JPH08114986A - Developing device and color image forming device using the same - Google Patents

Developing device and color image forming device using the same

Info

Publication number
JPH08114986A
JPH08114986A JP6277005A JP27700594A JPH08114986A JP H08114986 A JPH08114986 A JP H08114986A JP 6277005 A JP6277005 A JP 6277005A JP 27700594 A JP27700594 A JP 27700594A JP H08114986 A JPH08114986 A JP H08114986A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
developing
carrier
latent image
developer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6277005A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Hirata
啓 平田
Yoshikazu Okamoto
佳和 岡本
Tomoyoshi Chihara
朋義 千原
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP6277005A priority Critical patent/JPH08114986A/en
Publication of JPH08114986A publication Critical patent/JPH08114986A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To secure a required amt. of developer without carrier scattering even when small-particle size toner is used for securing high image quality, to effectively avoid the occurrence of brush mark pattern, and also to prevent irregularities in a magnetic black toner image and the color mixing on a color developing means in a color image forming device. CONSTITUTION: As for a non-contact two-component developing device in which developing magnetic poles 3a are set in plural-column state on a developing carrier 1 corresponding to an effective developing area Y; the magnetic carrier C in developer G is the one obtained by mixing and dispersing magnetic powder in a resin binder, then pulverizing and classifying the magnetic powder. As for the color image forming device in which plural color toner images are formed on a latent image carrier 4 then transferred to a recording medium 5 altogether; magnetic one-component black toner is used as a developing means 6 for a black color, and the non-contact two-component developing device is used as the color developing means 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、電子写真方式を利用する
複写機、プリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装
置に係り、特に、実効現像領域に複数列の現像磁極を狭
いピッチ間隔で配列したタイプの非接触二成分現像方式
の現像装置及びこれを用いたカラー画像形成装置の改良
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, and more particularly, a plurality of rows of developing magnetic poles arranged in a narrow pitch interval in an effective developing area. And a color image forming apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のカラー画像形成装置としては、例
えば感光ドラム等の潜像担持体上に複数色のカラートナ
ー像を順次重ね合わせた後、各カラートナー像を記録紙
に一括転写するようにしたものが既に知られている。こ
の種のカラー画像形成装置にあっては、記録紙を保持し
て一色毎に潜像担持体上のトナー像を写し取る転写ドラ
ムを用いない為、装置を安価で且つ小型化できる利点が
あるが、この場合、先に潜像担持体上に現像されたトナ
ー像を後段の現像工程で乱してはならないため、通常現
像装置としては、非接触現像方式のものが採用されるこ
とが多い。
2. Description of the Related Art As a conventional color image forming apparatus, for example, a plurality of color toner images are sequentially superposed on a latent image carrier such as a photosensitive drum, and then the color toner images are collectively transferred onto a recording sheet. The ones that have been made are already known. In this type of color image forming apparatus, there is an advantage that the apparatus can be inexpensive and downsized because a transfer drum that holds the recording paper and copies the toner image on the latent image carrier for each color is not used. In this case, since the toner image previously developed on the latent image carrier should not be disturbed in the subsequent developing process, a non-contact developing system is often adopted as the normal developing device.

【0003】この種の非接触現像方式としては、現像ロ
ールにトナーのみを磁気的あるいは静電的に担持して現
像を行う一成分現像方式と、現像ロールにトナー及び磁
性キャリアからなる二成分現像剤を磁気的に担持して現
像を行う二成分現像方式とがあるが、本出願人らは画質
と維持性の点で総合的に優位に立つ非接触型二成分現像
方式を検討してきた。この種の非接触型二成分現像方式
に関しては例えば特開昭56−144452号(特公平
2−4903号)公報所載の技術が提案されている。こ
れは、現像ロール内部に実効現像領域(実効的にトナー
が潜像担持体に作用して潜像担持体上の潜像を現像する
領域)に対向して現像磁極を固定してスリーブのみを回
転させる方式、更には前記現像磁極を同極反発にして現
像剤による磁気ブラシをソフトブラシとして形成する方
法が提案されているが、非接触現像において十分な現像
量を得るには強い電界の作用が必要であり、その為には
振動電界(交番電界)を付与しつつ電極となるスリーブ
をできるだけ潜像担持体に接近配置することが必要であ
る。
As the non-contact developing system of this type, a one-component developing system in which only a toner is magnetically or electrostatically carried on a developing roll for development, and a two-component developing system in which a developing roll comprises toner and a magnetic carrier are used. There is a two-component developing method in which an agent is magnetically carried and development is performed, but the present applicants have studied a non-contact type two-component developing method that is generally superior in terms of image quality and maintainability. With respect to this type of non-contact type two-component developing system, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-144452 (Japanese Patent Publication No. 2-4903) has been proposed. This is because the developing magnetic pole is fixed inside the developing roll so as to face the effective developing area (the area where the toner effectively acts on the latent image carrier to develop the latent image on the latent image carrier) and only the sleeve is fixed. A method of rotating and a method of forming the magnetic brush of the developer as a soft brush by making the developing magnetic pole repulsive to the same polarity have been proposed, but the action of a strong electric field is required to obtain a sufficient amount of development in non-contact development. Therefore, it is necessary to dispose the sleeve serving as an electrode as close to the latent image carrier as possible while applying an oscillating electric field (alternating electric field).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報記
載の方式では、実効現像領域に磁極が1つ存在する構成
であり、あるいは、同極反発磁極ならスリーブ表面に対
して垂直方向の磁界の2つの極大値とその間に存在する
1つの極小値で構成される磁極が実効現像領域において
1つ存在する構成であるため、実効現像領域において、
現像剤の穂立ちが高く立上がった状態になってしまい、
潜像担持体に対して現像剤を非接触に保とうとした場
合、現像に必要な現像剤搬送量の確保と、潜像担持体及
びスリーブ間の狭い間隙設定とを両立させることが困難
になるという技術的課題が生ずる。
However, in the system described in the above publication, one magnetic pole exists in the effective developing region, or if the magnetic pole is a repulsive magnetic pole of the same polarity, a magnetic field of 2 in the direction perpendicular to the sleeve surface is generated. In the effective developing area, there is one magnetic pole composed of one maximum value and one minimum value existing between the two maximum values.
The spikes of the developer have risen to a high level,
If it is attempted to keep the developer in non-contact with the latent image carrier, it will be difficult to satisfy both the securing of the developer conveyance amount necessary for development and the setting of a narrow gap between the latent image carrier and the sleeve. A technical problem arises.

【0005】このような技術的課題(穂立ちが高く立上
がる問題)の解決策としては、例えば、現像ロール内部
の実効現像領域を挟む位置に極性の異なる一対の磁極を
固定し、スリーブのみを回転させる方式が提案されてい
る(例えば特開昭60−176069号(特公平4−3
6383号)参照)。このような方式にあっては、実効
現像領域で現像剤の穂立ちが寝た状態になるため、潜像
担持体に対して現像剤を非接触に保ちながら、現像に必
要な現像剤搬送量の確保と、潜像担持体及びスリーブ間
の狭い間隙設定とを両立させることが可能になる。しか
し、このような方式では、現像剤層の穂立ちが寝た状態
になるため、現像剤層の下層部のトナーが現像され難く
なり、現像剤搬送量を稼いでも結果的には現像性がそれ
ほど大きく上がらないという問題がある。
As a solution to such a technical problem (problem that rises sharply), for example, a pair of magnetic poles having different polarities are fixed at positions sandwiching an effective developing area inside a developing roll, and only a sleeve is used. A method of rotating has been proposed (for example, JP-A-60-176069 (Japanese Patent Publication No. 4-3).
6383))). In such a system, the spikes of the developer are laid down in the effective developing area, so the developer transport amount required for development is kept while the developer is not in contact with the latent image carrier. It is possible to satisfy both of the above requirement and the setting of a narrow gap between the latent image carrier and the sleeve. However, in such a method, since the ears of the developer layer are in a resting state, the toner in the lower layer portion of the developer layer is hard to be developed, and even if the developer transport amount is increased, the developability is eventually lowered. There is a problem that it does not rise so much.

【0006】これに対して、特公平1−291268号
公報所載の現像装置では、現像ロール磁極間ピッチを小
さくして、現像に必要な現像剤搬送量の確保と、潜像担
持体及びスリーブ間の狭い間隙設定とを両立させる手法
が提案されている。つまり、このタイプの現像装置で
は、実効現像領域に複数列の現像磁極を配列したため、
実効現像領域内での現像剤層の穂立ちが立っている箇所
が多く、実効現像領域における現像剤の表面積が格段に
増え、一方、磁極間ピッチが小さいために、上記現像剤
の穂立ち量があまり大きくならず、現像剤は良好な薄層
状態に保たれる。よって、このタイプにあっては、現像
剤を薄層状態に保ちながら、現像性を向上させることが
可能になるので、非接触二成分現像方式に適したものと
言える。
On the other hand, in the developing device disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 1-291268, the pitch between the magnetic poles of the developing rolls is made small to secure the developer carrying amount necessary for the development, the latent image carrier and the sleeve. A method has been proposed which is compatible with setting a narrow gap between them. That is, in this type of developing device, since the developing magnetic poles in a plurality of rows are arranged in the effective developing area,
There are many locations where the developer layer spikes in the effective developing area, and the surface area of the developer in the effective developing area is significantly increased. On the other hand, since the pitch between the magnetic poles is small, the amount of spikes of the above developer is large. Is not so large that the developer is kept in a good thin layer state. Therefore, this type can improve the developability while keeping the developer in a thin layer state, and can be said to be suitable for the non-contact two-component developing method.

【0007】本出願人らが試した結果によれば、平均粒
径(重量平均)13μm、及び、11.5μmのスチレ
ン/アクリル系トナー、又は、ポリエステル系トナーと
平均粒径(重量平均)約40〜60μmの鉄粉、フェラ
イト粉、ニッケル粉等のキャリアとを組み合わせて、1
0mm幅の実効現像領域に5mm間隔の穂立ちの列を二
列存在させる構成、あるいは、3mm間隔の穂立ち四列
存在させる構成で非接触二成分交番電界現像を行ったと
ころ、現像剤を潜像担持体に対して非接触に保ちなが
ら、現像に必要な現像剤搬送量の確保と、潜像担持体と
スリーブ間の狭い間隙設定を両立させることができ、且
つ、従来に比べて格段に高い現像量を得ることができ
た。
According to the results of the tests carried out by the applicants, the average particle size (weight average) of the styrene / acrylic toner or the polyester toner having an average particle size (weight average) of 13 μm and 11.5 μm is about 10 μm. Combine with a carrier such as iron powder, ferrite powder, nickel powder of 40-60 μm
When non-contact two-component alternating electric field development was carried out in a structure in which two rows of spikes at 5 mm intervals existed in the 0 mm width effective development area or four rows of spikes at 3 mm intervals existed, the developer was latent While maintaining non-contact with the image carrier, it is possible to secure both the developer transport amount necessary for development and the setting of a narrow gap between the latent image carrier and the sleeve. A high development amount could be obtained.

【0008】その後、本発明者らは、より高画質化を狙
って、それまで使用していた平均粒径(重量平均)13
μmトナー、11.5μmトナーより細かい9μmトナ
ー、7μmトナーを採用して改善活動を進めたところ、
トナー粒径が細かくなってデジタルスクリーン潜像の再
現性が格段に良くなったものの、それまで目立たなかっ
た画像上での「掃き目模様」が問題となってきた。この
「掃き目模様」は現像ロール上で各磁極上に起立する現
像剤の穂立ちが高く整然と並んでいることに起因するも
のと思料される。
After that, the inventors of the present invention aimed at achieving higher image quality, and used the average particle diameter (weight average) 13 used until then.
When the improvement activities were promoted by using 9 μm toner and 7 μm toner, which are finer than μm toner and 11.5 μm toner,
Although the toner particle size has become smaller and the reproducibility of the digital screen latent image has improved remarkably, the "sweep pattern" on the image, which was not noticeable until then, has become a problem. It is considered that this "sweep pattern" is caused by the fact that the ears of developer standing on each magnetic pole on the developing roll are high and lined up in an orderly manner.

【0009】この問題に対する解決方法の一つとして、
実効現像領域に対応する磁極間ピッチを狭くし、実効現
像領域に存在する現像剤の穂立ちの列を増やす方法があ
る。しかしながら、磁極間ピッチを狭くしていったとこ
ろ、「キャリア飛散を抑制し、且つ、現像量を確保す
る」ことが困難になる問題が発生した。
As one of the solutions to this problem,
There is a method of narrowing the pitch between magnetic poles corresponding to the effective developing area to increase the number of rows of developer spikes present in the effective developing area. However, when the pitch between the magnetic poles was narrowed, there was a problem in that it was difficult to “control carrier scattering and secure the development amount”.

【0010】その理由は、磁極の間隔を狭くすると、各
磁極の垂直成分磁束密度が現像ロール内部の磁石ロール
表面上において同じ値でも、スリーブ上での垂直成分磁
束密度は弱くなり、且つ、スリーブ上の水平成分磁束密
度の割合が高くなるため、極上の穂立ち高さが低くなり
穂立ちの均一性が改善される一方で、スリーブから離れ
たところでのキャリアに対する磁気的拘束力が弱まっ
て、保持できる現像剤量が減ってしまうからである。
The reason for this is that if the gap between the magnetic poles is narrowed, even if the vertical component magnetic flux density of each magnetic pole is the same on the surface of the magnet roll inside the developing roll, the vertical component magnetic flux density on the sleeve becomes weak, and the sleeve Since the ratio of the upper horizontal component magnetic flux density is high, the height of the highest spikes is lowered and the uniformity of spikes is improved, while the magnetic binding force to the carrier away from the sleeve is weakened, This is because the amount of developer that can be held decreases.

【0011】穂立ちの均一性に関しては、特開昭63−
278082号公報において、磁極をスリーブ表面での
間隔で2mm以下、好ましくは1mm以下にする方法が
提案されているが、キャリア飛散と必要現像剤搬送量確
保の問題をどう解決したかは不明である。
Regarding the uniformity of the ears, Japanese Patent Laid-Open No. 63-
In Japanese Patent No. 278082, a method is proposed in which the magnetic poles are spaced at a distance on the surface of the sleeve of 2 mm or less, preferably 1 mm or less, but it is unclear how the problems of carrier scattering and securing the required developer transport amount have been solved. .

【0012】また、現像スリーブ上の現像剤におけるト
ナーの粒度分布と、潜像に現像されたトナーの粒度分布
とを比較すると、接触型二成分現像方式より非接触二成
分現像方式の方が、直流電界下、交番電界下を問わず、
はるかに小粒径トナーを現像しにくい傾向が強く、この
事実からも、非接触二成分現像方式に小粒径トナーを適
用した場合には、キャリア飛散を抑制し、且つ、現像量
を確保する事が非常に困難であることがわかる。
Further, comparing the particle size distribution of the toner in the developer on the developing sleeve with the particle size distribution of the toner developed on the latent image, the non-contact two-component developing system is better than the contact two-component developing system. Regardless of DC electric field or alternating electric field,
It is much more difficult to develop a toner having a small particle size. From this fact as well, when the toner having a small particle size is applied to the non-contact two-component developing method, carrier scattering is suppressed and the developing amount is secured. It turns out that things are very difficult.

【0013】このように、非接触二成分交番電界現像方
式にて小粒径トナーを用いて高画質を狙う場合には、実
効現像領域に現像剤の穂立ちの列を複数列存在させて現
像する従来の現像装置では、掃き目模様抑制、キャリア
飛散抑制、現像量確保の三者を共に満たすことが困難で
あるという技術的課題が存在する。
As described above, in the non-contact two-component alternating electric field development method, when a small particle size toner is used to achieve high image quality, a plurality of rows of developer spikes are present in the effective development area for development. However, the conventional developing device has a technical problem that it is difficult to satisfy all of the three requirements of suppressing the sweep pattern, suppressing carrier scattering, and securing the developing amount.

【0014】また、一般の、特に小型低中速モノクロ複
写機、プリンタなどにはブラック現像として磁性一成分
トナーを用いる方法が、小型化、低コスト化、メインテ
ナンス容易化の面で多く採用され普及している。従っ
て、ブラック現像を主体とし、カラー現像機能をこれに
付加するような複写機、プリンタ装置を想定した時、ブ
ラック現像としては磁性一成分トナーを用い、カラート
ナー現像としては前記非接触二成分現像装置を用いて、
潜像担持体上でブラックトナーを含む複数色のトナーの
重ね合わせを行い、ブラックとカラーの複合画像を作成
する方法が、装置全体の小型化、低コスト化、メインテ
ナンス容易化を考慮すると、望ましいものと言える。
Also, in general, particularly in small and medium speed monochrome copying machines and printers, the method of using magnetic one-component toner for black development is widely adopted and popularized in terms of downsizing, cost reduction and easy maintenance. are doing. Therefore, assuming a copying machine or a printer that mainly develops black and adds a color developing function thereto, magnetic one-component toner is used for black development and the non-contact two-component development is used for color toner development. With the device
A method of forming a composite image of black and color by superposing a plurality of colors of toner including black toner on the latent image carrier is desirable in view of downsizing of the entire apparatus, cost reduction, and ease of maintenance. Can be said to be a thing.

【0015】しかしながら、実際に磁性一成分トナーを
最初に潜像担持体上に現像し、次に、カラートナーを非
接触二成分現像装置を用いて現像した場合、非接触二成
分現像装置の現像ロールから発生する磁界によって、潜
像担持体上に現像された磁性一成分ブラックトナーが現
像ロール側に吸着し、潜像担持体上のブラックトナー像
が乱れると同時にカラートナー現像装置内にブラックト
ナーが混入し混色を起こすという技術的課題が存在す
る。他方、磁性一成分トナーを最後に現像する場合、磁
性一成分トナー現像そのものに必要な印加交流バイアス
電圧が比較的高いため、潜像担持体上に現像されたカラ
ートナー像を磁性一成分トナー現像の交流バイアス電圧
で乱すという技術的課題が存在する。
However, when the magnetic one-component toner is actually developed on the latent image carrier first and then the color toner is developed using the non-contact two-component developing device, the development of the non-contact two-component developing device is performed. Due to the magnetic field generated from the roll, the magnetic one-component black toner developed on the latent image carrier is attracted to the developing roll side, and the black toner image on the latent image carrier is disturbed, and at the same time, the black toner in the color toner developing device. However, there is a technical problem that the mixed colors cause color mixing. On the other hand, when developing the magnetic one-component toner last, the applied AC bias voltage required for the magnetic one-component toner development itself is relatively high, so the color toner image developed on the latent image carrier is developed by the magnetic one-component toner development. There is a technical problem of disturbing the AC bias voltage of.

【0016】尚、磁性一成分現像装置と非磁性二成分現
像装置を同一の潜像担持体上に配置した構成は、例えば
特開昭61−203478号公報に記載されているが、
この記載では磁性一成分現像装置と非磁性二成分現像装
置のどちらか一方が選択される方式について説明がなさ
れており、所謂同一潜像担持体上に多重現像する方式で
はない。
A structure in which a magnetic one-component developing device and a non-magnetic two-component developing device are arranged on the same latent image carrier is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-203478.
In this description, a system in which either one of the magnetic one-component developing device and the non-magnetic two-component developing device is selected is explained, and it is not a so-called multiple developing system on the same latent image carrier.

【0017】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めに為されたものであって、高画質を狙う小粒径トナー
を用いても、キャリア飛散なく現像量を確保でき、しか
も、掃き目模様もない非接触二成分交番電界現像方式の
現像装置を提供することを第1の目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above technical problems. Even if a small particle size toner aiming at high image quality is used, the developing amount can be secured without carrier scattering and the sweeping can be performed. A first object of the present invention is to provide a developing device of a non-contact two-component alternating electric field developing system having no pattern.

【0018】また、本発明は、ブラック現像としては磁
性一成分現像装置を用い、カラートナー現像としては非
接触二成分現像装置を用いて、同一潜像担持体上に磁性
ブラックトナーを現像し、続いて複数のブラック以外の
カラートナー像を現像し、一度に記録媒体上に転写する
タイプのカラー画像形成装置を提供するに当たり、潜像
担持体上に現像された磁性一成分ブラックトナーが非接
触二成分カラー現像装置の現像剤担持体に吸着されるこ
とによって、潜像担持体上の磁性一成分ブラックトナー
像が乱れたり、磁性一成分ブラックトナーが二成分カラ
ー現像装置内に混入し混色トラブルを発生したりするこ
とのないカラー画像形成装置を提供することを第2の目
的とする。
In the present invention, a magnetic one-component developing device is used for black development, and a non-contact two-component developing device is used for color toner development to develop magnetic black toner on the same latent image carrier, Subsequently, a magnetic one-component black toner developed on the latent image carrier is brought into non-contact with the provision of a color image forming apparatus of the type in which a plurality of color toner images other than black are developed and transferred onto a recording medium at a time. Adsorption by the developer carrier of the two-component color developing device disturbs the magnetic one-component black toner image on the latent image carrier, or the magnetic one-component black toner mixes in the two-component color developing device to cause color mixing trouble. A second object is to provide a color image forming apparatus that does not generate

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
る本発明は、図1(a)に示すように、表面が非磁性部
材2で覆われて内部に磁石部材3が設置される現像剤担
持体1を有し、この現像剤担持体1を潜像担持体4に対
向配置すると共に、潜像担持体4に対向する実効現像領
域Yに対応した磁石部材3には異なる極性が交互に並ん
だ複数列の現像磁極3aを配列し、前記現像剤担持体1
上に非磁性トナーT及び磁性キャリアCからなる二成分
現像剤Gを潜像担持体4と非接触状態で担持させると共
に、潜像担持体4と現像剤担持体1との間には直流成分
が重畳された交番電界EACを作用させ、潜像担持体4上
の静電潜像Zを現像するようにした現像装置において、
前記磁性キャリアCが樹脂バインダの中に磁性粉を混
合、分散させた後、粉砕、分級したキャリアであること
を特徴とする。
According to the present invention for achieving the first object, as shown in FIG. 1A, a surface is covered with a non-magnetic member 2 and a magnet member 3 is installed inside. The developer carrying member 1 is provided, the developer carrying member 1 is arranged so as to face the latent image carrying member 4, and the magnet members 3 corresponding to the effective developing regions Y facing the latent image carrying member 4 have different polarities. A plurality of rows of developing magnetic poles 3a arranged alternately are arranged to form the developer carrier 1
A two-component developer G composed of a non-magnetic toner T and a magnetic carrier C is carried on the latent image carrier 4 in a non-contact state, and a direct current component is present between the latent image carrier 4 and the developer carrier 1. In the developing device that develops the electrostatic latent image Z on the latent image carrier 4 by applying the alternating electric field EAC superposed with
The magnetic carrier C is a carrier obtained by mixing and dispersing magnetic powder in a resin binder, then pulverizing and classifying.

【0020】このような技術的手段において、本発明に
係る現像装置はカラー画像形成装置のみならず、単色画
像形成装置に対しても適用し得る。また、本発明が適用
される現像剤担持体1としては、回転可能な非磁性スリ
ーブ(非磁性部材に相当)2内に磁石部材3を固定的に
設置したものでもよいし、あるいは、回転可能な非磁性
スリーブ2側に磁石部材3を固着し、非磁性スリーブ2
と磁石部材3とを一体的に回転させるようにしてもよい
し、あるいは、非磁性スリーブ2を固定し、内部の磁石
部材3を回転させるようにしてもよいし、あるいは、回
転可能な磁石部材3の表面を非磁性の被覆膜(非磁性部
材に相当)2で覆うようにしたもの等適宜選定して差し
支えない。更に、前記磁石部材3については、少なくと
も複数列の現像磁極3aが含まれる磁極を具備したもの
であれば、ロール状のものに限られず、シート状を始め
任意の形状のもので差し支えない。
With such technical means, the developing device according to the present invention can be applied not only to a color image forming device but also to a single color image forming device. Further, as the developer carrying body 1 to which the present invention is applied, a magnet member 3 may be fixedly installed in a rotatable non-magnetic sleeve (corresponding to a non-magnetic member) 2, or it may be rotatable. The non-magnetic sleeve 2 is made by fixing the magnet member 3 to the non-magnetic sleeve 2 side.
And the magnet member 3 may be integrally rotated, or the non-magnetic sleeve 2 may be fixed and the inner magnet member 3 may be rotated, or the rotatable magnet member 3 may be rotated. A nonmagnetic coating film (corresponding to a nonmagnetic member) 2 on the surface of 3 may be appropriately selected. Further, the magnet member 3 is not limited to a roll shape as long as it has a magnetic pole including at least a plurality of rows of developing magnetic poles 3a, and may have any shape including a sheet shape.

【0021】また、上記実効現像領域Yは、先に定義し
たのと同様に、実効的にトナーが潜像担持体4に作用し
て潜像担持体4上の潜像を現像する領域を意味し、具体
的には、二成分交番電界現像方式のタイプにおいて、現
像剤担持体1と潜像担持体4とが停止した状態で現像時
に印加される交番電界EACと同じ交番電界を作用させて
トナーが潜像担持体4側に飛翔する領域を意味する。
Further, the above-mentioned effective developing area Y means an area where the toner effectively acts on the latent image carrier 4 to develop the latent image on the latent image carrier 4, as defined above. However, specifically, in the two-component alternating electric field developing system type, the same alternating electric field as the alternating electric field EAC applied at the time of development is applied with the developer carrier 1 and the latent image carrier 4 stopped. It means a region where the toner flies to the latent image carrier 4 side.

【0022】更に、本発明において用いられる現像剤G
の磁性キャリアCの磁気特性としては1000エルステ
ッドにおける実用磁化が20emu/g以上60emu
/g以下であることが好ましく、また、前記磁性キャリ
アCの平均粒径(重量平均)については20μm以上7
0μm以下が好ましい。一方、現像剤GのトナーTの平
均粒径(重量平均)については9μm以下のものが好ま
しい。
Further, the developer G used in the present invention
As for the magnetic characteristics of the magnetic carrier C, the practical magnetization at 1000 Oersted is 20 emu / g or more and 60 emu or more.
/ G or less, and the average particle size (weight average) of the magnetic carrier C is 20 μm or more and 7 or more.
It is preferably 0 μm or less. On the other hand, the average particle diameter (weight average) of the toner T of the developer G is preferably 9 μm or less.

【0023】更に、前記現像剤担持体1については、実
効現像領域Yにおいて、現像剤担持体1表面での現像磁
極3a中心間隔をL(単位:mm)とし、各現像磁極3
aの現像剤担持体1表面での径方向磁束密度のピーク値
をB(単位:Gauss)とした時、2≦L≦5、20
0≦B≦600、B×(B/L)≧20000の全てを
満足することが好ましい。
Further, regarding the developer carrying member 1, in the effective developing region Y, the center interval of the developing magnetic poles 3a on the surface of the developer carrying member 1 is L (unit: mm), and each developing magnetic pole 3 is
When the peak value of the magnetic flux density in the radial direction on the surface of the developer carrying member 1 of a is B (unit: Gauss), 2 ≦ L ≦ 5, 20
It is preferable to satisfy all of 0 ≦ B ≦ 600 and B × (B / L) ≧ 20000.

【0024】また、本発明に使用する磁性キャリアCの
基本製法例について説明する。原料としては、スチレン
−アクリル共重合体25重量%、マグネタイト70重量
%、ポリエステルトナーを負極性に帯電させるための8
−ナイロンを用いている。これらの原料の他には、樹脂
としてスチレン−n−ブチルメタクリレート共重合体等
を用いてもよいし、ポリエステルトナーを負極性に帯電
させるための材料として塩基性のカーボンブラック
(例:Cabot社製REGAL330R,pH=8.
5)を用いてもよい。また、トナーを正極性に帯電させ
るには、ポリフッ化ビニリデン(例、商品名:KYNA
R)、酸性のカーボンブラック(例:Cabot社製M
ONARCH,pH=2.5)等があり、画像形成装置
の中で使用する潜像担持体と作像プロセスに合わせて選
択できる。これらを混練(混合、分散)した後、粉砕、
分級し、所望のキャリアを得ることができる。
An example of the basic manufacturing method of the magnetic carrier C used in the present invention will be described. As a raw material, 25% by weight of a styrene-acrylic copolymer, 70% by weight of magnetite, and 8 for charging the polyester toner to a negative polarity
-Uses nylon. In addition to these raw materials, a styrene-n-butyl methacrylate copolymer or the like may be used as a resin, and a basic carbon black (for example, manufactured by Cabot Co.) as a material for negatively charging the polyester toner. REGAL330R, pH = 8.
5) may be used. To charge the toner to the positive polarity, polyvinylidene fluoride (eg, trade name: KYNA
R), acidic carbon black (eg Cabot M
ONARCH, pH = 2.5), etc., and can be selected according to the latent image carrier used in the image forming apparatus and the image forming process. After kneading (mixing, dispersing) these, crushing,
The desired carrier can be obtained by classification.

【0025】また、前記第2の目的を達成する本発明
は、図1(b)に示すように、ブラックトナー像TB及
びブラック以外のカラートナー像TCを少なくともブラ
ックトナー像TBの形成順番が最後にならない作像プロ
セスで潜像担持体4上に形成した後、各色トナー像T
B,TCを記録媒体5に一括転写するようにしたカラー画
像形成装置において、ブラック用現像手段6に磁性ブラ
ックトナーを用いた一成分現像方式のものを用い、一
方、ブラック以外のカラー用現像手段7に、前記第1の
目的を達成する非接触二成分現像方式のもの、すなわ
ち、図1(a)に示すように、表面が非磁性部材2で覆
われて内部に磁石部材3が設置される現像剤担持体1を
有し、この現像剤担持体1を潜像担持体4に対向配置す
ると共に、潜像担持体4に対向する実効現像領域Yに対
応した磁石部材3には異なる極性が交互に並んだ複数列
の現像磁極3aを配列し、前記現像剤担持体1上に非磁
性トナーT及び磁性キャリアCからなる二成分現像剤G
を潜像担持体4と非接触状態で担持させると共に、潜像
担持体4と現像剤担持体1との間には直流成分が重畳さ
れた交番電界EACを作用させ、潜像担持体4上の静電潜
像Zを現像するものであって、前記磁性キャリアCが樹
脂バインダの中に磁性粉を混合、分散させた後、粉砕、
分級したキャリアであるものを用いたことを特徴とす
る。
In the present invention which achieves the second object, as shown in FIG. 1B, at least the black toner image TB and the color toner image TC other than black are formed at least in the order of formation of the black toner image TB. After being formed on the latent image carrier 4 by an image forming process that does not cause
In the color image forming apparatus in which B and TC are collectively transferred to the recording medium 5, a one-component developing system using magnetic black toner is used as the black developing means 6, and a developing means for colors other than black is used. 7, a non-contact two-component developing method that achieves the first object, that is, a surface is covered with a non-magnetic member 2 and a magnet member 3 is installed inside, as shown in FIG. 1 (a). And a magnet member 3 corresponding to the effective developing region Y facing the latent image carrier 4 and having different polarities. A plurality of rows of developing magnetic poles 3a arranged alternately, and a two-component developer G composed of a non-magnetic toner T and a magnetic carrier C on the developer carrier 1.
Is carried in a non-contact state with the latent image carrier 4 and an alternating electric field EAC in which a direct current component is superposed is applied between the latent image carrier 4 and the developer carrier 1 to act on the latent image carrier 4. Which develops the electrostatic latent image Z of the magnetic carrier C, the magnetic carrier C mixes and disperses magnetic powder in a resin binder, and then pulverizes the magnetic powder.
It is characterized by using a classified carrier.

【0026】このようなカラー画像形成装置において、
カラー用現像手段7については、異なる極性が交互にな
らんだ各現像磁極3aに対応して現像剤担持体1上に起
立する前記現像剤Gの穂が4mm以下の間隔で実効現像
領域Yに複数列存在することが好ましく、また、現像剤
担持体1上での各現像磁極3aの現像剤担持体1表面で
の径方向磁束密度が330ガウス以上であることが好ま
しい。
In such a color image forming apparatus,
With respect to the color developing means 7, a plurality of ears of the developer G standing upright on the developer carrying member 1 corresponding to the developing magnetic poles 3a having different polarities are arranged in the effective developing area Y at intervals of 4 mm or less. It is preferable that there are lines, and that the radial magnetic flux density of each developing magnetic pole 3a on the developer carrying member 1 on the surface of the developer carrying member 1 is 330 gauss or more.

【0027】また、カラー画像形成装置において、ブラ
ック用現像手段6については、磁性ブラックトナーの5
Kエルステッドの磁界中で測定した磁化の大きさがσ
(単位:emu/g)、その平均粒径をr(単位:m)
とするとき、σ×r3<3.5×10-14の関係が成り立
つことが好ましい。
In the color image forming apparatus, the black developing means 6 is made of magnetic black toner.
The magnitude of magnetization measured in a K Oersted magnetic field is σ
(Unit: emu / g), the average particle size is r (unit: m)
Then, it is preferable that the relationship of σ × r 3 <3.5 × 10 −14 holds.

【0028】[0028]

【作用】上述したような技術的手段において、先ず、図
1(a)に示す非接触二成分現像装置の作用について説
明する。すなわち、図1(a)の現像装置では、樹脂バ
インダの中に磁性粉を混合、分散させた後、粉砕、分級
した磁性キャリアCが用いられている。ここで、画像上
の掃き目模様に関して、本発明の磁性キャリアCと従来
用いられていた金属系キャリア(比較例)とを対比す
る。このとき、キャリア一個当たりの磁化、粒径、現像
剤担持体1上に存在するキャリアの総体積をそろえて比
較した場合、比較例では、現像剤担持体1上で各現像磁
極3a上に起立する現像剤Gの穂立ちが高く整然と並ぶ
のに対し、本発明の磁性キャリアCでは、現像剤担持体
1上で各現像磁極3a上に起立する現像剤Gの穂立ちが
あまり高くならず、積みあがった形もランダムとなる。
この点について補足すると、金属系キャリア(比較例)
では、たとえフェライトのような混合系であったとして
も、素材の分散が良く、キャリア内部での磁化の片寄り
が非常に小さい。このため、現像剤の穂立ちは高く整然
と並ぶ。一方、樹脂バインダの中に磁性粉を混合・分散
させ粉砕・分級したキャリアC(本発明)では、どうし
ても磁性粉の分散に片寄りがあり、キャリア内部での磁
化にも片寄りを生ずる。このため、現像剤の穂立ちがあ
まり高くならず、更に形状も不定形であることから、積
みあがった形がランダムとなる。この結果、比較例では
ある間隔ではっきりした掃き目模様が画像上に現れてい
たのに対し、本発明ではほとんど目立たなくなる。それ
ゆえ、現像磁極3a間ピッチを2mm以下まで極端に下
げることなく、現像量確保とキャリア飛散抑制を両立し
やすい2〜5mmの領域に設定しても、掃き目模様が画
像上に現れる事態は有効に回避される。
In the technical means as described above, first, the operation of the non-contact two-component developing device shown in FIG. 1 (a) will be described. That is, in the developing device of FIG. 1A, a magnetic carrier C is used in which magnetic powder is mixed and dispersed in a resin binder, and then pulverized and classified. Here, the magnetic carrier C of the present invention and the conventionally used metal-based carrier (comparative example) will be compared with respect to the sweep pattern on the image. At this time, when the magnetization per carrier, the particle size, and the total volume of the carriers existing on the developer carrying member 1 are aligned and compared, in the comparative example, the standing upright on each developing magnetic pole 3a on the developer carrying member 1. The spikes of the developing agent G to be formed are arranged in a high order, whereas in the magnetic carrier C of the present invention, the spikes of the developing agent G standing on each developing magnetic pole 3a on the developer carrying member 1 are not so high. The stacked shapes will also be random.
To supplement this point, metallic carriers (comparative example)
Then, even if it is a mixed system such as ferrite, the material is well dispersed, and the deviation of the magnetization inside the carrier is very small. Therefore, the spikes of the developer are high and lined up in an orderly manner. On the other hand, in the carrier C (invention) in which the magnetic powder is mixed / dispersed in the resin binder, pulverized and classified, the dispersion of the magnetic powder is inevitably biased, and the magnetization inside the carrier is also biased. For this reason, the spikes of the developer do not rise so much and the shape is also indefinite, so the stacked shape becomes random. As a result, in the comparative example, a clear sweep pattern appeared on the image at a certain interval, but in the present invention, it becomes almost inconspicuous. Therefore, even if the pitch between the developing magnetic poles 3a is set to a range of 2 to 5 mm where it is easy to achieve both the development amount securing and the carrier scattering suppression without drastically reducing the pitch to 2 mm or less, the sweep pattern does not appear on the image. Effectively avoided.

【0029】また、両者(本発明と比較例)の中間的存
在として、樹脂バインダの中に磁性粉を混合・分散させ
た後、溶液状態で噴霧して固化させるキャリアもある
が、前記樹脂バインダの中に磁性粉を混合・分散させ粉
砕・分級したキャリア(本発明)より、磁性粉の分散状
態が良く、形状も噴霧されたときに表面張力で固まるこ
とから球形に近いので、現像剤の穂立ちがランダムにな
る効果はやや落ちる。また、重合法で作られる磁性粉分
散型樹脂キャリアも、その形状が球形であるため、前記
樹脂バインダの中に磁性粉を混合・分散させた後、溶液
状態で噴霧して固化させるキャリアと同程度の効果しか
得られない。
Further, as an intermediate existence of both (invention and comparative example), there is a carrier in which magnetic powder is mixed and dispersed in a resin binder and then sprayed in a solution state to be solidified. The magnetic powder is better dispersed than the carrier (invention) in which magnetic powder is mixed / dispersed, pulverized and classified, and the shape is close to spherical because it solidifies due to surface tension when sprayed. The effect that the spikes become random is slightly reduced. In addition, the magnetic powder-dispersed resin carrier produced by the polymerization method has the same spherical shape, so that the magnetic powder is mixed and dispersed in the resin binder and then sprayed in a solution state to be solidified. Only the degree of effect can be obtained.

【0030】次に、図1(b)のカラー画像形成装置の
作用について説明する。少なくともブラックトナー像T
Bの形成順番が最後にならない作像プロセスにおいて、
磁性ブラックトナー像TB及びブラック以外の非磁性カ
ラートナー像TCが潜像担持体4上に形成された後、各
色トナー像TB,TCが記録媒体5に一括転写される。こ
のとき、カラー用現像手段7の現像剤Gの磁性キャリア
Cとして、樹脂バインダの中に磁性粉を混合、分散させ
た後、粉砕、分級したキャリアを用いるようにしたの
で、実効現像領域Yにおいて現像剤担持体1上の磁束密
度及び現像磁極3a間距離の両者を小さく調整すること
により、現像剤担持体上の現像剤Gを潜像担持体4に対
し非接触になるように現像剤Gを薄層化でき、現像量確
保、キャリア飛散抑制及び掃き目模様回避が達成され
る。このため、カラー用現像手段7による現像性は良好
に保たれることは勿論のこと、カラー用現像手段7の現
像剤担持体1内部から発生する磁界の強さが潜像担持体
4表面では非常に小さくなることから、ブラック用現像
手段6として磁性ブラックトナーを用いた一成分現像方
式を用いたとしても、潜像担持体4表面に現像されてい
る一成分磁性ブラックトナーがカラー用現像手段7を通
過する際に現像剤担持体1に磁気的に吸着されることは
ない。
Next, the operation of the color image forming apparatus of FIG. 1B will be described. At least the black toner image T
In the image forming process where the formation order of B is not the last,
After the magnetic black toner image TB and the non-magnetic color toner image TC other than black are formed on the latent image carrier 4, the toner images TB and TC of the respective colors are collectively transferred to the recording medium 5. At this time, as the magnetic carrier C of the developer G of the color developing means 7, a carrier obtained by mixing and dispersing magnetic powder in a resin binder, and then crushing and classifying is used. By adjusting both the magnetic flux density on the developer carrier 1 and the distance between the developing magnetic poles 3a to be small, the developer G on the developer carrier is brought into non-contact with the latent image carrier 4. It is possible to reduce the layer thickness, to secure the development amount, suppress carrier scattering, and avoid sweep pattern. Therefore, not only the developability by the color developing means 7 is kept good, but also the strength of the magnetic field generated from the inside of the developer carrying body 1 of the color developing means 7 on the surface of the latent image carrying body 4. Since it becomes extremely small, even if the one-component developing system using magnetic black toner is used as the black developing means 6, the one-component magnetic black toner developed on the surface of the latent image carrier 4 is used as the color developing means. When passing through 7, the developer carrier 1 is not magnetically adsorbed.

【0031】[0031]

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発
明を詳細に説明する。 ◎実施例1(現像装置第1例) 図2は本発明が適用された現像装置の実施例1を示す。
同図において、現像装置20は、現像ハウジング21の
現像用開口22に面した個所に現像ロール23を有し、
当該現像ロール23を感光ドラム等の潜像担持体11に
非接触状態で対向配置したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the accompanying drawings. Example 1 (First Example of Developing Device) FIG. 2 shows Example 1 of the developing device to which the present invention is applied.
In the figure, the developing device 20 has a developing roller 23 at a position facing the developing opening 22 of the developing housing 21.
The developing roll 23 is arranged so as to face the latent image carrier 11 such as a photosensitive drum in a non-contact state.

【0032】この実施例において、上記現像ロール23
は、非磁性中空円筒状であって剛性のある硬質で導電性
のスリーブ24と、複数の磁極を持つ磁石ロール25と
からなり、前記スリーブ24のみが回転する構成になっ
ている。前記スリーブ24は矢印のほうに回転してお
り、パドル26で掻き上げられた現像剤Gは層厚規制板
27で薄層化され、実効現像領域Yまで搬送される。
In this embodiment, the developing roll 23 is
Is composed of a non-magnetic hollow cylindrical, rigid, hard and conductive sleeve 24 and a magnet roll 25 having a plurality of magnetic poles, and only the sleeve 24 rotates. The sleeve 24 is rotating in the direction of the arrow, and the developer G scraped up by the paddle 26 is thinned by the layer thickness regulating plate 27 and conveyed to the effective developing area Y.

【0033】本実施例に用いた現像剤Gは、重量平均粒
径40μmで実用磁化が40emu/gとなるよう樹脂
バインダの中に磁性粉を混合・分散させ粉砕・分級した
磁性キャリアに、重量平均粒径7μmのポリエステル系
カラートナーを混合攪拌し、現像剤に占めるトナーの混
合率がおよそ10重量%で相対湿度30%〜85%にお
けるトナー帯電量が12〜25μC/gに調整したもの
である。
The developer G used in this example is a magnetic carrier prepared by mixing and dispersing magnetic powder in a resin binder so as to obtain a practical magnetization of 40 emu / g with a weight average particle diameter of 40 μm and pulverizing and classifying it. A polyester color toner having an average particle diameter of 7 μm was mixed and stirred, and the toner charge ratio in the developer was adjusted to about 10% by weight and the toner charge amount was adjusted to 12 to 25 μC / g at a relative humidity of 30% to 85%. is there.

【0034】また、前記スリーブ24の外径は25mm
であり、表面粗さはRz=20μmである。そして、潜
像担持体11とスリーブ24との距離は500μmに設
定されており、この状態で、潜像担持体11とスリーブ
24との間に、直流成分を重畳した交番電界を印加した
ときの実効現像領域Yが10mmの幅になるように設定
されている。実効現像領域Yの幅は、前記電界条件に影
響されるのは言うまでもないが、一般的には直流成分の
電界が大きいほど、また、交流成分の電界が大きいほど
広くなるし、本実施例に用いる現像剤Gに対する周波数
の影響に関しては、10数kHzまでの範囲では1〜3
kHzのあたりに最も実効現像領域Yの幅が広くなると
ころがある。本実施例では、先に潜像担持体11上に現
像されたトナー像を乱されないことを考慮して、潜像担
持体11における暗電位−600V〜−900V、明電
位−50V〜−200V、暗電位とスリーブ24に印加
するバイアスの直流成分との差が50〜150V、前記
バイアスの交流成分のピーク値間が1.5kV、周波数
4〜10kHzの範囲で現像を行うことが望ましく、こ
れらを最適化したときの実効現像領域Yが前出のように
約10mmの幅となっている。
The outer diameter of the sleeve 24 is 25 mm.
And the surface roughness is Rz = 20 μm. The distance between the latent image carrier 11 and the sleeve 24 is set to 500 μm, and in this state, when an alternating electric field in which a DC component is superimposed is applied between the latent image carrier 11 and the sleeve 24. The effective developing area Y is set to have a width of 10 mm. Needless to say, the width of the effective developing region Y is affected by the electric field condition, but generally, the larger the electric field of the direct current component and the larger the electric field of the alternating current component are, the wider the width is. Regarding the influence of the frequency on the developer G to be used, it is 1 to 3 in the range up to 10 and several kHz.
There is a place where the width of the effective developing region Y is widest around kHz. In the present embodiment, considering that the toner image previously developed on the latent image carrier 11 is not disturbed, the dark potential of the latent image carrier 11 is -600V to -900V, the light potential is -50V to -200V, It is desirable that the difference between the dark potential and the DC component of the bias applied to the sleeve 24 is 50 to 150 V, the peak value of the AC component of the bias is 1.5 kV, and the development is performed in the frequency range of 4 to 10 kHz. The effective developing area Y when optimized has a width of about 10 mm as described above.

【0035】更に、層厚規制板27で薄層化された現像
剤Gの穂立ちの高さは、実効現像領域mにおいて350
μmとなっている。
Furthermore, the height of the spikes of the developer G thinned by the layer thickness regulating plate 27 is 350 in the effective developing area m.
μm.

【0036】更にまた、上記磁石ロール25は、回転ス
リーブ24内に固定される芯材251にシート状の多極
ラバーマグネット252を巻き付けたものである。上記
ラバーマグネット252は、上記実効現像領域Yを含
み、層厚規制板27に対向する磁極から約180゜反対
側までの範囲に亘って、スリーブ24表面上で約3mm
ピッチ間隔且つ40mT(400ガウス)の磁束密度と
なるようN極とS極とを交互に着磁した部分と、他の半
分の領域に亘って現像剤剥離用の一対の反発磁極(この
実施例ではS極)を着磁した部分とを備えている。尚、
多極ラバーマグネット252に代えて円筒状フェライト
マグネットを用いるようにしてもよい。
Further, the magnet roll 25 is obtained by winding a sheet-shaped multi-pole rubber magnet 252 around a core member 251 fixed in the rotary sleeve 24. The rubber magnet 252 includes the effective developing area Y and extends about 3 mm on the surface of the sleeve 24 over a range from the magnetic pole facing the layer thickness regulating plate 27 to the opposite side by about 180 °.
A pair of repulsive magnetic poles for peeling the developer over a portion in which the N poles and the S poles are alternately magnetized so as to have a pitch interval and a magnetic flux density of 40 mT (400 gauss) and the other half area (this embodiment). (The S pole) is magnetized. still,
A cylindrical ferrite magnet may be used instead of the multipolar rubber magnet 252.

【0037】この実施例において、本発明者らは、非常
に優れた現像性を得、キャリア飛散もなく、掃き目模様
のない現像像を得ることができ、余裕をもって画質設計
を行うことができた。また、本実施例は、現像ロール2
3の現像剤G以外に接触するものがなく、現像ロール2
3の磨耗の心配がないので高速の画像形成装置のように
長寿命が要求されるものに適している。
In this embodiment, the inventors of the present invention can obtain a very excellent developability, can obtain a developed image without carrier scattering and have no sweep pattern, and can design an image with a margin. It was In addition, in this embodiment, the developing roll 2
There is nothing to contact except the developer G of No. 3, and the developing roll 2
Since there is no fear of wear of No. 3, it is suitable for a long life such as a high speed image forming apparatus.

【0038】◎実施例2(現像装置第2例) 図3は本発明が適用された現像装置の実施例2を示す。
尚、実施例1と同様な構成要素については実施例1と同
様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
この実施例において、現像ロール23は、非磁性中空円
筒状であって剛性のある硬質で導電性のスリーブ24
と、複数の磁極を持つ磁石ロール31とからなり、前記
スリーブ24及び磁石ロール31が図中矢印で示すよう
に互いに逆方向に回転する構成になっている。
Example 2 (Second Example of Developing Device) FIG. 3 shows Example 2 of the developing device to which the present invention is applied.
The same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the detailed description thereof is omitted here.
In this embodiment, the developing roll 23 has a non-magnetic hollow cylindrical shape and a rigid and conductive sleeve 24.
And a magnet roll 31 having a plurality of magnetic poles, and the sleeve 24 and the magnet roll 31 are configured to rotate in mutually opposite directions as indicated by arrows in the figure.

【0039】また、上記磁石ロール31は、回転スリー
ブ24内に当該回転スリーブ24と逆方向に回転する芯
材311にシート状の多極ラバーマグネット312を巻
き付けたものである。上記ラバーマグネット312は、
スリーブ24表面上で約3mmピッチ間隔且つ40mT
(400ガウス)の磁束密度となるようN極とS極とを
交互に芯材311全周に亘り着磁したものである。尚、
この実施例においても、前記多極ラバーマグネット31
2に代えて円筒状フェライトマグネットを用いるように
してもよい。
The magnet roll 31 is formed by winding a sheet-shaped multi-pole rubber magnet 312 around a core member 311 which rotates in the opposite direction to the rotary sleeve 24 in the rotary sleeve 24. The rubber magnet 312 is
Approximately 3 mm pitch interval and 40 mT on the surface of the sleeve 24
The N pole and the S pole are alternately magnetized over the entire circumference of the core 311 so that the magnetic flux density is (400 gauss). still,
Also in this embodiment, the multi-pole rubber magnet 31 is used.
Instead of 2, a cylindrical ferrite magnet may be used.

【0040】更に、この実施例では、上記現像ロール2
3の下部のパドル26寄りにはスリーブ24に弾接する
スクレーパ32が設けられ、現像を終えた回収現像剤G
はスクレーパ32により現像ロール23から剥離され、
パドル26より図示しない現像剤の中に送り込まれ混合
攪拌されるようになっている。
Further, in this embodiment, the developing roll 2 is used.
A scraper 32 that elastically contacts the sleeve 24 is provided near the paddle 26 in the lower part of 3, and the collected developer G that has finished development
Is separated from the developing roll 23 by the scraper 32,
The paddle 26 is fed into a developer (not shown) for mixing and stirring.

【0041】尚、本実施例に用いた現像剤、スリーブ2
4の外径、表面粗さ、現像剤Gの穂立ちの高さ、潜像担
持体11とスリーブ24との距離、実効現像領域Yの
幅、静電潜像の暗電位・明電位及び交番電界条件はいず
れも実施例1と同様に設定されている。
The developer used in this embodiment, the sleeve 2
4, outer diameter, surface roughness, height of spike of developer G, distance between latent image carrier 11 and sleeve 24, width of effective developing area Y, dark potential / bright potential of alternating electrostatic latent image, and alternating The electric field conditions are set in the same manner as in Example 1.

【0042】従って、この実施例においても、実施例1
と同様に、本発明者らは非常に優れた現像性を得、キャ
リア飛散や掃き目模様もなく余裕をもって高画質設計を
行うことができた。特に、本実施例は、スクレーパ32
がスリーブ24に接触しているため、実施例1程の現像
ロール23の寿命はなく、また、駆動方法の複雑さはあ
るが、内部の磁石ロール31の回転により更に現像効率
が上がり、画質設計の自由度が増すため、高画質を狙っ
た画像形成装置に適している。
Therefore, also in this embodiment, the first embodiment
Similarly to the above, the inventors of the present invention obtained a very excellent developability, and were able to design a high image quality with a margin without carrier scattering and sweep patterns. In particular, in this embodiment, the scraper 32
Is not in contact with the sleeve 24, the life of the developing roller 23 is not as long as that of the first embodiment, and although the driving method is complicated, the developing efficiency is further improved by the rotation of the magnet roller 31 inside, and the image quality is designed. Therefore, it is suitable for an image forming apparatus aiming for high image quality.

【0043】◎実施例3(現像装置第3例) 図4はこの発明が適用された現像装置の実施例3を示
す。尚、実施例2と同様な構成要素については実施例2
と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略す
る。同図において、現像ロール23は、回転可能な磁石
ロール31(芯材311及び多極ラバーマグネット31
2を具備)の表面に導電性の非磁性被覆層33を設けた
ものであり、この現像ロール23の外径は25mm、そ
の表面粗さはRz=4μmである。尚、本実施例に用い
た現像剤、現像剤Gの穂立ちの高さ、潜像担持体11と
現像ロール23との距離、実効現像領域Yの幅、静電潜
像の暗電位・明電位及び交番電界条件はいずれも実施例
2と同様に設定されている。
Example 3 (Third Example of Developing Device) FIG. 4 shows Example 3 of the developing device to which the present invention is applied. The same components as in the second embodiment will be described in the second embodiment.
The same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted here. In the figure, the developing roll 23 includes a rotatable magnet roll 31 (core material 311 and multi-pole rubber magnet 31).
2) is provided with a conductive non-magnetic coating layer 33 on the surface thereof, and the developing roller 23 has an outer diameter of 25 mm and a surface roughness Rz = 4 μm. The developer used in this embodiment, the height of the spikes of the developer G, the distance between the latent image carrier 11 and the developing roll 23, the width of the effective developing region Y, the dark potential / brightness of the electrostatic latent image. Both the electric potential and the alternating electric field conditions are set as in the second embodiment.

【0044】従って、この実施例においても、本発明者
らは、非常に優れた現像性を得、キャリア飛散や掃き目
模様もなく余裕をもって画質設計を行うことができた。
特に、本実施例は、現像ロール23表面の導電性被覆層
33が実施例2の表面ほどの剛性を持たない為に寿命が
短くなるが、実施例1,2のように現像ロール23が二
重構造の構成(スリーブ24,磁石ロール25,31)
をとらないので、現像ロール23の構成が簡単になる
点、及び、磁石ロール31が導電性被覆層33のすぐ下
に位置するので、現像ロール23表面での磁界の強さを
容易に強くでき、磁石ロール31を比較的薄くできるた
め、現像ロール23径及び現像装置を小さく出来る点の
二点の理由より、現像剤交換を現像装置毎に行うような
カートリッジ方式の安価な画像形成装置に適している。
Therefore, also in this embodiment, the inventors of the present invention were able to obtain a very excellent developing property and design the image quality with a margin without carrier scattering or sweep patterns.
In particular, in this embodiment, since the conductive coating layer 33 on the surface of the developing roll 23 does not have the rigidity as much as the surface of the second embodiment, the life is shortened. Double structure (sleeve 24, magnet rolls 25, 31)
Therefore, since the structure of the developing roll 23 is simple, and since the magnet roll 31 is located immediately below the conductive coating layer 33, the strength of the magnetic field on the surface of the developing roll 23 can be easily increased. Since the magnet roll 31 can be made relatively thin, the diameter of the developing roll 23 and the developing device can be made small. Therefore, it is suitable for an inexpensive image forming apparatus of a cartridge system in which the developer is exchanged for each developing device. ing.

【0045】◎実施例4(現像装置第4例) 図5はこの発明が適用された現像装置の実施例4を示
す。尚、実施例2と同様な構成要素については実施例2
と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略す
る。同図において、現像ロール23は、非磁性中空円筒
状であって剛性のある硬質で導電性のスリーブ24を有
し、このスリーブ24の裏面にシート状の多極ラバーマ
グネット34を固着したものであり、スリーブ24とラ
バーマグネット34とを一体的な回転させるようにした
ものである。前記ラバーマグネット34は、実施例1,
2と同様に、スリーブ24上で約3mmピッチ間隔且つ
40mT(400ガウス)の磁束密度となるようN極と
S極とを交互に全周に亘り着磁したものである。尚、こ
の実施例においても、上記ラバーマグネット34に代え
て円筒状フェライトマグネットを用いるようにしてもよ
い。
Example 4 (Fourth Example of Developing Device) FIG. 5 shows Example 4 of the developing device to which the present invention is applied. The same components as in the second embodiment will be described in the second embodiment.
The same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted here. In the figure, the developing roll 23 has a non-magnetic hollow cylindrical shape and has a rigid and hard conductive sleeve 24, and a sheet-shaped multi-pole rubber magnet 34 is fixed to the back surface of the sleeve 24. The sleeve 24 and the rubber magnet 34 are integrally rotated. The rubber magnet 34 is used in the first embodiment.
Similar to No. 2, the N pole and the S pole are alternately magnetized over the entire circumference on the sleeve 24 so that the magnetic flux density is 40 mT (400 Gauss) at a pitch interval of about 3 mm. Also in this embodiment, a cylindrical ferrite magnet may be used instead of the rubber magnet 34.

【0046】尚、本実施例に用いた現像剤、スリーブ2
4の外径、表面粗さ、現像剤Gの穂立ちの高さ、潜像担
持体11とスリーブ24との距離、実効現像領域Yの
幅、静電潜像の暗電位・明電位及び交番電界条件はいず
れも実施例1と同様に設定されている。
The developer and sleeve 2 used in this embodiment are
4, outer diameter, surface roughness, height of spike of developer G, distance between latent image carrier 11 and sleeve 24, width of effective developing area Y, dark potential / bright potential of alternating electrostatic latent image, and alternating The electric field conditions are set in the same manner as in Example 1.

【0047】従って、この実施例においても、本発明者
らは、非常に優れた現像性を得、キャリア飛散や掃き目
模様もなく、余裕をもって画質設計を行うことができ
た。特に、本実施例は、実施例1,2のように、現像ロ
ール23が二重構造の構成をとらないので現像ロール2
3の構成が簡単になる点、及び、スリーブ24とラバー
マグネット34とが密着して一体化しているので、スリ
ーブ24表面での磁界の強さを容易に強くでき、ラバー
マグネット34を比較的薄くできるため、現像ロール2
3径及び現像装置を小さくできる点の二点の理由より、
安価な画像形成装置に適しているばかりか、現像ロール
23の寿命の点では実施例3より有利である。
Therefore, also in this embodiment, the inventors of the present invention could obtain a very excellent developing property and could design the image quality with a margin without carrier scattering or sweep pattern. Particularly, in this embodiment, unlike the first and second embodiments, the developing roll 23 does not have a double structure, so that the developing roll 2
3 is simple, and since the sleeve 24 and the rubber magnet 34 are in close contact and integrated, the strength of the magnetic field on the surface of the sleeve 24 can be easily increased, and the rubber magnet 34 is relatively thin. Development roll 2
Because of the two reasons that it can reduce the diameter and the developing device,
Not only is it suitable for an inexpensive image forming apparatus, but it is more advantageous than the third embodiment in terms of the life of the developing roller 23.

【0048】現に、本発明者らは、スリーブ24の外径
が20mmの現像ロールで、スリーブ24表面でのS極
とN極の間隔が約2mm、磁束密度が400ガウスのも
のを試作したところ、スリーブ24の外径が25mmの
現像ロールと同様の良好な結果を得ることができた。
In fact, the inventors of the present invention have prototyped a developing roll having an outer diameter of the sleeve 24 of 20 mm, an interval between the S pole and the N pole on the surface of the sleeve 24 of about 2 mm, and a magnetic flux density of 400 gauss. Good results similar to those of the developing roller having the outer diameter of the sleeve 24 of 25 mm could be obtained.

【0049】◎実施例1〜4の現像装置における各特性
パラメータ 次に、前述の各実施例1〜4に係る現像装置において共
通する特性パラメータについて説明する。先ず、磁石ロ
ール25,31やラバーマグネット34において交互に
並ぶS極とN極の着磁間隔については、一般には、現像
ロール23表面での垂直成分磁束密度ピーク値が同程度
での比較において、着磁間隔が狭くなると現像剤の穂立
ちの高さは低くなり、現像ロール23と潜像担持体11
との間隔を狭くできるので、非接触二成分交番電界現像
方式にとっては強い電界の作用を受ける上で有利にな
る。しかし、現在実用化されている現像剤では、着磁間
隔を狭くしすぎると現像ロール23表面からやや離れた
ところでの磁界の強さが不十分になり、キャリア飛散を
引き起こしてしまう。その為、キャリア飛散を防ごうと
すると、十分な搬送量が確保できず画像濃度不足とな
る。こうした観点で、前記着磁間隔を現像ロール23表
面での磁極中心間隔Lとすると、実施例1,2のような
二重構造の現像ロール23に関しては1mm以下の着磁
間隔は実用的でないし、実施例3,4のような構成では
0.5mm以下の着磁間隔は実用的でない。前記実施例
で用いた現像剤に対しては、実施例1,2では2mm以
上の着磁間隔、実施例3,4では1mm以上の着磁間隔
が望ましい。
Characteristic Parameters of Developing Devices of Examples 1 to 4 Next, characteristic parameters common to the developing devices of Examples 1 to 4 will be described. First, regarding the magnetizing intervals of the S poles and the N poles that are alternately arranged in the magnet rolls 25 and 31 and the rubber magnet 34, in general, in the comparison when the vertical component magnetic flux density peak values on the surface of the developing roll 23 are similar, When the magnetizing interval is narrowed, the height of the spikes of the developer is lowered, and the developing roll 23 and the latent image carrier 11 are
Since it is possible to narrow the distance between the two, it is advantageous for the non-contact two-component alternating electric field developing method in that it receives a strong electric field. However, in the developer currently in practical use, if the magnetizing interval is made too narrow, the strength of the magnetic field at a position slightly distant from the surface of the developing roll 23 becomes insufficient, causing carrier scattering. Therefore, if it is attempted to prevent carrier scattering, a sufficient transport amount cannot be secured and the image density becomes insufficient. From this point of view, if the magnetizing distance is the magnetic pole center distance L on the surface of the developing roller 23, the magnetizing distance of 1 mm or less is not practical for the developing roller 23 having the double structure as in the first and second embodiments. In the configurations of Examples 3 and 4, the magnetization interval of 0.5 mm or less is not practical. With respect to the developer used in the above-described examples, the magnetization interval of 2 mm or more is desirable in Examples 1 and 2, and the magnetization interval of 1 mm or more is desirable in Examples 3 and 4.

【0050】また、着磁間隔が広くなると現像剤の穂立
ちの高さは高くなり、現像ロール23と潜像担持体11
との間隔を狭くできないので、強い電界の作用を受ける
上で不利になる。しかし、現像剤の搬送量を上げられる
ので、10mm程度の着磁間隔まで実用的である。但
し、前記10mmの着磁間隔の例は、潜像担持体11が
ベルトタイプで現像ロール23径も50mm以上の大型
の画像形成装置で実施可能となるケースであり、掃き目
模様を抑えるにはかなり高速で現像ロール23を回転さ
せる必要がある。例えば、現像ロール径が30mm以下
であり、潜像担持体11も直径が200mm以下のドラ
ムタイプの小型の画像形成装置では、前記着磁間隔は5
mm以下が望ましい。
Further, as the magnetizing interval becomes wider, the height of the spikes of the developer becomes higher, and the developing roll 23 and the latent image carrier 11 are made.
Since the space between and cannot be narrowed, it is disadvantageous in receiving a strong electric field. However, since the developer conveyance amount can be increased, a magnetizing interval of about 10 mm is practical. However, the example of the magnetizing interval of 10 mm is a case in which the latent image carrier 11 is a belt type and can be implemented in a large-sized image forming apparatus having a developing roller 23 diameter of 50 mm or more. It is necessary to rotate the developing roll 23 at a considerably high speed. For example, in a small drum type image forming apparatus having a developing roller diameter of 30 mm or less and a latent image carrier 11 having a diameter of 200 mm or less, the magnetization interval is 5
mm or less is desirable.

【0051】次に、現像ロールの磁気特性に関しては、
現像ロール23表面において、各磁極からの垂直方向磁
束密度の最大値が20mT(200ガウス)未満である
とキャリア飛散を引起こし、100mT(1000ガウ
ス)を越えると現像剤の穂立ちが高過ぎて、現像ロール
23と潜像担持体11との間隔を狭くできなくなって実
用的でなくなる。また、60mT(600ガウス)を越
えると、掃き目模様を抑えるには現像ロール23周速を
速くする必要があり、直径が30mmを下回るような小
径ロールでは通常の機械部品での実用的な回転数でなく
なる。また、遠心力の観点からキャリア飛散が悪化し、
掃き目模様とキャリア飛散を共に抑制することができな
くなる。その為、実用的な範囲は20mT(200ガウ
ス)以上60mT(600ガウス)以下である。
Next, regarding the magnetic characteristics of the developing roll,
On the surface of the developing roll 23, if the maximum value of the magnetic flux density in the vertical direction from each magnetic pole is less than 20 mT (200 gauss), carrier scattering occurs, and if it exceeds 100 mT (1000 gauss), the spike of the developer is too high. However, the space between the developing roller 23 and the latent image carrier 11 cannot be reduced, which is not practical. Further, if it exceeds 60 mT (600 gauss), it is necessary to increase the peripheral speed of the developing roll 23 in order to suppress the sweep pattern, and for a small-diameter roll having a diameter of less than 30 mm, practical rotation of ordinary machine parts is possible. No longer a number. Also, from the viewpoint of centrifugal force, carrier scattering worsens,
Both the sweep pattern and carrier scattering cannot be suppressed. Therefore, the practical range is 20 mT (200 gauss) or more and 60 mT (600 gauss) or less.

【0052】更に、キャリア飛散に関し説明を加える
と、キャリアに働く磁気的拘束力より遠心力と電界から
受ける力が強くなった場合にキャリア飛散が発生するこ
とは公知である。本発明者らによれば、実効現像領域Y
でピッチ・磁束密度とも均等に着磁した実施例1,2に
用いる現像ロール23、あるいは、ピッチ・磁極のピー
ク磁束密度が均一でなくとも前者に準ずる現像ロールを
使用し、現像ロール23表面での磁極中心間隔をL(単
位:mm)とし、各磁極の現像ロール23表面での垂直
方向(径方向)磁束密度のピーク値をB(単位:Gau
ss)とした時、図6に示すように、本実施例で適当と
する条件(キャリア飛散発生領域、掃き目模様発生領域
及びロール径30mm以下に不適当な領域の各領域を含
まない条件)において、B×(B/L)≧20000を
満足すれば、厳密な磁力計算を行わなくてもキャリア飛
散を防止できることがわかった。ここで、上記式「B×
(B/L)≧20000」について補足すると、一般
に、ある磁化にかかる磁力は、「磁化」と「磁化が存在
する所の磁束密度」と「磁化が存在する所の磁束密度変
化」との積で決定され、各座標成分毎に計算した上でベ
クトル表示あるいは絶対値表示を行うことになるが、上
記式は、簡易的にL方向の座標成分について径方向の磁
束密度についてのみ磁化一定で磁力の相対比較を行なっ
たものである。尚、直径18mm・400rpmの現像
ロール、真比重5のキャリアを使用する条件から、遠心
力の観点で不利な条件(例えば鉄粉系の重いキャリアが
小径ロールに保持され、現像領域に搬送される単位時間
当たりの現像剤量を必要量得る為にロールを高速回転す
ると、キャリア飛散が激しく発生するケースを想定)に
なると、本実施例で適当とする条件においても上記関係
式は成立しなくなる。
Furthermore, it is known that carrier scattering occurs when the force received from the centrifugal force and the electric field becomes stronger than the magnetic restraining force acting on the carrier. According to the present inventors, the effective developing area Y
With the developing roll 23 used in Examples 1 and 2 in which both the pitch and the magnetic flux density are uniformly magnetized, or a developing roll conforming to the former even if the peak magnetic flux density of the pitch and the magnetic pole is not uniform, Is L (unit: mm), and the peak value of the magnetic flux density in the vertical direction (radial direction) on the surface of the developing roll 23 of each magnetic pole is B (unit: Gau).
ss), as shown in FIG. 6, suitable conditions in this embodiment (conditions that do not include the carrier scattering generation region, the sweep pattern generation region, and each region of the roll diameter of 30 mm or less that is inappropriate) In the above, it was found that if B × (B / L) ≧ 20000 is satisfied, carrier scattering can be prevented without performing a strict magnetic force calculation. Here, the above formula “B ×
(B / L) ≧ 20000 ”, the magnetic force applied to a certain magnetization is generally the product of“ magnetization ”,“ the magnetic flux density where the magnetization exists ”and“ the magnetic flux density change where the magnetization exists ”. The vector display or the absolute value display is performed after calculating for each coordinate component, but the above formula is simply the above formula, in which the magnetic force is constant and the magnetic force is constant only for the radial direction magnetic flux density for the coordinate component in the L direction. Is a relative comparison. In addition, from the condition of using a developing roll having a diameter of 18 mm / 400 rpm and a carrier having a true specific gravity of 5, a disadvantageous condition from the viewpoint of centrifugal force (for example, a heavy carrier of iron powder is held by a small diameter roll and conveyed to the developing area). If the roll is rotated at a high speed to obtain a required amount of developer per unit time, it is assumed that carrier scattering will occur violently), and the above relational expression does not hold even under the conditions appropriate in this embodiment.

【0053】また、現像剤のキャリアの諸特性に関して
は、1000エルステッドにおける実用磁化が20em
u/g未満では潜像担持体11へのキャリア付着を引き
起こしやすく、60emu/gを越えると現像ロール2
3上でキャリア同士の磁力による反発が起こりチェーン
個々の間隔が広がって、掃き目模様が目立ちやすくな
る。従って、実用磁化は20emu/g以上60emu
/g以下が望ましい。また、平均粒径(重量平均粒径)
については、20μm未満のキャリアでは一個のキャリ
アに働く磁力と静電気力の関係で潜像担持体11へのキ
ャリア付着を引起こしやすく、70μmを越えるとキャ
リアの表面積が減少し、現像剤層の表面積も減少するの
で、画像濃度が不足してしまう。従って、平均粒径(重
量平均粒径)は20μm以上70μm以下が望ましい。
Regarding the characteristics of the carrier of the developer, the practical magnetization at 1000 Oersted is 20 em.
If it is less than u / g, carrier adhesion to the latent image carrier 11 is likely to occur, and if it exceeds 60 emu / g, the developing roll 2
On the top of Fig. 3, repulsion due to the magnetic force between the carriers occurs and the intervals between the individual chains are widened, making the sweep pattern more noticeable. Therefore, the practical magnetization is 20 emu / g or more and 60 emu.
/ G or less is desirable. Also, the average particle size (weight average particle size)
For the carrier of less than 20 μm, the carrier is easily attached to the latent image bearing member 11 due to the relationship between the magnetic force acting on one carrier and the electrostatic force. Also decreases, so the image density becomes insufficient. Therefore, the average particle diameter (weight average particle diameter) is preferably 20 μm or more and 70 μm or less.

【0054】更に、現像剤のトナーの諸特性に関して
は、平均粒径(重量平均粒径)が3μmを下回ると現像
性の低下が激しく、実用的には5μm以上のトナー平均
粒径であることが望ましい。一方、トナーの平均粒径が
15μmを越えると画像の細線鮮鋭度や低濃度領域での
粒状性が劣るようになる。また、本実施例に係る現像装
置を用いた画像形成を行なうに当たり、レーザ露光を一
画素63.5μmの256階調のパルス幅変調で行って
静電潜像をシャープな細いライン像で構成し、それを現
像するトナーも一層細かくして細線鮮鋭度や低濃度領域
での粒状性を向上させることを狙いとするような場合に
は、平均粒径が9μm以下のトナーであることが望まし
い。
Further, regarding various characteristics of the toner of the developer, when the average particle diameter (weight average particle diameter) is less than 3 μm, the developing property is seriously deteriorated, and the toner average particle diameter of 5 μm or more is practically used. Is desirable. On the other hand, when the average particle diameter of the toner exceeds 15 μm, the sharpness of fine lines of the image and the graininess in the low density region become poor. Further, in forming an image using the developing device according to the present embodiment, laser exposure is performed by pulse width modulation of 256 gradations of 63.5 μm per pixel to form an electrostatic latent image with a sharp thin line image. When the toner for developing the toner is made finer to improve fine line sharpness and graininess in a low density region, it is desirable that the average particle diameter is 9 μm or less.

【0055】更にまた、前記キャリアとの摩擦帯電に関
し、トナーの帯電量を5〜50μc/gの範囲にするこ
とが必要である。5μc/gを下回ると、トナーとキャ
リアとの静電気的な結び付きが弱くなりトナー飛散を引
き起こすだけでなく、現像電界に対するレスポンスも鈍
くなり、細線や低濃度の再現性が劣るようになる。ま
た、トナーの帯電量が高くなれば少ないトナー量で潜像
担持体の潜像が静電気的に飽和してしまい、画像濃度を
確保する為には非常に高い電圧の潜像が必要となる。画
像濃度を確保する為の手段としては、トナーの着色力を
上げる方法があるが、本実施例では既に色材分散等にお
いて最適化が終わっており、現段階で色材の量を二倍に
上げても単純に着色量が二倍になるものではない。その
ため、50μc/gを越えると、初期帯電電位を100
0V(絶対値)以下で使うような凡用的な潜像担持体を
用いることが困難になる。
Further, regarding the triboelectric charging with the carrier, it is necessary to set the charge amount of the toner within the range of 5 to 50 μc / g. When it is less than 5 μc / g, not only the electrostatic bond between the toner and the carrier is weakened to cause toner scattering, but also the response to the developing electric field is slowed down, resulting in poor reproducibility of fine lines and low density. Further, when the charge amount of the toner becomes high, the latent image on the latent image carrier is electrostatically saturated with a small amount of toner, and a very high voltage latent image is required to secure the image density. As a means for securing the image density, there is a method of increasing the coloring power of the toner, but in this embodiment, the optimization of the coloring material dispersion has already been completed, and the amount of the coloring material is doubled at this stage. Even if it is raised, the amount of coloring does not simply double. Therefore, if it exceeds 50 μc / g, the initial charging potential becomes 100
It becomes difficult to use a conventional latent image carrier which is used at 0 V (absolute value) or less.

【0056】また、現像ロール23の表面粗さに関して
は、実施例1〜4記載の装置において、表面粗さが小さ
すぎると現像剤が層規制部材27を通過する際スリップ
を起こしやすく、現像剤G中のトナー濃度によって搬送
量が変化しやすくなり、その結果、画像濃度の安定性が
悪くなる。また、表面粗さが大きすぎると現像ロール2
3の振れの管理が難しくなり、現像ロール23の回転周
期に合わせた画像濃度むらがでやすくなる。例えば、磁
性キャリアのうち最も平均粒径の小さな20μmのもの
を用いた場合、表面粗さがRz=2μm(磁性キャリア
の平均粒径の10%)以上であれば、層規制部材27を
通過する際のスリップを実用上抑えることができる。ま
た、磁性キャリアのうち最も平均粒径の大きな70μm
のものを用いた場合、表面粗さがRz=50μm(磁性
キャリアの平均粒径の70%)を越えると画像濃度むら
が発生し、実用的でないことが分かった。すなわち、表
面粗さRzは少なくとも2μm以上で且つ50μm以下
が望ましい。
Regarding the surface roughness of the developing roll 23, in the apparatus described in Examples 1 to 4, if the surface roughness is too small, the developer is apt to slip when passing through the layer regulating member 27, and The toner amount in G makes it easy for the amount of conveyance to change, and as a result, the stability of image density deteriorates. If the surface roughness is too large, the developing roll 2
It becomes difficult to manage the shake of No. 3, and uneven image density according to the rotation cycle of the developing roll 23 is likely to occur. For example, when a magnetic carrier having the smallest average particle size of 20 μm is used, and if the surface roughness is Rz = 2 μm (10% of the average particle size of the magnetic carrier) or more, it passes through the layer regulating member 27. The slip at the time can be suppressed practically. The largest average particle size of the magnetic carriers is 70 μm.
It was found that, when the surface roughness Rz was 50 μm (70% of the average particle diameter of the magnetic carrier), the image density unevenness was generated, and it was not practical. That is, the surface roughness Rz is preferably at least 2 μm or more and 50 μm or less.

【0057】◎実施例5(カラー画像形成装置第1例) 次に、この発明が適用された現像装置を使用したカラー
画像形成装置の一実施例について説明する。図7におい
て、符号51は円筒状の感光ドラム等の潜像担持体、5
2は潜像担持体51を帯電する帯電器、53は図示外の
半導体レーザ、ポリゴンミラー531等を内蔵し、各色
成分画像データに応じた光ビームにて帯電された潜像担
持体51上に静電潜像を書き込むレーザ書込ユニット、
54〜57はブラック用、イエロ用、マゼンタ用、シア
ン用の現像装置、58は各色成分毎のトナー像が形成さ
れた後に各トナー像及び潜像担持体51を転写に最適な
状態に帯電または除電する転写前帯電器、59はペーパ
ガイド60に沿って搬入される記録紙61に各色成分ト
ナー像を一括転写させる転写帯電器、62は転写後に潜
像担持体51に付着した記録紙61を剥離する剥離帯電
器、63は潜像担持体51上の残留トナーを除去するク
リーニング装置、64は潜像担持体51上の残留電荷を
除去する除電露光器、65は転写後の記録紙62を図示
外の定着器へ搬送するための搬送ベルトである。
Example 5 (First Example of Color Image Forming Apparatus) Next, an example of a color image forming apparatus using a developing device to which the present invention is applied will be described. In FIG. 7, reference numeral 51 is a latent image carrier such as a cylindrical photosensitive drum, and 5
Reference numeral 2 is a charger for charging the latent image carrier 51, 53 is a built-in semiconductor laser, polygon mirror 531 and the like (not shown), and the latent image carrier 51 is charged with a light beam corresponding to each color component image data. A laser writing unit for writing an electrostatic latent image,
Reference numerals 54 to 57 denote developing devices for black, yellow, magenta, and cyan, and 58 charges or charges each toner image and the latent image carrier 51 to an optimum state for transfer after a toner image for each color component is formed. A pre-transfer charger that removes electricity, a transfer charger that collectively transfers toner images of respective color components to a recording paper 61 carried along a paper guide 60, and a recording paper 61 that adheres to the latent image carrier 51 after transfer. A peeling charger for peeling, 63 is a cleaning device for removing the residual toner on the latent image carrier 51, 64 is a destaticizing exposure device for removing the residual charge on the latent image carrier 51, and 65 is the recording paper 62 after transfer. A conveyance belt for conveying to a fixing device (not shown).

【0058】この実施例において、上記ブラック用現像
装置54は、磁性一成分ブラックトナーを現像ロール5
41に付着せしめ、層厚規制板542でトナーを薄層化
するとともに現像に必要な電荷を与え、その後、潜像担
持体51の対向部において、直流が重量された交流バイ
アスを印加し、潜像担持体51へ前記トナーをジャンプ
現像するものである。この実施例で用いられる磁性一成
分トナーとしては、樹脂バインダ中に磁性粉末を混練し
て製造された平均粒径が9μmであり、5Kエルステッ
ド(KA/m)の磁場中で測定した磁化の大きさが34
emu/g(Am2/Kg)である磁性トナーを用い
た。
In this embodiment, the black developing device 54 uses the magnetic one-component black toner for the developing roll 5.
41, and the toner is thinned by the layer thickness regulating plate 542 and an electric charge necessary for development is given. Thereafter, an AC bias in which a direct current is weighted is applied to the opposing portion of the latent image carrier 51, so that The toner is jump-developed onto the image carrier 51. The magnetic one-component toner used in this example has an average particle size of 9 μm produced by kneading magnetic powder in a resin binder, and has a large magnetization value measured in a magnetic field of 5K Oersted (KA / m). Saga 34
A magnetic toner having an emu / g (Am 2 / Kg) was used.

【0059】また、イエロ用、マゼンタ用、シアン用の
各現像装置55〜57はいずれもこの発明が適用された
非接触二成分交番電界現像方式を採用したものであり、
例えば実施例1に示す構成を基本的に備える他、前工程
において現像された潜像担持体51のトナー像が乱され
たり、潜像担持体51上の既設のトナー像が各現像装置
55〜57側に逆転移されないように、現像剤搬送量・
エアギャップ・交番電界条件等の最適化を施したものに
なっている。
Each of the yellow, magenta, and cyan developing devices 55 to 57 employs a non-contact two-component alternating electric field developing system to which the present invention is applied.
For example, in addition to basically including the configuration shown in Embodiment 1, the toner image on the latent image carrier 51 developed in the previous step is disturbed, or the existing toner image on the latent image carrier 51 is transferred to each of the developing devices 55 to 55. To prevent reverse transfer to the 57 side,
The air gap and alternating electric field conditions are optimized.

【0060】また、潜像担持体51には、負極性に帯電
する有機感光体を使用し、帯電器52で一様に帯電され
た後の潜像担持体51の表面電位が各サイクルで略−7
00Vに、露光された部分の潜像担持体51の表面電位
が各サイクルで略−200Vになるように設定された。
更に、潜像担持体51は120mm/secの速度で回
転し、非接触二成分現像装置55,56,57の現像ロ
ール表面速度は240mm/secに、また、磁性一成
分現像装置54の現像ロールの表面速度は180mm/
secに設定された。
The latent image carrier 51 is made of an organic photoconductor that is negatively charged, and the surface potential of the latent image carrier 51 after being uniformly charged by the charger 52 is substantially constant in each cycle. -7
The surface potential of the latent image carrier 51 in the exposed portion was set to 00V at about −200V in each cycle.
Further, the latent image carrier 51 rotates at a speed of 120 mm / sec, the developing roll surface speed of the non-contact two-component developing devices 55, 56 and 57 is 240 mm / sec, and the developing roll of the magnetic one-component developing device 54. Surface speed of 180mm /
It was set to sec.

【0061】次に、この実施例に係るカラー画像形成装
置の像形成プロセスについて説明する。先ず、1回目の
サイクルとして、潜像担持体51は帯電器52で帯電さ
れ、レーザ書込ユニット53からのレーザ光532でブ
ラックに相当する潜像が潜像担持体51の所定の位置に
形成され、この潜像はブラック用現像装置51により現
像される。この時、レーザ光は、画像部を書き込むよう
になっており、帯電器52で帯電された潜像担持体51
の表面電位極性と同じ極性電荷を持つトナーが潜像担持
体51のレーザ光照射部に現像される。
Next, the image forming process of the color image forming apparatus according to this embodiment will be described. First, as the first cycle, the latent image carrier 51 is charged by the charger 52, and a latent image corresponding to black is formed at a predetermined position on the latent image carrier 51 by the laser light 532 from the laser writing unit 53. The latent image is developed by the black developing device 51. At this time, the laser light is adapted to write the image portion, and the latent image carrier 51 charged by the charger 52.
The toner having the same electric charge as the surface potential polarity is developed on the laser light irradiation portion of the latent image carrier 51.

【0062】次に、2回目のサイクルとして、潜像担持
体51は帯電器52により再帯電され、前(ブラック)
工程でレーザ光532の照射を受け、電位が下がった潜
像担持体51の部分が再び元の電位近くに回復する。そ
の後、レーザ書込ユニット53からのレーザ光532で
イエロに相当する像が潜像像担持体51の所定の位置に
再度照射され、イエロ用現像装置55は帯電器52で帯
電された潜像担持体51の表面電位極性と同じ極性電荷
を持つイエロトナーにて潜像担持体51のレーザ光照射
部を現像する。
Next, in the second cycle, the latent image carrier 51 is recharged by the charger 52, and the latent (black)
In the process, the portion of the latent image carrier 51 whose potential has been lowered by the irradiation of the laser beam 532 is restored to the original potential again. Thereafter, the laser beam 532 from the laser writing unit 53 irradiates an image corresponding to a yellow color to a predetermined position of the latent image carrier 51 again, and the yellow developing device 55 charges the latent image carrier charged by the charger 52. The laser light irradiation portion of the latent image carrier 51 is developed with yellow toner having the same electric charge polarity as the surface potential polarity of the body 51.

【0063】以後同様に、3回目のサイクルとして、帯
電器52による再帯電、レーザ書込ユニット53からの
レーザ光532によるマゼンタ像の照射、マゼンタ用現
像装置56によるマゼンタ像の現像、4回目のサイクル
として、帯電器52による再帯電、レーザ書込ユニット
53からのレーザ光532によるシアン像の照射、シア
ン用現像装置57によるシアン像の現像の各工程を経
る。
Thereafter, similarly, as the third cycle, recharging by the charger 52, irradiation of the magenta image by the laser beam 532 from the laser writing unit 53, development of the magenta image by the magenta developing device 56, and the fourth cycle. As a cycle, each step of recharging by the charger 52, irradiation of a cyan image by the laser beam 532 from the laser writing unit 53, and development of a cyan image by the cyan developing device 57 is performed.

【0064】シアン用現像装置57によるシアン像の現
像工程が終了した時点では、潜像担持体51上に、照射
像に応じたブラック、イエロ、マゼンタ、シアンの各ト
ナー像が存在する。これらのトナー像と潜像担持体51
は必要に応じて転写前帯電器58の照射を受け、転写に
最適な状態に帯電または除電されたのち、転写帯電器5
9により、ペーパガイド60より進入してきた記録紙6
1上に、潜像担持体51上のブラック、イエロ、マゼン
タ、シアンの各トナー像が1回の工程で転写される。転
写終了後、記録紙61は剥離帯電器62により除電さ
れ、潜像担持体51から剥離されて搬送ベルト65によ
り図示しない定着器に搬送されて定着工程が施される。
At the time when the cyan image developing process by the cyan developing device 57 is completed, black, yellow, magenta, and cyan toner images corresponding to the irradiation image are present on the latent image carrier 51. These toner image and latent image carrier 51
Is irradiated by the pre-transfer charger 58 as necessary, and is charged or discharged to a state suitable for transfer, and then transferred to the transfer charger 5.
The recording paper 6 coming in from the paper guide 60 by 9
The toner images of black, yellow, magenta, and cyan on the latent image carrier 51 are transferred onto the image carrier 1 in one step. After the transfer is completed, the recording paper 61 is de-charged by the peeling charger 62, peeled off from the latent image carrier 51, and conveyed by a conveyor belt 65 to a fixing device (not shown) for a fixing step.

【0065】一方、転写工程終了後、潜像担持体51上
の残留トナーは、クリーニング装置63によりクリーニ
ングされ、引続き除電露光器64からの露光を受け、再
び帯電器52による帯電工程に入り、前述の全工程を繰
り返し、複数枚の連続プリントを出力する。尚、前記ク
リーニング装置63は装置の全部または一部がリトラク
ト可能な構成となっており、前記4色のトナー像を作像
中は潜像担持体51に対し非接触の状態になっており、
潜像担持体51上のトナーを乱さないように構成されて
いる。
On the other hand, after the transfer process is completed, the residual toner on the latent image carrier 51 is cleaned by the cleaning device 63, subsequently exposed by the neutralization exposure device 64, and again enters the charging process by the charging device 52. Repeat all steps to output multiple continuous prints. The cleaning device 63 is configured such that all or part of the cleaning device 63 can be retracted, and is in a non-contact state with the latent image carrier 51 during the formation of the toner images of the four colors.
The toner on the latent image carrier 51 is not disturbed.

【0066】次に、この実施例に係るカラー画像形成装
置に対して各種実験を行なった。このようなカラー画像
形成装置において、ブラック用現像装置54により潜像
担持体51上に現像された磁性一成分トナーが、非接触
二成分現像装置55、56、57と潜像担持体51との
間隙部を通過するとき、潜像担持体51上に現像された
磁性一分トナーが、非接触二成分現像装置55、56、
57内の現像ロールから発生する磁界によって、磁気的
に非接触二成分現像装置55、56、57側に吸着され
ないようにするためには、非接触二成分現像装置55、
56、57によって発生する磁界の大きさが潜像担持体
51上近傍で非常に小さくなっていることが必要であ
る。
Next, various experiments were conducted on the color image forming apparatus according to this embodiment. In such a color image forming apparatus, the magnetic one-component toner developed on the latent image carrier 51 by the black developing device 54 is transferred between the non-contact two-component developing devices 55, 56 and 57 and the latent image carrier 51. When passing through the gap, the magnetic one-minute toner developed on the latent image carrier 51 is transferred to the non-contact two-component developing devices 55, 56,
In order to prevent the non-contact two-component developing devices 55, 56, 57 from being magnetically attracted to the non-contact two-component developing devices 55, 56, 57 side by the magnetic field generated from the developing roll in 57, the non-contact two-component developing device 55,
It is necessary that the magnitude of the magnetic field generated by 56, 57 is extremely small near the latent image carrier 51.

【0067】更に、非接触二成分現像装置55、56、
57の現像ロール23上の二成分現像剤中のキャリア
が、潜像担持体51の表面電位と現像ロール23との電
位差によって形成される電界とキャリアの帯電電荷の積
で表されるクローン力とによって、潜像担持体51側に
簡単に吸着しないようにするためには、非接触二成分現
像装置55、56、57によって発生する磁界の大きさ
がその現像ロール23上で十分大きくなければならな
い。
Further, the non-contact two-component developing devices 55, 56,
The carrier in the two-component developer on the developing roll 23 of No. 57 has a Cloning force represented by the product of the electric field formed by the potential difference between the surface potential of the latent image carrier 51 and the developing roll 23 and the charge of the carrier. Therefore, in order to prevent the latent image carrier 51 from being easily attracted, the magnitude of the magnetic field generated by the non-contact two-component developing devices 55, 56, 57 must be sufficiently large on the developing roll 23. .

【0068】従って、非接触二成分現像装置55、5
6、57の現像ロール23上の二成分現像剤中のキャリ
アの潜像担持体51上への付着を防止し、且つ、潜像担
持体51上に現像された磁性一成分トナーが、非接触二
成分現像装置55、56、57内の現像ロール23から
発生する磁界によって、磁気的に非接触二成分現像装置
55、56、57側に吸着されないようにするために
は、非接触二成分現像装置55、56、57の現像ロー
ル23の内部にある磁石ロールから発生する磁界が現像
ロール23上で十分大きく、潜像担持体51上近傍で十
分小さくなることが要求される。すなわち、現像ロール
23上から潜像担持体51に至る距離の範囲で、磁界の
大きさの減衰が大きくなければならない。
Therefore, the non-contact two-component developing devices 55, 5
The carrier in the two-component developer on the developing rolls Nos. 6 and 57 is prevented from adhering to the latent image carrier 51, and the magnetic one-component toner developed on the latent image carrier 51 is not contacted. In order to prevent the non-contact two-component developing devices 55, 56, 57 from being magnetically attracted to the non-contact two-component developing devices 55, 56, 57 by the magnetic field generated from the developing roll 23 in the two-component developing devices 55, 56, 57, the non-contact two-component developing device is used. It is required that the magnetic field generated from the magnet roll inside the developing roll 23 of each of the devices 55, 56 and 57 is sufficiently large on the developing roll 23 and sufficiently small near the latent image carrier 51. That is, the attenuation of the magnitude of the magnetic field must be large in the range of the distance from the developing roller 23 to the latent image carrier 51.

【0069】この磁界の減衰率を実際的に制御する方法
として、実効現像領域における磁極間距離を変えたもの
を数種試作し、スリーブ表面上での磁極間距離と、スリ
ーブ表面上で測定した磁束密度ピーク値の減衰率、すな
わち、{1−(潜像担持体51上磁束密度/スリーブ表
面上磁束密度)}×100 の関係をとると、図8のよ
うな結果となった。
As a method for practically controlling the attenuation rate of this magnetic field, several prototypes having different distances between magnetic poles in the effective developing region were prototyped, and the distances between magnetic poles on the sleeve surface and on the sleeve surface were measured. When the attenuation rate of the magnetic flux density peak value, that is, {1- (magnetic flux density on latent image carrier 51 / magnetic flux density on sleeve surface)} × 100 is taken, the result is as shown in FIG.

【0070】次に、表1に示す5種の現像ロール23を
実際に図7に示すカラー画像形成装置の非接触二成分現
像装置55に順次搭載し、実際に、(1)潜像担持体5
1上に現像された磁性一成分トナーが、非接触二成分現
像装置55の現像ロール23から発生する磁界によっ
て、磁気的に非接触二成分現像装置55側に吸着されな
いかどうか、(2)非接触二成分現像装置55の現像ロ
ール23上の二成分現像剤中のキャリアの潜像担持体5
1への付着が発生するかどうか、を実験したところ、表
1に示すような結果が得られた。
Next, the five types of developing rolls 23 shown in Table 1 are actually sequentially mounted on the non-contact two-component developing device 55 of the color image forming apparatus shown in FIG. 7, and (1) latent image carrier is actually mounted. 5
Whether the magnetic one-component toner developed on No. 1 is magnetically attracted to the non-contact two-component developing device 55 side by the magnetic field generated from the developing roll 23 of the non-contact two-component developing device 55, (2) non- The latent image carrier 5 of the carrier in the two-component developer on the developing roll 23 of the contact two-component developing device 55.
When an experiment was conducted to determine whether or not adhesion to 1 occurred, the results shown in Table 1 were obtained.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】この結果より、潜像担持体51上への磁性
一成分トナーの吸着を防止するためには、潜像担持体5
1上での磁束密度を略250ガウス以下に押さえる必要
があり、キャリアの潜像担持体51上への付着を防止す
るためには、現像ロール23のスリーブ表面上での磁束
密度を少なくとも330ガウス以上にする必要があるこ
とが検証された。
From this result, in order to prevent the magnetic one-component toner from being attracted onto the latent image carrier 51, the latent image carrier 5 is used.
It is necessary to suppress the magnetic flux density on the surface of the developing roller 23 to about 250 Gauss or less. In order to prevent the carrier from adhering to the latent image carrier 51, the magnetic flux density on the sleeve surface of the developing roller 23 should be at least 330 Gauss. It was verified that the above needs to be done.

【0073】また、図9においては、現像ロール23の
スリーブ上磁束密度と潜像担持体51表面上磁束密度の
許容できる領域を斜線で示す。一つの現像ロール23に
おいて、スリーブ上磁束密度と潜像担持体51表面上磁
束密度の関係は、図8で示す磁束の減衰率によって決定
され、この減衰率はスリーブ上での磁極間距離と関係が
あるので、スリーブ上での磁極間距離をパラメータとし
て、スリーブ上磁束密度と潜像担持体51表面上磁束密
度の関係をとると図9に示す直線が描ける。
Further, in FIG. 9, a region in which the magnetic flux density on the sleeve of the developing roll 23 and the magnetic flux density on the surface of the latent image carrier 51 are allowed is shown by hatching. In one developing roll 23, the relationship between the magnetic flux density on the sleeve and the magnetic flux density on the surface of the latent image carrier 51 is determined by the attenuation rate of the magnetic flux shown in FIG. 8, and this attenuation rate is related to the distance between the magnetic poles on the sleeve. Therefore, the straight line shown in FIG. 9 can be drawn by taking the relationship between the magnetic flux density on the sleeve and the magnetic flux density on the surface of the latent image carrier 51 with the distance between the magnetic poles on the sleeve as a parameter.

【0074】図9は、スリーブ上での磁極間距離を5m
m以下にすることによって、潜像担持体51上磁性一成
分トナーの吸着を防止するために潜像担持体51上での
磁束密度を略250ガウス以下に押さえ、キャリアの潜
像担持体51上への付着を防止するために、スリーブ表
面上での磁束密度を略330ガウス以上にすることが可
能となることを示している。しかし、スリーブ上での磁
極間距離を5mmとした場合、スリーブ上磁束密度の許
容幅が40ガウス程度しかなく実用的でないため、実際
的には4mm以下、望ましくは3mm程度がよい。
In FIG. 9, the distance between the magnetic poles on the sleeve is 5 m.
By setting m or less, the magnetic flux density on the latent image carrier 51 is suppressed to about 250 Gauss or less to prevent the adsorption of the magnetic one-component toner on the latent image carrier 51, and the latent image carrier 51 on the carrier is It is shown that the magnetic flux density on the surface of the sleeve can be set to about 330 gauss or more in order to prevent the adherence to the sleeve. However, when the distance between the magnetic poles on the sleeve is set to 5 mm, the allowable width of the magnetic flux density on the sleeve is only about 40 gauss, which is not practical. Therefore, it is actually 4 mm or less, preferably about 3 mm.

【0075】以上の実験に用いた現像ロール23として
は、円柱鉄心(芯材)に予め着磁した板状のラバーマグ
ネットを巻いて固定接着したものをと、円筒状のフェラ
イトマグネットに着磁したものを用いた。どちらのタイ
プでも、実際には磁極間距離を小さくすると、飽和着磁
した磁極上の磁界は減少する。実際には厚み0.5mm
のスリーブを用い、図2に示すように、磁石ロール25
とスリーブ24との間隙を0.3mmに設定して実験が
行われたが、スリーブ表面上での磁極間距離を3mmに
するとスリーブ表面上での磁束密度は400ガウス、ス
リーブ表面上での磁極間距離を2mmにするとスリーブ
表面上での磁束密度は250ガウス程度が限界であっ
た。スリーブ表面上での磁極間距離を2mmとした場合
でも、磁力の高い磁石材料を用いればスリーブ上での磁
束密度を増大することは可能であるが、価格が高くなり
すぎ、装置を普及する上では問題がある。
As the developing roll 23 used in the above experiment, a cylindrical iron core (core material) wound in advance with a plate-shaped rubber magnet and fixedly bonded, and a cylindrical ferrite magnet were magnetized. I used one. In both types, actually, when the distance between the magnetic poles is reduced, the magnetic field on the magnetic poles that are saturated and magnetized decreases. Actually thickness 0.5mm
As shown in FIG. 2, the magnet roll 25
The experiment was conducted by setting the gap between the sleeve 24 and the sleeve 24 to 0.3 mm. However, when the distance between the magnetic poles on the sleeve surface was 3 mm, the magnetic flux density on the sleeve surface was 400 gauss, and the magnetic pole on the sleeve surface. When the distance was set to 2 mm, the magnetic flux density on the sleeve surface was limited to about 250 gauss. Even if the distance between the magnetic poles on the sleeve surface is set to 2 mm, it is possible to increase the magnetic flux density on the sleeve by using a magnetic material having a high magnetic force, but the price becomes too high and the device becomes widespread. Then there is a problem.

【0076】この実験に係るカラー画像形成装置の現像
装置54に、平均粒径が9μmであり、5Kエルステッ
ド(KA/m)の磁場中で測定した磁化の大きさが34
emu/g(Am2/kg)である磁性一成分ブラック
トナーを用い、現像装置55、56、57に、スリーブ
表面上での磁極間距離が2.8mm、スリーブ表面上磁
束密度が380ガウスの円筒状フェライト磁石ロールを
搭載した実施例1の現像装置を用い、現像剤として重量
平均粒径40μmで実用磁化が40emu/gとなるよ
う樹脂バインダの中に磁性粉を混合・分散させ粉砕・分
級した磁性キャリアに、それぞれ重量平均粒径7μmの
ポリエステル系イエロ、マゼンタ、シアン色トナーが混
合攪拌された現像剤を使用し、前述の工程で多色重ね現
像による画像形成を試みたところ、磁性一成分ブラック
トナー像の乱れ、磁性一成分ブラックトナーの非接触二
成分現像装置55、56、57への混入は全く発生せ
ず、良好なフルカラー画像が得られた。
In the developing device 54 of the color image forming apparatus according to this experiment, the average grain size was 9 μm, and the magnitude of magnetization measured in a magnetic field of 5K Oersted (KA / m) was 34.
A magnetic one-component black toner of emu / g (Am2 / kg) is used in the developing devices 55, 56, and 57, and the distance between the magnetic poles on the sleeve surface is 2.8 mm and the magnetic flux density on the sleeve surface is 380 gauss. The magnetic powder was mixed and dispersed in a resin binder so as to have a practical average magnetization of 40 emu / g and a weight average particle diameter of 40 μm as a developer, using the developing device of Example 1 equipped with a ferrite magnet roll, and then pulverized and classified. Using a developer in which polyester yellow, magenta, and cyan toners each having a weight average particle diameter of 7 μm are mixed and stirred as a magnetic carrier, and an image formation by multicolor overdevelopment was tried in the above-mentioned step, a magnetic single component was obtained. Distortion of the black toner image and mixing of the magnetic one-component black toner into the non-contact two-component developing devices 55, 56 and 57 do not occur at all, and good full color An image was obtained.

【0077】また、この実施例では、磁性一成分トナー
としては、樹脂バインダ中に粉末を混連して製造され
た、平均粒径が9μmであり、5Kエルステッド(KA
/m)の磁場中で測定した磁化の大きさが34emu/
g(Am2/Kg)である磁性トナーを用いた。しか
し、潜像担持体51上の磁性一分トナーが、非接触二成
分現像装置55〜57の現像ロール23によって吸着さ
れない条件としては、磁性一成分トナーの磁化の大きさ
と粒径も大きな要因となる。一般に磁化の大きさをσe
mu/g(Am2/Kg)、粒径をrmとしたとき、磁
場中のトナー1個に作用する磁気力の大きさは、σ×r
3に比例する。例えば磁性一成分トナーの平均粒径を9
μmから12μmにした場合、磁性一成分トナーに作用
する磁気力は2.4倍になる。この時、図9で示した許
容範囲を成り立たすためには、内添するマグネタイト磁
性粉の量を減らし、σを1/2.4に制御する必要があ
る。実際に5Kエルステッド(KA/m)の磁場中で測
定した磁化の大きさを34emu/g(Am2/Kg)
に固定し、平均粒径が10μmと12μmのトナーを使
用し、現像装置55〜57に、スリーブ表面上での磁極
間距離が2.8mm、スリーブ表面上磁束密度が380
ガウスの円筒状フェライト磁石ロールを搭載した実施例
1の非接触二成分現像装置を用いて、前述の工程で多色
重ね現像による画像形成を試みたところ、平均粒径が1
0μmの磁性一成分トナーでは潜像担持体51上の磁性
一成分トナーが、非接触二成分現像装置55〜57の現
像ロール23によって吸着されることはなかったが、平
均粒径が12μmの磁性一成分トナーでは吸着現象が発
生した。このことから、図9で示した許容範囲を成り立
たすためには、5Kエルステッド(KA/m)の磁場中
で測定した磁化の大きさをσemu/g(Am2/K
g)、平均粒径をrmとしたとき、σ×r3<3.5×
10-14の範囲にσとrの値があることが必要であるこ
とが分かる。
In this embodiment, the magnetic one-component toner is manufactured by mixing powder in a resin binder, has an average particle size of 9 μm, and has a particle size of 5K oersted (KA).
/ M), the magnitude of magnetization measured in a magnetic field of 34 emu /
A magnetic toner of g (Am 2 / Kg) was used. However, as a condition that the magnetic one-minute toner on the latent image carrier 51 is not adsorbed by the developing roll 23 of the non-contact two-component developing devices 55 to 57, the magnetization size and the particle size of the magnetic one-component toner are also major factors. Become. Generally, the magnitude of magnetization is σe
When mu / g (Am 2 / Kg) and the particle size are rm, the magnitude of the magnetic force acting on one toner in the magnetic field is σ × r
Proportional to 3 . For example, the average particle size of the magnetic one-component toner is 9
When the thickness is changed from μm to 12 μm, the magnetic force acting on the magnetic one-component toner becomes 2.4 times. At this time, in order to establish the allowable range shown in FIG. 9, it is necessary to reduce the amount of internally added magnetite magnetic powder and control σ to 1 / 2.4. The magnitude of magnetization actually measured in a magnetic field of 5K oersted (KA / m) is 34 emu / g (Am 2 / Kg)
The toner having average particle diameters of 10 μm and 12 μm is used, and the developing devices 55 to 57 have a magnetic pole distance on the sleeve surface of 2.8 mm and a magnetic flux density of 380 on the sleeve surface.
Using the non-contact two-component developing apparatus of Example 1 equipped with a Gaussian cylindrical ferrite magnet roll, an image formation by multi-color over-development was tried in the above-mentioned steps, and the average particle size was 1
With the magnetic one-component toner of 0 μm, the magnetic one-component toner on the latent image carrier 51 was not adsorbed by the developing roll 23 of the non-contact two-component developing devices 55 to 57, but the average particle diameter of the magnetic one-component toner was 12 μm. The adsorption phenomenon occurred in the one-component toner. From this, in order to establish the allowable range shown in FIG. 9, the magnitude of magnetization measured in a magnetic field of 5K Oersted (KA / m) is σemu / g (Am 2 / K).
g), when the average particle size is rm, σ × r 3 <3.5 ×
It can be seen that it is necessary to have the values of σ and r in the range of 10 −14 .

【0078】尚、この実施例に係るカラー画像形成装置
において、現像装置55〜57に実施例2〜4のいずれ
か用いて上述したのと同様な実験を行なったところ、磁
性一成分ブラックトナー像の乱れ、磁性一成分ブラック
トナーの非接触二成分現像装置55、56、57への混
入は全く発生せず、良好なフルカラー画像が得られた。
In the color image forming apparatus according to this embodiment, the same experiment as described above was carried out by using the developing devices 55 to 57 in any of the embodiments 2 to 4, and a magnetic one-component black toner image was obtained. And the magnetic one-component black toner was not mixed into the non-contact two-component developing devices 55, 56 and 57, and a good full-color image was obtained.

【0079】◎実施例6(カラー画像形成装置第2例) 図10は本発明が適用されたカラー画像形成装置の他の
実施例を示す。尚、実施例5と同様な構成要素について
は実施例5と同様な符号を付してここではその詳細な説
明を省略する。この実施例に係るカラー画像形成装置に
おいて、レーザ書き込みユニット53はブラック画像に
対応する第1露光533により第1の潜像を形成し、ま
た、例えばレッド画像に対応する第2露光534により
第2の潜像を形成するものである。また、この実施例で
は、潜像担持体51の周囲に、ブラック用現像装置54
及びブラック以外のカラー、例えばレッド用現像装置5
5が設置されており、ブラック用現像装置54としては
磁性一成分トナーを用い、また、レッド用現像装置55
としては非接触二成分現像方式のものを用いた。
Example 6 (Second Example of Color Image Forming Apparatus) FIG. 10 shows another example of the color image forming apparatus to which the present invention is applied. The same components as those in the fifth embodiment are designated by the same reference numerals as those in the fifth embodiment, and detailed description thereof will be omitted here. In the color image forming apparatus according to this embodiment, the laser writing unit 53 forms the first latent image by the first exposure 533 corresponding to the black image, and the second exposure 534 by the second exposure 534 corresponding to the red image, for example. To form the latent image of. In this embodiment, the black developing device 54 is provided around the latent image carrier 51.
And developing device 5 for colors other than black, for example red
5 is installed, magnetic one-component toner is used as the black developing device 54, and the red developing device 55 is used.
A non-contact two-component developing system was used.

【0080】この実施例で用いたレッド用現像装置55
は、現像ロール23のスリーブ表面上での磁極間距離が
2.8mm、スリーブ表面上磁束密度が380ガウスの
円筒状フェライト磁石ロールを搭載した実施例1に係る
現像装置を用い、現像剤として重量平均粒径40μmで
実用磁化が40eum/gとなるよう樹脂バインダの中
に磁性粉を混合・分散させ粉砕・分級した磁性キャリア
に、重量平均粒径12μmのスチレンアクリル系レッド
トナーを混合攪拌し、現像剤に占めるトナーの混合率が
およそ10重量%で相対湿度30%〜85%におけるト
ナー帯電極性が正で、その帯電利用が12〜25μc/
gに調整されたものを使用した。
Red developing device 55 used in this embodiment
Is a developing roller 23 having a magnetic pole distance on the sleeve surface of 2.8 mm and a magnetic flux density on the sleeve surface of the cylindrical ferrite magnet roll of 380 gauss. Magnetic powder was mixed, dispersed, pulverized and classified in a resin binder so that the practical magnetization was 40 eum / g with an average particle diameter of 40 μm, and a styrene acrylic red toner with a weight average particle diameter of 12 μm was mixed and stirred. The mixing ratio of the toner in the developer is about 10% by weight, the toner charging polarity is positive at a relative humidity of 30% to 85%, and the charging utilization is 12 to 25 μc /
What was adjusted to g was used.

【0081】また、ブラック用現像装置54の負極性に
帯電した磁性一成分ブラックトナーとしては、樹脂バイ
ンダ中に磁性粉末を混連して製造された、平均粒径が9
μmであり、5Kエルステッド(KA/m)の磁場中で
測定した磁化の大きさ34emu/g(Am2/Kg)
であり、負極性に帯電する磁性トナーを用いた。
The negatively charged magnetic one-component black toner of the black developing device 54 is manufactured by mixing magnetic powder in a resin binder and has an average particle size of 9
μm, and the magnitude of magnetization measured in a magnetic field of 5K Oersted (KA / m) is 34 emu / g (Am 2 / Kg)
Therefore, a magnetic toner that is negatively charged was used.

【0082】次に、この実施例に係るカラー画像形成装
置の画像形成プロセスを説明する。本実施例において
は、潜像担持体51が帯電器52により一様に負極性に
帯電され、ブラック画像に対応する第1の潜像が第一露
光533により潜像担持体51上に形成され、この第1
の潜像は現像装置54によって負極性に帯電した磁性一
成分ブラックトナーにて反転現像される。次に、例えば
レッド画像に対応する第2の潜像が第二露光534によ
り潜像担持体51上に形成され、この第2の潜像は非接
触二成分現像装置55により正極性に帯電した非磁性レ
ッドトナーにて正規現像される。潜像担持体51上に現
像された磁性一成分ブラックトナーと非磁性レッドトナ
ーの極性は、転写前処理帯電器58によって揃えられ、
転写帯電器59により、記録紙61上に一度に転写され
る。
Next, the image forming process of the color image forming apparatus according to this embodiment will be described. In this embodiment, the latent image carrier 51 is uniformly negatively charged by the charger 52, and the first latent image corresponding to the black image is formed on the latent image carrier 51 by the first exposure 533. , This first
The latent image of (1) is reversely developed by the developing device 54 with the magnetic one-component black toner charged with negative polarity. Next, for example, a second latent image corresponding to a red image is formed on the latent image carrier 51 by the second exposure 534, and the second latent image is positively charged by the non-contact two-component developing device 55. Regular development with non-magnetic red toner. The polarities of the magnetic one-component black toner and the non-magnetic red toner developed on the latent image carrier 51 are made uniform by the transfer pretreatment charger 58,
It is transferred onto the recording paper 61 at once by the transfer charger 59.

【0083】このようなカラー画像形成過程において、
磁性一成分ブラックトナー像の乱れ、磁性一成分ブラッ
クトナーの非接触二成分現像装置55への混入は全く発
生せず、良好な二色カラー画像が得られた。
In such a color image forming process,
Disturbance of the magnetic one-component black toner image and mixing of the magnetic one-component black toner into the non-contact two-component developing device 55 did not occur at all, and a good two-color image was obtained.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る現像
装置によれば、実効現像領域において複数列の現像磁極
を配列した非接触二成分現像方式に対し、現像剤の磁性
キャリアとして樹脂バインダ中に磁性粉を混合、分散さ
せた後、粉砕、分級したものを用い、各現像磁極上で起
立する現像剤の穂立ちの高さを低く規制するようにした
ので、現像磁極ピッチを現像量確保とキャリア飛散抑制
を両立しやすい範囲に設定したとしても、画像上への掃
き目模様の発生を有効に回避することができる。
As described above, according to the developing device of the present invention, the resin binder is used as the magnetic carrier of the developer in contrast to the non-contact two-component developing method in which the developing magnetic poles in a plurality of rows are arranged in the effective developing area. The magnetic powder is mixed and dispersed in it, and then crushed and classified.The height of the spike of the developer standing on each developing magnetic pole is controlled to be low, so the developing magnetic pole pitch is set to the developing amount. Even if the range is set so that both securing and suppressing carrier scattering can be easily achieved, it is possible to effectively avoid the occurrence of the sweep pattern on the image.

【0085】特に、本発明において、磁性キャリアの磁
化特性の最適化、更には、現像剤担持体の磁力分布の最
適化を図ることにより、現像量確保、キャリア飛散抑制
及び掃き目模様回避の全てを容易に実現することができ
る。
In particular, in the present invention, by optimizing the magnetization characteristics of the magnetic carrier, and further by optimizing the magnetic force distribution of the developer carrying member, it is possible to secure the development amount, suppress carrier scattering, and avoid sweep patterns. Can be easily realized.

【0086】また、本発明に係るカラー画像形成装置に
よれば、磁性ブラックトナー像及びブラック以外の非磁
性カラートナー像を潜像担持体上に形成した後、各色ト
ナー像を記録媒体に一括転写するタイプにおいて、カラ
ー用現像手段として、実効現像領域にて複数列の現像磁
極を配列し、現像剤の磁性キャリアとして樹脂バインダ
中に磁性粉を混合、分散させた後、粉砕、分級したもの
を用い、各現像磁極上で起立する現像剤の穂立ちの高さ
を低く規制するようにしたので、実効現像領域において
現像剤担持体上の磁束密度及び現像磁極間距離の両者を
小さく調整することにより、現像剤担持体上の現像剤を
潜像担持体に対し非接触になるように現像剤を薄層化で
き、現像量確保、キャリア飛散抑制及び掃き目模様回避
を容易に実現することができる。
Further, according to the color image forming apparatus of the present invention, after the magnetic black toner image and the non-magnetic color toner image other than black are formed on the latent image carrier, the toner images of respective colors are collectively transferred to the recording medium. In this type, as the color developing means, a plurality of rows of developing magnetic poles are arranged in the effective developing area, magnetic powder is mixed and dispersed in a resin binder as a magnetic carrier of the developer, and then crushed and classified. Since the height of the spike of the developer rising on each developing magnetic pole is regulated to a low level, both the magnetic flux density on the developer carrier and the distance between the developing magnetic poles should be adjusted to be small in the effective developing area. By this, the developer on the developer carrier can be thinned so that the developer is not in contact with the latent image carrier, and the amount of development can be secured, carrier scattering can be suppressed, and sweep pattern can be easily avoided. Door can be.

【0087】このため、カラー用現像手段による現像性
を良好に保つことができるほか、カラー用現像手段の現
像剤担持体内部から発生する磁界の強さを潜像担持体表
面で非常に小さくすることができることから、潜像担持
体表面に現像されている一成分磁性ブラックトナーがカ
ラー用現像手段を通過する際に現像剤担持体に磁気的に
吸着される事態を有効に回避することができ、潜像担持
体上での磁性一成分ブラックトナー像の乱れや、カラー
用現像手段内へのブラックトナーの混入による混色を有
効に回避することができる。
For this reason, the developability by the color developing means can be kept good, and the strength of the magnetic field generated from the inside of the developer carrier of the color developing means is made extremely small on the surface of the latent image carrier. Therefore, it is possible to effectively avoid the situation where the one-component magnetic black toner developed on the surface of the latent image carrier is magnetically adsorbed to the developer carrier when passing through the color developing means. It is possible to effectively avoid the disturbance of the magnetic one-component black toner image on the latent image carrier and the color mixture due to the mixing of the black toner into the color developing means.

【0088】更に、上記カラー画像形成装置において、
磁性ブラックトナーの磁化特性の最適化を図れば、潜像
担持体上での磁性一成分ブラックトナー像の乱れや、カ
ラー用現像手段内へのブラックトナーの混入による混色
をより確実に回避することができる。
Furthermore, in the above color image forming apparatus,
By optimizing the magnetization characteristics of the magnetic black toner, it is possible to more reliably avoid the disturbance of the magnetic one-component black toner image on the latent image carrier and the color mixture due to the mixing of the black toner into the color developing means. You can

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

【図1】 (a)は本発明に係る現像装置の構成を示す
説明図、(b)は本発明に係るカラー画像形成装置の構
成を示す説明図である。
FIG. 1A is an explanatory diagram showing a configuration of a developing device according to the present invention, and FIG. 1B is an explanatory diagram showing a configuration of a color image forming apparatus according to the present invention.

【図2】 実施例1に係る現像装置の詳細を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating details of the developing device according to the first embodiment.

【図3】 実施例2に係る現像装置の詳細を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating details of a developing device according to a second embodiment.

【図4】 実施例3に係る現像装置の詳細を示す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating details of a developing device according to a third embodiment.

【図5】 実施例4に係る現像装置の詳細を示す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating details of a developing device according to a fourth embodiment.

【図6】 実施例1,2における現像ロール表面での磁
極ピッチLと現像ロール表面での垂直方向磁束密度Bと
の関係、及び、使用可能領域を示すグラフ図である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the magnetic pole pitch L on the surface of the developing roll and the magnetic flux density B in the vertical direction on the surface of the developing roll, and the usable area in Examples 1 and 2.

【図7】 実施例5に係るカラー画像形成装置の詳細を
示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating details of a color image forming apparatus according to a fifth embodiment.

【図8】 実施例5における非接触二成分現像装置の現
像磁極間隔と磁力の減衰率との関係を示すグラフ図であ
る。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the developing magnetic pole spacing and the magnetic force attenuation rate of the non-contact two-component developing device in Example 5.

【図9】 実施例5における非接触二成分現像装置の現
像ロールのスリーブ表面での必要磁極間隔を導出するた
めのグラフ図である。
FIG. 9 is a graph diagram for deriving a required magnetic pole spacing on the sleeve surface of the developing roll of the non-contact two-component developing device in Embodiment 5.

【図10】 実施例6に係るカラー画像形成装置の詳細
を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating details of a color image forming apparatus according to a sixth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…現像剤担持体,2…非磁性部材,3…磁石部材,3
a…現像磁極,4…潜像担持体,5…記録媒体,6…ブ
ラック用現像手段,7…カラー用現像手段,G…二成分
現像剤,C…磁性キャリア,T…トナー,Z…静電潜
像,EAC…交番電界,TB…ブラックトナー像,TC…カ
ラートナー像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Developer carrying body, 2 ... Non-magnetic member, 3 ... Magnet member, 3
a ... development magnetic pole, 4 ... latent image carrier, 5 ... recording medium, 6 ... black developing means, 7 ... color developing means, G ... two-component developer, C ... magnetic carrier, T ... toner, Z ... static Electrostatic latent image, EAC ... alternating electric field, TB ... Black toner image, TC ... Color toner image

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/01 113 Z 15/08 507 X ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G03G 15/01 113 Z 15/08 507 X

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面が非磁性部材(2)で覆われて内部
磁石部材(3)が設置される現像剤担持体(1)を有
し、この現像剤担持体(1)を潜像担持体(4)に対向
配置すると共に、潜像担持体(4)に対向する実効現像
領域(Y)に対応した磁石部材(3)には異なる極性が
交互に並んだ複数列の現像磁極(3a)を配列し、前記
現像剤担持体(1)上に非磁性トナー(T)及び磁性キ
ャリア(C)からなる二成分現像剤(G)を潜像担持体
(4)と非接触状態で担持させると共に、潜像担持体
(4)と現像剤担持体(1)との間には直流成分が重畳
された交番電界(EAC)を作用させ、潜像担持体(4)
上の静電潜像(Z)を現像するようにした現像装置にお
いて、前記磁性キャリア(C)が樹脂バインダの中に磁
性粉を混合、分散させた後、粉砕、分級したキャリアで
あることを特徴とする現像装置。
1. The inside whose surface is covered with a non-magnetic member (2)
Has a developer carrying member (1) on which a magnet member (3) is installed, and the developer carrying member (1) is disposed so as to face the latent image carrying member (4), and at the same time, the latent image carrying member (4). A plurality of rows of developing magnetic poles (3a) having different polarities alternately arranged on the magnet member (3) corresponding to the effective developing area (Y) facing each other, and nonmagnetic on the developer carrier (1). The two-component developer (G) composed of the toner (T) and the magnetic carrier (C) is carried in a non-contact state with the latent image carrier (4), and the latent image carrier (4) and the developer carrier (1) are also supported. ) And an alternating electric field (EAC) in which a DC component is superposed on the latent image carrier (4)
In the developing device adapted to develop the electrostatic latent image (Z), the magnetic carrier (C) is a carrier obtained by mixing and dispersing magnetic powder in a resin binder, and then crushing and classifying the magnetic powder. Characteristic developing device.
【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、前記磁性
キャリア(C)の磁気特性として1000エルステッド
における実用磁化が20emu/g以上60emu/g
以下であることを特徴とする現像装置。
2. The magnetic carrier according to claim 1, wherein the magnetic carrier (C) has a practical magnetization at 1000 Oersted of 20 emu / g or more and 60 emu / g or more.
A developing device characterized by the following.
【請求項3】 請求項1記載のものにおいて、前記現像
剤担持体(1)は、実効現像領域(Y)において、現像
剤担持体(1)表面での現像磁極(3a)中心間隔をL
(単位:mm)とし、各現像磁極(3)の現像剤担持体
(1)表面での径方向磁束密度のピーク値をB(単位:
Gauss)とした時、2≦L≦5、200≦B≦60
0、B×(B/L)≧20000の全てを満足すること
を特徴とする現像装置。
3. The developer carrier (1) according to claim 1, wherein the developing magnetic pole (3a) center interval on the surface of the developer carrier (1) is L in the effective developing region (Y).
(Unit: mm), and the peak value of the radial magnetic flux density on the surface of the developer carrying member (1) of each developing magnetic pole (3) is B (unit:
Gauss), 2 ≦ L ≦ 5, 200 ≦ B ≦ 60
0, B × (B / L) ≧ 20,000, all of the developing devices.
【請求項4】 ブラックトナー像(TB)及びブラック
以外のカラートナー像(TC)を少なくともブラックト
ナー像(TB)の形成順番が最後にならない作像プロセ
スで潜像担持体(4)上に形成した後、各色トナー像
(TB,TC)を記録媒体(5)に一括転写するようにし
たカラー画像形成装置において、 ブラック用現像手段(6)は磁性ブラックトナーを用い
た一成分現像方式のものであり、 一方、ブラック以外のカラー用現像手段(7)は、表面
が非磁性部材(2)で覆われて内部に磁石部材(3)が
設置される現像剤担持体(1)を有し、この現像剤担持
体(1)を潜像担持体(4)に対向配置すると共に、潜
像担持体(4)に対向する実効現像領域(Y)に対応し
た磁石部材(3)には異なる極性が交互に並んだ複数列
の現像磁極(3a)を配列し、前記現像剤担持体(1)
上に非磁性トナー(T)及び磁性キャリア(C)からな
る二成分現像剤(G)を潜像担持体(4)と非接触状態
で担持させると共に、潜像担持体(4)と現像剤担持体
(1)との間には直流成分が重畳された交番電界(EA
C)を作用させ、潜像担持体(4)上の静電潜像(Z)
を現像するものであって、前記磁性キャリア(C)が樹
脂バインダの中に磁性粉を混合、分散させた後、粉砕、
分級したキャリアであることを特徴とするカラー画像形
成装置。
4. A black toner image (TB) and a color toner image (TC) other than black are formed on a latent image carrier (4) by an image forming process in which the formation order of at least the black toner image (TB) is not the last. After that, in the color image forming apparatus in which each color toner image (TB, TC) is collectively transferred to the recording medium (5), the black developing means (6) is of a one-component developing system using magnetic black toner. On the other hand, the developing means (7) for colors other than black has the developer carrying member (1) whose surface is covered with the non-magnetic member (2) and in which the magnet member (3) is installed. The developer carrying member (1) is arranged opposite to the latent image carrying member (4), and the magnet member (3) corresponding to the effective developing area (Y) facing the latent image carrying member (4) is different. Multiple lines of developing magnetic poles with alternating polarities ( Arranging a), the developer carrying member (1)
A two-component developer (G) composed of a non-magnetic toner (T) and a magnetic carrier (C) is carried on the latent image carrier (4) in a non-contact state, and the latent image carrier (4) and the developer are also supported. An alternating electric field (EA) in which a DC component is superposed between the carrier (1)
C), and the electrostatic latent image (Z) on the latent image carrier (4)
In which magnetic powder is mixed and dispersed in the resin binder by the magnetic carrier (C), and then pulverized,
A color image forming apparatus, which is a classified carrier.
【請求項5】 請求項4記載のカラー画像形成装置にお
いて、ブラック用現像手段(6)は、磁性ブラックトナ
ーの5Kエルステッドの磁界中で測定した磁化の大きさ
がσ(単位:emu/g)、その平均粒径をr(単位:
m)とするとき、σ×r3<3.5×10-14の関係が成
り立つことを特徴とするカラー画像形成装置。
5. The color image forming apparatus according to claim 4, wherein the black developing means (6) has a magnetization magnitude σ (unit: emu / g) measured in a magnetic field of 5K Oersted of magnetic black toner. , Its average particle size is r (unit:
m), the relationship of σ × r 3 <3.5 × 10 −14 is established.
JP6277005A 1994-10-17 1994-10-17 Developing device and color image forming device using the same Pending JPH08114986A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6277005A JPH08114986A (en) 1994-10-17 1994-10-17 Developing device and color image forming device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6277005A JPH08114986A (en) 1994-10-17 1994-10-17 Developing device and color image forming device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08114986A true JPH08114986A (en) 1996-05-07

Family

ID=17577439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6277005A Pending JPH08114986A (en) 1994-10-17 1994-10-17 Developing device and color image forming device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08114986A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003122042A (en) * 2001-10-19 2003-04-25 Canon Inc Image forming method
JP2004170555A (en) * 2002-11-18 2004-06-17 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus
US6873814B2 (en) 2001-11-01 2005-03-29 Ricoh Company, Ltd. Developing device using a two-ingredient type developer and image forming apparatus including the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003122042A (en) * 2001-10-19 2003-04-25 Canon Inc Image forming method
US6873814B2 (en) 2001-11-01 2005-03-29 Ricoh Company, Ltd. Developing device using a two-ingredient type developer and image forming apparatus including the same
JP2004170555A (en) * 2002-11-18 2004-06-17 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20030152403A1 (en) Developing device and image forming apparatus using the same
US8335445B2 (en) Development apparatus and image forming apparatus
JP3636535B2 (en) Development method
JPH08286477A (en) Color image recording method
JPH08114986A (en) Developing device and color image forming device using the same
JPS61166558A (en) Image forming device
JPH04116674A (en) Electrostatic charging device
JPH0736281A (en) Developing device
JP3267065B2 (en) Developing device
JP2009025599A (en) Developing device and image forming apparatus
JPH05323681A (en) Developing method
JP3009436B2 (en) Development method
JP2606476B2 (en) Multicolor recording method
JP3328955B2 (en) Multicolor recording method and apparatus
JP3236042B2 (en) Image forming device
JPH08137241A (en) Developing device
JP3009435B2 (en) Magnetic brush development method
JP2979801B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP3353172B2 (en) Charging device
JP5115296B2 (en) Developing device and image forming apparatus
JPH0822183A (en) Developing device and multicolor image forming device using same
JPS62184484A (en) Developing device
JPH07248684A (en) Developing device
JPS6314175A (en) Image forming device
JPH01200379A (en) Developing device and multicolor image forming device equipped with this device