JP2002182463A - Developing device and image forming device - Google Patents
Developing device and image forming deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置、及び画像形成装置の
現像装置に関し、詳しくは、像担持体上にトナー像を形
成する現像部に向けて該現像剤収容部からトナーとキャ
リアとを混合した2成分現像剤を供出し、該現像部でト
ナーが消費された低トナー濃度現像剤を該現像剤収容部
に戻すように、該現像剤収容部内の現像剤を循環搬送す
る現像剤循環搬送手段を備えた現像装置、及び該現像装
置を使用する画像形成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and a developing device of the image forming apparatus, and more particularly, to a developing unit for forming a toner image on an image carrier. A two-component developer in which a toner and a carrier are mixed is supplied from the developer accommodating section, and the developer accommodating so as to return the low-concentration developer whose toner has been consumed in the developing section to the developer accommodating section. The present invention relates to a developing device provided with a developer circulating / conveying unit for circulating and conveying a developer in a unit, and an image forming apparatus using the developing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、複写機やプリンタなどの画像形成
装置においては、感光体ドラムや感光体ベルトなどから
なる像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現
像装置から供出される現像剤により現像して該像担持体
上にトナー像を形成した後、該トナー像を転写手段によ
り用紙やOHPシートなどの転写材上に転写して画像を
形成している。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an electrostatic latent image is formed on an image carrier such as a photosensitive drum or a photosensitive belt, and this electrostatic latent image is developed by a developing device. After the toner image is formed on the image carrier by developing with the developer supplied from the company, the toner image is transferred to a transfer material such as paper or an OHP sheet by a transfer unit to form an image.
【0003】この種の画像形成装置の現像装置として、
トナーとキャリアとを混合した2成分現像剤を用いるも
のが知られている。このような2成分現像剤を用いる画
像形成装置では、周知のように、上記トナー像の形成に
より2成分現像剤中のトナーのみが消費される。従っ
て、この種の画像形成装置においては、良好な画像を形
成するために、その現像装置の現像剤収容部内に収容さ
れている現像剤のトナー濃度を常に適正に保つことが不
可欠である。そこで、このような2成分現像剤を用いる
画像形成装置では、例えば、その現像装置内に現像剤の
トナー濃度を検知するトナー濃度検知装置を設け、この
トナー濃度検知装置の検知信号の変化に応じて現像装置
の現像剤収容部内へトナーを補給するようにしている。As a developing device of this type of image forming apparatus,
One using a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed is known. In an image forming apparatus using such a two-component developer, as is well known, only the toner in the two-component developer is consumed by the formation of the toner image. Therefore, in this type of image forming apparatus, in order to form a good image, it is indispensable to always keep the toner concentration of the developer contained in the developer containing section of the developing apparatus at an appropriate level. Therefore, in an image forming apparatus using such a two-component developer, for example, a toner concentration detecting device that detects the toner concentration of the developer is provided in the developing device, and the toner concentration detecting device responds to a change in the detection signal of the toner concentration detecting device. Thus, toner is supplied into the developer accommodating portion of the developing device.
【0004】このようなトナー補給方法を採用した画像
形成装置として、例えば、現像剤へのトナーの過剰補給
によってトナー濃度が高くなり過ぎないようにするため
に、トナーの補給動作を間欠的に行い、且つトナー補給
動作のON時間よりもOFF時間の方が長くなるように
して、トナー補給動作がOFFされている時間に、現像
剤と補給トナーとを充分に撹拌させるようにした画像形
成装置が知られている(実開平2−24859号公
報)。In an image forming apparatus employing such a toner replenishing method, for example, in order to prevent the toner concentration from becoming too high due to excessive replenishment of the toner to the developer, the toner replenishment operation is performed intermittently. Further, an image forming apparatus in which the OFF time is longer than the ON time of the toner replenishing operation so that the developer and the replenished toner are sufficiently stirred during the time when the toner replenishing operation is OFF is provided. It is known (Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-24859).
【0005】また、上記トナー濃度検知装置によるトナ
ー濃度制御とは異なる制御方法を採用した画像形成装置
として、例えば、画像形成動作中に像担持体上に形成さ
れた基準画像の光学濃度を検出する光学濃度検出手段を
像担持体に対向する位置に設け、この光学濃度検出手段
の検出信号の変化に応じてトナーを補給するようにした
ものが知られている(例えば、特開平2−304471
号公報)。Further, as an image forming apparatus employing a control method different from the toner density control by the toner density detecting device, for example, the optical density of a reference image formed on an image carrier during an image forming operation is detected. It is known that an optical density detecting means is provided at a position facing an image carrier, and toner is supplied in accordance with a change in a detection signal of the optical density detecting means (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-304471).
No.).
【0006】一方、電子写真方式により高解像度高品位
の画像を得るためには、できるだけ小さい潜像を正確に
安定して現像することが必要であることがわかってい
る。そこで、この種の画像形成装置においては、レーザ
ー等の露光スポットをより小さくして小さな潜像を形成
し、この小さい潜像を正確に現像するためにトナーの粒
径をより小さくする方法が取られてきている。On the other hand, it has been found that in order to obtain a high-resolution and high-quality image by an electrophotographic method, it is necessary to develop a latent image as small as possible accurately and stably. Therefore, in this type of image forming apparatus, a method is used in which a small latent image is formed by making the exposure spot of a laser or the like smaller, and the particle size of the toner is made smaller in order to accurately develop this small latent image. Have been
【0007】また、上記画像形成で用いるトナーとして
は、形状が球形に近いトナーや、粉砕トナーの角を丸め
た形のトナー(以下、単に「球形トナー」という)が、
粉砕型のトナーよりも転写率が高いことが知られてい
る。このような高転写率の球形トナーは、廃トナーが少
なくなることから、装置本体の省エネルギー化や省スペ
ース化、及び小型化などを促進する上でその使用が望ま
れている。As the toner used in the image formation, toner having a nearly spherical shape or toner having rounded corners of a pulverized toner (hereinafter simply referred to as “spherical toner”) is used.
It is known that the transfer rate is higher than that of the pulverized toner. Since spherical toner having such a high transfer rate reduces waste toner, its use is desired to promote energy saving, space saving, and miniaturization of the apparatus main body.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、2成分現像
剤を用いる現像装置においては、その現像剤収容部内で
現像剤を攪拌して該現像剤中のトナーを帯電させ、この
帯電したトナーを像担持体との対向部である現像部に搬
送するようにしている。このため、この種の現像装置で
は、現像剤の攪拌・搬送によりトナー粒子が舞い上が
り、トナークラウドとなって、例えば現像スリーブの下
などのわずかな開口部から現像装置外へトナーが流出し
て、いわゆる「トナー飛散」が発生するという問題を有
している。このようなトナー飛散が発生すると、画像形
成装置内がトナーで汚染され、程度が悪い場合には、感
光体上に飛散トナーが付着し画像を汚すこともあった。In a developing device using a two-component developer, the developer is agitated in the developer accommodating portion to charge the toner in the developer. The sheet is transported to a developing section which is a section facing the carrier. For this reason, in this type of developing device, the toner particles are soared by the stirring and transport of the developer, forming a toner cloud, and the toner flows out of the developing device from a slight opening, for example, under the developing sleeve, and There is a problem that so-called "toner scattering" occurs. When such toner scattering occurs, the inside of the image forming apparatus is contaminated with toner, and if the degree is poor, the scattered toner adheres to the photoreceptor and the image may be stained.
【0009】特に、前述した球形トナーを使用する現像
装置においては、それよりも転写効率の低い従来の粉砕
型トナーを用いる現像装置と比較して、トナー飛散の程
度が悪いことが知られている(特開平8−33912
2)。その理由の一つとして、球形トナーは、その流動
性が粉砕トナーよりも非常に良くなる反面、表面の凸凹
がない分、表面エネルギーが小さくなり、トナーの流動
性向上や電荷付与を担う添加剤がトナー表面から遊離し
やすい傾向にあることが考えられる。つまり、該添加剤
がトナーから遊離すると、キャリアとの摩擦帯電の際の
帯電立上がりが悪くなって、微弱帯電または帯電不良ト
ナーが発生し、この帯電量が不足したトナーがトナー飛
散へとつながる。In particular, it is known that the degree of toner scattering in a developing device using the above-described spherical toner is lower than that in a developing device using a conventional pulverized toner having a lower transfer efficiency. (JP-A-8-33912)
2). One of the reasons is that the spherical toner has much better fluidity than the pulverized toner, but the surface energy is reduced by the absence of unevenness of the surface, and the additive is responsible for improving the fluidity of the toner and giving charge. Is likely to be easily separated from the toner surface. In other words, when the additive is released from the toner, the rise of the charge at the time of frictional charging with the carrier is deteriorated, weakly charged or poorly charged toner is generated, and the toner having the insufficient charge amount leads to toner scattering.
【0010】また、本発明者の実験によれば、重合法で
作られた球形トナーを2成分現像剤として使用した場合
には、トナーの劣化がない未使用の状態、つまり、球形
トナーを添加剤が被覆した状態でも、キャリア表面を球
形トナーで被覆した現像剤の流動性がよく、粉砕型トナ
ーと比較して現像剤との混合性が悪いことが判った。こ
のため、現像剤に補給された球形トナーは、現像剤の攪
拌・搬送時に、トナー溜りを形成したまま現像剤の上を
滑って搬送されてしまい、現像剤と十分に接触できずに
帯電が不十分となることが判った。この結果、このよう
な球形トナーを使用した場合には、粉砕型トナーではト
ナー飛散を発生しない条件下でも、トナー飛散が発生し
てしまうことがあった。Further, according to an experiment conducted by the present inventor, when a spherical toner produced by a polymerization method is used as a two-component developer, the toner is not degraded in an unused state, that is, the spherical toner is added. Even when the developer was coated, it was found that the developer in which the surface of the carrier was coated with the spherical toner had good fluidity, and was poor in mixing with the developer as compared with the pulverized toner. For this reason, the spherical toner supplied to the developer is slid and conveyed over the developer while forming the toner reservoir when the developer is agitated and conveyed. It turned out to be insufficient. As a result, when such a spherical toner is used, the toner may be scattered even when the toner is not scattered by the pulverized toner.
【0011】また、例えば、像担持体上に基準画像を形
成し、この基準画像の光学濃度を光学濃度検出手段によ
って検出して、該像担持体の地肌部の光学濃度との比を
とり、この比に基づいてトナー濃度を制御する構成の画
像形成装置においては、該像担持体にトナーが過剰に付
着して地肌汚れが生じると、この比を正確に求めること
ができず、正確なトナー濃度制御ができなくなるという
問題点があった。このため、このような画像形成装置で
は、トナー飛散の発生しやすい球形トナーを使用するこ
とが困難となる。Also, for example, a reference image is formed on an image carrier, and the optical density of the reference image is detected by an optical density detecting means, and the ratio of the optical density to the optical density of the background portion of the image carrier is calculated. In an image forming apparatus configured to control the toner density based on this ratio, if the toner adheres excessively to the image carrier and the background stain occurs, the ratio cannot be obtained accurately, and the accurate toner There was a problem that the density could not be controlled. For this reason, in such an image forming apparatus, it is difficult to use a spherical toner that easily causes toner scattering.
【0012】さらに、現像器内にトナー濃度を検知する
トナー濃度検知装置を設け、該トナー濃度検知装置の検
知信号の変化に応じてトナーを補給する方法を採用した
現像装置においては、球形トナーを補給用トナーとして
用いた場合、該球形トナーと現像剤との混合性が悪いこ
とから、その現像剤収容部の現像剤に局所的なトナー濃
度差が生じてしまい、正常なトナー濃度制御が行われな
いといった問題が生じた。Further, in a developing device provided with a toner density detecting device for detecting a toner density in a developing device and supplying toner in accordance with a change in a detection signal of the toner density detecting device, a spherical toner is used. When the toner is used as a replenishing toner, since the mixing property between the spherical toner and the developer is poor, a local toner density difference occurs in the developer in the developer accommodating portion, and normal toner density control is performed. The problem of not being able to do it occurred.
【0013】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、補給用トナーと現像
剤との混合性を向上させて、補給用トナーの撹拌不足に
よるトナー飛散や、トナー濃度制御の異常の発生を防止
することができる現像装置及び画像形成装置を提供する
ことである。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the mixing property between a replenishing toner and a developer to prevent toner scattering due to insufficient stirring of the replenishing toner. Another object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus that can prevent occurrence of abnormality in toner density control.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、トナーとキャリアとを混合した
2成分現像剤を収容する現像剤収容部と、像担持体上に
トナー像を形成する現像部に向けて該現像剤収容部から
該現像剤を供出し、該現像部でトナーが消費された低ト
ナー濃度現像剤を該現像剤収容部に戻すように、該現像
剤収容部内の現像剤を循環搬送する現像剤循環搬送手段
と、該現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手
段と、該トナー濃度検知手段の検知結果に基いて該現像
剤中に補給用トナーを補給するトナー補給手段と、を備
えた現像装置において、上記低トナー濃度現像剤を、上
記現像剤収容部に戻す前に一時的に収容する低トナー濃
度現像剤収容部を設け、該低トナー濃度現像剤収容部
に、上記トナー補給手段により補給用トナーを補給する
ように構成したことを特徴とするものである。According to one aspect of the present invention, there is provided a developer accommodating section for accommodating a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed, and a toner accommodating section on an image carrier. The developer is supplied from the developer accommodating section toward the developing section for forming an image, and the developer is returned to the developer accommodating section so that the low toner concentration developer consumed by the toner in the developing section is returned to the developer accommodating section. Developer circulating / conveying means for circulating / conveying the developer in the storage section, toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer, and toner for replenishing the developer based on the detection result of the toner concentration detecting means And a toner replenishing means for replenishing the low toner concentration developer. The low toner concentration developer accommodating portion for temporarily accommodating the low toner concentration developer before returning the developer to the developer accommodating portion is provided. The above toner supply to the density developer storage It is characterized in that it has configured to replenish the replenishing toner by stage.
【0015】この現像装置においては、上記現像部でト
ナーが消費された低トナー濃度現像剤が、上記現像剤収
容部に戻される前に、上記低トナー濃度現像剤収容部に
一時的に収容される。また、上記トナー補給手段によ
り、該低トナー濃度現像剤収容部に補給用トナーが補給
される。これにより、トナーが消費された低トナー濃度
現像剤、つまり、キャリア表面のトナーの被覆率が低い
現像剤に対して、上記補給用トナーが補給されるように
なり、補給トナーとキャリア表面との接触確率が向上さ
れる。この結果、該低トナー濃度現像剤に対して補給用
トナーが効率よく付着するようになり、該補給用トナー
と現像剤との混合性が向上されて、補給用トナーの帯電
立上がりが安定し、補給用トナーのトナー飛散が減少す
る。また、これにより、補給用トナーとして、平均円形
度0.95以上の球形トナーを使用することが可能にな
る。ここで、円形度とは、粒子の投影面積と同じ面積を
有する円の周囲長/粒子投影像の輪郭長さをいう。In this developing device, the low toner concentration developer whose toner has been consumed in the developing section is temporarily stored in the low toner concentration developer storing section before returning to the developer storing section. You. Further, a toner for replenishment is supplied to the low-toner-concentration developer accommodating portion by the toner replenishing means. As a result, the replenishment toner is supplied to the low toner concentration developer in which the toner has been consumed, that is, the developer having a low toner coverage on the carrier surface. The contact probability is improved. As a result, the replenishing toner is efficiently attached to the low toner concentration developer, the mixing property between the replenishing toner and the developer is improved, and the charging rise of the replenishing toner is stabilized, The toner scattering of the supply toner is reduced. This also makes it possible to use a spherical toner having an average circularity of 0.95 or more as the replenishing toner. Here, the circularity refers to the circumference length of a circle having the same area as the projected area of the particle / the contour length of the projected image of the particle.
【0016】請求項2の発明は、請求項1の現像装置に
おいて、上記低トナー濃度現像剤収容部に収容された現
像剤を攪拌する現像剤攪拌手段を有していることを特徴
とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, there is provided a developer stirring means for stirring the developer contained in the low-toner-concentration developer containing section. It is.
【0017】この現像装置においては、上記現像剤攪拌
手段により、上記低トナー濃度現像剤収容部に収容され
た現像剤が攪拌される。該現像剤攪拌手段としては、例
えば、パドルのような攪拌部材を用いることができる。
これにより、トナーが消費された低トナー濃度現像剤と
補給用トナーとの攪拌効率が向上されるようになる。In this developing device, the developer contained in the low-toner-concentration developer accommodating section is agitated by the developer agitating means. As the developer stirring means, for example, a stirring member such as a paddle can be used.
Thereby, the stirring efficiency between the low toner concentration developer in which the toner has been consumed and the toner for replenishment is improved.
【0018】請求項3の発明は、請求項1又は2の現像
装置において、上記現像剤収容部を形成する現像剤容器
と、上記低トナー濃度現像剤収容部を形成する現像剤容
器とを、互いに独立した現像剤容器で形成したことを特
徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the developer container for forming the developer accommodating portion and the developer container for forming the low toner concentration developer accommodating portion are provided. It is characterized by being formed of developer containers independent of each other.
【0019】この現像装置においては、低トナー濃度現
像剤収容部と、現像剤収容部とが分離されるようにな
る。これにより、トナー濃度の低い低トナー濃度現像剤
と、現像に寄与する現像剤とを確実に分離できるように
なり、画像形成時におけるトナー飛散がより少なくな
る。In this developing device, the low-toner-concentration developer storage section and the developer storage section are separated from each other. This makes it possible to reliably separate the low-toner developer having a low toner concentration from the developer contributing to development, thereby reducing toner scattering during image formation.
【0020】請求項4の発明は、請求項1、2又は3の
現像装置において、上記トナー濃度検知手段により上記
低トナー濃度現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度を検
知し、該トナー濃度検知手段の検知結果に基いて、該現
像剤のトナーとキャリアとの混合比が予め設定した割合
に維持されるように、上記トナー補給手段により補給さ
れる補給用トナーの補給量を制御するトナー補給量制御
手段を有していることを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device of the first, second or third aspect, the toner density detecting means detects the toner density of the developer in the low toner density developer accommodating section, and detects the toner density. Toner replenishing means for controlling a replenishing amount of replenishing toner replenished by the toner replenishing means such that a mixing ratio of the toner and the carrier of the developer is maintained at a preset ratio based on a detection result of the means. It is characterized by having a quantity control means.
【0021】この現像装置においては、上記トナー補給
量制御手段により、現像剤のトナーとキャリアとの混合
比が予め設定した割合に維持されるように、上記トナー
補給手段により補給される補給用トナーの補給量が制御
される。これにより、補給用トナーが補給された際に、
上記低トナー濃度現像剤収容部の低トナー濃度現像剤の
トナー濃度が、予め設定されたトナー濃度に維持される
ようになる。In this developing device, the replenishing toner supplied by the toner replenishing means is controlled by the toner replenishing amount control means such that the mixing ratio of the toner and the carrier of the developer is maintained at a predetermined ratio. Is controlled. Thus, when the replenishing toner is replenished,
The toner concentration of the low-toner developer in the low-toner developer container is maintained at a preset toner concentration.
【0022】請求項5の発明は、請求項1、2、3又は
4の現像装置において、上記トナー濃度検知手段は、上
記低トナー濃度現像剤収容部内の現像剤の透磁率を検出
する磁気センサにより現像剤のトナー濃度を検知するこ
とを特徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device of the first, second, third or fourth aspect, the toner concentration detecting means detects a magnetic permeability of the developer in the low toner concentration developer accommodating portion. Is used to detect the toner concentration of the developer.
【0023】この現像装置においては、上記磁気センサ
により現像剤のトナー濃度が検知される。これにより、
小型で低コストなトナー濃度検知手段が得られるように
なる。In this developing device, the magnetic sensor detects the toner concentration of the developer. This allows
A small-sized and low-cost toner concentration detecting means can be obtained.
【0024】請求項6の発明は、請求項1、2、3、4
又は5の現像装置において、上記低トナー濃度現像剤収
容部内の現像剤を上記現像剤収容部に排出する現像剤排
出手段と、該現像剤排出手段による低トナー濃度現像剤
収容部内の現像剤の現像剤収容部への排出は、上記トナ
ー濃度検知手段により検知されたトナー濃度が予め設定
したトナー濃度以上のときに行うように該現像剤排出手
段の動作を制御する現像剤排出制御手段とを有している
ことを特徴とするものである。The invention of claim 6 is the invention of claims 1, 2, 3, 4
Or in the developing device of 5, the developer discharging means for discharging the developer in the low-toner-concentration developer accommodating section to the developer accommodating section, and the developer discharging means for discharging the developer in the low-toner-concentration developer accommodating section. The discharging to the developer accommodating portion is performed by controlling the operation of the developer discharging unit such that the toner concentration detected by the toner concentration detecting unit is equal to or higher than a preset toner concentration. It is characterized by having.
【0025】この現像装置においては、上記現像剤排出
制御手段により、該現像剤排出手段による低トナー濃度
現像剤収容部内の現像剤の現像剤収容部への排出は、上
記トナー濃度検知手段により検知されたトナー濃度が予
め設定したトナー濃度以上のときに行うように該現像剤
排出手段の動作が制御される。これにより、低トナー濃
度現像剤収容部の現像剤が適時排出されるようになり、
該低トナー濃度現像剤収容部から補給トナーがこぼれ出
ることがなくなる。In this developing device, the discharge of the developer in the low-toner-concentration developer storage section to the developer storage section by the developer discharge section is detected by the toner-concentration detection section. The operation of the developer discharging unit is controlled so that the operation is performed when the measured toner concentration is equal to or higher than a preset toner concentration. As a result, the developer in the low-toner-concentration developer accommodating section can be discharged in a timely manner,
The replenishment toner does not spill out of the low toner concentration developer storage section.
【0026】請求項7の発明は、請求項1、2、3、4
又は5の現像装置において、上記低トナー濃度現像剤収
容部内の現像剤を上記現像剤収容部に排出する現像剤排
出手段と、該低トナー濃度現像剤収容部内の現像剤量を
検知する現像剤量検知手段と、該現像剤量検知手段によ
り検知された低トナー濃度現像剤収容部内の現像剤量が
予め設定した現像剤量に達したときに、該現像剤排出手
段による低トナー濃度現像剤収容部内の現像剤の現像剤
収容部への排出を開始するように該現像剤排出手段の動
作を制御する現像剤排出制御手段とを有していることを
特徴とするものである。The invention of claim 7 is the invention of claims 1, 2, 3, 4
Or the developer discharging means for discharging the developer in the low-toner-concentration developer accommodating section to the developer accommodating section, and a developer for detecting the amount of the developer in the low-toner-concentration developer accommodating section. An amount detecting means, and a low toner concentration developer by the developer discharging means when the amount of the developer in the low toner concentration developer container detected by the developer amount detecting means reaches a predetermined amount of the developer. And a developer discharge control means for controlling the operation of the developer discharge means so as to start discharging the developer in the storage section to the developer storage section.
【0027】この現像装置においては、低トナー濃度現
像剤収容部内の現像剤量が増えすぎないので、補給トナ
ーと現像剤との攪拌効率が低下することがなくなる。In this developing device, since the amount of the developer in the low-toner-concentration developer storage section does not increase too much, the stirring efficiency of the replenishment toner and the developer does not decrease.
【0028】請求項8の発明は、請求項1、2、3、
4、5、6又は7の現像装置において、上記トナー濃度
検知手段により上記低トナー濃度現像剤収容部内の現像
剤のトナー濃度を複数回検知し、該トナー濃度検知手段
の検知結果が予め設定したトナー濃度範囲に収束したと
きに、上記トナー補給手段により該低トナー濃度現像剤
収容部へのトナー補給を開始するように該トナー補給手
段を制御するトナー補給制御手段を有していることを特
徴とするものである。The invention according to claim 8 is based on claims 1, 2, 3,
In the developing device of 4, 5, 6 or 7, the toner concentration detecting means detects the toner concentration of the developer in the low toner concentration developer accommodating section a plurality of times, and the detection result of the toner concentration detecting means is set in advance. A toner supply control unit that controls the toner supply unit so that the toner supply unit starts toner supply to the low toner concentration developer storage unit when the toner supply range converges to the toner concentration range. It is assumed that.
【0029】この現像装置においては、上記トナー濃度
検知手段の検知結果が予め設定したトナー濃度範囲に収
束したときに、上記トナー補給手段による低トナー濃度
現像剤収容部へのトナー補給が開始される。これによ
り、キャリアと接触していないトナー溜りが無くなって
から次のトナー補給が行われるようになり、補給トナー
同士が滑ることがなく、混合効率が向上しトナー表面と
キャリア表面とが接触しやすくなる。In this developing device, when the detection result of the toner concentration detecting means converges on a preset toner concentration range, toner supply to the low toner concentration developer accommodating section by the toner supplying means is started. . As a result, the next toner replenishment is performed after the toner pool that is not in contact with the carrier is eliminated, the replenished toner does not slip, the mixing efficiency is improved, and the toner surface and the carrier surface are easily contacted. Become.
【0030】請求項9の発明は、像担持体上に形成した
静電潜像をトナーとキャリアとを混合した2成分現像剤
により現像して、該像担持体上にトナー像を形成するた
めの現像装置を備えた画像形成装置において、上記現像
装置として、請求項1、2、3、4、5、6、7又は8
の現像装置を用いることを特徴とするものである。According to a ninth aspect of the present invention, an electrostatic latent image formed on an image carrier is developed with a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed to form a toner image on the image carrier. An image forming apparatus provided with the developing device according to claim 1, wherein the developing device is used as the developing device.
Wherein the developing device is used.
【0031】この画像形成装置においては、上記現像装
置として、請求項1、2、3、4、5、6、7又は8の
現像装置を用いている。これにより、該現像装置から供
出される現像剤のトナー飛散が少なく、像担持体表面が
飛散トナーの付着により汚染されにくくなるので、該像
担持体上に形成されるトナー像の画質劣化が少なくな
る。In this image forming apparatus, the developing device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8 is used as the developing device. As a result, the developer supplied from the developing device is less likely to scatter the toner, and the surface of the image carrier is less likely to be contaminated by the adhesion of the scattered toner, so that the image quality of the toner image formed on the image carrier is less deteriorated. Become.
【0032】請求項10の発明は、請求項9の画像形成
装置において、上記現像装置により上記像担持体上に形
成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該
転写材上にトナー像を転写した後の像担持体上に残留し
た残留トナーを除去して回収するクリーニング手段と、
該クリーニング手段により回収した回収トナーを該現像
装置の上記低トナー濃度現像剤収容部に搬送する回収ト
ナー搬送手段とを有していることを特徴とするものであ
る。According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, transfer means for transferring the toner image formed on the image carrier by the developing device onto a transfer material, and Cleaning means for removing and collecting residual toner remaining on the image carrier after transferring the toner image,
And a collected toner conveying means for conveying the collected toner collected by the cleaning means to the low toner concentration developer accommodating portion of the developing device.
【0033】この画像形成装置においては、上記回収ト
ナー搬送手段により、上記クリーニング手段によって回
収された回収トナーが上記現像装置の低トナー濃度現像
剤収容部に搬送される。これにより、画像形成に使用さ
れて、トナー表面から添加剤が離脱または埋没したよう
な劣化した回収トナーを、上記低トナー濃度現像剤収容
部に収容される低トナー濃度現像剤とともに、補給トナ
ーと混合して再利用できるようになる。また、未使用の
補給用トナーと、上記回収トナーとを事前に攪拌するた
めのホッパーが不要になり、装置本体の小型化を図るこ
とが可能になる。In this image forming apparatus, the collected toner conveyed by the cleaning means is conveyed to the low toner concentration developer accommodating section of the developing device by the collected toner conveying means. Thereby, the recovered toner used for image formation, such as the additive detached or buried from the toner surface, is replaced with the replenishment toner together with the low toner concentration developer stored in the low toner concentration developer storage section. It can be mixed and reused. Further, a hopper for stirring the unused replenishing toner and the collected toner in advance is not required, and the size of the apparatus main body can be reduced.
【0034】請求項11の発明は、請求項10の画像形
成装置において、発熱体を備えた加熱体と、該加熱体と
接触するフィルムと、該フィルムを介して該加熱体と圧
接する加圧部材とを有し、該フィルムと該加圧部材との
間に、上記転写手段によりトナー像が転写された転写材
を通過させて、該トナー像を転写材上に加熱定着する定
着装置を有していることを特徴とするものである。According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the tenth aspect, there is provided a heating element having a heating element, a film in contact with the heating element, and a pressurizing member for pressing the heating element through the film. A fixing device that heats and fixes the toner image on the transfer material by passing the transfer material onto which the toner image has been transferred by the transfer means between the film and the pressure member. It is characterized by doing.
【0035】この画像形成装置においては、上記定着装
置のフィルムと加圧部材との間に、転写手段によりトナ
ー像が転写された転写材が通過することにより、該トナ
ー像が転写材上に加熱定着される。このような構成の定
着装置は、定着効率が良く、定着可能状態になるまでの
立ち上がり時間を短縮することが可能となる。In this image forming apparatus, the transfer material on which the toner image has been transferred by the transfer means passes between the film of the fixing device and the pressing member, so that the toner image is heated on the transfer material. Be established. The fixing device having such a configuration has a high fixing efficiency and can shorten a rise time until the fixing device is brought into a fixable state.
【0036】請求項12の発明は、請求項9、10又は
11の画像形成装置において、上記現像剤のトナーとし
て、重量平均径が4〜15μmのトナーを使用すること
を特徴とするものである。According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth, tenth or eleventh aspect, a toner having a weight average diameter of 4 to 15 μm is used as the toner of the developer. .
【0037】この画像形成装置においては、上記現像剤
のトナーとして、重量平均径が4〜15μmmのトナー
が使用される。ここで、重量平均径が4μmよりも小さ
いトナーを用いた場合には、トナー飛散が激しく、地汚
れによる画質低下を招くようになる。また、重量平均径
が15μmmよりも大きいトナーを用いた場合には、ト
ナーの粒径が潜像のドットよりも極端に大きくなって、
得られる画像の解像度が低下する。In this image forming apparatus, a toner having a weight average diameter of 4 to 15 μm is used as the toner of the developer. Here, when a toner having a weight average diameter smaller than 4 μm is used, the toner scatters violently, and the image quality is deteriorated due to background contamination. Further, when a toner having a weight average diameter larger than 15 μmm is used, the particle diameter of the toner becomes extremely larger than the dots of the latent image,
The resolution of the resulting image is reduced.
【0038】請求項13の発明は、請求項9、10、1
1又は12の画像形成装置において、上記現像装置によ
り上記像担持体上の静電潜像を現像する際に上記現像部
に交互電界を形成する交互電界形成手段を有しているこ
とを特徴とするものである。The thirteenth aspect of the present invention relates to the ninth, tenth, and first aspects.
The image forming apparatus according to 1 or 12, further comprising an alternating electric field forming means for forming an alternating electric field in the developing section when the developing device develops the electrostatic latent image on the image carrier. Is what you do.
【0039】この画像形成装置においては、上記現像装
置によって像担持体上の静電潜像を現像する際に、例え
ば、直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が
印加されて、上記現像部に交互電界が形成される。これ
により、現像装置から供出された現像剤中のトナーが、
上記現像部において振動しながら像担持体上の静電潜像
に付着するようになる。この結果、該静電潜像に対して
トナーが団塊状になって付着することがなくなり、ざら
つきのない高精細な画像が得られるようになる。In this image forming apparatus, when the electrostatic latent image on the image carrier is developed by the developing device, for example, an oscillating bias voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the developing unit. , An alternating electric field is formed. Thereby, the toner in the developer supplied from the developing device is
The toner adheres to the electrostatic latent image on the image carrier while vibrating in the developing unit. As a result, the toner does not clump and adhere to the electrostatic latent image, and a high-definition image without roughness can be obtained.
【0040】請求項14の発明は、請求項9、10、1
1、12又は13の画像形成装置において、上記像担持
体に帯電部材を接触させ、該帯電部材に電圧を印加する
ことによって、該像担持体の表面を帯電する帯電装置を
有していることを特徴とするものである。The invention of claim 14 is the invention of claims 9, 10, 1
The image forming apparatus according to 1, 12, or 13, further comprising a charging device that charges a surface of the image carrier by bringing a charging member into contact with the image carrier and applying a voltage to the charging member. It is characterized by the following.
【0041】この画像形成装置においては、その像担持
体の表面が接触帯電により帯電される。このように、像
担持体の表面が接触帯電により帯電されることで、該帯
電によるオゾンの発生が低減されるようになる。In this image forming apparatus, the surface of the image carrier is charged by contact charging. As described above, since the surface of the image carrier is charged by contact charging, generation of ozone due to the charging is reduced.
【0042】[0042]
【発明の実施の形態】以下、本発明を、複写機、ファク
シミリ、プリンタ等の画像形成装置に適用した実施形態
について説明する。この画像形成装置の像担持体である
感光体1は、図1において矢印方向(反時計回り)に回
転され、帯電ローラ2により一様に帯電される。その
後、図示しない露光部からの原稿像の露光あるいは図示
しない光書き込み装置からのレーザ光による光書き込み
等により像露光rされ、感光体1上には静電潜像が形成
される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer and the like will be described below. The photoconductor 1 as an image carrier of the image forming apparatus is rotated in a direction indicated by an arrow (counterclockwise) in FIG. Thereafter, image exposure is performed by exposing a document image from an exposure unit (not shown) or optical writing with laser light from an optical writing device (not shown), and an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 1.
【0043】感光体1の回転方向で現像装置3の下流側
には転写ベルト6が配設されており、この転写ベルト6
は駆動ローラと従動ローラに張架されて図中の矢印方向
に回動される。また、転写ベルト6は図示しない接離機
構により感光体1に対して接離可能に設けられており、
転写時には感光体1に接触してニップ部を形成し転写紙
Sを搬送する。また、転写ベルト6の裏面側にはバイア
スローラ6aを介して図示しない電源によりトナーと逆
極性の電圧(転写出力)が印加されている。A transfer belt 6 is provided downstream of the developing device 3 in the rotation direction of the photosensitive member 1.
Is stretched between a driving roller and a driven roller, and is turned in the direction of the arrow in the figure. Further, the transfer belt 6 is provided so as to be able to contact and separate from the photoconductor 1 by a contact and separation mechanism (not shown).
At the time of transfer, a nip portion is formed in contact with the photoconductor 1 and the transfer paper S is transported. A voltage (transfer output) having a polarity opposite to that of the toner is applied to the back surface of the transfer belt 6 via a bias roller 6a by a power supply (not shown).
【0044】図示しない給紙部から搬送された転写紙S
は、感光体1への作像タイミングに合わせてレジストロ
ーラ18により感光体1と転写ベルト6のニップ部に給
紙され、感光体1上に現像されたトナー像は、上記転写
ベルト6と感光体1間の電界により、感光体1と転写ベ
ルト6の間に挾まれた転写紙S上に転写される。トナー
像が転写された転写紙Sは、その後、転写ベルト6によ
り搬送され、図示しない定着装置を通り抜け、この際、
トナー像は転写紙上に熱溶着される。そして定着後の転
写紙Sは図示しない排紙部に排紙される。一方、転写し
きれずに感光体上に残ったトナーは、クリーニングブレ
ード7により堰き止められ、回収ばね8により回収コイ
ル9の上に入れられる。そして回収コイル9によりトナ
ーはリサイクルトナーとして、現像装置3に戻される。
またクリーニング後の感光体1は除電ランプ20で除電
される。Transfer paper S transported from a paper supply unit (not shown)
Is fed to the nip portion between the photosensitive member 1 and the transfer belt 6 by the registration roller 18 in synchronization with the image forming timing on the photosensitive member 1, and the toner image developed on the photosensitive member 1 The image is transferred onto the transfer paper S sandwiched between the photosensitive member 1 and the transfer belt 6 by the electric field between the members 1. The transfer paper S on which the toner image has been transferred is then conveyed by the transfer belt 6 and passes through a fixing device (not shown).
The toner image is thermally fused on the transfer paper. Then, the transfer paper S after the fixing is discharged to a discharge unit (not shown). On the other hand, the toner remaining on the photoreceptor that has not been completely transferred is blocked by the cleaning blade 7 and put on the collecting coil 9 by the collecting spring 8. Then, the toner is returned to the developing device 3 by the collection coil 9 as recycled toner.
After the cleaning, the photosensitive member 1 is discharged by the discharge lamp 20.
【0045】回収コイル9は、感光体及びクリーニング
ユニット(以下PCUと呼ぶ)10内にある。PCU10
の前部には現像装置3とつながったトナー補給口26が
開口しており、リサイクルトナーは、そこから現像装置
3内に回収される。またトナーボトル19から供給され
る新トナーもこのトナー補給口26から補給される。The collection coil 9 is provided in a photoconductor and a cleaning unit (hereinafter referred to as PCU) 10. PCU10
A toner supply port 26 connected to the developing device 3 is opened at a front portion of the developing device 3, and the recycled toner is collected into the developing device 3 therefrom. New toner supplied from the toner bottle 19 is also supplied from the toner supply port 26.
【0046】ところで、上述のような2成分現像剤を用
いる現像装置においては、そのハウジング130内に収
容されている現像剤のトナーを帯電させ、この帯電した
トナーを感光体109との対向部である現像部に搬送す
るようにしている。このため、この種の現像装置では、
現像剤の攪拌・搬送によりトナー粒子が舞い上がり、ト
ナークラウドとなって、例えば現像スリーブ115の下
などのわずかな開口部から現像装置外へトナーが流出し
て、いわゆる「トナー飛散」が発生するという問題を有
している。特に、前述した球形トナーを使用する現像装
置においては、それよりも転写効率の低い従来の粉砕型
トナーを用いる現像装置と比較して、トナー飛散の程度
が悪い。In the developing device using the two-component developer as described above, the toner of the developer contained in the housing 130 is charged, and the charged toner is charged at a portion facing the photoconductor 109. It is transported to a certain developing section. For this reason, in this type of developing device,
The toner particles fly up due to the stirring and transport of the developer, forming a toner cloud. For example, the toner flows out of the developing device from a small opening such as under the developing sleeve 115, and so-called “toner scattering” occurs. Have a problem. In particular, in the developing device using the above-described spherical toner, the degree of toner scattering is worse than in the developing device using the conventional pulverized toner having a lower transfer efficiency.
【0047】そこで、この現像装置においては、上記感
光体上にトナー像を形成することによってトナーが消費
されてトナー濃度が低下した現像剤(以下、この現像剤
を「低トナー濃度現像剤」という)を、現像装置3の現
像剤収容部に戻す前に、該現像装置内に設けた低トナー
濃度現像剤収容部に一時的に収容し、該低トナー濃度現
像剤収容部に補給用トナーを補給するように構成したも
のである。Therefore, in this developing device, a developer whose toner density is reduced due to consumption of toner by forming a toner image on the photoreceptor (hereinafter, this developer is referred to as “low toner density developer”) ) Is temporarily stored in a low-toner-concentration developer container provided in the developing device before returning to the developer-container portion of the developing device 3, and replenishing toner is stored in the low-toner-concentration developer container. It is configured to replenish.
【0048】すなわち、上記現像装置3には、図1に示
すように、第1現像剤収容部21と、第2現像剤収容部
22が独立して設けられている。初期状態では、第1現
像剤収容部には潜像を現像するために用いられる現像剤
4Aが入っていて、第2現像剤収容部内は空の状態にな
っている。この現像剤4Aとしては、キャリアと呼ばれ
る磁性粉と非磁性のトナーの混合体である2成分系現像
剤が用いられる。現像剤4Aを撹拌すると、摩擦帯電に
よりトナーが帯電する。That is, in the developing device 3, as shown in FIG. 1, a first developer accommodating section 21 and a second developer accommodating section 22 are provided independently. In the initial state, the first developer accommodating section contains the developer 4A used for developing the latent image, and the second developer accommodating section is empty. As the developer 4A, a two-component developer which is a mixture of a magnetic powder and a non-magnetic toner called a carrier is used. When the developer 4A is stirred, the toner is charged by frictional charging.
【0049】上記現像装置3の感光体1との対向位置に
は、内部に複数の磁石あるいは複数の磁極を有するマグ
ネットローラが配設された現像スリーブ5が配置されて
いる。現像剤4Aは磁力により現像スリーブ5上に担持
されて感光体1との対向位置に搬送され、感光体1上の
静電潜像をトナーで現像する。該現像後、現像スリーブ
5上に担持された現像剤(上記低トナー濃度現像剤)4
Bは、該現像によりトナーを消費してトナー濃度が低下
し、ほとんどトナーを担持していないキャリアの状態に
なっている。この低トナー濃度現像剤(以下、単に「現
像剤4B」という)は、図1において、現像スリーブ5
の回転により内部に設置されたマグネットローラの穂切
り部で、そのキャリアが現像スリーブ5上から離脱し、
自重により上記第2現像剤収容部22のトナー補給口2
6に落下する。A developing sleeve 5 having a plurality of magnets or a magnet roller having a plurality of magnetic poles therein is disposed at a position facing the photoconductor 1 of the developing device 3. The developer 4A is carried on the developing sleeve 5 by a magnetic force, is conveyed to a position facing the photoconductor 1, and develops the electrostatic latent image on the photoconductor 1 with toner. After the development, the developer (low-toner developer) 4 carried on the developing sleeve 5
B is a state in which the toner is consumed and the toner concentration is reduced by the development, and the carrier hardly carries the toner. This low toner concentration developer (hereinafter simply referred to as “developer 4B”) is a developing sleeve 5 in FIG.
The carrier is detached from the developing sleeve 5 at the tip of the magnet roller installed inside by the rotation of
Due to its own weight, the toner supply port 2 of the second developer container 22
Fall to 6.
【0050】図2は、上記第2現像剤収容部22内の現
像剤4Bの動きを矢印で示したものである。第2現像剤
収容部22は、図3に示すように、内側ケース23aと
外側ケース23bとで形成されている。第2現像剤収容
部22の外側ケース23bのトナー補給口26と対応す
る位置に開口部29が設けられている。また、第2現像
剤収容部22の内部には、現像剤4Bを攪拌するための
攪拌手段としての第2パドル25が設置されている。こ
の第2パドル25の外周には、スパイラルが切ってあ
り、第2パドル25の内部には第2搬送スクリュー28
が配設されている。補給トナーは、図2に示すように、
現像剤4B用の流入口としてのトナー補給口26の手前
側から第2現像剤収容部22内に補給されて、第2パド
ル25の回転により攪拌される。FIG. 2 shows the movement of the developer 4B in the second developer container 22 by arrows. As shown in FIG. 3, the second developer accommodating portion 22 is formed by an inner case 23a and an outer case 23b. An opening 29 is provided at a position corresponding to the toner supply port 26 of the outer case 23b of the second developer container 22. Further, inside the second developer accommodating section 22, a second paddle 25 is provided as a stirring means for stirring the developer 4B. A spiral is cut around the outer periphery of the second paddle 25, and a second conveying screw 28 is provided inside the second paddle 25.
Are arranged. The replenishment toner is, as shown in FIG.
The toner is supplied into the second developer accommodating portion 22 from the near side of the toner supply port 26 as an inlet for the developer 4 </ b> B, and is stirred by the rotation of the second paddle 25.
【0051】また、上記現像剤4Bのキャリアも同様
に、上記トナー補給口26を通して第2パドル25内部
に入る。この現像剤4Bは、第2パドル25の回転によ
りトナーとキャリアとが混合される。そして、トナーと
キャリアとが混合された現像剤4Bは、第2パドル25
内を搬送スクリュー28により矢印A方向へと搬送さ
れ、撹拌されながら他端側の排出口から第2パドル25
の外に出る(図2参照)。第2パドル25の外に出た現
像剤4Bは、第2パドル25外周のスパイラルにより矢
印B方向に搬送される。Similarly, the carrier of the developer 4B enters the inside of the second paddle 25 through the toner supply port 26. In the developer 4B, the toner and the carrier are mixed by the rotation of the second paddle 25. Then, the developer 4B in which the toner and the carrier are mixed is supplied to the second paddle 25.
Is conveyed in the direction of arrow A by the conveying screw 28, and the second paddle 25 is discharged from the discharge port on the other end while being stirred.
(See FIG. 2). The developer 4B that has come out of the second paddle 25 is transported in the direction of arrow B by a spiral around the outer periphery of the second paddle 25.
【0052】図3は、上記第2現像剤収容部22内の詳
細断面図である。図4(a)は、現像剤4Bと補給トナ
ーを混合攪拌中の動作、図3(b)は、混合攪拌後に現
像剤4Bを第1現像剤収容部21に補給するときの動作
を表しており、通常の状態では、図3(a)に示す状態
を維持している。FIG. 3 is a detailed sectional view of the inside of the second developer accommodating section 22. 4A illustrates an operation during mixing and stirring of the developer 4B and the replenishment toner, and FIG. 3B illustrates an operation when replenishing the developer 4B to the first developer accommodating portion 21 after the mixing and stirring. In the normal state, the state shown in FIG. 3A is maintained.
【0053】ところで、上記第2現像剤収容部22に
は、現像スリーブ5の回転に伴って、現像スリーブ5か
ら落下してきた現像剤4Bが収容され、該現像剤4Bの
トナー濃度に応じて補給用トナーが補給される。また、
上記第2現像剤収容部22の内側ケース23a内には、
トナー濃度を検知する磁気センサー17が設置されてお
り、この磁気センサー17により現像剤4Bのトナー濃
度が検知されるようになっている。ここで、前記球状ト
ナーのような流動性の高いトナーを使用した場合には、
該トナーがキャリア及び現像剤と混ざりにくいため、上
記磁気センサー17にトナーのみが接触したり、上記ト
ナー濃度の低い現像剤4Bが接触したりといったことが
ある。このため、このような場合には、図4に示すよう
に、短時間内では磁気センサー17の出力値が安定しな
い。By the way, the second developer accommodating section 22 accommodates the developer 4B dropped from the developing sleeve 5 with the rotation of the developing sleeve 5, and supplies the developer 4B in accordance with the toner concentration of the developer 4B. Toner is supplied. Also,
In the inner case 23a of the second developer accommodating section 22,
A magnetic sensor 17 for detecting the toner density is provided, and the magnetic sensor 17 detects the toner density of the developer 4B. Here, when a highly fluid toner such as the spherical toner is used,
Since the toner hardly mixes with the carrier and the developer, the toner may come into contact with the magnetic sensor 17 alone, or the developer 4B having a low toner concentration may come into contact. Therefore, in such a case, as shown in FIG. 4, the output value of the magnetic sensor 17 is not stabilized within a short time.
【0054】すなわち、このような現像装置では、磁気
センサー17の出力値が、現像剤4B内でのトナーの分
散がよく行われるに従って安定してくるといった傾向が
ある。そこで、本実施形態に係る現像装置においては、
図5に示すように、上記磁気センサー17により現像剤
4Bのトナー濃度を複数回検知し、磁気センサー17の
出力値がある一定範囲内に収束したことをもって、現像
剤4Bの攪拌が十分に行われたと判断する。そして、現
像剤4Bの攪拌が十分に行われたと判断された時点で、
第2現像剤収容部22の内側ケース23aに設けた図示
しない回転機構により、図3(b)に示すように、内側
ケース23aの開口部29が、外側ケース23bの開口
部27と対応する位置まで、内側ケース23aを回転す
る。これにより、現像剤4Bは第1現像剤収容部21に
向けて自然落下し、現像剤4Aと現像剤4Bが第1パド
ル14により攪拌混合されて現像に使用される。そし
て、所定時間後、第2現像剤収容部22の上記回転機構
により内側ケース23aが図3(a)に示す初期位置に
戻る。That is, in such a developing device, the output value of the magnetic sensor 17 tends to be stable as the toner is well dispersed in the developer 4B. Therefore, in the developing device according to the present embodiment,
As shown in FIG. 5, the toner concentration of the developer 4B is detected a plurality of times by the magnetic sensor 17, and when the output value of the magnetic sensor 17 converges within a certain range, the developer 4B is sufficiently stirred. Judge that it was done. Then, when it is determined that the stirring of the developer 4B has been sufficiently performed,
As shown in FIG. 3B, the opening 29 of the inner case 23a corresponds to the opening 27 of the outer case 23b by a rotating mechanism (not shown) provided on the inner case 23a of the second developer accommodating portion 22. Until the inner case 23a rotates. As a result, the developer 4B falls naturally toward the first developer accommodating portion 21, and the developer 4A and the developer 4B are stirred and mixed by the first paddle 14 and used for development. After a predetermined time, the inner case 23a returns to the initial position shown in FIG. 3A by the rotation mechanism of the second developer accommodating portion 22.
【0055】本実施形態に係る現像装置と従来の現像装
置とのトナー飛散の評価を、感光体1の地肌部に付着し
たトナーの量で比較した。評価方法は、トナー濃度5重
量パーセントと7重量パーセントの2水準の現像剤50
0gを調整し、該現像剤を各々の現像装置の現像剤収容
部に収容して、画像濃度7%のA4サイズのチャートを
コピーし、10枚コピー後に1.0gのトナーを補給し
補給直後からの時間と感光体上の地汚れをテープ転写し
てIDを測定した。この結果は、図6のグラフに示すよ
うに、本実施形態に係る現像装置(実施例1)のほう
が、従来の現像装置(比較例)に比べて地汚れIDが低
下した。The evaluation of toner scattering between the developing device according to the present embodiment and the conventional developing device was compared based on the amount of toner adhering to the background of the photosensitive member 1. The evaluation method is based on two levels of developer 50 having a toner concentration of 5% by weight and 7% by weight.
0 g is adjusted, the developer is stored in the developer storage section of each developing device, an A4 size chart with an image density of 7% is copied, and after 10 copies, 1.0 g of toner is supplied and immediately after replenishment. The time from the start and the background stain on the photoreceptor were transferred to a tape, and the ID was measured. As a result, as shown in the graph of FIG. 6, the developing device (Example 1) according to the present embodiment has a lower background dirt ID than the conventional developing device (Comparative Example).
【0056】なお、上記実施形態では、第2現像剤収容
部22が第1現像剤収容部21と独立した容器になって
いる現像装置を例にして説明したが、現像装置3の形
状、感光体1との位置関係により、第1現像剤収容部2
1内の現像剤4Aと第2現像剤収容部22内の現像剤4
Bとを容易に分離できる構成をとれる場合は、第2現像
剤収容部22を独立した容器にしなくても良い場合もあ
る。In the above embodiment, the developing device in which the second developer accommodating portion 22 is a container independent of the first developer accommodating portion 21 has been described as an example. The first developer accommodating portion 2 depends on the positional relationship with the body 1.
1 and the developer 4 in the second developer container 22.
In the case where a configuration capable of easily separating the second developer container B from the second developer container 22 can be adopted, the second developer accommodating portion 22 may not be required to be an independent container.
【0057】このような場合には、例えば、図7に示す
ように、上記第1現像剤収容部21と第2現像剤収容部
22との間に現像剤分離壁30を設け、通常の状態では
現像剤4Aと現像剤4Bが混じり合わないような構成に
する。また、現像剤分離壁30と現像装置のハウジング
に挟まれるように現像剤補給ローラ31を設ける。そし
て、上記磁気センサー17の出力値がある一定範囲内に
収束したことをもって、現像剤4Bの攪拌が十分に行わ
れたと判断し、図示しない現像剤補給ローラ回転機構に
より上記現像剤補給ローラ31を回転する。この現像剤
補給ローラ31の表面にはスパイラル状の溝が切ってあ
る。現像剤補給ローラ31の回転動作によって、その溝
のなかに汲み上げられた現像剤4Bが、第1現像剤収容
部21に補給される。そして、現像剤4Aと現像剤4B
は第1パドル14により攪拌混合されて現像に使用され
る。なお、この動作中はトナー補給動作を行わないよう
にする。In such a case, for example, as shown in FIG. 7, a developer separating wall 30 is provided between the first developer accommodating section 21 and the second developer accommodating section 22, and a normal state is provided. In this case, the configuration is such that the developer 4A and the developer 4B are not mixed. Further, a developer supply roller 31 is provided so as to be sandwiched between the developer separating wall 30 and the housing of the developing device. When the output value of the magnetic sensor 17 converges within a certain range, it is determined that the developer 4B has been sufficiently stirred, and the developer supply roller 31 is rotated by a developer supply roller rotating mechanism (not shown). Rotate. A spiral groove is cut on the surface of the developer supply roller 31. By the rotation of the developer supply roller 31, the developer 4 </ b> B pumped into the groove is supplied to the first developer storage unit 21. Then, the developer 4A and the developer 4B
Is stirred and mixed by the first paddle 14 and used for development. During this operation, the toner supply operation is not performed.
【0058】ここで、上記第2現像剤収容部22内の磁
気センサー17の出力値が既定値を超えたときはトナー
補給を停止する。これにより、感光体1上にトナー像を
形成する作像工程が実行されることにより、現像スリー
ブ5の回転に伴って、トナー濃度が低下したキャリアが
第2現像剤収容部22に補給される。この結果、上述の
ように、トナー補給が停止している間は、時間の経過と
ともに、第2現像剤収容部22内の現像剤4Bのトナー
濃度が低下する。そして、磁気センサー17の出力値が
既定値以下になったらトナー補給を再開する。Here, when the output value of the magnetic sensor 17 in the second developer container 22 exceeds a predetermined value, the toner supply is stopped. As a result, an image forming step of forming a toner image on the photoconductor 1 is performed, and the carrier having a reduced toner concentration is supplied to the second developer accommodating portion 22 with the rotation of the developing sleeve 5. . As a result, as described above, while the toner supply is stopped, the toner concentration of the developer 4 </ b> B in the second developer accommodating portion 22 decreases with time. When the output value of the magnetic sensor 17 becomes equal to or less than the predetermined value, the toner supply is restarted.
【0059】上記第2現像剤収容部22には、該第2現
像剤収容部22内に収容されている現像剤4Bの現像剤
量を検知する現像剤量検知手段を設けることが望まし
い。例えば、第2現像剤収容部22の内側ケース23a
の高さhに対して、高さh'がh'=h/2となるところ
に、上記現像剤量検知手段としての圧電センサーを取り
付ける。この圧電センサーの検知部に現像剤4Bが接触
すると、図示しない信号処理部に検知信号が送られる。
この検知信号の検出間隔は、0.1〜0.5secくら
いでよい。そして、該検知信号が連続して10回検出さ
れたら、現像剤4Bの量が攪拌可能な最大の量を超えた
と判断し、上記第2現像剤収容部22の内側ケース23
aの回転機構により、内側ケース23aの開口部29が
外側ケース23bの開口部27と対応する位置まで内側
ケース23aを回転する。これにより、現像剤4Bは、
第1現像剤収容部21に自然落下して排出され、現像剤
4Aと第1パドル14により攪拌混合されて現像に使用
される。数秒後、第2現像剤収容部22の回転機構によ
り、内側ケース23aは、図7(a)に示す初期位置に
戻る。なお、上記h'は、h/2≦h'<3h/4の範囲
など、実験により攪拌効率がよいところを適宜選んで設
定することができる。It is desirable that the second developer accommodating section 22 is provided with a developer amount detecting means for detecting the amount of the developer 4B contained in the second developer accommodating section 22. For example, the inner case 23a of the second developer container 22
When the height h ′ is h ′ = h / 2 with respect to the height h, the piezoelectric sensor as the developer amount detecting means is attached. When the developer 4B comes into contact with the detection unit of the piezoelectric sensor, a detection signal is sent to a signal processing unit (not shown).
The detection interval of this detection signal may be about 0.1 to 0.5 sec. If the detection signal is continuously detected ten times, it is determined that the amount of the developer 4B has exceeded the maximum stirrable amount, and the inner case 23 of the second developer accommodating portion 22 is determined.
The rotation mechanism a rotates the inner case 23a to a position where the opening 29 of the inner case 23a corresponds to the opening 27 of the outer case 23b. Thereby, the developer 4B becomes
The developer naturally falls into the first developer accommodating portion 21 and is discharged therefrom. The developer 4A and the first paddle 14 are mixed by stirring and used for development. After a few seconds, the inner case 23a returns to the initial position shown in FIG. 7A by the rotation mechanism of the second developer accommodating section 22. The above h 'can be set by appropriately selecting a place where the stirring efficiency is good through experiments, such as a range of h / 2 ≦ h'<3h / 4.
【0060】この現像装置3においては、前記回収コイ
ル9により回収したリサイクルトナーが、補給トナーと
共にトナー補給口26から第2現像剤収容部22内の第
2パドル25内部に送られる。この第2パドル25内部
に入ったリサイクルトナーは、キャリアと混ざり、現像
剤として第2パドル25内を第2搬送スクリュー28に
より矢印A方向へと搬送され、撹拌されながら、他端側
の排出口から第2パドル25内の外に出る。第2パドル
25の外に出た現像剤は、第2パドル25外周のスパイ
ラルにより矢印B方向に搬送される。In the developing device 3, the recycled toner collected by the collecting coil 9 is sent from the toner supply port 26 to the inside of the second paddle 25 in the second developer accommodating section 22 together with the supply toner. The recycled toner that has entered the inside of the second paddle 25 is mixed with the carrier, and is conveyed in the second paddle 25 as a developer in the direction of the arrow A by the second conveying screw 28, and while being stirred, the discharge port on the other end side From the inside of the second paddle 25. The developer that has come out of the second paddle 25 is transported in the direction of arrow B by a spiral around the outer periphery of the second paddle 25.
【0061】このようにして、リサイクルトナーと新ト
ナーが第2現像剤収容部22でキャリアと攪拌され、現
像に寄与する現像剤4Aと混合される。なお、前述の磁
気センサー17の出力値によるトナー補給タイミング制
御は、このリサイクルトナーのトナー補給制御にも適応
される。その場合は、回収コイル9の回転駆動を停止す
ることによりリサイクルトナーの補給を停止する。In this way, the recycled toner and the new toner are stirred with the carrier in the second developer accommodating section 22, and mixed with the developer 4A contributing to the development. The toner supply timing control based on the output value of the magnetic sensor 17 is also applied to the toner supply control of the recycled toner. In that case, the supply of the recycled toner is stopped by stopping the rotation of the collection coil 9.
【0062】また、本実施形態に係る画像形成装置の制
御部は、図示しないマイクロコンピュータからなる演算
処理装置(CPU)、RAM,ROMからなる記憶装
置、クロック、タイマー、入出力装置(I/O及びイン
ターフェース)、A/D変換回路、各種制御回路等から
構成されている。この制御部には、図示しない操作部
(表示画面及び各種設定キー、テンキー、スタートキー
等からなる)が接続されている。そして、トナー濃度セ
ンサー17等の各種センサーからの出力がA/D変換回
路等を介して入力され、操作部からのキー入力情報と、
各種センサーからの検知情報に応じて電子写真装置各部
を制御し、前述した作像動作の制御を行う。The control unit of the image forming apparatus according to this embodiment includes an arithmetic processing unit (CPU) including a microcomputer (not shown), a storage device including RAM and ROM, a clock, a timer, and an input / output device (I / O). And an interface), an A / D conversion circuit, various control circuits, and the like. An operation unit (not shown) (including a display screen, various setting keys, ten keys, a start key, and the like) is connected to the control unit. Then, outputs from various sensors such as the toner density sensor 17 are input via an A / D conversion circuit or the like, and key input information from an operation unit is output.
Each part of the electrophotographic apparatus is controlled in accordance with detection information from various sensors, and the above-described image forming operation is controlled.
【0063】この画像形成装置においては、接触式の帯
電装置を用いている。図8に示すように、被帯電体であ
る像担持体としての感光体1は矢印の方向に所定の速度
(プロセススピード)で回転駆動される。この感光体1
に接触させた帯電部材である帯電ローラ2は、芯金2a
とこの芯金2aの外周に同心一体にローラ状に形成した
導電ゴム層2bを基本構成としている。芯金2aの両端
は、不図示の軸受け部材などにより、回転自由に保持さ
れている。また、この帯電ローラ2の導電ゴム層2b
は、不図示の加圧手段によって感光体1に所定の加圧力
で押圧されており、感光体1の回転駆動に従動して回転
する。ここでは、直径9mmの芯金2a上に、1000
00Ω・cm程度の中抵抗ゴム層を被膜して、直径16
mmの導電ゴム層2bを形成した帯電ローラ2を使用し
ている。また、帯電ローラ2の芯金2aは、電源2cに
電気的に接続されており、該電源2cにより帯電ローラ
2に対して所定のバイアスが印加される。これにより感
光体1の表面が所定の極性及び電位に一様に帯電処理さ
れる。In this image forming apparatus, a contact-type charging device is used. As shown in FIG. 8, the photosensitive member 1 as an image carrier, which is a member to be charged, is driven to rotate at a predetermined speed (process speed) in the direction of an arrow. This photoconductor 1
The charging roller 2 which is a charging member brought into contact with the
And a conductive rubber layer 2b concentrically formed in a roller shape on the outer periphery of the metal core 2a. Both ends of the cored bar 2a are rotatably held by bearing members (not shown) or the like. The conductive rubber layer 2b of the charging roller 2
Is pressed against the photoreceptor 1 by a predetermined pressing force by a pressing means (not shown), and rotates following the rotation of the photoreceptor 1. Here, 1000 mm is placed on the core 2a having a diameter of 9 mm.
A medium resistance rubber layer of about 00 Ω · cm
The charging roller 2 on which a conductive rubber layer 2b having a thickness of 2 mm is formed is used. The core metal 2a of the charging roller 2 is electrically connected to a power supply 2c, and a predetermined bias is applied to the charging roller 2 by the power supply 2c. As a result, the surface of the photoconductor 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential.
【0064】上記帯電部材としては、上記帯電ローラ2
の他にも、磁気ブラシ、ファーブラシなど、どのような
形態をとってもよく、画像形成装置の仕様や形態にあわ
せて選択可能である。ここで、磁気ブラシを用いる場合
には、帯電部材として、例えば、Zn−Cuフェライト
等、各種フェライト粒子を用い、これを支持させるため
の非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネット
ロールなどによって構成される。また、ファーブラシを
用いる場合には、例えばファーブラシの材質として、例
えば、カーボン、硫化銅、金属、および金属酸化物によ
り導電処理されたものを用い、これを金属や他の導電処
理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯
電部材とする。As the charging member, the charging roller 2
In addition, any form such as a magnetic brush and a fur brush may be used, and the form can be selected according to the specification and form of the image forming apparatus. Here, when using a magnetic brush, as a charging member, for example, various ferrite particles such as Zn-Cu ferrite are used, and a non-magnetic conductive sleeve for supporting the ferrite particles, a magnet roll included therein, and the like are used. Be composed. In the case of using a fur brush, for example, as a material of the fur brush, for example, carbon, copper sulfide, a metal, and a material subjected to a conductive treatment with a metal oxide are used, and this is used as a metal or another conductive treated core. A charging member is formed by winding or pasting on gold.
【0065】図9に、上記ファーブラシを帯電部材とす
る例を示す。図9において、感光体1に対して、ファー
ブラシで構成されたブラシローラ2'が、ブラシ部2'b
の弾性に抗して所定の押圧力をもって所定のニップ幅で
接触している。本例における接触帯電部材としてのブラ
シローラ2'は、電極を兼ねる直径6mmの金属製の芯
金2'aに、ブラシ部としてユニチカ(株)製の導電性
レーヨン繊維REC−Bをパイル地にしたテープをスパ
イラル状に巻き付けて、外径14mm、長手長さ250
mmのロールブラシとしたものである。ブラシ部2'b
のブラシは300デニール/50フィラメント、1平方
ミリメートル当たり155本の密度である。このロール
ブラシを内径が12mmのパイプ内に一方向に回転させ
ながらさし込み、ブラシと、パイプが同心となるように
設定し、高温多湿雰囲気中に放置してクセ付けで斜毛さ
せた。このブラシローラ2'の抵抗値は、印加電圧10
0Vにおいて1×105 Ωである。この抵抗値は、金
属製の直径φ30mmのドラムにブラシローラ2'をニ
ップ幅3mmで当接させ、100Vの電圧を印加したと
きに流れる電流から換算した。FIG. 9 shows an example in which the fur brush is used as a charging member. In FIG. 9, a brush roller 2 ′ made of a fur brush is applied to a photoreceptor 1 by a brush unit 2 ′ b.
Contact with a predetermined nip width with a predetermined pressing force against the elasticity of the contact. The brush roller 2 'as a contact charging member in the present example is composed of a metal core bar 2'a having a diameter of 6 mm also serving as an electrode, and a conductive rayon fiber REC-B manufactured by Unitika Ltd. as a brush on a pile. The obtained tape is wound in a spiral shape and has an outer diameter of 14 mm and a length of 250 mm.
mm roll brush. Brush part 2'b
Are 300 denier / 50 filaments and 155 brushes per square millimeter. The roll brush was inserted into a pipe having an inner diameter of 12 mm while being rotated in one direction, the brush and the pipe were set so as to be concentric, and the brush was left in a high-temperature and high-humidity atmosphere to bend with a habit. The resistance value of the brush roller 2 ′ is 10
It is 1 × 10 5 Ω at 0V. The resistance was calculated from the current flowing when a brush roller 2 ′ was brought into contact with a metal drum having a diameter of φ30 mm with a nip width of 3 mm and a voltage of 100 V was applied.
【0066】なお、上述のようなファーブラシからなる
帯電部材の抵抗値は、被帯電体である感光体1上にピン
ホール等の低耐圧欠陥部が生じた場合に、この部分に過
大なリーク電流が流れ込んで帯電ニップ部が帯電不良に
なる画像不良を防止するために104Ω以上必要であ
り、感光体表面に十分に電荷を注入させるために107
Ω以下である必要がある。The resistance value of the charging member formed of the fur brush as described above is such that when a low withstand voltage defect such as a pinhole is formed on the photosensitive member 1 to be charged, excessive leakage occurs in this portion. In order to prevent an image defect in which a current flows into the charging nip portion and the charging nip becomes defective, a resistance of 104Ω or more is required.
Ω or less.
【0067】また、ブラシの材質としては、ユニチカ
(株)製のREC−B以外にも、REC−C、REC−M
1、REC−M10、さらに東レ(株)製のSA−7、
日本蚕毛(株)製のサンダーロン、カネボウ製のベルト
ロン、クラレ(株)のクラカーボ、レーヨンにカーボン
を分散したもの、三菱レーヨン(株)製のローバル等が
考えられる。ブラシは一本が3〜10デニールで、10
〜100フィラメント/束、80〜600本/mmの密
度が好ましい。毛足は1〜10mmが好ましい。The brush may be made of REC-C or REC-M other than REC-B manufactured by Unitika.
1, REC-M10, and SA-7 manufactured by Toray Industries, Inc.
Sandaron manufactured by Nippon Silk Co., Ltd., Bertron manufactured by Kanebo Co., Ltd., Clacarbo manufactured by Kuraray Co., Ltd., a material in which carbon is dispersed in rayon, Robal manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., and the like can be considered. One brush is 3 to 10 denier and 10
A density of 100100 filaments / bundle, 80-600 filaments / mm is preferred. The hair foot is preferably 1 to 10 mm.
【0068】このファーブラシローラは感光体の回転方
向と逆方向(カウンター)に所定の周速度(表面の速
度)をもって回転駆動され、感光体面に対して速度差を
持って接触する。そしてこのファーブラシローラに電源
から所定の帯電電圧が印加されることで、回転感光体面
が所定の極性・電位に一様に接触帯電処理される。本例
では該ファーブラシローラによる感光体の接触帯電は直
接注入帯電が支配的となって行なわれ、回転感光体表面
はファーブラシローラに対する印加帯電電圧とほぼ等し
い電位に帯電される。The fur brush roller is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (surface speed) in a direction (counter) opposite to the rotation direction of the photoconductor, and contacts the photoconductor surface with a speed difference. When a predetermined charging voltage is applied from a power source to the fur brush roller, the surface of the rotating photoconductor is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential. In this embodiment, the contact charging of the photoreceptor by the fur brush roller is performed by direct injection charging, and the surface of the rotating photoreceptor is charged to a potential substantially equal to the charging voltage applied to the fur brush roller.
【0069】本発明で使われる帯電部材の形状としては
ファーブラシローラの他にも、帯電ローラ、ファーブラ
シなど、どのような形態をとってもよく、電子写真装置
の仕様や形態にあわせて選択可能である。帯電ローラを
用いる場合、芯金上に100000Ω・cm程度の中抵抗
ゴム層を被膜して用いるのが一般的である。磁気ブラシ
を用いる場合、磁気ブラシは例えばZn−Cuフェライ
ト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これ
を支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包
されるマグネットロールによって構成される。The charging member used in the present invention may take any form, such as a charging roller and a fur brush, in addition to the fur brush roller, and can be selected according to the specifications and forms of the electrophotographic apparatus. is there. When a charging roller is used, it is common to use a medium-resistance rubber layer of about 100,000 Ω · cm on a cored bar. When using a magnetic brush, the magnetic brush uses various ferrite particles such as Zn-Cu ferrite as a charging member, and is constituted by a non-magnetic conductive sleeve for supporting the charging member and a magnet roll included therein.
【0070】また、上記帯電装置は、その帯電部材とし
て磁気ブラシによって構成されるブラシローラが、ブラ
シ部の弾性に抗して所定の押圧力をもって所定のニップ
幅で接触させてある。Further, in the charging device, a brush roller constituted by a magnetic brush as a charging member is brought into contact with a predetermined nip width with a predetermined pressing force against the elasticity of the brush portion.
【0071】本例における接触帯電部材としての磁気ブ
ラシとしては、平均粒径:25μmのZn−Cuフェラ
イト粒子と、平均粒径10μmのZn−Cuフェライト
粒子を、重量比1:0.05で混合して、それぞれの平
均粒径の位置にピークを有する、平均粒径25μmのフ
ェライト粒子を、中抵抗樹脂層でコートした、磁性粒子
を用いた。接触帯電部材は、上述で作成された被覆磁性
粒子、および、これを支持させるための非磁性の導電ス
リーブ、これに内包されるマグネットロールによって構
成され、上記被覆磁性粒子をスリーブ上に、厚さ1mm
でコートして、感光体との間に幅約5mmの帯電ニップ
を形成した。また、該磁性粒子保持スリーブと感光体と
の間隙は、約500μmとした。さらに、マグネットロ
ールは、スリーブ表面が、感光体表面の周速に対して、
その2倍の早さで逆方向に摺擦するように、回転され、
感光体と磁気ブラシとが均一に接触するようにした。As the magnetic brush as the contact charging member in this example, Zn-Cu ferrite particles having an average particle diameter of 25 μm and Zn-Cu ferrite particles having an average particle diameter of 10 μm were mixed at a weight ratio of 1: 0.05. Then, magnetic particles obtained by coating ferrite particles having an average particle size of 25 μm and having a peak at each average particle size position with a medium resistance resin layer were used. The contact charging member is constituted by the coated magnetic particles prepared above, and a non-magnetic conductive sleeve for supporting the coated magnetic particles, and a magnet roll included in the sleeve. 1mm
To form a charging nip having a width of about 5 mm between the photosensitive member and the photosensitive member. The gap between the magnetic particle holding sleeve and the photoconductor was about 500 μm. Furthermore, the magnet roll has a sleeve surface with respect to the peripheral speed of the photoreceptor surface.
It is rotated so that it rubs in the opposite direction at twice the speed,
The photoreceptor and the magnetic brush were uniformly contacted.
【0072】本発明で使われる帯電部材の形状としては
磁気ブラシの他にも、帯電ローラ、ファーブラシなど、
どのような形態をとってもよく、電子写真装置の仕様や
形態にあわせて選択可能である。帯電ローラを用いる場
合、芯金上に100000Ω・cm程度の中抵抗ゴム層を
被膜して用いるのが一般的である。また、ファーブラシ
を用いる場合、例えばファーブラシの材質としては、カ
ーボン、硫化銅、金属、および金属酸化物により導電処
理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理され
た芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電部材
とする。図10は、上記帯電装置による接触帯電機構と
放電帯電機構との、印加電圧と帯電電圧との関係を比較
して示すグラフである。The shape of the charging member used in the present invention may be a magnetic roller, a charging roller, a fur brush, or the like.
It may take any form, and can be selected according to the specification and form of the electrophotographic apparatus. When a charging roller is used, it is common to use a medium-resistance rubber layer of about 100,000 Ω · cm on a cored bar. In the case of using a fur brush, for example, fur, which is conductively treated with carbon, copper sulfide, metal, and metal oxide, is used as the material of the fur brush, and is wrapped around a metal or other conductive metal core. It is used as a charging member by sticking or sticking. FIG. 10 is a graph showing a comparison between the applied voltage and the charging voltage of the contact charging mechanism and the discharge charging mechanism by the charging device.
【0073】上記現像剤のトナーの重量平均径の測定方
法は、以下の手順にて行うことができる。まず、電解水
溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤
(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.
1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリ
ウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、
例えばISOTON−II(コールター社製)が使用で
きる。The method for measuring the weight average diameter of the toner of the developer can be performed according to the following procedure. First, a surfactant (preferably an alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant in 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution.
Add 1-5 ml. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by using about 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride.
For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used.
【0074】ここで、更に測定試料を2〜20mg加え
る。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3
分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチ
ャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒
子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数
分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均
粒径(D4)、個数平均粒径を求めることができる。Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte in which the sample was suspended was mixed with an ultrasonic
A minute dispersion process is performed, and the volume and number distribution of the toner particles or toner are measured by the measuring device using a 100 μm aperture as the aperture, and the volume distribution and the number distribution are calculated. From the obtained distributions, the weight average particle diameter of the toner (D4), can be determined and the number average particle diameter.
【0075】チャンネルとしては、2.00〜2.52
μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜
4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.
04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未
満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜1
2.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;
16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.
40μm未満;25.40〜32.00μm未満;3
2.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用
し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒
子を対象とする。The channels are 2.00 to 2.52
less than 2.5 μm; less than 2.52 to 3.17 μm;
4. less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm;
04 to less than 6.35 μm; 6.35 to less than 8.00 μm; 8.00 to less than 10.08 μm; 10.08 to 1
2.70 μm or less; 12.70 to less than 16.00 μm;
16.00 to less than 20.20 μm; 20.20 to 25.
Less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 3
Thirteen channels of 2.00 to less than 40.30 μm are used, and particles having a particle size of 2.00 μm or more to less than 40.30 μm are targeted.
【0076】トナー全体に占める割合は、結着樹脂が7
5%〜93%、着色剤が3%〜10%、離型剤が3%〜
8%、その他の成分は1%〜7%である。使用される結
着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−p−ク
ロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン及び
その置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン
共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレ
ン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸
エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共
重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重
合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン
−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエ
チルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン
などがあげられる。The ratio of the binder resin to the total toner is 7%.
5% to 93%, colorant 3% to 10%, release agent 3% to
8%, and other components are 1% to 7%. Examples of the binder resin used include, for example, a homopolymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene and polyvinyltoluene and a substituted product thereof; a styrene-p-chlorostyrene copolymer and a styrene-vinyltoluene copolymer. Copolymer, styrene-vinyl naphthalene copolymer, styrene-acrylate copolymer, styrene-methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl Examples include a methyl ether copolymer, a styrene-vinyl ethyl ether copolymer, and styrene-vinyl methyl ketone.
【0077】着色剤としては、従来より知られている無
機又は有機の染料/顔料が使用可能であり、例えば、カ
ーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラッ
ク、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダムン
レーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニン
ブルー、インダスレンブルーがあげられる。必要に応じ
て着色剤として磁性材料を用いることも可能である。As the coloring agent, conventionally known inorganic or organic dyes / pigments can be used. For example, carbon black, aniline black, acetylene black, naphthol yellow, hansa yellow, rhodum lake, alizarin lake , Bengala, phthalocyanine blue, and induslen blue. If necessary, a magnetic material can be used as a coloring agent.
【0078】磁性材料としては、マグネタイト、γ−酸
化鉄、フェライト鉄、過剰型フェライトの如き酸化鉄;
鉄、コバルト、ニッケルの如き磁性金属;酸化鉄又は磁
性金属と、コバルト、スズ、チタン、銅、鉛、亜鉛、マ
グネシウム、マンガン、アルミニウム、珪素の如き金属
との複合金属酸化物合金又は、混合物が挙げられる。As the magnetic material, iron oxides such as magnetite, γ-iron oxide, ferrite iron and excess ferrite;
Iron, cobalt, a magnetic metal such as nickel, and iron oxide or magnetic metal, cobalt, tin, titanium, copper, lead, zinc, magnesium, manganese, aluminum, composite metal oxide of metals such as silicon alloy or the mixture No.
【0079】これら磁性粒子は、平均粒径が0.05乃
至1.0μmの範囲内であることが好ましく、より好ま
しくは0.1乃至0.6μmの範囲内、さらに好ましく
は、0.1乃至0.4μmの範囲内であることが良い。
これらの磁性粒子は、窒素吸着法によるBET比表面積
が好ましくは1乃至20m2 /gの範囲内、特に2.
5乃至12m2/gの範囲内であることが良く、更にモ
ース硬度が5〜7の範囲内であることが良い。磁性粒子
の形状としては、8面体、6面体、球形、針状、鱗片状
があるが、8面体、6面体、球形の異方性の少ないもの
が好ましい。These magnetic particles preferably have an average particle size in the range of 0.05 to 1.0 μm, more preferably in the range of 0.1 to 0.6 μm, and still more preferably 0.1 to 0.6 μm. It is better to be within the range of 0.4 μm.
These magnetic particles have a BET specific surface area measured by a nitrogen adsorption method of preferably 1 to 20 m 2 / g, and particularly preferably 2.
The Mohs hardness is preferably in the range of 5 to 12 m2 / g, and more preferably in the range of 5 to 7. Examples of the shape of the magnetic particles include an octahedron, a hexahedron, a sphere, a needle, and a scale, and an octahedron, a hexahedron, and a sphere having little anisotropy are preferable.
【0080】また、上記トナーには、実質的な悪影響を
与えない範囲内で添加剤を少量用いることができる。こ
の添加剤としては、例えばテフロン(登録商標)粉末、
ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如
き滑剤粉末;酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン
酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤;例えば酸化チタン
粉末、酸化アルミニウム粉末の如き流動性付与剤又はケ
ーキング防止剤;例えばカーボンブラック粉末、酸化亜
鉛粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤;及び逆極性
の有機微粒子又は無機微粒子が挙げられる。Further, a small amount of an additive can be used in the above-mentioned toner within a range that does not substantially adversely affect the toner. Examples of the additive include Teflon (registered trademark) powder,
Lubricant powders such as zinc stearate powder and polyvinylidene fluoride powder; abrasives such as cerium oxide powder, silicon carbide powder and strontium titanate powder; fluidity imparting agents such as titanium oxide powder and aluminum oxide powder; For example, a conductivity imparting agent such as a carbon black powder, a zinc oxide powder, and a tin oxide powder; and organic fine particles or inorganic fine particles of opposite polarity can be used.
【0081】また、上記トナーには、定着性などを改善
するために離型剤を添加することもできる。離型剤とし
ては、パラフィンワックス及びその誘導体、マイクロク
リスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロ
プシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワック
ス及びその誘導体、カルナバワックス及びその誘導体が
挙げられる。誘導体は、酸化物、ビニル系モノマーとの
ブロック共重合体、ビニル系モノマーのグラフト変性物
を含む。その他、アルコール、脂肪酸、酸アミド、エス
テル、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワ
ックス、動物性ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラク
タムも利用できる。Further, a releasing agent may be added to the toner in order to improve the fixability and the like. Examples of the release agent include paraffin wax and its derivatives, microcrystalline wax and its derivatives, Fischer-Tropsch wax and its derivatives, polyolefin wax and its derivatives, and carnauba wax and its derivatives. Derivatives include oxides, block copolymers with vinyl monomers, and graft-modified vinyl monomers. In addition, alcohols, fatty acids, acid amides, esters, ketones, hydrogenated castor oil and derivatives thereof, vegetable waxes, animal waxes, mineral waxes, and petrolactam can also be used.
【0082】また、トナーを負荷電性に制御する荷電制
御剤としては、例えば有機金属錯体、キレート化合物が
有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属
錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸系金属錯体、芳香
族ダイカルボン酸系金属錯体があげられる。他には、芳
香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカル
ボン酸及びその金属塩、その無水物、そのエステル類、
ビスフェノールの如きフェノール誘導体類がある。As the charge control agent for controlling the toner to be negatively charged, for example, organometallic complexes and chelate compounds are effective, and monoazo metal complexes, acetylacetone metal complexes, aromatic hydroxycarboxylic acid metal complexes, aromatic Dicarboxylic acid-based metal complexes. Others include aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, their anhydrides, their esters,
There are phenol derivatives such as bisphenol.
【0083】トナーを正荷電性に制御する荷電制御剤と
しては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩による変性物;ト
リブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−
ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテト
ラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩、及びこ
れらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及
びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこ
れらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、燐タングステ
ン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、
タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化
物、フェロシアン化物)、この微粒子状の荷電制御剤の
個数平均粒径は好ましくは、4μm以下、より好ましく
は、3μm以下が良い。これらの荷電制御剤をトナー粒
子中に内添する場合には、トナー粒子は、結着樹脂10
0質量部に対して好ましくは、0.1〜20質量部、よ
り好ましくは、0.2〜10質量部含有することが良
い。Examples of the charge controlling agent for controlling the toner to have a positive charge include a modified product of nigrosine and a fatty acid metal salt; tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-
Quaternary ammonium salts such as naphthosulfonate and tetrabutylammonium tetrafluoroborate, and onium salts such as phosphonium salts which are analogs thereof, lake pigments thereof, triphenylmethane dyes and lake pigments thereof Examples include phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungsten molybdic acid,
The tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, ferrocyanide), and the number average particle diameter of the particulate charge control agent is preferably 4 μm or less, more preferably 3 μm or less. When these charge control agents are internally added to the toner particles, the toner particles
The content is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.2 to 10 parts by mass with respect to 0 parts by mass.
【0084】また、上記トナーは、必要に応じて、一般
に広く使用されているトナー用の添加剤、例えばコロイ
ダルシリカのような流動化剤、酸化チタン、酸化アルミ
ニウム等の金属酸化物や、炭化ケイ素等の研磨剤、脂肪
酸金属塩などの滑剤等を含有させてもよい。無機微粉体
はトナーに対して0.1〜2重量%使用されるのが好ま
しい。0.1重量%未満では、トナー凝集を改善する効
果が乏しくなり、2重量%を超える場合は、細線間のト
ナー飛び散り,機内の汚染,感光体の傷や摩耗等の問題
が生じやすい傾向がある。添加剤をトナーに混合する方
法としては、従来公知の方法でよく、ヘンシェルミキサ
ー、スピードニーダー等の装置により混合することがで
きる。If necessary, the above-mentioned toner may be used, if necessary, with additives for toner generally used, for example, a fluidizing agent such as colloidal silica, metal oxides such as titanium oxide and aluminum oxide, and silicon carbide. And a lubricant such as a fatty acid metal salt. The inorganic fine powder is preferably used in an amount of 0.1 to 2% by weight based on the toner. If the amount is less than 0.1% by weight, the effect of improving toner aggregation is poor. If the amount is more than 2% by weight, problems such as toner scattering between fine lines, contamination inside the machine, scratches and abrasion of the photoreceptor tend to occur. is there. As a method for mixing the additives with the toner, a conventionally known method may be used, and the additives can be mixed with a device such as a Henschel mixer or a speed kneader.
【0085】トナー混練・冷却後のトナー粉の製造方法
としては、従来公知の方法でよく、例えば混練・冷却し
た後、これをジェットミルで粉砕し、分級して得られ
る。2成分現像剤として用いる場合、トナーとキャリア
との混合割合は、一般にキャリア100重量部に対しト
ナー0.5〜6.0重量部程度が適当である。乾式2成
分現像剤として使用する場合、キャリア並びに本発明の
トナーの使用量としては、トナー粒子がキャリア粒子の
キャリア表面に付着して、その表面積の30〜90%を
占める程度に両粒子を混合するのが好ましい。The method for producing the toner powder after kneading and cooling the toner may be a conventionally known method. For example, after kneading and cooling, it is pulverized by a jet mill and classified. When used as a two-component developer, the mixing ratio of the toner and the carrier is generally about 0.5 to 6.0 parts by weight of the toner per 100 parts by weight of the carrier. When used as a dry two-component developer, the amount of the carrier and the toner of the present invention is such that the toner particles adhere to the carrier surface of the carrier particles and are mixed so that the particles occupy 30 to 90% of the surface area. Is preferred.
【0086】本発明において現像剤を構成するキャリア
の核体粒子としては、従来より公知のものでよく例えば
鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属;マグネタイ
ト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物;前記
強磁性体微粒子と樹脂との複合体等が挙げられる。上記
キャリアは、より耐久性を長くする目的で、表面を樹脂
で被覆することが好ましい。被覆層を形成する樹脂とし
ては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポ
リエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオ
レフィン系樹脂;ポリスチレン、アクリル(例えばポリ
メチルメタクリレート)、ポリアクリロニトリル、ポリ
ビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾー
ル、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニ
ル及びポリビニリデン系樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体;;オルガノシロキサン結合からなるシリコー
ン樹脂またはその変成品(例えばアルキッド樹脂、ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変
成品);ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニ
ル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチ
レン等の弗素樹脂;ポリアミド;ポリエステル;ポリウ
レタン;ポリカーボネート;尿素−ホルムアルデヒド樹
脂等のアミノ樹脂;エポキシ樹脂等が挙げられる。中で
もトナースペントを防止する点で好ましいのはシリコー
ン樹脂またはその変成品、弗素樹脂、特にシリコーン樹
脂またはその変成品である。被覆層の形成法としては、
従来と同様、キャリア核体粒子の表面に被覆層形成液を
噴霧法、浸漬法等の手段で塗布すればよい。被覆層の厚
さは0.1〜20μmが好ましい。In the present invention, the core particles of the carrier constituting the developer may be those conventionally known, for example, ferromagnetic metals such as iron, cobalt and nickel; alloys and compounds such as magnetite, hematite and ferrite; A composite of a ferromagnetic fine particle and a resin is exemplified. The surface of the carrier is preferably coated with a resin for the purpose of further increasing the durability. Examples of the resin forming the coating layer include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, and chlorosulfonated polyethylene; polystyrene, acrylic (eg, polymethyl methacrylate), polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral; Polyvinyl and polyvinylidene resins such as polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, and polybiliketone; vinyl chloride-vinyl acetate copolymers; silicone resins comprising organosiloxane bonds or modified products thereof (for example, alkyd resins, polyester resins, epoxy resins) Modified products of resin, polyurethane, etc.); polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoro Fluorine resins such as styrene, polyamides, polyesters, polyurethanes, polycarbonates; - urea amino resins such as formaldehyde resins, epoxy resins and the like. Among these, silicone resins or modified products thereof, and fluorine resins, particularly silicone resins or modified products thereof are preferable in terms of preventing toner spent. As a method of forming the coating layer,
As in the prior art, the coating layer forming liquid may be applied to the surface of the carrier core particles by means such as spraying and dipping. The thickness of the coating layer is preferably from 0.1 to 20 μm.
【0087】以下、粉砕トナーを球形化したトナーの製
造例について説明する。まず、前述した球形トナーの製
造装置について説明する。図11及び図12に、球形ト
ナーの製造装置の概要を示す。この球形トナー製造装置
は、外周に複数の回転羽根101と、中心部側面に、吸
気用横孔102、および、周辺部に、気流を放射状に流
出させるための気流流出孔103)有する回転体104
と、該回転体104の吸気用横孔102に連なる、粉粒
子pを随伴する気流のための吸風管105と、回転体1
04を囲繞し形化処理済みの粉粒子pの系外への飛散防
止用ハウジング106と、前記ハウジング106に設け
られ、球形化処理済みの粉粒子pを随伴する気流のため
の排出管108と、回転体104のための動力源Mとを
有している。また、複数の回転羽根101のそれぞれ
は、平坦かつ長形の剛体であって、それぞれの回転羽根
101の根元部は、各気流流出孔103を隔てて前記回
転体104の周辺部に固定され、それぞれの先端部は各
気流流出孔103から流出する気流に随伴される粉粒子
の球形化路107を形成するための間隙を持って放射状
に延び、該球形化路は粉粒子pの球形化処理に充分な長
手方向の長さを有する回転装置Aを備え、該回転装置A
における前記排出管108は吸気手段Bで吸引されるよ
うに構成されている。Hereinafter, a description will be given of an example of producing a toner in which the pulverized toner is made spherical. First, an apparatus for manufacturing the above-described spherical toner will be described. 11 and 12 show an outline of a spherical toner manufacturing apparatus. This spherical toner manufacturing apparatus has a rotating body 104 having a plurality of rotating blades 101 on an outer periphery, a lateral intake hole 102 on a side surface of a central portion, and an airflow outflow hole 103 on a peripheral portion for radially discharging an airflow.
And an air intake tube 105 connected to the intake horizontal hole 102 of the rotating body 104 for an airflow accompanied by the powder particles p, and the rotating body 1
And a housing 106 for preventing the powder particles p having been subjected to the shaping treatment from scattering outside the system, and a discharge pipe 108 provided in the housing 106 for an airflow accompanying the powder particles p having been subjected to the spheroidizing treatment. , A power source M for the rotating body 104. Further, each of the plurality of rotating blades 101 is a flat and long rigid body, and a root portion of each rotating blade 101 is fixed to a peripheral portion of the rotating body 104 via each airflow outflow hole 103, Each tip portion extends radially with a gap for forming a spheroidized path 107 of the powder particles accompanying the airflow flowing out of the respective airflow outflow holes 103, and the spheroidized path is a spheroidizing process of the powder particles p. A rotating device A having a longitudinal length sufficient for
Is configured to be sucked by the suction means B.
【0088】この球形トナーの製造装置の回転装置Aに
おける粉粒子のための球形化路107は、根元から先端
方向に進むにつれてくなっており、そのため、気流に随
伴される粉粒子が、回転体104の回転時、球形化路1
07を進行するにつれて増加する回転角加速度に伴う衝
突エネルギー増加分を、経路断面積の増加に反比例する
流速減少により相殺し、斯して、球形化路107におけ
る極所的な流量変化を回避し、局部的な発熱を回避する
ことができる。The spheroidizing path 107 for the powder particles in the rotating device A of the apparatus for producing spherical toner is formed so as to progress from the root to the tip end, so that the powder particles accompanying the air flow are At the time of rotation of 104, spherical path 1
07, the increase in the collision energy due to the rotational angular acceleration that increases as the traveling speed increases is offset by the decrease in the flow velocity that is inversely proportional to the increase in the cross-sectional area of the path. In addition, local heat generation can be avoided.
【0089】したがって、この球形トナーの製造装置の
回転装置Aにおいては、気流に随伴される粉粒子は粉粒
子の球形化路107を進行中に球形化処理される。これ
により、回転装置Aにおけるハウジング106は、飛ば
されてくる樹脂粉粒子を衝突させて球形化するためのも
のではなく、後述の吸気手段Bの作動の際のこの回転装
置A系の密封の役割、および、球形化処理済みの粉粒子
の系外への飛散防止の役割を主に果たす。また、このハ
ウジング106は、その外側に冷却のための水ジャケッ
トを設けることができる。また、空冷用フィンを設ける
ようにしてもよい。Therefore, in the rotating device A of the apparatus for producing spherical toner, the powder particles accompanying the airflow are subjected to spheroidizing processing while traveling along the spheroidizing path 107 of the powder particles. Thus, the housing 106 of the rotating device A is not used for spheroidizing the ejected resin powder particles by colliding the resin particles, but serves to seal the rotating device A system at the time of operation of the suction means B described later. And plays a major role in preventing the spheroidized powder particles from scattering out of the system. Further, the housing 106 can be provided with a water jacket for cooling on the outside thereof. Further, air cooling fins may be provided.
【0090】また、回転装置Aにおける気流を放射状に
流出させるための気流流出孔103は、回転体4のパイ
プ状回転軸のパイプ材質に穿孔することによって設ける
ことができ、又は、例えばベアリングを介して回転軸に
外挿された回転軸用ケーシングパイプの該当箇所に穿孔
することによって設けることもできる。The air flow outflow holes 103 for radially flowing out the air flow in the rotating device A can be provided by piercing the pipe material of the pipe-shaped rotating shaft of the rotating body 4 or, for example, through a bearing. Alternatively, it may be provided by piercing a corresponding portion of the casing pipe for the rotating shaft which is extrapolated to the rotating shaft.
【0091】そして、この回転装置Aの前記回転体10
4における回転羽根1はフラットであって、回転体10
4がその動力源Mにより旋回しても、粉粒子pを随伴す
る気流をこの装置内に僅かしか吸引しない。したがっ
て、装置系外に僅かしか排出しないので、排出管108
に吸気手段B例えばブロワを設けることにより、この装
置系への粉粒子pを随伴する気流の吸引、排出を行う。The rotating body 10 of the rotating device A
The rotating blade 1 in 4 is flat and the rotating body 10
Even if 4 is swirled by its power source M, only a small amount of the airflow accompanying the powder particles p is sucked into this device. Therefore, since only a small amount is discharged outside the apparatus system, the discharge pipe 108
By providing a suction means B, for example, a blower, an airflow accompanying the powder particles p to this system is sucked and discharged.
【0092】(製造方法1)このような球形トナー製造
装置を用いた球形トナーの製造方法においては、回転装
置Aにおけるフラットで、かつ長方形な回転羽根101
を複数設けた回転体104に、粉砕によって得られた粉
粒体p(体積平均粒子径5〜20μm)を、回転体10
4の旋回吸引風量によって導く。粉粒体pは、旋回力に
よって回転体中心部の吸気用横孔102より回転体周辺
部の気流流出孔103を経て、ラジアル方向(放射状)
へと双方の回転羽根101に衝突を繰り返しつつ通過し
ていく。そして粉粒体pは排出管108を通じて、吸気
手段B(例えばブロワ)によってサイクロン補集され
る。(Production Method 1) In a method for producing a spherical toner using such a spherical toner production apparatus, the flat and rectangular rotating blades 101 in the rotating device A are used.
The powder p obtained by pulverization (volume average particle diameter of 5 to 20 μm) is placed on a rotating body 104 provided with a plurality of
Guided by the swirling suction air volume of 4. Due to the turning force, the granular material p passes through the airflow outflow hole 103 in the periphery of the rotating body from the horizontal intake hole 102 in the center of the rotating body, and is radially (radial).
And repeatedly passes through the rotating blades 101 while repeatedly colliding. Then, the powder p is collected by the cyclone by the suction means B (for example, a blower) through the discharge pipe 108.
【0093】図13及び図14に、球形トナーの製造装
置の他の例を示す。この球形トナー製造装置は、外周に
複数の回転羽根111と、それぞれの回転羽根111の
先端の間に形成された、原料粉粒子pを随伴する気流を
粉粒子の球形化路117に供給するための給風孔113
と、それぞれの回転羽根111の根元間に放射状に配置
された、球形化処理済みの粉粒子pを随伴する気流を中
心部の排気用横孔112に導くための導気孔112a、
を有する回転体114と、排気用横孔112に連なる、
球形化処理済みの粉粒子pを随伴する気流排出のための
排気管115と、回転体114を囲繞し原料粉粒子pを
随伴する気流の系内への吸引導入用ハウジング116
と、該ハウジング116に設けられ原料粉粒子pを随伴
する気流のための給風管118と、前記回転体114の
ための動力源Mとを有している。また、複数の回転羽根
111のそれぞれは、長方形の平坦な形又は捩じれた形
の剛体であって、それぞれの回転羽根111の根元部は
粉粒子pを各導気孔112aを隔てて回転体114の回
転軸に対し螺旋状に前記回転体114の周辺部に固定さ
れ、それぞれの回転羽根111は、回転体114が旋回
したときに粉粒子pを随伴する気流を吸引する螺旋構造
を以って回転体114に設けられちる。また、それぞれ
の先端部は、各給風口113113から流入する気流に
随伴される粉粒子の球形化路117を形成するための間
隙を持って放射状に延び、該球状化路は粉粒子pの球形
化処理に充分な長手方向の長さを有する回転装置Cを備
え、回転装置Cにおける前記排気管115は排気手段D
で吸引されるように構成されている。FIGS. 13 and 14 show another example of the apparatus for producing spherical toner. This spherical toner manufacturing apparatus supplies a plurality of rotary blades 111 on the outer periphery and an airflow accompanying the raw material powder particles p formed between the tips of the rotary blades 111 to the spherical path 117 of the powder particles. Air supply hole 113
And air guide holes 112a for guiding an air flow accompanying the spherically-treated powder particles p, which are radially arranged between the roots of the respective rotary blades 111, to the central exhaust lateral hole 112,
A rotating body 114 having
An exhaust pipe 115 for discharging an airflow accompanied by the spheroidized powder particles p, and a housing 116 for sucking and introducing the airflow surrounding the rotating body 114 and accompanying the raw material particles p into the system
And an air supply pipe 118 provided in the housing 116 for an air flow accompanied by the raw material powder particles p, and a power source M for the rotating body 114. Further, each of the plurality of rotating blades 111 is a rectangular flat or twisted rigid body, and the root portion of each rotating blade 111 transfers the powder particles p to the rotating body 114 through the respective air guide holes 112a. The rotary blades 111 are spirally fixed to the peripheral portion of the rotary body 114 with respect to the rotary shaft, and each rotary blade 111 rotates with a spiral structure that sucks an air current accompanying the powder particles p when the rotary body 114 turns. It is provided on the body 114. Further, each tip portion extends radially with a gap for forming a spheroidized path 117 of the powder particles accompanying the airflow flowing from each air supply port 113113, and the spheroidized path is formed by a spherical shape of the powder particles p. A rotating device C having a longitudinal length sufficient for the gasification treatment, and the exhaust pipe 115 of the rotating device C is provided with exhaust means D
It is configured to be sucked.
【0094】回転装置Cにおける粉粒子のための球形化
路117は、根元から先端方向に進むにつれて螺旋構造
状に広くなっており、そのため、回転体114の回転
時、気流に随伴される粉粒子が、球形化路117を進行
するにつれて増加する回転角加速度に伴う衝突エネルギ
ー増加分を、経路断面積の増加に反比例する流速減少に
より相殺する。これにより、球形化路117における極
所的な流量変化を回避し、局部的な発熱を回避すること
ができる。The spheroidizing path 117 for the powder particles in the rotating device C is widened in a spiral structure as it goes from the root to the tip direction. Therefore, when the rotating body 114 rotates, the powder particles accompanying the air flow are formed. However, the increase in the collision energy due to the rotational angular acceleration that increases as the vehicle travels along the spherical path 117 is offset by the decrease in the flow velocity that is inversely proportional to the increase in the path cross-sectional area. As a result, it is possible to avoid an extreme change in the flow rate in the spheroidizing path 117 and to avoid local heat generation.
【0095】したがって、この球形トナー製造装置の回
転装置Cにおいては、気流に随伴される粉粒子は粉粒子
の球形化路117を進行中に球形化処理される。回転装
置Cにおけるハウジング116は、飛ばされている樹脂
粉粒子を衝突させて球形化するためのものではなく、後
述の排気手段Dの作動の際の回転装置C系の密封の役
割、および、球形化処理済みの粉粒子の系外への飛散防
止の役割を果たす。Therefore, in the rotating device C of the spherical toner manufacturing apparatus, the powder particles accompanying the airflow are subjected to the spheroidizing process while traveling along the spheroidizing path 117 of the powder particles. The housing 116 in the rotating device C is not used for colliding the resin powder particles being blown into a spherical shape, but serves to seal the rotating device C system when the exhaust means D described below is operated, and to provide a spherical shape. It plays a role in preventing the powder particles after the chemical treatment from scattering outside the system.
【0096】また、回転装置Cにおける、球形化処理済
み粉粒子随伴気流を中心部の排気用横孔112に導くた
めの導気孔112aは、回転体114のパイプ状回転軸
のパイプ材質に穿孔することによって設けることがで
き、又は、例えばベアリングを介して外挿された回転軸
用ケーシングパイプの該当箇所に穿孔することによって
設けることもできる。In the rotating device C, an air guide hole 112a for guiding the airflow accompanying the spheroidized powder particles to the central exhaust horizontal hole 112 is formed in a pipe material of the rotary shaft of the rotary body 114. Alternatively, it may be provided by, for example, piercing a corresponding portion of a rotating shaft casing pipe externally inserted through a bearing.
【0097】そして、回転装置Cにおける回転体114
がその動力源Mにより回転しても、粉粒子pを随伴する
気流をこの球形トナー製造装置内に有効には吸引、排出
しない場合には、排気管115に設けた排気手段D、例
えば、ブロワを作動させることにより、この装置系への
粉粒子pを随伴する気流の吸引、排出を有効に行うこと
ができる。Then, the rotating body 114 in the rotating device C
If the airflow accompanying the powder particles p is not effectively sucked and discharged into the spherical toner producing apparatus even if the airflow is rotated by the power source M, the exhaust means D provided in the exhaust pipe 115, for example, a blower By actuating, it is possible to effectively perform the suction and discharge of the airflow accompanying the powder particles p to the system.
【0098】(製造方法2)上記球形トナー製造装置を
用いた球状トナーの製造においては、回転軸に対し螺旋
状に回転羽根111を複数設けた回転体114に、粉砕
によって得られ粉粒体p(体積平均粒子径5〜20μ
m)を回転体114の旋回吸引風量によって導き、粉粒
体pは吸引力によって羽根外周部から軸中心部へ双方の
回転羽根111に衝突を繰り返しつつ通過していく。そ
して粉粒体pは排気管115を通じ排気手段D、例えば
ブロワによってサイクロン補集される。(Production Method 2) In the production of a spherical toner using the above-mentioned spherical toner production apparatus, the powder particles pulverized and obtained by pulverizing a rotating body 114 provided with a plurality of rotating blades 111 spirally with respect to a rotating shaft. (Volume average particle size 5-20μ
m) is guided by the amount of swirling suction air of the rotating body 114, and the granular material p repeatedly passes through the rotating blades 111 from the outer periphery of the blade to the center of the shaft by the suction force. Then, the powder p is subjected to cyclone collection by an exhaust means D, for example, a blower through an exhaust pipe 115.
【0099】図15に、複合装置の1例の概要を示す。
この複合装置においては、図11、12に示した単位回
転装置Aが複数使用される。また、図13、図14に示
した単位回転装置Cが複数使用される。さらに、図1
1、12に示される単位回転装置Aと、図13、14に
示される単位回転装置Cとが組み合わされて使用され
る。この場合には、吸気手段B及び/又は排気手段Dを
一つだけとすることができる。この複合装置にはその末
端に、吸気手段Bまたは排気手段D、例えばブロワを介
した球形トナー回収手段、例えばサイクロンが付設され
る。そして例えば、粉砕機jの後に単位回転装置Aを配
置し、その後に単位回転装置Aを配置し、その後に単位
回転装置Aを配置することができる。また、粉砕機jの
後に単位回転装置Cを配置し、その後に単位回転装置Cを
配置し、その後に単位回転装置Cを配置することができ
る。また、粉砕機jの後に単位回転装置Aを配置し、そ
の後に単位回転装置Cを配置し、その後に単位回転装置
Aを配置することができる。逆に、粉砕機jの後に単位
回転装置Cを配置し、その後に単位回転装置Aを配置
し、その後に単位回転装置Cを配置することができる。
さらに、粉砕機jの後に単位回転装置Aを2つ配置し、
その後に単位回転装置Cを配置、又は粉砕機jの後に単
位回転装置Cを2つ配置し、その後に単位回転装置Aを
配置することができる。また、これらの単位回転装置の
配置数は4つ以上とすることができる。また、単位回転
装置の配置数は2つのみとすることもできる。FIG. 15 shows an outline of an example of the multifunction device.
In this multifunction device, a plurality of unit rotation devices A shown in FIGS. 11 and 12 are used. Further, a plurality of unit rotation devices C shown in FIGS. 13 and 14 are used. Further, FIG.
The unit rotating device A shown in FIGS. 1 and 12 and the unit rotating device C shown in FIGS. 13 and 14 are used in combination. In this case, only one intake means B and / or one exhaust means D can be provided. The multifunction device is provided at its end with suction means B or exhaust means D, for example, a spherical toner collecting means via a blower, for example, a cyclone. Then, for example, the unit rotating device A can be arranged after the crusher j, the unit rotating device A can be arranged after that, and the unit rotating device A can be arranged after that. Further, the unit rotating device C can be arranged after the crusher j, the unit rotating device C can be arranged after that, and the unit rotating device C can be arranged after that. Further, the unit rotation device A can be arranged after the crusher j, the unit rotation device C can be arranged after that, and the unit rotation device A can be arranged after that. Conversely, the unit rotating device C can be arranged after the crusher j, the unit rotating device A can be arranged after that, and the unit rotating device C can be arranged after that.
Further, two unit rotation devices A are arranged after the crusher j,
Thereafter, the unit rotating device C can be arranged, or two unit rotating devices C can be arranged after the crusher j, and then the unit rotating device A can be arranged. Further, the number of these unit rotating devices can be four or more. Further, the number of the unit rotating devices may be only two.
【0100】(製造方法3)上記複合装置を用いた球形
トナーの製造方法の一例に於いて、図15に示す粉砕機
j後の導管内110に、回転羽根101を有する回転装
置109、即ち回転装置A又はCを複数設置し、回転体
114を通過する。そしてトナー粒子pは排出管108
を通じ吸気手段B、例えばブロワによってサイクロン補
集される。(Production Method 3) In an example of a method for producing a spherical toner using the above-described composite device, a rotating device 109 having rotating blades 101 in a conduit 110 after a crusher j shown in FIG. A plurality of devices A or C are installed and pass through the rotating body 114. Then, the toner particles p
Through the suction means B, for example, a blower.
【0101】(製造方法4)上記複合装置による球形ト
ナーの他の製造方法に於いて、図15に示す粉砕機の後
の給風管内118に、回転羽根111を有する単位回転
装置Cを複数設置し、回転体114を通過する。そして
トナー粒子pは排気管115を通じブロワによってサイ
クロン補集される。(Production Method 4) In another method for producing a spherical toner by the above-described composite device, a plurality of unit rotation devices C having rotating blades 111 are installed in an air supply pipe 118 after a pulverizer shown in FIG. Then, it passes through the rotating body 114. Then, the toner particles p are cyclone-collected by the blower through the exhaust pipe 115.
【0102】(製造方法5)上記球形トナー製造装置に
よる製造方法に於いて、図12に示すフィーダー出口部
mから回転体中心部までの管内雰囲気温度が40℃以下
で処理する。球形化時に回転部を通過すると、発熱し、
発熱温度が高いほど球形化しやすいが、機内雰囲気温度
が高いほど熱によるトナーの表面組成変化やメルトが発
生しやすくなる。したがって、供給する空気温度が40
℃以下が望ましい。(Manufacturing Method 5) In the manufacturing method using the above-described spherical toner manufacturing apparatus, processing is performed at an atmospheric temperature in the pipe from the feeder outlet m to the center of the rotating body shown in FIG. When passing through the rotating part during spheroidization, it generates heat,
The higher the heat generation temperature is, the more easily the toner becomes spherical. However, the higher the ambient temperature in the apparatus is, the more easily the surface composition of the toner is changed and the more the melt is generated. Therefore, when the supply air temperature is 40
C or lower is desirable.
【0103】(製造方法6)上記球形トナー製造装置に
よる製造方法に於いて、図14に示すフィーダー出口部
nから回転体中心部までの管内雰囲気温度が40℃以下
で処理される。理由は、上記の製造方法5で説明した理
由と同様である。(Manufacturing Method 6) In the manufacturing method using the spherical toner manufacturing apparatus, the atmosphere temperature in the pipe from the feeder outlet n to the center of the rotating body shown in FIG. The reason is the same as the reason explained in the above-mentioned manufacturing method 5.
【0104】(製造方法7)上記球形トナー製造装置に
よる製造方法に於いて、図11、12に示す回転羽根1
の周速度が400m/sec以下で処理する。回転羽根
の周速度は、高速であるほど粒子とインパクタとの衝撃
力が促進しより球形化が進行するが、高速であるほど衝
撃時に発熱が大きくトナーの表面組成が変化し帯電能力
の低下による画像品質の悪化が懸念される。(Manufacturing method 7) In the manufacturing method using the spherical toner manufacturing apparatus, the rotary blade 1 shown in FIGS.
At a peripheral speed of 400 m / sec or less. The higher the peripheral speed of the rotating blade, the higher the speed, the more the impact force between the particles and the impactor is promoted, and the more spherical the surface.The higher the speed, the higher the heat generation at the time of impact, the more the surface composition of the toner changes, and the lower the charging ability. There is a concern that image quality will deteriorate.
【0105】(製造方法8)上記球形トナー製造装置に
よる製造方法に於いて、図13、14に示す回転羽根1
11の周速度が400m/sec以下で処理する。理由
は、上記製造方法7で説明した理由と同様である。(Manufacturing Method 8) In the manufacturing method using the spherical toner manufacturing apparatus, the rotary blade 1 shown in FIGS.
The processing is performed at a peripheral speed of 400 m / sec or less. The reason is the same as the reason described in the above-mentioned manufacturing method 7.
【0106】(製造方法9)上記球形トナー製造装置に
よる製造方法に於いて、図11、12に示すブロワB
を、3m3/min(kg)以下で処理する。この操作
により回転羽根101に衝突される粒子の滞留時間が長
くなり球形化が促進される。(Manufacturing Method 9) In the manufacturing method using the spherical toner manufacturing apparatus, the blower B shown in FIGS.
Is processed at 3 m3 / min (kg) or less. By this operation, the residence time of the particles colliding with the rotating blade 101 is lengthened, and spheroidization is promoted.
【0107】(製造方法10)上記球形トナー製造装置
による製造方法に於いて、図13、14に示すブロワD
を、3m3/min(kg)以下で処理する。理由は、
上記製造方法9で説明した理由と同様である。(Production Method 10) In the production method using the above spherical toner production apparatus, the blower D shown in FIGS.
Is processed at 3 m3 / min (kg) or less. Reason,
The reason is the same as that described in the manufacturing method 9 above.
【0108】(製造方法11)上記球形トナー製造装置
による製造方法に於いて、球径化処理前のトナー凝集度
が70%以下で処理する。球形化には、個々の粒子が球
形化する必要があるが、トナー凝集度が大きいほど粒子
がほぐれにくいので、球形化するものと、しないものと
が混在し、十分球形化が得られない。粉体の凝集性は、
一般的にCarrの流動性指数で表わされホソカワミク
ロン社製のパウダーテスターで測定できる。この流動性
指数のうち凝集度が70%以下であると球形化しやす
い。(Manufacturing Method 11) In the manufacturing method using the above-mentioned spherical toner manufacturing apparatus, the toner is treated so that the degree of aggregation of the toner before the sphering treatment is 70% or less. For spheroidization, individual particles need to be spheroidized. However, as the degree of toner aggregation increases, the particles are less likely to be loosened. The cohesiveness of the powder is
It is generally expressed by Carr's fluidity index and can be measured with a powder tester manufactured by Hosokawa Micron Corporation. If the degree of agglomeration in the fluidity index is 70% or less, the fluidity index tends to be spherical.
【0109】(製造方法12)上記球形トナー製造装置
を用いた製造方法に於いて、球形化処理前のトナー凝集
度が70%以下で処理する。理由は、上記製造方法11
で説明した理由と同様である。(Manufacturing Method 12) In the manufacturing method using the above-mentioned spherical toner manufacturing apparatus, processing is performed so that the degree of aggregation of the toner before the sphering processing is 70% or less. The reason is that the above manufacturing method 11
The reason is the same as described in the above.
【0110】(製造方法13)上記球形トナー製造装置
による製造方法に於いて、球形化処理前にトナーと添加
物を混合処理する。粉体の流動化指数は、トナーの球形
化に影響があるが、この流動化指数を向上する為に球形
化処理の前にトナーと添加物を混合すると球形化しやす
い。(Manufacturing Method 13) In the manufacturing method using the spherical toner manufacturing apparatus, the toner and the additive are mixed before the sphering process. The fluidization index of the powder has an effect on the spheroidization of the toner. However, if the toner and the additive are mixed before the sphering treatment in order to improve the fluidization index, the toner tends to be spheroidized.
【0111】(製造方法14)上記球形トナー製造装置
による製造方法に於いて、球形化処理前にトナーと添加
物を混合処理する。理由は、上記製造方法13で説明し
た理由と同様である。(Manufacturing Method 14) In the manufacturing method using the spherical toner manufacturing apparatus, the toner and the additive are mixed before the sphering process. The reason is the same as the reason described in the above-described manufacturing method 13.
【0112】以下、本実施形態の現像装置に用いられる
現像剤の例について説明する。ただし、本発明はこれら
の例に限定されない。 スチレン−アクリル共重合 100重量部、 カーボンブラック 10重量部、 ポリプロピレン 5重量部、 サリチル酸亜鉛 2重量部、 上記組成の混合物を、溶融混練、冷却、粉砕し、平均粒
径7.5μmのトナーを得た。これを図11、12に示
す製造装置及び、図13、14に示す製造装置によっ
て、以下に示す表1の条件により処理し分級、混合を行
った。形状の測定については、球形度=(実際の粒子と
同じ体積を有する球の表面積)/(実際の粒子の表面
積)で表わされ関係を採用した。Hereinafter, examples of the developer used in the developing device of the present embodiment will be described. However, the present invention is not limited to these examples. 100 parts by weight of styrene-acrylic copolymer, 10 parts by weight of carbon black, 5 parts by weight of polypropylene, 2 parts by weight of zinc salicylate, and a mixture having the above composition is melt-kneaded, cooled and pulverized to obtain a toner having an average particle diameter of 7.5 μm. Was. This was processed and classified and mixed by the manufacturing apparatus shown in FIGS. 11 and 12 and the manufacturing apparatus shown in FIGS. 13 and 14 under the conditions shown in Table 1 below. For the measurement of the shape, a relationship represented by sphericity = (surface area of sphere having the same volume as actual particles) / (surface area of actual particles) was adopted.
【表1】 [Table 1]
【0113】 (2成分現像剤としての製造例1) ポリエステル樹脂(重量平均粒径 300μm 軟化温度 80.2℃)、 100重 量部、 カーボンブラック 10重 量部、 ポリプロピレン (重量平均粒径 180μm) 5重 量部、 四級アンモニウム塩 2重 量部、 上記組成の混合物を、溶融混練し、その後、粉砕、分級
した。(Production Example 1 as Two-Component Developer) Polyester resin (weight average particle diameter 300 μm, softening temperature 80.2 ° C.), 100 parts by weight, carbon black 10 parts by weight, polypropylene (weight average particle diameter 180 μm) A mixture of pentamer, quaternary ammonium salt, and the above composition was melt-kneaded, then pulverized and classified.
【0114】さらに、母体着色粒子100重量部に対し
て、疎水性シリカ0.3重量部を混合し、平均粒径9.
0μmのトナーを得た。また、湿式法により作成したマ
グネタイト100重量部に対してポリビニルアルコール
2重量部、水60重量部をボールミルに入れ12時間混
合してマグネタイトのスラリーを調整した。Further, 0.3 part by weight of hydrophobic silica was mixed with 100 parts by weight of the base colored particles, and the average particle size was 9.
0 μm toner was obtained. Further, 2 parts by weight of polyvinyl alcohol and 60 parts by weight of water were placed in a ball mill and mixed for 12 hours with respect to 100 parts by weight of magnetite prepared by a wet method to prepare a magnetite slurry.
【0115】このスラリーをスプレードライヤーにて噴
霧造粒し、球形粒子とした。この粒子を窒素雰囲気中で
1000℃の温度で3時間焼成後冷却し核体粒子1を得
た。 シリコーン樹脂溶液 100重量部、 トルエン 100重量部、 γアミノプロピルトリメトキシシラン 15重量部、 カーボンブラック 20重量部、 上記混合物をホモミキサーで20分間分散し、被覆層形
成液1を調整した。The slurry was spray-granulated with a spray drier to obtain spherical particles. The particles were fired in a nitrogen atmosphere at a temperature of 1000 ° C. for 3 hours and then cooled to obtain core particles 1. 100 parts by weight of a silicone resin solution, 100 parts by weight of toluene, 15 parts by weight of γ-aminopropyltrimethoxysilane, 20 parts by weight of carbon black, and the above mixture were dispersed with a homomixer for 20 minutes to prepare a coating layer forming liquid 1.
【0116】この被覆層形成液を流動床型コーティング
装置を用いて核体粒子1を1000重量部の表面にコー
ティングして、シリコーン樹脂被覆キャリアを得た。上
記磁性キャリアを95重量部に対し、トナー5重量部の
割合で混合し、2成分現像剤を作成した。This coating layer forming solution was coated on a surface of 1,000 parts by weight of the core particles 1 using a fluidized bed type coating apparatus to obtain a silicone resin-coated carrier. The magnetic carrier was mixed at a ratio of 5 parts by weight of the toner to 95 parts by weight to prepare a two-component developer.
【0117】次に、重合トナーについて説明する。 (トナー合成例1)撹拌翼、冷却コンデンサ、窒素ガス
導入管を取り付けた密閉可能な反応容器を恒温槽内に取
り付け、この反応容器内に次の組成のものを仕込んだ。 メタノール 90重量部、 メチルビニールエーテル/無水マレイン酸共重合体 2重量部。Next, the polymerized toner will be described. (Toner Synthesis Example 1) A sealable reaction vessel equipped with a stirring blade, a cooling condenser, and a nitrogen gas inlet tube was installed in a thermostat, and the following composition was charged in the reaction vessel. 90 parts by weight of methanol and 2 parts by weight of a methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer.
【0118】撹拌によりメチルビニールエーテル/無水
マレイン酸共重合体を完全に溶解させた後、以下の組成
のものを容器内に仕込んだ。 スチレン 30重量部、 アクリル酸メチル 15重量部、 tert- ドデシルメルカプタン 1重量 部、 tert- ブチルアクリルアミドスルフォン酸 1重量 部。After the methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer was completely dissolved by stirring, the one having the following composition was charged in a container. 30 parts by weight of styrene, 15 parts by weight of methyl acrylate, 1 part by weight of tert-dodecyl mercaptan, 1 part by weight of tert-butylacrylamide sulfonic acid.
【0119】容器内の空気を窒素ガスで置換し終えたと
ころで、水槽内を65℃にまで昇温し、次のものを添加
した。 アゾビスイソブチロニトリル 0.4重量部/ メタノール 1重量部。 その後、24時間反応を続けた後に室温に冷却した。次
に、以下の染料を投入後、50℃に昇温し、5時間反応
させた。 オイルブラック860 1重量部、 オイルオレンジ201 0.2重量部。When the air in the container was replaced with nitrogen gas, the temperature in the water tank was raised to 65 ° C., and the following was added. Azobisisobutyronitrile 0.4 part by weight / methanol 1 part by weight. Thereafter, the reaction was continued for 24 hours and then cooled to room temperature. Next, after charging the following dyes, the temperature was raised to 50 ° C., and the reaction was carried out for 5 hours. 1 part by weight of oil black 860, 0.2 parts by weight of oil orange 201.
【0120】染着液中の染着粒子の平均粒径は6μm
(標準偏差σ:10%)であった。この染着液中の余剰成
分を3回の遠心分離で除去し、分散液Aを得た。この分
散液A中に、その固形分100重量部に対し、表面処理
剤としてコア・シェル型アクリルエマルション2重量部
を加え、室温で1時間撹拌した後に、スプレードライヤ
ーGS31(ヤマト科学社製)に投入し、乾燥粒子Aを得
た。この乾燥粒子Aを、エア圧6kg/cm2、流量8
5m3/hの圧縮空気とともに、気流式粉砕装置:PJ
M−100NPに400g/hの割合で投入した。つい
で、気流中に浮遊している微小粒子を吸引機により除去
した。得られた重合トナー粒子の表面処理剤の組成変化
は、表面処理剤のフッ素原子の量を蛍光X線により測定
した。圧縮空気処理前のフッ素原子の量をNo、圧縮空
気処理後のフッ素原子の量をN1とした場合、N1/N
0の値は0.59であった。次いで、得られた重合トナ
ー粒子100重量部に対し、疎水性シリカR976(日
本アエロジル社製)0.5重量部を加え、高速混合機に
より混合して、トナーを得た。トナーの流動性は、安息
角により評価した。安息角とは、粉流体を漏斗などから
静かに平面上に落下させると、円錐状に堆積していく
が、この円錐の母線と水平面とのなす角のことをいう。
得られたトナーの安息角は、ホソカワミクロン(株)製の
パウダーテスターにより測定したところ、26度であ
り、流動性も良好であった。The average particle size of the dyed particles in the dyeing solution is 6 μm.
(Standard deviation σ: 10%). Excess components in the dyeing solution were removed by centrifugation three times to obtain a dispersion A. In this dispersion A, 2 parts by weight of a core-shell type acrylic emulsion was added as a surface treatment agent to 100 parts by weight of the solid content, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Then, the mixture was sprayed onto a spray dryer GS31 (manufactured by Yamato Kagaku). Then, dry particles A were obtained. The dried particles A are subjected to an air pressure of 6 kg / cm 2 and a flow rate of 8
5m3 / h compressed air, air-flow type pulverizer: PJ
M-100NP was charged at a rate of 400 g / h. Next, the fine particles floating in the airflow were removed by a suction device. The composition change of the surface treatment agent of the obtained polymerized toner particles was measured by measuring the amount of fluorine atoms of the surface treatment agent by X-ray fluorescence. When the amount of fluorine atoms before the compressed air treatment is No and the amount of fluorine atoms after the compressed air treatment is N1, N1 / N
The value of 0 was 0.59. Next, 0.5 parts by weight of hydrophobic silica R976 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added to 100 parts by weight of the obtained polymerized toner particles, and mixed with a high-speed mixer to obtain a toner. The fluidity of the toner was evaluated by the angle of repose. The angle of repose refers to the angle formed by the generatrix of the cone and the horizontal plane when the powder fluid is gently dropped from a funnel or the like onto a flat surface and accumulates in a conical shape.
The angle of repose of the obtained toner was 26 degrees as measured with a powder tester manufactured by Hosokawa Micron Corporation, and the fluidity was also good.
【0121】(トナー合成例2)上記合成例1の表面処
理剤の代わりに、以下に示す含フッ素4級アンモニウム
塩2重量部を加える以外は合成例1と同様にして乾燥粒
子Bを得た。この乾燥粒子Bを合成例1と同様にして、
気流式粉砕器で処理し、つづいて疎水性シリカと高速混
合した。重合トナー粒子の表面処理剤の組成変化を、ト
ナー合成例1と同様に測定したところ、N1/N0の値
は0.84であった。(Toner Synthesis Example 2) Dry particles B were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 2 parts by weight of the following fluorinated quaternary ammonium salt was added instead of the surface treating agent of Synthesis Example 1 described above. . The dried particles B were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1,
The mixture was treated in a pulverizer, followed by high-speed mixing with hydrophobic silica. When the composition change of the surface treatment agent of the polymerized toner particles was measured in the same manner as in Toner Synthesis Example 1, the value of N1 / N0 was 0.84.
【0122】(トナー合成例3)上記合成例1の表面処
理剤の代わりに、サリチル酸亜鉛塩2重量部を加える以
外は合成例1と同様にして乾燥粒子Cを得た。この乾燥
粒子Cを合成例1と同様にして、気流式粉砕器で処理
し、つづいて疎水性シリカと高速混合した。重合トナー
粒子の表面処理剤の組成変化を、トナー合成例1と同様
に測定したところ、N1/N0の値は0.72であっ
た。(Toner Synthesis Example 3) Dry particles C were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that zinc salicylate 2 parts by weight was added instead of the surface treating agent of Synthesis Example 1 described above. The dried particles C were treated in a gas stream pulverizer in the same manner as in Synthesis Example 1, and then mixed with hydrophobic silica at a high speed. When the composition change of the surface treatment agent of the polymerized toner particles was measured in the same manner as in Toner Synthesis Example 1, the value of N1 / N0 was 0.72.
【0123】(トナー合成例4)上記合成例1で室温で
1時間撹拌するところを50℃で1時間撹拌して表面処
理剤の固定化を行う以外は同様にしてトナーを作成し
た。重合トナー粒子の表面処理剤の組成変化を、トナー
合成例1と同様に測定したところ、 N1/N0の値は
0.90であった。(Toner Synthesis Example 4) A toner was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the surface treatment agent was fixed by stirring at 50 ° C. for 1 hour while stirring at room temperature for 1 hour. When the composition change of the surface treatment agent of the polymerized toner particles was measured in the same manner as in Toner Synthesis Example 1, the value of N1 / N0 was 0.90.
【0124】(トナー合成例5)上記合成例1で重合ト
ナーを気流式粉砕器で処理を行わない以外は同様にして
トナーを作成した。(Toner Synthesis Example 5) A toner was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polymerized toner was not treated with an air-flow pulverizer.
【0125】(トナー合成例6)上記合成例3で重合ト
ナーを気流式粉砕器で処理を行わない以外は同様にして
トナーを作成した。(Toner Synthesis Example 6) A toner was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3 except that the polymerized toner was not treated with an air-flow type pulverizer.
【0126】使用するキャリアとしては、平均粒径 約
50μm,σs65emu/gであって、シリコン(ア
ミノシラン10wt%含有)で被覆されたフェライトキ
ャリア(以下キャリアα )を用いた。As a carrier to be used, a ferrite carrier (hereinafter referred to as carrier α) having an average particle size of about 50 μm and σs of 65 emu / g and coated with silicon (containing 10 wt% of aminosilane) was used.
【0127】一方、図1に示した現像装置3において、
現像時、現像スリーブ5には、図示しない電源により現
像バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した振動
バイアス電圧が印加される。背景部電位と画像部電位
は、上記振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置
している。これによって現像部に向きが交互に変化する
交互電界が形成される。この交互電界中で現像剤のトナ
ーとキャリアが激しく振動し、トナーが現像スリーブ5
およびキャリアへの静電的拘束力を振り切って感光体ド
ラム1に飛翔し、感光体ドラムの潜像に対応して付着す
る。On the other hand, in the developing device 3 shown in FIG.
At the time of development, an oscillating bias voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied to the developing sleeve 5 as a developing bias by a power supply (not shown). The background portion potential and the image portion potential are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias potential. As a result, an alternating electric field whose direction changes alternately is formed in the developing unit. In this alternating electric field, the toner and carrier of the developer vibrate violently, and the toner is
In addition, it flies over the photoconductor drum 1 by shaking off the electrostatic restraining force on the carrier, and adheres to the latent image on the photoconductor drum.
【0128】振動バイアス電圧の最大値と最小値の差
(ピーク間電圧)は、0.5〜5KVが好ましく、周波数
は1〜10KHzが好ましい。振動バイアス電圧の波形
は、矩形波、サイン波、三角波等が使用できる。振動バ
イアスの直流電圧成分は、上記したように背景部電位と
画像部電位の間の値であるが、画像部電位よりも背景部
電位に近い値である方が、背景部電位領域へのかぶりト
ナーの付着を防止する上で好ましい。Difference between maximum value and minimum value of vibration bias voltage
(Peak-to-peak voltage) is preferably 0.5 to 5 KV, and the frequency is preferably 1 to 10 KHz. As the waveform of the oscillation bias voltage, a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like can be used. As described above, the DC voltage component of the vibration bias is a value between the background portion potential and the image portion potential. However, a value closer to the background portion potential than the image portion potential is more likely to cover the background portion potential region. It is preferable from the viewpoint of preventing toner from adhering.
【0129】振動バイアス電圧の波形が矩形波の場合、
デューティ比を50%以下とすることが望ましい。ここ
でデューティ比とは、振動バイアスの1周期中でトナー
が感光体に向かおうとする時間の割合である。このよう
にすることにより、トナーが感光体に向かおうとするピ
ーク値とバイアスの時間平均値との差を大きくすること
ができるので、トナーの運動がさらに活発化し、トナー
が潜像面の電位分布に忠実に付着してざらつき感や解像
力を向上させることができる。またトナーとは逆極性の
電荷を有するキャリアが感光体に向かおうとするピーク
値とバイアスの時間平均値との差を小さくすることがで
きるので、キャリアの運動を沈静化し、潜像の背景部に
キャリアが付着する確率を大幅に低減することができ
る。When the waveform of the oscillation bias voltage is a rectangular wave,
It is desirable that the duty ratio be 50% or less. Here, the duty ratio is a ratio of a time during which the toner goes to the photoconductor in one cycle of the vibration bias. By doing so, the difference between the peak value of the toner going to the photoreceptor and the time average value of the bias can be increased, so that the movement of the toner is further activated, and the potential of the toner on the latent image surface is increased. It adheres faithfully to the distribution and can improve roughness and resolution. Since the toner can be carriers of opposite polarity charge to reduce the difference between the time average value of the peak value and the bias to leaps to the photoconductor, the movement of the carrier subsided, the background portion of the latent image the possibility of the carrier to adhere can be greatly reduced.
【0130】上記画像形成装置で用いる定着装置は、例
えば、図17に示すように、定着フィルムを回転させて
定着する、いわゆるサーフ定着装置である。この定着装
置の定着フィルム201は、エンドレスベルト状耐熱フ
ィルムであり、該フィルムの支持回転体である駆動ロー
ラ202と、従動ローラ203と、この両ローラ間の下
方に設けたヒータ支持体に保持されて固定支持された加
熱体204とに懸回張設されている。The fixing device used in the image forming apparatus is, for example, a so-called surf fixing device for rotating and fixing a fixing film as shown in FIG. The fixing film 201 of the fixing device is an endless belt-like heat-resistant film, and is held by a driving roller 202 as a supporting rotating body of the film, a driven roller 203, and a heater supporting member provided between the two rollers. And the heating element 204 which is fixed and supported.
【0131】従動ローラ203は、定着フィルム201
のテンションローラを兼ね、定着フィルム201は、駆
動ローラ201の図中時計回転方向の回転駆動によっ
て、時計回転方向に向かって回転駆動される。この回転
駆動速度は、加圧ローラ205と定着フィルム201が
接する定着ニップ領域Lにおいて転写材と定着フィルム
の速度が等しくなる速度に調節される。ここで、加圧ロ
ーラ205は、シリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性
層を有するローラであり、反時計周りに回転しつつ、前
記定着ニップ領域Lに対して総圧4〜10kgの当接圧
をもって圧接させてある。[0131] The driven roller 203
The fixing film 201 is also rotated in the clockwise direction by the rotation of the drive roller 201 in the clockwise direction in the drawing. The rotational drive speed is adjusted to a speed at which the speed of the transfer material and the speed of the fixing film become equal in the fixing nip region L where the pressure roller 205 and the fixing film 201 are in contact. Here, the pressure roller 205 is a roller having a rubber elastic layer having good releasability such as silicon rubber, and rotates counterclockwise while applying a total pressure of 4 to 10 kg to the fixing nip region L. The contact pressure is applied.
【0132】また定着フィルム201は、耐熱性、離型
性、耐久性に優れたものが好ましく、総厚100μm以
下、好ましくは40μm以下の薄肉のものを使用する。
例えばポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリ
エーテルサルファイド)、PFA(4フッ化エチレンバ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)等の
耐熱樹脂の単層フィルム、或いは複合層フィルム、例え
ば20μmフィルムの少なくとも画像当接面側にPTF
E(4フッ化エチレン樹脂)、PFA等のフッ素樹脂に
導電材を添加した離型性コート層を10μm厚に施した
ものや、フッ素ゴム、シリコンゴム等の弾性層を施した
ものである。The fixing film 201 preferably has excellent heat resistance, releasability, and durability. A thin film having a total thickness of 100 μm or less, preferably 40 μm or less is used.
For example, a single-layer film of a heat-resistant resin such as polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), or PFA (tetrafluoroethylene verfluoroalkylvinyl ether copolymer resin) or a composite layer film, for example, at least an image of a 20 μm film. PTF on contact side
E (fluorotetraethylene resin), a fluororesin such as PFA, and the like, a release coating layer obtained by adding a conductive material to a thickness of 10 μm, or an elastic layer of fluororubber, silicon rubber, or the like.
【0133】図17において、本実施形態の加熱体20
4は、平面基板206および定着ヒータ207から構成
されている。平面基板206は、アルミナ等の高熱伝導
度且つ高電気抵抗率を有する材料からなっており、定着
フィルムと接触する表面には抵抗発熱体で構成した定着
ヒータ207を長手方向に設置してある。定着ヒータ2
07は、例えばAg/Pd、Ta2 N等の電気抵抗材料
をスクリーン印刷等により線状もしくは帯状に塗工した
ものである。また、定着ヒータ207の両端部には、図
示しない電極が形成され、この電極間に通電することで
抵抗発熱体が発熱する。さらに、基板の定着ヒータ20
7が具備させてある面と逆の面にはサーミスタによって
構成した定着温度センサ208が設けられている。定着
温度センサ208によって検出された基板の温度情報は
図示しない制御手段に送られ、かかる制御手段により定
着ヒータに供給される電力量が制御され、加熱体は所定
の温度に制御される。In FIG. 17, the heating element 20 of the present embodiment is shown.
Reference numeral 4 denotes a flat substrate 206 and a fixing heater 207. The flat substrate 206 is made of a material having a high thermal conductivity and a high electrical resistivity such as alumina, and a fixing heater 207 formed of a resistance heating element is provided in a longitudinal direction on a surface in contact with the fixing film. Fixing heater 2
Reference numeral 07 denotes, for example, an electric resistance material such as Ag / Pd or Ta2N coated in a line or a band by screen printing or the like. Further, electrodes (not shown) are formed at both ends of the fixing heater 207, and when a current flows between the electrodes, the resistance heating element generates heat. Further, the fixing heater 20 of the substrate
A fixing temperature sensor 208 constituted by a thermistor is provided on a surface opposite to the surface provided in 7. The substrate temperature information detected by the fixing temperature sensor 208 is sent to a control unit (not shown), and the control unit controls the amount of electric power supplied to the fixing heater, and controls the heating element to a predetermined temperature.
【0134】[0134]
【発明の効果】請求項1乃至8の発明によれば、トナー
が消費されてキャリア表面が露出している現像剤に、補
給用トナーが接触するので、トナーの帯電立上がりが安
定し、トナー飛散が防止されるという優れた効果があ
る。According to the first to eighth aspects of the present invention, the replenishing toner comes into contact with the developer in which the toner is consumed and the carrier surface is exposed, so that the rising of the charging of the toner is stabilized and the toner is scattered. There is an excellent effect that is prevented.
【0135】特に、請求項2の発明によれば、低トナー
濃度現像剤収容部に収容された現像剤が攪拌されるの
で、つぎのトナー補給時の帯電が十分に行われるという
優れた効果がある。In particular, according to the second aspect of the present invention, since the developer contained in the low-toner-concentration developer containing section is agitated, an excellent effect that charging is sufficiently performed at the time of the next toner replenishment is achieved. is there.
【0136】また、請求項3の発明によれば、トナー濃
度の低い低トナー濃度現像剤と、現像に寄与する現像剤
とを確実に分離できるようになり、画像形成時における
トナー飛散がより少なくなる。つまり、低トナー濃度現
像剤と現像に寄与する現像剤とを確実に分離でき、低ト
ナー濃度現像剤収容部で効率よくトナー攪拌ができると
共に、攪拌時に発生するトナークラウドを低トナー濃度
現像剤収容部に閉じ込めることができるので、トナー飛
散を生じないという優れた効果がある。Further, according to the third aspect of the present invention, it is possible to surely separate a low toner density developer having a low toner density from a developer contributing to development, thereby reducing toner scattering during image formation. Become. In other words, the low toner concentration developer and the developer contributing to development can be reliably separated, the toner can be efficiently stirred in the low toner concentration developer storage section, and the toner cloud generated at the time of stirring can be stored in the low toner concentration developer storage. Since the toner can be confined in the portion, there is an excellent effect that toner scattering does not occur.
【0137】また、請求項4の発明によれば、補給用ト
ナーが補給された際に、上記低トナー濃度現像剤収容部
の低トナー濃度現像剤のトナー濃度が、予め設定された
トナー濃度に維持されるようになる。つまり、トナー濃
度が既定値を超えたときはトナー補給を停止すること
で、次回の補給トナーの帯電が十分に行われるキャリア
表面積を維持できるという優れた効果がある。According to the fourth aspect of the present invention, when the replenishing toner is replenished, the toner density of the low toner density developer in the low toner density developer accommodating section is changed to a preset toner density. Will be maintained. In other words, when the toner concentration exceeds the predetermined value, stopping the toner replenishment has an excellent effect that the carrier surface area where charging of the replenished toner at the next time is sufficiently performed can be maintained.
【0138】また、請求項5の発明によれば、小型で低
コストなトナー濃度検知手段が得られるようになるとい
う優れた効果がある。According to the invention of claim 5, there is an excellent effect that a small and low-cost toner density detecting means can be obtained.
【0139】また、請求項6の発明によれば、低トナー
濃度現像剤収容部の現像剤が適時排出されるようにな
り、該低トナー濃度現像剤収容部から補給トナーがこぼ
れ出ることがなくなるという優れた効果がある。According to the sixth aspect of the present invention, the developer in the low-toner-concentration developer accommodating section is discharged at appropriate times, and the replenishment toner does not spill out of the low-toner-concentration developer accommodating section. There is an excellent effect.
【0140】また、請求項7の発明によれば、現像剤量
が増えすぎないので攪拌効率が低下しないという優れた
効果がある。Further, according to the invention of claim 7, there is an excellent effect that the stirring efficiency does not decrease because the amount of the developer is not excessively increased.
【0141】また、請求項8の発明によれば、キャリア
と接触していないトナー溜りが無くなってから次のトナ
ー補給が行われるようになり、補給トナー同士が滑るこ
とがなく、混合効率が向上しトナー表面とキャリア表面
とが接触しやすくなるという優れた効果がある。Further, according to the invention of claim 8, the next toner replenishment is performed after the toner pool not in contact with the carrier is eliminated, so that the replenished toner does not slip and the mixing efficiency is improved. There is an excellent effect that the toner surface and the carrier surface are easily brought into contact with each other.
【0142】請求項9乃至14の発明によれば、現像装
置から供出される現像剤のトナー飛散が少なく、像担持
体表面が飛散トナーの付着により汚染されにくくなるの
で、該像担持体上に形成されるトナー像の画質劣化が少
なくなるという優れた効果がある。According to the ninth to fourteenth aspects of the present invention, the toner supplied from the developing device is less likely to scatter the toner, and the surface of the image carrier is less likely to be contaminated by the adhered scattered toner. There is an excellent effect that image quality deterioration of a formed toner image is reduced.
【0143】特に、請求項10の発明によれば、画像形
成に使用されて、トナー表面から添加剤が離脱または埋
没したような劣化した回収トナーを、上記低トナー濃度
現像剤収容部に収容される低トナー濃度現像剤ととも
に、補給トナーと混合して再利用できるようになる。ま
た、未使用の補給用トナーと、上記回収トナーとを事前
に攪拌するためのホッパーが不要になり、装置本体の小
型化を図ることが可能になるという優れた効果がある。In particular, according to the tenth aspect of the present invention, deteriorated recovered toner used for image formation, such as an additive detached or buried from the toner surface, is stored in the low toner concentration developer storage section. The toner can be reused by mixing with the replenishment toner together with the low toner concentration developer. In addition, there is no need for a hopper for previously stirring the unused replenishing toner and the collected toner, and there is an excellent effect that the size of the apparatus main body can be reduced.
【0144】また、請求項11乃至14の発明によれ
ば、定着効率が良く、定着可能状態になるまでの立ち上
がり時間を短縮することが可能となるという優れた効果
がある。According to the eleventh to fourteenth aspects of the present invention, there is an excellent effect that the fixing efficiency is good and the rise time until the fixing state becomes possible can be shortened.
【0145】また、請求項12の発明によれば、現像剤
の重量平均径が4〜15μmであるので、得られる画像
の解像度が向上するという優れた効果がある。According to the twelfth aspect of the present invention, since the weight average diameter of the developer is 4 to 15 μm, there is an excellent effect that the resolution of the obtained image is improved.
【0146】また、請求項13の発明によれば、静電潜
像に対してトナーが団塊状になって付着することがなく
なり、ざらつきのない高精細な画像が得られるようにな
るという優れた効果がある。According to the thirteenth aspect of the present invention, the toner is prevented from adhering to the electrostatic latent image in the form of nodules, and a high-definition image free from roughness can be obtained. effective.
【0147】また、請求項14の発明によれば、像担持
体の表面が接触帯電により帯電されることで、該帯電に
よるオゾンの発生が低減されるようになるという優れた
効果がある。According to the fourteenth aspect of the present invention, the surface of the image carrier is charged by contact charging, so that there is an excellent effect that generation of ozone due to the charging is reduced.
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置における
現像装置の低トナー濃度現像剤収容部、トナー濃度検知
手段、低トナー濃度現像剤搬送機構、低トナー濃度現像
剤収容部内攪拌機構の構成を示す概略構成図。FIG. 1 is a configuration of a low-toner-concentration developer accommodating section, a toner-concentration detecting unit, a low-toner-concentration developer conveying mechanism, and a stirring mechanism in a low-toner-concentration developer accommodating section of a developing device in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
【図2】図2に示す現像装置内部の第2現像剤収容部の
構成及び現像剤の動きを示す概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration of a second developer accommodating portion inside the developing device shown in FIG. 2 and movement of the developer.
【図3】(a)は、図2に示す現像装置内部の第2現像
剤収容部の混合攪拌モードの状態を表す断面図。(b)
は、該第2現像剤収容部の現像剤排出モードの状態を表
す断面図。3A is a cross-sectional view illustrating a state in a mixing and stirring mode of a second developer accommodating portion inside the developing device illustrated in FIG. 2; (B)
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state of the second developer storage unit in a developer discharge mode.
【図4】上記現像装置のトナー濃度センサーの出力の推
移を示す推移図。FIG. 4 is a transition diagram showing a transition of an output of a toner density sensor of the developing device.
【図5】上記現像装置のトナー補給制御動作を示すフロ
ーチャート。FIG. 5 is a flowchart illustrating a toner supply control operation of the developing device.
【図6】上記実施形態に係る現像装置と比較例とのトナ
ー飛散の量を比較したグラフ。FIG. 6 is a graph comparing the amount of toner scattering between the developing device according to the embodiment and a comparative example.
【図7】上記第2現像剤収容部を独立した容器で構成し
ない場合の例を示す概略図。FIG. 7 is a schematic view showing an example in which the second developer accommodating section is not constituted by an independent container.
【図8】上記画像形成装置における帯電装置を示す概略
図。FIG. 8 is a schematic diagram showing a charging device in the image forming apparatus.
【図9】上記画像形成装置における他の帯電装置を示す
概略図。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating another charging device in the image forming apparatus.
【図10】上記帯電装置による接触帯電機構と放電帯電
機構との、印加電圧と帯電電圧との関係を比較して示す
グラフ。FIG. 10 is a graph showing a comparison between the applied voltage and the charging voltage of a contact charging mechanism and a discharge charging mechanism by the charging device.
【図11】球形トナーの製造装置の1例を説明するため
の図。FIG. 11 is a view for explaining an example of an apparatus for producing a spherical toner.
【図12】上記球形トナーの製造装置の概略構成を示す
概略図。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a manufacturing apparatus of the spherical toner.
【図13】球形トナーの製造装置の他の例を説明するた
めの図。FIG. 13 is a view for explaining another example of the apparatus for manufacturing a spherical toner.
【図14】上記球形トナーの製造装置の他の概略構成を
示す概略図。FIG. 14 is a schematic diagram illustrating another schematic configuration of the spherical toner manufacturing apparatus.
【図15】本実施例の球形トナーの複合製造装置の1例
を説明するための図。FIG. 15 is a view for explaining one example of a composite production apparatus for spherical toner according to the present embodiment.
【図16】従来のトナーの製造装置例を説明するための
図である。FIG. 16 is a view for explaining an example of a conventional toner manufacturing apparatus.
【図17】本発明の実施形態に係る画像形成装置で用い
られる定着装置を説明するための概略図である。FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a fixing device used in the image forming apparatus according to the embodiment of the invention.
1 感光体 2 帯電ローラ 3 現像装置 4A 現像剤 4B 低トナー濃度現像剤 6 転写ベルト 6a バイアスローラ 8 回収ばね 9 回収コイル 10 クリーニングユニット 17 磁気センサー 18 レジストローラ 19 トナーボトル 20 除電ランプ 21 第1現像剤収容部 22 第2現像剤収容部 23a 内側ケース 23b 外側ケース 25 第2パドル 26 トナー補給口 27、29 開口部 28 第2搬送スクリュー 30 現像剤分離壁 201 定着フィルム S 転写紙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Charging roller 3 Developing device 4A Developer 4B Low toner concentration developer 6 Transfer belt 6a Bias roller 8 Collection spring 9 Collection coil 10 Cleaning unit 17 Magnetic sensor 18 Registration roller 19 Toner bottle 20 Static removal lamp 21 First developer Container 22 Second developer container 23a Inner case 23b Outer case 25 Second paddle 26 Toner supply port 27, 29 Opening 28 Second transport screw 30 Developer separating wall 201 Fixing film S Transfer paper
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 21/10 G03G 15/08 507D 507L 21/00 326 Fターム(参考) 2H027 DA38 DA41 DD03 DD07 DE04 DE07 DE09 EA06 EC06 EC09 EC15 EC20 ED03 ED10 ED24 ED25 ED27 EE04 2H034 AA06 CA01 CA04 CB01 2H077 AA03 AA05 AA12 AA34 AA35 AA37 AB03 AB07 AB14 AC03 AC16 AD06 AD36 DA10 DA52 DB02 EA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03G 21/10 G03G 15/08 507D 507L 21/00 326 F term (Reference) 2H027 DA38 DA41 DD03 DD07 DE04 DE07 DE09 EA06 EC06 EC09 EC15 EC20 ED03 ED10 ED24 ED25 ED27 EE04 2H034 AA06 CA01 CA04 CB01 2H077 AA03 AA05 AA12 AA34 AA35 AA37 AB03 AB07 AB14 AC03 AC16 AD06 AD36 DA10 DA52 DB02 EA01
Claims (14)
剤を収容する現像剤収容部と、像担持体上にトナー像を
形成する現像部に向けて該現像剤収容部から該現像剤を
供出し、該現像部でトナーが消費された低トナー濃度現
像剤を該現像剤収容部に戻すように、該現像剤収容部内
の現像剤を循環搬送する現像剤循環搬送手段と、該現像
剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、該ト
ナー濃度検知手段の検知結果に基いて該現像剤中に補給
用トナーを補給するトナー補給手段と、を備えた現像装
置において、 上記低トナー濃度現像剤を、上記現像剤収容部に戻す前
に一時的に収容する低トナー濃度現像剤収容部を設け、
該低トナー濃度現像剤収容部に、上記トナー補給手段に
より補給用トナーを補給するように構成したことを特徴
とする現像装置。1. A developer accommodating portion for accommodating a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed, and a developer accommodating portion for forming a toner image on an image carrier from the developer accommodating portion. A developer circulating / conveying means for circulating / conveying the developer in the developer accommodating section so as to return the low-concentration developer in which the toner has been consumed in the developing section to the developer accommodating section; A toner density detecting means for detecting the toner density of the toner, and a toner replenishing means for replenishing toner for replenishment in the developer based on the detection result of the toner density detecting means. A developer is provided with a low-toner-concentration developer accommodating section that temporarily accommodates the developer before returning to the developer accommodating section,
A developing device characterized in that the low toner concentration developer accommodating section is configured to replenish toner for replenishment by the toner replenishing means.
拌する現像剤攪拌手段を有していることを特徴とする現
像装置。2. The developing device according to claim 1, further comprising a developer stirring means for stirring the developer contained in said low toner concentration developer containing section.
ー濃度現像剤収容部を形成する現像剤容器とを、互いに
独立した現像剤容器で形成したことを特徴とする現像装
置。3. The developing device according to claim 1, wherein the developer container forming the developer storage portion and the developer container forming the low toner concentration developer storage portion are separated from each other. A developing device formed of a container.
収容部内の現像剤のトナー濃度を検知し、該トナー濃度
検知手段の検知結果に基いて、該現像剤のトナーとキャ
リアとの混合比が予め設定した割合に維持されるよう
に、上記トナー補給手段により補給される補給用トナー
の補給量を制御するトナー補給量制御手段を有している
ことを特徴とする現像装置。4. A developing device according to claim 1, wherein said toner concentration detecting means detects a toner concentration of a developer in said low toner concentration developer accommodating section, and the detection result of said toner concentration detecting means is provided. A toner replenishing amount control unit for controlling a replenishing amount of the replenishing toner replenished by the toner replenishing unit such that a mixing ratio of the toner and the carrier of the developer is maintained at a preset ratio. A developing device.
て、 上記トナー濃度検知手段は、上記低トナー濃度現像剤収
容部内の現像剤の透磁率を検出する磁気センサにより現
像剤のトナー濃度を検知することを特徴とする現像装
置。5. A developing device according to claim 1, wherein said toner concentration detecting means detects the toner of the developer by a magnetic sensor which detects a magnetic permeability of the developer in the low toner concentration developer accommodating portion. A developing device for detecting a density.
おいて、 上記低トナー濃度現像剤収容部内の現像剤を上記現像剤
収容部に排出する現像剤排出手段と、該現像剤排出手段
による低トナー濃度現像剤収容部内の現像剤の現像剤収
容部への排出は、上記トナー濃度検知手段により検知さ
れたトナー濃度が予め設定したトナー濃度以上のときに
行うように該現像剤排出手段の動作を制御する現像剤排
出制御手段とを有していることを特徴とする現像装置。6. A developing device according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein said developer in said low-toner-concentration developer container is discharged to said developer container. The discharging of the developer in the low-toner-concentration developer accommodating section to the developer accommodating section by the discharging means is performed such that the toner concentration is detected when the toner concentration detected by the toner concentration detecting means is equal to or higher than a preset toner concentration. A developer discharge control unit for controlling the operation of the discharge unit.
おいて、 上記低トナー濃度現像剤収容部内の現像剤を上記現像剤
収容部に排出する現像剤排出手段と、該低トナー濃度現
像剤収容部内の現像剤量を検知する現像剤量検知手段
と、該現像剤量検知手段により検知された低トナー濃度
現像剤収容部内の現像剤量が予め設定した現像剤量に達
したときに、該現像剤排出手段による低トナー濃度現像
剤収容部内の現像剤の現像剤収容部への排出を開始する
ように該現像剤排出手段の動作を制御する現像剤排出制
御手段とを有していることを特徴とする現像装置。7. The developing device according to claim 1, wherein the developer in the low-toner-concentration developer container is discharged to the developer container. A developer amount detecting means for detecting the amount of the developer in the concentration developer accommodating section, and the amount of the developer in the low toner concentration developer accommodating section detected by the developer amount detecting means has reached a preset developer amount. A developer discharge control means for controlling an operation of the developer discharge means so as to start discharge of the developer in the low toner concentration developer storage part to the developer storage part by the developer discharge means. A developing device.
像装置において、 上記トナー濃度検知手段により上記低トナー濃度現像剤
収容部内の現像剤のトナー濃度を複数回検知し、該トナ
ー濃度検知手段の検知結果が予め設定したトナー濃度範
囲に収束したときに、上記トナー補給手段により該低ト
ナー濃度現像剤収容部へのトナー補給を開始するように
該トナー補給手段を制御するトナー補給制御手段を有し
ていることを特徴とする現像装置。8. The developing device according to claim 1, wherein the toner concentration detecting means detects the toner concentration of the developer in the low toner concentration developer accommodating section a plurality of times. When the detection result of the toner density detecting means converges on a preset toner density range, the toner replenishing means controls the toner replenishing means so as to start replenishing the toner to the low toner concentration developer accommodating part. A developing device having a toner replenishment control unit for performing the operation.
キャリアとを混合した2成分現像剤により現像して、該
像担持体上にトナー像を形成するための現像装置を備え
た画像形成装置において、 上記現像装置として、請求項1、2、3、4、5、6、
7又は8の現像装置を用いることを特徴とする画像形成
装置。9. A developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier with a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed to form a toner image on the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing device is a developing device.
An image forming apparatus using the developing device of 7 or 8.
像を転写材上に転写する転写手段と、該転写材上にトナ
ー像を転写した後の像担持体上に残留した残留トナーを
除去して回収するクリーニング手段と、該クリーニング
手段により回収した回収トナーを該現像装置の上記低ト
ナー濃度現像剤収容部に搬送する回収トナー搬送手段と
を有していることを特徴とする画像形成装置。10. An image forming apparatus according to claim 9, wherein said developing device transfers said toner image formed on said image carrier to a transfer material, and said toner image is transferred onto said transfer material. A cleaning unit that removes and collects residual toner remaining on the image carrier later, and a collected toner conveying unit that conveys the collected toner collected by the cleaning unit to the low toner concentration developer accommodating portion of the developing device. An image forming apparatus comprising:
と、該フィルムを介して該加熱体と圧接する加圧部材と
を有し、該フィルムと該加圧部材との間に、上記転写手
段によりトナー像が転写された転写材を通過させて、該
トナー像を転写材上に加熱定着する定着装置を有してい
ることを特徴とする画像形成装置。11. An image forming apparatus according to claim 10, further comprising: a heating element having a heating element, a film in contact with said heating element, and a pressing member in pressure contact with said heating element via said film. And a fixing device that heats and fixes the toner image on the transfer material by passing the transfer material onto which the toner image has been transferred by the transfer means between the film and the pressing member. Characteristic image forming apparatus.
において、 上記現像剤のトナーとして、重量平均径が4〜15μm
のトナーを使用することを特徴とする画像形成装置。12. The image forming apparatus according to claim 9, 10 or 11, wherein the toner of the developer has a weight average diameter of 4 to 15 μm.
An image forming apparatus characterized by using the above toner.
成装置において、 上記現像装置により上記像担持体上の静電潜像を現像す
る際に上記現像部に交互電界を形成する交互電界形成手
段を有していることを特徴とする画像形成装置。13. An image forming apparatus according to claim 9, 10, 11 or 12, wherein an alternating electric field is formed in said developing section when said developing device develops an electrostatic latent image on said image carrier. An image forming apparatus comprising a forming unit.
画像形成装置において、 上記像担持体に帯電部材を接触させ、該帯電部材に電圧
を印加することによって、該像担持体の表面を帯電する
帯電装置を有していることを特徴とする画像形成装置。14. An image forming apparatus according to claim 9, 10, 11, 12, or 13, wherein a charging member is brought into contact with said image carrier, and a voltage is applied to said charging member so that the surface of said image carrier is formed. An image forming apparatus, comprising: a charging device that charges the toner.
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