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JP2510247B2 - Development method - Google Patents

Development method

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JP2510247B2
JP2510247B2 JP63176595A JP17659588A JP2510247B2 JP 2510247 B2 JP2510247 B2 JP 2510247B2 JP 63176595 A JP63176595 A JP 63176595A JP 17659588 A JP17659588 A JP 17659588A JP 2510247 B2 JP2510247 B2 JP 2510247B2
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JP
Japan
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magnetic
toner
electric field
developing
developer
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裕二 酒見
政宏 伊藤
顕 渡辺
貴裕 久保
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Canon Inc
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真法、静電記録法等によって形成さ
れた静電潜像を現像する方法に関し、詳しくは現像剤担
持体と、静電潜像担持体間に交互電界を印加して2成分
現像剤を用いて現像を行なう現像方法に関するものであ
り、特に記録画像表示装置、複写機、プリンタ、ファク
シミリ等に好適な現像方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for developing an electrostatic latent image formed by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like, and more specifically, a developer carrier and a static latent image. The present invention relates to a developing method in which an alternating electric field is applied between electrostatic latent image carriers to perform development using a two-component developer, and particularly to a developing method suitable for a recording image display device, a copying machine, a printer, a facsimile, and the like.

(従来の技術) 従来、現像剤担持体の表面に、顕画剤としてのトナー
粒子と磁性キャリヤからなる乾式現像剤を担持させて搬
送させ、この現像剤を静電潜像を担持した静電潜像担持
体の表面近傍に搬送供給して該現像担持体上にこの現像
剤の磁気ブラシを形成され、静電潜像担持体と現像剤担
持体の間に交番電界を印加しながら該静電潜像を顕画現
像する現像方法については知られている。この現像方法
は磁気ブラシ現像法と通称される場合が多い。
(Prior Art) Conventionally, a dry developer consisting of toner particles as a developer and a magnetic carrier is carried on the surface of a developer carrying member and conveyed, and the developer is carried by an electrostatic latent image carrying electrostatic latent image. A magnetic brush of this developer is formed on the developing carrier by being fed near the surface of the latent image carrier and the electrostatic brush is applied while applying an alternating electric field between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier. A developing method for developing an electrostatic latent image by visual development is known. This developing method is often called a magnetic brush developing method.

なお上記現像剤担持体は一般に現像装置の現像スリー
ブとして用いられる場合が多いので以下の説明では現像
スリーブを総称するものとし、また静電潜像担持体は一
般に感光体ドラムとして用いられる場合が多いので以下
の説明では同様に感光体ドラムと総称するものとする。
Since the developer bearing member is generally used as a developing sleeve of a developing device, the developing sleeve is generically referred to in the following description, and the electrostatic latent image bearing member is often used as a photosensitive drum. Therefore, in the following description, the term "photosensitive drum" is also used.

この現像方法としては従来、例えば2成分系組成(キ
ャリア粒子とトナー粒子)からなる現像剤により、内部
に磁石を配置した現像スリーブの表面に磁気ブラシを形
成させ、微小な現像間隙を保って対向させた感光体ドラ
ムにこの磁気ブラシを摺擦ないし近接させ、現像スリー
ブと感光体ドラム間に連続的に交番電界を印加すること
で、トナー粒子の現像スリーブ側から感光体ドラム側へ
の転位及び逆方向への逆転位を繰返し行なわせて現像を
行なういわゆる磁気ブラシ現像が知られ(特開昭55−32
060号、同59−165082号等)、また簡易カラー現像や多
重現像を目的とした2成分現像剤を用いた非接触方式の
交番電界現像法も知られている(特開昭56−14268号、
同58−68051号、同56−144452号、同59−181362号、同6
0−176069号)。
Conventionally, as a developing method, a magnetic brush is formed on the surface of a developing sleeve having a magnet inside by a developer composed of a two-component composition (carrier particles and toner particles), and a small developing gap is maintained to face each other. The magnetic brush is rubbed or brought close to the photoconductor drum, and an alternating electric field is continuously applied between the developing sleeve and the photoconductor drum to displace the toner particles from the developing sleeve side to the photoconductor drum side. A so-called magnetic brush development is known in which development is performed by repeatedly performing reverse rotation in the opposite direction (Japanese Patent Laid-Open No. 55-32).
No. 060, No. 59-165082, etc.), and a non-contact type alternating electric field development method using a two-component developer for the purpose of simple color development and multiple development is also known (JP-A-56-14268). ,
58-68051, 56-144452, 59-181362, 6
0-176069).

(発明が解決しようとする課題) ところで上述した従来の交番電界を印加する方式の磁
気ブラシ現像法においては、感光体ドラムに形成されて
いる静電潜像の電界と印加する交番電界の作用で現像濃
度をあげ、またカブリを取除く現像方式のものであるた
め、得られる顕画像の画像端部における鮮明度を上げる
ことが困難である等の問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional magnetic brush developing method of applying an alternating electric field, the action of the electric field of the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum and the alternating electric field to be applied is used. There is a problem that it is difficult to increase the sharpness at the image edge portion of the obtained visible image because the development method is to increase the development density and remove the fog.

このような問題を解決するための方法としていくつか
の手段が考えられ、例えば感光体ドラムと現像スリーブ
の間に印加する交番電界の周波数を上げて、濃度を上げ
カブリを取り除く方法を採ることも考えられるが、この
ような方法では画像自身が硬調なものとなり、また非画
像部ばかりでなくこの非画像部の電位に近い画像部(い
わゆるハイライト部)におけるトナーの付着が減少し、
再現性が低下し易いという別の問題を招く。
Several methods are conceivable as a method for solving such a problem. For example, a method of increasing the frequency of an alternating electric field applied between the photosensitive drum and the developing sleeve to increase the density and remove the fog may be adopted. It is conceivable that in such a method, the image itself becomes a high contrast image, and the adhesion of toner is reduced not only in the non-image portion but also in the image portion (so-called highlight portion) close to the potential of the non-image portion,
Another problem is that the reproducibility is likely to deteriorate.

このことは、静電潜像に対する画像濃度の特性として
説明される。一般にこの特性を示す曲線の勾配γにより
画像の階調性が判定できるが、上記交番電界の周波数を
上げた方式の現像では、この勾配γが極端に立った階調
性の不足気味の画像となり易い。これはキャリア粒子に
付着したトナー粒子や現像スリーブ上のトナー粒子が、
交番電界の周波数が高まってくると電界の動きに十分追
従できなくなり、ある閾値を境に、感光体ドラム上に飛
翔するかしないかの潜像に対する2値的な現像現象を呈
する傾向が顕著になるためと考えられる。
This is explained as a characteristic of the image density with respect to the electrostatic latent image. Generally, the gradation of the image can be judged by the gradient γ of the curve showing this characteristic, but in the development of the method in which the frequency of the alternating electric field is increased, the gradation γ stands extremely and the image lacks the gradation. easy. This is because the toner particles attached to the carrier particles and the toner particles on the developing sleeve are
When the frequency of the alternating electric field increases, it becomes impossible to sufficiently follow the movement of the electric field, and there is a marked tendency to show a binary development phenomenon with respect to a latent image whether or not to fly on the photosensitive drum, with a certain threshold as a boundary. It is thought to be because.

一方、上記とは反対に勾配γを小さくするために交番
電界の周波数を下げる(例えば数百Hz程度)と、トナー
粒子が感光体ドラムと現像スリーブの間を往復しながら
現像を行なうことになって、階調性のよい画像が得られ
ることになるが、反面においてカブリの悪化や、キャリ
ヤが感光体ドラムに付着するといった問題もでてくる。
これは、上記周波数を下げることによって、トナー粒子
やキャリヤ粒子の電界の動きに対する追従性がよくなる
ものの、感光体ドラム上の非画像部に向って飛翔したト
ナー粒子やキャリヤ粒子は、これを感光体ドラム側に転
位させる電界の印加時間の延長(周波数が低いので)の
ために該感光体ドラム上にトラップされてしまい、交番
電界による逆転位のための電界が作用してもこれを完全
に取り去ることが難かしくなるためと考えられる。
On the other hand, contrary to the above, when the frequency of the alternating electric field is lowered to reduce the gradient γ (for example, about several hundred Hz), the toner particles reciprocate between the photosensitive drum and the developing sleeve to perform development. Thus, an image with good gradation can be obtained, but on the other hand, problems such as deterioration of fog and adhesion of the carrier to the photosensitive drum also occur.
This is because lowering the frequency improves the trackability of the electric field of the toner particles and carrier particles, but the toner particles and carrier particles flying toward the non-image area on the photosensitive drum are It is trapped on the photoconductor drum due to the extension of the application time of the electric field to be displaced to the drum side (since the frequency is low), and even if the electric field for inversion due to the alternating electric field acts, it is completely removed. It is thought that it becomes difficult.

このように、従来の2成分現像剤を用いて交番電界に
より現像を行なう方法においては、得られる顕画画像に
ついて、カブリやキャリヤ付着を少なくすることと、階
調性に優れたものとすることを同時に満足させることが
困難であるという問題があった。
As described above, in the conventional method of developing using a two-component developer by an alternating electric field, the resulting visible image should have less fog and carrier adhesion and be excellent in gradation. There was a problem that it was difficult to satisfy both at the same time.

本発明は、以上のような2成分現像剤を用い、交番電
界を印加しながら現像を行なういわゆる磁気ブラシ現像
法において、従来の問題点を解消し、階調性に富み、地
カブリが少なく高解像度で、中間調における濃度変化の
少ない均一性に優れた画像を形成できる現像方法を提供
することを目的とする。
The present invention solves the conventional problems in the so-called magnetic brush development method in which development is performed while applying an alternating electric field using the above-mentioned two-component developer, and it is rich in gradation and less in background fog It is an object of the present invention to provide a developing method capable of forming an image with excellent resolution and resolution with little change in density in a halftone.

また更に本発明の他の目的は、余分なトナーの転移を
減少させ、かつ顕画像を更に転写紙に転写させる際の負
担を軽減できると共に、少ない消費で高い濃度を得るこ
とができる現像方法を提供するところにある。
Still another object of the present invention is to provide a developing method capable of reducing the transfer of extra toner, reducing the burden of further transferring a visible image onto a transfer paper, and obtaining a high density with less consumption. It is in the place of providing.

(課題を解決するための手段) 本発明は以上の目的を実現するためになされたもので
あり、本発明現像方法の特徴は、トナー粒子とキャリア
ー粒子とを有する2成分現像剤を担持搬送し内部に現像
部で磁気ブラシを形成するための現像磁極を有する現像
剤担持体と、静電剤を担持する静電像担持体との間に交
番電界を形成して現像を行う現像方法において、上記キ
ャリアー粒子を静電像担持体側に向かわしめる方向の電
界をこの電界を印加する期間の一部において弱めるよう
にしたところにある。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made in order to achieve the above object, and a characteristic of the developing method of the present invention is that a two-component developer having toner particles and carrier particles is carried and conveyed. In a developing method of developing by forming an alternating electric field between a developer carrier having a developing magnetic pole for forming a magnetic brush in the developing section and an electrostatic image carrier carrying an electrostatic agent, The electric field in the direction of moving the carrier particles toward the electrostatic image bearing member is weakened during a part of the period in which the electric field is applied.

本発明の方法は上述のように現像スリーブから感光体
ドラムにトナーを転移させる方向に電界を印加する期間
において、該電界を弱めるものであり、具体的には例え
ば該電界を弱めるための電界を重畳させることで実現で
きる。
The method of the present invention weakens the electric field in the period in which the electric field is applied in the direction in which the toner is transferred from the developing sleeve to the photosensitive drum as described above. Specifically, for example, an electric field for weakening the electric field is applied. It can be realized by overlapping.

本発明方法は、上述した2成分系の現像剤を用いたい
わゆる磁気ブラシ現像法に適用できる。
The method of the present invention can be applied to a so-called magnetic brush developing method using the above-described two-component developer.

本発明の構成において、感光体ドラムと現像スリーブ
の間の交番電界は、基本となる交番電界および重畳する
電界のいずれについても、交流電圧の印加による方式、
矩形波のパルス電圧の印加による方式の他、三角波、鋸
歯状波、あるいは非対称等のいずれによるものであって
もよく、特に限定されるものではない。
In the configuration of the present invention, the alternating electric field between the photosensitive drum and the developing sleeve is a system by applying an AC voltage for both the basic alternating electric field and the overlapping electric field.
In addition to the method of applying a rectangular wave pulse voltage, a triangular wave, a sawtooth wave, or an asymmetry may be used, and the method is not particularly limited.

また上記構成において、現像スリーブから感光体ドラ
ムにトナーを転移させる方向に電界を印加する期間(主
に感光体ドラムの画像部を現像する方向に電界を印加す
る期間であり、感光体ドラムの非画像部電位との関係で
該非画像部にもトナーが若干転移する)の一部において
該電界を弱める電界を重畳するとは、例えばパルス合成
器等を用い、基本となる一つの交番電界として、300Hz
〜2kHzの電界を使用し、その電界に、その転移期間で逆
位相となる他の短いパルスを重畳させることで行なうこ
とができる。
Further, in the above structure, a period in which an electric field is applied in a direction in which toner is transferred from the developing sleeve to the photoconductor drum (a period in which the electric field is mainly applied in a direction in which the image portion of the photoconductor drum is developed, and In order to superimpose an electric field that weakens the electric field in a part of (the toner slightly transfers to the non-image part in relation to the image part potential), for example, a pulse synthesizer is used, and 300 Hz as one basic alternating electric field is used.
This can be done by using an electric field of ~ 2kHz and superimposing another short pulse on the electric field that is out of phase during the transition period.

なお、上記構成に加えて、感光体ドラムから現像スリ
ーブにトナーを逆転移させる方向に電界を印加する期間
(主に感光体ドラムの非画像部に載ったトナーを剥離
(逆転移)させる方向に電界を印加する期間であり、感
光体ドラムの画像部電位との関係で該画像部のトナーも
若干逆転移する)の一部に該電界を弱める電界を重畳さ
せるとは、例えば上記と同様にして例えば基本となる一
つの交番電界に、その転移期間で逆位相となる他の短い
パルスを重畳させることにより、非画像部との間にトナ
ーを転移させる強さを持たない電界を形成(即ち、スリ
ーブに印加させる電圧は、感光体の画像部、非画像部電
位の間の値であって、かつ両者間の中心よりも非画像部
電位に近い値の直流成分とする)することにより行なう
ことができる。
In addition to the above configuration, during the period in which an electric field is applied in a direction in which toner is reversely transferred from the photosensitive drum to the developing sleeve (mainly in a direction in which toner on the non-image portion of the photosensitive drum is peeled (reverse transfer)). It is a period for applying an electric field, and the electric field for weakening the electric field is superposed on a part of (the toner of the image section is slightly reverse-transferred in relation to the image section potential of the photosensitive drum), for example, in the same manner as described above. For example, by superimposing another short pulse having an opposite phase in the transition period on one basic alternating electric field, an electric field having no strength for transferring the toner to the non-image portion is formed (that is, , The voltage applied to the sleeve is a DC component having a value between the image part and the non-image part potential of the photoconductor and a value closer to the non-image part potential than the center between them). be able to.

上記電界を弱める調整を行う期間、すなわちトナーを
現像スリーブから感光体ドラムに転移させる期間の一部
においてその電界を弱める場合に、その初め、中間、終
りのいずれにおいても、あるいはこれらを複数に、設け
てもよい。上記構成に加えてトナーを感光体ドラムから
現像スリーブに逆転移させる場合に上記の調整の期間を
設ける場合にも同様である。電界を弱めるとは、一般的
には感光体ドラムの画像部電位と非画像部電位の間、特
に交番電界と共に重畳して印加する直流成分の電位(交
互電界の上下ピークの中間電位)に該印加電圧を移行さ
せる場合を例示することできるが、特にこれらに限定さ
れるものではない。例えば、電子写真法を用いた通常の
アナログ複写機では上記の電位ないしその近傍に移行さ
せるのが好ましい場合が多いが、コンピュータ機器等の
プリンタとして使用されるディジタル複写機(例えばレ
ーザビームプリンタ)では、トナーを転移させる期間に
おいてその電界を弱めるのに、画像部電位が概ね一定の
電位として形成されている等の理由からその画像電位な
いしその近傍に移行させることが好ましい場合が多い。
When the electric field is weakened in a part of the period for adjusting the electric field to be weakened, that is, a part of the period in which the toner is transferred from the developing sleeve to the photosensitive drum, at any of the beginning, the middle, and the end, or a plurality of these, It may be provided. The same applies to the case where the above-described adjustment period is provided when the toner is reversely transferred from the photosensitive drum to the developing sleeve in addition to the above configuration. To weaken the electric field generally means between the image part potential and the non-image part potential of the photoconductor drum, and especially to the potential of the direct current component (the intermediate potential of the upper and lower peaks of the alternating electric field) which is applied together with the alternating electric field. The case where the applied voltage is shifted can be exemplified, but the invention is not particularly limited thereto. For example, in an ordinary analog copying machine using electrophotography, it is often preferable to shift the potential to or near the above potential, but in a digital copying machine (for example, a laser beam printer) used as a printer for computer equipment or the like. In order to weaken the electric field during the transfer of the toner, it is often preferable to shift to the image potential or its vicinity because the potential of the image portion is formed as a substantially constant potential.

本発明方法に用いられる2成分現像剤は、例えばフェ
ライト等の磁性体粒子の表面を樹脂コーティングした磁
性粒子であるキャリヤ粒子と、荷電制御剤、外添剤等を
樹脂で結着した非磁性粒子であるトナー粒子の組合せを
例示することができるが、特にこれに限定されるもので
はなく、いわゆる磁気ブラシ現像法に用いられる2成分
現像剤であればいずれのものでも使用することができ
る。
The two-component developer used in the method of the present invention is, for example, carrier particles, which are magnetic particles obtained by coating the surface of magnetic particles such as ferrite with resin, and non-magnetic particles obtained by binding a charge control agent, an external additive and the like with a resin. The combination of the toner particles can be exemplified, but the invention is not particularly limited thereto, and any two-component developer used in the so-called magnetic brush developing method can be used.

本発明方法が適用される現像法は、代表的には、現像
スリーブの内部に磁界発生である固定磁石を内装した回
転スリーブの表面で2成分現像剤を搬送させ、この現像
スリーブが潜像担体である感光体ドラムと微小間隙を保
って対向する表面部分で、内部磁極により該現像スリー
ブ上に現像剤の磁気ブラシ(穂立ち)を形成させて、こ
の磁気ブラシを感光体ドラムの表面に接触摺擦させる
か、近接させるかしながら移動させて、トナー粒子の感
光体ドラムへの付着を行なわせる方法をいうが、特にこ
れに限定されるものではなく、トナー粒子とキャリヤ粒
子の2成分現像剤を用いて接触ないし非接触の現像を行
なう方法であって、交番電界を印加することで有効な現
像を行なうことができるものであれば、磁気ブラシ現像
法という通称に限定されるものでもない。
In the developing method to which the method of the present invention is applied, typically, a two-component developer is conveyed on the surface of a rotary sleeve having a fixed magnet for generating a magnetic field inside the developing sleeve, and the developing sleeve is a latent image carrier. A magnetic brush (spike) of the developer is formed on the developing sleeve by the internal magnetic pole at the surface portion facing the photosensitive drum with a small gap, and the magnetic brush is brought into contact with the surface of the photosensitive drum. This is a method of adhering toner particles to a photosensitive drum by moving them while rubbing or bringing them close to each other. However, the method is not particularly limited to this and two-component development of toner particles and carrier particles is performed. A method of performing contact or non-contact development using an agent, which is capable of effective development by applying an alternating electric field, is not limited to a magnetic brush development method. Nor shall.

また電界を弱めるための重畳電界を印加することは、
基本となる電界を低く設定してこれを一部強める電界を
重畳するとしても実質的に同じであり、したがって本発
明において「電界を弱める電界を重畳する」とは上記の
両者の場合を包含するものとする。
In addition, applying a superimposed electric field to weaken the electric field
Even if the basic electric field is set low and an electric field that partially strengthens the electric field is superposed, it is substantially the same. Therefore, in the present invention, "superimposing an electric field that weakens the electric field" includes both cases described above. I shall.

(作 用) 本発明の現像方法は、前記の構成をなすことにより、
トナーを現像スリーブから感光体ドラムに転移させる方
向に電界を印加する期間の一部において、電界を弱める
ことで、画像部へのトナーの過剰供給を調整し、また非
画像部にトナーが付着する傾向を弱めることができる。
(Operation) The developing method of the present invention has the above-mentioned structure.
By weakening the electric field in a part of the period in which the electric field is applied in the direction in which the toner is transferred from the developing sleeve to the photosensitive drum, the excessive supply of toner to the image area is adjusted, and the toner adheres to the non-image area. The tendency can be weakened.

(実施例) 以下本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。(Examples) The present invention will be described below based on specific examples.

実施例1 第1図は本発明の一実施例の現像装置の断面図であ
る。この図における1は静電記録用絶縁ドラムあるいは
α−Se,Cds,ZnO,OPC,α−Siの様な光導電絶縁物質層を
持つ感光体ドラム(もしくは感光ベルト)である。この
感光体ドラム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は感光体ドラム1に近接されている
現像スリーブであり、例えばアルミニウム、SUS316等の
非磁性材料で構成されている。この現像スリーブ22は、
現像容器36の図の左下方壁の位置で容器長手方向(図の
奥行方向)に形成した横長開口から右略半周面を容器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
在に軸受けさせて回転可能に横設してあり、矢印b方向
に回転駆動される。
Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view of a developing device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is an electrostatic recording insulating drum or a photosensitive drum (or photosensitive belt) having a photoconductive insulating material layer such as α-Se, Cds, ZnO, OPC, α-Si. The photosensitive drum 1 is rotated in the direction of arrow a by a driving device (not shown). Reference numeral 22 is a developing sleeve which is located close to the photosensitive drum 1, and is made of a non-magnetic material such as aluminum or SUS316. This developing sleeve 22 is
At the position of the lower left wall of the developing container 36 in the drawing, a substantially semi-peripheral surface of the right side is formed from the horizontally long opening formed in the container longitudinal direction (depth direction in the drawing).
It is inserted inward, the left substantially semi-peripheral surface is exposed to the outside of the container, and is rotatably borne so as to be rotatably provided laterally and is rotationally driven in the direction of arrow b.

23は、現像スリーブ22内に図示の位置姿勢に位置決め
して内装され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
持されている。本例のこの磁石23はN極の磁極23a、S
極の磁極23b、N極の磁極23cの3磁極を有する。なお磁
石23を永久磁石に代えて電磁石を配設してもよい。本例
においては磁石23の表面磁束密度の垂直成分の極大値
を、23a,23c極が約700ガウス、23b極が850ガウスとし
た。
Reference numeral 23 denotes a fixed permanent magnet (magnet) as a fixed magnetic field generating means which is positioned and installed in the developing sleeve 22 in the position and orientation shown in the drawing. Even when the developing sleeve 22 is rotationally driven, this magnet 23 is not shown. It is fixed and held as it is in the position and orientation. This magnet 23 of the present example is an N pole magnetic pole 23a, S
It has three magnetic poles, a magnetic pole 23b having a pole and a magnetic pole 23c having an N pole. The magnet 23 may be replaced with a permanent magnet and an electromagnet may be provided. In this example, the maximum value of the vertical component of the surface magnetic flux density of the magnet 23 was set to about 700 gauss for the 23a and 23c poles and 850 gauss for the 23b pole.

24は、非磁性ブレードであり、上記現像スリーブ22を
配設した現像剤供給器開口の下縁側に、基部を容器側壁
に固定し、先端側は開口下縁位置よりも容器36の外側へ
突出させて開口下縁長手に沿って配設させた現像剤規制
部材を構成している。この非磁性ブレード24は、例えば
SuS316を横断面からみて「への字」形に曲げ加工したも
のである。
Reference numeral 24 denotes a non-magnetic blade, the base portion of which is fixed to the side wall of the container on the lower edge side of the developer supply device in which the developing sleeve 22 is arranged, and the tip side of the blade protrudes to the outside of the container 36 from the lower edge position of the opening. Thus, a developer regulating member is arranged along the lower edge of the opening. This non-magnetic blade 24, for example
The SuS316 is bent into a V-shape when viewed from the cross section.

27は2成分現像剤の一つの成分をなすキャリヤ粒子で
あり、一般的には粒径が20〜100μm、好ましくは30〜8
0μmで抵抗値が107Ωcm以上、好ましくは108Ωcm以上
のフェライト粒子(最大磁化30〜100emu/g)を樹脂コー
ティングしたものが用いられる場合が多く、本例におい
ても後述のようにこの範囲のものを使用した。
27 is a carrier particle which is one component of a two-component developer, and generally has a particle size of 20 to 100 μm, preferably 30 to 8 μm.
In many cases, resin particles coated with ferrite particles (maximum magnetization of 30 to 100 emu / g) having a resistance value of 0 μm and a resistance value of 10 7 Ωcm or more, preferably 10 8 Ωcm or more are used. I used the one.

37は2成分現像剤のもう一つの成分である非磁性トナ
ーを示している。
Reference numeral 37 indicates a non-magnetic toner which is another component of the two-component developer.

62はトナー濃度検出センサーであり、このセンサー62
の出力に応じて63のトナー補助ローラーの回転(矢印c
方向に回転する)及び停止を繰り返してトナーの供給を
行えるようにしている。
62 is a toner concentration detection sensor, and this sensor 62
Rotation of the 63 toner auxiliary rollers (arrow c
The toner can be supplied by repeating (rotating in the direction) and stopping.

66は矢印d方向に回転する撹拌部材であり、スクレー
パー67でスリーブ22上から剥離された現像剤と補給トナ
ーとを混合及び撹拌する。
Reference numeral 66 denotes a stirring member which rotates in the direction of arrow d, and mixes and stirs the developer and the replenishment toner separated from the sleeve 22 by the scraper 67.

38はトナー貯蔵容器である。 38 is a toner storage container.

以上の構成において、非磁性ブレード24によって規制
された現像剤はさらに補助規制板(図示せず)によって
規制されて現像領域に搬送される。現像後の現像剤はト
ナー濃度検出センサー62によって現像剤中のトナー濃度
が検出される。トナー濃度が低いと補給ローラー63が回
転始めて、トナーを供給する。
In the above configuration, the developer regulated by the non-magnetic blade 24 is further regulated by the auxiliary regulation plate (not shown) and conveyed to the developing area. For the developer after development, the toner concentration detection sensor 62 detects the toner concentration in the developer. When the toner concentration is low, the supply roller 63 starts rotating and supplies toner.

なお上記ブレード24としては厚さ1.5mmの非磁性ステ
ンレスを用い、スリーブ回転方向bに対して極23aの下
流側に設けた。
The blade 24 is made of non-magnetic stainless steel having a thickness of 1.5 mm and is provided on the downstream side of the pole 23a with respect to the sleeve rotation direction b.

キャリヤ粒子としては表面にアクリルとフッ素との混
合樹脂を塗布した粒径70〜90μのフェライト(最大磁化
〜56emu/g、抵抗値107〜108Ωcm)を用いた。
As the carrier particles, ferrite having a particle size of 70 to 90 μ (maximum magnetization of 56 emu / g, resistance value of 10 7 to 10 8 Ωcm) coated with a mixed resin of acrylic and fluorine was used.

非磁トナーとしては、スチレン系樹脂90部にポリプロ
ピレン7部、カーボンブラック4部を主体とする平均粒
径13μのトナー粉体を用いた。
As the non-magnetic toner, a toner powder having an average particle diameter of 13 μ, which mainly comprises 7 parts of polypropylene and 4 parts of carbon black in 90 parts of styrene resin was used.

更に、感光ドラム1とスリーブ22との間隙を約1mm、
スリーブ22とブレード24との間を0.8mmとして現像装置
を構成させた。
Furthermore, the gap between the photosensitive drum 1 and the sleeve 22 is about 1 mm,
The developing device was configured so that the distance between the sleeve 22 and the blade 24 was 0.8 mm.

以上の現像装置を用い、現像条件として、感光ドラム
の潜像電位を画像部−650V、非画像部−150Vに設定し、
現像バイアスとして−200Vの直流電圧に第2図に示した
パルス波形(つまり単純に往復する)基本の電界の一部
に電界を弱める電界を重畳したパルス波形)を重畳して
現像を行なった。ここでt1〜t8の長さを同一としおのお
の60μsec〜250μsecの範囲にした時に良好な画像が得
られた。言いかえると、1サイクルの時間 が500μsec〜3msecの範囲で良好な画が得られた。本例
の構成においては、1サイクルのTSが500μsecより短か
いと前述した従来例の単純な交番電界を印加したのと類
似して画像が硬調でγが立って来る傾向となる。逆にTS
が3msec以上の時間になるとトナーやキャリヤがパルス
の変化に充分追従出来ることになり、感光体ドラムに飛
翔したまま戻らないトナーやキャリヤが発生する結果と
してカブリやキャリヤ付着の発生する傾向がみられる。
Using the above developing device, as a developing condition, the latent image potential of the photosensitive drum is set to an image portion −650 V and a non-image portion −150 V,
Development was performed by superposing the pulse waveform shown in FIG. 2 (that is, a pulse waveform obtained by superposing an electric field weakening electric field on a part of the basic electric field) shown in FIG. 2 on a DC voltage of -200 V as a developing bias. Here, good images were obtained when the lengths of t 1 to t 8 were set to be the same and were set in the range of 60 μsec to 250 μsec. In other words, one cycle time A good image was obtained in the range of 500 μsec to 3 msec. In the configuration of this example, if the T S of one cycle is shorter than 500 μsec, the image tends to have a high contrast and γ tends to rise, similar to the application of the simple alternating electric field of the conventional example described above. Conversely, T S
When the time is 3 msec or more, the toner and carrier can sufficiently follow the change of the pulse, and as a result of the toner and carrier that fly to the photoconductor drum and do not return, fog and carrier adhesion tend to occur. .

ここで単に往復する交番電界のパルスを印加する場合
と、これに、弱める電界を重畳する本発明現像法の場合
との差異を本例に促して説明する。
Here, the difference between the case of simply applying a pulse of an alternating electric field that reciprocates and the case of the developing method of the present invention in which a weakening electric field is superposed on this pulse will be promoted and explained in this example.

交番電界を与える複数のパルス波形の電圧を60μsec
〜250μsecの短い周期で印加すると、現像度には高周波
の電界が加わる。ここでキャリヤとトナーは逆極性に帯
電しているので、キャリヤとトナーは逆方向に上記の高
周波で振動を繰り返し、電荷を与え合う。ここでキャリ
ヤは現像スリーブ側の磁石による磁力で拘束されてお
り、しかもトナーよりも体積、比重が相当に大きいの
で、キャリヤの回りをトナーの粒子がクラウド状に覆っ
た状態となる。
The voltage of multiple pulse waveforms that give an alternating electric field is 60 μsec.
When applied in a short cycle of up to 250 μsec, a high frequency electric field is added to the degree of development. Here, since the carrier and the toner are charged with opposite polarities, the carrier and the toner repeatedly vibrate in the opposite directions at the above high frequency to give electric charges to each other. Here, the carrier is constrained by the magnetic force of the magnet on the side of the developing sleeve, and has a volume and specific gravity considerably larger than that of the toner, so that the toner particles are covered in a cloud shape around the carrier.

一方従来単純な交番電界を印加した現像で上記の範囲
に周波数を上げたとすると、トナーはある閾値を境に二
値的に飛翔するか、しないかの動きを呈する傾向とな
り、結果的にγの立った硬調な画像となる。これに対し
て本実施例では、上述のように現像剤担持体側から、潜
像担持体にトナーが転位する期間の一部および逆転位の
期間の一部で電界が弱められているため、トナーのクラ
ウドが、現像スリーブと、感光体ドラムの間に亘って発
生し、ソフトタッチなクラウド現像に近い状態を繰り返
すことになる。しかも、トナーは前述した様に高周波の
パルスによりトナーとキャリアとの摩擦回数を増してキ
ャリヤによりしっかり帯電しているのでカブリも発生し
ない。また短いパルスで飛翔する信号が与えられている
のでキャリヤは低周波でパルスが加えられた場合に比較
して飛翔する力を受ける時間が短くなり極端にドラム側
へ転位する傾向は抑制され、キャリヤの付着もなくなる
という効果も得られる。
On the other hand, when the frequency is raised to the above range by the conventional development in which a simple alternating electric field is applied, the toner tends to fly binaryly at a certain threshold or does not move, and as a result, γ The resulting image is stiff and tough. On the other hand, in the present embodiment, as described above, the electric field is weakened from the developer carrying member side to the latent image carrying member for a part of the period of toner transfer to the latent image carrying member and a part of the inversion period. Cloud occurs between the developing sleeve and the photoconductor drum, and the state close to soft touch cloud developing is repeated. In addition, as described above, the toner increases the number of times of friction between the toner and the carrier due to the high frequency pulse and is firmly charged by the carrier, so that the fog does not occur. In addition, since a signal that flies with a short pulse is given, the carrier receives a flying force for a shorter time than when a pulse is applied at a low frequency, and the tendency to extremely shift to the drum side is suppressed. It is also possible to obtain the effect of eliminating the adherence of.

以上説明した様に、本実施例によって階調性があり、
カブリもキャリヤの付着しない高画質の画像が得られる
様になった。第9図に一例として、従来のバイアス(第
10図)と本実施例のバイアス(第11図)でのD−Dカー
ブを示す本実施例の前述した効果により、γの寝た階調
性のある画像が得られるようになった事が分る。
As described above, this embodiment has gradation
A high-quality image free from fogging of the carrier can be obtained. As an example, FIG. 9 shows a conventional bias (see
(FIG. 10) and the DD curve in the bias (FIG. 11) of the present embodiment, the above-described effects of the present embodiment have made it possible to obtain an image with a gradation of γ. I understand.

実施例2 第3図は本発明の他の実施例の現像装置の断面図を示
している。この第3図の例の装置は第1図の実施例1の
装置と異なり、現像スリーブ上で磁性粒子とトナー粒子
とを混合及び撹拌する方式の現像装置である。
Second Embodiment FIG. 3 is a sectional view of a developing device according to another embodiment of the present invention. The apparatus shown in FIG. 3 is different from the apparatus shown in Embodiment 1 shown in FIG. 1 in that the magnetic particles and the toner particles are mixed and agitated on the developing sleeve.

以下、この装置に本発明を適用した場合を説明する。
この図における101は静電記録用絶縁ドラムあるいはα
−Se,Cds,ZnO,OPC,α−Siの様な光導電絶縁物質層を持
つ感光体ドラム(もしくは感光ベルト)である。この感
光体ドラム101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。122は感光体ドラム101に近接されてい
る現像スリーブであり、例えばアルミニウム、SUS316等
の非磁性材料で構成されている。この現像スリーブ122
は、現像容器136の図の左下方壁の位置で容器長手方向
(図の奥行方向)に形成した横長開口から右略半周面を
容器136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回転可能に横設してあり、矢
印b方向に回転駆動される。
Hereinafter, a case where the present invention is applied to this device will be described.
101 in this figure is an electrostatic recording insulating drum or α
A photosensitive drum (or photosensitive belt) having a photoconductive insulating material layer such as —Se, Cds, ZnO, OPC, α-Si. The photosensitive drum 101 is rotated in the direction of arrow a by a driving device (not shown). Reference numeral 122 denotes a developing sleeve which is located close to the photosensitive drum 101 and is made of a non-magnetic material such as aluminum or SUS316. This developing sleeve 122
Is a right half-peripheral surface projected into the container 136 through a horizontally long opening formed in the longitudinal direction (depth direction of the drawing) at the position of the lower left wall of the developing container 136, and the left substantially semi-peripheral surface is exposed outside the container. It is rotatably supported and rotatably provided laterally, and is rotationally driven in the direction of arrow b.

123は、現像スリーブ122内に図示の位置姿勢に位置決
めして内装され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122が回転駆
動されてもこの磁石123は図示の位置・姿勢にそのまま
固定保持されている。本例のこの磁石123はN極の磁極1
23a、S極の磁極123b、N極の磁極123c、S極の磁極123
dの4磁極を有する。なお磁石123は永久磁石に代えて電
磁石を配設してもよい。
Reference numeral 123 denotes a fixed permanent magnet (magnet) as a fixed magnetic field generating means which is positioned and installed in the developing sleeve 122 in the position and orientation shown in the drawing. Even if the developing sleeve 122 is driven to rotate, the magnet 123 is not shown. It is fixed and held as it is in the position and orientation. This magnet 123 of this example has a magnetic pole of N pole 1
23a, S pole magnetic pole 123b, N pole magnetic pole 123c, S pole magnetic pole 123
It has 4 magnetic poles of d. The magnet 123 may be an electromagnet instead of the permanent magnet.

124は、非磁性ブレードであり、上記現像スリーブ122
を配設した現像剤供給器開口の上縁側に、基部を容器側
壁に固定し、先端側は開口上縁位置よりも容器136の外
側へ突出させて開口上縁長手に沿って配設させた現像剤
規制部材を構成している。この非磁性ブレード124は、
例えばSuS316を横断面からみて「への字」形に曲げ加工
したものである。
Reference numeral 124 denotes a non-magnetic blade, which is the developing sleeve 122.
The base portion is fixed to the side wall of the container on the upper edge side of the developer supply device provided with, and the tip end side is protruded to the outside of the container 136 from the upper edge position of the opening and arranged along the length of the upper edge of the opening. It constitutes a developer regulating member. This non-magnetic blade 124 is
For example, SuS316 is bent into a "V" shape when viewed from the cross section.

126は非磁性ブレード124の下面側に上面を接触させ前
端面を現像剤案内面126aとした磁性粒子限定部材であ
る。
Reference numeral 126 is a magnetic particle limiting member whose upper surface is in contact with the lower surface side of the non-magnetic blade 124 and whose front end surface is the developer guide surface 126a.

127は2成分現像剤の一つの成分をなすキャリヤ粒子
であり、本例の場合には粒径が30〜100μm、好ましく
は40〜70μmで抵抗値が107Ωcm以上、好ましくは108Ω
cm以上のフェライト粒子(最大磁化60emu/g)を樹脂コ
ーティングしたものが好ましく用いられ得る。
127 is a carrier particle which constitutes one component of a two-component developer, and in this example, the particle size is 30 to 100 μm, preferably 40 to 70 μm and the resistance value is 10 7 Ωcm or more, preferably 10 8 Ω.
Resin-coated ferrite particles having a size of cm or more (maximum magnetization of 60 emu / g) can be preferably used.

137は2成分現像剤のもう一つの成分である非磁性現
像剤トナーを示している。
Reference numeral 137 denotes a non-magnetic developer toner which is another component of the two-component developer.

131は、現像スリーブ122を配設した現像容器136下部
からのキャリヤ粒子127ないしは非磁性トナー粒子137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
122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形成される。これにより磁性体13
1とS極性の磁極123dとの間の磁界でキャリヤ粒子127の
回収と漏れ防止を達成するシール効果が得られる。
131 is a developing sleeve on the inner surface of the lower part of the developing container in order to prevent leakage of carrier particles 127 or non-magnetic toner particles 137 from the lower part of the developing container 136 in which the developing sleeve 122 is arranged.
The magnetic substance is disposed so as to face 122, and is formed of, for example, an iron plate plated. This makes the magnetic material 13
A magnetic field between the 1 and S poles 123d provides a sealing effect to achieve recovery and leakage prevention of carrier particles 127.

139は現像スリーブ122内の固定磁極123により形成さ
れたキャリヤ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
トを貼り付け現像容器下面を掃くが如くトナーを搬送す
る。このトナー供給部材139には、トナー貯蔵容器138中
のトナー搬送部材(図示せず)によってトナーが供給さ
れる。
139 is a toner supply member for supplying toner to the brush portion of the carrier particles formed by the fixed magnetic pole 123 in the developing sleeve 122, and a rubber sheet is attached to a sheet metal rotatably bearing to sweep the lower surface of the developing container. To transport. Toner is supplied to the toner supply member 139 by a toner conveying member (not shown) in the toner storage container 138.

138,135はそれぞれトナー貯蔵容器、磁性粒子貯蔵容
器である。
Reference numerals 138 and 135 are a toner storage container and a magnetic particle storage container, respectively.

140は現像容器136下部部分に溜るトナーを封止するシ
ール部材であり、弾性を有していて現像スリーブ122の
回転方向に向って曲がっており、現像スリーブ122表面
を弾性的に押圧している。このシール部材140は、現像
剤の容器内部側への進入を許可するように、現像スリー
ブとの接触域で該現像スリーブ回転方向下流側に端部を
有している。
Reference numeral 140 denotes a seal member that seals toner accumulated in the lower portion of the developing container 136, has elasticity and is bent in the rotation direction of the developing sleeve 122, and elastically presses the surface of the developing sleeve 122. . The sealing member 140 has an end portion on the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve in the contact area with the developing sleeve so as to allow the developer to enter the inside of the container.

130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ドラム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 130 denotes a scattering prevention electrode plate that applies a voltage having the same polarity as that of the developer to the floating developer generated in the developing process to adhere to the photosensitive drum side to prevent scattering.

又、S磁極123dは、磁性部材131との間に一方から他
方に磁界を形成するための磁性シール用磁界発生手段で
あり、磁性部材131に対して一部が対向する。磁性部材1
31は現像剤容器の現像剤収納部の実質的な端部をなし、
現像装置の下方に位置し、この周辺では、回収された
(磁性)キャリヤ粒子の移動に伴なって、現像スリーブ
表面の現像剤中に、容器内下方に位置するトナー粒子が
取り込まれる。従って、キャリヤ粒子の安定した回収
は、現像能力を安定化する効果をもたらすので、この点
でも本発明方法の有効性が期待できる。
The S magnetic pole 123d is a magnetic field for magnetic sealing for forming a magnetic field from one side to the other with the magnetic member 131, and a part thereof faces the magnetic member 131. Magnetic member 1
31 is a substantial end of the developer container of the developer container,
It is located below the developing device, and around this area, the toner particles located below the container are taken into the developer on the surface of the developing sleeve along with the movement of the collected (magnetic) carrier particles. Therefore, the stable recovery of carrier particles brings about the effect of stabilizing the developing ability, and the effectiveness of the method of the present invention can be expected also in this respect.

この磁性部材131には、「く」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。
As the magnetic member 131, it is possible to apply a member having a “U” shape or an “L” shape and having a weak magnetism by deforming a magnetic material or a non-magnetic material that is not permanently magnetized such as iron. .

つまり、磁性部材131はキャリヤ粒子の拘束を行いつ
つキャリヤ粒子の損失を防止しさらにキャリヤ粒子の回
収を容易にするので、現像剤容器内のトナー粒子が容器
内から漏れるのを防止できる。
That is, since the magnetic member 131 restrains the carrier particles and prevents the loss of the carrier particles and facilitates the recovery of the carrier particles, the toner particles in the developer container can be prevented from leaking from the container.

前記構成において、磁極123dは前記のごとく配置する
ことによって、磁極123aとの関係で特に好ましい効果が
得られる。すなわち、容器136の収納部底部と磁極123d
との上記関係によって、磁気ブラシが121内で(単に停
滞している状態に比較して)粗の状態で形成されないの
で、キャリヤ粒子中へのトナー粒子の取込み量が過剰に
なることがない効果が得られる。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。
In the above structure, by arranging the magnetic pole 123d as described above, a particularly preferable effect is obtained in relation to the magnetic pole 123a. That is, the bottom of the container 136 and the magnetic pole 123d.
Due to the above relationship with, the magnetic brush is not formed in a rough state (compared to a stagnant state) in 121, so that the amount of toner particles taken into the carrier particles does not become excessive. Is obtained. Excessive incorporation causes insufficient charging of the toner and causes fogging.

なおこの構成は現像剤容器内にキャリヤ粒子と非磁性
あるいは弱磁性のトナーが混在いている場合にも有効で
ある。
This structure is also effective when carrier particles and non-magnetic or weakly magnetic toner are mixed in the developer container.

実験によると、現像スリーブ122と磁性部材131との距
離2.5mmで、キャリヤ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るこ
とが分る。
Experiments show that carrier particles are completely collected at a distance of 2.5 mm between the developing sleeve 122 and the magnetic member 131, leakage of toner particles is not seen at all, and stable development can be achieved.

非磁性ブレード124の端部と現像スリーブ122面との前
記距離d2は50〜800μm、好ましくは150〜500μmであ
る。この距離が50μmより小さいとキャリヤ粒子がこの
間に詰まり現像剤層にムラが生じやすいと共に良好な現
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122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、
感光体ドラムへのキャリヤ粒子付着が多くなると共に現
像剤の循環、現像剤限定部材126より現像規制が弱まり
トナーのトリボが不足しカブリやすくなる欠点がある。
The distance d 2 between the end of the non-magnetic blade 124 and the surface of the developing sleeve 122 is 50 to 800 μm, preferably 150 to 500 μm. If this distance is less than 50 μm, carrier particles are clogged between them and the developer layer is liable to be uneven, and the developer necessary for good development cannot be applied, and only a developed image with a thin density and a lot of unevenness is obtained. There are drawbacks that cannot be avoided.
On the other hand, if it is larger than 800 μm, the amount of developer applied onto the developing sleeve 122 increases, and the predetermined developer layer thickness cannot be regulated.
There is a drawback that carrier particles adhere to the photoconductor drum more often, the developer circulates, the development regulation becomes weaker than that of the developer limiting member 126, the toner tribo becomes insufficient, and fogging easily occurs.

固定配置された磁極123aは、パッキング状態のキャリ
ヤ粒子を磁力線に沿って再配置する。該空間でのパッキ
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パッキング状態を
必要とする。これは現像スリーブ122上をほぼ接続方向
に搬送されてきたキャリヤ粒子を該方向と直交する力で
磁気ブラシを形成するため、キャリヤ粒子への撹拌効果
はもちろんのこと、ほぐし効果も働き、上記トナーへの
トリボ賦与及びキャリヤ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が多大な圧力を受けたままであると
現像剤がつまり過ぎる問題があるが、磁極123aの最大磁
力を発生する部分が案内面126a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。
The fixedly arranged magnetic pole 123a rearranges the packed carrier particles along the magnetic field lines. The packing state in the space is unstable with respect to tribo application, and a constant packing state is always required for stabilization. This forms the magnetic brush with the carrier particles conveyed on the developing sleeve 122 in the substantially connecting direction by the force orthogonal to the direction, so that not only the stirring effect on the carrier particles but also the loosening effect works, and Further, tribo-imparting to the carrier and uniformization / stabilization of coating of the carrier particle layer are further promoted. At this time, if the concentrated developer due to the peripheral configuration is still under a great pressure, there is a problem that the developer gets too clogged, but the portion of the magnetic pole 123a that generates the maximum magnetic force faces the guide surface 126a. Therefore, it is considered that excessive pressure concentration in the regulated region can be prevented, and the concentration of the developer and the stable existence ratio of the magnetic particles with high density 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
した量のキャリヤ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。従って現像領域での現像
効果は安定したものとなる。以上により現像部に搬送さ
れた現像剤の内少なくとも前記現像スリーブ122表面に
担持されたトナー粒子は感光体ドラム101に転移させる
ために、第4図に示した交番電界を前記現像部に印加す
ることで良好な現像を行なうことができる。本例の構成
において、潜像条件は実施例1と同一にし、交番電界と
して、第4図に示した波形とした以外は実施例と同一の
パルスバイアスを印加したところ非常に良好な画像が得
られた。
Due to the above restriction region, a stable amount of carrier particles and sufficiently charged toner particles can be formed as a thin developer layer on the surface of the developing sleeve. Therefore, the developing effect in the developing area becomes stable. In order to transfer at least the toner particles carried on the surface of the developing sleeve 122 among the developers conveyed to the developing section to the photosensitive drum 101, the alternating electric field shown in FIG. 4 is applied to the developing section. As a result, good development can be performed. In the configuration of this example, the latent image conditions were the same as in Example 1, and the same pulse bias as in Example was applied as the alternating electric field except that the waveform shown in FIG. Was given.

なお第3図の構成は現像剤限定部材126の非磁性ブレ
ード124側に磁性体150を設置した場合として示してある
が、この場合、磁性体150は磁極123a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123aとの間に強い集中磁界が発生し、上記磁極123a
によりキャリヤ粒子の撹拌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け現像スリーブ
内部磁石123との間でキャリヤ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公差の拡大になり、
有効的である。又、公差のみならず、規制部材とスリー
ブ間隙長自体も拡大することができ、非磁性ブレードの
みの場合よりも70〜100μ程度拡大することができる。
又、キャリヤ粒子ないしは現像スリーブ122上に付着し
たトナーを比較すると、現像スリーブ122上に付着した
トナーの帯電電荷量はキャリヤ粒子に付着したものより
も小さい。この理由は現像スリーブ122の移動と共に、
キャリヤ粒子も搬送されるため、現像スリーブ122上の
トナーがキャリヤ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。この現像スリーブ122上のトナ
ーを所定の値にまで持ち上げるためには、現像スリーブ
122上のトナーを積極的に摺擦してやる必要がある。即
ち、現像スリーブ表面近傍で該現像スリーブの移動に反
して相対速度のずれを生じさせるキャリヤ粒子の存在が
必要となる。
Although the configuration of FIG. 3 is shown as a case where the magnetic body 150 is installed on the non-magnetic blade 124 side of the developer limiting member 126, in this case, it is preferable to provide the magnetic body 150 at a position facing the magnetic pole 123a. Absent. Because if they are facing each other,
A strong concentrated magnetic field is generated between the magnetic pole 123a and the magnetic pole 123a.
This reduces the stirring and loosening effect of the carrier particles. However, magnetic regulation of the carrier particles with the developing sleeve internal magnet 123 by providing a magnetic body in the regulation portion increases the gap tolerance between the regulation member and the sleeve,
It is effective. Further, not only the tolerance, but also the gap length of the restricting member and the sleeve itself can be expanded, and it can be expanded by about 70 to 100 μm as compared with the case of only the non-magnetic blade.
Further, when comparing the toner particles attached to the carrier particles or the developing sleeve 122, the amount of charge of the toner particles attached to the developing sleeve 122 is smaller than that of the toner particles attached to the carrier particles. The reason for this is that as the developing sleeve 122 moves,
This is because the carrier particles are also conveyed, so that the toner on the developing sleeve 122 is less likely to be rubbed by the carrier particles. To raise the toner on the developing sleeve 122 to a predetermined value, the developing sleeve
It is necessary to positively rub the toner on 122. That is, it is necessary to have carrier particles in the vicinity of the surface of the developing sleeve, which cause a relative velocity deviation against the movement of the developing sleeve.

しかし、単純にキャリヤ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慮すると不可能で
ある。又、規制部で上述の様にスリーブ内磁極123aに対
向して磁性体を配置し、集中磁界を発生させキャリヤ粒
子の現像スリーブ上への摺擦力を向上することも上述の
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。
However, simply lowering the transportability of carrier particles is impossible in view of the above-mentioned toner intake action. Further, as described above, a magnetic member is arranged in the restricting portion so as to face the in-sleeve magnetic pole 123a, and a concentrated magnetic field is generated to improve the rubbing force of carrier particles on the developing sleeve. The effect of arranging the maximum magnetic force generating portion of the magnetic pole in the space formed by the circulation restricting member 26 is reduced.

そこで本実施例において磁極123aよりも現像スリーブ
回転方向に関して下流側に該磁性体150を設け、磁極123
aのブレード側の磁力線がほぼ現像スリーブ表面の接線
方向に集中する如く構成した。これにより現像スリーブ
表面近傍のみのキャリヤ粒子が現像スリーブ表面に沿っ
て磁気ブラシを形成し、現像スリーブ上のトナーを摺擦
し、現像スリーブ上のトナーのトリボ賦与を高めること
ができる。
Therefore, in this embodiment, the magnetic body 150 is provided on the downstream side of the magnetic pole 123a in the rotating direction of the developing sleeve.
The magnetic lines of force on the blade side of a are concentrated almost in the tangential direction of the developing sleeve surface. As a result, the carrier particles only near the surface of the developing sleeve form a magnetic brush along the surface of the developing sleeve, and the toner on the developing sleeve is rubbed with the toner particles, whereby tribo-imparting of the toner on the developing sleeve can be enhanced.

このような構成は、本発明方法の重畳した交互電界の
印加による効果と相まって一層優れた画像の形成に貢献
するものとなる。
Such a structure contributes to the formation of a more excellent image in combination with the effect of the application of the alternating electric field with which the method of the present invention is superimposed.

尚、磁極123aの磁束密度は600G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ツト磁極の磁束密度
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 123a is 600 G or more, preferably 700 G
The above is preferable. This is because the application state of the developer tends to be more stable with respect to the change in the toner content of the magnetic particle layer as the magnetic flux density of the cut magnetic pole increases. In particular, in a developing device that does not have an automatic toner replenishing device for maintaining toner content, it is preferable that the magnetic flux density is 800 G or more.

第3図に於いて磁極123cは現像磁極であるが、この現
像磁極は、ほぼ現像部に位置し、磁性粒子の潜像への付
着を防止する為、800G以上の磁束密度とするのが好まし
い場合が多い。
In FIG. 3, the magnetic pole 123c is a developing magnetic pole, but this developing magnetic pole is located almost at the developing portion and preferably has a magnetic flux density of 800 G or more in order to prevent magnetic particles from adhering to the latent image. In many cases.

実施例3 第5図に示した大略第1図と同様の構成の現像装置を
用い、感光体ドラム201と現像スリーブ222との距離を50
0μmに設定し、現像剤層の厚さを感光体ドラム201に最
も接近する位置において400μmとなるように非磁性ブ
レード224で規制した(本例では非接触現像が行なわれ
る)。現像剤には平均粒径8μmの(非磁性)トナー粒
子と(磁性)キャリヤを混合したものを用い、トナー粒
子の濃度比は30wt%にした。なお、キャリヤ粒子中の磁
性粉の含有率は70wt%にし、平均粒径50μmの粒子を用
いた。更に、磁極の配置は第5図のように磁極間がドラ
ムに対向した位置とし、磁極N1とS1の磁界の強さを垂直
方向の磁界成分が700ガウスとなるように設定した。ま
たこの時の磁極間の水平方向の磁界の強さは610ガウス
とした。
Third Embodiment A developing device having a configuration similar to that of FIG. 1 shown in FIG. 5 is used, and the distance between the photosensitive drum 201 and the developing sleeve 222 is 50.
The thickness of the developer layer was set to 0 μm, and the thickness of the developer layer was regulated by the nonmagnetic blade 224 so as to be 400 μm at the position closest to the photosensitive drum 201 (in this example, non-contact development is performed). As the developer, a mixture of (non-magnetic) toner particles having an average particle diameter of 8 μm and (magnetic) carrier was used, and the concentration ratio of the toner particles was set to 30 wt%. The content of the magnetic powder in the carrier particles was 70 wt%, and particles having an average particle size of 50 μm were used. Further, the magnetic poles were arranged such that the magnetic poles faced the drum as shown in FIG. 5, and the magnetic field strengths of the magnetic poles N 1 and S 1 were set so that the vertical magnetic field component was 700 gauss. The strength of the horizontal magnetic field between the magnetic poles at this time was 610 gauss.

この条件下で、画像部の潜像電位が−600V、非画像部
電位が0Vの時、非磁性トナーには正極性に帯電する粒子
を用い、現像バイアス電圧として第6図に示す波形のパ
ルスバイアスを印加したところ良好な画像が得られた。
なお本実施例ではパルスの幅と値を実施例1,2で示した
接触現像の場合よりも大きく設定してある。これは本例
が非接触現像のものであることに対応して現像効率を上
げる為である。
Under these conditions, when the latent image potential of the image area is -600 V and the non-image area potential is 0 V, positively charged particles are used as the non-magnetic toner, and the pulse of the waveform shown in FIG. 6 is used as the developing bias voltage. A good image was obtained when a bias was applied.
In this embodiment, the pulse width and value are set to be larger than those in the contact development shown in the first and second embodiments. This is because the developing efficiency is increased in response to the non-contact development in this example.

以上説明した各例では、転位、逆転移の各期間の中間
で重畳した電界を弱めるための重畳電界のパルス幅も設
計的には重要な要素の一つとなるが、本発明方法は、重
畳した交番電界によりクラウド現像に近い現像状態を作
り出すことを一つの特徴とするものであり、上記要素あ
るいは交番電界の1サイクルの周期 は必要な範囲で設計的に定めればよい。一般的には一サ
イクルを500μsec〜3msecの範囲とし、パルス電圧印加
方式では電界を弱める重畳電界を転位、逆転の各期間で
1パルス以上とすることがよいが、何パルスあっても良
い。1サイクルの範囲での電位の値が全て異なっていて
も良い勿論差支えないし、正法波形等のものでもよい。
In each of the examples described above, the pulse width of the superimposed electric field for weakening the electric field superimposed in the middle of each period of dislocation and reverse transition is also one of the important factors in terms of design, but the method of the present invention One of the features is that a developing state close to cloud development is created by an alternating electric field, and the cycle of one cycle of the above elements or the alternating electric field. Can be determined by design within the necessary range. Generally, one cycle is set in the range of 500 μsec to 3 msec, and in the pulse voltage application method, the superimposed electric field that weakens the electric field may be set to 1 pulse or more in each period of dislocation and inversion, but any number of pulses may be used. The potential values may all be different in the range of one cycle. Of course, it does not matter, and a normal waveform or the like may be used.

第7図、第8図は使用可能な変形の波形の例を示して
いる。
FIG. 7 and FIG. 8 show examples of usable waveforms of the modification.

本発明は、上述した各構成の任意の組合せを含むこと
は言うまでもない。
It goes without saying that the present invention includes any combination of the above-described configurations.

また本発明は感光体に転移したトナーがスリーブ上に
逆転移するものばかりでなく、感光体から離脱してスリ
ーブまで到達しないものにも適用できる。
Further, the present invention can be applied not only to the case where the toner transferred to the photoreceptor is reversely transferred onto the sleeve, but also to the case where the toner is separated from the photoreceptor and does not reach the sleeve.

[発明の効果] 以上説明した様に、本発明の現像方法は、2成分現像
剤を用いて行なう現像方法において、現像スリーブと感
光体ドラムの間に交互電界を印加して現像スリーブから
感光体ドラムへのトナーの転位を与え得る場合に、この
トナーの転位の期間の一部において、電界を弱めるよう
にしたものであり、これによりトナーの好ましい往復挙
動が現われ、結果としてカブリやキャリヤ付着がなく、
かつ階調性に優れた画像が得られるという効果がある。
As described above, in the developing method of the present invention, in the developing method using the two-component developer, an alternating electric field is applied between the developing sleeve and the photoconductor drum to remove the photoconductor from the developing sleeve. When the toner dislocation to the drum can be given, the electric field is weakened during a part of the dislocation of the toner, whereby the preferable reciprocating behavior of the toner appears, and as a result, fog or carrier adhesion is prevented. Without
Moreover, there is an effect that an image excellent in gradation is obtained.

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

第1図は本発明方法の実施に用いる現像装置の概要を示
した実施例1の説明図、 第2図は、第4図、第6図は各実施例1,2,3のパルス電
圧の波形説明図、 第3図及び第5図は実施例2,3の実施に用いる現像装置
の概要を示した説明図、第7図、第8図は本発明方法で
用いられる交番電界の他の例を示した図、第9図は従来
のバイアスと第1実施例のバイアスでのD−Dカーブを
示す図、第10図および第11図はそれぞれ従来および第1
実施例のバイアスを示す図である。 である。 1……感光体ドラム、22……現像スリーブ、 23……磁石、27……キャリヤ粒子、 37……トナー粒子、36……現像容器。
FIG. 1 is an explanatory view of Embodiment 1 showing an outline of a developing device used for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is FIG. 4 and FIG. 6 is a pulse voltage of each Embodiment 1, 2, 3 Waveform explanatory diagrams, FIGS. 3 and 5 are explanatory diagrams showing an outline of the developing device used for carrying out Examples 2 and 3, and FIGS. 7 and 8 are other examples of the alternating electric field used in the method of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing an example, FIG. 9 is a diagram showing a DD curve with a conventional bias and a bias of the first embodiment, and FIGS. 10 and 11 are conventional and first, respectively.
It is a figure which shows the bias of an Example. Is. 1 ... Photosensitive drum, 22 ... Development sleeve, 23 ... Magnet, 27 ... Carrier particles, 37 ... Toner particles, 36 ... Development container.

フロントページの続き (72)発明者 久保 貴裕 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−134262(JP,A) 特開 昭55−53371(JP,A)Front page continuation (72) Inventor Takahiro Kubo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) Reference JP-A-60-134262 (JP, A) JP-A-55-53371 ( JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】トナー粒子とキャリアー粒子とを有する2
成分現像剤を担持搬送し内部に現像部で磁気ブラシを形
成するための現像磁極を有する現像剤担持体と、静電像
を担持する静電像担持体との間に交番電界を形成して現
像を行う現像方法において、 上記キャリアー粒子を静電像担持体側に向かわしめる方
向の電界をこの電界を印加する期間の一部において弱め
ることを特徴とする現像方法。
1. A toner comprising toner particles and carrier particles.
An alternating electric field is formed between a developer carrier having a developing magnetic pole for carrying and carrying the component developer and forming a magnetic brush in the developing section, and an electrostatic image carrier carrying an electrostatic image. In the developing method of developing, the electric field in the direction in which the carrier particles are directed toward the electrostatic image bearing member is weakened during a part of the period in which the electric field is applied.
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