JPS63225271A - Developing device - Google Patents

Developing device

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Publication number
JPS63225271A
JPS63225271A JP6045387A JP6045387A JPS63225271A JP S63225271 A JPS63225271 A JP S63225271A JP 6045387 A JP6045387 A JP 6045387A JP 6045387 A JP6045387 A JP 6045387A JP S63225271 A JPS63225271 A JP S63225271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
toner
sleeve
developer
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP6045387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Hosoi
細井 敦
Hatsuo Tajima
田嶋 初雄
Norihisa Hoshika
令久 星加
Hiroshi Tajika
博司 田鹿
Masahide Kinoshita
正英 木下
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP6045387A priority Critical patent/JPS63225271A/en
Publication of JPS63225271A publication Critical patent/JPS63225271A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To activate the movement of magnetic particles with respect to a sleeve and to increase the electric charge quantity of a toner on the sleeve by forming a magnetic field nearly covering the aperture surface on the inside of a developing container and forming a closed loop of magnetic force near the sleeve surface therein. CONSTITUTION:A magnetic field generating means 101 consists of 4 poles; 101a-101d and is set at the magnetic force smaller than the magnetic forces of magnetic poles 23a-23d. Magnetic lines 102 of force run mainly between the magnetic poles 23a and 23d on the aperture face of the developing container side and form the closed loop of the magnetic lines of force only near the surface of the developing sleeve 22 by the magnetic poles 101a-101d. On the other hand, the magnetic poles 101a-101d are set at the magnetic flux density slightly lower than the magnetic flux density of the magnetic pole 23a and the magnetic pole 23d. The electric charge quantity of the toner on a developer carrier is thereby increased and the electrostatic charge quantity of the toner adhered to the magnetic particles 27 is increased. The uniform development having no fogging, etc., is thus permitted.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁性キャリア粒子とトナー粒子とを用いて現
像を行う2成分現像方式の現像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a two-component development type developing device that performs development using magnetic carrier particles and toner particles.

本発明は画像記録形成用の表示装置、プリンター、ファ
クシミリ電子写真装置の種々に適用可能な現像装置であ
る。
The present invention is a developing device that can be applied to various types of display devices for forming image records, printers, and facsimile electrophotographic devices.

〔背景技術〕[Background technology]

本願出願人は−キに−従ヰ2吋分ル像力廿シ1寸異なり
、現像容器内は2成分で、現像部へは1成分トナーのみ
を供給して現像を行う装置を提供した。
The applicant of the present application has provided an apparatus which performs development by supplying only one-component toner to the developing section, with a two-component toner inside the developing container and a one-inch difference in image power.

これは、現像剤供給容器内に先ず磁性粒子を投入して、
回転駆動される現像スリーブの現像剤供給容器の内方側
の面部分に磁性粒子層(第1層)として吸着保持させ、
次いでトナーを投入して上記磁性粒子層の外側に貯溜(
第2層)させて、現像を行うものであった(特開昭59
−204866号公報、特開昭59−204867号公
報)。
This is done by first putting magnetic particles into a developer supply container.
The particles are adsorbed and held as a magnetic particle layer (first layer) on the inner surface of the developer supply container of the rotationally driven developing sleeve.
Next, toner is added and stored outside the magnetic particle layer (
(2nd layer) and then developed (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 59/1989)
-204866, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-204867).

これらは、現像容器内に磁性粒子を拘束し、現像スリー
ブの回転とともに拘束した磁性粒子の一部をスリーブ上
で循環させて、この循環によって補給トナーを磁性粒子
に取り込みスリーブ上に薄層のトナ一層を形成するもの
であった。これはスリーブ上での磁性粒子とトナーとの
混合かくはんという基本構成をも開示するもので極めて
重要であり、その効果はこの基本構成を採用しない装置
に対して格段に優れたものであった。特に装置の簡素化
・小型化の点では他に類をみないものであった。しかし
ながら、この循環作用によってスリーブ上に均一なトナ
ー薄層を形成できても、長期にわたって現像を行う場合
や、現像装置を画像記録装置本体に対して着脱可能にし
た場合の何らかの衝撃が加わる場合にはこの循環作用が
不安定になり画像劣化となる不都合が発生することが確
認された。しかし、このような不都合も、上記のように
他に類をみない数々の特徴及び利点からみればささいな
欠点であった。
These devices bind magnetic particles in a developing container, and as the developing sleeve rotates, some of the trapped magnetic particles circulate on the sleeve. Through this circulation, replenishment toner is absorbed into the magnetic particles and a thin layer of toner is deposited on the sleeve. It formed a single layer. This is extremely important as it also discloses the basic structure of mixing and agitating magnetic particles and toner on a sleeve, and its effects were far superior to devices that did not employ this basic structure. In particular, it was unparalleled in terms of the simplicity and miniaturization of the device. However, even if a uniform thin layer of toner can be formed on the sleeve through this circulating action, if development is carried out over a long period of time or if some kind of impact is applied when the developing device is made removable from the image recording apparatus main body, It has been confirmed that this circulation becomes unstable, causing problems such as image deterioration. However, these inconveniences were minor drawbacks in light of the unique features and advantages mentioned above.

出願人は多くの実験によって、これらの不都合をも解決
でき、積極的に現像部に磁性キャリア粒子を供給する2
成分現像装置において多大なる効果を生む現像装置を特
願昭60−204605号(昭和60年9月17日出願
)等に提案している〔実施例〕 第5図はそのような現像装置の断面図である。
Through numerous experiments, the applicant was able to resolve these disadvantages and actively supply magnetic carrier particles to the developing section2.
A developing device that produces great effects in a component developing device is proposed in Japanese Patent Application No. 1983-204605 (filed on September 17, 1985) [Example] Figure 5 shows a cross section of such a developing device. It is a diagram.

潜像担持体1は静電記録用絶縁ドラムあるいはα−3e
、CdS、Zn0z 、OPC,a−3iの様な光導電
絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトである
。潜像担持体1は図示しない駆動装置によって矢印a方
向に回転される。22は潜像担持体1に近接もしくは接
触されている現像スリーブであり、例えばアルミニウム
、5O8316等の非磁性材料で構成されている。現像
スリーブ22は現像容器36の左下方壁に容器長手方向
に形成した横長開口に右略半周面を容器36内へ突入さ
せ、左略半周面を容器外へ露出させて回転自在に軸受け
させて横設してあり、矢印す方向に回転駆動される。
The latent image carrier 1 is an insulated drum for electrostatic recording or α-3e.
, CdS, Zn0z, OPC, a-3i. The latent image carrier 1 is rotated in the direction of arrow a by a drive device (not shown). A developing sleeve 22 is in close proximity to or in contact with the latent image carrier 1, and is made of a non-magnetic material such as aluminum or 5O8316. The developing sleeve 22 has a right half-circumferential surface extending into the container 36 through a horizontally elongated opening formed in the lower left wall of the developing container 36 in the longitudinal direction of the container, and a left substantially half-circumferential surface exposed outside the container so as to be rotatably supported on a bearing. It is installed horizontally and is driven to rotate in the direction of the arrow.

23は現像スリーブ22内に挿入し図示の位置姿勢に位
置決め保持した固定磁界発生手段としての固定の永久磁
石(マグネット)であり、現像スリーブ22が回転駆動
されてもこの磁石23は図示の位置・姿勢にそのまま固
定保持される。
Reference numeral 23 designates a fixed permanent magnet (magnet) as a fixed magnetic field generating means that is inserted into the developing sleeve 22 and positioned and maintained at the position and orientation shown in the figure. It remains fixed in its position.

この磁石23はN極の磁極23a、S極の磁極23b、
N極の磁極23c、S極の磁極23dの4磁極を有する
。磁石23は永久磁石に代えて電磁石を配設してもよい
This magnet 23 has an N-pole magnetic pole 23a, an S-pole magnetic pole 23b,
It has four magnetic poles: an N-pole magnetic pole 23c and an S-pole magnetic pole 23d. The magnet 23 may be an electromagnet instead of a permanent magnet.

24は現像スリーブ2を配設した現像剤供給器間口のト
湯JTIIIに X面ん突興/ll+I辞l−田中1.
 蟲坤側は開口上縁位置よりも容器36の外側へ突出さ
せて開口上縁長手に沿って配設した現像剤規制部材とし
ての非磁性ブレードで、例えば5uS316を横断面路
への字形に曲げ加工したものである。
24 is the hot water JTIII in front of the developer supply device where the developing sleeve 2 is installed.
The non-magnetic blade as a developer regulating member is arranged along the length of the upper edge of the opening and protrudes outward from the upper edge of the container 36 than the upper edge of the opening. It is processed.

26は非磁性ブレード24の下面側に上面を接触させ前
端面を現像剤案内面261とした磁性粒子限定部材であ
る。
Reference numeral 26 denotes a magnetic particle limiting member whose upper surface is in contact with the lower surface side of the non-magnetic blade 24 and whose front end surface is a developer guide surface 261.

27は磁性粒子であり、粒径が30〜100μm1好ま
しくは40〜80μmで抵抗値が107Ωcm以上、好
ましくは10’Ωcm以上にフェライト粒子(最大磁化
60 emu/g)へ樹脂コーティングしたものが用い
られ得る。
27 is a magnetic particle, which is a resin-coated ferrite particle (maximum magnetization 60 emu/g) having a particle size of 30 to 100 μm, preferably 40 to 80 μm, and a resistance value of 10 Ωcm or more, preferably 10' Ωcm or more. obtain.

37は非磁性現像剤トナーである。37 is a non-magnetic developer toner.

31は現像スリーブ22を配設した現像容器36下部か
らの磁性粒子27ないしは非磁性トナー粒子37の漏出
を防止するために現像容器下部内面に現像スリーブ22
に対向して配設された磁性体であり、例えば鉄板にメッ
キを施したものである。磁性体31とS極性の磁極23
dとの間の磁界で磁性粒子27の回収と漏れ防止を達成
するシール効果が得られる。
Reference numeral 31 denotes a developing sleeve 22 on the inner surface of the lower part of the developing container in order to prevent leakage of magnetic particles 27 or non-magnetic toner particles 37 from the lower part of the developing container 36 in which the developing sleeve 22 is disposed.
A magnetic material placed opposite to the magnetic material, such as a plated iron plate. Magnetic body 31 and S polarity magnetic pole 23
A sealing effect that achieves collection of the magnetic particles 27 and prevention of leakage can be obtained by the magnetic field between the magnetic particles 27 and d.

39は現像スリーブ22内の固定磁極23により形成さ
れた磁性粒子のブラシ部分へトナーを供給するトナー供
給部材であり、回転自在に軸受した板金にゴムシートを
貼り付は現像容器下面を掃(が如(トナーを搬送する。
Reference numeral 39 denotes a toner supply member that supplies toner to the brush portion of magnetic particles formed by the fixed magnetic pole 23 in the developing sleeve 22. A rubber sheet is pasted on a rotatably bearing plate, and a rubber sheet is attached to the bottom surface of the developing container. (Toner is transported.)

トナー供給部材39には、不図示のトナー貯蔵容器38
中のl・ナー搬送部材によってトナー供給される。
The toner supply member 39 includes a toner storage container 38 (not shown).
The toner is supplied by a toner conveying member inside.

38.35はそれぞれトナー貯蔵容器、磁性粒子貯蔵容
器である。
38 and 35 are a toner storage container and a magnetic particle storage container, respectively.

40は現像容器36下部部分に溜るトナーを封止するシ
ール部材で弾性を有し、スリーブ22の回転方向に向っ
て曲がっており、スリーブ22表面側を弾性的に押圧し
ている。このシール部材40は、現像剤の容器内部側へ
の進入を許可するように、スリーブとの接触域でスリー
ブ回転方向下流側に端部を有している。
Reference numeral 40 denotes a sealing member for sealing the toner accumulated in the lower part of the developer container 36, which has elasticity, is curved in the direction of rotation of the sleeve 22, and elastically presses the surface side of the sleeve 22. This sealing member 40 has an end on the downstream side in the rotational direction of the sleeve in a contact area with the sleeve so as to allow the developer to enter the inside of the container.

30は現像工程で発生した浮遊現像剤を現像剤と同極性
の電圧を印加して感光体側に付着させ飛散を防止する飛
散防止電極板である。
Reference numeral 30 denotes a scattering prevention electrode plate that applies a voltage of the same polarity as the developer to cause the floating developer generated in the developing process to adhere to the photoreceptor side and prevent it from scattering.

又、S磁極23dは、磁性部材31との間に一方から他
方に磁界を形成するための磁性ソール用磁界発生手段で
あり、磁性部材31に対して1部が対向する。磁性部材
31は、現像剤容器の現像剤収納部の実質的な端部で現
像装置の下方に位置し、この容器内周辺では回収された
磁性キャリア粒子の移動によって、スリーブ表面の現像
剤中に容器内下方に位置するトナー粒子を取り込む、。
Further, the S magnetic pole 23d is a magnetic field generating means for the magnetic sole for forming a magnetic field from one side to the other between the S magnetic pole 23d and the magnetic member 31, and a portion thereof faces the magnetic member 31. The magnetic member 31 is located below the developing device at the substantial end of the developer accommodating portion of the developer container, and around the inside of the container, the collected magnetic carrier particles move to cause the developer on the sleeve surface to Captures toner particles located lower inside the container.

従って、磁性粒子の安定した回収は現像能力を安定化す
る効果がある。
Therefore, stable collection of magnetic particles has the effect of stabilizing the developing ability.

磁性部材31は「<」あるいは「L」字形状を有し、鉄
等の永久磁化されていない磁性体や非磁性体を変形させ
ることによって弱い磁性を帯びたものが適用可能である
。又、磁性部材31として磁石を用いる場合は、平面6
6が磁石Sの磁性Sとは異極のN極性でなければならな
い。
The magnetic member 31 has a "<" or "L" shape, and can be made of a magnetic material that is not permanently magnetized, such as iron, or a non-magnetic material that is made weakly magnetic by deforming it. In addition, when using a magnet as the magnetic member 31, the flat surface 6
6 must have an N polarity that is different from the magnetism S of the magnet S.

つまり、磁性部材31は磁性粒子の拘束を行いつつ磁性
粒子の損失を防止し、さらに磁性粒子の回収を容易にす
るので、現像剤容器内のトナー拉子が容器内から漏れる
のを防止できる。
In other words, the magnetic member 31 restrains the magnetic particles while preventing loss of the magnetic particles, and also facilitates the recovery of the magnetic particles, thereby preventing the toner particles in the developer container from leaking out of the container.

さらに、磁極23dを前記のごとく配置することによっ
て、磁極23aとの関係で別の好ましい効果が得られる
。すなわち、容器36の収容部底部と磁極23dとの上
記関係によって、磁気ブラシが21内で(単に停滞して
いる状態に比較して)fflの状態で形成されないので
、磁性粒子中へのトナー粒子の取込み量が過剰になるこ
とがない。過剰取込みはトナーの帯電不足を招き、かぶ
り発生の原因となる。
Furthermore, by arranging the magnetic pole 23d as described above, another favorable effect can be obtained in relation to the magnetic pole 23a. That is, due to the above-mentioned relationship between the bottom of the container 36 and the magnetic pole 23d, the magnetic brush is not formed in an ffl state (compared to a merely stagnant state) within the container 21, so that toner particles do not enter the magnetic particles. The amount of intake will not become excessive. Excessive uptake leads to insufficient charging of the toner and causes fogging.

なおこの構成は、現像剤容器内に磁性粒子と非磁性ある
いは弱磁性のトナーが混在している場合にも有効である
Note that this configuration is also effective when magnetic particles and non-magnetic or weakly magnetic toner coexist in the developer container.

実験によると、現像スリーブと磁性部材31との距離2
.5mmで、磁性キャリア粒子は完全に回収され、トナ
ー粒子の漏れは全く見られず、安定した現像を達成でき
た。この領域に面66が存在することは、磁極23dの
磁力を面66が適度に分散して、実質的にはこの領域の
磁力を高めるるものと考えられる。
According to experiments, the distance between the developing sleeve and the magnetic member 31 is 2.
.. At 5 mm, the magnetic carrier particles were completely recovered, no leakage of toner particles was observed, and stable development was achieved. The presence of the surface 66 in this region is considered to be because the surface 66 appropriately disperses the magnetic force of the magnetic pole 23d, thereby substantially increasing the magnetic force in this region.

非磁性ブレード24の端部と現像スリーブ22面との前
記距離d2は50〜800μm、好ましくは150〜5
00μmである。この距離が50μmより小さいと、後
述する磁性粒子27がこの間に詰まり現像剤層にムラを
生じやずいと共に良好な現像を行うのに必要な現像剤を
塗布することが出来ず、濃度の薄いムラの多い現像画像
しか得られない欠点がある。また800μmより大きい
と現像スリーブ22上へ塗布される現像剤量が増加し所
定の現像剤層厚の規制が行えず、潜像担持体への磁性粒
子付着が多くなると共に後述する現像剤の循環、現像剤
限定部材26による現像規制が弱まり)・ナーのトリボ
が不足しカブリやす(なる欠点がある。
The distance d2 between the end of the non-magnetic blade 24 and the surface of the developing sleeve 22 is 50 to 800 μm, preferably 150 to 5 μm.
00 μm. If this distance is smaller than 50 μm, magnetic particles 27 (described later) will clog between this distance, causing unevenness and cracking in the developer layer, as well as making it impossible to apply the developer necessary for good development. The drawback is that only developed images with a large number of defects can be obtained. If the diameter is larger than 800 μm, the amount of developer applied onto the developing sleeve 22 increases, making it impossible to regulate the thickness of the developer layer to a predetermined value, increasing the amount of magnetic particles attached to the latent image carrier, and circulating the developer as described below. , the development regulation by the developer limiting member 26 is weakened), and the developer tribo is insufficient, resulting in easy fogging.

この磁性粒子層は、スリーブ22が矢印す方向に回転駆
動されても磁気力9重力に基づく拘束力とスリーブ22
の移動方向への搬送力との釣合によってスリーブ表面か
ら離れるに従って動きが遅くなり、磁性粒子層の上部で
は多少は動き得るが殆ど浮動の静止層を形成する。もち
ろん重力の影響により落下するものもある。
Even when the sleeve 22 is rotated in the direction indicated by the arrow, this magnetic particle layer maintains the magnetic force 9 and the restraining force based on gravity and the sleeve 22.
Due to the balance with the conveying force in the moving direction, the movement slows down as the distance from the sleeve surface increases, and above the magnetic particle layer, a stationary layer is formed that is mostly floating, although it can move to some extent. Of course, some things fall due to the influence of gravity.

従って磁極23a、23dの配設位置と磁性粒子27の
流動性及び磁気特性を適宜選択する事により磁気粒子層
はスリーブに近い程磁極23a方向に搬送し移動層を形
成する。この磁性粒子27の移動により磁性粒子層(第
1層)はトナ一層(第2層)からトナーを取り込み、磁
性粒子27あるいはスリーブ22との摺擦によりトナー
は摩擦帯電を受はスリーブ22の回転に伴って現像領域
へ搬送され現像に供される。
Therefore, by appropriately selecting the arrangement positions of the magnetic poles 23a and 23d and the fluidity and magnetic properties of the magnetic particles 27, the closer the magnetic particle layer is to the sleeve, the more the magnetic particle layer is transported in the direction of the magnetic pole 23a, forming a moving layer. Due to this movement of the magnetic particles 27, the magnetic particle layer (first layer) takes in toner from the toner layer (second layer), and the toner receives frictional electrification due to the sliding friction with the magnetic particles 27 or the sleeve 22, and the rotation of the sleeve 22. Along with this, the image is transported to the development area and subjected to development.

磁性粒子層の移動は現像剤の流動性・磁気力によって決
定され、磁性粒子中のトナーコンテンツが低い場合、上
記静止層が小さくなり、大部分の磁性粒子層は速く移動
し、トナ一層からトナーを取り込む。又、トナーコンテ
ンツが高い場合は上記静止層が大きくなり、磁性粒子層
の移動層はこの静止層に覆われたトナ一層と接触するこ
とができなくなり、はとんどトナーを取り込まなくなる
。従って、自然にある程度のトナーコンテンツは維持さ
れる。
The movement of the magnetic particle layer is determined by the fluidity and magnetic force of the developer. When the toner content in the magnetic particles is low, the stationary layer becomes small and most of the magnetic particle layer moves quickly, causing the toner to move from one layer to the other. Incorporate. Also, when the toner content is high, the static layer becomes large and the moving layer of magnetic particles cannot contact the toner layer covered by the static layer and hardly takes up toner. Therefore, some toner content is naturally maintained.

次に現像剤塗布量規制部材である非磁性ブレード24の
近傍及び限定部材26の近傍部の磁性粒子層について説
明する。限定部材は現像剤規制部への補給トナーの不要
な進入を機械的に防ぐだけではない。前述したように、
上記部材26をスリーブに囲まれた規制領域においては
磁極N、極によってスリーブの回転とともに搬送された
磁性粒子が限定部材26の案内面261に沿って詰め込
まれて密度かたかくなる。この領域では、搬送されて進
入して(る磁性粒子とブレードから流出していく磁性粒
子との入れ替わりが動的に発生しているため、磁性粒子
同士がお互いに衝突して、撹乱状態になっているものの
実質的なバッキング状態になっている。このため磁性粒
子ないしはスリーブ上からトナーへのトリボ賦与が行わ
れ、又磁性粒子ないしはスリーブ上に弱い力で付着して
搬送されてきたトリボ賦与の小さいトナーは磁性粒子な
いしはスリーブ上から離脱する。つまり、トナーの選別
や帯電の均一化が行われる。従って、トリボ賦与が十分
与えられたトナーを現像に供することができる。又、磁
性粒子の搬送時の不均一状態も該空間において平均化さ
れ、磁性粒子層の塗布の均一化・安定化も達成される。
Next, the magnetic particle layer near the non-magnetic blade 24 and the limiting member 26, which are developer application amount regulating members, will be described. The limiting member not only mechanically prevents unnecessary entry of replenishment toner into the developer regulating section. As previously mentioned,
In the restriction area where the member 26 is surrounded by the sleeve, the magnetic particles transported by the magnetic pole N and the pole as the sleeve rotates are packed along the guide surface 261 of the restriction member 26 and become dense. In this region, the magnetic particles that are transported into the blade are dynamically replaced by the magnetic particles that flow out from the blade, causing the magnetic particles to collide with each other and create a state of disturbance. Therefore, triboelectricity is applied to the toner from the top of the magnetic particles or sleeve, and triboelectricity that has been attached to the magnetic particles or sleeve with a weak force and transported is in a substantial backing state. Small toner is separated from the magnetic particles or the sleeve. In other words, toner is sorted and charged uniformly. Therefore, toner with sufficient triboelectricity can be used for development. Also, the transport of magnetic particles The non-uniform state at the time is also averaged out in the space, and uniformity and stabilization of the coating of the magnetic particle layer can also be achieved.

従って限定部材26は上記案内面261が必須であり、
該斜面の傾き及び空間の容積は該空間での磁性粒子のバ
ッキング状態に大きな影響を与える。
Therefore, the guide surface 261 is essential for the limiting member 26,
The slope of the slope and the volume of the space have a large effect on the backing state of the magnetic particles in the space.

これに対して、この領域に対して固定配置された磁極2
3aは、上記バッキング状態の磁性粒子を磁力線に沿っ
て再配置する。該空間でのバッキング状態はトリボ賦与
に対しては不安定なところがあり、安定化させるために
は常に一定のバッキング状態を必要とする。これはスリ
ーブ上をほぼ接線方向に搬送されてきた磁性粒子を該方
向と直向する力で磁気ブラシを形成するため、磁性粒子
への撹拌効果はもちろんのこと、はぐし効果も働き、上
記トナーへのトリボ賦与及び磁性粒子層の塗布の均一化
・安定化がさらに促進される。この時、周辺の構成によ
って集中せしめられた現像剤り過ぎる問題があるが、磁
極23aの最大磁力を発生する部分が案内面261に対
向することによって、規制領域中における過大な圧力集
中を防止し、現像剤の集中と安定した高密度の磁性粒子
存在割合を維持できるものと考えられる。
On the other hand, the magnetic pole 2 fixedly arranged with respect to this area
3a rearranges the magnetic particles in the backing state along the lines of magnetic force. The backing state in this space is unstable with respect to tribo-imposition, and a constant backing state is always required to stabilize it. This creates a magnetic brush by applying a force perpendicular to the direction of the magnetic particles conveyed on the sleeve in an almost tangential direction, which not only has a stirring effect on the magnetic particles but also has a stripping effect, and the toner particles are The uniformity and stabilization of the application of triboelectric particles and the application of the magnetic particle layer are further promoted. At this time, there is a problem that the developer is concentrated due to the surrounding structure, but by having the portion of the magnetic pole 23a that generates the maximum magnetic force facing the guide surface 261, excessive concentration of pressure in the regulated area is prevented. It is considered that the concentration of the developer and the stable high-density magnetic particle abundance ratio can be maintained.

上記の規制領域によって、現像スリーブ表面には、安定
した量の磁性粒子と十分に帯電したトナー粒子とが現像
剤薄層として形成できる。従って現像領域111での現
像効果は安定したものとなる。そして前述した現像部に
搬送された現像剤の内生なくとも前記現像担持部材表面
に担持されたトナー粒子を静電潜像担持体に転移させる
交互電界を前記現像部に形成する交互電界形成手段を有
し、前記現像部において、前記静電潜像担持体と前記現
像剤担持部材とで画成される空間の容積に対して、該現
像部に搬送された現像剤の磁性粒子が占める体積比率が
1.5%乃至30%である現像方法及び装置に対して多
大な効果を与えることが確認できた。
Due to the above-mentioned regulation area, a stable amount of magnetic particles and sufficiently charged toner particles can be formed as a thin layer of developer on the surface of the developing sleeve. Therefore, the development effect in the development area 111 becomes stable. And an alternating electric field forming means for forming an alternating electric field in the developing section that causes at least the toner particles carried on the surface of the developer carrying member to be transferred to the electrostatic latent image carrying member. in the developing section, the volume occupied by the magnetic particles of the developer conveyed to the developing section with respect to the volume of the space defined by the electrostatic latent image carrier and the developer carrying member; It was confirmed that the developing method and apparatus having a ratio of 1.5% to 30% have a great effect.

笛へIVII+田!a割購宇如tオ9日の非譜姓ブIノ
ーに側に磁性体50を設置した場合を示しである。
IVII + field to the flute! This figure shows a case where a magnetic body 50 is installed on the side of a non-recorded book on the 9th day.

この場合磁性体50は磁極23aに対向する位置に設け
るのは好ましくない。なぜならば対向していると、磁極
23aとの間に強い集中磁界が発生し、上記磁極23a
による磁性粒子のかくはん及びほぐし効果が低減するか
らである。しかし、規制部に磁性体を設はスリーブ内部
磁石23との間で磁性粒子の磁気的規制を行うことは規
制部材のスリーブとの間隙交差の拡大になり、有効的で
ある。又、磁性粒子ないしはスリーブ上に付着したI・
ナーを比較すると、スリーブ上に付着したトナーの帯電
電荷量は磁性粒子に付着したものよりも小さい。この理
由はスリーブの移動と共に、磁性粒子も搬送されるため
スリーブ上のトナーが磁性粒子によって摺擦される機会
が少なくなっているためである。このスリーブ上のトナ
ーを所定の帯電量にまで持ち上げるためには、スリーブ
上のトナーを積極的に摺擦してやる必要がある。
In this case, it is not preferable to provide the magnetic body 50 at a position facing the magnetic pole 23a. This is because when they face each other, a strong concentrated magnetic field is generated between the magnetic pole 23a and the magnetic pole 23a.
This is because the effect of stirring and loosening the magnetic particles is reduced. However, it is effective to provide a magnetic material in the regulating portion and to magnetically regulate the magnetic particles between the regulating member and the sleeve internal magnet 23, since this increases the gap between the regulating member and the sleeve. In addition, I/I attached to the magnetic particles or sleeve
Comparing toners, the amount of charge on the toner deposited on the sleeve is smaller than that on the magnetic particles. The reason for this is that as the sleeve moves, the magnetic particles are also transported, which reduces the chance that the toner on the sleeve will be rubbed by the magnetic particles. In order to lift the toner on the sleeve to a predetermined amount of charge, it is necessary to actively rub the toner on the sleeve.

即ち、スリーブ表面近傍でスリーブの移動に反して相対
速度のずれを生じさせる磁性粒子の存在が必要となる。
That is, it is necessary to have magnetic particles near the sleeve surface that cause a shift in relative velocity against the movement of the sleeve.

しかし、単純に磁性粒子の搬送性を低下させることは前
述のトナーの取り込み作用を考喧すると不可能である。
However, it is impossible to simply reduce the transportability of magnetic particles when considering the above-mentioned toner uptake effect.

又、規制部で上述の様にスリーブ内磁極23aに対向し
て磁性体を配置し、集中磁界を発生させ磁性粒子のスリ
ーブ上への摺擦力を向」ニすることも、上述の如く現像
剤循環規制部材26のつくる空間に磁極の最大磁力発生
部を配置する効果を低減させる。
Furthermore, as described above, it is also possible to dispose a magnetic material in the regulating section facing the magnetic pole 23a in the sleeve to generate a concentrated magnetic field and to direct the sliding force of the magnetic particles onto the sleeve. The effect of arranging the maximum magnetic force generating portion of the magnetic pole in the space created by the agent circulation regulating member 26 is reduced.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

ところが、上記装置のように現像容器の開口部域に1つ
の磁界発生用磁極のみを設けた場合を、小型化していく
と、トナー粒子、キャリア粒子の混合とトナー粒子のス
リーブ面との接触領域が小さくなり、全体としてトナー
粒子への帯電量を減少してしまい現像不良を招くことが
ある。
However, when the device described above, in which only one magnetic field generating magnetic pole is provided in the opening area of the developer container, is miniaturized, the contact area between the mixing of toner particles and carrier particles and the contact area of the toner particles with the sleeve surface becomes smaller. becomes small, and the amount of charge on the toner particles as a whole decreases, which may lead to poor development.

本発明は、現像剤担持体上のトナーの帯電量を増加させ
るとともに磁性粒子に付着したトナーの帯電電荷1を増
し、カブリ等のない均一な現像を行うことを目的とする
An object of the present invention is to increase the amount of charge of toner on a developer carrier and to increase the charge 1 of toner attached to magnetic particles, thereby performing uniform development without fogging or the like.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、容器内に小さな閉ループを形成することに特
徴があり、混合現像剤への十分なる帯電付与環境を形成
する。即ち、本発明は、キャリア粒子とトナー粒子を有
する現像剤を現像部で用いて潜像を現像する現像装置に
おいて、トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤を収容
する現像剤容器と、潜像を担持する潜像担持体と対向し
て、トナー粒子を該潜像担持体に供給する現像部を形成
するとともに、前記容器から現像剤を該現像部に担持搬
送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体内部に複数の
磁極からなる磁界発生手段と、前記現像剤担持体表面上
に塗布される現像剤】を規制する手段とを有し、前記現
像剤担持体の回転方向に関して前記規制手段のすぐ上流
側の磁極と、さらに上流の現像剤容器壁面のすぐ上流側
の磁極との間に磁界を形成し、両磁極間で現像剤担持体
表面に微小な磁力線の閉ループを形成することにより、
スリーブ表面での磁性粒子の動きを活発にし、スリーブ
表面上並びに磁性粒子に付着したトナーの帯電電荷量を
所定の値にすることができるため、カブリ等のない良好
な画像が得られる。
The present invention is characterized in that a small closed loop is formed within the container, creating an environment that provides a sufficient charge to the mixed developer. That is, the present invention provides a developing device that develops a latent image using a developer having carrier particles and toner particles in a developing section, and a developer container containing a developer having toner particles and magnetic particles; a developer carrying member that faces the latent image carrying member and forms a developing section that supplies toner particles to the latent image carrying member, and carries and conveys the developer from the container to the developing section; The developer carrier has a magnetic field generating means made of a plurality of magnetic poles inside the developer carrier, and a means for regulating the amount of developer applied on the surface of the developer carrier, and the regulation with respect to the rotational direction of the developer carrier. A magnetic field is formed between a magnetic pole immediately upstream of the means and a magnetic pole immediately upstream of the wall surface of the developer container further upstream, and a closed loop of minute magnetic lines of force is formed on the surface of the developer carrier between the two magnetic poles. According to
Since the movement of the magnetic particles on the sleeve surface is activated and the amount of charge of the toner adhering to the sleeve surface and the magnetic particles can be set to a predetermined value, a good image without fogging etc. can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の特徴を最もよく表わす湯面であり、第
5図で示した現像装置と同一の符号を用いているので同
一符号のものの詳しい説明を省す。
FIG. 1 shows a hot water level that best represents the features of the present invention, and since the same reference numerals as those of the developing device shown in FIG. 5 are used, a detailed explanation of the same reference numerals will be omitted.

第1図において、101は現像スリーブ22内にあって
容器36側開ロ部に現像スリーブ22周面近傍に磁力線
のループを形成する磁界発生手段である。本実施例では
、磁界発生手段】01はスリーブ22表面に対し複数の
磁極を対向させたマグネットである。磁界発生手段10
1による現像スリーブ22付近の磁界の様子を表わした
のが第2図である。磁界発生手段101は、本実施例で
は101 a、  10 l b、  101 c、 
 101 dの4極からなり、磁極23a、23b、2
3c。
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a magnetic field generating means that is located within the developing sleeve 22 and forms a loop of magnetic lines of force near the circumferential surface of the developing sleeve 22 at the opening on the side of the container 36. In this embodiment, the magnetic field generating means 01 is a magnet having a plurality of magnetic poles facing the surface of the sleeve 22. Magnetic field generating means 10
FIG. 2 shows the state of the magnetic field in the vicinity of the developing sleeve 22 according to No. 1. In this embodiment, the magnetic field generating means 101 includes 101 a, 10 l b, 101 c,
Consists of 4 poles of 101 d, magnetic poles 23a, 23b, 2
3c.

23dに比較して小さい磁力に設定され、第2図に表わ
す様に磁力線】02は、現像容器側開口1mでは主に磁
極23aと236の間を走り、現像スリーブ22表面近
傍にのみ、磁極101a〜101dによって磁力線の閉
ループを形成している。磁極23a、磁極23dの磁束
密度は500G以上、好ましくは600G以上が好まし
い。
23d, and as shown in FIG. ~101d forms a closed loop of magnetic lines of force. The magnetic flux density of the magnetic poles 23a and 23d is preferably 500G or more, preferably 600G or more.

一方、磁極101 a、磁極10 l b、磁極10I
c、磁極101dは磁極23a、磁極23dより磁束密
度は低めに設定される。例えば500G以下で好ましく
は400G以下が好ましい。
On the other hand, magnetic pole 101 a, magnetic pole 10 l b, magnetic pole 10 I
c. The magnetic flux density of the magnetic pole 101d is set to be lower than that of the magnetic poles 23a and 23d. For example, it is preferably 500G or less, preferably 400G or less.

第1図の現像装置に戻って、現像容器36内の磁性粒子
層は、主に磁極23a、磁極23dによる磁力線に沿っ
て形成されるので磁性粒子静止層は磁極23a、磁極2
3d間につくられ、磁極101a〜101dによる磁性
粒子の穂立ち部分は静止層に覆われてトナーとは直接触
れることはなく、磁極101a〜101dによる磁性粒
子穂立ち部(通常、穂立ち部はそうでない所に比較して
磁性粒子の密度が低い。)から過剰なトナーが供給され
ることはない。
Returning to the developing device shown in FIG. 1, the magnetic particle layer in the developing container 36 is mainly formed along the lines of magnetic force caused by the magnetic poles 23a and 23d, so the magnetic particle stationary layer is formed by the magnetic poles 23a and 23d.
The spikes of magnetic particles formed between the magnetic poles 101a to 101d are covered with a stationary layer and do not come into direct contact with the toner. Excess toner is not supplied from the area (where the density of magnetic particles is lower than in areas where this is not the case).

磁性粒子層最上流側から取り込まれたトナーは磁性粒子
と共にスリーブ22表面近傍を規制部に向って移動する
。その際磁極101d〜101aを通過するたびに磁性
粒子は現像スリーブ22上で回転運動を行いスリーブの
移動に反して相対運動のずれを生じるため、スリーブ表
層に付着したトナーを積極的に摺擦することが可能にな
り、スリーブ上のトナーの帯電量を所定の値にまで高め
ることができる。又磁性粒子上のトナーも磁性粒子の回
転により、より均一なトリボを持つ。その結果スリーブ
上の付着トナーと磁性粒子に付着したトナーのトリポが
均一化され、良好な現像特性が得られ安定した画像を得
ることができる。
The toner taken in from the most upstream side of the magnetic particle layer moves along with the magnetic particles near the surface of the sleeve 22 toward the regulating section. At this time, each time the magnetic particles pass through the magnetic poles 101d to 101a, they rotate on the developing sleeve 22, causing a deviation in relative motion against the movement of the sleeve, so that the toner adhering to the sleeve surface is actively rubbed. This makes it possible to increase the amount of charge of the toner on the sleeve to a predetermined value. Furthermore, the toner on the magnetic particles also has more uniform tribo due to the rotation of the magnetic particles. As a result, the toner adhering to the sleeve and the toner adhering to the magnetic particles become uniform in tripod, providing good development characteristics and making it possible to obtain stable images.

現像容器側開口に面してスリーブ周面近傍に磁力線の閉
ループを形成するマグネット101は、本実施例では4
極からなるマグネットであるが、それに限らず4極以下
、例えば2極であっても良いし4極以上であっても良い
In this embodiment, the magnet 101 that faces the opening on the side of the developer container and forms a closed loop of magnetic lines of force near the circumferential surface of the sleeve has four magnets.
Although the magnet is composed of poles, it is not limited thereto, and may have four or less poles, for example, two poles, or four or more poles.

マグネット101は、容器36内側開口に対して開口部
中心を中央として10〜60%の範囲をカバーすること
が好ましい。マグネット101が開口部最上流側にまで
伸びていると、磁性粒子層のトナー取り込み口付近に小
磁極が存在するとトナーの取り込みが過剰になり好まし
くなく、又、規制部付近にまで小磁極が存在すると、現
像剤の塗布状態が安定しないので好ましくなく、はぼ開
口の中心を中央にして10〜60%の範囲にあることが
好ましく、さらに好ましくは20〜50%が良い。
It is preferable that the magnet 101 covers a range of 10 to 60% of the inner opening of the container 36 with the center of the opening as the center. If the magnet 101 extends to the most upstream side of the opening, if a small magnetic pole exists near the toner intake port of the magnetic particle layer, toner will be taken in excessively, which is undesirable; This is not preferable because the state of application of the developer is unstable, and the range is preferably 10 to 60%, more preferably 20 to 50%, with the center of the dowel opening as the center.

尚、磁極23aの磁束密度は500G以上、好ましくは
700G以上が好ましい。これは磁性粒子層のトナーコ
ンテンツ変化に対して現像剤の塗布状態がカット磁極の
磁束密度が高い程安定する傾向にあるからである。特に
トナーコンテンツ維持のために自動トナー補給装置を持
たない本発明の現像装置に於いては800G以上の磁束
密度であることが好ましい。
The magnetic flux density of the magnetic pole 23a is preferably 500G or more, preferably 700G or more. This is because the state of application of the developer tends to be more stable with respect to changes in the toner content of the magnetic particle layer as the magnetic flux density of the cut magnetic pole is higher. In particular, in the developing device of the present invention which does not have an automatic toner replenishing device to maintain toner content, it is preferable that the magnetic flux density be 800 G or more.

第1図に於いて磁極23cは現像磁極であるが、この現
像磁極は、はぼ現像部に位置し、磁性粒子の潜像への付
着を防止する為、800G以上の磁束密度であるとよい
In FIG. 1, the magnetic pole 23c is a developing magnetic pole, and this developing magnetic pole is located in the developing area, and preferably has a magnetic flux density of 800 G or more in order to prevent magnetic particles from adhering to the latent image. .

本発明は−ト述した各煤膚の浮量の釦企娃本今むことは
言うまでもない。
It goes without saying that the present invention also includes a method for controlling the floating amount of each soot layer as described above.

いずれにしても本発明は、従来現像方法、装置では得ら
れなかった高画質を提供できるものであり、現像装置を
使い捨てタイプの小型なものにできたという優れた効果
を奏するものである。
In any case, the present invention can provide high image quality that could not be obtained with conventional developing methods and devices, and has the excellent effect of making the developing device small and disposable.

トナー供給部材39は現像容器36内にあって磁性粒子
層に近接或いは接触して矢印d方向に回転駆動してトナ
ー37を磁性粒子層へ供給する。
The toner supply member 39 is located in the developer container 36 and is driven to rotate in the direction of arrow d while being close to or in contact with the magnetic particle layer to supply toner 37 to the magnetic particle layer.

現像容器36の概略水平方向に隣接してトナーを貯蔵し
ておくトナー貯蔵容器38を配設し、該トナー貯蔵容器
内には現像容器36内へトナーを送るトナー搬送部材(
不図示)が設けられている。
A toner storage container 38 for storing toner is arranged approximately horizontally adjacent to the developer container 36, and a toner transporting member (
(not shown) is provided.

S磁極23bはカット磁極23aと現像磁極23cの間
隔が離れているために非磁性ブレード24部で均一に塗
布された現像剤層が乱れるのを防止するために設けられ
た搬送磁極である。S磁極23bは現像剤層を乱さぬた
めに磁極の強さとしては概略現像磁極23cと同等か、
やや低目が良い。現像スリーブとして20φのものを用
いた場合、カット磁極と現像磁極の間隔がスリーブ中心
角で100°以内であればスリーブ上の現像剤層の乱れ
は少ないが、1000を越えた場合、現像剤層の乱れが
大きく中間に搬送極を設けた方が好ましい。
The S magnetic pole 23b is a transport magnetic pole provided to prevent the developer layer uniformly applied by the non-magnetic blade 24 from being disturbed due to the large distance between the cut magnetic pole 23a and the developing magnetic pole 23c. The strength of the S magnetic pole 23b is approximately equal to that of the developing magnetic pole 23c in order not to disturb the developer layer.
A little low is good. When a 20φ developing sleeve is used, if the distance between the cut magnetic pole and the developing magnetic pole is within 100° at the center angle of the sleeve, the developer layer on the sleeve will not be disturbed, but if it exceeds 1000°, the developer layer will be disturbed. Since the disturbance is large, it is preferable to provide a transport pole in the middle.

S磁極23dは現像後の現像剤を回収する回収磁極であ
り、磁性シール31先端部よりも現像スリーブ22移動
方向上流側に配置される。磁極23dが磁性シール31
先端部より下流側に配置された場合、現像容器36下部
のトナー取り込み口付近に磁極23dによる磁性粒子の
穂立ち部分が生じ、トナーを極めて取り込み易くなり摩
擦帯電が十分に行われずカブリ等の原因になりやすい。
The S magnetic pole 23d is a collection magnetic pole that collects the developer after development, and is arranged upstream of the tip of the magnetic seal 31 in the moving direction of the developing sleeve 22. The magnetic pole 23d is the magnetic seal 31
When placed on the downstream side from the tip, a spike of magnetic particles is generated by the magnetic pole 23d near the toner intake port at the bottom of the developer container 36, which makes it extremely easy to take in toner, resulting in insufficient frictional electrification and fogging. easy to become.

ここで、現像部における磁性粒子の体積比率について説
明する。「現像部」とはスリーブ22から感光ドラム1
へのトナーが転移あるいは供給される部分である。「体
積比率」とはこの現像部の容積に対するその中に存在す
る磁性粒子の占める体積の百分率である。上記現像装置
においてはこの体積比率が重要な影響を有すること、お
よびこれを1.5〜30%、特に2.6〜26%とする
ことが極めて好ましい。
Here, the volume ratio of magnetic particles in the developing section will be explained. The "developing section" refers to the area from the sleeve 22 to the photosensitive drum 1.
This is the part to which toner is transferred or supplied. The "volume ratio" is the percentage of the volume occupied by the magnetic particles present in the developing area relative to the volume of the developing area. In the above-mentioned developing device, this volume ratio has an important influence, and it is highly preferred that it be between 1.5 and 30%, particularly between 2.6 and 26%.

1.5%未満では、現像像濃度の低下が認められること
、スリーブゴーストが発生すること、穂51が存在する
部分としない部分との間で顕著な濃度差が発生すること
、スリーブ22表面上に形成される現像剤層の厚さが全
体的に不均一となること、などの点で好ましくない。
If it is less than 1.5%, a decrease in the density of the developed image will be observed, a sleeve ghost will occur, a noticeable difference in density will occur between the area where the ears 51 are present and the area where the ears 51 are not present, and the concentration on the surface of the sleeve 22 will be reduced. This is undesirable in that the thickness of the developer layer formed is non-uniform throughout.

30%を越えると、スリーブ面を閉鎖する度合が増大し
、かぶりが発生すること、などの点で好ましくない。
If it exceeds 30%, the degree of closure of the sleeve surface increases, which is undesirable because fogging may occur.

特に、本発明にとって好ましい現像方法として挙げた上
記条件は体積比率の増加あるいは減少にしたがって画質
が単調に劣化または増加するのではな(,1,5〜30
%の範囲で十分な画像濃度が得られ、1.5%未満でも
30%を越えても画質低下が発生し、しかもこの画質が
十分な上記数値の範囲ではスリーブゴーストもかぶりも
発生しないという事実に基づくものである。前者の画質
低下は負性特性によるものと思われ、後者は磁性粒子の
存在量が大きくなってスリーブ22表面を開放できなく
なりスリーブ22表面からのトナー供給1が大幅に減少
することから生ずると考えられる。
In particular, the above-mentioned conditions listed as a preferable developing method for the present invention are such that the image quality does not monotonically deteriorate or increase as the volume ratio increases or decreases (1,5-30
The fact is that sufficient image density can be obtained in the range of 1.5%, image quality will deteriorate if it is less than 1.5% or more than 30%, and neither sleeve ghost nor fogging will occur in the range of the above values where image quality is sufficient. It is based on The former image quality deterioration is thought to be due to negative characteristics, and the latter is thought to occur because the amount of magnetic particles present increases and the sleeve 22 surface cannot be opened, resulting in a significant decrease in toner supply 1 from the sleeve 22 surface. It will be done.

又、1.5%未満では線画像の再現性に劣り、画質濃度
の低下が顕著である。逆に30%を越えた場合は磁性粒
子が感光ドラム面を傷つける問題、画像の一部として付
着して行くために生じる転写、定着の問題がある。
Further, if it is less than 1.5%, the reproducibility of line images is poor and the image quality and density are significantly lowered. On the other hand, if it exceeds 30%, there will be problems with the magnetic particles damaging the photosensitive drum surface and problems with transfer and fixing caused by the magnetic particles adhering as part of the image.

そして、磁性粒子の存在が1.5%に近い場合は、大面
積の一様高濃度画像(ベタ黒)の再現時に、「あらび」
と称せられる部分的現像ムラが発生する場合(特別環境
下等)があるので、これらが発生しにくい体積比率とす
ることが好ましい。
When the presence of magnetic particles is close to 1.5%, when reproducing a large-area uniform high-density image (solid black),
Since there are cases where partial development unevenness called ``developing unevenness'' occurs (under special circumstances, etc.), it is preferable to set a volume ratio that makes it difficult for these to occur.

この数値は現像部に対して磁性粒子の体積比率が2.6
%以上であることで、この範囲はより好ましい範囲とな
る。又、磁性粒子の存在が30%に近い場合は、磁性粒
子の穂が接する部分の周辺にフ II  −イアπ清−
、−^ L ふ − t口仏 講イ3 も 1 拳旦ム
 r旧 1缶速度大の時等)があり、ベタ黒再現時にう
ろこ状の濃度ムラを生じる可能性がある。これを防止す
る確実な範囲としては、磁性粒子の上記体積比率が26
%以下がより好ましいものとなる。
This value indicates that the volume ratio of magnetic particles to the developing area is 2.6.
% or more, this range becomes a more preferable range. In addition, if the presence of magnetic particles is close to 30%, a film is applied around the area where the ears of magnetic particles come into contact.
, -^ L Fu - T Mouth Buddha Koi 3 Also 1 Kendanmu r old 1 can speed is high), which may cause scale-like density unevenness when reproducing solid black. As a reliable range to prevent this, the above volume ratio of magnetic particles is 26
% or less is more preferable.

体積比率が1.5〜30%の範囲であれば(実施例では
4%に設定した)、第6図に示すようにスリーブ22表
面上に穂51が好ましい程度に疎らな状態で形成され、
スリーブ22および植土の両方のトナーが感光ドラム1
に対して十分に開放され、スリーブ上のトナー100も
交互電界で飛翔転移するので、はとんどすべてのトナー
が現像に消費可能な状態となることから高い現像効率(
現像部に存在するトナーのうち現像に消費され得るトナ
ーの割合)および高画像濃度が得られる。好ましくは、
微小なしかし激しい穂の振動を生じさせ、これによって
磁性粒子およびスリーブ22に付着しているトナー10
0がほぐされる。
If the volume ratio is in the range of 1.5 to 30% (set to 4% in the example), the ears 51 are formed on the surface of the sleeve 22 in a preferable sparse state as shown in FIG.
The toner of both the sleeve 22 and the planting soil is on the photosensitive drum 1.
Since the toner 100 on the sleeve is also transferred by flight due to the alternating electric field, almost all the toner is in a state where it can be consumed for development, resulting in high development efficiency (
The proportion of toner present in the development section that can be consumed for development) and high image density can be obtained. Preferably,
A slight but strong vibration of the spike is caused, thereby causing magnetic particles and the toner 10 attached to the sleeve 22.
0 is loosened.

いずれにせよ磁気ブラシの場合などのような掃目むらや
ゴースト像の発生を防止できる。さらに、穂の振動によ
って、磁性粒子27とトナー37との摩擦接触が活発に
なるのでトナー37への摩擦帯電を向上させ、かぶり発
生を防止できる。なお、現像効率が高いことが現像装置
の小型化に適する。第6図の磁極はS極23bとして第
5図の現像極23cと変えているが、本例としてはどち
らでも良い。
In any case, it is possible to prevent uneven sweeping and ghost images that occur in the case of magnetic brushes. Furthermore, the vibration of the ears activates the frictional contact between the magnetic particles 27 and the toner 37, thereby improving the frictional charging of the toner 37 and preventing the occurrence of fogging. Note that a high developing efficiency is suitable for downsizing the developing device. The magnetic pole in FIG. 6 is an S pole 23b, which is different from the developing pole 23c in FIG. 5, but either one may be used in this example.

上記現像部に存在する磁性粒子27の体積比率は(M/
h)X (1/ρ)x[(C/ (T+C)コで求める
ことができる。ここでMはスリーブの単位面積当りの現
像剤(混合物・・・非穂立時)の塗布量(g/crtr
)、hは現像部空間の高さくcm)、ρは磁性粒子の真
密度g / c rd、C/ (T+C)はスリーブ上
の現像剤中の磁性粒子の重量割合である。
The volume ratio of the magnetic particles 27 existing in the developing section is (M/
h)X (1/ρ) crtr
), h is the height of the developing section space (cm), ρ is the true density of the magnetic particles g/crd, and C/(T+C) is the weight ratio of the magnetic particles in the developer on the sleeve.

なお、上記定義の現像部において磁性粒子に対するトナ
ーの割合は4〜40重量%が好ましい。
Note that in the developing section defined above, the ratio of toner to magnetic particles is preferably 4 to 40% by weight.

上記実施例のように交番電界が強い(変化率が大きいか
またはVppが大きい)場合、穂がスリーブ22からあ
るいはその基部から離脱し、離脱した磁性粒子27はス
リーブ22と感光ドラム1との間の空間で往復運動する
。この往復運動のエネルギーは大きいので、上述の振動
による効果がさらに促進される。
When the alternating electric field is strong (the rate of change is large or Vpp is large) as in the above embodiment, the ears separate from the sleeve 22 or from its base, and the separated magnetic particles 27 are placed between the sleeve 22 and the photosensitive drum 1. make a reciprocating motion in the space of Since the energy of this reciprocating motion is large, the effect of the vibration described above is further promoted.

以上の挙動は高速度カメラ(日立製作新製)で8000
コマ/秒の撮影を行って確認された。感光ドラム1表面
とスリーブ22表面との間隙を小さくして、感光ドラム
1と穂との接触圧力を高め振動を小さくした場合でも、
現像部の入口側および出口側では空隙は大きいので、十
分な振動が起り、上述の効果が奏される。
The above behavior was observed using a high-speed camera (newly manufactured by Hitachi) with an accuracy of 8000.
This was confirmed by taking pictures at frames per second. Even when the gap between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the sleeve 22 is reduced to increase the contact pressure between the photosensitive drum 1 and the ears and reduce vibration,
Since the gaps are large on the inlet and outlet sides of the developing section, sufficient vibration occurs to produce the above-mentioned effect.

逆に、感光ドラム1とスリーブ22との間隙を大きくし
て、磁界を印加しない状態で穂は感光ドラム1に接触し
ないが、印加した場合は接触するような距離とすること
が好ましい。
Conversely, it is preferable to increase the gap between the photosensitive drum 1 and the sleeve 22 so that the ears do not come into contact with the photosensitive drum 1 when no magnetic field is applied, but do come into contact when a magnetic field is applied.

第6図において、スリーブ22として直径20mmのア
ルミスリーブの表面を、アランダム砥粒により不定型サ
ンドブラスト処理したものを用い、磁石23として4極
着磁でN極、S極が交互なものを用いた。磁石23によ
る表面磁束密度の最大値は約900ガウスであった。
In Fig. 6, the sleeve 22 is an aluminum sleeve with a diameter of 20 mm whose surface has been subjected to irregular sandblasting using Alundum abrasive grains, and the magnet 23 is a 4-pole magnet with alternating north and south poles. there was. The maximum value of the surface magnetic flux density due to the magnet 23 was about 900 Gauss.

ブレード24としては1.2mm厚の非磁性ステンレス
を用い、上記角度θは15°とした。
The blade 24 was made of nonmagnetic stainless steel with a thickness of 1.2 mm, and the angle θ was 15°.

磁性粒子としては、表面にシリコン樹脂コートした粒径
70〜50μ(250/300メツシユ)のフェライト
(最大磁化60emu/g)を用いた。
As the magnetic particles, ferrite (maximum magnetization 60 emu/g) with a particle size of 70 to 50 μm (250/300 mesh) whose surface was coated with silicone resin was used.

非磁性トナーとしては、スチレン/ブタジェン共重合体
系樹脂100部に銅フタロシアニン系顔料5部から成る
平均粒径10μのトナー粉体にコロイダルシリカ0.6
%を外添したブルートナーを用いたところ、スリーブ2
2表面上にコーティング要約10〜30μmのトナー塗
布層を得、さらにその上層として200〜300μの磁
性粒子層を得た。各磁性粒子の表面上には上記トナーが
付着している。
The non-magnetic toner is a toner powder with an average particle size of 10μ consisting of 100 parts of styrene/butadiene copolymer resin and 5 parts of copper phthalocyanine pigment, and 0.6 parts of colloidal silica.
When using blue toner with external addition of %, sleeve 2
A toner coating layer with a thickness of 10 to 30 .mu.m was obtained on the 2 surface, and a magnetic particle layer of 200 to 300 .mu.m was further formed as an upper layer thereon. The toner is attached to the surface of each magnetic particle.

このときのスリーブ22上の磁性粒子と全トナーとの合
計重量は約2.43X10−2g/Crtrであった。
At this time, the total weight of the magnetic particles and all the toner on the sleeve 22 was about 2.43×10 −2 g/Crtr.

このときの磁性粒子付着トナーとスリーブ付着トナーの
重量比は約2:1であった。
At this time, the weight ratio of the toner attached to the magnetic particles and the toner attached to the sleeve was about 2:1.

磁性粒子は現像部およびその近傍でスリーブ22内の磁
極23cにより磁界によって穂立ちして、最大要約1.
2mm程の穂立ちブラシを形成していた。
The magnetic particles are raised by the magnetic field generated by the magnetic pole 23c in the sleeve 22 in the developing section and its vicinity, and the maximum summary 1.
It formed a standing brush about 2 mm in diameter.

トナーの帯電量をスリーブ上、磁性粒子上凸々のトナー
について以下の方法で測定した現像スリーブの現像領域
の磁性粒子を別のマグネットを用いて採集し、その磁性
粒子上のトナーとスリーブ上に残ったトナーとを各々吸
引式ファラデーゲージで測定を行った。
The amount of charge on the toner was measured using the following method for the toner on the sleeve and on the magnetic particles. The magnetic particles in the development area of the development sleeve were collected using another magnet, and the toner on the magnetic particles and the sleeve were collected. The remaining toner was measured using a suction type Faraday gauge.

その結果としては、第5図に示されている現像装置にお
いては、磁性粒子上のトリボは+13μC/ gに対し
てスリーブ上トナーのトリボは+10μC/ gであり
、全体平均では12μC/gであったのに対して本実施
例の現像装置では磁性粒子上では+16μC/gに対し
てスリーブ上のトナーのトリボ14μC/ gであり、
平均トリボは+15μC/gであり、スリーブ上のトナ
ーのトリボUPが確認された。
As a result, in the developing device shown in Figure 5, the triboelectricity on the magnetic particles was +13μC/g, while the triboelectricity on the toner on the sleeve was +10μC/g, and the overall average was 12μC/g. On the other hand, in the developing device of this embodiment, the toner on the sleeve was 14 μC/g compared to +16 μC/g on the magnetic particles.
The average tribo was +15 μC/g, and tribo UP of the toner on the sleeve was confirmed.

この現像装置をキャノン(掬製PC−10型複写機に組
み込み、感光ドラム1(有機感光材料製)とスリーブ2
2の表面との間隔を350μmとした。この条件で体積
比率を求めると、約10%であった。(h=350μm
、M=2.43×10−2g/crt?、 ρ=5.5
g/crrr。T/ (T+C)=20.4%)。バイ
アス電源4として周波数1600 Hz 、ピーク対ピ
ーク値1300Vの交流電圧に一300Vの直流電圧を
重畳させたものを用いて現像を行ったところ、良好なブ
ルー色の画像を得た。
This developing device was installed in a Canon PC-10 copier (manufactured by Kiki), and photosensitive drum 1 (made of organic photosensitive material) and sleeve 2 were installed.
The distance from the surface of No. 2 was 350 μm. When the volume ratio was determined under these conditions, it was approximately 10%. (h=350μm
, M=2.43×10-2g/crt? , ρ=5.5
g/crrr. T/(T+C)=20.4%). When development was carried out using a bias power supply 4 with a frequency of 1600 Hz and a peak-to-peak value of 1300 V AC voltage superimposed with a DC voltage of -300 V, a good blue image was obtained.

また、ベタ黒画像について現像し、現像後のスリーブ面
を観察したところ、磁性粒子に付着したl・ナー及びス
リーブ上のトナーはほとんど消費され100%近い現像
効率で現像が行われていた。
Further, when a solid black image was developed and the sleeve surface after development was observed, it was found that most of the l-toner attached to the magnetic particles and the toner on the sleeve were consumed, and development was performed with nearly 100% development efficiency.

現像特性についてもカブリが無く、良好な現像特性を得
ることができた。
As for development characteristics, there was no fog, and good development characteristics could be obtained.

さらに、磁性部材31の効果についても、良好な磁性粒
子の進入、漏出防止および良好な循環が行われることが
確認された。
Furthermore, regarding the effects of the magnetic member 31, it was confirmed that good penetration of magnetic particles, prevention of leakage, and good circulation were achieved.

以上の説明のごとく、本実施例によれば、高画像濃度、
高現像効率で、かぶり、ゴースト像。
As explained above, according to this embodiment, high image density,
High development efficiency eliminates fogging and ghost images.

掃目むら、負性特性のない現像を行うことができる。Development can be performed without uneven sweeping or negative characteristics.

スリーブ22の材料としてはアルミニウムのほか真ちゅ
うやステンレス鋼などの導電体、紙筒や合成樹脂の円筒
を使用可能である。また、これら円筒の表面を導電処理
するか、導電体で構成すると現像電極として機能させる
こともできる。さらに、芯ロールを用いてその周面に導
電性の弾性体、例えば導電性スポンジを巻装して構成し
てもよい。
As the material of the sleeve 22, in addition to aluminum, conductive materials such as brass and stainless steel, paper tubes, and synthetic resin cylinders can be used. Furthermore, if the surfaces of these cylinders are subjected to conductive treatment or made of a conductive material, they can function as developing electrodes. Furthermore, a core roll may be used and a conductive elastic body, for example, a conductive sponge, may be wound around the circumferential surface of the core roll.

現像部の磁極23cについては、実施例では現像部の中
央に磁極を配置したが、中央からずらした位置としても
よく、また磁極間に現像部を配置するようにしてもよい
Regarding the magnetic pole 23c of the developing section, although the magnetic pole is arranged at the center of the developing section in the embodiment, it may be placed at a position shifted from the center, or the developing section may be arranged between the magnetic poles.

トナーには、流動性を高めるためにシリカ粒子や、例え
ば転写方式画像形成方法に於いて潜像保持部材たる感光
ドラムの表面の研磨のために研磨剤粒子等を外添しても
よい。トナー中に少量の磁性粒子を加えたものを用いて
もよい。すなわち、磁性粒子に比べ著しく弱い磁性であ
り、トリボ帯電可能であれば磁性トナーも用いることが
できる。
Silica particles may be externally added to the toner to improve fluidity, and abrasive particles may be added to the toner to polish the surface of a photosensitive drum, which is a latent image holding member in a transfer image forming method, for example. A toner containing a small amount of magnetic particles may also be used. That is, magnetic toner can also be used as long as it has significantly weaker magnetism than magnetic particles and can be tribocharged.

ゴースト像現象を防止するために、容器36内へ戻り回
動したスリーブ22面から現像に供されずにスリーブ2
2上に残った現像剤層を、一旦スクレーバ手段(不図示
)でかき落し、そのかき落しされたスリーブ面を磁性粒
子層に接触させて現像剤の再コーテイングを行わせるよ
うにしてもよい。
In order to prevent the ghost image phenomenon, the surface of the sleeve 22 that has returned to the container 36 and has been rotated is removed from the sleeve 22 without being subjected to development.
The developer layer remaining on the magnetic particle layer 2 may be once scraped off by a scraper means (not shown), and the scraped sleeve surface may be brought into contact with the magnetic particle layer to recoat the developer.

磁性粒子とトナーとの濃度を検出して、この出力に応じ
て自動的にトナーを補給する機構を設けてもよい。
A mechanism may be provided that detects the concentration of magnetic particles and toner and automatically replenishes toner according to this output.

本発明の現像装置は容器36.スリーブ22およびブレ
ード24などを一体化した使いすてタイプの現像器とし
ても、画像形成装置に固定された通常現像器としても使
用可能である。
The developing device of the present invention includes a container 36. It can be used as a single-use type developer in which the sleeve 22, blade 24, etc. are integrated, or as a regular developer fixed to an image forming apparatus.

又、現像画像の画質向上のために1〜10μm程度の粒
径のトナーをもちいることも可能であ前記実施例では、
現像スリーブ周面近傍に磁力線の閉ループを形成する部
材として磁界発生部材−マグネット−を使用しているが
、第5図における磁極23a、磁極23dによる磁力線
を曲げて現像スリーブ周面近傍に磁力線の閉ループを形
成しても良い。第3図はマグネットロール23に磁性体
103を貼り付け、現像スリーブ周面近傍の磁力線10
2を1度現像スリーブ内の磁性体103に引き込み、現
像スリーブ周面近傍に磁力線の閉ループを形成したもの
である。
It is also possible to use toner with a particle size of about 1 to 10 μm in order to improve the image quality of the developed image.
A magnetic field generating member (magnet) is used as a member that forms a closed loop of lines of magnetic force near the circumferential surface of the developing sleeve, and the lines of magnetic force formed by the magnetic poles 23a and 23d in FIG. 5 are bent to form a closed loop of lines of magnetic force near the circumferential surface of the developing sleeve. may be formed. FIG. 3 shows a magnetic body 103 attached to a magnet roll 23, and lines of magnetic force 10 near the circumferential surface of the developing sleeve.
2 is once drawn into the magnetic body 103 in the developing sleeve to form a closed loop of magnetic lines of force near the circumferential surface of the developing sleeve.

第4図は第3図に示したマグネットロールを実装した現
像装置の断面図であり、第1図と同等なものは同一の符
号で表わし、詳しい説明は略す。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a developing device equipped with the magnet roll shown in FIG. 3. Components equivalent to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

磁性体103としては、鉄、ニッケル、パーマロイ等の
材質が、用いられうる。磁性体の大きさとしては、スリ
ーブ周面近傍の磁力線を引き込むためのマスが必要であ
り、本実施例では材料は鉄を用い厚さ1.2mm、長さ
5mmのものを磁極23aと磁極23dのほぼ中央位置
に設けたちの近傍で磁性粒子の回転運動が観察され、ス
リーブ上のトリボの均一化がなされる。
As the magnetic body 103, materials such as iron, nickel, permalloy, etc. can be used. As for the size of the magnetic body, a mass is required to draw in the lines of magnetic force near the circumferential surface of the sleeve, and in this example, the material is iron, and the material is 1.2 mm thick and 5 mm long. Rotational motion of the magnetic particles is observed near the groove provided at approximately the center of the sleeve, and the tribo on the sleeve is made uniform.

さらに本実施例では、磁力線閉ループ形成部材として磁
性体を用いているので、磁力線閉ループ形成部材自体の
減磁等の劣化が起こらないので好ましい。
Furthermore, in this embodiment, since a magnetic material is used as the magnetic force line closed loop forming member, deterioration such as demagnetization of the magnetic force line closed loop forming member itself does not occur, which is preferable.

又、本実施例ではマグネットローラ23に貼り付ける磁
性体103の数は1ケであるが複数個にしてももちろん
良い。
Further, in this embodiment, the number of magnetic bodies 103 attached to the magnet roller 23 is one, but it is of course possible to use a plurality of magnetic bodies 103.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、現像容器内側開口面をほぼ覆う磁
界を形成し、その中にスリーブ表面近傍に磁力閉ループ
を形成することにより、スリーブに対する磁性粒子の動
きを活発にすることができ、スリーブ上のトナーの帯電
量を充分に高めることが可能になり、良好な現像特性が
得られ良質な画像を提供できる。
As explained above, by forming a magnetic field that almost covers the inner opening surface of the developer container and forming a magnetic closed loop near the sleeve surface within the magnetic field, the movement of the magnetic particles relative to the sleeve can be activated, and It becomes possible to sufficiently increase the amount of charge of the toner, and it is possible to obtain good development characteristics and provide high-quality images.

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

第1図は本発明を実施した現像装置の説明図、′   
第2図、第3図は夫々本発明に用いられるマグネットロ
ールの磁力線図、 第4図は第3図のマグネットロールを用いた現像装置の
概略図、 第5図は背景技術の説明図、 第6図は現像部における現像剤の様子を示す図、である
。 ■・・・潜像担持対、   22・・・現像スリーブ、
23・・・マグネットロール、24・・・規制部材、2
7・・・磁性粒子、     37・・・トナー粒子、
38・・・トナー貯蔵容器、 39・・・トナー供給部材、 40・・・シール部材、
31・・・磁性シール、 101・・・磁界発生手段(閉ループ形成部材)、10
3磁性体(閉ループ形成部材)。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a developing device embodying the present invention.
2 and 3 are respectively magnetic field line diagrams of the magnet roll used in the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of a developing device using the magnet roll of FIG. 3, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the background art. FIG. 6 is a diagram showing the state of the developer in the developing section. ■...Latent image bearing pair, 22...Developing sleeve,
23... Magnet roll, 24... Regulating member, 2
7... Magnetic particles, 37... Toner particles,
38... Toner storage container, 39... Toner supply member, 40... Seal member,
31...Magnetic seal, 101...Magnetic field generating means (closed loop forming member), 10
3 magnetic material (closed loop forming member).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)キャリア粒子とトナー粒子を有する現像剤を現像
部で用いて潜像を現像する現像装置において トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤を収容する現像
剤容器と 潜像を担持する潜像担持体と対向してトナー粒子を該潜
像担持体に供給する現像部を形成するとともに、前記容
器から現像剤を該現像部に担持搬送する現像剤担持体と 前記現像剤担持体内部に複数の磁極からなる磁界発生手
段と、 前記現像剤担持体表面上に塗布される現像剤量を規制す
る手段とを有し、 前記磁界発生手段が前記現像剤担持体の回転方向に関し
て前記規制手段のすぐ上流側の磁極1とさらに上流の現
像剤容器壁面の上流に他の磁極2を持ち、両磁極界に磁
界を形成し、 両磁極間で現像剤担持体表面近傍に微小な磁力線の閉ル
ープを形成する閉ループ形成部材を持つことを特徴とす
る現像装置。
(1) In a developing device that develops a latent image using a developer having carrier particles and toner particles in a developing section, a developer container containing a developer having toner particles and magnetic particles and a latent image carrying the latent image. A developing section that faces the carrier and supplies toner particles to the latent image carrier is formed, and a developer carrier that carries and conveys the developer from the container to the developing section, and a plurality of developer carriers inside the developer carrier. and a means for regulating the amount of developer applied on the surface of the developer carrier, wherein the magnetic field generating means is configured to control the amount of developer applied to the surface of the developer carrier with respect to the rotating direction of the developer carrier. It has a magnetic pole 1 immediately upstream and another magnetic pole 2 further upstream on the wall surface of the developer container, forming a magnetic field between both magnetic poles, and creating a closed loop of minute magnetic lines of force near the surface of the developer carrier between the two magnetic poles. A developing device characterized by having a closed loop forming member that forms a closed loop.
(2)前記閉ループ形成部材がマグネットであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の現像装置。
(2) The developing device according to claim 1, wherein the closed loop forming member is a magnet.
(3)前記閉ループ形成部材が磁性体からなることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の現像装置。
(3) The developing device according to claim 1, wherein the closed loop forming member is made of a magnetic material.
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