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JP2004280092A - Development apparatus and tandem type color image forming machine - Google Patents

Development apparatus and tandem type color image forming machine Download PDF

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JP2004280092A
JP2004280092A JP2004053248A JP2004053248A JP2004280092A JP 2004280092 A JP2004280092 A JP 2004280092A JP 2004053248 A JP2004053248 A JP 2004053248A JP 2004053248 A JP2004053248 A JP 2004053248A JP 2004280092 A JP2004280092 A JP 2004280092A
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JP
Japan
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magnetic
roller
image forming
developer
developing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004053248A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Fujishima
正之 藤島
Yuji Kamiyama
雄二 神山
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.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Mita Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Mita Corp filed Critical Kyocera Mita Corp
Priority to JP2004053248A priority Critical patent/JP2004280092A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a development apparatus which can make an image forming machine more compact and a tandem type color image forming machine equipped with the development apparatus. <P>SOLUTION: The development apparatus is equipped with a housing 110 in which a two-component developer is housed, a stirring transfer means 120 which stirs and transfers the developer in the housing 110, a magnetic roller 130 which holds and transfers the developer, and a developing roller 140 which is disposed at the magnetic roller 130 apart a gap therefrom. The stirring transfer means 120 is arranged at a I-th quadrant around the center O of rotation of the magnetic roller 130 as an origin and the developing roller 140 is arranged at a III-rd quadrant. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成機に備えられている現像装置、更に詳しくは、磁性キャリアと非磁性トナーとを有する2成分現像剤を用い、磁性キャリアを利用して非磁性トナーを帯電し、帯電したトナーのみを現像ローラの周表面に付着させ、現像ローラの周表面に付着されたトナーを飛翔させることにより静電潜像を現像する非接触現像方式の現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成機、特にタンデム型カラー画像形成機に関する。 The present invention relates to a developing device provided in an image forming machine such as a copying machine, a printer, and a facsimile using an electrophotographic system. More specifically, a two-component developer having a magnetic carrier and a non-magnetic toner is used. A non-contact type in which a non-magnetic toner is charged using a carrier, only the charged toner is attached to the peripheral surface of the developing roller, and the toner attached to the peripheral surface of the developing roller is caused to fly to develop an electrostatic latent image. The present invention relates to a developing device of a developing system and an image forming machine provided with the developing device, in particular, a tandem type color image forming machine.

磁性キャリアと非磁性トナーとからなる2成分現像剤を収容するハウジングと、ハウジング内に収容された現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送手段と、現像剤を周表面に保持して搬送する現像剤担持体である磁気ローラと、磁気ローラ及びベルト状感光体にそれぞれ所定の隙間をおいて配設されたトナー担持体である現像ローラとを備えた現像装置はすでに提案されている(例えば、特許文献1参照)。ハウジング内には、磁気ローラと隣接する位置に第1の現像剤撹拌室が設けられ、更に第1の現像剤撹拌室と隔壁によって仕切られた第2の現像剤撹拌室が設けられている。第1及び第2の現像剤撹拌室は磁気ローラの軸方向両端部において相互に連通している。第1及び第2の現像剤撹拌室には、それぞれ、第1の撹拌搬送部材(第1のスクリューオーガー)及び第2の撹拌搬送部材(第2のスクリューオーガー)が設けられている。第1及び第2の現像剤撹拌室において撹拌された現像剤は、第1の撹拌搬送部材によって磁気ローラに供給される。磁気ローラに保持された現像剤中のトナーは現像ローラに静電的に付着させられ、現像ローラに付着させられたトナーは、ベルト状感光体に形成された静電潜像に飛翔して現像する。 A housing accommodating a two-component developer composed of a magnetic carrier and a non-magnetic toner, a stirring / conveying unit for stirring / conveying the developer contained in the housing, and a developer carrying / holding the developer on the peripheral surface and conveying the developer A developing device including a magnetic roller as a body and a developing roller as a toner carrier disposed at a predetermined gap between the magnetic roller and the belt-shaped photoconductor has already been proposed (for example, see Patent Document 1). 1). In the housing, a first developer stirring chamber is provided at a position adjacent to the magnetic roller, and further, a second developer stirring chamber separated from the first developer stirring chamber and a partition is provided. The first and second developer stirring chambers communicate with each other at both axial ends of the magnetic roller. The first and second developer stirring chambers are respectively provided with a first stirring and conveying member (first screw auger) and a second stirring and conveying member (second screw auger). The developer stirred in the first and second developer stirring chambers is supplied to the magnetic roller by the first stirring and conveying member. The toner in the developer held by the magnetic roller is electrostatically attached to the developing roller, and the toner attached to the developing roller flies to the electrostatic latent image formed on the belt-shaped photoconductor to develop. I do.

上記現像装置はカラー画像形成機に複数個適用可能である。すなわち、特許文献1に開示されたカラー画像形成機において、上記ベルト状感光体は、縦方向、すなわちほぼ鉛直方向に延在する縦方向領域を含む無端状に形成されている。上記現像装置は、ベルト状感光体の縦方向領域に沿って複数個配置される。各現像装置において、現像ローラ、磁気ローラ、第1の撹拌搬送部材及び第2の撹拌搬送部材は、この順にほぼ水平方向に隣接してハウジングに配置され、現像ローラの周表面がベルト状感光体の鉛直領域に隙間をおいて対向するよう配置される。 The developing device can be applied to a plurality of color image forming machines. That is, in the color image forming machine disclosed in Patent Document 1, the belt-shaped photoconductor is formed in an endless shape including a vertical region extending in a vertical direction, that is, a substantially vertical direction. A plurality of the developing devices are arranged along a vertical region of the belt-shaped photoconductor. In each of the developing devices, the developing roller, the magnetic roller, the first stirring and conveying member, and the second stirring and conveying member are arranged in the housing in this order substantially horizontally adjacent to each other, and the peripheral surface of the developing roller is a belt-shaped photosensitive member. Are arranged to face each other with a gap in the vertical region.

上記カラー画像形成機におけるベルト状感光体は縦方向領域を含む無端状に形成されているので、画像形成機全体の高さが非常に高くなり、設置上、過剰ともいえる縦方向スペースが要求される。そこで、ベルト状感光体を、横方向、すなわちほぼ水平方向に延在する横方向領域を含む無端状に形成することにより、上記問題の解決を図ることができる。しかしながら、上記現像装置は、現像ローラ、磁気ローラ、第1の撹拌搬送部材及び第2の撹拌搬送部材が、この順にほぼ水平横方向に隣接してハウジングに配置されているので、横方向寸法が長く、現像ローラを磁気ローラの下方に配置したとしても、画像形成機全体の横方向長さは相当広くなる。したがって、画像形成機をコンパクト化するためには、上記現像装置に対し、更なる改善が要望されるところである。なお、ベルト状感光体に代えて、各現像装置の現像ローラに対向する感光体ドラムを配置する構成も周知である。
特開平6−67546号公報(図1及び図2)
Since the belt-shaped photoreceptor in the above color image forming machine is formed endlessly including the vertical region, the height of the entire image forming machine becomes extremely high, and in installation, a vertical space which can be said to be excessive is required. You. Therefore, the above problem can be solved by forming the belt-shaped photoconductor in an endless shape including a horizontal region extending in a horizontal direction, that is, a substantially horizontal direction. However, in the developing device, the developing roller, the magnetic roller, the first stirring and conveying member, and the second stirring and conveying member are arranged in the housing substantially horizontally and horizontally adjacent to each other in this order. Even if the developing roller is disposed below the magnetic roller, the overall length of the image forming apparatus in the lateral direction becomes considerably large. Therefore, in order to reduce the size of the image forming machine, further improvement is required for the developing device. In addition, a configuration in which a photosensitive drum facing a developing roller of each developing device is arranged instead of the belt-shaped photosensitive member is also known.
JP-A-6-67546 (FIGS. 1 and 2)

本発明の目的は、画像形成機の縦方向及び横方向寸法を短縮可能にして全体の構成をコンパクトにすることができる新規な現像装置、及び該現像装置を備えたタンデム型カラー画像形成機を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel developing device capable of reducing the vertical and horizontal dimensions of an image forming machine to make the overall configuration compact, and a tandem type color image forming machine equipped with the developing device. To provide.

本発明の他の目的は、現像剤の、磁気ローラからの分離不良を確実に防止して常に均一な画像濃度を確保できる、新規な現像装置、及び該現像装置を備えたタンデム型カラー画像形成機を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a novel developing device capable of reliably preventing poor separation of a developer from a magnetic roller and ensuring a uniform image density at all times, and a tandem type color image forming apparatus including the developing device. Is to provide a machine.

本発明の更に他の目的は、現像剤の、磁気ローラからの分離不良を確実に防止して常に均一な画像濃度を確保すると共に現像剤の漏れを防止することができる、新規な現像装置、及び該現像装置を備えたタンデム型カラー画像形成機を提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a novel developing device, which can reliably prevent defective separation of a developer from a magnetic roller to ensure uniform image density and prevent leakage of the developer at all times. And a tandem-type color image forming machine provided with the developing device.

本発明の一局面によれば、
磁性キャリアと非磁性トナーとからなる2成分現像剤を収容するハウジングと、ハウジング内に収容された現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送手段と、現像剤を周表面に保持して搬送する磁気ローラと、磁気ローラに所定の隙間をおいて配設された現像ローラとを備え、磁気ローラは、磁気スリーブと、磁気スリーブ内に配設されかつ複数の磁極が周方向に配列された静止永久磁石とを備え、撹拌搬送手段は磁気ローラの近傍を磁気ローラに沿って延在する撹拌搬送部材を含み、磁気ローラに保持された現像剤中のトナーは現像ローラに静電的に付着させられる現像装置において、
磁気ローラの回転中心を原点として、該撹拌搬送部材は第I象限に配置され、現像ローラは第III象限に配置され、
該静止永久磁石の磁極は、相互に周方向に間隔をおいて配置されかつ相互に同極である一対の磁極を備え、磁気スリーブの半径方向外側において、該一対の磁極間に生ずる反発磁力によって該一対の磁極間に形成される、垂直磁力の値が最も低い領域は第I象限における35°〜60°の角度範囲内に位置付けられる、
ことを特徴とする現像装置、が提供される。
磁性キャリアの飽和磁化値は35〜50emu/gに規定される、ことが好ましい。
磁性キャリアの体積抵抗率は10〜1012Ω・cmに規定される、ことが好ましい。
磁性キャリアの体積平均粒径は35〜50μmに規定される、ことが好ましい。
該一対の磁極のうち、磁気スリーブの回転方向上流側に配置された磁極の垂直磁力は62〜76mTに規定される、ことが好ましい。
該一対の磁極のうち、磁気スリーブの回転方向下流側に配置された磁極の垂直磁力は34〜60mTに規定される、ことが好ましい。
According to one aspect of the invention,
A housing accommodating a two-component developer composed of a magnetic carrier and a non-magnetic toner, a stirring and conveying means for stirring and conveying the developer contained in the housing, and a magnetic roller for holding and conveying the developer on the peripheral surface; A magnetic roller, a developing roller disposed with a predetermined gap therebetween, the magnetic roller includes a magnetic sleeve, and a stationary permanent magnet disposed in the magnetic sleeve and having a plurality of magnetic poles arranged in a circumferential direction. Wherein the stirring and conveying means includes a stirring and conveying member extending along the magnetic roller near the magnetic roller, and the toner in the developer held by the magnetic roller is electrostatically attached to the developing roller. At
With the rotation center of the magnetic roller as the origin, the stirring and conveying member is arranged in quadrant I, the developing roller is arranged in quadrant III,
The magnetic poles of the stationary permanent magnet include a pair of magnetic poles that are circumferentially spaced from each other and are the same in polarity, and are formed by a repulsive magnetic force generated between the pair of magnetic poles on a radially outer side of the magnetic sleeve. An area formed between the pair of magnetic poles and having the lowest value of the perpendicular magnetic force is positioned within an angle range of 35 ° to 60 ° in the quadrant I,
A developing device is provided.
It is preferable that the saturation magnetization value of the magnetic carrier is specified to be 35 to 50 emu / g.
It is preferable that the volume resistivity of the magnetic carrier is specified to be 10 8 to 10 12 Ω · cm.
It is preferable that the volume average particle size of the magnetic carrier is specified to be 35 to 50 μm.
It is preferable that, of the pair of magnetic poles, a magnetic pole disposed on the upstream side in the rotation direction of the magnetic sleeve has a perpendicular magnetic force of 62 to 76 mT.
It is preferable that, of the pair of magnetic poles, the magnetic pole disposed on the downstream side in the rotation direction of the magnetic sleeve has a perpendicular magnetic force of 34 to 60 mT.

本発明の他の局面によれば、
感光体ドラム、感光体ドラムの周囲に配設された帯電器、露光装置、現像装置、転写装置及びクリーニング装置を含む作像手段がほぼ水平横方向に複数個配列されたタンデム型カラー画像形成機であって、作像手段の各々における現像装置は、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる2成分現像剤を収容するハウジングと、ハウジング内に収容された現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送手段と、現像剤を周表面に保持して搬送する磁気ローラと、磁気ローラ及び感光体ドラムにそれぞれ所定の隙間をおいて配設された現像ローラとを備え、磁気ローラに保持された現像剤中のトナーは現像ローラに静電的に付着させられる、タンデム型カラー画像形成機において、
作像手段の各々の現像装置における磁気ローラの回転中心を原点として、撹拌搬送手段は第I象限に配置され、感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像ローラ、転写装置及びクリーニング装置は第III象限に配置され、ハウジングの下方には、空間領域が、第IV象限に形成されるか、又は第IV象限から第III象限にまたがって形成され、該空間領域には、水平横方向に隣接する作像手段における感光体ドラム、帯電器、露光装置、転写装置及びクリーニング装置が配置される、
ことを特徴とするタンデム型カラー画像形成機、が提供される。
作像手段の各々の現像装置において、磁気ローラは、磁気スリーブと、磁気スリーブ内に配設されかつ複数の磁極が周方向に配列された静止永久磁石とを備え、撹拌搬送手段は磁気ローラの近傍を磁気ローラに沿って延在する撹拌搬送部材を含み、該静止永久磁石の磁極は、相互に周方向に間隔をおいて配置されかつ相互に同極である一対の磁極を備え、磁気スリーブの半径方向外側において、該一対の磁極間に生ずる反発磁力によって該一対の磁極間に形成される、垂直磁力の値が最も低い領域は第I象限における35°〜60°の角度範囲内に位置付けられる、ことが好ましい。
磁性キャリアの飽和磁化値は35〜50emu/gに規定される、ことが好ましい。
磁性キャリアの体積抵抗率は10〜1012Ω・cmに規定される、ことが好ましい。
磁性キャリアの体積平均粒径は35〜50μmに規定される、ことが好ましい。
該一対の磁極のうち、磁気スリーブの回転方向上流側に配置された磁極の垂直磁力は62〜76mTに規定される、ことが好ましい。
該一対の磁極のうち、磁気スリーブの回転方向下流側に配置された磁極の垂直磁力は34〜60mTに規定される、ことが好ましい。
According to another aspect of the present invention,
A tandem-type color image forming machine in which a plurality of image forming means including a photosensitive drum, a charger arranged around the photosensitive drum, an exposure device, a developing device, a transfer device, and a cleaning device are arranged in a substantially horizontal direction. And a developing device in each of the image forming means, a housing for containing a two-component developer including a magnetic carrier and a non-magnetic toner, and a stirring and conveying means for stirring and conveying the developer contained in the housing. A magnetic roller that transports the developer while holding the developer on the peripheral surface; and a developing roller that is disposed at a predetermined gap between the magnetic roller and the photosensitive drum. The toner in the developer held by the magnetic roller is provided. Is a tandem type color image forming machine electrostatically attached to a developing roller,
With the center of rotation of the magnetic roller in each developing device of the image forming means as the origin, the stirring and conveying means is disposed in the first quadrant, and the photosensitive drum, the charger, the exposure device, the developing roller, the transfer device, and the cleaning device are in the third quadrant. Located in the quadrant, below the housing, a spatial area is formed in the fourth quadrant or spans from the fourth quadrant to the third quadrant, which is horizontally adjacent to the spatial area. A photosensitive drum, a charger, an exposure device, a transfer device, and a cleaning device in the image forming unit are arranged.
A tandem type color image forming machine is provided.
In each of the developing devices of the image forming means, the magnetic roller includes a magnetic sleeve, and a stationary permanent magnet disposed in the magnetic sleeve and having a plurality of magnetic poles arranged in a circumferential direction, and the stirring and conveying means includes a magnetic roller. A magnetic agitator carrying member extending in the vicinity along the magnetic roller, wherein the magnetic poles of the stationary permanent magnet comprise a pair of magnetic poles which are circumferentially spaced from each other and are the same in polarity; On the outer side in the radial direction, a region where the value of the perpendicular magnetic force is the lowest formed between the pair of magnetic poles by the repulsive magnetic force generated between the pair of magnetic poles is positioned within an angle range of 35 ° to 60 ° in the quadrant I. Preferably.
It is preferable that the saturation magnetization value of the magnetic carrier is specified to be 35 to 50 emu / g.
It is preferable that the volume resistivity of the magnetic carrier is specified to be 10 8 to 10 12 Ω · cm.
It is preferable that the volume average particle size of the magnetic carrier is specified to be 35 to 50 μm.
It is preferable that, of the pair of magnetic poles, a magnetic pole disposed on the upstream side in the rotation direction of the magnetic sleeve has a perpendicular magnetic force of 62 to 76 mT.
It is preferable that, of the pair of magnetic poles, the magnetic pole disposed on the downstream side in the rotation direction of the magnetic sleeve has a perpendicular magnetic force of 34 to 60 mT.

以下、本発明に従って構成された現像装置、及び該現像装置を備えたタンデム型カラー画像形成機の好適な実施形態を、添付図面を参照して更に詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a developing device constituted according to the present invention and a tandem-type color image forming machine provided with the developing device will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

図1には、本発明に従って構成された現像装置を備えたタンデム型カラー画像形成機の概略構成断面図が示されている。図示のタンデム型カラー画像形成機は、ほぼ直方体形状の画像形成機本体2を備えている。画像形成機本体2内には、ブラック用作像手段3、シアン用作像手段4、マゼンタ用作像手段5及びイエロー用作像手段6が、水平方向に図1において左から右に向かってこの順に配列されている。これらの作像手段3、4、5及び6は、それぞれ、感光体ドラム10、帯電器12、露光装置(厳密には露光装置の一部である半導体レーザあるいはLEDヘッド)14、後に詳述する現像装置100、転写装置16、クリーニング装置18などの作像エレメントを備えている。なお、図1においては、図示の簡略化のため、上記作像エレメントの符号は、ブラック用作像手段3においてのみ付してある。各作像手段3、4、5及び6の現像装置100には、それぞれ、対応する色のトナーを補給するためのトナーコンテナ100Aが装着されている。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tandem-type color image forming apparatus provided with a developing device configured according to the present invention. The illustrated tandem-type color image forming machine includes an image forming machine main body 2 having a substantially rectangular parallelepiped shape. In the image forming machine main body 2, a black image forming means 3, a cyan image forming means 4, a magenta image forming means 5, and a yellow image forming means 6 are horizontally arranged from left to right in FIG. They are arranged in this order. These image forming means 3, 4, 5 and 6 are respectively a photosensitive drum 10, a charger 12, an exposure device (strictly, a semiconductor laser or LED head which is a part of the exposure device) 14, and will be described later in detail. An image forming element such as a developing device 100, a transfer device 16, and a cleaning device 18 is provided. In FIG. 1, for simplicity of illustration, the reference numerals of the image forming elements are given only in the black image forming means 3. Each of the developing devices 100 of the image forming units 3, 4, 5, and 6 is provided with a toner container 100A for supplying a toner of a corresponding color.

作像手段3、4、5及び6の下側には、搬送ベルト機構20が配設されている。搬送ベルト機構20は、駆動ローラ20Aと、被駆動ローラ20Bと、駆動ローラ20A及び被駆動ローラ20B間に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト20Cとを備えている。搬送ベルト20Cの上側の移動面20aは、作像手段3、4、5及び6における感光体ドラム10と転写装置16との間を通ってほぼ水平横方向に延在し、かつ記録紙の搬送面を形成している。搬送ベルト20Cは、駆動ローラ20A及び被駆動ローラ20Bにより、図1において反時計方向に回転移動させられる(図2における矢印参照)。搬送ベルト機構20の下方には、給紙カセット22が配設されている。搬送ベルト機構20の下流側には定着装置24、排出ローラ26、排紙トレイ28などが配設されている。給紙カセット22から送り出された記録紙は、搬送ベルト機構20により感光体ドラム10と転写装置16との間を通して搬送される。記録紙には、カラー画像に対応した色のトナーが順次に重合転写され、定着装置24により定着された後、排出ローラ26により排紙トレイ28に排出される。 A transport belt mechanism 20 is disposed below the image forming means 3, 4, 5, and 6. The transport belt mechanism 20 includes a drive roller 20A, a driven roller 20B, and an endless transport belt 20C wound between the drive roller 20A and the driven roller 20B. The upper moving surface 20a of the conveyor belt 20C extends substantially horizontally in the horizontal direction through the space between the photosensitive drum 10 and the transfer device 16 in the image forming means 3, 4, 5, and 6, and conveys the recording paper. Forming a surface. The transport belt 20C is rotated counterclockwise in FIG. 1 by the driving roller 20A and the driven roller 20B (see the arrow in FIG. 2). A paper feed cassette 22 is provided below the transport belt mechanism 20. A fixing device 24, a discharge roller 26, a paper discharge tray 28, and the like are disposed downstream of the transport belt mechanism 20. The recording paper sent from the paper feed cassette 22 is transported by the transport belt mechanism 20 between the photosensitive drum 10 and the transfer device 16. Toner of a color corresponding to the color image is sequentially polymerized and transferred onto the recording paper, and is fixed by a fixing device 24, and then discharged to a discharge tray 28 by a discharge roller 26.

次に、上記タンデム型カラー画像形成機に備えられた現像装置100を含む作像手段3、4、5及び6について詳細に説明する。なお、作像手段3、4、5及び6の構成は相互に実質的に同じであるので、以下、それらを代表して、ブラック用作像手段3について説明する。 Next, the image forming means 3, 4, 5, and 6 including the developing device 100 provided in the tandem type color image forming machine will be described in detail. Since the configurations of the image forming units 3, 4, 5, and 6 are substantially the same as each other, the black image forming unit 3 will be described below as a representative thereof.

図2及び図3を参照して、先にも述べたように、作像手段3は、感光体ドラム10、帯電器12、露光装置14、現像装置100、転写装置16、クリーニング装置18などの作像エレメントを備えている。タンデム型画像形成機においては、感光体ドラム10の周囲に配置する帯電器12、露光装置14、現像装置100、転写装置16、クリーニング装置18などの作像エレメントなどをコンパクトに設計することが重要であり、このために本発明においては現像装置100をほぼ縦型のレイアウトに構成している。 2 and 3, as described above, the image forming means 3 includes the photosensitive drum 10, the charger 12, the exposure device 14, the developing device 100, the transfer device 16, the cleaning device 18, and the like. An imaging element is provided. In the tandem type image forming machine, it is important to design compactly the image forming elements such as the charger 12, the exposure device 14, the developing device 100, the transfer device 16, and the cleaning device 18 which are arranged around the photosensitive drum 10. Therefore, in the present invention, the developing device 100 is configured in a substantially vertical layout.

感光体ドラム10における感光材料として、正帯電有機感光体(正OPC)、a−si感光体などを用いることができる。正OPCを用いた場合、オゾンなどの発生が少なく、帯電が安定しており、特に単層構造の正OPCは、長期にわたって使用して膜厚が変化した場合においても、感光特性に変化が少なく画質も安定するため、長寿命のシステムには好適である。そして正OPCを長寿命のシステムに用いる場合、膜厚を20μmから40μm程度に設定することが好ましい。膜厚が20μm未満の場合には、膜厚が減少して10μm程度になったとき、絶縁破壊によって黒点の発生が目立ってくる。また、膜厚を40μmを越えるように設定した場合には、感度が低下し、画像濃度低下の要因となる。 As the photosensitive material of the photosensitive drum 10, a positively charged organic photosensitive body (positive OPC), an a-si photosensitive body, or the like can be used. When the positive OPC is used, the generation of ozone and the like is small and the charging is stable. Particularly, the positive OPC having a single-layer structure has a small change in the photosensitive characteristics even when the film thickness is changed over a long period of use. Since the image quality is stable, it is suitable for a long-life system. When the positive OPC is used in a system having a long life, it is preferable to set the film thickness to about 20 μm to 40 μm. When the film thickness is less than 20 μm, when the film thickness decreases to about 10 μm, black spots are noticeably generated due to dielectric breakdown. When the film thickness is set to exceed 40 μm, the sensitivity is reduced, which causes a reduction in image density.

露光装置14は、半導体レーザもしくはLEDヘッドを用いることができる。感光材料として正OPCを用いた場合には、770nm付近の波長が有効であり、a−si感光体の場合には685nm付近の波長が有効である。本発明の実施形態においては、感光材料として正OPCを用い、露光装置14としてLEDヘッドを用いている。 The exposure device 14 can use a semiconductor laser or an LED head. When positive OPC is used as a photosensitive material, a wavelength around 770 nm is effective, and in the case of an a-si photosensitive member, a wavelength around 685 nm is effective. In the embodiment of the present invention, positive OPC is used as the photosensitive material, and an LED head is used as the exposure device 14.

現像装置100は、適宜の合成樹脂から形成することができるハウジング110を備えている。ハウジング110の、感光体ドラム10と対向する端面は開口されており、ハウジング110内には磁性キャリアと非磁性トナーとからなる2成分現像剤が収容されている。ハウジング110内には、収容された2成分現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送手段120と、現像剤を周表面に磁気的に吸引保持して搬送する磁気ローラ130と、磁気ローラ130及び感光体ドラム10の各々の周表面に対し所定の隙間をおいて配設されてトナーのみが付着させられる現像ローラ140とがそれぞれ回転自在に配設されている。 The developing device 100 includes a housing 110 that can be formed from an appropriate synthetic resin. An end surface of the housing 110 facing the photoconductor drum 10 is opened, and a two-component developer including a magnetic carrier and a non-magnetic toner is accommodated in the housing 110. In the housing 110, a stirring and conveying means 120 for stirring and conveying the accommodated two-component developer, a magnetic roller 130 for conveying the developer by magnetically attracting and holding it on the peripheral surface, a magnetic roller 130 and a photosensitive drum A developing roller 140 which is disposed at a predetermined gap from each of the peripheral surfaces of the developing roller 10 and to which only the toner is attached is rotatably disposed.

磁気ローラ130は、アルミニウムなどの非磁性材料からなる円筒状の磁気スリーブ132と、磁気スリーブ132内に配設されかつ複数の磁極N1、S1、N2、N3、S2がこの順に周方向に配列された静止永久磁石134とを備えている。静止永久磁石134については更に後述する。磁気スリーブ132の周表面には2成分現像剤が磁気的に吸引保持されて磁気ブラシが形成され、磁気スリーブ132の回転により2成分現像剤が搬送される。この磁気ローラ130には、第1の直流電源装置136によって所定の直流バイアス電圧が印加されるよう構成されている。現像ローラ140は、導電性のアルミニウムなどからなる円筒状部材(スリーブ)により構成されている。スリーブの材質としては、均一な導電体であればよく、SUS、周表面を導電性樹脂で被覆したものなどが適用できる。現像ローラ140の周表面と正OPCの周表面との隙間は約250μmに設定されている。この現像ローラ140には、第2の直流電源装置142によって所定の直流バイアス電圧が印加されると共に、交流電源装置144によって交流バイアス電圧が重畳して印加されるよう構成されている。 The magnetic roller 130 has a cylindrical magnetic sleeve 132 made of a non-magnetic material such as aluminum, and a plurality of magnetic poles N1, S1, N2, N3, and S2 arranged in the circumferential direction in this order. And a stationary permanent magnet 134. The stationary permanent magnet 134 will be further described later. The two-component developer is magnetically attracted and held on the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 to form a magnetic brush, and the two-component developer is conveyed by the rotation of the magnetic sleeve 132. A predetermined DC bias voltage is applied to the magnetic roller 130 by a first DC power supply 136. The developing roller 140 is formed of a cylindrical member (sleeve) made of conductive aluminum or the like. The material of the sleeve may be a uniform conductor, such as SUS or one whose peripheral surface is covered with a conductive resin. The gap between the peripheral surface of the developing roller 140 and the peripheral surface of the positive OPC is set to about 250 μm. A predetermined DC bias voltage is applied to the developing roller 140 by the second DC power supply 142, and an AC bias voltage is superimposed and applied by the AC power supply 144.

ハウジング110内には、磁気ローラ130と隣接する位置に第1の現像剤撹拌室112が設けられ、更に第1の現像剤撹拌室112と隔壁113によって仕切られた第2の現像剤撹拌室114が設けられている。第1及び第2の現像剤撹拌室112及び114は、磁気ローラ130の軸方向両端部において相互に連通され、全体として無端状の循環搬送路が形成される。この循環搬送路は、ハウジング110内の現像室を構成する。第1の現像剤撹拌室112は、磁気ローラ130と平行に磁気ローラ130に沿って直線状に延在する。第2の現像剤撹拌室114は、隔壁113を挟んで第1の現像剤撹拌室112と平行に直線状に延在する。 In the housing 110, a first developer stirring chamber 112 is provided at a position adjacent to the magnetic roller 130, and further a second developer stirring chamber 114 partitioned by the first developer stirring chamber 112 and a partition 113 is provided. Is provided. The first and second developer stirring chambers 112 and 114 are communicated with each other at both axial ends of the magnetic roller 130 to form an endless circulating conveyance path as a whole. This circulating transport path forms a developing chamber in the housing 110. The first developer stirring chamber 112 extends linearly along the magnetic roller 130 in parallel with the magnetic roller 130. The second developer stirring chamber 114 extends linearly in parallel with the first developer stirring chamber 112 with the partition wall 113 interposed therebetween.

撹拌搬送手段120は、第1の撹拌搬送部材である第1の回転螺旋羽根部材122と、第2の撹拌搬送部材である第2の回転螺旋羽根部材124とからなる。第1の回転螺旋羽根部材122は、第1の現像剤撹拌室112に沿って直線状に延在するよう第1の現像剤撹拌室112内に回転自在に配設され、第2の回転螺旋羽根部材124は、第2の現像剤撹拌室114に沿って直線状に延在するよう第2の現像剤撹拌室114内に回転自在に配設されている。第1の回転螺旋羽根部材122は、磁気ローラ130の近傍を磁気ローラ130に沿って延在する撹拌搬送部材を構成する。ハウジング110内にはまた、磁気ローラ130の周表面に保持された現像剤の層厚を規制する層厚規制ブレード117が設けられている。 The stirring and conveying means 120 includes a first rotating spiral blade member 122 as a first stirring and conveying member, and a second rotating spiral blade member 124 as a second stirring and conveying member. The first rotating spiral blade member 122 is rotatably disposed in the first developer stirring chamber 112 so as to extend linearly along the first developer stirring chamber 112, and has a second rotating spiral. The blade member 124 is rotatably disposed in the second developer stirring chamber 114 so as to extend linearly along the second developer stirring chamber 114. The first rotary spiral blade member 122 constitutes a stirring and conveying member extending along the magnetic roller 130 in the vicinity of the magnetic roller 130. In the housing 110, a layer thickness regulating blade 117 for regulating the layer thickness of the developer held on the peripheral surface of the magnetic roller 130 is provided.

上記現像装置100において、磁気ローラ130の回転中心O(換言すれば、磁気スリーブ132の回転中心O)を原点(仮想平面座標x軸及びy軸の交点)として、第1及び第2の回転螺旋羽根部材122及び124は、第I象限に配置される。また、現像ローラ140は第III象限に配置される。このような構成は、ハウジング110の下方に後述するような空間領域Sを形成することが可能となり、画像形成機のコンパクト化の達成に大きく貢献する。ハウジング110において、第1及び第2の現像剤撹拌室112及び114を規定する領域は、第I象限から第II象限にわたってほぼ水平横方向に延在するよう構成され、また、磁気ローラ130及び現像ローラ140が配設された領域は、概ね第I象限から第III象限に向かって下方に傾斜するよう構成されている。ハウジング110の下方(実施形態においては、ハウジング110の下面と、ベルト機構20の上側の移動面20aとの間)には、空間領域Sが、第IV象限に形成されるか、又は、第IV象限から第III象限にまたがって形成されるが、実施形態においては、図示のように第IV象限から第III象限にまたがって形成されている。上記現像装置100を含む作像手段3において、感光体ドラム10、帯電器12、LEDヘッド14、転写装置16及びクリーニング装置18は第III象限に配置される。 In the developing device 100, the first and second rotation spirals are set with the rotation center O of the magnetic roller 130 (in other words, the rotation center O of the magnetic sleeve 132) as the origin (the intersection of the virtual plane coordinates x-axis and y-axis). The blade members 122 and 124 are arranged in the first quadrant. The developing roller 140 is disposed in the third quadrant. Such a configuration makes it possible to form a space area S below the housing 110 as described below, which greatly contributes to achieving a compact image forming machine. In the housing 110, regions defining the first and second developer stirring chambers 112 and 114 are configured to extend substantially horizontally and laterally from the first quadrant to the second quadrant. The region where the roller 140 is provided is configured to be inclined generally downward from the quadrant I to the quadrant III. Below the housing 110 (between the lower surface of the housing 110 and the upper moving surface 20a of the belt mechanism 20 in the embodiment), the space area S is formed in the IV quadrant, or Although formed from the quadrant to the third quadrant, in the embodiment, it is formed to extend from the fourth quadrant to the third quadrant as illustrated. In the image forming means 3 including the developing device 100, the photosensitive drum 10, the charger 12, the LED head 14, the transfer device 16, and the cleaning device 18 are arranged in the third quadrant.

図1及び図4に示されているように、この空間領域Sには、水平横方向に隣接する作像手段、実施形態においてはシアン用作像手段4における感光体ドラム10、帯電器12、LEDヘッド14、転写装置16及びクリーニング装置18が配置される。同様にして、シアン用作像手段4における現像装置100のハウジング110の下方に形成された空間領域Sには、水平横方向に隣接するマゼンタ用作像手段5における感光体ドラム10、帯電器12、LEDヘッド14、転写装置16及びクリーニング装置18が配置される。更に同様にして、マゼンタ用作像手段5における現像装置100のハウジング110の下方に形成された空間領域Sには、水平横方向に隣接するイエロー用作像手段6における感光体ドラム10、帯電器12、LEDヘッド14、転写装置16及びクリーニング装置18が配置される。このようにして、概ね縦型の現像装置100をそれぞれ含む作像手段3、4、5及び6を、水平横方向に無駄な空間を可能な限り有効に生かしながら配列することができるので、タンデム型カラー画像形成機の縦方向及び横方向寸法を短縮可能にして全体の構成をコンパクトにすることができる。 As shown in FIGS. 1 and 4, in the space area S, the photosensitive drum 10, the charger 12, and the image forming means adjacent in the horizontal and horizontal directions, in the embodiment, the cyan image forming means 4. The LED head 14, the transfer device 16, and the cleaning device 18 are arranged. Similarly, in the space area S formed below the housing 110 of the developing device 100 in the image forming means 4 for cyan, the photosensitive drum 10 and the charger 12 in the image forming means 5 for magenta horizontally adjacent in the horizontal direction. , An LED head 14, a transfer device 16 and a cleaning device 18 are arranged. In the same manner, in the magenta image forming means 5, a space area S formed below the housing 110 of the developing device 100 includes a photosensitive drum 10 and a charger in the yellow image forming means 6 which are horizontally and horizontally adjacent to each other. 12, an LED head 14, a transfer device 16 and a cleaning device 18 are arranged. In this manner, the image forming means 3, 4, 5, and 6 each including the substantially vertical developing device 100 can be arranged in the horizontal and horizontal directions while making use of the useless space as effectively as possible. It is possible to reduce the vertical and horizontal dimensions of the color image forming apparatus, thereby making the overall configuration compact.

作像手段3、4、5及び6の各々において、トナーコンテナ100Aは、現像装置100の上部、すなわちハウジング110の上部に配置することができるので、内蔵されたトナー撹拌搬送手段によりトナー補給口から自由落下させることができ、交換時には画像形成機本体2の上方から取り外し、再度上方から装着するという、単純な構成が可能になる。また、トナーコンテナ100Aと同様に、現像装置100も上方に取り外し、再度上方から装着することが可能であり、異常時やメンテナンス時などに際し、離脱及び装着操作を容易に遂行できる。現像装置100の構成も全体として単純化される。 In each of the image forming units 3, 4, 5, and 6, the toner container 100A can be disposed above the developing device 100, that is, above the housing 110. The image forming apparatus can be freely dropped, and can be detached from above the image forming apparatus main body 2 at the time of replacement, and can be mounted again from above. Further, similarly to the toner container 100A, the developing device 100 can be detached upward and can be mounted again from above, so that detachment and mounting operations can be easily performed in the event of an abnormality or maintenance. The configuration of the developing device 100 is also simplified as a whole.

図3を参照して、静止永久磁石134の磁極は、相互に周方向に間隔をおいて配置されかつ相互に同極である一対の磁極を備えている。上記実施形態において、静止永久磁石134は、複数の磁極N1、S1、N2、N3、S2がこの順に周方向に配列されるよう構成され、相互に同極である一対の磁極(反発極)は、磁極N2とN3により構成されている。すなわち、静止永久磁石134は、現像ローラ140に最接近した位置にある磁極N1、第1の回転螺旋羽根部材122により撹拌搬送された2成分現像剤を受け取って保持し、磁気スリーブ132の周表面に形成された磁気ブラシの高さを規制する層厚規制ブレード117によって穂切りを行う穂切り領域に位置する穂切り磁極N3、最接近磁極N1へ穂切りされた磁気ブラシを搬送する搬送磁極S2、最接近磁極N1から磁気ブラシを受け取る搬送磁極S1、搬送磁極S1から磁気ブラシを受け取って第1の現像剤撹拌室112内に搬送する搬送磁極N2により構成される。 Referring to FIG. 3, the magnetic poles of stationary permanent magnet 134 include a pair of magnetic poles that are circumferentially spaced from each other and have the same polarity. In the above-described embodiment, the stationary permanent magnet 134 is configured such that a plurality of magnetic poles N1, S1, N2, N3, and S2 are arranged in the circumferential direction in this order, and a pair of magnetic poles (repulsive poles) having the same polarity are mutually formed. , And magnetic poles N2 and N3. That is, the stationary permanent magnet 134 receives and holds the magnetic pole N <b> 1 located closest to the developing roller 140 and the two-component developer agitated and transported by the first rotating spiral blade member 122, and holds the peripheral surface of the magnetic sleeve 132. Magnetic pole N3 located in the ear-cutting region where the ear-cutting is performed by the layer-thickness regulating blade 117 for controlling the height of the magnetic brush formed on the magnetic pole, and the transport magnetic pole S2 for transporting the magnetic brush cut to the nearest magnetic pole N1. , A transport magnetic pole S1 receiving the magnetic brush from the closest magnetic pole N1, and a transport magnetic pole N2 receiving the magnetic brush from the transport magnetic pole S1 and transporting the magnetic brush into the first developer stirring chamber 112.

そして本発明においては、磁気スリーブ132の半径方向外側において、相互に同極である一対の磁極(反発極)N2とN3間に生ずる反発磁力によって該一対の磁極N2とN3間に形成される垂直磁力の値が最も低い領域(以下、この領域を「最低磁力領域」と称することとする)を形成すると共に該最低磁力領域を、第I象限におけるθ=35°〜60°の角度範囲内に位置付けることが重要である。この理由については後述する。なお、第I象限における上記角度θとは、x軸の角度をゼロ度として、x軸とy軸の交点である原点Oを中心として反時計方向に回動する角度を意味するものである。なお、最低磁力領域の垂直磁力は、現像装置100の構成(磁気ローラ130の直径、静止永久磁石134の配置、静止永久磁石134の磁力など)により、異なることはいうまでもない。例えば、1mT(ミリテスラ)以下の場合もあるし、3mT以下の場合もあるが、理想的には、0テスラ、あるいは可能な限り0テスラに近い値であることが好ましい。 In the present invention, on the outer side in the radial direction of the magnetic sleeve 132, a vertical magnetic field formed between the pair of magnetic poles N2 and N3 by a repulsive magnetic force generated between the pair of magnetic poles (repulsive poles) N2 and N3 having the same polarity. A region having the lowest magnetic force value (hereinafter, this region is referred to as a “lowest magnetic force region”) is formed, and the lowest magnetic force region is set within an angle range of θ = 35 ° to 60 ° in the quadrant I. Positioning is important. The reason will be described later. The angle θ in the I-th quadrant means an angle that rotates counterclockwise around the origin O, which is the intersection of the x axis and the y axis, with the angle of the x axis being zero degrees. It goes without saying that the perpendicular magnetic force in the lowest magnetic force region differs depending on the configuration of the developing device 100 (the diameter of the magnetic roller 130, the arrangement of the stationary permanent magnets 134, the magnetic force of the stationary permanent magnets 134, and the like). For example, it may be 1 mT (millitesla) or less, or 3 mT or less, but ideally, it is preferably 0 tesla or a value as close to 0 tesla as possible.

図示の実施形態における作像手段3は上記したように構成されており、以下、その作用について図2及び図3を参照して説明する。 The image forming means 3 in the illustrated embodiment is configured as described above, and its operation will be described below with reference to FIGS.

感光体ドラム10、現像装置100における現像ローラ140、磁気ローラ130、第1の回転螺旋羽根部材122及び第2の回転螺旋羽根部材124は、それぞれ図示しない駆動手段により図2に示す矢印方向に回転駆動される。静電潜像担持体である正OPCは、帯電器12により400Vに帯電される。その後、LEDヘッドにより770nmの波長で露光を行うと、露光後の電位(最大露光後の感光体の電位)は70Vに設定される。 第1及び第2の回転螺旋羽根部材122及び124を回転駆動することにより、現像剤を攪拌してトナーを適正なレベルに帯電させる。第1の現像剤撹拌室112内の2成分現像剤は、磁気スリーブ132の周表面に保持される。磁気スリーブ132の周表面に保持された現像剤は、層厚規正ブレード117を通過することにより所定の厚さに形成される。 The photoreceptor drum 10, the developing roller 140, the magnetic roller 130, the first rotary spiral blade member 122, and the second rotary spiral blade member 124 in the developing device 100 are rotated in the directions indicated by arrows in FIG. Driven. The positive OPC, which is an electrostatic latent image carrier, is charged to 400 V by the charger 12. Thereafter, when exposure is performed at a wavelength of 770 nm by the LED head, the potential after exposure (the potential of the photoconductor after maximum exposure) is set to 70V. By rotating and driving the first and second rotary spiral blade members 122 and 124, the developer is stirred to charge the toner to an appropriate level. The two-component developer in the first developer stirring chamber 112 is held on the peripheral surface of the magnetic sleeve 132. The developer held on the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 is formed to have a predetermined thickness by passing through the layer thickness regulating blade 117.

このようにして磁気スリーブ132の周表面に保持された現像剤は、一定の厚さで現像ロール140の周表面に接触する。磁気スリーブ132には第1の直流電源装置136によって所定の直流バイアス電圧V1が印加されており、現像ローラ140には第2の直流電源装置142によって所定の直流バイアス電圧V2が印加されているので、磁気スリーブ132と現像ローラ140の電位差(V1−V2)によって現像ローラ140の周表面にトナーのみが吸着され薄層が形成される。磁気スリーブ132の直流バイアス電圧V1を400V、現像ローラ140の直流バイアス電圧V2を100〜150Vに設定することで、現像ローラ140の周表面に約1.0〜1.5mg/cmのトナー層厚が形成される。このときの現像剤の帯電量は約10〜20μC/gが適正である。帯電量が10μC/g未満であるとトナー飛散が目立ち、20μC/gを越えると薄層形成されたトナーが感光体ドラム10の周表面へ飛翔しずらくなる。 The developer held on the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 in this way comes into contact with the peripheral surface of the developing roll 140 with a certain thickness. A predetermined DC bias voltage V1 is applied to the magnetic sleeve 132 by the first DC power supply 136, and a predetermined DC bias voltage V2 is applied to the developing roller 140 by the second DC power supply 142. Then, only the toner is attracted to the peripheral surface of the developing roller 140 by the potential difference (V1-V2) between the magnetic sleeve 132 and the developing roller 140, and a thin layer is formed. By setting the DC bias voltage V1 of the magnetic sleeve 132 to 400 V and the DC bias voltage V2 of the developing roller 140 to 100 to 150 V, a toner layer of about 1.0 to 1.5 mg / cm 2 is formed on the peripheral surface of the developing roller 140. A thickness is formed. At this time, the appropriate charge amount of the developer is about 10 to 20 μC / g. When the charge amount is less than 10 μC / g, toner scattering is conspicuous, and when the charge amount exceeds 20 μC / g, the toner formed in a thin layer hardly flies to the peripheral surface of the photosensitive drum 10.

現像ローラ140の周表面に付着されたトナーは、現像ローラ140に直流と交流が重畳されたバイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム10の周表面に形成された静電潜像に飛翔して現像することができる。なお、トナーの飛散を防ぐために、現像ローラ140への交流バイアス電圧の印加は現像の直前に行う。具体的には、第2の直流電源装置142によって所定の直流バイアス電圧V2が印加されている現像ローラ140に対し、現像の直前において、交流電源装置144により現像ローラ140に所定の交流バイアス電圧を重畳して印加する。交流バイアス電圧(ピークツーピーク電圧)Vp−p=1.5KV、周波数f=3.0KHzに設定することで、画像濃度・ドット再現・カブリ除去のバランスをとることができる。また、デューティ比(DUTY比)を30%に設定することにより現像ゴーストを除去することができる。 The toner attached to the peripheral surface of the developing roller 140 flies to the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 by applying a bias voltage in which DC and AC are superimposed on the developing roller 140. And can be developed. In order to prevent the toner from scattering, the application of the AC bias voltage to the developing roller 140 is performed immediately before the development. Specifically, a predetermined AC bias voltage is applied to the developing roller 140 by the AC power supply 144 immediately before the development with respect to the developing roller 140 to which the predetermined DC bias voltage V2 is applied by the second DC power supply 142. Superimposed and applied. By setting the AC bias voltage (peak-to-peak voltage) Vp-p = 1.5 KV and the frequency f = 3.0 KHz, it is possible to balance image density, dot reproduction, and fog removal. Further, by setting the duty ratio (DUTY ratio) to 30%, the development ghost can be removed.

現像ローラ140のトナー層の表面越しの電位を測定すると、約320Vとなっており、320V−70V(最大露光後の感光体の電位)=250Vが実質の現像の実行単位であるといえる。 When the potential across the surface of the toner layer of the developing roller 140 is measured, it is about 320 V, and it can be said that 320 V-70 V (the potential of the photoconductor after the maximum exposure) = 250 V is a substantial development execution unit.

磁気スリーブ132の周表面と現像ローラ140の周表面との隙間は400μmに設定されている。層厚規正ブレード117と磁気スリーブ132の周表面との隙間は、磁性キャリアの粒径に応じて調整されるが、体積平均粒径35μmの磁性キャリアと、非磁性トナー10%の2成分現像剤においては、磁気ブラシが現像ローラ140の周表面に接触するよう、400〜500μmに設定している。磁気スリーブ132の周表面と現像ローラ140の周表面との隙間が狭すぎると、二成分現像剤が磁気スリーブ132及び現像ローラ140の間を通過できずに溢れてしまう。他方、該隙間が広すぎると、二成分現像剤が現像ローラ140の周表面に接触できず、現像ローラ140のトナーを回収することが困難となる。したがって、この状態で現像動作を繰り返すと、次第に現像ローラ140の周表面にトナーが固着してしまい、感光体ドラム10へトナーが飛翔できなくなってしまう。該隙間を400〜500μmに設定することにより、これらの問題は解消される。 The gap between the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 and the peripheral surface of the developing roller 140 is set to 400 μm. The gap between the layer thickness regulating blade 117 and the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 is adjusted according to the particle diameter of the magnetic carrier. The magnetic carrier having a volume average particle diameter of 35 μm and the two-component developer containing 10% of non-magnetic toner are used. Is set to 400 to 500 μm so that the magnetic brush contacts the peripheral surface of the developing roller 140. If the gap between the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 and the peripheral surface of the developing roller 140 is too small, the two-component developer cannot pass between the magnetic sleeve 132 and the developing roller 140 and overflows. On the other hand, if the gap is too wide, the two-component developer cannot contact the peripheral surface of the developing roller 140, and it becomes difficult to collect the toner on the developing roller 140. Therefore, when the developing operation is repeated in this state, the toner gradually adheres to the peripheral surface of the developing roller 140, and the toner cannot fly to the photosensitive drum 10. These problems are solved by setting the gap to 400 to 500 μm.

適宜の磁性材料からなる層厚規正ブレード117は、磁気ローラ130の静止永久磁石134に配設された穂切り磁極N3に対し、半径方向外方において実質的に対向するよう配置されているので、磁気ローラ130と層厚規正ブレード117との間に磁界が形成される。このような構成により、磁気スリーブ132の周表面に形成される磁気ブラシの搬送性を絞り、更に、磁気スリーブ132の表面にローレット加工あるいはブラスト処理を施すことにより搬送性を高めることにより、磁気スリーブ132と層厚規正ブレード117との間のギャップマージンを緩和することが可能になる。 The layer thickness regulating blade 117 made of an appropriate magnetic material is disposed so as to substantially face radially outward with respect to the ear-cut magnetic pole N3 disposed on the stationary permanent magnet 134 of the magnetic roller 130. A magnetic field is formed between the magnetic roller 130 and the thickness regulating blade 117. With such a configuration, the transportability of the magnetic brush formed on the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 is reduced, and the transportability is further improved by subjecting the surface of the magnetic sleeve 132 to knurling or blasting. The gap margin between the blade 132 and the thickness regulating blade 117 can be reduced.

第1の現像剤撹拌室112内の2成分現像剤は、回転する磁気スリーブ132の周表面に吸着されて汲み上げられ、磁気ブラシとされる。磁気スリーブ132及び層厚規制ブレード117間の隙間を通過した磁気ブラシは、現像ローラ140との隙間を通過する間に、非磁性トナーのみが現像ローラ140に供給される。非磁性トナーのみが現像ローラ140に供給された磁気ブラシは、磁気スリーブ132の周表面に吸着された状態で第1の現像剤撹拌室112に搬送され、磁気スリーブ132の周表面から引き剥がされて第1の現像剤撹拌室112内に戻される。第1の現像剤撹拌室112内に戻された2成分現像剤は、第1の現像剤撹拌室112及び第2の現像剤撹拌室114に沿って、それぞれ第1及び第2の回転螺旋羽根部材122及び124により他の2成分現像剤と共に撹拌搬送される。現像室内のトナー量が不足した場合には、トナーコンテナ100Aから周知のとおりにしてトナーが補給される。多くの記録紙にカラー画像を記録するためには、このような工程を繰り返し行う必要がある。 The two-component developer in the first developer stirring chamber 112 is adsorbed on the peripheral surface of the rotating magnetic sleeve 132 and is pumped up to form a magnetic brush. The magnetic brush having passed through the gap between the magnetic sleeve 132 and the layer thickness regulating blade 117 supplies only the non-magnetic toner to the developing roller 140 while passing through the gap with the developing roller 140. The magnetic brush in which only the non-magnetic toner is supplied to the developing roller 140 is conveyed to the first developer stirring chamber 112 while being attracted to the peripheral surface of the magnetic sleeve 132, and is peeled off from the peripheral surface of the magnetic sleeve 132. Then, the developer is returned into the first developer stirring chamber 112. The two-component developer returned into the first developer stirring chamber 112 is supplied to the first and second rotary spiral blades along the first developer stirring chamber 112 and the second developer stirring chamber 114, respectively. The components 122 and 124 are agitated and transported together with the other two-component developer. When the amount of toner in the developing chamber becomes insufficient, toner is supplied from the toner container 100A in a known manner. In order to record a color image on many recording sheets, it is necessary to repeat such a process.

ところで、磁気スリーブ132の周表面から磁気ブラシを引き剥がすには、真下(重力の方向)に向けて引き剥がすのが最も容易であるが、現像装置100が横長となって画像形成機のコンパクト化に大きく影響し、望ましくない。先に述べたように、本発明における現像装置100においては、画像形成機のコンパクト化を促進するため、第1及び第2の回転螺旋羽根部材122及び124は第I象限に配置され、現像ローラ140は第III象限に配置されている。このため、磁気スリーブ132において、現像ローラ140に対しトナーのみを供給した磁気ブラシは、これを、磁気スリーブ132の周表面において、下方から水平位置よりも上方に、具体的には、第III象限及び第IV象限から第I象限まで持ち上げて引き剥がす必要がある。 By the way, in order to peel off the magnetic brush from the peripheral surface of the magnetic sleeve 132, it is easiest to pull the magnetic brush directly downward (in the direction of gravity). Has a large effect on the body and is not desirable. As described above, in the developing device 100 according to the present invention, the first and second rotary spiral blade members 122 and 124 are disposed in the first quadrant to promote downsizing of the image forming machine. 140 is located in the third quadrant. For this reason, in the magnetic sleeve 132, the magnetic brush that supplies only the toner to the developing roller 140 moves the magnetic brush from the bottom to above the horizontal position on the peripheral surface of the magnetic sleeve 132, specifically, in the third quadrant. And it must be lifted from the IV quadrant to the I quadrant and peeled off.

磁気スリーブ132の周表面から磁気ブラシを引き剥がすには、相互に同極性の永久磁石を内部に固定配置し、上述した最低磁力領域を形成すればよい。しかしながら、水平位置まで磁気ブラシを引き上げると、反発磁力による最低磁力領域が存在したとしても、この最低磁力領域が上記水平位置に近ければ、磁気ブラシが現像室(第1の現像剤撹拌室112)に戻り切れず、その一部である磁性キャリア及び/又は非磁性トナーが現像室から下方(第IV象限)に漏れてしまうことになる。これに対し、最低磁力領域を第II象限に近い位置に設置した場合には、磁気ブラシが剥がれ切れずにそのまま、磁気スリーブ132の周表面と層厚規制ブレード117との間の隙間を通過してしまい、同じ磁気ブラシが磁気スリーブ132の周表面上に存在し続ける、いわゆる分離不良という、望ましくない状態となる。このような分離不良が生じると、数枚の記録紙に現像を施しただけで、画像濃度は極端に低下してしまう。 In order to peel off the magnetic brush from the peripheral surface of the magnetic sleeve 132, permanent magnets having the same polarity are fixed and arranged inside the magnetic sleeve 132 to form the above-described minimum magnetic force region. However, when the magnetic brush is pulled up to the horizontal position, even if there is a minimum magnetic force region due to the repulsive magnetic force, if the minimum magnetic force region is close to the horizontal position, the magnetic brush is moved to the developing chamber (first developer stirring chamber 112). Therefore, the magnetic carrier and / or non-magnetic toner as a part thereof leaks from the developing chamber downward (fourth quadrant). On the other hand, when the lowest magnetic force region is set at a position close to the second quadrant, the magnetic brush passes through the gap between the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 and the thickness regulating blade 117 without peeling. As a result, the same magnetic brush continues to be present on the peripheral surface of the magnetic sleeve 132, which is an undesirable state of so-called poor separation. When such separation failure occurs, the image density is extremely reduced only by developing a few sheets of recording paper.

本発明においては、磁気ローラ130に内蔵された静止永久磁石134に相互に同極である一対の磁極N2とN3を備え、磁極N2とN3間に生ずる反発磁力によって該一対の磁極N2とN3間に形成される、垂直磁力の値が最も低い領域、すなわち最低磁力領域を第I象限における35°〜60°の角度範囲内に位置付けることにより、上述したような、現像剤の分離不良と、現像室から下方(第IV象限)への漏れ、という二つの望ましくない現象を同時に解消することを可能にしたものである。すなわち、現像過程において、非磁性トナーのみが現像ローラ140に供給された磁気ブラシは、磁気スリーブ132の周表面に吸着された状態で現像室である第1の現像剤撹拌室112に搬送され、上記0テスラとなる領域において磁気スリーブ132の周表面から引き剥がされて第1の現像剤撹拌室112内に戻される。上記最低磁力領域を第I象限における35°〜60°の角度範囲内に位置付けているので、磁気ブラシは現像室(第1の現像剤撹拌室112)に確実に戻ることができ、その一部である磁性キャリア及び/又は非磁性トナーが現像室から下方(第IV象限)に漏れることは回避される。また、磁気ブラシは、磁気スリーブ132の周表面に吸着された状態で第I象限における35°〜60°の角度範囲を通過する間に引き剥がされるので、磁気スリーブ132の周表面と層厚規制ブレード117との間の隙間を通過して同じ磁気ブラシが磁気スリーブ132の周表面上に存在し続ける、いわゆる分離不良という不具合も解消される。 In the present invention, the stationary permanent magnet 134 incorporated in the magnetic roller 130 is provided with a pair of magnetic poles N2 and N3 having the same polarity, and the repulsive magnetic force generated between the magnetic poles N2 and N3 causes the pair of magnetic poles N2 and N3 to move between the magnetic poles N2 and N3. The region where the value of the perpendicular magnetic force is the lowest, that is, the lowest magnetic force region is positioned within the angle range of 35 ° to 60 ° in the quadrant I, so that the poor separation of the developer and the developing This makes it possible to simultaneously eliminate two undesirable phenomena, that is, leakage from the chamber downward (quadrant IV). That is, in the developing process, the magnetic brush in which only the non-magnetic toner is supplied to the developing roller 140 is conveyed to the first developer stirring chamber 112 which is a developing chamber while being attracted to the peripheral surface of the magnetic sleeve 132, In the region where the magnetic field becomes 0 Tesla, the magnetic sleeve 132 is peeled off from the peripheral surface and returned to the first developer stirring chamber 112. Since the minimum magnetic force region is positioned within the angle range of 35 ° to 60 ° in the first quadrant, the magnetic brush can reliably return to the developing chamber (first developer stirring chamber 112), and a part thereof. Is prevented from leaking from the developing chamber downward (quadrant IV). Further, the magnetic brush is peeled off while passing through the angle range of 35 ° to 60 ° in the quadrant I in a state of being attracted to the peripheral surface of the magnetic sleeve 132, so that the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 and the layer thickness regulation are controlled. The problem of so-called separation failure, in which the same magnetic brush continues to be present on the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 through the gap between the blade 117 and the same, is also solved.

要するに、本発明によれば、現像過程において、非磁性トナーのみが現像ローラ140に供給された磁気ブラシは、磁気スリーブ132の周表面に吸着された状態で現像室である第1の現像剤撹拌室112に確実に搬送された後において、現像室内において引き剥がされるので、現像剤の下方への漏れ及び分離不良という二つの不具合が同時に解消されるのである。なお、図示の実施形態において、相互に同極である一対の磁極N2とN3は、いずれも第I象限に配置されているが、これに限定されるものではない。要するに、磁極N2とN3間(反発磁力間)に形成される上記最低磁力領域を第I象限における35°〜60°の角度範囲内に位置付けることが重要であって、相互に同極である一対の磁極N2とN3の周方向位置は、個々の現像装置に応じて適宜の位置に設定すればよい。なお、飽和磁化42emu/g、体積平均粒径50μm、体積抵抗率1.2×1010Ω・cmの磁性キャリアを用いてトナー濃度10%の現像剤を作成し、上記最低磁力領域の範囲を検討した。その結果、最低磁力領域を26°に位置付けた場合には、現像剤が現像装置100と現像ローラ140の隙間から漏れ出した。また、上記最低磁力領域を38°、56°に位置付けた場合には、なんら問題が発生することなく、継続して印刷することができた。また上記最低磁力領域を64°に位置付けた場合には、高濃度画像、例えば、用紙の半分をベタ画像として印刷するすると、2枚目の画像濃度が極端に低下し、画像濃度も不均一であった。 In short, according to the present invention, in the developing process, the magnetic brush in which only the non-magnetic toner has been supplied to the developing roller 140 is in a state where the magnetic brush is attracted to the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 and the first developer agitator which is the developing chamber. After being reliably transported to the chamber 112, the developer is peeled off in the developing chamber, so that two problems, that is, leakage of the developer downward and poor separation, are eliminated at the same time. In the illustrated embodiment, the pair of magnetic poles N2 and N3 having the same polarity are arranged in the quadrant I. However, the present invention is not limited to this. In short, it is important to position the minimum magnetic force region formed between the magnetic poles N2 and N3 (between the repulsive magnetic forces) within an angle range of 35 ° to 60 ° in the quadrant I, and a pair having the same polarity mutually is important. The circumferential positions of the magnetic poles N2 and N3 may be set to appropriate positions according to the individual developing devices. A developer having a toner concentration of 10% was prepared using a magnetic carrier having a saturation magnetization of 42 emu / g, a volume average particle diameter of 50 μm, and a volume resistivity of 1.2 × 10 10 Ω · cm. investigated. As a result, when the lowest magnetic force region was positioned at 26 °, the developer leaked from the gap between the developing device 100 and the developing roller 140. When the minimum magnetic force region was positioned at 38 ° or 56 °, printing could be continued without any problem. When the minimum magnetic force region is positioned at 64 °, when a high-density image, for example, half of a sheet is printed as a solid image, the image density of the second sheet is extremely reduced, and the image density is not uniform. there were.

本発明者は更に、飽和磁化値の低い磁性キャリアを使用すると、磁気スリーブ132の周表面からの磁気ブラシの分離が容易となることにより、磁性キャリア拘束力が低減し、したがって縦型現像装置の2成分現像剤の磁性キャリアとして適していることを見出した。また、低磁力キャリアの最大の問題点であるキャリア付着については、一旦、磁気ローラ130から現像ローラ140へトナーのみを供給して現像ローラ140の周表面にトナーの薄層を形成し、該トナーを感光体ドラム10の静電潜像に飛翔させる、いわゆる非接触現像方式を用いることにより解消できることも見出した。すなわち、このような非接触現像方式によれば、少量の磁性キャリアが、磁気ローラ130から現像ローラ140の周表面に移動させられて付着したとしても、感光体ドラム10へ飛翔することはできない。したがって、現像ローラ140の周表面に付着した磁性キャリアは、磁気ローラ130に吸着され、現像室に戻され、磁性キャリアの量、したがって2成分現像剤の量が減少するなどの問題も生じないのである。その結果、縦型現像装置を実用的に成立させ、画像形成機のコンパクト化を促進することに成功した。 The present inventor further suggests that the use of a magnetic carrier having a low saturation magnetization facilitates the separation of the magnetic brush from the peripheral surface of the magnetic sleeve 132, thereby reducing the magnetic carrier binding force, and thus reducing the vertical developing device. It has been found that it is suitable as a magnetic carrier for a two-component developer. Regarding the carrier adhesion, which is the biggest problem of the low magnetic force carrier, once, only the toner is supplied from the magnetic roller 130 to the developing roller 140 to form a thin layer of toner on the peripheral surface of the developing roller 140, Can be solved by using a so-called non-contact development method in which the image flies onto the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10. That is, according to such a non-contact developing method, even if a small amount of magnetic carrier is moved from the magnetic roller 130 to the peripheral surface of the developing roller 140 and adheres, the magnetic carrier cannot fly to the photosensitive drum 10. Therefore, the magnetic carrier adhering to the peripheral surface of the developing roller 140 is attracted to the magnetic roller 130 and returned to the developing chamber, and there is no problem that the amount of the magnetic carrier, that is, the amount of the two-component developer is reduced. is there. As a result, we succeeded in making a vertical developing device practical and promoting downsizing of the image forming machine.

縦型の現像装置において、2成分現像剤の重量が、下方に働く重力によって、磁気スリーブ132の周表面からの磁気ブラシの引き剥がしに重要な役割を担う。現像室内の現像剤量が少ないと、磁気スリーブ132の周表面に形成される磁気ブラシの量が少なくなって、引き剥がしがうまく行われず、分離不良をもたらす。他方、現像室内に現像剤を多く入れすぎると、トナーコンテナ100Aから補給された非磁性トナーと磁性キャリアとの混合が効果的に行われなくなる。また、現像室内に現像剤を多く入れすぎると、上記実施形態におけるように、撹拌搬送手段によって現像剤が現像室内を循環される形態の現像装置においては、現像剤が左右(第1の現像剤撹拌室112の長手方向)に偏る原因となる。 In a vertical developing device, the weight of the two-component developer plays an important role in peeling off the magnetic brush from the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 due to gravity acting downward. When the amount of the developer in the developing chamber is small, the amount of the magnetic brush formed on the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 is small, so that the peeling is not performed well and the separation is poor. On the other hand, if too much developer is put into the developing chamber, the mixing of the non-magnetic toner and the magnetic carrier supplied from the toner container 100A will not be effectively performed. Further, when the developer is excessively charged in the developing chamber, in the developing device in which the developer is circulated in the developing chamber by the stirring and conveying means as in the above-described embodiment, the developer is left and right (first developer). (The longitudinal direction of the stirring chamber 112).

したがって、現像室内に収容する現像剤の量を少なくしても、分離不良及び現像剤の偏りを発生しないことが望まれるわけであるが、本発明者は、磁性キャリアの飽和磁化値を35〜50emu/gに規定することにより、上記要件を満足することに成功した。なお、飽和磁化値が35emu/g未満の磁性キャリアにおいては、不純物の量が増加し、また焼成条件を絞る必要があるため、十分なフェライト反応が得られず、結果としてキャリア表面が凹凸となりやすく、表面コート処理上、量産性において不安定となり、体積抵抗率にバラツキが生じるため、実用上は使いにくい、との問題がある。 Therefore, it is desired that the separation failure and the bias of the developer do not occur even if the amount of the developer accommodated in the developing chamber is reduced. By setting the content to 50 emu / g, the above requirement was successfully satisfied. In the case of a magnetic carrier having a saturation magnetization value of less than 35 emu / g, the amount of impurities increases and the firing conditions need to be reduced, so that a sufficient ferrite reaction cannot be obtained, and as a result, the carrier surface tends to be uneven. In addition, there is a problem that it becomes unstable in mass productivity due to the surface coating treatment and the volume resistivity varies, so that it is practically difficult to use.

図5は、磁性キャリアの飽和磁化値、体積平均粒径及び体積抵抗率を変化させて、現像剤の分離不良、現像剤の余裕度、画像濃度、及び現像ローラと磁気ローラ間の電流のリークの状態を調べ、実用上の最適性を検討した実験結果を示した表である。
表において、比較例1〜6は、磁性キャリアの、飽和磁化値を32〜56emu/g、体積平均粒径を31〜58μm、及び体積抵抗率を2.1×10〜8.1×1012Ω・cmの範囲でそれぞれ変化させた実験結果である。
また、実施例1〜4は、磁性キャリアの、飽和磁化値を38〜47emu/g、体積平均粒径を39〜46μm、及び体積抵抗率を2.4×10〜4.7×1011Ω・cmの範囲でそれぞれ変化させた実験結果である。
飽和磁化は、測定装置として東英工業製のVSM−P7を使用し、測定時の印加磁場は3.95×10A/mに設定した。
体積抵抗率は、測定対象の試料を25.4mm×5.0mmの電極を上下に配したセルに充填して、1kgfの荷重をかけ、1分後の値を抵抗値とし、そのときの試料の厚さから体積抵抗率を求めた。測定器としては、アドバンテスト社製超高抵抗/微小電流計(型番:R8340A)を用い、印加電圧は500Vに設定した。
体積平均粒径の測定には、堀場製作所製のレーザ回折法を利用した粒度分布測定装置(型番:LA500)を用いた。キャリア粒子の分散溶媒としては300mlの純エタノールを用い、測定対象のキャリア500mgと前記エタノールを装置に投入した。エタノールとキャリアは装置内部で自動的に混合されて自動測定が行われる。
各実施例と比較例の画像濃度は、マクベス社製の反射型画像濃度測定装置(型番:RD918)を用いて測定した。
比較例1〜6及び実施例1〜4の実験条件は次のとおりである。
図3に示す角度θ:45°
磁極の垂直方向の磁力
N1:85mT
S1:90mT
N2:67mT
N3:47mT
S2:75mT
磁気ローラの直径:16.0mm
現像ローラの直径:16.8mm
ブレードギャップ:0.525mm
磁気ローラ−現像ローラギャップ:0.400mm
現像ローラ−感光体ドラムギャップ:0.235mm
磁気ローラ線速:225.0mm/sec
現像ローラ線速:150.0mm/sec
感光体ドラム線速:100.0mm/sec
トナー濃度:10%
なお、上記実験条件において、N2極の、図3における角度位置(x軸を0°とした角度位置)は、−5°、N3極の、図3における角度位置は、85°である。
FIG. 5 shows that the saturation magnetization value, the volume average particle diameter, and the volume resistivity of the magnetic carrier are changed to cause poor separation of the developer, the margin of the developer, the image density, and the current leakage between the developing roller and the magnetic roller. 3 is a table showing the results of an experiment in which the state of No. was examined and the practical optimality was examined.
In the table, Comparative Examples 1 to 6 have a saturation magnetization value of 32 to 56 emu / g, a volume average particle diameter of 31 to 58 μm, and a volume resistivity of 2.1 × 10 7 to 8.1 × 10 of the magnetic carrier. It is an experimental result which changed each within the range of 12 Ω · cm.
In Examples 1 to 4, the saturation magnetization value of the magnetic carrier was 38 to 47 emu / g, the volume average particle diameter was 39 to 46 μm, and the volume resistivity was 2.4 × 10 8 to 4.7 × 10 11. It is an experimental result which changed each within the range of Ω · cm.
For the saturation magnetization, VSM-P7 manufactured by Toei Kogyo was used as a measuring device, and the applied magnetic field during the measurement was set to 3.95 × 10 5 A / m.
For the volume resistivity, a sample to be measured is filled in a cell having electrodes of 25.4 mm × 5.0 mm arranged vertically, a load of 1 kgf is applied, and a value after one minute is defined as a resistance value. The volume resistivity was determined from the thickness of the sample. As a measuring instrument, an ultra-high resistance / micro ammeter (model number: R8340A) manufactured by Advantest Corporation was used, and the applied voltage was set to 500V.
For the measurement of the volume average particle size, a particle size distribution measuring device (model number: LA500) using a laser diffraction method manufactured by Horiba, Ltd. was used. 300 ml of pure ethanol was used as a dispersion solvent for the carrier particles, and 500 mg of the carrier to be measured and the ethanol were charged into the apparatus. Ethanol and the carrier are automatically mixed inside the device and an automatic measurement is performed.
The image density of each of the examples and the comparative examples was measured using a reflection type image density measurement device (model number: RD918) manufactured by Macbeth.
The experimental conditions of Comparative Examples 1 to 6 and Examples 1 to 4 are as follows.
Angle θ shown in FIG. 3: 45 °
Magnetic force N1: 85mT in the vertical direction of the magnetic pole
S1: 90mT
N2: 67mT
N3: 47mT
S2: 75mT
Diameter of magnetic roller: 16.0 mm
Developing roller diameter: 16.8 mm
Blade gap: 0.525mm
Magnetic roller-developing roller gap: 0.400 mm
Developing roller-photosensitive drum gap: 0.235 mm
Magnetic roller linear velocity: 225.0 mm / sec
Developing roller linear speed: 150.0 mm / sec
Photoreceptor drum linear velocity: 100.0 mm / sec
Toner density: 10%
In the above experimental conditions, the angular position of the N2 pole in FIG. 3 (the angular position when the x-axis is 0 °) is −5 °, and the angular position of the N3 pole in FIG. 3 is 85 °.

比較例1は、体積平均粒径41μmの磁性キャリアに非磁性トナーを10%調合し、ボールミルにより混合して得られた2成分現像剤を使用して実験した実験結果を示す。磁性キャリアの飽和磁化値は32emu/g、体積抵抗率は5.1×1010Ω・cmとした。また、磁気スリーブ132の周表面と層厚規性ブレード117との間の隙間は550〜650μmに調整して、磁気ブラシが現像ローラ140に接触する状態に設定した。実験結果は、現像ローラ140上にトナー層が十分に形成されず、画像濃度ムラがひどく、画像濃度の測定が不能となった。これは、飽和磁化値が32emu/gと低く、磁気ローラ130に対する拘束力が過剰に低下することに起因するものと推測される。 Comparative Example 1 shows the results of an experiment using a two-component developer obtained by mixing 10% of a non-magnetic toner with a magnetic carrier having a volume average particle diameter of 41 μm and mixing with a ball mill. The saturation magnetization value of the magnetic carrier was 32 emu / g, and the volume resistivity was 5.1 × 10 10 Ω · cm. The gap between the peripheral surface of the magnetic sleeve 132 and the thickness-regulating blade 117 was adjusted to 550 to 650 μm, and the magnetic brush was set to be in contact with the developing roller 140. As a result of the experiment, the toner layer was not sufficiently formed on the developing roller 140, the image density unevenness was severe, and the image density could not be measured. This is presumed to be due to the fact that the saturation magnetization value is as low as 32 emu / g, and the binding force on the magnetic roller 130 is excessively reduced.

比較例2は、比較例1における磁性キャリアの飽和磁化値32emu/gを、56emu/gと大幅にアップさせたものである。その結果、比較例1の実験結果に対し、画像濃度は、その測定が可能な程度までは回復されたが、十分な画像濃度を得るにはいたらなかった。これは、飽和磁化値が56emu/gと相当高いので、分離不良が起こりやすく、したがって現像剤量を多くセットする必要が生じて、撹拌搬送手段120による撹拌搬送能力とバランスがとれなくなったことに起因するものと推測される。 In Comparative Example 2, the saturation magnetization value of 32 emu / g of the magnetic carrier in Comparative Example 1 was greatly increased to 56 emu / g. As a result, although the image density was restored to the extent that the measurement was possible, the image density was not sufficient to obtain a sufficient image density in comparison with the experimental result of Comparative Example 1. This is because the saturation magnetization value is considerably high at 56 emu / g, so that poor separation easily occurs. Therefore, it is necessary to set a large amount of the developer, and the stirring and conveying ability of the stirring and conveying means 120 cannot be balanced. It is presumed to be caused by this.

比較例3は、比較例1における磁性キャリアの体積平均粒径41μmを、31μmまで大幅にダウンさせたものである。その結果、現像室内における現像剤の流動性が悪くなって現像剤を十分に撹拌することができなくなり、また、現像ローラ140上のトナー層が薄くなって画像濃度が低下した。 In Comparative Example 3, the volume average particle size of the magnetic carrier of 41 μm in Comparative Example 1 was significantly reduced to 31 μm. As a result, the fluidity of the developer in the developing chamber deteriorated, and the developer could not be sufficiently stirred, and the toner layer on the developing roller 140 was thinned to lower the image density.

比較例4は、比較例1における磁性キャリアの体積平均粒径41μmを、比較例3におけるのとは逆に、58μmまで大幅にアップさせたものである。その結果、分離不良は改善されたものの、十分な画像濃度は得られなかった。 In Comparative Example 4, the volume average particle diameter of the magnetic carrier in Comparative Example 1 was 41 μm, which was significantly increased to 58 μm, contrary to that in Comparative Example 3. As a result, although the separation failure was improved, a sufficient image density was not obtained.

比較例5は、比較例1における磁性キャリアの体積抵抗率5.1×1010Ω・cmを2.1×10Ω・cmまで大幅にダウンさせたものである。その結果、現像ローラ140と磁気ローラ130間に電流のリークが発生して機械が動作を停止したため、画像形成ができなくなった。機械が動作を停止した原因は、上記リークによる電気ノイズのため、機械に装着されているCPUが動作を停止したことにある、と推測される。なお、一般的には、現像ローラ140と磁気ローラ130間に電流のリークが発生すると、一定時間現像バイアスが印加されなくなり、白帯画像が頻発して出力される。これは、現像時において、現像ローラ140の周表面に形成された薄層のトナーを感光体ドラム10に飛翔させるため、交流電源装置144によって現像ローラ140に交流バイアス電圧を印加するが、同時に磁気ブラシを介して磁気ローラ130にも交流バイアス電圧が印加されるので、磁性キャリアの体積抵抗率が低すぎると、現像ローラ140と磁気ローラ130との間に電流のリークが発生し、上記したような現像バイアスが印加されなくなる、という現象である。 In Comparative Example 5, the volume resistivity of the magnetic carrier of Comparative Example 1 was reduced from 5.1 × 10 10 Ω · cm to 2.1 × 10 7 Ω · cm. As a result, a current leaked between the developing roller 140 and the magnetic roller 130 and the machine stopped operating, so that the image could not be formed. It is presumed that the reason why the machine stopped operating was that the CPU mounted on the machine stopped operating due to the electrical noise caused by the leak. In general, when a current leaks between the developing roller 140 and the magnetic roller 130, the developing bias is not applied for a certain period of time, and a white band image is frequently output. This is because during development, an AC bias voltage is applied to the developing roller 140 by the AC power supply device 144 in order to cause a thin layer of toner formed on the peripheral surface of the developing roller 140 to fly to the photosensitive drum 10. Since an AC bias voltage is also applied to the magnetic roller 130 via the brush, if the volume resistivity of the magnetic carrier is too low, a current leaks between the developing roller 140 and the magnetic roller 130, and as described above. This is a phenomenon in which a large developing bias is not applied.

比較例6は、比較例1における飽和磁化値32emu/gを40emu/gまでアップさせ、体積平均粒径41μmを38μmまでダウンさせ、更に、体積抵抗率5.1×1010Ω・cmを8.1×1012Ω・cmまで、比較的大幅にアップさせたものである。その結果、分離不良及び余裕度は改善されたものの、十分な画像濃度は得られなかった。 In Comparative Example 6, the saturation magnetization value in Comparative Example 1 was increased from 32 emu / g to 40 emu / g, the volume average particle diameter was reduced from 41 μm to 38 μm, and the volume resistivity was increased from 5.1 × 10 10 Ω · cm to 8 μm. It is a relatively large increase up to 0.1 × 10 12 Ω · cm. As a result, although the separation failure and the margin were improved, a sufficient image density could not be obtained.

実施例1は、体積平均粒径42μmの磁性キャリアに非磁性トナーを10%調合し、ボールミルにより混合して得られた2成分現像剤を使用して実験した実験結果を示す。飽和磁化値は38emu/g、体積抵抗率は1.2×1010Ω・cmとした。実験結果は、分離不良、余裕度、画像濃度及びリークにおいて、全く問題のないことを示している。 Example 1 shows the results of an experiment conducted using a two-component developer obtained by mixing 10% of a non-magnetic toner with a magnetic carrier having a volume average particle diameter of 42 μm and mixing with a ball mill. The saturation magnetization value was 38 emu / g, and the volume resistivity was 1.2 × 10 10 Ω · cm. The experimental results show that there is no problem with poor separation, margin, image density and leak.

実施例2は、比較例1における飽和磁化値38emu/gを42emu/gに、体積平均粒径42μmを46μmに、また、体積抵抗率1.2×1010Ω・cmを7.8×1010Ω・cmに、それぞれアップさせたものである。
実施例3は、比較例1における飽和磁化値38emu/gを47emu/gに、体積平均粒径42μmを45μmにそれぞれアップさせ、また、体積抵抗率1.2×1010Ω・cmを2.4×10Ω・cmまでダウンさせたものである。
実施例4は、比較例1における飽和磁化値38emu/gを43emu/gにアップさせ、また、体積平均粒径42μmを39μmに、体積抵抗率1.2×1010Ω・cmを4.7×1011Ω・cmまでダウンさせたものである。
実験結果は、いずれも実施例1と同じく、分離不良、余裕度、画像濃度及びリークにおいて、全く問題のないことを示している。
In Example 2, the saturation magnetization value of 38 emu / g in Comparative Example 1 was changed to 42 emu / g, the volume average particle diameter was changed to 42 μm to 46 μm, and the volume resistivity was changed to 1.2 × 10 10 Ω · cm to 7.8 × 10 5. Each was raised to 10 Ω · cm.
In Example 3, the saturation magnetization value of Comparative Example 1 was increased from 38 emu / g to 47 emu / g, the volume average particle diameter was increased from 42 μm to 45 μm, and the volume resistivity was 1.2 × 10 10 Ω · cm. It is reduced to 4 × 10 8 Ω · cm.
In Example 4, the saturation magnetization value of 38 emu / g in Comparative Example 1 was increased to 43 emu / g, the volume average particle diameter was 42 μm to 39 μm, and the volume resistivity was 1.2 × 10 10 Ω · cm to 4.7. × 10 11 Ω · cm.
The experimental results show that there are no problems with the separation failure, the margin, the image density, and the leak, as in the first embodiment.

図5に示されている表及び上記説明から明らかなように、比較例1〜6の実験結果は、現像剤の分離不良、現像剤の余裕度及び画像濃度において問題があり、また、現像ローラと磁気ローラ間に電流のリークが認められたものもあり、所定の均一な画像濃度が得られず、実用性は認められないことを示している。これに対し、実施例1〜4の実験結果は、現像剤の分離不良、現像剤の余裕度及び画像濃度において全く問題がなく、また、現像ローラと磁気ローラ間の電流のリークも認められず、均一な画像濃度が確保され、高い実用性が認められることを示している。 As is clear from the table shown in FIG. 5 and the above description, the experimental results of Comparative Examples 1 to 6 have problems in developer separation failure, developer margin, and image density. In some cases, current leakage was observed between the magnetic roller and the magnetic roller, and a predetermined uniform image density was not obtained, indicating that practicality was not recognized. On the other hand, the experimental results of Examples 1 to 4 show that there is no problem in the poor separation of the developer, the margin of the developer and the image density, and no leakage of the current between the developing roller and the magnetic roller is recognized. This shows that uniform image density is secured and high practicability is recognized.

本発明においてはまた、相互に同極である一対の磁極N2及びN3のうち、磁気スリーブ132の回転方向上流側に配置された磁極N2の垂直磁力を62〜76mTに規定することにより、上記した現像剤の分離不良と、現像室から下方(図3において第IV象限)への現像剤(キャリア)漏れ、という二つの望ましくない現象を同時に解消することを可能にした。図6は、磁極N2の垂直磁力を変化させて、現像剤の分離不良及び漏れを調べ、実用上の最適性を検討した実験結果を示した表である。
比較例7及び8と実施例5〜8の実験条件は次のとおりである。
磁性キャリアの飽和磁化値:42emu/g
体積平均粒径:46μm
体積抵抗率:7.8×1010
図3に示す角度θ:45°
磁極の垂直方向の磁力
N1:85mT
S1:90mT
S2:75mT
磁気ローラの直径:16.0mm
現像ローラの直径:16.8mm
ブレードギャップ:0.525mm
磁気ローラ−現像ローラギャップ:0.400mm
現像ローラ−感光体ドラムギャップ:0.235mm
磁気ローラ線速:225.0mm/sec
現像ローラ線速:150.0mm/sec
感光体ドラム線速:100.0mm/sec
トナー濃度:10%
なお、上記実験条件において、N2極の、図3における角度位置(x軸を0°とした角度位置)は、−5°、N3極の、図3における角度位置は、85°である。
In the present invention, the perpendicular magnetic force of the magnetic pole N2 disposed on the upstream side in the rotation direction of the magnetic sleeve 132 among the pair of magnetic poles N2 and N3 having the same polarity is defined as 62 to 76 mT. This makes it possible to simultaneously eliminate two undesirable phenomena, that is, poor separation of the developer and leakage of the developer (carrier) from the developing chamber to the lower side (quadrant IV in FIG. 3). FIG. 6 is a table showing experimental results in which the perpendicular magnetic force of the magnetic pole N2 was changed to check for poor separation and leakage of the developer, and to examine the practical optimality.
The experimental conditions of Comparative Examples 7 and 8 and Examples 5 to 8 are as follows.
Saturation magnetization value of magnetic carrier: 42 emu / g
Volume average particle size: 46 μm
Volume resistivity: 7.8 × 10 10
Angle θ shown in FIG. 3: 45 °
Magnetic force N1: 85mT in the vertical direction of the magnetic pole
S1: 90mT
S2: 75mT
Diameter of magnetic roller: 16.0 mm
Developing roller diameter: 16.8 mm
Blade gap: 0.525mm
Magnetic roller-developing roller gap: 0.400 mm
Developing roller-photosensitive drum gap: 0.235 mm
Magnetic roller linear velocity: 225.0 mm / sec
Developing roller linear speed: 150.0 mm / sec
Photoreceptor drum linear velocity: 100.0 mm / sec
Toner density: 10%
In the above experimental conditions, the angular position of the N2 pole in FIG. 3 (the angular position with the x-axis being 0 °) is −5 °, and the angular position of the N3 pole in FIG. 3 is 85 °.

図6に示されている表から明らかなように、比較例7及び8の実験結果は、N2極の垂直磁力が低すぎると、現像剤の漏れが発生し、N2極の垂直磁力が高すぎると、現像剤の分離不良が発生することを示している。実施例5〜7は、磁極N2の垂直磁力をほぼ62〜76mTの範囲に規定することにより、いずれの不具合も発生しないことを示している。 As is clear from the table shown in FIG. 6, the experimental results of Comparative Examples 7 and 8 show that when the perpendicular magnetic force of the N2 pole is too low, the developer leaks and the perpendicular magnetic force of the N2 pole is too high. This indicates that poor separation of the developer occurs. Examples 5 to 7 show that by setting the perpendicular magnetic force of the magnetic pole N2 in the range of approximately 62 to 76 mT, no inconvenience occurs.

本発明においては更にまた、相互に同極である一対の磁極N2及びN3のうち、磁気スリーブ132の回転方向下流側に配置された磁極N3の垂直磁力を34〜60mTに規定することにより、現像剤の層厚規制不良と、分離不良という、二つの望ましくない現象を同時に解消することを可能にした。図7は、磁極N3の垂直磁力を変化させて、現像剤の層厚規制不良及び分離不良を調べ、実用上の最適性を検討した実験結果を示した表である。
比較例9及び10と実施例8〜10の実験条件は、図6に示す評価結果を求めた実験条件(前記した実験条件)と同じであるので、更なる記載は省略する。
In the present invention, furthermore, of the pair of magnetic poles N2 and N3 having the same polarity mutually, the perpendicular magnetic force of the magnetic pole N3 arranged on the downstream side in the rotation direction of the magnetic sleeve 132 is defined as 34 to 60 mT, so that the development is performed. This makes it possible to simultaneously eliminate two undesirable phenomena, ie, poor regulation of the layer thickness of the agent and poor separation. FIG. 7 is a table showing experimental results in which the perpendicular magnetic force of the magnetic pole N3 is changed to investigate the defective regulation of the layer thickness of the developer and the defective separation, and to examine the practical optimality.
The experimental conditions of Comparative Examples 9 and 10 and Examples 8 to 10 are the same as the experimental conditions for obtaining the evaluation results shown in FIG.

図7に示されている表から明らかなように、比較例9及び10の実験結果は、N3極の垂直磁力が低すぎると、層厚規制不良が発生し、N3極の垂直磁力が高すぎると、現像剤の分離不良が発生することを示している。実施例8〜10は、磁極N3の垂直磁力をほぼ34〜60mTの範囲に規定することにより、いずれの不具合も発生しないことを示している。 As is clear from the table shown in FIG. 7, the experimental results of Comparative Examples 9 and 10 show that when the perpendicular magnetic force of the N3 pole is too low, the layer thickness regulation failure occurs and the perpendicular magnetic force of the N3 pole is too high. This indicates that poor separation of the developer occurs. Examples 8 to 10 show that no inconvenience occurs by defining the perpendicular magnetic force of the magnetic pole N3 in a range of approximately 34 to 60 mT.

本発明に従って構成されたタンデム型カラー画像形成機の好適実施形態を示す構成概略図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a preferred embodiment of a tandem-type color image forming machine configured according to the present invention. 図1に示すタンデム型カラー画像形成機に備えられているブラック用作像手段を拡大して示す構成概略図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an enlarged image forming unit for black provided in the tandem-type color image forming machine shown in FIG. 1. 図2に示すブラック用作像手段に備えられている現像装置を拡大して示す構成概略図である。FIG. 3 is an enlarged schematic diagram illustrating a developing device provided in the black image forming unit illustrated in FIG. 2. 図1に示すタンデム型カラー画像形成機に備えられているブラック用作像手段及びシアン用作像手段を拡大して示す構成概略図である。FIG. 2 is an enlarged schematic diagram illustrating a black image forming unit and a cyan image forming unit provided in the tandem-type color image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 磁性キャリアの飽和磁化値、体積平均粒径及び体積抵抗率を変化させて、現像剤の分離不良、現像剤の余裕度、画像濃度、及び現像ローラと磁気ローラ間の電流のリークの状態を調べ、実用上の最適性を検討した実験結果を示した表である。By changing the saturation magnetization value, volume average particle diameter and volume resistivity of the magnetic carrier, investigate the poor separation of the developer, the margin of the developer, the image density, and the state of the current leak between the developing roller and the magnetic roller. 4 is a table showing experimental results of examining practical optimality. 磁極N2の垂直磁力を変化させて、現像剤の分離不良及び漏れを調べ、実用上の最適性を検討した実験結果を示した表である。9 is a table showing experimental results obtained by examining developer separation failure and leakage by changing the perpendicular magnetic force of the magnetic pole N2, and examining practical practicality. 磁極N3の垂直磁力を変化させて、現像剤の層厚規制不良及び分離不良を調べ、実用上の最適性を検討した実験結果を示した表である。9 is a table showing experimental results obtained by examining the layer thickness regulation failure and separation failure of the developer by changing the perpendicular magnetic force of the magnetic pole N3, and examining the practicality of optimality.

符号の説明Explanation of reference numerals

2 画像形成機本体
3 ブラック用作像手段
4 シアン用作像手段
5 マゼンタ用作像手段
6 イエロー用作像手段
10 感光体ドラム
12 帯電器
14 LEDヘッド
16 転写装置
18 クリーニング装置
100 現像装置
110 ハウジング
112 第1の現像剤撹拌室
113 隔壁
114 第2の現像剤撹拌室
117 層厚規制ブレード
120 撹拌搬送手段
122 第1の回転螺旋羽根部材
124 第2の回転螺旋羽根部材
130 磁気ローラ
132 磁気スリーブ
134 静止永久磁石
140 現像ローラ
N1、S1、N2、N3、S2 磁極
S ハウジングの下方における空間領域
2 Image forming machine main body 3 Black image forming means 4 Cyan image forming means 5 Magenta image forming means 6 Yellow image forming means 10 Photoconductor drum 12 Charger 14 LED head 16 Transfer device 18 Cleaning device 100 Developing device 110 Housing 112 first developer stirring chamber 113 partition 114 second developer stirring chamber 117 layer thickness regulating blade 120 stirring and conveying means 122 first rotating spiral blade member 124 second rotating spiral blade member 130 magnetic roller 132 magnetic sleeve 134 Stationary permanent magnet 140 Developing rollers N1, S1, N2, N3, S2 Magnetic pole S Space area below housing

Claims (13)

磁性キャリアと非磁性トナーとからなる2成分現像剤を収容するハウジングと、ハウジング内に収容された現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送手段と、現像剤を周表面に保持して搬送する磁気ローラと、磁気ローラに所定の隙間をおいて配設された現像ローラとを備え、磁気ローラは、磁気スリーブと、磁気スリーブ内に配設されかつ複数の磁極が周方向に配列された静止永久磁石とを備え、撹拌搬送手段は磁気ローラの近傍を磁気ローラに沿って延在する撹拌搬送部材を含み、磁気ローラに保持された現像剤中のトナーは現像ローラに静電的に付着させられる現像装置において、
磁気ローラの回転中心を原点として、該撹拌搬送部材は第I象限に配置され、現像ローラは第III象限に配置され、
該静止永久磁石の磁極は、相互に周方向に間隔をおいて配置されかつ相互に同極である一対の磁極を備え、磁気スリーブの半径方向外側において、該一対の磁極間に生ずる反発磁力によって該一対の磁極間に形成される、垂直磁力の値が最も低い領域は第I象限における35°〜60°の角度範囲内に位置付けられる、
ことを特徴とする現像装置。
A housing accommodating a two-component developer composed of a magnetic carrier and a non-magnetic toner, a stirring and conveying means for stirring and conveying the developer contained in the housing, and a magnetic roller for holding and conveying the developer on the peripheral surface; A magnetic roller, a developing roller disposed with a predetermined gap therebetween, the magnetic roller includes a magnetic sleeve, and a stationary permanent magnet disposed in the magnetic sleeve and having a plurality of magnetic poles arranged in a circumferential direction. Wherein the stirring and conveying means includes a stirring and conveying member extending along the magnetic roller near the magnetic roller, and the toner in the developer held by the magnetic roller is electrostatically attached to the developing roller. At
With the rotation center of the magnetic roller as the origin, the stirring and conveying member is arranged in quadrant I, the developing roller is arranged in quadrant III,
The magnetic poles of the stationary permanent magnet include a pair of magnetic poles that are circumferentially spaced apart from each other and are the same in polarity, and are formed by a repulsive magnetic force generated between the pair of magnetic poles on a radially outer side of the magnetic sleeve. An area formed between the pair of magnetic poles and having the lowest value of the perpendicular magnetic force is positioned within an angle range of 35 ° to 60 ° in the quadrant I,
A developing device, comprising:
磁性キャリアの飽和磁化値は35〜50emu/gに規定される、請求項1記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the saturation magnetization value of the magnetic carrier is specified to be 35 to 50 emu / g. 磁性キャリアの体積抵抗率は10〜1012Ω・cmに規定される、請求項1又は請求項2記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the volume resistivity of the magnetic carrier is specified to be 10 8 to 10 12 Ω · cm. 磁性キャリアの体積平均粒径は35〜50μmに規定される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein a volume average particle size of the magnetic carrier is specified to be 35 to 50 μm. 該一対の磁極のうち、磁気スリーブの回転方向上流側に配置された磁極の垂直方向の磁力は62〜76mTに規定される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像装置。 5. The developing device according to claim 1, wherein a magnetic force in a vertical direction of a magnetic pole disposed on the upstream side in the rotation direction of the magnetic sleeve of the pair of magnetic poles is specified to be 62 to 76 mT. 該一対の磁極のうち、磁気スリーブの回転方向下流側に配置された磁極の垂直方向の磁力は34〜60mTに規定される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像装置。 6. The developing device according to claim 1, wherein a magnetic force in a vertical direction of a magnetic pole of the pair of magnetic poles disposed downstream of the magnetic sleeve in the rotation direction is defined as 34 to 60 mT. 7. 感光体ドラム、感光体ドラムの周囲に配設された帯電器、露光装置、現像装置、転写装置及びクリーニング装置を含む作像手段がほぼ水平横方向に複数個配列されたタンデム型カラー画像形成機であって、作像手段の各々における現像装置は、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる2成分現像剤を収容するハウジングと、ハウジング内に収容された現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送手段と、現像剤を周表面に保持して搬送する磁気ローラと、磁気ローラ及び感光体ドラムにそれぞれ所定の隙間をおいて配設された現像ローラとを備え、磁気ローラに保持された現像剤中のトナーは現像ローラに静電的に付着させられる、タンデム型カラー画像形成機において、
作像手段の各々の現像装置における磁気ローラの回転中心を原点として、撹拌搬送手段は第I象限に配置され、感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像ローラ、転写装置及びクリーニング装置は第III象限に配置され、ハウジングの下方には、空間領域が、第IV象限に形成されるか、又は第IV象限から第III象限にまたがって形成され、該空間領域には、水平横方向に隣接する作像手段における感光体ドラム、帯電器、露光装置、転写装置及びクリーニング装置が配置される、
ことを特徴とするタンデム型カラー画像形成機。
A tandem-type color image forming machine in which a plurality of image forming means including a photosensitive drum, a charger arranged around the photosensitive drum, an exposure device, a developing device, a transfer device, and a cleaning device are arranged in a substantially horizontal direction. Wherein the developing device in each of the image forming means includes a housing for containing a two-component developer composed of a magnetic carrier and a non-magnetic toner, and a stirring and conveying means for stirring and conveying the developer contained in the housing. A magnetic roller that transports the developer while holding the developer on the peripheral surface; and a developing roller that is disposed at a predetermined gap between the magnetic roller and the photosensitive drum. The toner in the developer held by the magnetic roller is provided. Is a tandem type color image forming machine electrostatically attached to a developing roller,
With the center of rotation of the magnetic roller in each developing device of the image forming means as the origin, the stirring and conveying means is disposed in the first quadrant, and the photosensitive drum, the charger, the exposure device, the developing roller, the transfer device, and the cleaning device are in the third quadrant. Located in the quadrant, below the housing, a spatial area is formed in the fourth quadrant or spans from the fourth quadrant to the third quadrant, which is horizontally adjacent to the spatial area. A photosensitive drum, a charger, an exposure device, a transfer device, and a cleaning device in the image forming unit are arranged.
A tandem-type color image forming machine, characterized in that:
作像手段の各々の現像装置において、磁気ローラは、磁気スリーブと、磁気スリーブ内に配設されかつ複数の磁極が周方向に配列された静止永久磁石とを備え、撹拌搬送手段は磁気ローラの近傍を磁気ローラに沿って延在する撹拌搬送部材を含み、該静止永久磁石の磁極は、相互に周方向に間隔をおいて配置されかつ相互に同極である一対の磁極を備え、磁気スリーブの半径方向外側において、該一対の磁極間に生ずる反発磁力によって該一対の磁極間に形成される、垂直磁力の値が最も低い領域は第I象限における35°〜60°の角度範囲内に位置付けられる、請求項7記載のタンデム型カラー画像形成機。 In each of the developing devices of the image forming means, the magnetic roller includes a magnetic sleeve, and a stationary permanent magnet disposed in the magnetic sleeve and having a plurality of magnetic poles arranged in a circumferential direction, and the stirring and conveying means includes a magnetic roller. A magnetic agitator carrying member extending in the vicinity along the magnetic roller, wherein the magnetic poles of the stationary permanent magnet comprise a pair of magnetic poles which are circumferentially spaced from each other and are the same in polarity; On the outer side in the radial direction, a region where the value of the perpendicular magnetic force is the lowest formed between the pair of magnetic poles by the repulsive magnetic force generated between the pair of magnetic poles is positioned within an angle range of 35 ° to 60 ° in the quadrant I. The tandem-type color image forming machine according to claim 7, wherein 磁性キャリアの飽和磁化値は35〜50emu/gに規定される、請求項8記載のタンデム型カラー画像形成機。 9. The tandem-type color image forming apparatus according to claim 8, wherein the saturation magnetization value of the magnetic carrier is specified to be 35 to 50 emu / g. 磁性キャリアの体積抵抗率は10〜1012Ω・cmに規定される、請求項8又は請求項9記載のタンデム型カラー画像形成機。 The tandem-type color image forming apparatus according to claim 8 or 9, wherein the volume resistivity of the magnetic carrier is specified to be 10 8 to 10 12 Ω · cm. 磁性キャリアの体積平均粒径は35〜50μmに規定される、請求項8〜10のいずれか1項に記載のタンデム型カラー画像形成機。 The tandem-type color image forming apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein the volume average particle diameter of the magnetic carrier is specified to be 35 to 50 µm. 該一対の磁極のうち、磁気スリーブの回転方向上流側に配置された磁極の垂直方向の磁力は62〜76mTに規定される、請求項8〜11のいずれか1項に記載のタンデム型カラー画像形成機。 The tandem-type color image according to any one of claims 8 to 11, wherein, of the pair of magnetic poles, a magnetic pole in a vertical direction of a magnetic pole arranged on the upstream side in the rotation direction of the magnetic sleeve is specified to be 62 to 76 mT. Forming machine. 該一対の磁極のうち、磁気スリーブの回転方向下流側に配置された磁極の垂直方向の磁力は34〜60mTに規定される、請求項8〜12のいずれか1項に記載のタンデム型カラー画像形成機。 The tandem-type color image according to any one of claims 8 to 12, wherein, of the pair of magnetic poles, a magnetic pole in a vertical direction of a magnetic pole arranged on the downstream side in the rotation direction of the magnetic sleeve is regulated to 34 to 60 mT. Forming machine.
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