JPH08262875A - Developing method - Google Patents

Developing method

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JPH08262875A
JPH08262875A JP7247174A JP24717495A JPH08262875A JP H08262875 A JPH08262875 A JP H08262875A JP 7247174 A JP7247174 A JP 7247174A JP 24717495 A JP24717495 A JP 24717495A JP H08262875 A JPH08262875 A JP H08262875A
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JP
Japan
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magnetic
image
developer
developing
permanent magnet
Prior art date
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Pending
Application number
JP7247174A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masumi Asanae
益実 朝苗
Masahisa Ochiai
正久 落合
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US08/589,393 priority patent/US5634182A/en
Publication of JPH08262875A publication Critical patent/JPH08262875A/en
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a developing method which achieves the miniaturization of an image forming device and ensures the formation of a high quality image. CONSTITUTION: In the developing method for developing, with magnetic developer 2, an electrostatic charge image on an image carrying means 7 moving with the electrostatic charge image held on it, a developer support means composed of a permanent magnet member 4 with a plurality of magnetic poles on its surface which are cylindrically integrated, the magnetic developer 2 comprising insulating toner is carried to a developing area by being attracted to the surface of the developer support means, and an electrostatic charge image on the image carrying means 7 is developed by making the peripheral speed of the developer support means almost equal to the moving speed of the image carrying means 7 and by bringing the magnetic developer 2 into contact with the surface of the image carrying means 7.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電荷像を担持す
る像担持手段の表面に形成された静電荷像を、円筒状に
一体に成形された永久磁石部材からなる現像剤支持手段
の表面に吸着保持された磁性現像剤を使用して現像する
現像方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface of a developer supporting means composed of a permanent magnet member integrally formed in a cylindrical shape with an electrostatic charge image formed on the surface of an image carrying means carrying an electrostatic charge image. The present invention relates to a developing method of developing using a magnetic developer adsorbed and held on.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来電子写真や静電記録を利用した画像
形成方法においては、光導電体若しくは誘電体等からな
る画像担持体の表面に形成された静電荷像を、例えば永
久磁石部材を内蔵すると共にこの永久磁石部材と相対回
転自在に嵌挿してなるスリーブからなる現像手段を使用
し、磁性現像剤からなる所謂磁気ブラシによって摺擦し
てトナー像として現像する。次いでこのトナー像を直接
定着するか、若しくはトナー像を普通紙などの転写シー
ト上に転写した後定着して最終画像を得ている。しかし
ながらこの磁気ブラシ法においては、磁性現像剤からな
る磁気ブラシが静電荷像を形成する画像部のみならず非
画像部にも接触するため、地カブリが発生し易い。そこ
で画像担持体とスリーブとの間に、直流バイアスに交流
バイアスを重畳させた電界を印加する手段が使用されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming method using electrophotography or electrostatic recording, an electrostatic charge image formed on the surface of an image carrier made of a photoconductor or a dielectric is built in, for example, a permanent magnet member. At the same time, a developing means consisting of a sleeve which is inserted into the permanent magnet member so as to be rotatable relative to the permanent magnet member is used, and the toner image is developed by rubbing with a so-called magnetic brush made of a magnetic developer. Then, this toner image is directly fixed, or the toner image is transferred onto a transfer sheet such as plain paper and then fixed to obtain a final image. However, in the magnetic brush method, the magnetic brush made of a magnetic developer contacts not only the image portion forming the electrostatic charge image but also the non-image portion, so that the background fog is likely to occur. Therefore, a means for applying an electric field in which an AC bias is superimposed on a DC bias is used between the image carrier and the sleeve.

【0003】図2は従来の現像方法の例を示す要部横断
面図である。図2において1は現像剤槽であり、磁性現
像剤2を収容すると共に、その下方に複数個の永久磁石
3を備え円柱状に形成した永久磁石部材4と、非磁性金
属材料(例えばSUS304)により中空円筒状に形成
したスリーブ5とを同軸的にかつ相対回転自在に構成し
てなる現像ロール6を設ける。
FIG. 2 is a lateral cross-sectional view of a main part showing an example of a conventional developing method. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a developer tank, which contains a magnetic developer 2 and is provided with a plurality of permanent magnets 3 below it to form a columnar permanent magnet member 4 and a non-magnetic metal material (for example, SUS304). A developing roller 6 is provided that is coaxially and relatively rotatable with the sleeve 5 formed in a hollow cylindrical shape.

【0004】7は感光体ドラムであり、矢印方向に回転
自在に形成し、現像ロール6と間隙gを介して対向させ
てある。8はドクターブレードであり、現像剤槽1に設
けられ、現像ロール6と間隙tを介して対向させ、現像
ロール6を構成するスリーブ5上に吸着される磁性現像
剤の層厚を規制するものである。9は交流電源、10は
直流電源であり、感光体ドラム7とドクターブレード8
間に接続し、直流と交流との重畳バイアスを印加するた
めのものである。なお間隙gは前記間隙tより若干大に
形成する。
Reference numeral 7 denotes a photosensitive drum, which is rotatably formed in the direction of the arrow and is opposed to the developing roller 6 with a gap g. Reference numeral 8 denotes a doctor blade, which is provided in the developer tank 1 and faces the developing roll 6 with a gap t therebetween to regulate the layer thickness of the magnetic developer adsorbed on the sleeve 5 constituting the developing roll 6. Is. Reference numeral 9 is an AC power source, 10 is a DC power source, and the photosensitive drum 7 and the doctor blade 8 are provided.
It is for connecting between and applying a superimposed bias of direct current and alternating current. The gap g is formed slightly larger than the gap t.

【0005】上記の構成により、永久磁石部材4を固定
してスリーブ5を矢印方向に回転させると、磁性現像剤
2がスリーブ5上に吸着されて搬送され、感光体ドラム
7と対向する現像領域に至ると、感光体ドラム7上に形
成されている静電荷像の電界によって、磁性現像剤2が
永久磁石部材4によるスリーブ5への吸着力に打ち勝っ
て転移する。これにより静電荷像を現像することができ
るのである。
With the above construction, when the permanent magnet member 4 is fixed and the sleeve 5 is rotated in the direction of the arrow, the magnetic developer 2 is adsorbed onto the sleeve 5 and conveyed, and the developing area facing the photosensitive drum 7 is formed. Then, due to the electric field of the electrostatic charge image formed on the photosensitive drum 7, the magnetic developer 2 overcomes the attraction force of the permanent magnet member 4 to the sleeve 5 and is transferred. This allows the electrostatic charge image to be developed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような現像方法
においては、スリーブ5の外周面は磁性現像剤2を永久
磁石部材4による磁気的吸引力によって吸着し、摩擦力
によって搬送するのであるが、搬送性を向上させるため
に、例えばブラスト加工を施すことにより表面の粗さを
大に形成してあるのが通常である。しかしながら使用中
に摩耗が進行し、摩擦係数が変化し、若しくは局部的変
化も発生することにより、吸着される磁性現像剤2の層
厚が変化し、現像性が低下するという問題点がある。
In the developing method as described above, the outer peripheral surface of the sleeve 5 attracts the magnetic developer 2 by the magnetic attraction force of the permanent magnet member 4 and conveys it by the friction force. In order to improve the transportability, it is usual that the surface roughness is made large by, for example, blasting. However, there is a problem in that the layer thickness of the magnetic developer 2 to be adsorbed changes due to the progress of wear during use, the change in the friction coefficient, or the local change, and the developability decreases.

【0007】なお磁性現像剤を吸着支持して搬送する現
像ロール6は、永久磁石部材4とスリーブ5とを同軸的
に組合わせて構成するものであるため、加工組立が煩雑
であると共に、製作コストが嵩むという問題点がある。
Since the developing roll 6 for adsorbing and supporting the magnetic developer and conveying the magnetic developer is constructed by coaxially combining the permanent magnet member 4 and the sleeve 5, the processing and assembling are complicated and the manufacturing process is difficult. There is a problem that the cost increases.

【0008】そこでプリンター等の小型化のため、現像
ロール6を構成するスリーブ5を省略し、永久磁石部材
4のみを回転状態で使用し、静電荷像を磁気ブラシ法に
よって現像する現像方法も提案されている(例えば特開
昭62−201463号公報参照)。このような現像方
法においては、磁性現像剤からなる磁気ブラシの高さの
半分程度が感光体ドラム7の表面と接触するようになっ
ている。
Therefore, in order to miniaturize the printer and the like, a developing method is proposed in which the sleeve 5 constituting the developing roll 6 is omitted, only the permanent magnet member 4 is used in a rotating state, and the electrostatic charge image is developed by the magnetic brush method. (See, for example, JP-A-62-201463). In such a developing method, about half the height of the magnetic brush made of a magnetic developer comes into contact with the surface of the photosensitive drum 7.

【0009】しかしながら上記のようなスリーブ5を省
略した形態の磁気ブラシ現像方法においては、永久磁石
部材4の磁極上と磁極間とにおける磁気ブラシの高さお
よび現像性に差があるため、画像濃度が変化し、特に中
間調の画像を現像する場合において画質が低下するとい
う問題点がある。一方上記のような濃度ムラを解消する
ために、永久磁石部材4の回転数を大にすると、駆動ト
ルクが大になると共に、騒音が発生するという問題点が
あり、好ましくない。
However, in the magnetic brush developing method in which the sleeve 5 as described above is omitted, there is a difference in height and developability of the magnetic brush between the magnetic poles of the permanent magnet member 4 and between the magnetic poles. Change, and particularly when developing a halftone image, there is a problem in that the image quality deteriorates. On the other hand, if the number of rotations of the permanent magnet member 4 is increased in order to eliminate the density unevenness as described above, there are problems that the driving torque is increased and noise is generated, which is not preferable.

【0010】このため永久磁石部材4の周速Vmは、感
光体ドラム7の周速Vpに対して、VmがVpの約 1.5
倍以上になるように設定するのが通常である。しかしな
がら永久磁石部材4の表面に吸着支持された磁性現像剤
は、感光体ドラム7の表面を常に摺擦するため、磁性現
像剤が永久磁石部材4の回転方向に掃き寄せられた状態
の画像となり、高画質のものが得られないという欠点が
ある。
Therefore, the peripheral speed Vm of the permanent magnet member 4 is about 1.5, which is Vp with respect to the peripheral speed Vp of the photosensitive drum 7.
It is usual to set it so that it is more than double. However, the magnetic developer adsorbed and supported on the surface of the permanent magnet member 4 always rubs the surface of the photoconductor drum 7, so that an image in a state where the magnetic developer is swept in the rotation direction of the permanent magnet member 4 is obtained. However, there is a drawback that high quality images cannot be obtained.

【0011】上記欠点を解決するために、磁性現像剤の
移動速度と感光体ドラム7との間の相対速度を略零ない
し 1.9倍未満とする提案がされている(特公昭63−3
9910号公報、特開平6−274025号公報参
照)。しかしながらこれらの提案のものは、何れも永久
磁石部材とスリーブとを同軸的に組合わせた構成のもの
であり、前記のように加工組立が煩雑であるという問題
点がある。特に前者のものにおいては、磁石と非磁性円
筒の両者を回転させる構成のものであるため、駆動系の
構成が更に煩雑となり、小型化しにくいという欠点があ
る。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, it has been proposed to make the relative speed between the moving speed of the magnetic developer and the photosensitive drum 7 approximately zero to less than 1.9 times (Japanese Patent Publication No. 63-3).
9910 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-274025). However, each of these proposals has a configuration in which a permanent magnet member and a sleeve are coaxially combined, and there is a problem that the processing and assembling are complicated as described above. In particular, the former one has a drawback that the configuration of the drive system becomes more complicated and the miniaturization is difficult because the magnet and the non-magnetic cylinder are both rotated.

【0012】なお前記のように永久磁石部材4の周速V
mを大にすると、特にベタ黒部を有する画像の場合にお
いて、その後端部の濃度が高くなり、濃度ムラを発生す
るという問題点がある。
As described above, the peripheral speed V of the permanent magnet member 4 is
When m is increased, there is a problem in that the density of the rear end portion becomes high and uneven density occurs, especially in the case of an image having a solid black portion.

【0013】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、画像形成装置の小型化が可能であると共に、高
品質の画像を形成し得る現像方法を提供することを課題
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems existing in the above-mentioned prior art, to provide a developing method capable of downsizing an image forming apparatus and forming a high quality image.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、静電荷像を担持して移動する像
担持手段上の静電荷像を磁性現像剤を使用して現像する
現像方法において、現像剤支持手段を表面に複数個の磁
極を設けかつ円筒状に一体成形してなる永久磁石部材に
よって構成し、絶縁性トナーを含む磁性現像剤を前記現
像剤支持手段の表面に吸着させて現像領域に搬送すると
共に、現像剤支持手段の周速と像担持手段の移動速度と
を略等しくして磁性現像剤を像担持手段の表面に接触さ
せ、像担持手段上の静電荷像を顕像化する、という技術
的手段を採用した。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, the development is carried out by developing the electrostatic charge image on the image carrying means carrying and moving the electrostatic charge image using a magnetic developer. In the method, the developer supporting means is constituted by a permanent magnet member having a plurality of magnetic poles formed on the surface and integrally molded in a cylindrical shape, and a magnetic developer containing an insulating toner is attracted to the surface of the developer supporting means. Then, the magnetic developer is brought into contact with the surface of the image carrying means by making the peripheral speed of the developer carrying means and the moving speed of the image carrying means substantially equal to each other and carrying the electrostatic charge image on the image carrying means. We adopted the technical means of visualizing.

【0015】本発明において、現像領域における現像剤
支持手段と像担持手段の移動方向を同一方向とし、かつ
現像ギャップとドクターギャップとを略同一寸法に形成
することができる。すなわち永久磁石部材の表面とドク
ターブレードの先端との間隙であるドクターギャップt
は、画像品質の点から永久磁石部材と像担持手段との間
隙である現像ギャップgと同一寸法に、t≒gに形成す
る。この場合g−t≦0.05mmであればよい。
In the present invention, the moving direction of the developer supporting means and the moving direction of the image carrying means in the developing area can be the same, and the developing gap and the doctor gap can be formed to have substantially the same size. That is, the doctor gap t, which is the gap between the surface of the permanent magnet member and the tip of the doctor blade.
Is formed in the same size as the developing gap g which is the gap between the permanent magnet member and the image bearing means, from the viewpoint of image quality, to t≈g. In this case, g−t ≦ 0.05 mm should be satisfied.

【0016】また本発明において、現像領域における現
像剤支持手段と像担持手段の移動方向を逆方向に形成す
ることができる。本発明における永久磁石部材は、フェ
ライト磁石のみに限らず、磁性粉と樹脂材料とを主成分
とする樹脂磁石であってもよい。またこの永久磁石部材
は、シャフトの外周に上記磁石をロール状に一体に形成
したものでも、あるいはシャフトを含めて全体を磁石材
料で形成したものでもよい。但し、この永久磁石部材
は、現像ムラを防止するために、円周方向および軸方向
に継目がなく、全体が一体に形成されていることが好ま
しい。
Further, in the present invention, the moving directions of the developer supporting means and the image carrying means in the developing area can be formed in opposite directions. The permanent magnet member in the present invention is not limited to the ferrite magnet, but may be a resin magnet containing magnetic powder and a resin material as main components. The permanent magnet member may be formed by integrally forming the magnet in a roll shape on the outer circumference of the shaft, or may be formed entirely of a magnetic material including the shaft. However, in order to prevent uneven development, it is preferable that the permanent magnet member is integrally formed as a whole in the circumferential direction and in the axial direction.

【0017】上記永久磁石部材の表面には、異極性の磁
極が微小間隔を置いて円周方向に交互に配設されている
ため、磁極数が増加すると表面磁束密度が減少する。一
方磁性現像剤の飛散防止の点から、永久磁石部材の表面
磁束密度は50G以上であることが好ましく、またトナ
ーが像担持体の表面に形成された静電荷像に付着し易く
するために、1200G以下であることが好ましい。ま
た磁極数は、上記表面磁束密度50〜1200Gに対応
する8〜60極とすることが好ましい。但し、磁極数は
磁極ピッチが 0.5〜10mm(より好ましくは1〜5mm)
となるように設定することが好ましい。なお上記表面磁
束密度のより好ましい範囲は100〜800Gである。
On the surface of the permanent magnet member, magnetic poles having different polarities are alternately arranged in the circumferential direction with a minute interval, so that the surface magnetic flux density decreases as the number of magnetic poles increases. On the other hand, from the viewpoint of preventing the magnetic developer from scattering, the surface magnetic flux density of the permanent magnet member is preferably 50 G or more, and in order to make toner easily adhere to the electrostatic charge image formed on the surface of the image carrier, It is preferably 1200 G or less. The number of magnetic poles is preferably 8 to 60 corresponding to the surface magnetic flux density of 50 to 1200G. However, the number of magnetic poles is such that the magnetic pole pitch is 0.5 to 10 mm (more preferably 1 to 5 mm).
It is preferable to set so that A more preferable range of the surface magnetic flux density is 100 to 800G.

【0018】次に本発明における永久磁石部材は、半導
電性若しくは絶縁性の材料であるため、バイアス電圧を
印加する場合にはドクターブレードから印加することが
好ましく、この場合ドクターブレードは金属等の導電性
材料によって形成すればよい。
Next, since the permanent magnet member in the present invention is a semiconductive or insulating material, it is preferable to apply a bias voltage from a doctor blade when applying a bias voltage. In this case, the doctor blade is made of metal or the like. It may be formed of a conductive material.

【0019】上記バイアス電圧としては、直流電圧単独
若しくは直流電圧と交流電圧とを重畳させて印加する
が、直流電圧に重畳させる交流電圧は、通常使用されて
いる500〜1kHzのものより更に低周波のものがよ
く、永久磁石部材の磁極数M、周速Vm(mm/秒)、直
径D(mm)によって定まるf=M・Vm/π・D(H
z)とし、ピーク・トゥ・ピーク電圧Vp-p は100〜
800Vとするのがよい。
As the bias voltage, a DC voltage alone or a combination of a DC voltage and an AC voltage is applied. The AC voltage to be superimposed on the DC voltage has a frequency lower than that of 500 to 1 kHz which is usually used. The number of magnetic poles of the permanent magnet member is M, the peripheral speed is Vm (mm / sec), and the diameter is D (mm). F = M · Vm / π · D (H
and z), the peak-to-peak voltage V pp is 100
It is good to set it to 800V.

【0020】なお上記の重畳電圧は、永久磁石部材の磁
極と同期させて印加されるように構成することが重要で
ある。すなわち永久磁石部材の磁極が像担持手段の表面
に最も接近した時に、電圧波形の谷の値Vmin が印加さ
れ、一方永久磁石部材の磁極間が像担持手段の表面に最
も接近した時に、電圧波形の山の値Vmax が印加される
ように交流電源の出力値を制御するように構成する。こ
の同期手段の一例としては、永久磁石部材の磁界検出用
の磁気センサーを取付けて交流電源の周波数トリガーと
してもよいし、永久磁石部材の回転軸から交流電源の同
期シグナルを取り出してもよい。
It is important that the superimposed voltage is applied in synchronization with the magnetic pole of the permanent magnet member. That is, when the magnetic poles of the permanent magnet member are closest to the surface of the image carrying means, the valley value Vmin of the voltage waveform is applied, while when the magnetic poles of the permanent magnet member are closest to the surface of the image carrying means. The output value of the AC power supply is controlled so that the peak value Vmax is applied. As an example of this synchronizing means, a magnetic sensor for detecting the magnetic field of the permanent magnet member may be attached to serve as a frequency trigger of the AC power source, or a synchronizing signal of the AC power source may be taken out from the rotating shaft of the permanent magnet member.

【0021】本発明において磁性現像剤としては、磁性
トナーのみからなるものは勿論、磁性トナーと磁性キャ
リアとの混合粉体(トナー濃度10〜90重量%)およ
び非磁性トナーと磁性キャリアとの混合粉体(トナー濃
度5〜60%)のものを使用できる。
In the present invention, as the magnetic developer, not only a magnetic toner but also a mixed powder of a magnetic toner and a magnetic carrier (toner concentration of 10 to 90% by weight) and a non-magnetic toner and a magnetic carrier are mixed. A powder (toner concentration 5 to 60%) can be used.

【0022】磁性現像剤として二成分系現像剤を使用す
る場合は、予め所定のトナー濃度に調整されたものを現
像剤槽内に投入するか、または永久磁石部材の表面にキ
ャリアを付着させておき、その後現像剤槽内にトナーの
みを補給するようにすればよい。これにより、トナー濃
度制御手段が不要となり、現像装置の小型化が図れる。
When a two-component developer is used as the magnetic developer, a toner whose toner concentration has been adjusted in advance is put into the developer tank or a carrier is attached to the surface of the permanent magnet member. After that, only the toner may be replenished into the developer tank. As a result, the toner density control means is not required, and the developing device can be downsized.

【0023】磁性現像剤を構成するキャリアとしては、
平均粒径が10〜150μmであり、1000Oeの磁
界中で測定した時の磁化σ1000が30emu/g以上の
磁性粒子(鉄粉、フェライト、マグネタイト、樹脂中に
磁性粉が分散されたバインダー型粒子等)を使用するこ
とができる。磁化σ1000が30emu/gより小である
と、キャリア付着が生じ易くなるため好ましくない。な
おキャリアは、球形のものより偏平状のものが、キャリ
ア付着が生じにくいため好ましい。
As the carrier constituting the magnetic developer,
Magnetic particles having an average particle size of 10 to 150 μm and a magnetization σ 1000 of 30 emu / g or more when measured in a magnetic field of 1000 Oe (iron powder, ferrite, magnetite, binder type particles in which magnetic powder is dispersed in resin) Etc.) can be used. If the magnetization σ 1000 is smaller than 30 emu / g, carrier adhesion tends to occur, which is not preferable. It is preferable that the carrier is flat rather than spherical because carrier adhesion is less likely to occur.

【0024】更にキャリアの平均粒径は10〜100μ
mのものが好ましい。これは平均粒径が100μm以下
であると、トナーの帯電量が充分に得られるが、平均粒
径が10μmより小であるとキャリア付着が生じ易くな
るからである。
Further, the average particle size of the carrier is 10 to 100 μm.
m is preferable. This is because when the average particle diameter is 100 μm or less, a sufficient charge amount of the toner can be obtained, but when the average particle diameter is less than 10 μm, carrier adhesion is likely to occur.

【0025】なおキャリアは上記の磁性粒子を2種以上
混合したものでもよい。例えば平均粒径が60〜120
μmの大粒径の磁性粒子と、平均粒径が10〜50μm
の小粒径の磁性粒子とを、あるいは平均粒径が10〜5
0μmの小粒径のバインダー型磁性粒子とを混合しても
よい。混合比率は磁性粒子の大きさや磁気特性などを考
慮して定めればよい。
The carrier may be a mixture of two or more of the above magnetic particles. For example, the average particle size is 60 to 120
Magnetic particles with a large particle size of μm and an average particle size of 10 to 50 μm
Magnetic particles having a small particle size, or having an average particle size of 10 to 5
Binder type magnetic particles having a small particle size of 0 μm may be mixed. The mixing ratio may be determined in consideration of the size of the magnetic particles and the magnetic characteristics.

【0026】次に上記キャリアと混合させるべきトナー
としては、磁性若しくは非磁性の何れのものでもよい
が、転写性を向上させる点から体積固有抵抗が1014Ω
・cm以上の絶縁性のものが好ましく、またキャリアとド
クターブレードとの摩擦により帯電し易いもの(摩擦帯
電量が10μc/g以上)が好ましい。
The toner to be mixed with the carrier may be either magnetic or non-magnetic, but has a volume resistivity of 10 14 Ω from the viewpoint of improving transferability.
An insulating material having a cm or more is preferable, and one easily charged by friction between a carrier and a doctor blade (a triboelectric charge amount of 10 μc / g or more) is preferable.

【0027】トナーの組成は通常使用されるトナーと同
様に、結着樹脂(スチレン−アクリル系共重合体、ポリ
エステル樹脂等)、着色剤(カーボンブラック等、但し
後述する磁性粉としてマグネタイトを使用する場合には
特に添加しなくてもよい)を必須成分とし、任意成分と
して磁性粉(マグネタイト、ソフトフェライト等)、帯
電制御剤(ニグロシン、含金属アゾ染料等)、離型剤
(ポリオレフィン等)、流動化剤(疏水性シリカ)を含
有(内添および/または外添)したものを使用できる。
なお磁性トナーとする場合は、磁性粉が少ないとトナー
飛散が多くなり、一方磁性粉が多いと定着性が低下する
ので、20〜70重量%の範囲とするのが好ましい。ま
た着色剤を適宜選定することにより、カラートナーを作
製することもできる。
The composition of the toner is the same as that of the commonly used toner, such as a binder resin (styrene-acrylic copolymer, polyester resin, etc.), a coloring agent (carbon black, etc., but magnetite is used as the magnetic powder described later). In this case, it may not be added in particular) as an essential component, and magnetic powder (magnetite, soft ferrite, etc.), charge control agent (nigrosine, metal-containing azo dye, etc.), release agent (polyolefin, etc.) as an optional component, Those containing (internally and / or externally added) a fluidizing agent (hydrophobic silica) can be used.
In the case of using a magnetic toner, if the amount of magnetic powder is small, the toner is scattered, while if the amount of magnetic powder is large, the fixing property is deteriorated. A color toner can also be produced by appropriately selecting a colorant.

【0028】なお上記磁化の値の測定は、振動試料型磁
力計(東英工業製VSM−3型)を使用し、トナーの平
均粒径(体積)は、粒度分析計(コールターエレクトロ
ニクス社製コールターカウンターモデルTA−II)を使
用して測定した。
A vibrating sample magnetometer (VSM-3 manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) was used to measure the magnetization value, and the average particle size (volume) of the toner was measured by a particle size analyzer (Coulter Electronics Coulter Co., Ltd.). It was measured using a counter model TA-II).

【0029】また体積固有抵抗は、DC4KV/cmの電
場で、内径3.05mmのテフロン(商品名)製シリンダー
中に試料を10数mg充填し、100gfの荷重を印加し
て、絶縁抵抗計(横河ヒューレットパッカード製432
9A型)により測定した値である。更に摩擦帯電量は市
販のブローオフ摩擦帯電量測定器(東芝ケミカル製TB
−200型)により、トナー濃度5%(標準キャリアと
してフェライトキャリア(日立金属製KBN−100)
を使用)にて測定した値である。
Further, the volume resistivity is 10 Kg of the sample filled in a Teflon (trade name) cylinder having an inner diameter of 3.05 mm in an electric field of DC 4 KV / cm, and a load of 100 gf is applied to the insulation resistance tester ( Yokogawa Hewlett Packard 432
9A type). Further, the triboelectric charge amount is a commercially available blow-off triboelectric charge amount measuring device (TB manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.
-200 type), toner concentration 5% (ferrite carrier as standard carrier (Hitachi Metals KBN-100)
Is used).

【0030】上記の構成により、スリーブを欠如する構
成の現像剤支持手段である小型のものを使用しても、地
カブリ、チリ、細線ムラおよび濃度ムラのない高品質の
画像を現像することができるのである。
With the above construction, even if a small-sized developer supporting means having a sleeve-less construction is used, a high-quality image free from background fog, dust, fine line unevenness and density unevenness can be developed. You can do it.

【0031】[0031]

【実施例】図1は本発明の実施例における現像手段の例
を示す要部横断面図であり、同一部分は前記図2と同一
の参照符号で示す。図1において永久磁石部材4は体積
固有抵抗が106 Ω・cmを超える半導電性ないし絶縁性
の例えば等方性フェライト磁石により形成し、外周面に
軸方向に延びる複数個の磁極を設け、円柱状に形成し、
現像剤槽1の下方に回転自在に設ける。交流電源9およ
び直流電源10は、ドクターブレード8と感光体ドラム
7との間に接続すると共に、永久磁石部材4の表面に吸
着搬送される磁性現像剤2と感光体ドラム7との間に、
直流バイアスに交流バイアスを重畳させた交互電界を印
加可能に形成する。なお交流電源9を省略した構成とし
てもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a transverse cross-sectional view of an essential part showing an example of a developing means in an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the permanent magnet member 4 is formed of a semiconductive or insulating, for example, isotropic ferrite magnet having a volume resistivity of more than 10 6 Ω · cm, and a plurality of magnetic poles extending in the axial direction are provided on the outer peripheral surface, Formed into a cylindrical shape,
It is rotatably provided below the developer tank 1. The AC power source 9 and the DC power source 10 are connected between the doctor blade 8 and the photosensitive drum 7, and between the magnetic developer 2 and the photosensitive drum 7 that are attracted and conveyed to the surface of the permanent magnet member 4,
An alternating electric field in which an AC bias is superimposed on a DC bias is formed so that an alternating electric field can be applied. The AC power supply 9 may be omitted.

【0032】上記のように構成した現像手段により、磁
性トナーと磁性キャリアとを混合してなる磁性現像剤2
を使用して画像形成した結果について記述する。まず磁
性トナーは,重量比でスチレン−アクリルnブチルメタ
クリレート共重合体(Mw=21万、Mn=1万6千)
57部、磁性粉(戸田工業製 EPT500)40部、
ポリプロピレン(三洋化成製 TP32)2部、帯電制
御剤(オリエント化学製 ボントロン E81)1部を
配合し、加熱混練、冷却固化、粉砕および分級して平均
粒径10μmに形成し、表面に流動化剤(日本アエロジ
ル製 R972) 0.5部を外添した。体積固有抵抗は5
×1014Ω・cm、摩擦帯電量は−22μc/gであっ
た。
A magnetic developer 2 obtained by mixing magnetic toner and magnetic carrier by the developing means having the above-mentioned structure.
The result of forming an image by using is described. First, the magnetic toner is a styrene-acryl n-butyl methacrylate copolymer (Mw = 210,000, Mn = 16,000) in weight ratio.
57 parts, magnetic powder (Toda Kogyo EPT500) 40 parts,
2 parts of polypropylene (TP32 manufactured by Sanyo Kasei) and 1 part of a charge control agent (Bontron E81 manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) are blended, heated and kneaded, cooled and solidified, crushed and classified to form an average particle size of 10 μm, and a fluidizing agent on the surface. (Nihon Aerosil R972) 0.5 part was externally added. Volume resistivity is 5
It was × 10 14 Ω · cm, and the triboelectric charge amount was −22 μc / g.

【0033】次に磁性キャリアとしてはシリコーン樹脂
を被覆したフェライトキャリア(日立金属製 KBN−
100)により、平均粒径50μmに形成した。体積固
有抵抗は108 Ω・cmであった。なお体積固有抵抗は前
記トナーにおけると同様にして(但しDC100V/cm
の電場で)測定したものである。
Next, as the magnetic carrier, a ferrite carrier coated with silicone resin (KBN-
100) to have an average particle size of 50 μm. The volume resistivity was 10 8 Ω · cm. The volume resistivity is the same as that of the above toner (however, DC100V / cm
(In the electric field).

【0034】一方感光体ドラム7はOPCにより形成
し、表面電位−600V、周速を夫々25、50、10
0mm/秒とした。永久磁石部材4はフェライト磁石(日
立金属製 YBM−3)により外径20mm、A4サイズ
用、32極、表面磁束密度350Gに形成し、現像ギャ
ップ(g) 0.4mm、ドクターギャップ(t) 0.3mmと
し、真鍮からなるドクターブレード8から直流バイアス
電圧−500Vを印加した。この場合、画像品質の点か
らg−t= 0.2±0.15mmとすることが好ましい。表1は
現像後の画像をコロナ転写し、180℃、1kg/cmでヒ
ートロール定着した場合の画像評価結果を示す表であ
る。なお現像、定着の環境は、20℃、60%R.H.
であった。
On the other hand, the photosensitive drum 7 is formed by OPC and has a surface potential of -600 V and peripheral speeds of 25, 50 and 10, respectively.
It was set to 0 mm / sec. The permanent magnet member 4 is formed by a ferrite magnet (YBM-3 manufactured by Hitachi Metals) with an outer diameter of 20 mm, A4 size, 32 poles, and a surface magnetic flux density of 350 G. The developing gap (g) is 0.4 mm and the doctor gap (t) is 0.3 mm. Then, a DC bias voltage of -500 V was applied from a doctor blade 8 made of brass. In this case, it is preferable that g−t = 0.2 ± 0.15 mm from the viewpoint of image quality. Table 1 is a table showing image evaluation results when the developed image was corona-transferred and heat roll-fixed at 180 ° C. and 1 kg / cm. The developing and fixing environment is 20 ° C. and 60% R.S. H.
Met.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表1から明らかなように、まずNo. 1にお
いては画像濃度が低いと共に、地カブリの発生が認めら
れている。またNo. 5においては、地カブリその他の欠
陥はないものの、画像濃度の値が低下している。これに
対してNo. 2〜4においては、何れも高品質の画像が得
られている。このことからVm/Vpは 0.8〜 1.2とす
ることが好ましいことがわかる。
As is clear from Table 1, in No. 1, the image density was low and the occurrence of background fog was recognized. Further, in No. 5, although there is no background fog or other defects, the image density value is low. On the other hand, in Nos. 2 to 4, high quality images are obtained. From this, it is understood that Vm / Vp is preferably 0.8 to 1.2.

【0037】次にVm/Vp= 1.0として感光体ドラム
7の周速を大にして高速現像を行ったNo. 6,7におい
ても、欠陥のない高品質の画像が得られている。すなわ
ち永久磁石部材4と感光体ドラム7とを略等しい移動速
度とすることにより、静電荷像に対する磁性現像剤の接
触時間を長くすることができ、画像濃度を向上させ得る
と共に、磁性現像剤が永久磁石部材4の回転方向に掃き
寄せられる状態が防止され、地カブリその他の欠陥の発
生が防止されるのである。
Next, even in Nos. 6 and 7 in which the peripheral speed of the photosensitive drum 7 was set to Vm / Vp = 1.0 and the high-speed development was performed, a high-quality image without defects was obtained. That is, by making the moving speeds of the permanent magnet member 4 and the photosensitive drum 7 substantially equal to each other, the contact time of the magnetic developer with the electrostatic charge image can be lengthened, the image density can be improved, and the magnetic developer The state in which the permanent magnet member 4 is swept in the rotation direction is prevented, and the occurrence of background fog and other defects is prevented.

【0038】次に前記現像手段において、永久磁石部材
4の周速Vmおよび感光体ドラム7の周速Vpを、Vm
=Vp=25mm/秒とし、現像ギャップ(g) を 0.4mmお
よび0.3mm、ドクターギャップ(t) を 0.3mmとして、現
像領域における感光体ドラム7に対する永久磁石部材4
の移動方向を変化させた場合の画像評価結果を表2に示
す。なお使用した磁性現像剤および上記以外の現像条件
は前記のものと同様である。
Next, in the developing means, the peripheral speed Vm of the permanent magnet member 4 and the peripheral speed Vp of the photosensitive drum 7 are set to Vm.
= Vp = 25 mm / sec, the developing gap (g) is 0.4 mm and 0.3 mm, the doctor gap (t) is 0.3 mm, and the permanent magnet member 4 for the photosensitive drum 7 in the developing area is set.
Table 2 shows the image evaluation results when the moving direction of the was changed. The magnetic developer used and the development conditions other than the above are the same as those described above.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】表2から明らかなように、No. 11におい
ては、濃度ムラの発生が認められる。この場合、ベタ黒
部を有する画像の場合において顕著である。これに対し
てNo. 12,13においては、画像濃度が良好であると
共に、地カブリ、細線ムラおよび濃度ムラのない画像が
得られている。これはNo. 12のものにおいて、g=t
に形成したことにより、現像領域において磁性現像剤の
溜りが形成される結果、濃度ムラが解消されるものと認
められる。なおNo. 13のものにおいては、現像領域に
おける永久磁石部材4と感光体ドラム7の移動方向が逆
方向であるから、g,tの寸法関係の如何に拘らず、上
記磁性現像剤の溜りが形成され得る。
As is apparent from Table 2, in No. 11, density unevenness is recognized. In this case, it is remarkable in the case of an image having a solid black portion. On the other hand, in Nos. 12 and 13, the image density was good, and an image without background fog, fine line unevenness, and density unevenness was obtained. This is for No. 12, g = t
It is recognized that the formation of No. 2 causes formation of a pool of the magnetic developer in the developing area, resulting in elimination of uneven density. In the case of No. 13, since the moving directions of the permanent magnet member 4 and the photosensitive drum 7 in the developing area are opposite to each other, the pool of the magnetic developer is irrespective of the dimensional relationship of g and t. Can be formed.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、下記の効果を奏し得る。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention has the structure and operation as described above, the following effects can be obtained.

【0042】(1) 現像ロールの構成部材を永久磁石部材
のみとしたものであるため、現像装置を小型化すること
ができ、画像形成装置全体を小型化することができる。 (2) 現像ロールの周速と像担持体の移動速度とを略等し
くして現像するものであるため、高速現像が可能とな
る。
(1) Since only the permanent magnet member is used as the constituent member of the developing roll, the developing device can be downsized and the image forming apparatus as a whole can be downsized. (2) Since the peripheral speed of the developing roll and the moving speed of the image carrier are substantially equal to each other, high-speed development is possible.

【0043】(3) 磁性現像剤の支持手段である永久磁石
部材が硬質であるため、表面の摩耗が少なく、経時変化
が少なく、耐久性を向上させ得る。 (4) 現像ギャップを大にしても安定した高品質の画像を
得ることができる。
(3) Since the permanent magnet member, which is the means for supporting the magnetic developer, is hard, it is possible to improve the durability with little wear of the surface and little change with time. (4) A stable and high-quality image can be obtained even if the development gap is large.

【0044】(5) 磁性現像剤中のトナー濃度を広い範囲
に設定できるため、例えばトナー濃度制御手段を使用す
る必要がなく、装置全体をコンパクト化し得る。
(5) Since the toner concentration in the magnetic developer can be set in a wide range, it is not necessary to use, for example, toner concentration control means, and the entire apparatus can be made compact.

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

【図1】本発明の実施例における現像手段の例を示す要
部横断面図である。
FIG. 1 is a lateral cross-sectional view of an essential part showing an example of a developing unit in an embodiment of the present invention.

【図2】従来の現像方法の例を示す要部横断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts showing an example of a conventional developing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 永久磁石部材 7 感光体ドラム 9 交流電源 10 直流電源 4 Permanent magnet member 7 Photoreceptor drum 9 AC power supply 10 DC power supply

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年9月28日[Submission date] September 28, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 FIG.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電荷像を担持して移動する像担持手段
上の静電荷像を磁性現像剤を使用して現像する現像方法
において、 現像剤支持手段を表面に複数個の磁極を設けかつ円筒状
に一体成形してなる永久磁石部材によって構成し、絶縁
性トナーを含む磁性現像剤を前記現像剤支持手段の表面
に吸着させて現像領域に搬送すると共に、現像剤支持手
段の周速と像担持手段の移動速度とを略等しくして磁性
現像剤を像担持手段の表面に接触させ、像担持手段上の
静電荷像を顕像化することを特徴とする現像方法。
1. A developing method for developing an electrostatic charge image on an image carrying means carrying and moving an electrostatic charge image using a magnetic developer, wherein a developer supporting means is provided with a plurality of magnetic poles on the surface thereof. It is composed of a permanent magnet member integrally formed in a cylindrical shape, and a magnetic developer containing an insulating toner is adsorbed on the surface of the developer supporting means and conveyed to the developing area, and the peripheral speed of the developer supporting means is increased. A developing method characterized in that a magnetic developer is brought into contact with the surface of the image carrying means at substantially the same moving speed of the image carrying means to visualize an electrostatic charge image on the image carrying means.
【請求項2】 現像領域において現像剤支持手段を像担
持体と同一方向に移動させ、かつ現像ギャップとドクタ
ーギャップとを略同一寸法に形成したことを特徴とする
請求項1記載の現像方法。
2. The developing method according to claim 1, wherein in the developing area, the developer supporting means is moved in the same direction as the image carrier, and the developing gap and the doctor gap are formed to have substantially the same size.
【請求項3】 現像領域における現像剤支持手段と像担
持手段の移動方向を逆方向に形成したことを特徴とする
請求項1記載の現像方法。
3. The developing method according to claim 1, wherein the moving directions of the developer supporting means and the image carrying means in the developing area are opposite to each other.
JP7247174A 1995-01-25 1995-09-26 Developing method Pending JPH08262875A (en)

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