JPS598831B2 - Toner layer forming device - Google Patents

Toner layer forming device

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JPS598831B2
JPS598831B2 JP10924077A JP10924077A JPS598831B2 JP S598831 B2 JPS598831 B2 JP S598831B2 JP 10924077 A JP10924077 A JP 10924077A JP 10924077 A JP10924077 A JP 10924077A JP S598831 B2 JPS598831 B2 JP S598831B2
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JP
Japan
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toner
magnetic
image
layer forming
magnetic field
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JP10924077A
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JPS5443037A (en
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長穂 細野
康一 木下
通 高橋
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Canon Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば静電像を現像剤にて現像する装置におけ
るトナー層形成装置に関し、更に評言すれば、磁性現像
剤(以下磁性トナーと言う)を現像時に用いるため磁界
を介在させつつ該トナーのトナー支持体への付着層の厚
みを規制するトナー層形成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a toner layer forming device in a device that develops an electrostatic image with a developer, for example. The present invention relates to a toner layer forming apparatus that regulates the thickness of a layer of toner adhered to a toner support while interposing the toner.

従来、電子写真、静電記録における現像装置に採用され
ている方法としては、大別して乾式現像法と湿式現像法
とがある。
Conventionally, methods employed in developing devices for electrophotography and electrostatic recording are broadly classified into dry developing methods and wet developing methods.

前者は、更に二成分系現像剤を用いる方法と、一成分系
現像剤を用いる方法とに二分される。二成分系現像方法
に属するものには、トナーを搬送するキャリヤーの種類
により、鉄粉キャリヤーを用いるマグネットブラシ法、
ビーズ・キャリヤーを用いるカスケード法、ファーを用
いるファーブラシ等がある。又、一成分系現像方法に属
するものには、トナー粒子を噴霧状態にして用いるパウ
ダークラウド法、トナー粒子を直接的に静電潜像面に接
触させて現像する接触現像法(コンタクト現像、又はド
ナー現像ともいう)、トナー粒子を静電洗像面に直接接
触させず、トナー粒子を荷電して静電潜像を有する電界
により該潜像面に向けて飛行させるジヤンピング現像法
、磁性の導電性トナーを静電潜像面に接触させて現像す
るマグネドライ法等がある。二成分系現像方法では、必
然的にキャリヤー粒子とトナー粒子の混合現像剤を用い
、通常現像過程の進行によりトナー粒子はキヤリヤ一粒
子に比らべ遥かに大量に消費されるから、両者の混合比
が変化し、もつて懸画像の濃度が変動し、又消費され難
いキヤリヤ一粒子の長時間使用による劣化により画質が
低下する等の欠点を本来有している。他方、一成分系の
現像方法では、磁性トナーを用いるマグネドライ法及び
磁性トナーを用いないコンタクト現像法は、トナーが被
現像面の全面、即ち画像部、非画像部共に接触し、これ
がために非画像部にまでもトナーが付着し易く、所謂地
カブリとなつて汚れが生じ易い問題があつた。(このカ
ブリ汚れの点については二成分系現像法においても同様
に生じる欠点であつた。)ヌ、パウダークラウド法にお
いてもパウダー状態のトナー粒子が非画像部に付着する
ことは避けられず、同じく地カブリが除去できない欠点
を有していた。更に、一成分系現像方法に属する所謂ジ
アンピング現像法として、シート等の担持体にトナーを
均一に塗布した後、これを静電像保持面に小間隙を保つ
て対向させ、トナー担持体から静電像保持面にトナーを
静電像が有する電荷により吸引し付着させて現像する方
法が知られている(特公昭41−9475号公報。米国
特許第2839400号明細書等)。この方法は、静電
荷のない非画像部では、トナーが吸引されないばかりか
、トナーと非画像面とが接触しないので、上述のカブリ
が出にくいという長所を有している。又、キヤリヤ一粒
子を用いないので、上述した混合比の変動という事態も
なく、更にキャリャ一粒子の劣化もない。しかしながら
この方法は、以下に述べる種々の欠点の為に未だ本格的
な実用化はなされたことがなかつた。
The former method is further divided into methods using a two-component developer and methods using a single-component developer. Two-component developing methods include magnetic brush methods using iron powder carriers,
There are cascade methods using bead carriers, fur brushes using fur, etc. Furthermore, the one-component development methods include the powder cloud method, in which toner particles are sprayed, and the contact development method, in which toner particles are brought into direct contact with the electrostatic latent image surface. (also referred to as donor development), a jumping development method in which toner particles are not brought into direct contact with an electrostatically cleaned image surface, but are charged and flown toward the latent image surface by an electric field having an electrostatic latent image; magnetic conductive There is the MagneDry method, which develops by bringing a toner into contact with the electrostatic latent image surface. Two-component development methods inevitably use a developer mixture of carrier particles and toner particles, and as the developing process normally consumes a much larger amount of toner particles than one carrier particle, mixing both carrier particles and toner particles is necessary. It inherently has drawbacks such as the ratio changes, resulting in fluctuations in the density of the suspended image, and the image quality deteriorates due to deterioration of the carrier particles, which are difficult to consume, due to long-term use. On the other hand, in one-component developing methods, the MagneDry method using magnetic toner and the contact developing method using no magnetic toner, the toner comes into contact with the entire surface of the surface to be developed, that is, both the image area and the non-image area. There is a problem in that toner tends to adhere even to non-image areas, resulting in so-called background fog and dirt. (This fog stain was a drawback that also occurred in the two-component developing method.) Also, in the powder cloud method, it is unavoidable that powdered toner particles adhere to the non-image area. It has the disadvantage that background fog cannot be removed. Furthermore, in the so-called di-amping development method, which belongs to the one-component development method, toner is uniformly applied to a carrier such as a sheet, and then the toner is placed facing an electrostatic image holding surface with a small gap between the toner and the toner carrier. A method is known in which toner is attracted and attached to an electrostatic image holding surface by the electric charge of an electrostatic image (Japanese Patent Publication No. 41-9475, US Pat. No. 2,839,400, etc.). This method has the advantage that not only the toner is not attracted to the non-image area where there is no static charge, but also the toner and the non-image area do not come into contact with each other, so that the above-mentioned fogging is less likely to occur. Furthermore, since a single carrier particle is not used, there is no variation in the mixing ratio as described above, and there is no deterioration of the carrier particle. However, this method has not yet been put into practical use due to various drawbacks described below.

(1)実用的な均一塗布が困難である。(1) Practical uniform coating is difficult.

トナー担持体シートに予めトナーを付着させるため、電
界を与えているが、均一な付着が得にくい。均一にトナ
ーを塗布する方法として、周知の剛体ブレードを挙げて
みるに、液体と異なり、粒子を均一に且つ薄く塗布する
ことが困難で塗布ムラが出易い。このムラは現像に直接
的に再現されるので、実用的な画像再現に適しない。こ
の改善策として、トナーを担持するシートの表面を布・
紙等にして、それらの繊維のトナーをうめ込む方法もあ
るが、繊維の荒さよりもキメの細いトナー粒子はつくり
難く、均一な塗布が出米るとは言い難い。一方、カスケ
ード現像法により、シート状担持体に予めトナーを付着
するものは装置が大型化し、これまた実用的でない。(
2)トナー担持体からの均一なトナー離脱が困難である
。次に塗布されたトナー層が、静電像と対向したとき、
均一にトナーを離脱させ像面へ転移させることが必要だ
が、この転移が均一に生じないと、均一な現像がおこな
われないことになる。この様な均一なトナーの離脱は、
該トナーを担持するシートの表面性にも依存し、又、担
持体への途布時の状態、更にはトナーの特性にも影響さ
れ、従来実用レベルに達したものがない。(3)解像度
が低い。
Although an electric field is applied in order to make the toner adhere to the toner carrier sheet in advance, it is difficult to obtain uniform adhesion. As a method for uniformly applying toner, a well-known rigid blade is used, but unlike a liquid, it is difficult to apply particles uniformly and thinly, and uneven application tends to occur. Since this unevenness is directly reproduced during development, it is not suitable for practical image reproduction. As a solution to this problem, the surface of the sheet that carries the toner is covered with cloth.
There is also a method of using paper or the like to embed toner in these fibers, but it is difficult to produce toner particles with a finer texture than the roughness of the fibers, and it is difficult to say that uniform application is possible. On the other hand, the cascade development method in which toner is applied to a sheet-like carrier in advance requires a large-sized apparatus, which is also impractical. (
2) It is difficult to uniformly separate the toner from the toner carrier. When the next applied toner layer faces the electrostatic image,
It is necessary to uniformly separate the toner and transfer it to the image surface, but if this transfer does not occur uniformly, uniform development will not be achieved. This kind of uniform toner separation is
It depends on the surface properties of the sheet carrying the toner, and is also affected by the conditions during delivery to the carrier, and furthermore, the characteristics of the toner, and so far no one has reached a practical level. (3) Low resolution.

従来知られているジアンピング現像法は、トナー担持体
上に静電気的にトナーを付着させる方法を採用しており
、仮に比較的薄いトナー層が担持体上に形成されたとし
ても、トナー粒子の持つ互いに反撥する電荷により、静
電像面との空隙が3m1L程度になると、トナーが該担
持体表面から離脱して静電像面に向けて飛翔するものと
考えられる。
The conventionally known deamping development method employs a method of electrostatically depositing toner onto a toner carrier, and even if a relatively thin toner layer is formed on the carrier, the toner particles' It is thought that when the gap with the electrostatic image surface becomes about 3 ml due to mutually repelling charges, the toner separates from the surface of the carrier and flies toward the electrostatic image surface.

しかるにこの様に広い間隙ではトナーがその担持面から
離脱して静電像面に向かつて飛行する時間が長くなり、
その飛行の隙の該間隙を流れる気流、トナーの重力、又
静電像面やトナー担持体の振動等の影響を受け易く、現
像画像が乱れ易くなる。又細線や細字の静電像の電界が
トナー担持面にまで忠実に到達せず、細線や細字が細り
、あるいは、トナーの飛行が生じなくなり、解像力が非
常に低下する結果が生じ易い。他方、上記の間隙が狭小
すぎると、今度は細線や細字の画像がつぶれた太線の像
となり易く、忠実な画像が得にくいものとなる。本発明
は従来の斯かる欠点をことごとく除去し、忠実性が高く
、画質の安定した静電像現像装置におけるトナー層形成
装置を提供することを目的とするものである。詳言する
に、本発明は、(1)均一なトナー層を簡便な装置によ
つて得る。(2)きわめて薄く且つ層厚の均一なトナー
層を現像部において維持する。(3)対向する静電潜像
面に対して均一なトナー離脱が可能なトナー層を得る。
However, with such a wide gap, it takes a long time for the toner to separate from its carrying surface and fly toward the electrostatic image surface.
The toner is susceptible to the effects of the airflow flowing through the gap during flight, the gravity of the toner, and vibrations of the electrostatic image surface and toner carrier, and the developed image is likely to be disturbed. Furthermore, the electric field of the electrostatic image of fine lines and fine letters does not reach the toner carrying surface faithfully, and the fine lines and fine letters become thin, or the toner no longer flies, which tends to result in a very low resolution. On the other hand, if the above-mentioned gap is too narrow, images of thin lines and fine letters tend to become collapsed images of thick lines, making it difficult to obtain faithful images. It is an object of the present invention to eliminate all of the conventional drawbacks and to provide a toner layer forming device for an electrostatic image developing device that has high fidelity and stable image quality. Specifically, the present invention provides (1) obtaining a uniform toner layer using a simple device; (2) Maintain an extremely thin toner layer with uniform thickness in the developing section. (3) Obtain a toner layer that allows uniform toner separation from opposing electrostatic latent image surfaces.

これらにより非画像部では地カブリ現象を全く除去し、
且つ画像部には均一で高解像力のトナ臼面像が得られる
ようにした静電像の現像装置におけるトナー層形成装置
の提供を目的とする。
As a result, the background fog phenomenon is completely eliminated in non-image areas,
Another object of the present invention is to provide a toner layer forming device in an electrostatic image developing device, which allows a uniform, high-resolution toner surface image to be obtained in an image area.

本発明は斯かる目的を実現すべく、次の特徴又は実施態
様を有するトナー層形成装置を提供するものである。(
1)表面に磁性トナーを支持しこれを搬送するための移
動するトナー支持手段と、該トナー支持手段上に磁性ト
ナーを供給する手段と、トナー支持手段のトナーを支持
する面とは逆の側に固定して配置された磁界発生手段と
、該固定磁界発生手段によつて形成された静止磁界がト
ナー支持手段を越えて及ぶ範囲内に、トナー支持手段に
近接して配置した磁性トナーの層厚を規制するための磁
性部材とを有することを特徴とするトナー層形成装置。
In order to achieve the above object, the present invention provides a toner layer forming apparatus having the following features or embodiments. (
1) A moving toner support means for supporting and transporting magnetic toner on a surface, means for supplying magnetic toner onto the toner support means, and a side of the toner support means opposite to the surface that supports the toner. a layer of magnetic toner disposed close to the toner support means within a range where the stationary magnetic field generated by the fixed magnetic field generation means extends beyond the toner support means; 1. A toner layer forming device comprising: a magnetic member for regulating thickness.

(2)第1項に記載のトナー層形成装置において、上記
磁性部材は上記磁界発生手段の磁極に対向して配置され
ていることを特徴とするトナー層形成装置。
(2) The toner layer forming apparatus according to item 1, wherein the magnetic member is arranged to face the magnetic pole of the magnetic field generating means.

(3)第1項又は第2項に記載のトナー層形成装置にお
いて、上記磁性部材は上記磁界発生手段からの磁力線を
集中させる部分を有することを特徴とするトナー層形成
装置。
(3) The toner layer forming apparatus according to item 1 or 2, wherein the magnetic member has a portion that concentrates lines of magnetic force from the magnetic field generating means.

(4)第1項から第3項のいずれか1項に記載のトナー
層形成装置において、上記磁性部材が磁石であることを
特徴とするトナー層形成装置。
(4) The toner layer forming apparatus according to any one of items 1 to 3, wherein the magnetic member is a magnet.

(5)第1項から第4項のいずれか1項に記載のトナー
層形成装置において、上記磁性トナーは一成分絶縁性の
トナーであることを特徴とするトナー層形成装置。以下
本発明に係る装置の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。
(5) The toner layer forming apparatus according to any one of items 1 to 4, wherein the magnetic toner is a one-component insulating toner. Embodiments of the apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係るトナー層形成装置が適用可能な複
写装置又は記録装置の一例の概略の構成を示すものであ
る。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an example of a copying device or a recording device to which a toner layer forming apparatus according to the present invention can be applied.

勿論これに限定されない。図において、1は光導電層を
含む感光体ドラムで、表面に絶縁層を有するもの或いは
有しないもの、いずれも使用可能で、勿論シート状、ベ
ルト状のものも可能である。2は周知の感光化帯電装置
、3は原稿像、又は光像、或いは画像信号により変調さ
れた光ビーム等を投影する光像照射装置である。
Of course, it is not limited to this. In the figure, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum including a photoconductive layer, and either one with or without an insulating layer on the surface can be used, and of course, a sheet-shaped or belt-shaped one is also possible. Reference numeral 2 represents a known photosensitive charging device, and 3 represents a light image irradiation device that projects an original image, a light image, or a light beam modulated by an image signal.

これらにより感光体1に静電像を形成する。この靜電像
形成:プロセスは、所謂カーノレソンプロノセス、或い
は特公昭42−23910号公報、同43−24748
号公報、同42−19748号公報、同44−1343
7号公報等に記載のプロセス、その他のプロセスが適用
できる。
An electrostatic image is formed on the photoreceptor 1 by these. This electromagnetic image formation process is called carnoreson pronocess, or Japanese Patent Publication No. 42-23910, No. 43-24748.
No. 42-19748, No. 44-1343
The process described in Publication No. 7, etc., and other processes can be applied.

4は本発明に基づくトナー層形成装置を有する現像装置
であり、これにより感光体1上の静電像に従つたトナー
粒子顕画像を形成する。
Reference numeral 4 denotes a developing device having a toner layer forming device according to the present invention, which forms a toner particle visual image in accordance with the electrostatic image on the photoreceptor 1.

5は斯かるトナー像を転写材6に転写する装置である。Reference numeral 5 denotes a device for transferring the toner image onto a transfer material 6.

尚転写性向上のため転写前にあらかじめ顕画像にコロナ
放電等により電荷を付与する場合もある。又、感光体1
上の静電像を一旦別の像担持体に移し、これを現像装置
4により顕画像とする、所謂静電像転写方式を採用する
ことも可能である。7は、転写後の感光体1上の残留ト
ナを清掃して除去する、感光体の再使用のためのクリー
ニング装置である。
Incidentally, in order to improve the transferability, the visible image may be charged in advance by corona discharge or the like before transfer. Also, photoreceptor 1
It is also possible to adopt a so-called electrostatic image transfer method in which the upper electrostatic image is once transferred to another image carrier and then converted into a visible image by the developing device 4. Reference numeral 7 denotes a cleaning device for cleaning and removing residual toner on the photoreceptor 1 after transfer, for reusing the photoreceptor.

第2図は本発明が適用できる現像装置の第1の実施例を
示すものである。図に於いて、1は静電像保持手段とし
ての感光ドラムであり、勿論ベルト状、シート状の形態
のものでも良い。8は、この保持手段に対向して設けら
れたトナー支持手段で、図示のものは非磁性円筒である
FIG. 2 shows a first embodiment of a developing device to which the present invention can be applied. In the figure, numeral 1 denotes a photosensitive drum as an electrostatic image holding means, which may of course be in the form of a belt or sheet. Reference numeral 8 denotes a toner support means provided opposite to this holding means, and the one shown is a non-magnetic cylinder.

9は、その円筒内に設けられた磁界発生手段としての磁
石であり、少なくとも現像剤を該円筒上に汲み上げる磁
極を有し、更に好ましくは現像位置において現像磁極を
有し、これらの間にトナー搬送磁極を適宜有している。
Reference numeral 9 denotes a magnet as a magnetic field generating means provided in the cylinder, and has at least a magnetic pole for pumping the developer onto the cylinder, and more preferably has a developing magnetic pole at the developing position, between which the toner is drawn. It has a transport magnetic pole as appropriate.

10は、こうして円筒に供給された磁性トナー12の厚
みを規制するドクター・ブレードである。
Reference numeral 10 denotes a doctor blade that regulates the thickness of the magnetic toner 12 thus supplied to the cylinder.

トナー12はトナー支持手段8に付着するが、このトナ
ー支持手段8は矢印の方向に回転し、該手段上に導くト
ナーを塗布したまま静電像担持手段1の潜像の非画像部
に接触する事なく現像する。トナー層11の厚みは磁石
ロール9とドクターブレード10によつて規制される。
好ましくは30〜100μの範囲のトナー層に規制され
る。磁性トナーは磁界中では磁力線にそつて糸状に連な
り、その密度は通常の状態に比べて大幅に小さくなつて
いる。そこで磁界中でトナー厚みをドクターブレードで
規制すれば、磁界の及ばない部分で規制するのに比べ大
幅に薄く規制する事ができる。磁界の及ばない部分で、
ブレードで規制しようとするとドクターブレードとトナ
ー支持手段8の間隔を非常に小さくせねばならず機械的
に困難であつた。又、かかる狭い間隙は凝集したトナー
等がつまり易く、安定性に問題があつた。磁石9の効果
は、磁石の磁界が及ぶ範囲にドクターブレード10があ
れば認められるが、殊にドクターブレード10に磁極が
対向している時、第3図のごとくなり、もつとも薄く規
制することができる。さらに本発明のようにドクターブ
レード10aが磁性体であれば、第4図のごとくドクタ
ーブレードの先端に対向する磁極Nからの静止磁界が集
中し、ブラシ状トナーがトナー支持手段とドクターブレ
ードの間にカーテン状に連なり、トナーがくぐりぬける
事を食い止める。わずかにトナー支持手段8にひきずら
れたトナーが、トナー支持手段表面にそつて少しくぐり
ぬけるだけである。そのためトナー層11は図に示すご
とくドクターブレード10aとトナー支持手段8との間
隙よりも薄く、前述の如くきわめて薄くする事ができる
。ドクターブレード10aとして、磁石を用いれば、該
部の磁界はさらに強くなり、より有効である。以下本発
明が適用できる現像装置の他の実施例を第5図を参照し
て説明する。
The toner 12 adheres to the toner support means 8, which rotates in the direction of the arrow and comes into contact with the non-image area of the latent image on the electrostatic image bearing means 1 while applying the toner guided onto the means. Develop without having to do anything. The thickness of the toner layer 11 is regulated by the magnet roll 9 and the doctor blade 10.
Preferably, the thickness of the toner layer is limited to 30 to 100 μm. In a magnetic field, magnetic toner forms a string along the lines of magnetic force, and its density is significantly lower than in a normal state. Therefore, if the toner thickness is controlled with a doctor blade in the magnetic field, it can be controlled to be much thinner than if it is controlled in the area where the magnetic field does not reach. In areas where the magnetic field does not reach,
If an attempt was made to control the toner with a blade, the distance between the doctor blade and the toner support means 8 would have to be made very small, which would be mechanically difficult. Further, such a narrow gap is easily clogged with aggregated toner, which poses a problem in stability. The effect of the magnet 9 can be recognized as long as the doctor blade 10 is within the range covered by the magnetic field of the magnet, but especially when the magnetic poles are facing the doctor blade 10, as shown in Fig. 3, it is difficult to regulate it thinly. can. Furthermore, if the doctor blade 10a is a magnetic material as in the present invention, the static magnetic field from the magnetic pole N facing the tip of the doctor blade is concentrated as shown in FIG. 4, and the brush-like toner is spread between the toner support means and the doctor blade. They form a curtain-like pattern to prevent toner from seeping through. The toner slightly dragged by the toner support means 8 only passes through the surface of the toner support means a little. Therefore, the toner layer 11 is thinner than the gap between the doctor blade 10a and the toner support means 8, as shown in the figure, and can be made extremely thin as described above. If a magnet is used as the doctor blade 10a, the magnetic field in this part will be even stronger and more effective. Another embodiment of a developing device to which the present invention can be applied will be described below with reference to FIG.

この図において、第2図に示した要素と共通する要素に
は同一符号を付してある。第5図に示した実施例では静
電像保持面1が矢印方向に動くと、多極永久磁石9は固
定されているので、トナー支持体である非磁性円筒8を
靜電像保持面1と同方向に回転することにより、トナー
容器13から送られる一成分絶縁性強磁性トナー12を
非磁性円筒面上に塗布し、かつ円筒面とトナー粒子との
摩擦によつて、トナー粒子に静電像電荷と逆極性の荷電
を与える。
In this figure, elements common to those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals. In the embodiment shown in FIG. 5, when the electrostatic image holding surface 1 moves in the direction of the arrow, the multipolar permanent magnet 9 is fixed, so the non-magnetic cylinder 8 that is the toner support is moved between the electrostatic image holding surface 1 and the electrostatic image holding surface 1. By rotating in the same direction, the one-component insulating ferromagnetic toner 12 sent from the toner container 13 is applied onto the non-magnetic cylindrical surface, and the friction between the cylindrical surface and the toner particles causes the toner particles to be electrostatically charged. Gives a charge of opposite polarity to the image charge.

さらに鉄製のドクターブレード10bを円筒表面に近接
して(間隔50μ〜500μ)、多極永久磁石9の一つ
の磁極(図示ではS極)位置に対向して配置することに
より、トナー層の厚さを上記間隔より薄く(30μ〜3
00μ好ましくは30μ〜100μ)且つ均一に規制す
る。この円筒速度を調節することにより、トナー層の表
層速度及び好ましくは内部速度が静電像保持面の速度と
実質的に等速、もしくはそれに近い速度となるようにす
る。ドクターブレード10bとして鉄のかわりに永久磁
石を用いて対向磁極を形成してもよい。以上の実施例に
おいてドクターブレードはトナー容器と一体になつてい
てもよい。
Furthermore, by arranging the iron doctor blade 10b close to the cylindrical surface (with an interval of 50 μm to 500 μm) and facing one magnetic pole (S pole in the figure) of the multipolar permanent magnet 9, the thickness of the toner layer can be reduced. thinner than the above distance (30μ~3
00μ, preferably 30μ to 100μ) and uniformly. The cylinder speed is adjusted so that the surface speed and preferably the internal speed of the toner layer are substantially equal to, or close to, the speed of the electrostatic image bearing surface. Instead of iron, a permanent magnet may be used as the doctor blade 10b to form opposing magnetic poles. In the above embodiments, the doctor blade may be integrated with the toner container.

又、円筒8に治う方向に傾斜したものでも良い。トナー
支持手段は円筒状である必要はなくベルト状、その他の
形状のものでも良い。以上の如く本発明においてはトナ
ーとしては一成分強磁性粉体を用い安定した、且つ制御
の容易なトナー支持体へのトナー保持を実現する為に固
定した多極永久磁石を内包する非磁性円筒をトナー支持
体として用い、薄く、且つ均一なトナー層を形成する為
に該円筒表面に近接して磁性体薄板、もしくは永久磁石
によるドクターブレードを配置した。
Alternatively, it may be inclined in the direction of the cylinder 8. The toner support means does not have to be cylindrical, and may be belt-shaped or other shapes. As described above, in the present invention, a one-component ferromagnetic powder is used as the toner, and in order to achieve stable and easily controllable toner retention on the toner support, a nonmagnetic cylinder containing a fixed multipolar permanent magnet is used. was used as a toner support, and a thin magnetic plate or a doctor blade made of a permanent magnet was placed close to the cylindrical surface in order to form a thin and uniform toner layer.

このように磁場によつてトナー層をトナー支持体表面上
に保持することは、フアン・デル・ワールスカや静電引
力によつて保持するのに較べはるかに均一且つ安定で制
御が容易な潜像面へのトナーの転移を実現することが明
らかになつた。又、磁性体のドクターブレードを用いる
と、トナー支持体に内包された固定永久磁石の磁極との
間に対向磁極が形成され、ドクターブレード・トナー支
持体間でトナー粒子鎖を強制的に立ち上がらせることに
なり、トナー支持体上の他の部分、例えば静電像面に相
対する部分のトナー層を薄く規制するのに有利である。
さらにそのような強制的運動をトナーに与えることによ
りトナー層はより均一になり、よつて非磁性体ドクター
ブレードでは実現できなかつた薄く且つ均一なトナー層
形成が達せられる。以上の各実施例において共通して用
いられ各要素についてその組成並びに材質についてここ
で説明を加える。先ず磁性トナーとしては、一例として
、ポリスチレン50部、マグネタイト40部、電荷制御
剤3部、カーボン6部の割合で混合して周知の方法によ
り形成された平均粒径5〜10μのものを用いた。
Holding the toner layer on the toner support surface using a magnetic field in this way produces a much more uniform, stable, and easily controllable latent image than holding the toner layer using van der Waalska or electrostatic attraction. It has become clear that toner transfer to surfaces can be achieved. In addition, when a magnetic doctor blade is used, opposing magnetic poles are formed between the magnetic poles of a fixed permanent magnet included in the toner support, and the toner particle chains are forced to stand up between the doctor blade and the toner support. This is advantageous in controlling the thickness of the toner layer on other parts of the toner support, for example, the part facing the electrostatic image surface.
Further, by applying such forced movement to the toner, the toner layer becomes more uniform, thereby achieving a thin and uniform toner layer formation that could not be achieved with a non-magnetic doctor blade. The composition and material of each element commonly used in each of the above embodiments will be explained here. First, as a magnetic toner, one having an average particle size of 5 to 10 μm was used, which was formed by a well-known method by mixing 50 parts of polystyrene, 40 parts of magnetite, 3 parts of a charge control agent, and 6 parts of carbon. .

その他周知の磁性トナーが利用できることは勿論である
。トナー支持体としては、非磁性材としてアルミニウム
材を用い、これを図示の如く円筒状とした。磁石は、静
電像(電位コントラスト約600V)保持部材とトナー
支持体との最接近部に磁極を配し、そのときの表面磁束
密度は600〜1300ガウス程度の範囲内から一例と
して800ガウスを選んだ。本発明が適用できる現像現
象の一例は、既に述べた様に静電像保持面の非画像部に
於いてはトナー層は非接触に保たれ、画像部に於いては
トナーが静電像保持面に転移するそのようなトナー層を
形成し、それにて現像するものである。
Of course, other known magnetic toners can also be used. As the toner support, an aluminum material was used as a non-magnetic material, and the material was made into a cylindrical shape as shown in the figure. The magnet has a magnetic pole located closest to the electrostatic image holding member (potential contrast: about 600 V) and the toner support, and the surface magnetic flux density is within the range of about 600 to 1,300 Gauss, for example, 800 Gauss. I chose. An example of the development phenomenon to which the present invention can be applied is that, as already mentioned, in the non-image area of the electrostatic image holding surface, the toner layer is kept in non-contact, and in the image area, the toner layer holds the electrostatic image. A toner layer is formed that transfers to the surface and is used for development.

転移に際し、画像部に対応するトナー層は電界の吸引作
用をうけて電界方向に厚みを増大し、且つ磁界が作用し
てこの部分のトナー、磁極位置ではこの穂が伸びるごと
く起立成長する(以下この現象を「トナー伸長」現象と
呼ぶ)ものであるから、トナー層表層と静電像保持面が
近接する場合に、このトナー伸長部分が直接静電像保持
面の画像部と接触し、トナー支持体と静電像保持面が互
いに離間される時に、トナーが静電像保持面に残り、現
像を完了する。この方法は、所謂接触現像方法や或いは
ジアンピング現像方法とは異なり、現像時、非画像部に
トナーが接触せず、画像部には上述のトナー伸長現象に
より接触する現象による現像が行われるものと考えられ
る。トナー層表層と静電像保持面との間隙が上記のもの
より大きい場合には、前述のごとくトナーが伸長する現
象による現象状態に加えて、伸長するも静電像保持面に
は未だ接触していないトナーも電界中を起立し且つその
穂の先端部分がちぎれるごとく飛翔して静電像保持面に
達する現象による現像状態も生じるものと考えられる。
During the transfer, the toner layer corresponding to the image area increases in thickness in the direction of the electric field due to the attraction of the electric field, and the magnetic field acts on the toner layer in this area, causing the toner in this area to grow erect like an elongated spike at the magnetic pole position (hereinafter referred to as This phenomenon is called the "toner elongation" phenomenon. Therefore, when the surface layer of the toner layer and the electrostatic image holding surface are close to each other, this elongated part of the toner directly contacts the image area of the electrostatic image holding surface, causing the toner to elongate. When the support and the electrostatic image-bearing surface are separated from each other, toner remains on the electrostatic image-bearing surface and completes development. This method differs from the so-called contact development method or diamping development method in that during development, the toner does not come into contact with the non-image area, but develops by the phenomenon that the toner comes into contact with the image area due to the above-mentioned toner elongation phenomenon. Conceivable. If the gap between the surface layer of the toner layer and the electrostatic image holding surface is larger than the above, in addition to the phenomenon caused by the toner elongation as described above, the toner may stretch but still not contact the electrostatic image holding surface. It is thought that a developing state occurs due to a phenomenon in which the toner that has not been used stands up in the electric field and flies as if the tip of the spike is torn off and reaches the electrostatic image holding surface.

而して、この例によれば、静電像保持面とトナー支持体
との間の間隙に応じて上述のトナー伸長現象及びこれに
併存する飛翔現象が加わつた現像が実施できる。
According to this example, development can be performed in which the above-described toner elongation phenomenon and the accompanying flying phenomenon are added depending on the gap between the electrostatic image holding surface and the toner support.

このように、静電像保持面の画像部にてトナー層が起立
成長して静電像保持面と直接接触して現像するトナー伸
長現象を利用することにより、現像間隙中を飛翔するト
ナー量を少なくし、もつてこの間隙中を流れる気流、ト
ナー自身の重力、静電像保持面やトナー支持体の振動に
よる影響を受けることが極めて少なくなるようにできる
ので、忠実な画像再現性と地カブリの全くない優秀な画
質の顕画像を得るもので、各部分の間隙寸法をこの条件
に適合すべく設定すると良好なものである。このように
トナーイ帳を充分に保証するためには、トナー表層(起
立成長しない非画像部での)と静電像保持面との間隙を
トナー層の厚みの3倍以下に押えることである。又、上
述のトナー伸長を主体とし、トナーの飛翔をも併存可能
とする現像のために許容される条件としては、上記の間
隙をトナー層の厚みの10倍以下にするものである。実
験並びに上述した考察を含む理論的解析によるとトナー
支持体と静電像保持面との間の現像部における間隙Dは
50μ≦D≦500μが好ましい。
In this way, by utilizing the toner elongation phenomenon in which the toner layer stands up and grows in the image area of the electrostatic image holding surface and develops by coming into direct contact with the electrostatic image holding surface, the amount of toner that flies through the development gap can be reduced. This reduces the influence of the airflow flowing through the lever gap, the gravity of the toner itself, and the vibrations of the electrostatic image holding surface and toner support, thereby improving faithful image reproducibility and image quality. A microscopic image of excellent image quality with no fogging is obtained, and it is good if the gap size of each part is set to meet this condition. In order to sufficiently guarantee the toner coverage, the gap between the toner surface layer (in the non-image area where no upright growth occurs) and the electrostatic image holding surface must be kept to three times or less the thickness of the toner layer. Further, as an acceptable condition for development which mainly involves the above-mentioned toner elongation and also allows toner flying, the above-mentioned gap should be 10 times or less the thickness of the toner layer. According to experiments and theoretical analysis including the above-mentioned considerations, the gap D in the developing section between the toner support and the electrostatic image holding surface is preferably 50μ≦D≦500μ.

上限の値は、市販の最小活字にて印刷された細字(10
0μ)を解像力良く現像するため求められた値で、下限
は、トナー層の厚みに関連して求められた適正値である
。そしてトナー支持体上に担持されるトナー層の厚みa
は、実験によれば30μ≦a≦300μ程度の薄層が好
ましいものであつた。現像時には、斯かるトナー層は磁
界の介在によつて穂立つが、その高さは前述の通りトナ
ー層の厚みの3倍程度と考えられるから、トナー表層が
静電像保持面に到達するには、トナー表層と該静電像保
持面との間隙bをb≦300μとaする必要がある。
The upper limit value is the fine print (10
0μ) with good resolution, and the lower limit is an appropriate value determined in relation to the thickness of the toner layer. and the thickness a of the toner layer supported on the toner support
According to experiments, a thin layer of about 30μ≦a≦300μ is preferable. During development, the toner layer stands up due to the presence of a magnetic field, but as mentioned above, the height of the toner layer is thought to be about three times the thickness of the toner layer, so it takes a long time for the toner surface layer to reach the electrostatic image holding surface. In this case, it is necessary that the gap b between the toner surface layer and the electrostatic image holding surface be such that b≦300μ.

尚、一般にはb≧一とすると良い結果が得られた。この
様に静電像保持面に対してトナー支持体を所定の間隙を
おいて保持せしめる手段としては、静電像保持面又はそ
の背面電極に衝き当たるスペーサ、コロ及び押圧バネ等
の位置決め部材を用いてこれをトナー担持面と結合させ
てその目的を達成することができる。本発明に係る現像
装置は、前述の効果の他に、殊に転写系の複写装置又は
記録装置に適用されて、極めて優れた転写効果を奏せし
め、もつて普通紙等へ斯かる画質の極度に良く、且つ地
カブリのない画像を再現することができる。
In general, good results were obtained when b≧1. As a means for holding the toner support body with a predetermined gap with respect to the electrostatic image holding surface in this way, positioning members such as spacers, rollers, and pressure springs that abut against the electrostatic image holding surface or its back electrode are used. It can be used to combine it with a toner-bearing surface to achieve that purpose. In addition to the above-mentioned effects, the developing device according to the present invention is particularly applicable to a transfer-type copying device or recording device, and can produce an extremely excellent transfer effect, thereby achieving an extremely high image quality on plain paper, etc. It is possible to reproduce images with good quality and no background fog.

本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、思想
的に包含される各態様を含むものである。
The present invention is not limited to the above embodiments, but includes various embodiments that are conceptually included.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係るトナー層形成装置が適用可能な装
置の概略図、第2図は本発明が適用できる現像装置の一
実施例の断面図、第3図はドクターブレードに磁極を対
向させた時の説明図、第4図は本発明に係るトナー層形
成装置の原理を説明する説明図、第5図は本発明に係る
トナー層形成装置の他の実施例を示す断面図である。 1・・・・・・静電像保持手段、8・・・・・・現像剤
支持手段、9・・・・・・磁界発生手段、10,10a
,10b・・・・・・現像剤の厚みを規制する手段。
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus to which the toner layer forming apparatus according to the present invention can be applied, FIG. 2 is a sectional view of an embodiment of a developing device to which the present invention can be applied, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the principle of the toner layer forming apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the principle of the toner layer forming apparatus according to the present invention. It is a sectional view showing an example. 1... Electrostatic image holding means, 8... Developer supporting means, 9... Magnetic field generating means, 10, 10a
, 10b...Means for regulating the thickness of the developer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 表面に磁性トナーを支持しこれを搬送するための移
動するトナー支持手段と、該トナー支持手段上に磁性ト
ナーを供給する手段と、トナー支持手段のトナーを支持
する面とは逆の側に固定して配置された磁界発生手段と
、該固定磁界発生手段によつて形成された静止磁界がト
ナー支持手段を越えて及ぶ範囲内に、トナー支持手段に
近接して配置した磁性トナーの層厚を規制するための磁
性部材とを有することを特徴とするトナー層形成装置。 2 上記磁性部材は上記磁界発生手段の磁極に対向して
配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載のトナー層形成装置。 3 上記磁性部材は上記磁界発生手段からの磁力線を集
中させる部分を有することを特徴とする特許請求の範囲
第1項又は第2項に記載のトナー層形成装置。 4 上記磁性部材が磁石であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項から第3項のいずれか1項に記載のトナ
ー層形成装置。 5 上記磁性トナーは一成分絶縁性のトナーであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項から第4項のいずれ
か1項に記載のトナー層形成装置。
[Scope of Claims] 1. A movable toner support means for supporting and transporting magnetic toner on a surface, means for supplying magnetic toner onto the toner support means, and a surface of the toner support means that supports toner. a magnetic field generating means fixedly disposed on the opposite side of the fixed magnetic field generating means, and disposed close to the toner supporting means within a range in which a static magnetic field formed by the fixed magnetic field generating means extends beyond the toner supporting means. and a magnetic member for regulating the layer thickness of the magnetic toner. 2. The toner layer forming apparatus according to claim 1, wherein the magnetic member is arranged to face the magnetic pole of the magnetic field generating means. 3. The toner layer forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the magnetic member has a portion that concentrates lines of magnetic force from the magnetic field generating means. 4. The toner layer forming apparatus according to claim 1, wherein the magnetic member is a magnet. 5. The toner layer forming apparatus according to claim 1, wherein the magnetic toner is a one-component insulating toner.
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