure, the thickness t of the toner reservoir 51 is kept almost constant. In this manner, toner flows within the toner reservoir 51 as indicated by the arrows in the figure. The inventor of the present invention found that when the rotation speed of the permanent magnet roll was kept constant and the rotation speed of the sleeve was varied, the following situation occurred.

まずスリーブの回転数が少ない場合には、スリ
ーブの周速よりも、自転によりトナーブラシがス
リーブに沿つて動く速度(以下「トナーブラシの
自転速度」という)の方が早いので、薄い厚さの
磁気ブラシ52は形成されない。
First, when the number of rotations of the sleeve is low, the speed at which the toner brush moves along the sleeve due to rotation (hereinafter referred to as "toner brush rotation speed") is faster than the circumferential speed of the sleeve. No magnetic brush 52 is formed.

次にスリーブの回転数が増加して、具体的には
20〜30r.p.m以上になつて、スリーブの周速がト
ナーブラシの自転速度に近づくと、トナー溜り5
1内のトナーのうちスリーブ近傍にあるトナーの
一部が矢印X方向に搬出されて磁気ブラシ52が
形成される。ここでトナー溜51から搬出される
トナーの量は少量なので、磁気ブラシ52の厚さ
t′は永久磁石ロール3の回転による回転磁界に追
従しうる程度に薄いものとなる。この薄い磁気ブ
ラシのトナーのうちスリーブ2の表面近傍にある
トナーは矢印X方向に移動するが、殆んどのトナ
ーは上記回転磁界により矢印Y方向に移動する。
したがつて磁気ブラシ52は全体としてスリーブ
2と反対方向に移動するように見える。また磁気
ブラシ52の移動速度はスリーブ2の周速とほぼ
等しくなる。
Next, the rotational speed of the sleeve increases, specifically
When the circumferential speed of the sleeve approaches the rotational speed of the toner brush at 20 to 30 rpm or more, the toner pool 5
A part of the toner in the sleeve 1 near the sleeve is carried out in the direction of the arrow X to form the magnetic brush 52. Here, since the amount of toner carried out from the toner reservoir 51 is small, the thickness of the magnetic brush 52
t' is thin enough to follow the rotating magnetic field caused by the rotation of the permanent magnet roll 3. Of the toner on this thin magnetic brush, the toner near the surface of the sleeve 2 moves in the direction of arrow X, but most of the toner moves in the direction of arrow Y due to the rotating magnetic field.
Therefore, the magnetic brush 52 as a whole appears to move in the opposite direction to the sleeve 2. Further, the moving speed of the magnetic brush 52 is approximately equal to the circumferential speed of the sleeve 2.

また上記の磁気ブラシ52は、例えば紙などに
より一時的に撹乱した場合でもあるいはその一部
を除去した場合でも、元の状態に直ちに復帰しう
る性質を有することが確認された。そしてこの磁
気ブラシ52は、永久磁石ロール3の回転磁界に
対して遅れを生ずることなく追従して自転を繰返
すことから、この磁気ブラシ52で感光体1を摺
擦する場合に磁気ブラシ52と感光体1が軟かく
接触することになり極めて良好な現像性が得られ
る。しかも現像の際に磁気ブラシ52中のトナー
が消費されても、上述したように磁気ブラシ52
は直ちに元の状態に復帰しうるので、トナー不足
となるようなことはない。また、トナー溜り51
内では第1図に示すようなトナーの流れが生ずる
が、スリーブの近傍にあるトナーの一部は、スリ
ーブの回転により図示矢印X方向に搬出されるの
で、トナー溜り51が存在する限りトナー溜り5
1から磁気ブラシ52にトナーが送り込まれる。
したがつて現像によつて磁気ブラシ52中のトナ
ーが消費されると、トナー溜り51は小さくなる
が(但しその厚さは変わらない)、磁気ブラシ5
2の状態は変わらない。
Furthermore, it has been confirmed that the above magnetic brush 52 has a property of being able to immediately return to its original state even if it is temporarily disturbed by, for example, paper or a portion thereof is removed. Since the magnetic brush 52 repeats rotation by following the rotating magnetic field of the permanent magnet roll 3 without any delay, when the magnetic brush 52 rubs the photosensitive member 1, the magnetic brush 52 and the photosensitive member Since the body 1 comes into soft contact with the toner, extremely good developability can be obtained. Moreover, even if the toner in the magnetic brush 52 is consumed during development, the magnetic brush 52
Since the toner can immediately return to its original state, there will be no shortage of toner. In addition, the toner reservoir 51
The flow of toner as shown in FIG. 1 occurs inside the sleeve, but some of the toner near the sleeve is carried out in the direction of the arrow X in the figure due to the rotation of the sleeve, so as long as the toner pool 51 exists, the toner pool will continue to flow. 5
Toner is fed into the magnetic brush 52 from the magnetic brush 1 .
Therefore, when the toner in the magnetic brush 52 is consumed by development, the toner reservoir 51 becomes smaller (however, its thickness remains the same), but the toner in the magnetic brush 52 is consumed.
Condition 2 remains unchanged.

さらに、上記のような磁気ブラシ52を常に形
成するために遮蔽板6はその先端がスリーブに接
触させておく必要がある。これは、例えは遮蔽板
6の先端とスリーブ2との間に間隙があると、こ
の間隙を通つてトナー溜51の磁性トナー5は図
示矢印y方向に搬送されてしまうので、穂長の長
い磁気ブラシが形成されてしまう。その結果磁気
ブラシ52は永久磁石ロール3に対し十分に追従
できなくなる。ただし、この間隙が約0.1mm以下
であれば、永久磁石ロールの回転磁界に十分追従
しうる磁気ブラシを形成することができるが、こ
の場合このような微小間隙をスリーブ2の長手方
向にわたつて均一に形成することは極めて困難で
あり、実用的でない。そして遮蔽板6はその先端
がスリーブ2と接触することから、均一な接触を
得るためにその先端部で若干のたわみを有するこ
とが好ましく、よつて例えばバネ材、硬質ゴムな
どの弾性部材で形成することが好ましい。また遮
蔽板6はそれ自体弾性を有さずとも、その先端部
のみに多孔質弾性体を固定するなどしてもよい。
また第1図におては、永久磁石ロール3とスリー
ブ2を同方向に回転させしかもスリーブの回転数
は小さく設定されているため、遮蔽板6とスリー
ブ2との接触部においてトナーに圧力がかかり凝
集することはない。
Further, in order to always form the magnetic brush 52 as described above, the tip of the shielding plate 6 must be kept in contact with the sleeve. This is because, for example, if there is a gap between the tip of the shielding plate 6 and the sleeve 2, the magnetic toner 5 in the toner reservoir 51 will be transported in the direction of the arrow y in the figure through this gap. A magnetic brush is formed. As a result, the magnetic brush 52 cannot sufficiently follow the permanent magnet roll 3. However, if this gap is approximately 0.1 mm or less, it is possible to form a magnetic brush that can sufficiently follow the rotating magnetic field of the permanent magnet roll. It is extremely difficult to form it uniformly and is not practical. Since the tip of the shielding plate 6 comes into contact with the sleeve 2, it is preferable that the tip has some flexure in order to obtain uniform contact, and is therefore made of an elastic member such as a spring material or hard rubber. It is preferable to do so. Further, the shielding plate 6 may not have elasticity itself, but a porous elastic body may be fixed only to its tip.
In addition, in FIG. 1, the permanent magnet roll 3 and the sleeve 2 are rotated in the same direction, and the number of rotations of the sleeve is set low, so that pressure is applied to the toner at the contact area between the shielding plate 6 and the sleeve 2. There will be no agglomeration.

次に第1図において形成される磁気ブラシの穂
長は次のようにして調整することができる。すな
わち、磁気ブラシの穂長は、永久磁石ロールの磁
力や磁性トナーの磁気特性(IHC、4πIs)によら
ず永久磁石ロールが回転する時のある一点を通過
する磁極の数と(以下移動磁極数という)とスリ
ーブの周速により定められ、計算により求められ
る。その計算結果は第2図に示す通りである。第
2図において、fは上記の移動磁極数(個/sec)
を示しており、例えば永久磁石ロールの磁極数が
12極であれば永久磁石ロールの回転数を1000r.p.
m.とするとf=200という値になる。したがつて
磁気ブラシの穂長は、永久磁石ロールの磁極数、
その回転数ならびにスリーブの周速を変動させる
ことにより調整できる。この場合、磁性トナーの
磁気特性が高い程、良好な磁気ブラシを形成しう
る範囲は広がる傾向にある。例えば磁極数が12極
の永久磁石ロールを1500r.p.m.で回転させた場
合、すなわちf=300とすると、磁性粉の含有量
が50wt%の磁性トナーを使用すると、スリーブ
の周速を50〜90mm/secの範囲に設定することに
より良好な(厚さ0.2〜0.3mm)磁気ブラシが得ら
れるのに対し、磁性粉の含有量が70wt%の磁性
トナーを使用するとスリーブの周速が50〜110
mm/secでも良好な磁気ブラシが得られる。
Next, the length of the magnetic brush formed in FIG. 1 can be adjusted as follows. In other words, the length of the magnetic brush is determined by the number of magnetic poles that pass through a certain point when the permanent magnet roll rotates (hereinafter referred to as the number of moving magnetic poles), regardless of the magnetic force of the permanent magnet roll or the magnetic properties of the magnetic toner (IHC, 4πIs). ) and the circumferential speed of the sleeve, and is determined by calculation. The calculation results are shown in FIG. In Figure 2, f is the number of moving magnetic poles mentioned above (pieces/sec)
For example, the number of magnetic poles of a permanent magnet roll is
If it is 12 poles, the rotation speed of the permanent magnet roll should be 1000 r.p.
m., the value is f=200. Therefore, the length of the magnetic brush is determined by the number of magnetic poles of the permanent magnet roll,
It can be adjusted by varying the rotation speed and the circumferential speed of the sleeve. In this case, the higher the magnetic properties of the magnetic toner, the wider the range in which a good magnetic brush can be formed. For example, if a permanent magnet roll with 12 magnetic poles is rotated at 1500 rpm, that is, f = 300, and a magnetic toner with a magnetic powder content of 50 wt% is used, the circumferential speed of the sleeve will be 50 to 90 mm. /sec, a good magnetic brush (thickness: 0.2 to 0.3 mm) can be obtained, whereas when using a magnetic toner with a magnetic powder content of 70 wt%, the circumferential speed of the sleeve is 50 to 110 mm.
A good magnetic brush can be obtained even at mm/sec.

第3図により、本発明の現像方法を実施するた
めの現像装置を説明する。この現像装置は、感光
体1に対向して回転自在に配置された円筒形の非
磁性スリーブ2、スリーブ2内に回転自在に配置
された表面に複数個の磁極を有する永久磁石ロー
ル3、下部にトナー供給口71を有し、磁性トナ
ー5を収容するトナー槽7を有している。さらに
トナー槽7のスリーブ2と対向する側には支持部
72が形成され、この支持部72はその先端がス
リーブ2の表面と軽く接触する如くして非磁性で
かつ弾性を有する遮蔽板6が取り付けられてい
る。またトナー槽7には、そのトナー供給口71
に対向して非磁性体からなりかつ弾性を有する揺
動板8が取り付けられており、この揺動板8の先
端はスリーブ2の表面との間に微小間隙dを形成
している。
A developing device for carrying out the developing method of the present invention will be explained with reference to FIG. This developing device includes a cylindrical non-magnetic sleeve 2 rotatably disposed opposite a photoconductor 1, a permanent magnet roll 3 rotatably disposed inside the sleeve 2 and having a plurality of magnetic poles on its surface, and a lower part of the developing device. It has a toner supply port 71 and a toner tank 7 in which the magnetic toner 5 is stored. Further, a supporting portion 72 is formed on the side of the toner tank 7 facing the sleeve 2, and the supporting portion 72 has a non-magnetic and elastic shielding plate 6 such that its tip lightly contacts the surface of the sleeve 2. installed. The toner tank 7 also has a toner supply port 71.
A rocking plate 8 made of a non-magnetic material and having elasticity is attached opposite to the sleeve 2 , and a minute gap d is formed between the tip of the rocking plate 8 and the surface of the sleeve 2 .

上記の現像装置において、外径29.3mmφで、12
極の磁極を有し、スリーブ2上での磁速密度が
550Gの永久磁石ロール3を用いそして外径32mm
φの非磁性スリーブ2を用い、永久磁石ロール3
を1000r.p.m.でそして非磁性スリーブ2を30〜
50r.p.m.の範囲でともに図示矢印x方向に回転さ
せた。また感光体1として外径120mmφのSeドラ
ムを用い、これを図示矢印z方向に回転させた。
そして現像ギヤツプは0.3〜0.5mmの範囲に設定し
た。磁性トナーとしては磁性粉を60wt%含み、
粒径が10〜20μm、D.C4000V/cmにおける比抵
抗が1014Ω・cmのものを用いた。この条件の下で
の結果は次の通りである。
In the above developing device, with an outer diameter of 29.3 mmφ, 12
It has a magnetic pole, and the magnetic velocity density on the sleeve 2 is
Using 550G permanent magnet roll 3 and outer diameter 32mm
Using a non-magnetic sleeve 2 of φ, a permanent magnet roll 3
at 1000r.pm and non-magnetic sleeve 2 at 30~
Both were rotated in the direction of arrow x in the figure within a range of 50 rpm. A Se drum having an outer diameter of 120 mm was used as the photoreceptor 1, and was rotated in the direction of the arrow z in the figure.
The development gap was set in the range of 0.3 to 0.5 mm. The magnetic toner contains 60wt% magnetic powder.
The particles used had a particle size of 10 to 20 μm and a specific resistance of 10 14 Ω·cm at D.C4000V/cm. The results under this condition are as follows.

トナー供給口71からスリーブ2上に磁性トナ
ー5が供給されると、スリーブ2上において遮蔽
板6の先端から図示矢印x方向に向つてトナー溜
51が形成されるとともに薄い層の磁気ブラシ5
2が形成される。ここで揺動板8の先端とスリー
ブ2との間隙dを磁気ブラシ52の厚さよりやや
広く設定した場合、磁気ブラシ52の磁性トナー
は図示矢印y方向に搬送されるためトナー溜51
は次第に成長して揺動板8の先端に至り、ついで
この先端から揺動板8の上面8aに回り込んでト
ナー溜53が形成される。この時トナー溜53の
磁性トナーは永久磁石ロールの磁気吸引力により
スリーブ2に向つて吸引されるため、揺動板8は
図示矢印u方向に移動して、図中破線で示す位置
すなわちその先端がスリーブ2の表面に接触する
位置に至る。したがつてトナー槽7のトナー補給
口71付近は揺動板8によりほぼ閉塞されること
から、スリーブ2上へのトナーの補給は中断され
る。そして現像が行なわれて磁気ブラシ52の磁
性トナー5が消費されると、次のようにして消費
されただけの磁性トナー5はトナー溜53から補
給される。トナー溜53のトナーの内揺動板8の
先端付近にあるトナーは、自転による力により図
中、上方向に力を受ける(トナー溜53を押し上
げている)。一方、トナー溜53は、重力により
下方向への力も受けることから、ある範囲でバラ
ンス状態を保つ。トナーが消費されると、この状
態を維持しつつトナー溜53から磁気ブラシ52
へのトナーの補給が行われる。このようにしてト
ナー溜53が次第に消滅すると、揺動板8の弾性
力が上記磁気吸引力に打勝つて揺動板8は図示矢
印u方向に移動し、トナー溜53が完全に消滅す
ると揺動板8は元の位置に復帰する。この状態に
おいて、トナー槽7内の磁性トナー5は再びスリ
ーブ2上に供給されて上記の工程が繰返される。
上述の如く揺動板8は、トナー槽6内の磁性トナ
ー5をスリーブ2上に供給するための自動弁のよ
うな機能を果すとともに、その先端がスリーブ表
面に接触する時は遮蔽板と同様の機能を果すもの
である。
When the magnetic toner 5 is supplied onto the sleeve 2 from the toner supply port 71, a toner reservoir 51 is formed on the sleeve 2 from the tip of the shielding plate 6 in the direction of arrow x in the figure, and a thin layer of magnetic brush 5 is formed on the sleeve 2.
2 is formed. Here, if the gap d between the tip of the rocking plate 8 and the sleeve 2 is set slightly wider than the thickness of the magnetic brush 52, the magnetic toner of the magnetic brush 52 is conveyed in the direction of the arrow y in the figure, so the toner reservoir 51
The toner gradually grows and reaches the tip of the swing plate 8, and then wraps around the top surface 8a of the swing plate 8 from this tip to form a toner reservoir 53. At this time, the magnetic toner in the toner reservoir 53 is attracted toward the sleeve 2 by the magnetic attraction force of the permanent magnet roll, so the oscillating plate 8 moves in the direction of the arrow U in the figure and moves to the position shown by the broken line in the figure, that is, its tip. reaches a position where it contacts the surface of the sleeve 2. Therefore, the vicinity of the toner replenishing port 71 of the toner tank 7 is substantially closed by the swing plate 8, so that replenishment of toner onto the sleeve 2 is interrupted. When development is performed and the magnetic toner 5 on the magnetic brush 52 is consumed, the consumed magnetic toner 5 is replenished from the toner reservoir 53 in the following manner. The toner in the toner reservoir 53 near the tip of the swinging plate 8 is subjected to an upward force in the figure due to the force due to the rotation (the toner reservoir 53 is pushed up). On the other hand, since the toner reservoir 53 also receives downward force due to gravity, it maintains a balanced state within a certain range. When the toner is consumed, the magnetic brush 52 is removed from the toner reservoir 53 while maintaining this state.
Toner is replenished. When the toner reservoir 53 gradually disappears in this way, the elastic force of the rocking plate 8 overcomes the magnetic attraction force, causing the rocking plate 8 to move in the direction of the arrow U in the figure, and when the toner reservoir 53 completely disappears, The moving plate 8 returns to its original position. In this state, the magnetic toner 5 in the toner tank 7 is again supplied onto the sleeve 2, and the above steps are repeated.
As mentioned above, the swing plate 8 functions like an automatic valve for supplying the magnetic toner 5 in the toner tank 6 onto the sleeve 2, and when its tip comes into contact with the sleeve surface, it acts like a shield plate. It fulfills the following functions.

上述したように、第3図に示す現像装置におい
ては、永久磁石ロール3の回転磁界に追求しうる
薄い層の磁気ブラシ52が形成されるため、安定
した良好な現像を行なうことができる。またスリ
ーブ上への磁性トナーの供給量は消費された磁性
トナー5の量に応じて自動的に制御されるため、
従来の現像装置の如くのドクター板を用いずとも
上記磁気ブラシ52の厚さを一定に維持すること
ができる。
As described above, in the developing device shown in FIG. 3, since the magnetic brush 52 is formed in a thin layer that can follow the rotating magnetic field of the permanent magnet roll 3, stable and good development can be performed. In addition, since the amount of magnetic toner supplied onto the sleeve is automatically controlled according to the amount of consumed magnetic toner 5,
The thickness of the magnetic brush 52 can be maintained constant without using a doctor plate as in conventional developing devices.

なお、本発明においては、次のような条件の下
で現像を行なうことによりより好ましい結果が得
られる。磁気ブラシの穂長は、長すぎると永久磁
石ロールの回転に十分に追述できなくなりそして
あまり短すぎても感光体表面との接触が十分でな
くなるので、0.3〜0.5mm程度の範囲に設定するこ
とが好ましい。また現像ギヤツプは、磁気ブラシ
と感光体表面との接触を得るために、磁気ブラシ
の穂長以下に設定することが好ましい。ただし現
像ギヤツプを0.3〜0.4mmに設定した場合は、磁気
ブラシが感光体表面に必ずしも接触していなくて
も、良好な現像を行うことができる。次にスリー
ブ表面の移動速度は、現像速度の1〜3倍程度に
設定することが好ましい。これは、このようなス
リーブの速度範囲であれば、磁気ブラシと感光体
表面の接触時に摩擦帯電が生じよつて地カブリを
生じやすい場合でも、良好な現像が行えるからで
ある。
In the present invention, more preferable results can be obtained by performing development under the following conditions. If the length of the magnetic brush is too long, it will not be able to sufficiently follow the rotation of the permanent magnet roll, and if it is too short, it will not be able to make sufficient contact with the surface of the photoreceptor, so set it within a range of about 0.3 to 0.5 mm. is preferred. Further, the developing gap is preferably set to be equal to or less than the length of the magnetic brush in order to ensure contact between the magnetic brush and the surface of the photoreceptor. However, when the development gap is set to 0.3 to 0.4 mm, good development can be performed even if the magnetic brush does not necessarily contact the surface of the photoreceptor. Next, the moving speed of the sleeve surface is preferably set to about 1 to 3 times the developing speed. This is because if the speed of the sleeve is within this range, good development can be carried out even if triboelectric charging occurs when the magnetic brush contacts the surface of the photoreceptor and background fog is likely to occur.

〔効果〕 本発明の現像方法によれば次のような効果が得
られる。
[Effects] According to the developing method of the present invention, the following effects can be obtained.

(1) 永久磁石ロールの回転に追述しうる薄い層の
磁気ブラシが現像領域に形成されるため、良好
な現像を行なうことができる。
(1) Since a thin layer of magnetic brush that can be added to the rotation of the permanent magnet roll is formed in the development area, good development can be performed.

(2) スリーブ上に形成されるトナー溜内のトナー
は常に撹拌されまた磁気ブラシ内のトナーは常
に自転しながら搬送されるため、流動性の低い
トナーであつてもブロツキングを防止すること
ができる。
(2) Since the toner in the toner reservoir formed on the sleeve is constantly stirred, and the toner in the magnetic brush is always conveyed while rotating, blocking can be prevented even with toner with low fluidity. .

(3) ドクター板を用いずとも磁気ブラシの厚さを
一定に維持することができるため、現像装置の
構造を簡単にできしかも調整も容易となる。
(3) Since the thickness of the magnetic brush can be maintained constant without using a doctor plate, the structure of the developing device can be simplified and adjustments can be made easily.

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

第1図は本発明の原理を説明するための現像部
の概略断面図、第2図は磁気ブラシの穂長の計算
結果を示す図、第3図は本発明を実施する現像装
置の一例を示す断面図である。 1:感光体、2:非磁性スリーブ、3:永久磁
石ロール、5:磁性トナー、6:遮蔽板。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a developing section for explaining the principle of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing calculation results of the length of the magnetic brush, and FIG. 3 is an example of a developing device implementing the present invention. FIG. 1: Photoreceptor, 2: Non-magnetic sleeve, 3: Permanent magnet roll, 5: Magnetic toner, 6: Shielding plate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 表面に静電潜像を保持してなる担体に対向し
て回転自在に配置され、複数個の磁極を有する回
転自在な永久磁石ロールをその内部に有する円筒
状の非磁性スリーブ上に磁性トナーを供給し、前
記永久磁石ロールと前記非磁性スリーブを同方向
に回転させる前記非磁性スリーブ上に磁気ブラシ
を形成し、前記磁気ブラシで前記担体の表面を摺
擦してなる現像方法において、前記非磁性スリー
ブの表面にその先端が接触する遮蔽板を設置する
ことにより、前記非磁性スリーブの回転方向から
みて前記遮蔽板の下流側に、前記磁気ブラシの穂
長よりも大なる厚みを有するトナー溜を形成し、
前記永久磁石ロールの回転数に対して前記非磁性
スリーブの回転数を約1/20以下に設定することに
より、前記永久磁石ロールの回転磁界に追従しう
る0.3〜0.5mmの穂長を有しかつ実質的に前記非磁
性スリーブ表面の移動速度と同速度で前記非磁性
スリーブと逆方向に移動する磁気ブラシを形成す
ることを特徴とする現像方法。 2 非磁性スリーブの回転数を30〜50r.p.m.の範
囲に設定することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の現像方法。
[Scope of Claims] 1. A cylindrical non-magnetic roller, which is rotatably arranged opposite to a carrier having an electrostatic latent image on its surface, and which has a rotatable permanent magnet roll having a plurality of magnetic poles therein. Supplying magnetic toner onto the magnetic sleeve, forming a magnetic brush on the non-magnetic sleeve that rotates the permanent magnet roll and the non-magnetic sleeve in the same direction, and rubbing the surface of the carrier with the magnetic brush. In the developing method, a shielding plate whose tip is in contact with the surface of the non-magnetic sleeve is installed, so that a shielding plate whose tip is in contact with the surface of the non-magnetic sleeve is placed on the downstream side of the shielding plate when viewed from the rotational direction of the non-magnetic sleeve, and the length of the shielding plate is longer than the ear length of the magnetic brush. Forms a toner reservoir with a large thickness,
By setting the rotational speed of the non-magnetic sleeve to about 1/20 or less of the rotational speed of the permanent magnet roll, the sleeve has a panicle length of 0.3 to 0.5 mm that can follow the rotating magnetic field of the permanent magnet roll. A developing method comprising forming a magnetic brush that moves in a direction opposite to the non-magnetic sleeve at substantially the same speed as the surface of the non-magnetic sleeve. 2. The developing method according to claim 1, wherein the rotational speed of the non-magnetic sleeve is set in a range of 30 to 50 rpm.
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