JPH0332787B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0332787B2
JPH0332787B2 JP57089025A JP8902582A JPH0332787B2 JP H0332787 B2 JPH0332787 B2 JP H0332787B2 JP 57089025 A JP57089025 A JP 57089025A JP 8902582 A JP8902582 A JP 8902582A JP H0332787 B2 JPH0332787 B2 JP H0332787B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developing
developer
developing sleeve
gap
magnet roll
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57089025A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58205166A (en
Inventor
Makoto Kuroda
Miki Hayashi
Juji Takashima
Takenori Shibata
Kotaro Karya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8902582A priority Critical patent/JPS58205166A/en
Publication of JPS58205166A publication Critical patent/JPS58205166A/en
Publication of JPH0332787B2 publication Critical patent/JPH0332787B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)

Description

【図面の簡単な説明】 第1図は現像器が停止しているときの現像スリ
ーブの現像剤の穂立ちの様子を示す概略断面図、
第2図は現像器が動作しているときの現像スリー
ブ上の現像剤の穂立ちの様子を示す概略断面図、
第3図は第2図における現像層の拡大断面図、第
4図は感光体潜像面と現像層の当り具合によるコ
ピー濃度の変化を示す特性図、第5図は現像層の
穂立ち高さの測定方法を示す概略図、第6図は現
像スリーブとマグネツトロールの回転比と回転方
向ならびに規制ブレードの材質の変化による規制
ブレードギヤツプと現像層の穂立ち高さの変化を
示す特性図、第7図は従来の方法と本発明の方法
で得られるコピー画像中のキヤリヤ付着量の比較
の一例を示す特性図である。
[Brief Description of the Drawings] Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing the appearance of spikes of developer on the developing sleeve when the developing device is stopped;
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the appearance of spikes of developer on the developing sleeve when the developing device is operating;
Fig. 3 is an enlarged sectional view of the developing layer in Fig. 2, Fig. 4 is a characteristic diagram showing changes in copy density depending on the contact between the latent image surface of the photoreceptor and the developing layer, and Fig. 5 is the spike height of the developing layer. Fig. 6 is a characteristic diagram showing changes in the regulating blade gap and the height of the developing layer due to changes in the rotation ratio and rotation direction of the developing sleeve and magnet roll as well as the material of the regulating blade. FIG. 7 is a characteristic diagram showing an example of a comparison of the amount of carrier adhesion in a copy image obtained by the conventional method and the method of the present invention.

1…マグネツトロール、2…現像スリーブ、3
…磁性現像剤、6…規制ブレード。
1... Magnet roll, 2... Developing sleeve, 3
...Magnetic developer, 6...Regulation blade.

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

本発明は電子写真複写機などに適用しうる乾式
の現像方法に関するものである。 従来から磁性を有する現像剤を用いて感光体の
表面の静電潜像を現像する方法として、たとえば
特開昭52−17881号公報に記載されているように、
回転可能な非磁性体製の現像スリーブ内に固定し
た磁極を配し、上記現像スリーブを回転させて現
像剤を搬送することによつて形成される磁気ブラ
シで感光体に形成された静電潜像を現像するスリ
ーブ回転式のものが知られている。あるいは特開
昭52−67336号公報に記載されているように、非
磁性体製の現像スリーブを固定し、現像スリーブ
内に配したマグネツトロールを回転させて潜像を
現像するマグネツトロール回転式のものも知られ
ている。 さらに、最近になつて特開昭54−116233号公報
や特開昭54−119935号公報に記載されているよう
に、現像スリーブとマグネツトロールを互いに同
方向に回転させて現像する方式が提案されてい
る。 しかしながら、これら3つの方式もそれぞれ次
のような問題を有している。たとえば、スリーブ
回転式あるいはマグネツト回転式のものは、均一
な画像が得られにくい欠点がある。それに、これ
らの装置に用いる現像剤は微細なため、粉体の流
動性が悪く、湿度,圧力,紙粉等の異物に対して
敏感であり、現像スリーブ上で均一に現像剤の搬
送が出来にくくなるため、均一な画像が得られな
いことである。 また、上記スリーブ回転式,マグネツトロール
回転式のものでは、現像濃度が上りにくい、エツ
ジ効果が出やすい、かぶりが除去しにくい、鮮明
さが悪い、高速現像に適用できないなどの問題を
有している。 この点、最近提案されている現像スリーブとマ
グネツトロールを同方向に回転させる方法は、前
述の問題を解消し得る。すなわち、均一な現像剤
の搬送、安定画像の点で著しく改善されたものと
いえる。しかしながら、現像スリーブとマグネツ
トロールを同方向に回転させる方法の欠点は、現
像スリーブと、その表面に形成される現像層の穂
立ちの高さを規制するための規制ブレードとの間
隙(ブレードギヤツプ)と、現像スリーブと感光
体との間隙(現像ギヤツプ)のバランスが非常に
微妙な上、ブレードギヤツプ自体が非常に小さく
なる欠点を有している。 このことは実用上の問題としては非常に大き
い。すなわち、ブレードギヤツプと現像ギヤツプ
の精度を出すために、感光体,現像スリーブ,ド
クターブレードの部品精度のみならず、これら部
品を取り付けている各種部品精度および取り付け
精度を極力上げることが必要となるからである。 ここで、ブレードギヤツプと現像ギヤツプの最
適値の考え方について説明する。 第1図は、回転可能なマグネツトロール1を内
蔵した回転可能な現像スリーブ2の上に、磁性現
像剤3を付着させた時の穂立ちの状態を表わした
概念図である。現像スリーブ2とマグネツトロー
ル1が静止した状態では、第1図に示すように、
磁極の上の現像剤はaで示すように高い穂を作
り、磁極間ではbで示すように現像剤は低い穂を
作る。 第2図は、第1図の現像器の現像スリーブとマ
グネツトロールを回転させた時の概念図、第3図
は第2図の現像層をcの方向から顕微鏡で観察し
た時の断面拡大図である。第3図に示すように、
現像スリーブ2,マグネツトロール1が回転する
場合には、現像スリーブ2に近い側では現像剤密
度の大きい現像層4と現像層表面に近い側では密
度の小さい現像層5の二層より成つている。な
お、第3図中のd3,d4は各々現像スリーブからの
現像層4,5の穂立ちの高さである。 第4図の曲線とは感光体表面と現像スリー
ブとの間隙(現像ギヤツプ)を変化させたときの
コピー濃度の変化をしたものである。第4図の横
軸のd3,d4は第3図におけるd3,d4に相当する長
さである。すなわち、現像ギヤツプが、d3の穂立
ちの高さになると現像剤と静電潜像の接触が始ま
るもので現像が開始される。現像ギヤツプがd4
d3の間ではギヤツプが小さいほど高濃度のコピー
が得られる。現像ギヤツプがd4の付近で最高濃度
が得られるようになるが、あまり小さくなると逆
に濃度は低下するようになる。これは、密度の大
きな現像層4の中の部分まで感光体が入り込むよ
うになると、現像器によつて搬送される現像剤
が、現像ギヤツプを通過できなくなる結果、現像
溜りが出来たり、さらにひどい場合には現像ギヤ
ツプ間で現像剤に過大の圧力がかかり、正常な現
像が出来なくなるからである。 すなわち、この種の現像方法においては、ブレ
ードギヤツプと現像ギヤツプの最適値は、d4付辺
の非常に範囲の狭い領域に限られる宿命を持つて
いる。 次に規制ブレードギヤツプと現像層の穂立ちの
高さの関係について考察すると、これは後述する
ように規制ブレードの材質、現像スリーブとマグ
ネツトロールの回転化、現像スリーブとマグネツ
トロールの回転方向に依存している。実用上、規
制ブレードギヤツプに要求される特性は、一定の
現像ギヤツプに対して、ブレードギヤツプが大き
く設定できることである。ブレードギヤツプが小
さいと、規制ブレードと現像スリーブの間で現像
剤のつまりを生じやすくなり、実用上、大きな問
題となる。 本発明は、前述の現像スリーブとマグネツトロ
ールを同方向に回転させる現像方法の欠点をさら
に改良したものであり、磁性成分を有する現像剤
を、回転可能なマグネツトロールを内蔵した回転
可能な非磁性体製の現像スリーブの表面に磁力に
よつて付着せしめ、前記現像剤によつて形成され
る磁気ブラシによつて、感光ドラムなどの感光体
に形成された静電潜像を現像するに際して、マグ
ネツトロールの回転方向と現像スリーブの回転方
向を異ならせ、かつ、現像スリーブ上の現像層の
穂立ち高さを規制する規制ブレードと現像スリー
ブとの間隙をd1とし、現像スリーブと感光体との
間隙をd2としたとき、d1≧d2となるように設定し
たことを骨子とするものである。 本発明は、従来法、とくに現像スリーブとマグ
ネツトロールを同方向に回転させる現像方法と比
較して、次のような特長を有している。すなわ
ち、本発明の第1の特長は、従来法と比較して、
規制ブレードギヤツプと現像ギヤツプのバランス
する範囲が広いことである。前述したように、最
適画像は第3図における現像層4と現像層5の境
界近くの極く限られた範囲内に感光ドラム上の潜
像を位置させたとき得られる。すでに説明した第
4図の曲線と曲線は、従来法と本発明の比較
を示すものである。第4図で明らかな様に、従来
法では現像ギヤツプの範囲は第4図にl1で示す
ようにd4あるいは、それより少し小さい所に限定
されるが、本発明によるではに比較して第4
図の横軸d3〜d4の範囲で高濃度となるので、現像
ギヤツプの設定範囲は第4図にl2で示すように広
くなる。 この理由は、従来法と本発明法における現像剤
の搬送速度の差に基づくものである。現像スリー
ブとマグネツトロールの回転による現像剤の搬送
速度は、おおよそ次式で求まる。 現像スリーブによる搬送速度はVsは、 Vs=πD/πD−hP・NsπD/60 ……(1) マグネツトロールによる搬送速度Vmは、 Vm=hP/πD−hP・Nm・πD/60 ……(2) ここで、D:現像スリーブの外径〔cm〕 h:現像剤の穂立ち高さ〔cm〕 P:マグネツトロールの磁極数 Ns,Nm:スリーブとマグネツトロー
ルの回転数〔rpm〕 従来法の現像剤の搬送速度は、VsとVmは逆方
向であるので、 Vtotal=Vs−Vm ……(3) となる。本発明法では、VsとVmは同方向となる
ので、 Vtotal=Vs+Vm ……(4) となる。 例として、D=3cm,h=0.05cm,P=8,
Ns=100rpm,Nm=1000rpmとして計算すると、
従来法では搬送速度は15.7cm/secとなるのに対
し、本発明では38.9cm/secとなる。 また例としてD=3cm,h=0.05cm,P=8,
Ns=50rpm,Nm=1000rpmの場合には、従来法
では2.1cm/secとなるのに対し、本発明では25.3
cm/secとなり、いずれの場合においても本発明
による現像剤の搬送速度は従来法と比較して非常
に有利であることがわかる。 本発明の第2の特長は、従来法と比較して、感
光体のプロセス速度を大にすることが可能となる
点である。一般に磁気ブラシ現像法では現像剤の
搬送速度が速くなれば画像濃度は高くなる。第1
の特長で比較説明したように、本発明による現像
剤の搬送速度は従来法に比較して大であるため、
高速に適用できる現像方法であることは明らかで
ある。 本発明の第3の特長は、現像ギヤツプを一定と
したとき、従来のいかなる方法に比較しても、現
像層の穂立ち高さ規制用の規制ブレードのギヤツ
プを大にすることが出来ることである。 現像ギヤツプを一定にしたとき、規制ブレード
を調節して、現像層と感光体との当りを最適にす
る必要がある。 エツジ効果がなく、原稿に忠実で鮮明な現像を
望む場合、現像ギヤツプを0.5mm以下にしなけれ
ばならない。従来法では現像ギヤツプを0.4〜0.5
mmとすると、ブレードギヤツプは0.20〜0.25mmに
設定しなければならない。現像剤が新鮮な初期状
態においては、上記設定条件で良画像を得ること
は可能であるが、多数枚のコピーをした後では現
像剤中に混入する紙粉,異物,現像剤のブロツキ
ング物によつて0.20〜0.25mmのブレードギヤツプ
では、ブレード,スリーブ間で混入粗大異物によ
り現像剤のつまりを生じる問題があつた。ここ
で、まず規制ブレードギヤツプと現像層の穂立ち
の高さの関係について説明する。第5図は実験に
用いた装置の概略図である。同図において、現像
スリーブ2の表面に現像剤を置き、現像スリーブ
2,マグネツトロール1の回転数や回転方向,規
制ブレード6と現像スリーブ2とのブレードギヤ
ツプd1を変化させたとき、現像位置点e上に形成
される高密度現像層4と低密度現像層5の穂立ち
の高さを測定した。この場合、第5図に示すラン
プ7の照明によつて、目盛付き顕微鏡8で現像層
の穂立ち高さを測定した。その測定結果を第6図
に示す。 第6図で、横軸はマグネツトロールと現像スリ
ーブの回転数の比を表わし、縦軸はブレードギヤ
ツプd1を基準とした現像層4,5の穂立ちの高さ
を表わしている。 第6図から明らかなように、穂立ち高さはマグ
ネツトロールと現像スリーブの回転比によつて決
められる。 第6図に実線で示した線は非磁性材質のブレー
ドを使用した場合、点線で示した線は強磁性材質
のブレードを使用した場合の測定結果である。こ
こで、従来法における現像層4の穂立ち高さを線
A1,A2で、また、現像層5の穂立ち高さを線
B1,B2で表わしている。一方、本発明における
現像層4の穂立ち高さを線C1,C2で、また、現
像層5の穂立ち高さを線D1,D2で表わしている。 第6図から明らかなように、回転比による穂立
ち高さの変化はマグネツトロールと現像スリーブ
の相互の回転方向によつて全く異なる変化を示
す。従来例では穂立ち高さはブレードギヤツプよ
りも大きく、しかも回転比が大になると穂立ち高
さはさらに大となる。これに対して、本発明法で
は穂立ち高さは回転比の増大に伴つて減少する変
化を示す。このことから、第4図で説明したよう
に、ブレードギヤツプをd1に設定したとき、第6
図の現像層4の変化を示す線から適性ギヤツプを
推察することができる。これは、適性ギヤツプが
現像層4と5の境界近くに存在するからである。 具体的に数値によつて、この関係を示すなら
ば、マグネツトロールと現像スリーブの回転比が
20で、ブレードギヤツプd1=0.5mmのときの適性
現像ギヤツプは、第6図に示す如く、従来法によ
る非磁性ブレードでは、f点〜1.0mm,磁性ブレ
ードでは、g点〜0.7mmとなるが、本発明によれ
ば、非磁性ブレードでは、h点〜0.5mm,磁性ブ
レードでは、i点0.3mmとなる。 すなわち、逆の見方をすれば、現像ギヤツプを
一定としたとき、従来のいかなる方法に比較して
も規制ブレードのギヤツプを最大にすることが可
能な現像方法であることがわかる。特に特開昭53
−125844号公報に記載の強磁性体製規制ブレード
と併用すれば、さらに著しい効果が得られる。 本発明の第4の特長は、現像したコピー画像が
非常に良好なことである。この理由の1つは、前
述したように本発明では現像剤の搬送速度が大で
あり、十分に現像がなされること、および現像剤
の搬送方向が一方向のみであるので規制ブレード
で一定化され、現像点における現像層の厚さは常
に一定していることにあるように考えられる。こ
れに対して従来法は、現像剤の搬送速度が遅い
上、現像剤の搬送方向が両方向であるので規制ブ
レードのみでは一定化できる。現像点における現
像層の厚さは不安定である。 従来法と比較して画像面で優れている点は、か
ぶりが少ないこと、ガンマ値が小さいこと、中間
調再現性が良いこと、ソリツド画像四辺のエツジ
の切れ具合が良好な上、キヤリヤ付着が少ないこ
となどである。 キヤリヤ付着とは、感光体の静電潜像の画像部
分と非画像部の境界の電位コントラストの強い部
分にキヤリヤが付着する現像であり、コピー画質
が著しく損なわれる。通常の二成分現像剤のキヤ
リヤの場合は粒子が大きく、しかも鉄粉のように
密度が大きく磁化されやすいものであつたため、
トナー濃度が極端に低下した場合以外は、ほとん
ど問題にならなかつた。ところが、特開昭53−
33152号,特開昭53−33633号,特開昭57−10150
号の各公報に記載されているような、粒径が小さ
なキヤリヤを使用する系では、従来の現像法では
往々にしてキヤリヤ付着によつて画像が損なわれ
ることが多かつたが、本発明によつてこの問題は
完全に解決された。例えば、第7図に従来法と本
発明法によつて得られたコピー画像中のキヤリヤ
付着量の比較の一例を示す。縦軸は一定画像中に
付着するキヤリヤ粒子の数、横軸は直流現像バイ
アス値である。 第7図に示すようにキヤリヤ付着量は、現像バ
イアスに大きく依存する。低バイアスではキヤリ
ヤ付着は問題にはならない。しかし、感光体の残
留電位のため、低バイアスではかぶりの除去が困
難である。このかぶりは感光体の光特性によるも
のであるので、露光量を大としても、かぶりを完
全除去することはできない。かぶりを完全に除去
するためには、少なくとも100〜150V程度の現像
バイアスを印加する必要がある。 第7図の曲線Eは従来法、曲線Fは本発明法で
得られる画像中のキヤリヤ付着量である。従来法
では、80Vのバイアスが限界であり、かぶりは感
光ドラムの残留電位のばらつき、感光ドラムの光
疲労に対して敏感である安定してかぶりのない画
像を得ることは困難であつた。また、従来法で
は、かぶりを除去するためにやゝ露光を多い目に
設定する必要があるため、細線がとび気味になる
欠点があつたが、本発明法では、第7図の曲線F
に見るように、170〜180Vのバイアス印加が可能
であり、細線の鮮明度が良く、かぶりのない画像
を安定して得ることが可能となつた。 本発明の第5の特長は、現像器からの現像剤の
飛散が少ないことである。従来法ではスリーブ上
を逆方向に移動しようとする2つの現像層の流れ
のために、現像器からの現像剤の飛散が多かつた
が、本発明では現像剤の一方向のみに搬送される
ので現像器からの現像剤の飛散は少ない。 以上の説明から明らかなように、本発明は数々
のすぐれた特長を有するもので、特に静電転写型
の電子写真複写機に応用して多大の効果もたらす
ものである。 なお、マグネツトロールと現像スリーブを互い
に逆方向に回転させることは抵抗力が生じて現像
スリーブに生じる渦電流による発熱が無視できな
いのではと想像されるが、しかし、これは、感覚
的に感じとられる心配事であり、実験して見る
と、長期間の複写実験においてなんら問題がない
ことが確認できた。 反対に、現像スリーブとマグネツトロールを同
方向に回転させると、現像スリーブ上の現像剤の
搬送の流れを正,逆方向にすることが却つて不自
然であると見做すことができた。 なお、本発明において現像剤の搬送方向と感光
体の回転方向は順方向でも逆方向でも良好な現像
を行なうことができることはもちろんである。
The present invention relates to a dry developing method applicable to electrophotographic copying machines and the like. Conventionally, as a method of developing an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor using a magnetic developer, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 17881/1981,
A fixed magnetic pole is arranged inside a rotatable non-magnetic developing sleeve, and the electrostatic potential formed on the photoreceptor is generated by a magnetic brush that is formed by rotating the developing sleeve and transporting the developer. A rotary sleeve type for developing an image is known. Alternatively, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-67336, a developing sleeve made of a non-magnetic material is fixed and a magnet roll placed inside the developing sleeve is rotated to develop a latent image. The formula is also known. Furthermore, as described in JP-A-54-116233 and JP-A-54-119935, a developing method has recently been proposed in which the developing sleeve and magnet roll are rotated in the same direction. has been done. However, these three methods each have the following problems. For example, the sleeve rotation type or magnet rotation type has the disadvantage that it is difficult to obtain a uniform image. In addition, since the developer used in these devices is fine, the powder has poor fluidity and is sensitive to humidity, pressure, and foreign substances such as paper dust, making it difficult to convey the developer uniformly on the developing sleeve. This makes it difficult to obtain a uniform image. In addition, the above-mentioned sleeve rotation type and magnet roll rotation type have problems such as difficulty in increasing the development density, easy occurrence of edge effects, difficulty in removing fog, poor clarity, and inability to apply to high-speed development. ing. In this regard, the recently proposed method of rotating the developing sleeve and the magnet roll in the same direction can solve the above-mentioned problem. In other words, it can be said that the present invention has been significantly improved in terms of uniform developer transport and stable images. However, the drawback of the method of rotating the developing sleeve and magnet roll in the same direction is the gap between the developing sleeve and the regulating blade for regulating the height of the spikes of the developing layer formed on the surface of the developing sleeve (blade gap). However, the gap between the developing sleeve and the photoreceptor (developing gap) is very delicately balanced, and the blade gap itself is also very small. This is a very big practical problem. In other words, in order to achieve the accuracy of the blade gap and developing gap, it is necessary to not only improve the accuracy of the photoreceptor, developing sleeve, and doctor blade, but also the accuracy and installation accuracy of the various parts to which these parts are attached. be. Here, the concept of optimal values for the blade gap and development gap will be explained. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a state in which magnetic developer 3 stands up when attached to a rotatable developing sleeve 2 containing a rotatable magnet roll 1. As shown in FIG. When the developing sleeve 2 and magnet roll 1 are stationary, as shown in FIG.
The developer above the magnetic poles forms a high spike as shown by a, and between the magnetic poles the developer forms a low spike as shown by b. Figure 2 is a conceptual diagram when the developing sleeve and magnet roll of the developing device shown in Figure 1 are rotated, and Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the developing layer in Figure 2 when observed with a microscope from the direction c. It is a diagram. As shown in Figure 3,
When the developing sleeve 2 and magnet roll 1 rotate, they are made up of two layers: a developing layer 4 with a high developer density on the side near the developing sleeve 2 and a developing layer 5 with a low density on the side close to the surface of the developing layer. There is. Note that d 3 and d 4 in FIG. 3 are the heights of the developing layers 4 and 5 from the developing sleeve, respectively. The curve in FIG. 4 shows the change in copy density when the gap between the surface of the photoreceptor and the developing sleeve (developing gap) is changed. d 3 and d 4 on the horizontal axis in FIG. 4 are lengths corresponding to d 3 and d 4 in FIG. 3. That is, when the development gap reaches the height of the spikes d3 , the developer and the electrostatic latent image begin to come into contact with each other, and development begins. The development gap is d 4 .
Between d and 3 , the smaller the gap, the higher the density of the copy. The maximum density can be obtained when the development gap is around d4 , but if it becomes too small, the density will decrease. This is because if the photoreceptor penetrates into the developing layer 4, which has a high density, the developer transported by the developing device will not be able to pass through the developing gap, resulting in the formation of a developing puddle or worse. In this case, excessive pressure is applied to the developer between the development gaps, making it impossible to perform normal development. That is, in this type of development method, the optimum values of the blade gap and the development gap are destined to be limited to a very narrow range on the d4 side. Next, considering the relationship between the regulating blade gap and the height of the spikes of the developing layer, this depends on the material of the regulating blade, the rotation of the developing sleeve and magnet roll, and the rotation direction of the developing sleeve and magnet roll. dependent. In practice, a characteristic required of the regulation blade gap is that the blade gap can be set large for a constant developing gap. If the blade gap is small, developer clogging is likely to occur between the regulating blade and the developing sleeve, which poses a serious problem in practice. The present invention further improves the drawbacks of the above-mentioned developing method in which the developing sleeve and the magnet roll are rotated in the same direction. When developing an electrostatic latent image formed on a photoreceptor such as a photoreceptor drum by a magnetic brush formed by the developer, which is attached to the surface of a non-magnetic developing sleeve by magnetic force. , the direction of rotation of the magnet roll and the direction of rotation of the developing sleeve are made different, and the gap between the developing sleeve and the regulating blade that regulates the height of the developing layer on the developing sleeve is set as d 1 , and the developing sleeve and the photosensitive The gist of this is to set d 1 ≧ d 2 when the gap with the body is d 2 . The present invention has the following advantages as compared to conventional methods, particularly a developing method in which a developing sleeve and a magnet roll are rotated in the same direction. That is, the first feature of the present invention is that compared to the conventional method,
The balance range between the regulating blade gap and the developing gap is wide. As mentioned above, the optimum image is obtained when the latent image on the photosensitive drum is positioned within a very limited range near the boundary between the developing layers 4 and 5 in FIG. The curves in FIG. 4 and the curves already described show a comparison between the conventional method and the present invention. As is clear from FIG. 4, in the conventional method, the range of the developing gap is limited to d 4 or slightly smaller as shown by l 1 in FIG. 4, but compared to that in the present invention. Fourth
Since the density is high in the range from d 3 to d 4 on the horizontal axis in the figure, the setting range of the development gap becomes wide as shown by l 2 in FIG. 4. This reason is based on the difference in developer transport speed between the conventional method and the method of the present invention. The conveying speed of the developer due to the rotation of the developing sleeve and the magnet roll can be approximately determined by the following equation. The conveyance speed by the developing sleeve, Vs, is: Vs=πD/πD−hP・NsπD/60…(1) The conveyance speed, Vm by the magnet roll, is: Vm=hP/πD−hP・Nm・πD/60…( 2) Here, D: Outer diameter of the developing sleeve [cm] h: Height of developer spikes [cm] P: Number of magnetic poles of the magnet roll Ns, Nm: Number of rotations of the sleeve and magnet roll [rpm] Since Vs and Vm are in opposite directions, the conveyance speed of the developer in the conventional method is Vtotal=Vs−Vm (3). In the method of the present invention, Vs and Vm are in the same direction, so Vtotal=Vs+Vm (4). As an example, D=3cm, h=0.05cm, P=8,
Calculating with Ns=100rpm, Nm=1000rpm,
In the conventional method, the conveying speed is 15.7 cm/sec, whereas in the present invention, the conveying speed is 38.9 cm/sec. Also, as an example, D=3cm, h=0.05cm, P=8,
When Ns = 50 rpm and Nm = 1000 rpm, the conventional method has a speed of 2.1 cm/sec, while the present invention has a speed of 25.3 cm/sec.
cm/sec, and it can be seen that in any case, the developer transport speed according to the present invention is very advantageous compared to the conventional method. A second feature of the present invention is that it is possible to increase the processing speed of photoreceptors compared to conventional methods. Generally, in the magnetic brush development method, the faster the developer transport speed, the higher the image density. 1st
As explained in the feature section, the developer transport speed of the present invention is faster than that of the conventional method.
It is clear that this is a developing method that can be applied at high speed. The third feature of the present invention is that when the developing gap is constant, the gap of the regulating blade for regulating the spike height of the developing layer can be made larger than in any conventional method. be. When the development gap is kept constant, it is necessary to adjust the regulating blade to optimize the contact between the development layer and the photoreceptor. If you want clear development that is faithful to the original without edge effects, the development gap must be 0.5 mm or less. In the conventional method, the development gap is 0.4 to 0.5.
mm, the blade gap must be set between 0.20 and 0.25 mm. In the initial state when the developer is fresh, it is possible to obtain a good image with the above setting conditions, but after making many copies, paper dust, foreign matter, and blocking substances in the developer may be mixed into the developer. Therefore, with a blade gap of 0.20 to 0.25 mm, there was a problem in that the developer could become clogged due to coarse foreign matter mixed in between the blade and the sleeve. First, the relationship between the regulation blade gap and the height of the spikes of the developing layer will be explained. FIG. 5 is a schematic diagram of the apparatus used in the experiment. In the figure, when a developer is placed on the surface of the developing sleeve 2, and the rotational speed and direction of the developing sleeve 2 and the magnet roll 1, and the blade gap d1 between the regulating blade 6 and the developing sleeve 2 are changed, the developing position is changed. The height of the spikes of the high-density development layer 4 and the low-density development layer 5 formed on point e was measured. In this case, the spike height of the developed layer was measured using a graduated microscope 8 under illumination from a lamp 7 shown in FIG. The measurement results are shown in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis represents the ratio of the rotational speeds of the magnet roll and the developing sleeve, and the vertical axis represents the height of the spikes of the developing layers 4 and 5 with reference to the blade gap d1 . As is clear from FIG. 6, the spike height is determined by the rotation ratio of the magnet roll and the developing sleeve. The solid line in FIG. 6 is the measurement result when a blade made of non-magnetic material is used, and the dotted line is the measurement result when a blade made of ferromagnetic material is used. Here, the spike height of the developing layer 4 in the conventional method is defined as a line.
With A 1 and A 2 , the height of the spikes of the developing layer 5 is also set as a line.
It is represented by B 1 and B 2 . On the other hand, the height of the spikes of the developing layer 4 in the present invention is represented by lines C 1 and C 2 , and the height of the spikes of the development layer 5 is represented by lines D 1 and D 2 . As is clear from FIG. 6, the change in the spike height depending on the rotation ratio shows completely different changes depending on the mutual rotation direction of the magnet roll and the developing sleeve. In the conventional example, the height of the spike is larger than the blade gap, and as the rotation ratio increases, the height of the spike becomes even larger. In contrast, in the method of the present invention, the spike height shows a decrease as the rotation ratio increases. From this, as explained in Fig. 4, when the blade gap is set to d 1 , the 6th
The appropriate gap can be inferred from the line showing the change in the developing layer 4 in the figure. This is because a suitable gap exists near the boundary between the developing layers 4 and 5. If we were to specifically express this relationship numerically, the rotation ratio of the magnet roll and developing sleeve would be:
20, the appropriate development gap when the blade gap d 1 = 0.5 mm is, as shown in Fig. 6, for the non-magnetic blade according to the conventional method, the f point ~ 1.0 mm, and for the magnetic blade, the g point ~ 0.7 mm. According to the present invention, in the case of a non-magnetic blade, the h point is ~0.5 mm, and in the case of a magnetic blade, the i point is 0.3 mm. That is, from the opposite perspective, it can be seen that when the developing gap is constant, this developing method can maximize the gap of the regulating blade compared to any conventional method. Especially JP-A-53
If used in combination with the ferromagnetic regulation blade described in Japanese Patent No. 125844, even more remarkable effects can be obtained. A fourth feature of the present invention is that the developed copy image is very good. One of the reasons for this is that, as mentioned above, in the present invention, the developer transport speed is high and sufficient development is performed, and the developer transport direction is only one direction, so the regulating blade stabilizes the developer. The reason for this is that the thickness of the developing layer at the developing point is always constant. On the other hand, in the conventional method, the developer transport speed is slow and the developer is transported in both directions, so it can be made constant using only the regulating blade. The thickness of the developed layer at the development point is unstable. The advantages of this method compared to the conventional method in terms of image quality are less fog, a smaller gamma value, better halftone reproducibility, better edge sharpness on the four sides of the solid image, and less carrier adhesion. There are few things. Carrier adhesion is a development in which carrier adheres to a portion of the electrostatic latent image on the photoreceptor where the potential contrast is strong at the boundary between the image portion and the non-image portion, and the quality of the copied image is significantly impaired. In the case of ordinary two-component developer carriers, the particles are large and, like iron powder, they have a high density and are easily magnetized.
There was almost no problem except when the toner density was extremely low. However, in 1973,
33152, JP-A-53-33633, JP-A-57-10150
In systems using carriers with small particle diameters, such as those described in the publications of the above issues, in conventional development methods, images were often damaged by carrier adhesion, but the present invention This problem has now been completely resolved. For example, FIG. 7 shows an example of a comparison of the amount of carrier adhesion in copy images obtained by the conventional method and the method of the present invention. The vertical axis represents the number of carrier particles deposited in a given image, and the horizontal axis represents the DC development bias value. As shown in FIG. 7, the carrier adhesion amount largely depends on the developing bias. At low bias carrier adhesion is not a problem. However, it is difficult to remove fog at a low bias due to the residual potential of the photoreceptor. Since this fog is caused by the optical characteristics of the photoreceptor, the fog cannot be completely removed even if the exposure amount is large. In order to completely remove fog, it is necessary to apply a developing bias of at least 100 to 150 V. Curve E in FIG. 7 is the amount of carrier deposited in the image obtained by the conventional method, and curve F is the amount of carrier deposited in the image obtained by the method of the present invention. In the conventional method, a bias of 80 V is the limit, and fog is sensitive to variations in the residual potential of the photosensitive drum and optical fatigue of the photosensitive drum, making it difficult to obtain stable images without fog. In addition, in the conventional method, it was necessary to set a higher exposure to remove fog, which had the disadvantage that fine lines tended to jump out, but in the method of the present invention, the curve F in Fig. 7
As shown in Figure 2, it is possible to apply a bias of 170 to 180 V, and it has become possible to stably obtain images with good clarity of fine lines and no fog. A fifth feature of the present invention is that there is little scattering of developer from the developing device. In the conventional method, the flow of the two developer layers trying to move in opposite directions on the sleeve caused a lot of developer scattering from the developing device, but in the present invention, the developer is transported only in one direction. Therefore, there is less developer scattering from the developing device. As is clear from the above description, the present invention has many excellent features, and can bring about great effects especially when applied to an electrostatic transfer type electrophotographic copying machine. It is conceivable that rotating the magnet roll and the developing sleeve in opposite directions would generate resistance and generate heat due to eddy currents in the developing sleeve, which cannot be ignored. However, after conducting experiments, we were able to confirm that there were no problems during long-term copying experiments. On the other hand, if the developing sleeve and magnet roll were rotated in the same direction, it could be considered unnatural to have the developer flow on the developing sleeve in the forward or reverse direction. . In the present invention, it goes without saying that good development can be carried out whether the developer is transported in the forward direction or the photoreceptor is rotated in the opposite direction.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 磁性成分を有する現像剤を、回転可能なマグ
ネツトロールを内蔵した回転可能な非磁性体製の
現像スリーブの表面に磁力によつて付着せしめ、
前記現像剤によつて形成される磁気ブラシによつ
て、感光体に形成された静電潜像を現像するに際
して、前記マグネツトロールの回転方向と現像ス
リーブの回転方向を異ならせ、かつ、前記現像ス
リーブ上の現像層の穂立ち高さを規制するために
現像スリーブの近傍に設けた磁性体よりなる規制
ブレードと前記現像スリーブとの間隙をd1、前記
現像スリーブと感光体との間隙d2としたとき、d1
≧d2となるように設定し、現像剤密度の大きい現
像層の穂立ち高さがほゞd2となるように、マグネ
ツトロールと現像スリーブの回転比を設定するこ
とを特徴とする現像方法。 2 磁性成分を有する現像剤として、キヤリヤと
トナーより成る現像剤を使用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 developer having a magnetic component is attached by magnetic force to the surface of a rotatable non-magnetic developing sleeve containing a rotatable magnet roll,
When developing the electrostatic latent image formed on the photoreceptor by the magnetic brush formed by the developer, the direction of rotation of the magnet roll and the direction of rotation of the developing sleeve are made different; The gap between the developing sleeve and a regulating blade made of a magnetic material provided near the developing sleeve to regulate the height of the spikes of the developing layer on the developing sleeve is d1 , and the gap between the developing sleeve and the photoreceptor is d. 2 , d 1
d2 , and the rotation ratio of the magnet roll and the developing sleeve is set so that the height of spikes of the developing layer having a large developer density is approximately d2 . Method. 2. The developing method according to claim 1, wherein a developer comprising a carrier and a toner is used as the developer having a magnetic component.
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