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JP2001166526A - Method of nonmagnetic single component development - Google Patents

Method of nonmagnetic single component development

Info

Publication number
JP2001166526A
JP2001166526A JP35332199A JP35332199A JP2001166526A JP 2001166526 A JP2001166526 A JP 2001166526A JP 35332199 A JP35332199 A JP 35332199A JP 35332199 A JP35332199 A JP 35332199A JP 2001166526 A JP2001166526 A JP 2001166526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
roller
developing
particle size
distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP35332199A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Abe
哲也 安部
Kosuke Sugama
浩介 須釜
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.)
Casio Computer Co Ltd
Casio Electronics Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Casio Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd, Casio Electronics Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP35332199A priority Critical patent/JP2001166526A/en
Publication of JP2001166526A publication Critical patent/JP2001166526A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of nonmagnetic single-component development by which clogging of the toner easily caused between a developing roller and a doctor blade can be more surely prevented. SOLUTION: A nonmagnetic single component toner having 7 to 10 μm volume average particle diameter with external addition of hydrophobic silica by 0.5 to 2.0 mass % is used in the method of nonmagnetic single component development. From the experimental result, the toner (having <=5% distribution in number of particles having <=2 μm diameter) with good evaluation for toner clogging by visual check shown as (○) in the table is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、現像ローラとドク
ターブレード間に発生し易いトナー詰まりをより確実に
防止する非磁性一成分現像方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-magnetic one-component developing method for more reliably preventing toner clogging which easily occurs between a developing roller and a doctor blade.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、トナーを用いる電子写真方式
の画像形成装置がある。通常この画像形成装置には感光
体への静電潜像の形成、その静電潜像のトナー像化(現
像)、及びそのトナー像を用紙へ転写する位置まで搬送
するという一連の画像形成処理を行う画像形成ユニット
が組み込まれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an electrophotographic image forming apparatus using toner. Normally, this image forming apparatus includes a series of image forming processes of forming an electrostatic latent image on a photoconductor, forming the electrostatic latent image into a toner image (developing), and transporting the toner image to a position where the toner image is transferred to a sheet. The image forming unit for performing the above is incorporated.

【0003】図7は、そのような画像形成ユニットのド
ラム副ユニットと一対になる現像副ユニットの主要部を
示す側断面図である。同図に示す現像副ユニット1は、
感光体ドラム2と、この感光体ドラム2に圧接する現像
ローラ3と、この現像ローラ3を下部側面の開口部に回
転可能に支持するトナー容器4を備え、トナー容器4の
内部には、トナー5と、このトナー5に埋没するように
して配置される撹拌器6、供給ローラ7、ドクターブレ
ード8、掬いシート9等が配設されている。上記の感光
体ドラム2、現像ローラ3及び供給ローラ7は夫々図の
矢印で示す方向に回転する。
FIG. 7 is a side sectional view showing a main part of a developing subunit paired with a drum subunit of such an image forming unit. The developing sub-unit 1 shown in FIG.
A photosensitive drum 2, a developing roller 3 that is in pressure contact with the photosensitive drum 2, and a toner container 4 that rotatably supports the developing roller 3 in an opening on a lower side surface, are provided with a toner 5, a stirrer 6, a supply roller 7, a doctor blade 8, a scooping sheet 9, and the like, which are disposed so as to be buried in the toner 5. The photosensitive drum 2, the developing roller 3 and the supply roller 7 rotate in the directions indicated by arrows in FIG.

【0004】感光体ドラム2は、導電性の金属ローラの
表面に光導電性部材を一様に被着して成り、その光導電
性部材から成る周面に静電潜像を形成されて回転する。
現像ローラ3は、例えば金属の芯金のまわりに半導電性
のウレタンゴムを被着して成り、芯金にバイアス電圧を
印加され、表面にトナー5を担持・搬送して感光体ドラ
ム2上の静電潜像をトナー像化(現像)する。撹拌器6
はトナー容器4内のトナー5を固結しないように撹拌す
る。
The photoreceptor drum 2 is formed by uniformly applying a photoconductive member on the surface of a conductive metal roller, and an electrostatic latent image is formed on a peripheral surface formed of the photoconductive member to rotate the photoconductive member. I do.
The developing roller 3 is formed, for example, by applying a semiconductive urethane rubber around a metal core, a bias voltage is applied to the core, and the toner 5 is carried and conveyed on the surface to form the toner on the photosensitive drum 2. Is formed (developed) into a toner image. Stirrer 6
Is stirred so that the toner 5 in the toner container 4 is not solidified.

【0005】供給ローラ7も、金属の芯金のまわりに半
導電性のウレタンゴムを被着して成り、表面のウレタン
ゴム層が現像ローラ3に圧接するように配置され、現像
ローラ3上のトナー5を一旦掻き落とすと共に上記の撹
拌器6によって撹拌された新鮮なトナー5を現像ローラ
3に供給する。トナー規制部材であるドクターブレード
8は、バネ性を有するステンレス製の板金の先端を90
度よりも大きな鈍角に折り曲げて形成され、その折曲げ
部が現像ローラ3に当接するように配置されて上記鈍角
に折り曲げられた先端によりトナー5をドクターブレー
ド8と現像ローラ3間に誘導し、現像ローラ3上に付着
するトナー5を所定の厚さに薄層化すると共にトナー5
に適宜の摩擦電荷を与えている。掬いシート9は、トナ
ー容器4内のトナー5の漏れを防止すると共に現像ロー
ラ3上に残留するトナー5がトナー容器4内に入ること
を許容するように構成されている。
[0005] The supply roller 7 is also formed by coating a semiconductive urethane rubber around a metal core, and is arranged so that the urethane rubber layer on the surface is pressed against the developing roller 3. The toner 5 is once scraped off, and the fresh toner 5 stirred by the stirrer 6 is supplied to the developing roller 3. The doctor blade 8 serving as a toner regulating member is provided with a tip of a stainless steel plate having a spring property.
The toner 5 is guided between the doctor blade 8 and the developing roller 3 by the tip bent at an obtuse angle that is bent at an obtuse angle larger than the degree, and is disposed so that the bent portion is in contact with the developing roller 3. The toner 5 attached to the developing roller 3 is thinned to a predetermined thickness and the toner 5
Is given an appropriate triboelectric charge. The scooping sheet 9 is configured to prevent the leakage of the toner 5 in the toner container 4 and to allow the toner 5 remaining on the developing roller 3 to enter the toner container 4.

【0006】特には図示しないが上記の現像ローラ3の
芯金にはマイナスのバイアス電圧が印加されており、他
方のドクターブレード8にもマイナスのバイアス電圧が
印加されている。従来は、供給ローラ7によるトナー5
の供給力不足を補うために、ドクターブレード8のマイ
ナス・バイアス電圧を現像ローラ3のマイナス・バイア
ス電圧よりもかなり高くして、両者間に形成される電界
の現像ローラ3側を相対的にプラス極性にし、弱マイナ
ス極性に帯電しているトナー5を現像ローラ3に引き寄
せるようにしている。これにより、トナー5は、多くの
部分は図の矢印Aに示すようにドクターブレード8から
トナー容器4内へ逃げ、他の部分は上記の電界により現
像ローラ3に引き寄せられて現像ローラ3の表面に密着
して搬送され、感光体ドラム2周面上の静電潜像の画像
部分に転写される。
Although not particularly shown, a negative bias voltage is applied to the core of the developing roller 3, and a negative bias voltage is also applied to the other doctor blade 8. Conventionally, the toner 5
The negative bias voltage of the doctor blade 8 is considerably higher than the negative bias voltage of the developing roller 3 so as to compensate for the insufficient supply power of The toner 5 charged to a weak polarity is attracted to the developing roller 3. As a result, most of the toner 5 escapes from the doctor blade 8 into the toner container 4 as shown by the arrow A in the figure, and the other portion is attracted to the developing roller 3 by the electric field and the surface of the developing roller 3 And is transferred to the image portion of the electrostatic latent image on the peripheral surface of the photosensitive drum 2.

【0007】ところで、上記のような電子写真式の画像
形成装置が身近なものになってくると、形成される画像
に高解像度が要求され、これに応じてトナーの粒径も、
より小粒径のものが使われるようになってきている。
By the way, when the above-mentioned electrophotographic image forming apparatus becomes familiar, high resolution is required for an image to be formed, and accordingly, the particle size of the toner is also reduced.
Smaller particle sizes are being used.

【0008】ところが、上記のように構成される画像形
成装置において、小粒径のトナー5に十分な電荷を与え
て地かぶり(非画像部分つまり白地部分に付くトナー汚
れ)の無い高品位の画像を得るためには、ドクターブレ
ード8をかなり大きな圧力で現像ローラ3に圧接させて
トナー5の層厚を一定に規制し且つトナーを摩擦帯電さ
せる必要があった。
However, in the image forming apparatus configured as described above, a sufficient charge is given to the toner 5 having a small particle size to provide a high-quality image free from background fog (non-image portion, that is, toner stain on a white background portion). In order to obtain the required value, it is necessary to press the doctor blade 8 against the developing roller 3 with a considerably large pressure to regulate the layer thickness of the toner 5 to a constant value and frictionally charge the toner.

【0009】ところが、そのように現像ローラ3上のト
ナー5に大きな圧力を加えると、その圧力と、摩擦で発
生する熱とにより、トナー5の樹脂分(非磁性一成分ト
ナーには流動性を良くするため疎水性樹脂であるシリカ
が外添されている)が溶融して凝集し、それらが現像ロ
ーラ3のスポンジ体の表層面に埋め込まれ、あるいはド
クターブレード8の先端に固着する状態が発生する。
However, when a large pressure is applied to the toner 5 on the developing roller 3 as described above, the pressure and the heat generated by the friction cause the resin component of the toner 5 (the non-magnetic one-component toner has a fluidity). (Silica, which is a hydrophobic resin, is externally added for the sake of improvement.) Melt and agglomerate, and these are embedded in the surface layer of the sponge body of the developing roller 3 or fixed to the tip of the doctor blade 8. I do.

【0010】このように凝集トナーが現像ローラ3の表
層面に埋め込まれたりドクターブレード8の先端に固着
すると、現像ローラ3上に均一なトナー層を形成するこ
とが出来なくなり、このため感光体ドラム2上の静電潜
像を正しく現像することが出来ず、画像形成に支障をき
たすという問題が発生した。
When the aggregated toner is embedded in the surface layer of the developing roller 3 or adheres to the tip of the doctor blade 8 as described above, it becomes impossible to form a uniform toner layer on the developing roller 3 and, therefore, the photosensitive drum 2, the electrostatic latent image could not be developed correctly, which hindered image formation.

【0011】また、上述したように供給ローラ7のトナ
ー供給力を補強するため、ドクターブレード8と現像ロ
ーラ3の間に比較的大きな電位差を形成するようにして
いるが、他方ではこの大きな電位差によるドクターブレ
ード8から現像ローラ3への電界が、トナー5とドクタ
ーブレード8との間に反発力を形成し、ドクターブレー
ド8によるトナーへの摩擦帯電を阻害する要因となって
いた。
As described above, a relatively large potential difference is formed between the doctor blade 8 and the developing roller 3 in order to reinforce the toner supply force of the supply roller 7. The electric field from the doctor blade 8 to the developing roller 3 forms a repulsive force between the toner 5 and the doctor blade 8, which is a factor that hinders the triboelectric charging of the toner by the doctor blade 8.

【0012】また、環境の相対湿度が高くなると、トナ
ー5が水分を吸収して帯電性が低下する。このため低電
荷のトナーや逆極性のトナーが増加して、これらのトナ
ーが静電潜像の電位に関係なく、あるいは逆らって、感
光体ドラム2に付着する。つまり白印字のところにトナ
ーが転写される前述した地かぶりの現象がここでも発生
して画像品質を低下させるという問題が発生した。
When the relative humidity of the environment increases, the toner 5 absorbs moisture and the chargeability decreases. As a result, the amount of low-charge toner and toner of the opposite polarity increases, and these toners adhere to the photosensitive drum 2 regardless of the potential of the electrostatic latent image or against it. In other words, the above-described background fogging phenomenon in which the toner is transferred to the white print occurs here again, causing a problem of deteriorating the image quality.

【0013】本発明の出願人は、上記の諸問題を解決す
べく、特願平11−270422号により、ドクターブ
レード先端の曲げ角度を鋭角にし且つ曲げ半径Rを0.
25mm<R<0.45mmに形成し、更にドクターブ
レードを現像ローラとの当接部の接線に対して0°〜9
0°好ましくは15°〜20°の角度で配置するように
して、無用のトナーがドクターブレードと現像ローラ間
に入り込んで必要以上に厚いトナー層を形成することが
ないようにし、これにより、均一な薄い層厚のトナーが
形成できて帯電にムラがなく、したがって、かぶりやか
すれの無い良質の画像を形成することができるように改
善案を提案した。
In order to solve the above-mentioned problems, the applicant of the present invention disclosed in Japanese Patent Application No. 11-270422 a method in which the bending angle at the tip of the doctor blade was made acute and the bending radius R was set to 0.
25 mm <R <0.45 mm, and the doctor blade is set at 0 ° to 9 ° with respect to the tangent line of the contact portion with the developing roller.
It is arranged at an angle of 0 °, preferably 15 ° to 20 ° so that unnecessary toner does not enter between the doctor blade and the developing roller to form an unnecessarily thick toner layer. An improvement was proposed so that a toner having an extremely thin layer thickness can be formed, and there is no unevenness in charging, and therefore, a high-quality image without fogging or blurring can be formed.

【0014】また、同様に、ドクターブレードのバイア
ス電圧を環境湿度に応じて変化させて、含水分量が0.
8%以上のトナーでも十分な帯電量を与えることがで
き、環境湿度の変化に関わりなく、かぶりやかすれの少
ない良質の画像を形成することが可能となるように提案
した。
Similarly, by changing the bias voltage of the doctor blade in accordance with the environmental humidity, the water content of the doctor blade is reduced to 0.1.
It has been proposed that even a toner of 8% or more can provide a sufficient charge amount, and can form a high-quality image with little fogging and blurring regardless of changes in environmental humidity.

【0015】更に、掬いシートに細かな多数の開口部を
斜めに形成して現像ローラ周面に摺接するように設け、
現像に関与せず現像ローラ上に残留しているトナーを容
易にほぼ全量供給ローラ側に回収するようにし、これに
より、現像ローラの全面に新鮮なトナーを再補給するこ
とが可能となり、現像履歴に左右されない良質の画像を
形成することが可能となる構造を提案した。
Further, a large number of fine openings are formed obliquely in the scooping sheet and provided so as to be in sliding contact with the peripheral surface of the developing roller.
Almost all of the toner remaining on the developing roller without being involved in the development is easily collected on the supply roller side, so that the entire surface of the developing roller can be replenished with fresh toner. We have proposed a structure that can form high-quality images that are not affected by image quality.

【0016】その上で、更に、上記の構成の現像器によ
り最適なトナーを供給すべく種々の実験結果に基づい
て、トナーに疎水性シリカを0.5質量%〜2質量%外
添した非磁性トナーを使用し、このトナーにおいて、粒
径5μm以下のトナーの質量分布を4%以下、好ましく
は3%以下とし、且つCV値を27以下、好ましくは2
4以下として構成する非磁性一成分現像方法を提案し
た。
Further, based on various experimental results in order to supply the optimum toner by the developing device having the above-mentioned structure, the toner is added with 0.5% by mass to 2% by mass of hydrophobic silica. A magnetic toner is used. In this toner, the mass distribution of the toner having a particle size of 5 μm or less is 4% or less, preferably 3% or less, and the CV value is 27 or less, preferably 2% or less.
A non-magnetic one-component developing method constituted as 4 or less was proposed.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記提案の
非磁性一成分現像方法におけるトナーの構成は、その考
え方としては正しかったが、トナーの粒度分布を単純に
質量分布で規定(規制)していたため、分級条件の変化
等により粒度別の個数での分布が変わり、トナー全体と
しての特性が変化して、このため上記のように質量分布
で規制したのでは必ずしも最適なトナーの構成状態を保
持し得ないことが判明した。例えば、1μm以下の微粉
が多数含まれていたときには、質量分布による規制では
トナー詰まりの発生を十分に防止できないことが判明し
た。
However, the configuration of the toner in the non-magnetic one-component developing method proposed above is correct in concept, but the particle size distribution of the toner is simply defined (regulated) by the mass distribution. Therefore, the distribution of the number of toner particles by particle size changes due to a change in classification conditions, etc., and the characteristics of the toner as a whole change. For this reason, if the toner is regulated by the mass distribution as described above, the optimum toner configuration state is not necessarily maintained. It turned out to be impossible. For example, when a large number of fine powders of 1 μm or less are contained, it has been found that the regulation based on the mass distribution cannot sufficiently prevent toner clogging.

【0018】これは、トナーの質量分布は、トナー粒径
の3乗に比例した質量の分布であるため、例えば1μm
φというように非常に細かいトナーがたくさんあった場
合には、その個体数が質量分布には表れないことがある
からである。つまり質量分布は、極微の微粉が多数含ま
れていたときには、その微粉固体数の許容値を規制する
尺度にはならない場合がある、つまり質量分布では適正
なトナーの粒度分布を規制するには不充分であること
が、その後の追求で確認された。
This is because the mass distribution of the toner is a mass distribution proportional to the cube of the toner particle size.
This is because when there are many very fine toners such as φ, the number of individual toners may not appear in the mass distribution. In other words, the mass distribution may not be a measure for restricting the allowable value of the number of fine powder solids when a large number of extremely fine powders are contained. That was confirmed by subsequent pursuit.

【0019】また同様に、CV値、つまり「(トナー分
布の標準偏差÷トナーの平均粒径)×100」による規
制についても、この規制が質量分布の偏差を押さえる目
的のものであるため、これもまた、十分に微粉トナーを
規制する手段とはなり得ないものであった。
Similarly, the regulation based on the CV value, that is, “(standard deviation of toner distribution / average particle size of toner) × 100” is also intended to suppress the deviation of mass distribution. In addition, it cannot be a means for sufficiently controlling the fine powder toner.

【0020】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
現像ローラとドクターブレード間に発生し易いトナー詰
まりをより確実に防止する非磁性一成分現像方法を提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances,
An object of the present invention is to provide a non-magnetic one-component developing method that more reliably prevents toner clogging that easily occurs between a developing roller and a doctor blade.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明の非磁性一成分現
像方法は、トナーに疎水性シリカを0.5質量%〜2質
量%外添した非磁性トナーを使用する非磁性一成分現像
方法であって、上記トナーは、体積平均粒径が7μm〜
10μmであり、混在する体積粒径2μm以下のトナー
の個数分布を5%以下として構成される。
The non-magnetic one-component developing method of the present invention is a non-magnetic one-component developing method using a non-magnetic toner in which 0.5 to 2% by mass of hydrophobic silica is externally added to a toner. The toner has a volume average particle diameter of 7 μm or more.
The number distribution of the mixed toner having a volume particle size of 2 μm or less is 5% or less.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1は、一実施の形態におけ
る非磁性一成分現像方法を実現する現像器を装着したカ
ラー画像形成装置の内部構成を模式的に示す側断面図で
ある。先ず、同図を用いて全体構成を説明する。同図に
示すように、このカラー画像形成装置(本体装置)10
は、その後面(図の左方)に開閉トレー11を備え、下
部には本体装置前方(図の右方)から着脱自在な用紙カ
セット12を備えている。用紙カセット12には多枚数
の用紙が載置・収容されている。また、本体装置10の
上面に上蓋13を備えている。上蓋13の前部側方には
図では見えないが電源スイッチ、液晶表示装置、複数の
入力キー等が配設されている。上蓋13は、その後部が
本体装置10の後部上面とともに排紙トレー14を形成
している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an internal configuration of a color image forming apparatus equipped with a developing device for realizing a non-magnetic one-component developing method according to an embodiment. First, the overall configuration will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus (main unit) 10
Has an openable / closable tray 11 on the rear surface (left side in the figure), and a paper cassette 12 detachable from the front of the main unit (right side in the figure) at the lower part. A large number of sheets are placed and stored in the sheet cassette 12. An upper lid 13 is provided on the upper surface of the main body device 10. A power switch, a liquid crystal display device, a plurality of input keys, and the like are arranged on the front side of the upper lid 13 although not shown in the drawing. The upper lid 13 forms a paper discharge tray 14 at the rear thereof together with the upper surface of the rear of the main body device 10.

【0023】本体装置10の内部には、略中央に、偏平
なループ状の用紙搬送ベルト(以下、単にベルトとい
う)15が前後に延在して配置され、そのループの水平
方向の両端部を駆動ローラ16と従動ローラ17に保持
されている。このベルト15は、駆動ローラ16により
駆動され、図の矢印Rで示す反時計回り方向に循環移動
する。このベルト15の上循環部に、静電潜像担持体と
しての4個の感光体ドラム18(18a、18b、18
c、18d)が用紙搬送方向(図の右から左方向)に多
段式に並設されている。
Inside the main body device 10, a flat loop-shaped paper transport belt (hereinafter, simply referred to as a belt) 15 is disposed substantially in the center and extends back and forth. It is held by a driving roller 16 and a driven roller 17. The belt 15 is driven by a driving roller 16 and circulates in a counterclockwise direction indicated by an arrow R in the figure. Four photosensitive drums 18 (18a, 18b, 18) serving as electrostatic latent image carriers are provided on the upper circulating portion of the belt 15.
c, 18d) are juxtaposed in a multi-stage manner in the sheet transport direction (from right to left in the figure).

【0024】これらの感光体ドラム18を夫々取り囲む
ようにして(以下、代表的に感光体ドラム18dの周囲
装置についてのみ符号を付して示す)、クリーナ21、
初期化帯電ブラシ22、書込ヘッド23、及び現像器2
4が配置されている。また、特には図示していないが接
触型の転写器が、ベルト15を介して感光体ドラム18
に圧接して転写部を形成している。
Each of the photosensitive drums 18 is surrounded (hereinafter, only the peripheral devices around the photosensitive drum 18d are denoted by reference numerals), and the cleaner 21,
Initializing charging brush 22, writing head 23, and developing device 2
4 are arranged. Although not shown, a contact-type transfer unit is connected to the photosensitive drum 18 via the belt 15.
To form a transfer portion.

【0025】現像器24は、その下部開口部に回転可能
に支持するトナー担持体としての現像ローラ25を感光
体ドラム18周面に当接させて現像部を形成している。
書込ヘッド23は、上蓋13の裏面に支持部材26を介
して配設されており、上蓋13の開閉に伴われて円弧状
の軌跡を描いて昇降し、上蓋13の閉成により降下して
初期化帯電ブラシ22と現像ローラ25との間に位置決
めされて記録部を形成している。
The developing unit 24 forms a developing unit by bringing a developing roller 25 as a toner carrier rotatably supported in a lower opening thereof into contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 18.
The write head 23 is disposed on the back surface of the upper lid 13 via a support member 26, moves up and down in a circular locus as the upper lid 13 opens and closes, and descends when the upper lid 13 is closed. The recording section is formed by being positioned between the initialization charging brush 22 and the developing roller 25.

【0026】ベルト15の上循環部の上流側端部には、
吸着ローラ27が、ベルト15を介して従動ローラ17
に圧接し、ここに用紙搬入部を形成している。吸着ロー
ラ27は、用紙搬入部に搬入されてくる用紙に吸着バイ
アスを印加しながらベルト15に押圧して、ベルト15
に用紙を静電的に吸着させる。
At the upstream end of the upper circulation section of the belt 15,
The suction roller 27 is driven by the driven roller 17 via the belt 15.
To form a paper carrying portion. The suction roller 27 presses the paper conveyed to the paper conveyance unit against the belt 15 while applying a suction bias to the paper, and applies the belt 15.
Paper is electrostatically attracted to the paper.

【0027】上記用紙搬送方向最上流の感光体ドラム1
8aに対応する現像器24から最下流の感光体ドラム1
8dに対応する現像器24まで、各現像器24には、減
法混色の三原色であるM(マゼンタ)、C(シアン)、
Y(イエロー)の各色トナー及び文字や画像の黒色部の
印字に専用されるBk(ブラック)トナーが夫々収容さ
れている。
The photosensitive drum 1 at the uppermost stream in the paper transport direction
8a, the photosensitive drum 1 at the most downstream position from the developing device 24
Up to the developing device 24 corresponding to 8d, each developing device 24 has M (magenta), C (cyan), and three subtractive primary colors.
Each toner of Y (yellow) and Bk (black) toner dedicated to printing of a black portion of a character or an image are stored.

【0028】ベルト15より更に搬送方向上流側(図の
右方)には、待機ローラ対28、それから下方に給紙案
内路29が配置され、その給紙案内路29の下端部には
給送ローラ対31が配設されている。給送ローラ対31
の上流(下方)に、前述した用紙カセット12の給紙端
が位置している。用紙カセット12の給紙端上方に給紙
コロ32が配設されている。給紙コロ32は一回転毎
に、用紙カセット12に収容されている最上部の用紙一
枚を取り出して給送ローラ対31へ給紙する。
A pair of standby rollers 28 is disposed further upstream (to the right in the drawing) in the transport direction than the belt 15, and a paper feed guide path 29 is disposed below the standby roller pair 28. A roller pair 31 is provided. Feeding roller pair 31
The paper feed end of the paper cassette 12 described above is located upstream (below). A paper feed roller 32 is disposed above a paper feed end of the paper cassette 12. The paper feed roller 32 takes out one uppermost sheet stored in the paper cassette 12 and feeds it to the feed roller pair 31 every one rotation.

【0029】一方、ベルト15よりも用紙搬送方向下流
(図の左方)には、定着器33、排紙ローラ対34、切
り換えレバー35が設けられる。定着器33は、断熱性
の匡体内に組み付けられた圧接ローラ、定着ローラ、発
熱ローラ、用紙分離爪、周面清掃器、オイル塗布部材、
サーミスタ等から構成され、用紙上に転写されたトナー
像を紙面に熱定着させる。
On the other hand, a fixing device 33, a pair of paper discharge rollers 34, and a switching lever 35 are provided downstream of the belt 15 in the paper transport direction (left side in the drawing). The fixing device 33 includes a pressure contact roller, a fixing roller, a heating roller, a paper separating claw, a peripheral surface cleaner, an oil applying member,
It is composed of a thermistor or the like, and heat-fixes the toner image transferred on the paper to the paper surface.

【0030】切り換えレバー35は、同図に示すように
下の位置にあるときは、上方の排出路36及び排紙ロー
ラ対37を介して排紙トレー14へ排出するよう用紙を
案内する。一方、上に回動しているときは、本体装置後
面に開成される開閉トレー11へ用紙を案内する。
When the switching lever 35 is at the lower position as shown in the figure, it guides the paper to be discharged to the paper discharge tray 14 via the upper discharge path 36 and the paper discharge roller pair 37. On the other hand, when rotating upward, the sheet is guided to the opening / closing tray 11 opened on the rear surface of the main unit.

【0031】ベルト15と用紙カセット12の間には回
路基板を装着可能な電装部38が配設され、その回路基
板には複数の電子部品からなる制御装置が搭載されてい
る。制御装置は、特には図示しないが、コントローラ部
とエンジン部からなり、コントローラ部はCPU(中央
演算処理装置)、ROM(読出し専用メモリ)、EEP
ROM(再書込み可能な読出し用メモリ)、フレームメ
モリ、イメージデータ転送回路等を備えて、ホストコン
ピュータ等から入力される印刷データを解析し、印字用
データを作成してエンジン部に転送する。
An electrical unit 38 on which a circuit board can be mounted is provided between the belt 15 and the paper cassette 12, and a control device including a plurality of electronic components is mounted on the circuit board. Although not specifically shown, the control device includes a controller unit and an engine unit, and the controller unit includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), an EEP
It includes a ROM (rewritable read memory), a frame memory, an image data transfer circuit, and the like, analyzes print data input from a host computer or the like, creates print data, and transfers the print data to the engine unit.

【0032】エンジン部は、CPUやROM等を備え、
入力側にはコントローラ部からのデータや指令信号、温
度センサの出力、用紙検知センサの出力等が入力し、出
力側には不図示のモータを駆動するモータドライバ、そ
のモータの駆動を各部に伝達する駆動系を切り替えるク
ラッチドライバ、書込ヘッド23を上記印字用データに
基づいて駆動する印字ドライバ、初期化帯電ブラシ2
2、現像ローラ25、転写器、吸着ローラ27、後述す
る供給ローラ、ドクターブレード、掬いシート等に所定
のバイアス電圧を供給するバイアス電源ドライバ等が接
続されている。エンジン部はコントローラ部からのデー
タや指令信号、温度センサの出力、用紙検知センサの出
力等に基づいて各部を駆動制御する。
The engine unit includes a CPU, a ROM, and the like.
On the input side, data and command signals from the controller unit, the output of the temperature sensor, the output of the paper detection sensor, etc. are input, and on the output side, a motor driver that drives a motor (not shown), and the drive of the motor is transmitted to each unit. Driver for switching the driving system to be performed, a print driver for driving the write head 23 based on the print data, an initialization charging brush 2
2. A bias power supply driver for supplying a predetermined bias voltage to a developing roller 25, a transfer device, a suction roller 27, a supply roller described later, a doctor blade, a scooping sheet, and the like are connected. The engine unit controls the driving of each unit based on data and command signals from the controller unit, the output of the temperature sensor, the output of the sheet detection sensor, and the like.

【0033】以下、このカラー画像形成装置10の基本
的な動作を説明する。先ず、電源が投入され、使用する
用紙の紙質、枚数、印字モード、その他の指定がキー入
力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力さ
れると、不図示の駆動機構により給紙コロ32が一回転
して、用紙カセット12に載置収容されている用紙を給
送ローラ対31を介して待機ローラ対28へ給送する。
待機ローラ対28は回転を一時停止して、一対のローラ
で形成される挟持部に用紙先端を当接させた状態で搬送
タイミングを待機する。
The basic operation of the color image forming apparatus 10 will be described below. First, when the power is turned on and the paper quality, the number of sheets to be used, the print mode, and other designations are input as a key input or a signal from a host device to be connected, the feed roller 32 is driven by a drive mechanism (not shown). By rotating, the paper loaded in the paper cassette 12 is fed to the standby roller pair 28 via the feed roller pair 31.
The standby roller pair 28 temporarily stops rotating, and waits for the transport timing in a state where the leading end of the sheet is brought into contact with the holding portion formed by the pair of rollers.

【0034】続いて、駆動ローラ16が反時計回り方向
に回転し、従動ローラ17が従動して同じく反時計回り
方向に回転する。これによりベルト15は、上循環部が
4個の感光体ドラム18に当接して全体が図の矢印Bで
示すように反時計回り方向へ循環移動する。
Subsequently, the driving roller 16 rotates in the counterclockwise direction, and the driven roller 17 is driven to rotate in the counterclockwise direction. As a result, the upper circulating portion of the belt 15 abuts on the four photosensitive drums 18 and circulates in the counterclockwise direction as a whole as shown by the arrow B in the figure.

【0035】これと共に各現像器24及び感光体ドラム
18が印字タイミングに合わせて順次駆動される。感光
体ドラム18は時計回り方向に回転し、初期化帯電ブラ
シ22は、感光体ドラム18周面に一様な高マイナス電
荷を付与し、書込ヘッド23は、その感光体ドラム18
周面を画像信号に応じて露光する。これにより、上記初
期化による高マイナス電位部と、露光により電位の減衰
した低マイナス電位部からなる静電潜像が形成される。
現像器24の現像ローラ25は、その静電潜像の低電位
部にトナーを転移させて感光体ドラム18周面上にトナ
ー像を形成(反転現像)する。
At the same time, the developing units 24 and the photosensitive drums 18 are sequentially driven in accordance with the printing timing. The photosensitive drum 18 rotates clockwise, the initialization charging brush 22 applies a uniform high negative charge to the peripheral surface of the photosensitive drum 18, and the writing head 23 controls the photosensitive drum 18.
The peripheral surface is exposed according to the image signal. As a result, an electrostatic latent image composed of the high negative potential portion due to the initialization and the low negative potential portion whose potential has been attenuated by exposure is formed.
The developing roller 25 of the developing device 24 transfers the toner to the low potential portion of the electrostatic latent image to form a toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 18 (reversal development).

【0036】最上流の感光体ドラム18a周面上のトナ
ー像の先端が、ベルト15との対向部に回転搬送されて
くるタイミングで、その対向部に用紙の印字開始位置が
一致するように、待機ローラ対28が回転を開始して用
紙を用紙搬入部へ給送する。従動ローラ17と吸着ロー
ラ27は、給送された用紙をベルト15と共に挟持して
搬送する。用紙は、ベルト15に吸着され、感光体ドラ
ム18aと転写器により形成されている最初の転写部へ
搬送される。
When the leading end of the toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 18a at the most upstream position is rotated and conveyed to the portion facing the belt 15, the printing start position of the paper coincides with the facing portion. The standby roller pair 28 starts rotating and feeds the sheet to the sheet carry-in section. The driven roller 17 and the suction roller 27 hold and transport the fed sheet together with the belt 15. The sheet is attracted to the belt 15 and is conveyed to the first transfer section formed by the photosensitive drum 18a and the transfer device.

【0037】転写器は、転写バイアス電源から出力され
る転写電流をベルト15を介して用紙に印加する。この
転写器から印加される転写電流により感光体ドラム18
a上のM(マゼンタ)のトナー像が用紙に転写される。
続いて、感光体ドラム18bと転写器により形成されて
いる上流から2番目の転写部においてC(シアン)のト
ナー像が転写され、更に感光体ドラム18cと転写器に
より形成されている上流から3番目の転写部でY(イエ
ロー)のトナー像が転写される。そして、感光体ドラム
18dと転写器により形成されている最下流の転写部で
Bk(ブラック)のトナー像が順次転写される。
The transfer unit applies a transfer current output from a transfer bias power supply to the sheet via the belt 15. The transfer current applied from the transfer device causes the photosensitive drum 18
The M (magenta) toner image on a is transferred to the sheet.
Subsequently, the C (cyan) toner image is transferred at the second transfer portion from the upstream formed by the photoconductor drum 18b and the transfer device, and is further transferred from the upstream formed by the photoconductor drum 18c and the transfer device. The Y (yellow) toner image is transferred at the second transfer portion. Then, a Bk (black) toner image is sequentially transferred at a most downstream transfer portion formed by the photosensitive drum 18d and the transfer device.

【0038】このようにして、4色のトナー像を転写さ
れた用紙は、ベルト15から分離して定着器33に搬入
される。定着器33は、トナー像を用紙に熱定着させ
る。この画像定着後、用紙は、排紙ローラ対34によっ
て後面の開閉トレー11上にトナー像を上にして、又は
上部の排紙トレー14上にトナー像を下にして排出され
る。
The paper on which the toner images of four colors have been transferred in this manner is separated from the belt 15 and carried into the fixing device 33. The fixing device 33 thermally fixes the toner image on the paper. After the image is fixed, the sheet is discharged by the discharge roller pair 34 with the toner image facing up on the opening / closing tray 11 on the rear surface or the toner image facing down on the upper discharge tray 14.

【0039】図2は、上記現像器24の主要部を拡大し
て模式的に示す側断面図である。同図に示す現像器24
は、基本的な構成は図7に示した現像副ユニット1の構
成と略同様である。すなわち、現像器24は、トナーホ
ッパを兼ねる匡体41を備え、その匡体41の下部開口
に上述した現像ローラ25を回転可能に保持し、匡体4
1の内部には、非磁性一成分のトナー42を収容し、こ
のトナー42に埋没するように配設された撹拌部材43
を備えている。
FIG. 2 is a side sectional view schematically showing an enlarged main part of the developing unit 24. Developing device 24 shown in FIG.
Is basically the same as the configuration of the developing sub-unit 1 shown in FIG. That is, the developing device 24 includes a housing 41 also serving as a toner hopper, and the developing roller 25 described above is rotatably held in a lower opening of the housing 41.
A stirrer 43 is disposed inside the toner container 1 and accommodates a non-magnetic one-component toner 42 and is buried in the toner 42.
It has.

【0040】また、最下部にスポンジ体から成る供給ロ
ーラ44が現像ローラ25に圧接して配置されている。
現像ローラ25には、上記の圧接部よりも回転方向(図
の反時計回り方向)下流側に圧接してトナー層規制部材
としての板バネ状のドクターブレード45が配設され、
更に下部周面に当接して導電性の掬いシート46が配設
されている。
A supply roller 44 made of a sponge body is disposed at the lowermost portion in pressure contact with the developing roller 25.
The developing roller 25 is provided with a leaf spring-shaped doctor blade 45 as a toner layer regulating member that is pressed against the downstream side in the rotation direction (counterclockwise direction in the drawing) from the pressing portion.
Further, a conductive scooping sheet 46 is disposed in contact with the lower peripheral surface.

【0041】上記の感光体ドラム18上に安定したトナ
ー画像を形成するために、現像ローラ25には、バイア
ス電源47から現像バイアス電圧「−250V」を印加
するようにする。また供給ローラ44には、他のバイア
ス電源48から供給バイアス電圧「−500V」を印加
するようにする。
In order to form a stable toner image on the photosensitive drum 18, a developing bias voltage “−250 V” is applied to the developing roller 25 from a bias power supply 47. Further, the supply bias voltage “−500 V” is applied to the supply roller 44 from another bias power supply 48.

【0042】また、ドクターブレード45は、先端の曲
げ角度を鋭角にし且つ曲げ半径Rを0.25mm<R<
0.45mmに形成し、更に現像ローラとの当接部の接
線に対して0°〜90°好ましくは15°〜20°の角
度で配置し、そして、可変バイアス電源49から環境に
応じた可変バイアス電圧を印加するようにする。
The doctor blade 45 has an acute bending angle at the tip and a bending radius R of 0.25 mm <R <
0.45 mm, and arranged at an angle of 0 ° to 90 °, preferably 15 ° to 20 ° with respect to the tangent line of the contact portion with the developing roller. A bias voltage is applied.

【0043】更に、掬いシート46には、特には図示し
ないが、細かな多数の開口部を斜めに形成して現像ロー
ラ周面に摺接するように設け、バイアス電源52から、
適宜の電圧V3を印加するようにしている。
Although not particularly shown, the scooping sheet 46 is provided with a large number of fine openings formed obliquely so as to be in sliding contact with the peripheral surface of the developing roller.
Appropriate voltage V3 is applied.

【0044】図3は、上記の構成の現像器24に、疎水
性シリカを0.5質量%〜2質量%外添した各種の粒径
分布の非磁性一成分トナーをそれぞれ充填し、それぞれ
において連続印字を行い、トナー未使用時からトナーが
無くなるまでの間に、トナー詰まり現象の発生の有無を
調べた実験結果を示す図表である。同図(a) は左端欄か
ら実験No.、トナー詰まり(の目視判定結果)、5μ
m>質量%(5μmφ以下の粒子の質量%)、2μm>
個数%(2μmφ以下の粒子の個数%)をそれぞれ示し
ている。
FIG. 3 shows that the developing device 24 having the above-mentioned structure is filled with non-magnetic one-component toners having various particle size distributions in which 0.5% to 2% by mass of hydrophobic silica is externally added. FIG. 9 is a table showing the results of an experiment in which continuous printing was performed and the presence or absence of a toner clogging phenomenon was examined between the time when the toner was not used and the time when the toner was exhausted. FIG. 9A shows the experiment No. from the left end column. , Toner clogging (visual judgment result), 5μ
m>% by mass (% by mass of particles of 5 μmφ or less), 2 μm>
The number% (number% of particles of 2 μmφ or less) is shown.

【0045】上記の実験において、トナー42は現像器
24内に280g充填された。これにより、本例では、
A4判の用紙に印字率5%にて印字し、トナーが無くな
るまでに、およそ6500枚の印字を行なうことができ
た。トナー詰まりの判定は、1000枚おきに普通紙と
OHP用紙に全ベタ印字を数枚印字し、トナー詰まりに
よって発生する白スジの有無を目視により確認するとと
もに、現像ローラ上のトナー層を透明接着テープで剥離
して、トナー詰まりによって生じる搬送不良の有無を目
視確認することによって判定した。
In the above experiment, 280 g of the toner 42 was charged into the developing device 24. Thus, in this example,
Printing was performed on A4 size paper at a printing rate of 5%, and approximately 6,500 sheets could be printed before the toner was exhausted. To determine toner clogging, print all solid prints on plain paper and OHP paper every 1000 sheets, visually check for white streaks caused by toner clogging, and transparently adhere the toner layer on the developing roller. The film was peeled off with a tape, and the presence or absence of a conveyance failure caused by the toner clogging was visually checked to determine.

【0046】上記の実験に使用したサンプルトナーは、
ビスフェノール誘導体等のジオール、多価アルコール類
とマレイン酸等のジカルボン酸、トリカルボン酸類を組
成とした一般にトナーに用いられるポリエステル樹脂に
着色剤としてフタロシアニン顔料、負帯電制御剤として
有機金属錯体、定着離型剤として低分子ポリプロピレン
を混練したものを、ジェットミルで粉砕し、任意の粒度
分布になるように分級し、流動化、帯電性向上剤として
疎水化処理したシリカ微粒子をミキサーにより外添処理
したものを使用した。
The sample toner used in the above experiment was
A phthalocyanine pigment as a colorant, an organometallic complex as a negative charge control agent, a fixing release, and a polyester resin which is generally used for toners and is composed of a diol such as a bisphenol derivative, a polyhydric alcohol and a dicarboxylic acid such as maleic acid, and a tricarboxylic acid. A mixture obtained by kneading low-molecular-weight polypropylene as an agent, pulverizing with a jet mill, classifying into an arbitrary particle size distribution, and externally adding silica fine particles subjected to hydrophobizing treatment as a fluidization and chargeability improver using a mixer. It was used.

【0047】各サンプルトナーの平均粒径は、質量平均
で8.5μmになるように調整した。粒径及び粒度分布
において、質量分布と粒径はコールターカウンタと称さ
れる測定装置により測定し、2μmφ以下の個数分布は
パーティクルアナライザと称される測定装置を用いて測
定した。
The average particle size of each sample toner was adjusted to be 8.5 μm in mass average. In the particle size and the particle size distribution, the mass distribution and the particle size were measured by a measuring device called a Coulter counter, and the number distribution of 2 μmφ or less was measured by using a measuring device called a particle analyzer.

【0048】また、外添した疎水化シリカは、平均粒径
40nmの比較的大きめの粒径のものと、平均粒径8n
mの小粒径のものの2種であり、外添量は各々トナーに
対して1.4質量%、0.35質量%になるように処理
した。
The externally added hydrophobized silica had a relatively large average particle size of 40 nm and an average particle size of 8 nm.
m having a small particle size of m, and the external additive amount was processed so as to be 1.4% by mass and 0.35% by mass, respectively, based on the toner.

【0049】実験No.1は、5μmφ以下の微粉の割
合は質量分布で5%以上であり且つ2μmφ以下の微粉
の割合が個数割合で10%以上である。この印字実験に
おける上述した全ベタ印字では激しい白スジが発生し
た。
Experiment No. In No. 1, the proportion of the fine powder having a diameter of 5 μmφ or less is 5% or more in the mass distribution, and the proportion of the fine powder having a diameter of 2 μmφ or less is 10% or more in number. In the solid printing described above in this printing experiment, intense white stripes occurred.

【0050】実験No.2から実験No.4、及び実験
No.9と実験No.10では、5μmφ以下の微粉の
割合が質量分布で5%以下であり且つ2μmφ以下の微
粉の割合が個数分布で5%以下である。この場合は、全
ベタ印字において全く白スジの発生が見られなかった。
Experiment No. 2 through Experiment No. 2. 4 and Experiment Nos. 9 and Experiment No. In No. 10, the proportion of fine powder having a diameter of 5 μmφ or less is 5% or less in a mass distribution, and the proportion of fine powder having a diameter of 2 μmφ or less is 5% or less in a number distribution. In this case, no white stripes were observed in all solid printing.

【0051】そして、実験No.5から実験No.8で
は、5μmφ以下の微粉の割合が質量分布で5%未満で
あるにも拘らず、2μmφ以下の微粉量を個数分布で見
ると5%から7%以上もあり、この全ベタ印字では白ス
ジが発生した。
Experiment No. 5 to Experiment No. 5. In the case of No. 8, although the proportion of fine powder of 5 μmφ or less is less than 5% in the mass distribution, the amount of fine powder of 2 μmφ or less is 5% to 7% or more in the number distribution. There has occurred.

【0052】これらの実験結果から、全ベタ印字に白ス
ジを発生させない、つまり現像器にトナー詰まりを発生
させないトナーの構成は、粒径5μm以下の粒子の質量
分布を5%以下とするだけでは不十分であり、更に、個
数分布で規制する必要がある。そして、その場合の個数
分布において、粒径2μm以下の粒子の分布割合を5%
以下とすることによって、上記のトナー詰まり発生を防
止できることが判明する。
From these experimental results, it can be seen that the configuration of the toner that does not generate white streaks in all solid printing, that is, does not cause toner clogging in the developing device, is only required to reduce the mass distribution of particles having a particle size of 5 μm or less to 5% or less. Insufficient, and it is necessary to regulate the number distribution. Then, in the number distribution in that case, the distribution ratio of particles having a particle size of 2 μm or less is 5%.
It is clear that the following can prevent the toner clogging from occurring.

【0053】ところで、上記図3の実験No.5から実
験No.8のサンプルトナーの構成に見られるように、
質量分布による5μmφ以下の粒子の割合を少なく抑え
るようにジェットミルで分級しているにも拘らず、個数
分布で見た2μmφ以下の微粉が増加している現象が不
可解であるが、この現象は以下の理由によるものであっ
た。
By the way, in the experiment No. of FIG. 5 to Experiment No. 5. As seen in the configuration of the sample toner of No. 8,
Despite classifying with a jet mill so as to reduce the proportion of particles having a diameter of 5 μm or less due to mass distribution, it is inexplicable that the number of fine powders having a diameter of 2 μm or less has increased in the number distribution. This was for the following reasons.

【0054】図4は、実用の又は上記実験に用いるべく
所望の粒度分布のトナーを生成するジェットミル(分級
機)の構造を模式的に示す側断面図である。同図におい
て、先ず適宜に粉砕されたトナー原材料は、図の矢印C
に示すように、分級機53の上部側面の材料供給口54
から供給される。この供給されたトナー原材料は、分級
機53内の矢印Dに示す旋回気流により分散される。
FIG. 4 is a side sectional view schematically showing the structure of a jet mill (classifier) for producing toner having a desired particle size distribution for practical use or for use in the above experiments. In the figure, first, the toner raw material appropriately pulverized is indicated by an arrow C in the figure.
As shown in the figure, the material supply port 54 on the upper side of the classifier 53
Supplied from The supplied toner raw material is dispersed by the swirling airflow indicated by the arrow D in the classifier 53.

【0055】これにより下方の、傘状体55と分級板5
6が配置された分級室では、周辺ルーバー部より均等に
流入する2次空気流により半自由渦が形成されている。
この分級室内で粗粉と微粉が遠心力により分級され、微
粉は傘状体55と分級板56とが対向する間隙から中央
部排出路57を介して排気とともに側面排出口から外部
に排出される。一方、粗粉は、分級室の周辺部から下部
へ移動し、下部の製品排出口から排出されて不図示の製
品槽に収容される。
Thus, the lower umbrella 55 and the classifier 5
In the classifying chamber in which 6 is disposed, a semi-free vortex is formed by the secondary airflow that flows in uniformly from the peripheral louver portion.
In this classifying chamber, coarse powder and fine powder are classified by centrifugal force, and the fine powder is discharged to the outside from the side discharge port together with the exhaust gas through the central discharge path 57 from the gap between the umbrella 55 and the classification plate 56 facing each other. . On the other hand, the coarse powder moves from the peripheral part of the classification chamber to the lower part, is discharged from the lower product discharge port, and is stored in a product tank (not shown).

【0056】このような分級機53において、製品化さ
れるトナーに所望の粒度分布を持たせるためには、一次
気流や二次気流の流速や分級機53中央部の傘状体55
と分級板56の隙間Bを調整することによって分級し、
これによって所望の粒度分布を持たせるようにしてい
る。
In such a classifier 53, in order to impart a desired particle size distribution to the toner to be produced, the flow rates of the primary air flow and the secondary air flow and the umbrella 55 at the center of the classifier 53 are required.
And classifying by adjusting the gap B between the
Thus, a desired particle size distribution is provided.

【0057】そして、微粉を分別して排除するために、
上記の隙間Bを拡げて、一次気流及び二次気流の流速を
落とす形態で分級すると、質量分布的には微粉が除去さ
れてシャープな粒度分布を持つトナーができる。しか
し、この製品化されたトナーをSEMで観察すると、実
際には5μmφ〜9μmφの通常粒径のトナーに、より
細かい1μm以下の微分トナーが気流に飛ばされずに残
っていて、これが通常粒径のトナーに付着していること
が観測された。
Then, in order to separate and remove the fine powder,
When the gap B is widened and the classification is performed by reducing the flow rates of the primary air flow and the secondary air flow, fine powder is removed in terms of mass distribution, and a toner having a sharp particle size distribution is obtained. However, when this commercialized toner is observed with a SEM, actually, a finer differential toner of 1 μm or less remains in the toner having a normal particle size of 5 μmφ to 9 μmφ without being blown into the airflow, and this is the normal particle size. It was observed that the toner adhered to the toner.

【0058】そして、これが、質量分布による5μmφ
以下の粒子の割合を少なく抑えるようにジェットミルで
分級しているにも拘らず、個数分布で見た2μmφ以下
の微粉が増加している原因であった。
And this is 5 μmφ by the mass distribution.
Despite the classification by a jet mill so as to suppress the proportion of the following particles to a low level, the number of fine powders of 2 μmφ or less in the number distribution was increased.

【0059】図5(a) は、実験No.2で使用したトナ
ーのコールターカウンタで測定した質量分布による粒度
分布を示す図であり、同図(b) は、同じくパーティクル
アナライザで測定した個数分布による粒度分布を示す図
である。
FIG. 5A shows the results of Experiment No. FIG. 4 is a diagram showing a particle size distribution based on a mass distribution of the toner used in No. 2 measured by a Coulter counter, and FIG. 4B is a diagram showing a particle size distribution based on a number distribution similarly measured by a particle analyzer.

【0060】図6(a) は、実験No.7で使用したトナ
ーのコールターカウンタで測定した質量分布による粒度
分布を示す図であり、同図(b) は、同じくパーティクル
アナライザで測定した個数分布による粒度分布を示す図
である。
FIG. 6A shows the results of Experiment No. 7 is a diagram showing a particle size distribution based on a mass distribution measured by a Coulter counter of the toner used in No. 7, and FIG. 2B is a diagram showing a particle size distribution based on a number distribution similarly measured by a particle analyzer.

【0061】図5(a) 及び図6(a) を比較観察すると、
実験No.7で使用したトナーの質量分布は、実験N
o.2で使用したトナーの質量分布よりも分布が集中し
てシャープであり、問題がないように見える。しかし、
図5(b) 及び図6(b) に示す個数分布で比較すると、2
μmφ以下の個数が、実験No.2で使用したトナーで
はおよそ「10+65=75(個)」を示しているのに
対して、実験No.7で使用したトナーではおよそ「5
+175=180(個)」を示しており、非常に多くな
っていることが判明する。
When comparing FIG. 5 (a) and FIG. 6 (a),
Experiment No. 7, the mass distribution of the toner used in Experiment N
o. The distribution is more concentrated and sharper than the mass distribution of the toner used in 2, and it seems that there is no problem. But,
Comparing the number distributions shown in FIG. 5 (b) and FIG.
Experiment No. The toner used in Experiment No. 2 shows about “10 + 65 = 75 (pieces)”, whereas the toner used in Experiment No. 2 In the toner used in No. 7, approximately “5”
+ 175 = 180 (pieces) ", which indicates that the number is extremely large.

【0062】特に、図6(b) の個数分布では、微粉の粒
径が、3μmから、2.5μm、2μm、1.5μmと
順次細かくなるにつれて、それらの微粉個数が急激に増
加している。
In particular, in the number distribution of FIG. 6B, as the particle size of the fine powder gradually decreases from 3 μm to 2.5 μm, 2 μm, and 1.5 μm, the number of the fine powder sharply increases. .

【0063】ここで1μm以下の超微粉トナーは、コー
ルターカウンタや、パーティクルアナライザでは明確に
測定できないが、図3の図表に示す実験No.5〜実験
No.8の個数分布及び図6(b) に見たように、微粉個
数が多くなるほど1μmφ近傍の微粉個数が急激に増加
していることから、1μmφ以下の微粉個数も増加して
いるであろうことが容易に推定できる。
Here, an ultrafine toner having a particle size of 1 μm or less cannot be clearly measured by a Coulter counter or a particle analyzer. 5-Experiment No. 5 As can be seen from the number distribution of Fig. 8 and Fig. 6 (b), as the number of fine powders increases, the number of fine powders near 1µmφ increases rapidly, so the number of fine powders of 1µmφ or less will also increase. Can be easily estimated.

【0064】つまり、トナーを分級する際、傘状体55
と分級板56との隙間Bを拡げて、一次気流や二次気流
の流速を落として分級した場合、質量分布で見たときの
微粉は問題ない水準に仕分けされているが、個数分布で
見たときの微粉の個数はかえって多くなってしまう。そ
して、このように2μmφ以下の微粉個数の多いトナー
ほど、これを使用した場合にトナー詰まりが発生するこ
とが実験の結果判明した。
That is, when classifying the toner, the umbrella 55
When the classification is carried out by reducing the flow rate of the primary airflow and the secondary airflow by widening the gap B between the airflow and the classification plate 56, the fine powder as seen in the mass distribution is sorted to a satisfactory level. However, the number of fine powders will be increased. Experiments have shown that toner having a larger number of fine particles having a diameter of 2 μmφ or less causes toner clogging when the toner is used.

【0065】本発明は、これらの実験結果に基づいてな
されたものである。すなわち、微粉が多くてトナー詰ま
りを発生させるトナーは、その粒度分布を個数基準の粒
度分布でみたとき、2μmφ以下の個数の割合が5%を
越えるものであり、反対に5%以下であればトナー詰ま
りを発生させないことが確認されたことに基づいてい
る。
The present invention has been made based on the results of these experiments. In other words, when the particle size distribution of a toner having a large amount of fine powder and causing toner clogging is viewed from the number-based particle size distribution, the ratio of the number of particles having a diameter of 2 μmφ or less exceeds 5%. This is based on the fact that it has been confirmed that toner clogging will not occur.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、種々の実験によって得られた結果に基づいて、疎
水性シリカを0.5質量%〜2質量%外添した体積平均
粒径が7μm〜10μmで2μmφ以下の個数分布を5
%以下であるように構成した非磁性一成分トナーを使用
する現像方法を用いることにより、現像ローラとドクタ
ーブレード間に発生し易いトナー詰まりをより確実に防
止して現像ローラの全面に常に新鮮なトナーを再補給す
ることが出来るようになり、これにより、現像履歴に左
右されない良質の画像を常に形成することが可能とな
る。
As described above in detail, according to the present invention, based on the results obtained by various experiments, 0.5% to 2% by mass of hydrophobic silica is externally added. Number distribution of 2 μmφ or less with a diameter of 7 μm to 10 μm
% By using a non-magnetic one-component toner configured to be less than 0.1%, the toner clogging that easily occurs between the developing roller and the doctor blade is more reliably prevented, and the entire surface of the developing roller is always fresh. The toner can be replenished, so that a high-quality image that is not affected by the development history can always be formed.

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

【図1】一実施の形態における非磁性一成分現像方法を
実現する現像器を装着したカラー画像形成装置の内部構
成を模式的に示す側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an internal configuration of a color image forming apparatus equipped with a developing device for realizing a non-magnetic one-component developing method according to an embodiment.

【図2】図1のカラー画像形成装置の現像器の主要部を
拡大して模式的に示す側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view schematically showing an enlarged main part of a developing device of the color image forming apparatus of FIG. 1;

【図3】図2の現像器により各種の粒径分布の非磁性一
成分トナーについてトナー詰まり現象の発生の有無を調
べた実験結果を示す図表である。
FIG. 3 is a table showing experimental results obtained by examining whether or not a toner clogging phenomenon has occurred in a non-magnetic one-component toner having various particle diameter distributions by using the developing device of FIG. 2;

【図4】実用に又は図3の実験に用いるべく所望の粒度
分布のトナーを生成するジェットミル(分級機)の構造
を模式的に示す側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view schematically showing a structure of a jet mill (classifier) for producing toner having a desired particle size distribution for practical use or for the experiment of FIG.

【図5】(a) は図3の実験No.2で使用したトナーの
コールターカウンタで測定した質量分布による粒度分布
を示す図、(b) は同じくパーティクルアナライザで測定
した個数分布による粒度分布を示す図である。
FIG. 5 (a) is an experiment No. of FIG. FIG. 4 is a diagram showing a particle size distribution of the toner used in No. 2 based on a mass distribution measured by a Coulter counter, and FIG. 4B is a diagram showing a particle size distribution by a number distribution similarly measured by a particle analyzer.

【図6】(a) は図3の実験No.7で使用したトナーの
コールターカウンタで測定した質量分布による粒度分布
を示す図、(b) は同じくパーティクルアナライザで測定
した個数分布による粒度分布を示す図である。
6 (a) is an experiment No. of FIG. FIG. 7 is a diagram showing a particle size distribution based on a mass distribution measured by a Coulter counter of the toner used in FIG. 7, and FIG. 4B is a diagram showing a particle size distribution based on a number distribution similarly measured by a particle analyzer.

【図7】従来の画像形成装置の画像形成ユニットのドラ
ム副ユニットと一対になる現像副ユニットの主要部を示
す側断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view showing a main part of a developing sub-unit paired with a drum sub-unit of an image forming unit of a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 現像副ユニット 2 感光体ドラム 3 現像ローラ 4 トナー容器 5 トナー 6 撹拌器 7 供給ローラ 8 ドクターブレード 9 掬いシート 10 カラー画像形成装置(本体装置) 11 開閉トレー 12 用紙カセット 13 上蓋 14 排紙トレー 15 ベルト(用紙搬送ベルト) 16 駆動ローラ 17 従動ローラ 18(18a、18b、18c、18d) 感光体ドラ
ム 19 書込ヘッド嵌入溝 21 クリーナ 22 初期化帯電ブラシ 23 書込ヘッド 24 現像器 25 現像ローラ 26 支持部材 27 吸着ローラ 28 待機ローラ対 29 給紙案内路 31 給送ローラ対 32 給紙コロ 33 定着器 34 排紙ローラ対 35 切り換えレバー 36 排出路 37 排紙ローラ対 38 電装部 41 匡体 42 非磁性一成分トナー 43 撹拌部材 44 供給ローラ 45 ドクターブレード 46 掬いシート 47、48、52 バイアス電源 49 可変バイアス電源 53 分級機 54 材料供給口 55 傘状体 56 分級板 57 中央部排出路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Development subunit 2 Photoreceptor drum 3 Developing roller 4 Toner container 5 Toner 6 Stirrer 7 Supply roller 8 Doctor blade 9 Scooping sheet 10 Color image forming apparatus (main body device) 11 Opening / closing tray 12 Paper cassette 13 Top lid 14 Discharge tray 15 Belt (paper transport belt) 16 Drive roller 17 Follower roller 18 (18a, 18b, 18c, 18d) Photoreceptor drum 19 Write head insertion groove 21 Cleaner 22 Initializing charging brush 23 Write head 24 Developing device 25 Developing roller 26 Support Member 27 Suction roller 28 Standby roller pair 29 Paper feed guide path 31 Feed roller pair 32 Paper feed roller 33 Fixer 34 Paper discharge roller pair 35 Switching lever 36 Discharge path 37 Paper discharge roller pair 38 Electrical unit 41 Housing 42 Non-magnetic One-component toner 43 Stirring member 44 Supply roller 45 Doctor blade 46 Scooping sheet 47, 48, 52 Bias power supply 49 Variable bias power supply 53 Classifier 54 Material supply port 55 Umbrella 56 Classification plate 57 Central discharge path

フロントページの続き (72)発明者 須釜 浩介 東京都東大和市桜が丘2丁目229 番地 カシオ計算機株式会社東京事業所内 Fターム(参考) 2H005 AA08 CB13 EA05 EA07 FA07Continued on the front page (72) Inventor Kosuke Sugama 2-229 Sakuragaoka, Higashiyamato-shi, Tokyo Casio Computer Co., Ltd. Tokyo Office F-term (reference) 2H005 AA08 CB13 EA05 EA07 FA07

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トナーに疎水性シリカを0.5質量%〜
2質量%外添した非磁性トナーを使用する非磁性一成分
現像方法であって、 前記トナーは、体積平均粒径が7μm〜10μmであ
り、混在する体積粒径2μm以下のトナーの個数分布を
5%以下としたことを特徴とする非磁性一成分現像方
法。
1. A toner containing 0.5% by mass of hydrophobic silica.
A non-magnetic one-component developing method using a 2% by mass externally added non-magnetic toner, wherein the toner has a volume average particle diameter of 7 μm to 10 μm, and a number distribution of mixed toner having a volume particle diameter of 2 μm or less. A non-magnetic one-component developing method characterized in that the content is 5% or less.
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