JP2005091832A - Development apparatus and image forming apparatus using the same - Google Patents

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JP2005091832A JP2003325863A JP2003325863A JP2005091832A JP 2005091832 A JP2005091832 A JP 2005091832A JP 2003325863 A JP2003325863 A JP 2003325863A JP 2003325863 A JP2003325863 A JP 2003325863A JP 2005091832 A JP2005091832 A JP 2005091832A
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聡 宮元
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a development apparatus for obtaining a stable image quality over a long period by suppressing an image-density irregularity and a degradation in image density regardless of a use state on an image area and multi-sheet continuous output, and also to provide an image forming apparatus using it. <P>SOLUTION: In the development apparatus using a two-component developer consisting of toner and a magnetic carrier, an electrification amount of the developer 3 is 30 (-μC/g) to 60 (-μC/g), a ratio (Dv/Dn) of a weight average particle diameter Dv and a number average particle diameter Dn of the toner is 1.20 or less, a relation of a peripheral speed Vs of a development sleeve 54 and a peripheral speed Vk of agitating members 55 and 56 is Vk>Vs, 100 (mm/s)<Vs and Vk<400 (mm/s), and a carrying amount of the developer per unit area on the development sleeve 54 just after regulation by a developer regulation member is 30 (mg/cm<SP>2</SP>) to 80 (mg/cm<SP>2</SP>). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を用いた現像装置、及びこれを用いる画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device using a two-component developer containing toner and a magnetic carrier, and an image forming apparatus using the developing device.

従来、トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を用いた現像装置が広く用いられている。この現像装置は、現像剤担持体上に2成分現像剤を担持して、感光体ドラム等の像担持体と対向する領域へ搬送する。そして、像担持体と現像剤担持体の間に交番電界を印加しながら、画像情報に応じて像担持体上に形成されている静電潜像を現像して顕像化する。   Conventionally, developing devices using a two-component developer containing toner and a magnetic carrier have been widely used. This developing device carries a two-component developer on a developer carrying member and conveys it to a region facing an image carrier such as a photosensitive drum. Then, while applying an alternating electric field between the image carrier and the developer carrier, the electrostatic latent image formed on the image carrier is developed and visualized according to the image information.

上記現像装置で用いられる磁気ブラシ現像法では、現像剤担持体がその内部に磁界発生手段である複数個の磁石を有し、その磁力により現像剤担持体の表面に2成分現像剤を所謂磁気ブラシとして直接担持しながら搬送する。そして、この磁気ブラシを潜像担持体表面に当接または近接させて現像を行う。例えば、連続的に交番電界を印加している現像剤担持体と像担持体間で、現像剤担持体側から像担持体側への転移及び逆転移をトナー粒子に繰返し行うことで現像を行う。   In the magnetic brush developing method used in the above developing device, the developer carrying member has a plurality of magnets as magnetic field generating means inside thereof, and the two-component developer is so-called magnetic on the surface of the developer carrying member by the magnetic force. Transport while directly supporting as a brush. Then, development is performed by bringing the magnetic brush into contact with or close to the surface of the latent image carrier. For example, the development is performed by repeatedly performing transition and reverse transition from the developer carrier side to the image carrier side between the developer carrier and the image carrier to which an alternating electric field is continuously applied.

また、上記現像装置は、トナーと磁性キャリアを混合させてなる2成分現像剤が収容されている現像剤収容部を備えている。この現像収容部内における2成分現像剤中のトナーと磁性キャリアの混合比は、現像によってトナーが消費されると変化する。具体的には、全重量分のトナー重量の比率であるトナー濃度が低下する。このため通常は、トナーが収容されているトナータンクから、その消費量等に見合う分のトナーが現像剤収容部内に補給され、現像剤収容部内に収容されている2成分現像剤のトナー濃度がほぼ一定に保たれるようになっている。   In addition, the developing device includes a developer container that stores a two-component developer obtained by mixing toner and a magnetic carrier. The mixing ratio of the toner and the magnetic carrier in the two-component developer in the developing container changes as the toner is consumed by development. Specifically, the toner density, which is the ratio of the toner weight for the total weight, is reduced. For this reason, normally, toner corresponding to the amount of consumption is supplied from the toner tank containing the toner into the developer accommodating portion, and the toner concentration of the two-component developer accommodated in the developer accommodating portion is reduced. It is kept almost constant.

このトナー濃度の維持は、画像安定化のためには非常に重要であり、トナー濃度の検知手段及び維持手段として種々の方法が提案されている。例えば感光体ドラム等の像担持体周辺に設けた検知手段により、像担持体上の現像トナー像に光を照射してその透過光もしくは反射光からトナー濃度を検知し、トナー補給量を調整する方式がある。また、現像スリーブ等の現像剤担持体近傍に設けた検知手段により、現像剤担持体上に担持された現像剤に光を照射したときの反射光からトナー濃度を検知する方式もある。コイルのインダクタンスを利用して現像容器中に設けられたセンサ近傍の一定体積内における現像剤の見掛け透磁率変化を検知してトナー濃度を検知する方式などもある。   This maintenance of toner density is very important for image stabilization, and various methods have been proposed as toner density detection means and maintenance means. For example, a detection unit provided around the image carrier such as a photosensitive drum irradiates the developed toner image on the image carrier with light, detects the toner density from the transmitted light or reflected light, and adjusts the toner replenishment amount. There is a method. There is also a method in which toner density is detected from reflected light when light is irradiated to the developer carried on the developer carrying member by a detecting means provided near the developer carrying member such as a developing sleeve. There is also a method of detecting the toner density by detecting a change in the apparent permeability of the developer in a certain volume near the sensor provided in the developing container by using the inductance of the coil.

一方、近年では電子写真方式のカラー化が進み、高画質、高再現性の要求が高まってきている。フルカラー電子写真トナーには、イエロー、マゼンタ、シアンに着色されたトナーが使用される。また必要に応じてブラックトナーも使用される。さらに、高い解像力と画像の鮮明さを得るためにトナーの粒径も小粒径であることが望ましい。しかしトナーの小粒径化に伴い、単位重量当りの表面積が増加して、剤帯電量が高くなりすぎる傾向にあり、画像濃度低下によるカスレ画像の発生しやすくなる。また、キャリアに必要以上のトナーが付着してキャリアが汚染される所謂キャリア汚染が発生しやすくなり、現像剤の寿命が低下してしまう副作用が発生しやすくなる。特に、二成分現像剤を用いた電子写真装置で多数枚、画像を出力した場合、カブリ・地汚れが発生したり、カスレ画像でエッジが強調された画像になったりして、階調性及び鮮明性に乏しい画像になってしまう。これらは、特にカラー画像においては致命的な欠点になることが懸念される。   On the other hand, in recent years, colorization of an electrophotographic system has progressed, and the demand for high image quality and high reproducibility has increased. For full-color electrophotographic toner, toners colored yellow, magenta, and cyan are used. Black toner is also used as necessary. Further, in order to obtain a high resolving power and a clear image, it is desirable that the toner has a small particle size. However, as the particle size of the toner is reduced, the surface area per unit weight increases and the charge amount of the agent tends to be too high, and a blurred image is likely to occur due to a decrease in image density. In addition, so-called carrier contamination that causes the carrier to be contaminated due to excessive toner adhering to the carrier is likely to occur, and a side effect of reducing the life of the developer is likely to occur. In particular, when a large number of images are output by an electrophotographic apparatus using a two-component developer, fogging and background smearing may occur, or an edge-enhanced image may be formed with a blurred image, resulting in gradation and The image will be poor in clarity. There is a concern that these are fatal defects particularly in color images.

一般的に白黒画像を出力する場合、画像面積は10%以下であるのに対して、カラー画像を出力する場合、連続階調性を有するベタ画像などが使われる機会が多くなり、画像面積は20%以上にもなると言われている。このような画像面積が広い画像を多数枚連続で出力する場合、初期には鮮明で良好な画像が得られるが、トナー補給が追いつかなくなり画像濃度低下、カスレなどで画像品質を損なう可能性が高くなる。またトナーが小粒径になるほど、剤帯電量やトナー濃度の安定性確保が困難になり、前記のような傾向は顕著になる。これはトナーの小粒径化に伴う現像剤の流動性低下が主要因と考えられている。トナー補給時に流動性が低下している現像剤では、キャリアに補給トナーが付着しにくくなり所望の帯電性能が得られなくなるのである。現像剤の帯電性能の低下は地汚れ等で画像品質を損なうばかりでなく、トナーが十分にキャリアに付着しない状態で現像剤担持体に供給されてしまい、現像部からトナーが噴き出す、所謂トナー飛散も発生しやすくなる。   In general, when a black and white image is output, the image area is 10% or less. However, when a color image is output, a solid image having continuous tone characteristics is often used, and the image area is increased. It is said to be over 20%. When a large number of images with a large image area are output in succession, a clear and good image can be obtained in the initial stage, but toner replenishment cannot catch up, and there is a high possibility that the image quality will be deteriorated due to a decrease in image density or blurring. Become. Further, as the toner has a smaller particle size, it becomes more difficult to ensure the stability of the charge amount of the agent and the toner concentration, and the above-described tendency becomes remarkable. This is considered to be caused mainly by a decrease in the fluidity of the developer accompanying the reduction in the toner particle size. In the developer whose fluidity is lowered at the time of toner replenishment, the replenishment toner hardly adheres to the carrier and a desired charging performance cannot be obtained. The deterioration of the charging performance of the developer not only impairs the image quality due to soiling or the like, but also the toner is supplied to the developer carrier in a state where the toner does not sufficiently adhere to the carrier, so-called toner scattering in which the toner is ejected from the developing portion. Is also likely to occur.

上記画像濃度低下や画像カスレという課題に対する現像装置自身の改善方法としては、現像能力を向上させる目的で、現像剤担持体の周速を早くすることや、現像剤担持体の外径を大きくすることが考えられる。しかし、現像剤担持体の周速を早くすると、現像剤規制手段付近における現像剤に掛かるストレスが増大して、トナー表面に添加剤が埋め込まれる現象が確認されている。このような埋め込まれる現象によりベタ画像部に濃度ムラができて、所謂ボソツキ画像が発生する。また、剤担持体の外径を大きくすると、装置の大型化に伴うコストアップや駆動部の負荷が増大して装置寿命を低下させることが予測され、やはり現実的な改善手段ではない。   As a method for improving the developing device itself against the problems of image density reduction and image blurring, the peripheral speed of the developer carrier is increased and the outer diameter of the developer carrier is increased for the purpose of improving the developing ability. It is possible. However, it has been confirmed that when the peripheral speed of the developer carrying member is increased, the stress applied to the developer in the vicinity of the developer regulating means increases and the additive is embedded in the toner surface. Due to such an embedding phenomenon, density unevenness is generated in the solid image portion, and a so-called blurred image is generated. In addition, when the outer diameter of the agent carrier is increased, it is predicted that the cost increases with the increase in the size of the apparatus and the load on the driving unit increases, thereby reducing the life of the apparatus.

また現像剤の流動性低下に伴う別の副作用として、画像濃度の左右偏差が挙げられる。特にカラー画像においては、画像濃度の偏差のみならず色調まで変化してしまい重大な欠陥に繋がる可能性が高い。本来は、像担持体に対向する剤担持体表面上のいずれの箇所においてもトナー濃度及び帯電量は同一レベルであることが理想的である。しかし、現像剤の流動性が低下した場合、もしくは現像装置中の攪拌部材の剤搬送能力が低い場合には、攪拌部材の搬送方向上流側から下流側へトナー濃度が低下する傾向がある。この傾向に伴い現像剤担持体上のトナー濃度も長手方向に偏差が発生してしまい、攪拌部材の搬送方向下流側に近接する剤担持体上のトナー濃度が低下して、画像濃度低下を引き起こすようになる。このようなトナー濃度偏差の課題に対して、現像剤の搬送能力を確保する為に、攪拌部材の回転数を高めに設定する手段が考えられる。しかし、撹拌部材の回転数が高すぎると、現像剤収容部内で剤片寄りが発生し、現像剤担持体上に担持量偏差が発生して、やはり画像品質に悪影響を及ぼすようになる。   Another side effect associated with a decrease in developer fluidity is a left-right deviation in image density. In particular, in a color image, there is a high possibility that not only the image density deviation but also the color tone will change, leading to a serious defect. Originally, it is ideal that the toner density and the charge amount are the same level at any location on the surface of the agent carrier facing the image carrier. However, when the flowability of the developer is reduced, or when the agent conveyance capability of the stirring member in the developing device is low, the toner concentration tends to decrease from the upstream side to the downstream side in the conveyance direction of the stirring member. Along with this tendency, the toner density on the developer carrier also varies in the longitudinal direction, and the toner density on the agent carrier adjacent to the downstream side in the transport direction of the agitating member decreases, causing a decrease in image density. It becomes like this. With respect to such a problem of toner density deviation, a means for setting the number of rotations of the stirring member to be high can be considered in order to ensure the developer conveyance capability. However, if the number of revolutions of the stirring member is too high, a deviation of the agent occurs in the developer container, and a deviation in the amount carried on the developer carrier occurs, which also adversely affects the image quality.

トナー小粒径化による現像剤の流動性低下の課題に対しては、トナーの流動性を向上させる目的で、添加剤(流動性付与剤)を多く添加する方法が考えられる。しかし、添加剤を多く入れ過ぎると像担持体表面を磨耗しやすくなり、像担持体の表面電位低下、感度の低下を引き起こして、地肌汚れ、縦スジなどの異常画像発生が懸念される。よって添加剤投入量には限度がある。   In order to improve the fluidity of the developer by reducing the toner particle size, a method of adding a large amount of additive (fluidity imparting agent) can be considered for the purpose of improving the fluidity of the toner. However, if too much additive is added, the surface of the image carrier is likely to be worn, causing a decrease in surface potential and sensitivity of the image carrier, and there is a concern that abnormal images such as background stains and vertical stripes may be generated. Therefore, there is a limit to the amount of additive added.

また、2成分現像装置においては、以上説明した課題に対して、現像装置の現像条件に関する提案や現像剤を構成するトナー、キャリアに関する提案がされている。
(1)現像装置の現像条件に関する提案
特許文献1では、現像剤規制部材横の剤搬送方向上流側に滞留する現像剤の量を、全現像剤の量の1/3以下にする方法が提案されている。この提案では、滞留現像剤による他の現像剤への加圧効果、滞留現像剤と他の現像剤への入替わり等が考慮されている。しかし、現像剤中のトナー濃度の均一性、現像剤規制部材下流側における現像剤担持量については考慮されておらず、目的としている長期に亘って安定した画像品質が得られるものではない。
また特許文献2では、現像剤撹拌部材の上方をその軸線方向に沿って覆う壁を設ける現像装置が提案されている。この提案では、現像剤収容部内の現像剤の剤片寄りを強制的に抑えているが、本質的な改善を図るものではない。剤片寄りが発生する箇所では、現像剤が壁との間で局所的にストレスを受けるようになり、剤寿命低下や剤帯電性能低下どの副作用が顕在化してくる。やはり、現像装置の現像条件や、現像剤の流動性に着目して検討しない限り、本質的な改善にはならない。
また特許文献3では、現像剤収容部内に、第1撹拌部材及び第1撹拌部材よりも像担持体から遠い位置に設けられた第2撹拌部材を設け、第2撹拌部材の上部を第1撹拌部材上部よりも高くするようにした現像装置が提案されている。この提案では、第2撹拌部材が現像剤に埋没することを防止することにより、撹拌部材の撹拌性能低下を抑制し、現像剤を安定して循環させることを目的としている。しかし、初期の画像出力の際には、剤循環の安定性は確保されるが、使用状況や使用環境の変動により、現像剤の嵩密度が変化した場合には、対応しきれるものではなく、本質的な改善にはならない。
In the two-component developing device, proposals relating to the developing conditions of the developing device and toners and carriers constituting the developer have been made for the problems described above.
(1) Proposal concerning development conditions of developing device In Patent Document 1, a method is proposed in which the amount of developer staying on the upstream side in the agent transport direction beside the developer regulating member is 1/3 or less of the total amount of developer. Has been. In this proposal, consideration is given to the effect of pressurization on the other developer by the staying developer, the replacement of the staying developer with another developer, and the like. However, the uniformity of the toner concentration in the developer and the developer carrying amount on the downstream side of the developer regulating member are not taken into consideration, and stable image quality cannot be obtained over the intended long term.
Patent Document 2 proposes a developing device in which a wall that covers the upper side of the developer stirring member along the axial direction thereof is provided. In this proposal, the deviation of the developer in the developer accommodating portion is forcibly suppressed, but no substantial improvement is intended. In the place where the deviation of the agent occurs, the developer is locally stressed with the wall, and side effects such as a decrease in the agent life and a decrease in the agent charging performance become apparent. After all, unless the development conditions of the developing device and the fluidity of the developer are taken into consideration, the improvement is not essential.
Further, in Patent Document 3, a first agitating member and a second agitating member provided at a position farther from the image carrier than the first agitating member are provided in the developer accommodating portion, and the upper part of the second agitating member is provided with the first agitating member. A developing device has been proposed that is made higher than the upper part of the member. In this proposal, the second stirring member is prevented from being buried in the developer, thereby suppressing the deterioration of the stirring performance of the stirring member and stably circulating the developer. However, in the initial image output, the stability of the agent circulation is ensured, but when the bulk density of the developer changes due to changes in usage conditions or usage environments, it cannot be fully handled. It is not an essential improvement.

(2)現像剤を構成するトナー、キャリアに関する提案
特許文献4では、凝集度が30%以上である低流動性現像剤を使用する方法が提案されている。本発明者が検討したところ、流動性が低い現像剤ほど、現像装置中での剤片寄りが発生しやすい傾向にあり、画像濃度偏差が生じやすいことが明らかになった。また、現像剤規制部材下流側における現像剤担持量が画像出力初期から減少する傾向にあり、安定した画像品質を得るためには致命的な欠点が顕在化してくることが明らかになった。また現像剤の流動性が低いほど、トナー濃度均一性が確保されにくくなり、ベタ画像などの画像面積の大きい画像を出力した場合、ボソツキ画像が発生しやすくなる傾向も確認された。
また特許文献5では、キャリアの重量平均粒径及び抵抗や、トナー及び外添剤の重量平均粒径を規定して、かつ現像剤担持体の回動方向において現像領域よりも下流側の位置に電極板を設けるという方法が提案されている。この提案では、現像剤の特性のみならず、現像条件についても規定されているが、現像条件についてはトナー飛散抑制を目的しているものであり、画像品質への効果は僅かである。またトナー、キャリアの特性については規定されているものの、現像剤収容部内での現像剤については考慮されておらず、良好な画像品質を得るには至らない。
また特許文献6では、微粉の存在量及び粗粉の存在量を規定した粒度分布の狭いキャリアを用いた現像剤が提案されている。この提案では、キャリア粒度分布を狭分布化させることにより、現像剤の流動性を向上させてトナー濃度の均一化を図っている。しかし、その効果は僅かである。現像剤はキャリア表面をトナーが被覆する構成を有しており、現像剤の流動性に対してはトナー粒度分布の寄与の方が圧倒的に支配的である。そのため、画像濃度安定化に対する効果としては、期待通りの水準には達しない。
(2) Proposal regarding toner and carrier constituting developer In Patent Document 4, a method of using a low-fluidity developer having an aggregation degree of 30% or more is proposed. As a result of studies by the present inventor, it has been clarified that a developer having lower fluidity tends to cause a deviation of the agent in the developing device, and an image density deviation is more likely to occur. Further, it has been clarified that the amount of developer carried on the downstream side of the developer regulating member tends to decrease from the initial stage of image output, and a fatal defect becomes apparent in order to obtain stable image quality. It was also confirmed that the lower the developer fluidity, the more difficult the toner density uniformity is to be secured, and the tendency for a blurred image to occur when an image with a large image area such as a solid image is output.
In Patent Document 5, the weight average particle diameter and resistance of the carrier, the weight average particle diameter of the toner and the external additive are defined, and the developer carrier is rotated at a position downstream of the developing region in the rotation direction. A method of providing an electrode plate has been proposed. In this proposal, not only the characteristics of the developer but also the development conditions are stipulated. However, the development conditions are intended to suppress toner scattering and have little effect on the image quality. Further, although the characteristics of the toner and the carrier are defined, the developer in the developer accommodating portion is not taken into consideration, and satisfactory image quality cannot be obtained.
Patent Document 6 proposes a developer using a carrier having a narrow particle size distribution that defines the abundance of fine powder and the abundance of coarse powder. In this proposal, by narrowing the carrier particle size distribution, the fluidity of the developer is improved and the toner density is made uniform. However, the effect is slight. The developer has a configuration in which toner is coated on the carrier surface, and the contribution of the toner particle size distribution is overwhelmingly dominant for the flowability of the developer. For this reason, the effect on image density stabilization does not reach the expected level.

このようにいずれの提案でも、長期に亘って安定した画像品質を十分に確保できず、未だに品質改善効果で満足のいくものは提案されるに至っていない。   As described above, none of the proposals can sufficiently secure a stable image quality over a long period of time, and a satisfactory quality improvement effect has not yet been proposed.

特開平5−188767号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-188767 特開平2002−229317号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-229317 特開平2000−347488号公報JP 2000-347488 A 特開平6−274017号公報JP-A-6-274017 特開平7−271133号公報JP 7-271133 A 特開平2−281280号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-281280

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものである。その目的とするところは、画像面積や多数枚連続出力かどうかといった使用状況によらず、画像濃度ムラや画像濃度の低下を抑制し、長期に亘って安定した画像品質が得られる現像装置及びこれを用いる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. The object is to develop a developing device capable of suppressing image density unevenness and a decrease in image density and obtaining stable image quality over a long period of time regardless of the use situation such as whether the image area or the continuous output of a large number of sheets. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus using the above.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、像担持体と、トナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該像担持体上に形成された静電潜像を可視画像に現像するために、内蔵する磁界発生手段により該現像剤収容部から供給された現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、該現像剤収容部内の現像剤を撹拌する撹拌部材とを備える現像装置において、現像剤の帯電量が30(−μC/g)以上、60(−μC/g)以下であり、トナーの重量平均粒径Dvと個数平均粒径Dnの比(Dv/Dn)が1.20以下であり、該現像剤担持体の周速度Vsと該撹拌部材の周速度Vkとの関係がVk>Vs、100(mm/s)<Vs、Vk<400(mm/s)であり、該現像剤規制部材による規制直後における現像剤担持体上の単位面積あたりの現像剤の担持量が30(mg/cm)以上、80(mg/cm)以下であることを特徴とするものである。
請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記現像剤は、トナー濃度が5.0(wt%)以上、9.0(wt%)以下であることを特徴とするものである。
請求項3の発明は、請求項1又は2の現像装置において、上記トナーとして重量平均粒径が4.5(μm)以上、8.0(μm)以下であるもの、上記磁性キャリアとして重量平均粒径が30(μm)以上、60(μm)以下であるものを用いることを特徴とするものである。
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、上記トナーとして、トナー粒子径が3(μm)以下であるトナー粒子を粒子個数比率で5%以下含むものを用いることを特徴とするものである。
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、上記現像剤として、常温常湿下、トナー濃度5%以下の条件下でトナーとキャリアとを10分間攪拌混合したときに得られる帯電量Q600に対して、同一条件下で20秒間攪拌混合した時に得られる帯電量Q20とすると、Z(%)=(Q20/Q600)×100で計算される帯電立ち上がり比率Z(%)が70(%)以上得られるトナー及びキャリアを用いることを特徴とするものである。
請求項6の発明は、請求項1の現像装置において、上記現像剤担持体の周速度Vs、像担持体の周速度Vpとの関係が、1.5≦(Vs/Vp)≦2.5の関係を満足することを特徴とするものである。
請求項7の発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体の表面に形成した潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段として、請求項1、2、3、4、5、又は6の現像装置を用いることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an image carrier, a developer container that contains a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier, and a static image formed on the image carrier. In order to develop the electrostatic latent image into a visible image, a developer carrier that carries the developer supplied from the developer container on the surface by a built-in magnetic field generation unit, and a developer carrier that is carried on the developer carrier. A developer regulating member that regulates the amount of developer transported and conveyed, toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer in the developer accommodating portion, and stirring for agitating the developer in the developer accommodating portion In the developing device including the member, the charge amount of the developer is 30 (−μC / g) or more and 60 (−μC / g) or less, and the ratio of the weight average particle diameter Dv to the number average particle diameter Dn ( Dv / Dn) is 1.20 or less, and the peripheral speed of the developer carrying member The relationship between the degree Vs and the peripheral speed Vk of the stirring member is Vk> Vs, 100 (mm / s) <Vs, Vk <400 (mm / s), and the developer carrying immediately after regulation by the developer regulating member The developer carrying amount per unit area on the body is 30 (mg / cm 2 ) or more and 80 (mg / cm 2 ) or less.
According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, the developer has a toner concentration of 5.0 (wt%) or more and 9.0 (wt%) or less. .
According to a third aspect of the present invention, in the developing device of the first or second aspect, the toner has a weight average particle diameter of 4.5 (μm) or more and 8.0 (μm) or less, and the magnetic carrier has a weight average. A particle size of 30 (μm) or more and 60 (μm) or less is used.
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device of the first, second, or third aspect, the toner includes a toner particle having a toner particle diameter of 3 (μm) or less and a particle number ratio of 5% or less. It is a feature.
According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to the first, second, third, or fourth aspect, as the developer, a toner and a carrier are stirred and mixed for 10 minutes under conditions of normal temperature and humidity and a toner concentration of 5% or less. If the charge amount Q 20 obtained when stirring and mixing for 20 seconds under the same conditions with respect to the charge amount Q 600 obtained sometimes, the charge calculated as Z (%) = (Q 20 / Q 600 ) × 100 A toner and a carrier with a rising ratio Z (%) of 70 (%) or more are used.
According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, the relationship between the peripheral speed Vs of the developer carrier and the peripheral speed Vp of the image carrier is 1.5 ≦ (Vs / Vp) ≦ 2.5. It is characterized by satisfying the relationship.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image carrier that carries a latent image, latent image forming means that forms a latent image on the surface of the image carrier, and development that develops the latent image formed on the surface of the image carrier. In the image forming apparatus having the above-described means, the developing device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6 is used as the developing means.

2成分現像装置においては、画像出力により現像剤中のトナーが消費され、消費量に応じてトナーが現像収容部内に補給されて更に画像が出力されるというサイクルを繰返す。このような2成分現像装置においては、トナー補給の際に、短時間で且つ均一にトナーをキャリアの表面に付着させて現像剤を均一な混合状態にすることが重要である。そして、現像剤担持体上に所定量の担持量を確保し、像担持体上の潜像に対して忠実にトナーを供給することが重要である。そこで、本発明者らは、以下に示す(1)(2)(3)(4)の特性に着目しこれを規定し、これらの特性のうちひとつでも規定を外れる特性があると、画像品質の改善効果が得られないことを見出した。
(1)現像剤の帯電特性について
現像剤の帯電量は、30〜60(−μC/g)である。60(−μC/g)よりも高い帯電量の現像剤では、所望の画像濃度を得る為には、現像剤担持体と像担持体間に形成する電界をより大きくする必要がある。このような大きな電界を形成すると、キャリアまでが像担持体に移行する傾向が顕在化し、トナー像を転写材に静電転写する際にキャリアまでも転写されてしまい画像上に白抜け部が発生して異常画像になる可能性が高くなる。また、トナーとキャリアの付着力が強過ぎて逆に現像剤の流動性を阻害してしまい、トナー濃度の均一性確保に対しては不利な方向に作用する。また帯電量が30(−μC/g)よりも低い場合には、トナーとキャリアの付着力が弱過ぎて、非画像部がトナーで汚れる地肌汚れが発生しやすくなる。さらに現像剤の透磁率変化を検知するトナー濃度センサを用いてトナー濃度を制御するようなシステムの場合には、帯電量が低いと実際のトナー濃度よりも低く検知させる方向になり、トナー補給過多になる傾向がある。この場合、トナー飛散を誘発する可能性も高くなる。
(2)トナー粒度分布の均一性について
トナーの重量平均粒径Dvと個数平均粒径Dnの比Dv/Dnが1.20以下である。現像剤の均一な混合状態、即ち現像剤の全領域においてトナー濃度が同一水準になるためには、トナーの粒度分布が均一であることが求められる。つまり、トナーの重量平均と個数平均の粒子径比率Dv/Dnが1に近いことが望ましく、1.20以下にすることによりトナー濃度の均一性が得られる。
(3)現像剤収容部内の現像剤に対する攪拌状態について
現像剤担持体の周速度Vsと該撹拌部材の周速度Vkとの関係がVk>Vs、100(mm/s)<Vs、Vk<400(mm/s)である。ここで、現像剤担持体及び撹拌部材の周速度Vs、Vkは、それぞれの回転数と外径から算出することができる。撹拌部材には、例えばスクリュー部材、羽根部材からなるものを用いることができる。トナーとキャリアを短時間で、且つ均一に混合するためには、撹拌部材を適切な条件に設定する必要がある。その際、現像剤担持体の周速度と撹拌部材との周速度との関係が重要な因子となる。まず、撹拌部材の周速度は、現像剤担持体の周速度より大きく設定する必要がある。撹拌部材の周速度が現像剤担持体の周速度より小さいと、現像剤担持体へのトナー補給が追いつかなくなる。そして、撹拌部材の周速度を100(mm/s)以上に設定することにより、補給されたトナーが現像剤上に到達した地点から短距離でキャリアに付着し始めて、短時間で均一な混合状態が得られる。しかし、撹拌部材の周速度が400(mm/s)を超えると、現像剤に過剰な撹拌ストレスがかかり、キャリア汚染や剤劣化が促進されてしまう。さらには、トナーに添加剤が埋没する現象が顕在化してきて、現像剤の流動性低下、さらには剤片寄りが発生して、現像剤担持体上に剤担持量偏差が生じて異常画像発生の虞がある。
(4)現像剤担持体上の現像剤担持量について
現像剤規制部材による規制直後における現像剤担持体上の単位面積あたりの現像剤の担持量は30〜80(mg/cm)である。担持量が30(mg/cm)より少ない場合には、現像剤担持体と像担持体間に印加させる電界をより大きくする必要があり、キャリア付着に対して不利である。また担持量が80(mg/cm)よりも多い場合には、現像剤規制部材よりも現像剤担持体の現像剤搬送方向下流側において剤落ちが発生しやすくなる。さらに像担持体と現像剤担持体との空間において、現像剤の充填密度が高くなる方向であり、この空間での現像剤の流動性が低下する傾向にある。この流動性低下に伴い、像担持体上の静電潜像に対してのトナー供給が円滑に行われなくなり、画像濃度低下や濃度ムラが発生しやすくなる。
以上説明したように、現像剤の帯電特性、トナー粒度分布、現像剤収容部内の攪拌状態、現像剤担持体上の現像剤担持量の条件を上記範囲内に規定することにより、高面積の画像を連続出力した場合にも、品質改善効果が顕著である。即ち、高面積の画像を出力する場合、トナー補給が低面積画像出力時と比較して積極的に行われるが、本発明を用いれば、トナー補給された後の現像剤はキャリア汚染されることなく短時間で均一な混合状態になる。そして、現像剤担持体上のいずれの箇所において均一のトナー補給することが可能となり、像担持体上の潜像に対して忠実にトナーを現像させることが可能となる。その結果として、現像剤担持体上に短時間で補給トナーを均一に供給できて、高面積の画像を連続出力した場合でも濃度ムラや濃度低下が抑制され、長期に亘って安定した画像品質を確保することができる。また、本発明を用いれば、温度や湿度等の使用環境によって現像剤収容部内の現像剤の帯電量が変動しても、濃度変動を抑制し、長期に亘って安定した画像品質を確保することができる。
In the two-component developing device, the toner in the developer is consumed by the image output, and the cycle is repeated in which the toner is replenished into the developing container and the image is further output according to the consumption amount. In such a two-component developing device, it is important that the toner is uniformly adhered to the surface of the carrier in a short time and the developer is uniformly mixed during toner replenishment. It is important to secure a predetermined amount of toner on the developer carrier and to supply toner faithfully to the latent image on the image carrier. Therefore, the present inventors pay attention to the following characteristics (1), (2), (3), and (4) and define them, and if any of these characteristics is out of the definition, It was found that the improvement effect cannot be obtained.
(1) Regarding the charging characteristics of the developer The charge amount of the developer is 30 to 60 (-μC / g). In a developer having a charge amount higher than 60 (−μC / g), in order to obtain a desired image density, it is necessary to further increase the electric field formed between the developer carrier and the image carrier. When such a large electric field is formed, the tendency of the carrier to move to the image carrier becomes obvious, and when the toner image is electrostatically transferred to the transfer material, the carrier is also transferred, and a blank portion is generated on the image. This increases the possibility of an abnormal image. In addition, the adhesion force between the toner and the carrier is too strong, which adversely impairs the fluidity of the developer and acts in a disadvantageous direction for ensuring the uniformity of the toner concentration. On the other hand, when the charge amount is lower than 30 (-μC / g), the adhesion between the toner and the carrier is too weak, and a background stain that stains the non-image area with the toner tends to occur. Further, in the case of a system that controls the toner density using a toner density sensor that detects a change in the permeability of the developer, if the charge amount is low, the toner density is detected to be lower than the actual toner density. Tend to be. In this case, the possibility of inducing toner scattering is increased.
(2) Uniformity of toner particle size distribution The ratio Dv / Dn between the weight average particle diameter Dv and the number average particle diameter Dn of the toner is 1.20 or less. In order for the developer concentration to be uniform, i.e., to have the same toner concentration in the entire region of the developer, it is required that the toner particle size distribution be uniform. That is, it is desirable that the weight average and number average particle diameter ratio Dv / Dn of the toner is close to 1, and the toner density uniformity can be obtained by setting it to 1.20 or less.
(3) Regarding the stirring state of the developer in the developer container, the relationship between the peripheral speed Vs of the developer carrier and the peripheral speed Vk of the stirring member is Vk> Vs, 100 (mm / s) <Vs, Vk <400. (Mm / s). Here, the peripheral speeds Vs and Vk of the developer carrying member and the stirring member can be calculated from the respective rotation speeds and outer diameters. As the stirring member, for example, a screw member or a blade member can be used. In order to uniformly mix the toner and the carrier in a short time, it is necessary to set the stirring member to an appropriate condition. At that time, the relationship between the peripheral speed of the developer carrier and the peripheral speed of the stirring member is an important factor. First, the peripheral speed of the stirring member needs to be set larger than the peripheral speed of the developer carrier. When the peripheral speed of the agitating member is smaller than the peripheral speed of the developer carrying member, the toner supply to the developer carrying member cannot catch up. Then, by setting the peripheral speed of the stirring member to 100 (mm / s) or more, the replenished toner starts to adhere to the carrier at a short distance from the point where it reaches the developer, and is uniformly mixed in a short time. Is obtained. However, when the peripheral speed of the stirring member exceeds 400 (mm / s), excessive stirring stress is applied to the developer, and carrier contamination and agent deterioration are promoted. Furthermore, the phenomenon that the additive is buried in the toner has become apparent, the fluidity of the developer is lowered, and further the deviation of the agent occurs. There is a risk.
(4) About the developer carrying amount on the developer carrying member The carrying amount of the developer per unit area on the developer carrying member immediately after regulation by the developer regulating member is 30 to 80 (mg / cm 2 ). When the carrying amount is less than 30 (mg / cm 2 ), it is necessary to increase the electric field applied between the developer carrying member and the image carrying member, which is disadvantageous for carrier adhesion. Further, when the carrying amount is more than 80 (mg / cm 2 ), the agent dropping is more likely to occur on the downstream side of the developer carrying member in the developer conveying direction than the developer regulating member. Further, in the space between the image carrier and the developer carrier, the developer filling density tends to increase, and the fluidity of the developer in this space tends to decrease. Along with this decrease in fluidity, toner is not smoothly supplied to the electrostatic latent image on the image carrier, and image density reduction and density unevenness tend to occur.
As described above, by defining the developer charging characteristics, the toner particle size distribution, the agitation state in the developer container, and the developer carrying amount on the developer carrying member within the above ranges, a high area image can be obtained. The quality improvement effect is remarkable even when is continuously output. That is, when a large area image is output, toner is replenished more actively than when a low area image is output. However, with the present invention, the developer after toner replenishment is contaminated with carriers. And uniform mixing in a short time. In addition, it is possible to supply toner uniformly at any location on the developer carrier, and it is possible to develop the toner faithfully with respect to the latent image on the image carrier. As a result, the replenishment toner can be uniformly supplied onto the developer carrier in a short time, and even when a large area image is continuously output, density unevenness and density reduction are suppressed, and stable image quality can be obtained over a long period of time. Can be secured. Further, according to the present invention, even if the charge amount of the developer in the developer accommodating portion varies depending on the usage environment such as temperature and humidity, the density variation is suppressed and stable image quality is ensured over a long period of time. Can do.

また本発明においては、現像剤のトナー濃度が5.0〜9.0(wt%)の範囲であることが望ましい。トナー濃度が5.0(wt%)より低い場合には、現像剤の帯電量Q/Mが高くなる方向であり、像担持体上の静電潜像を現像する交番電界をより高く印加する必要がある。この場合、やはり所謂キャリア付着が発生してしまい、画像品質を損なう恐れがある。さらに現像剤の帯電量Q/Mが高すぎる場合には、画像濃度が低下してしまう。またトナー濃度が9.0(wt%)よりも高い場合には、トナー飛散が発生しやすくなり、トナー飛散のレベルが悪くなるにつれて、画像地肌部がトナーで汚れる所謂地肌汚れが発生して画像品質低下を招く。   In the present invention, the toner concentration of the developer is preferably in the range of 5.0 to 9.0 (wt%). When the toner concentration is lower than 5.0 (wt%), the charge amount Q / M of the developer increases, and an alternating electric field for developing the electrostatic latent image on the image carrier is applied higher. There is a need. In this case, so-called carrier adhesion also occurs, which may impair image quality. Furthermore, when the charge amount Q / M of the developer is too high, the image density is lowered. Further, when the toner concentration is higher than 9.0 (wt%), toner scattering is likely to occur, and as the level of toner scattering deteriorates, so-called background soiling occurs in which the image background is soiled with toner. Incurs quality degradation.

また本発明においては、トナーの重量平均粒径が4.5〜8.0(μm)、キャリアの重量平均粒径が30〜60(μm)であることが望ましい。トナーの小粒径化は解像度を上げるためには不可欠であるが、副作用として、流動性、保存性において悪化傾向にある。トナー粒径が4.5(μm)未満では、現像剤の流動性が極端に悪化して、現像剤中の均一なトナー濃度を確保することが困難となる。またトナー小粒径化はキャリアに対する被覆率が上昇する方向であり、被覆率が高くなり過ぎた場合には、キャリア汚染の加速化及びトナー飛散誘発が懸念される。このメカニズムはキャリアについても適用され、キャリアの小粒径化はトナーの場合同様に流動性低下を招き、特に重量平均粒径が30(μm)未満では、キャリア付着が発生する。またキャリアを大粒径化した場合、キャリア被覆率が上昇する方向であり、やはり不具合がある。即ちトナーの重量平均粒径が4.5〜8.0(μm)、キャリアの重量平均粒径が30〜60(μm)にすることにより、画像濃度安定性に加えて、解像度の向上も図られ、さらに高品質な画像が得られる。   In the present invention, the toner preferably has a weight average particle diameter of 4.5 to 8.0 (μm) and the carrier has a weight average particle diameter of 30 to 60 (μm). The reduction in toner particle size is indispensable for increasing the resolution, but as a side effect, fluidity and storage stability tend to deteriorate. When the toner particle size is less than 4.5 (μm), the fluidity of the developer is extremely deteriorated, and it is difficult to ensure a uniform toner concentration in the developer. Further, the reduction in the toner particle diameter is a direction in which the coverage with respect to the carrier increases. When the coverage is excessively high, there is a concern that the carrier contamination is accelerated and the toner is scattered. This mechanism is also applied to the carrier, and the reduction in the particle size of the carrier causes a decrease in fluidity as in the case of the toner, and carrier adhesion occurs particularly when the weight average particle size is less than 30 (μm). Further, when the carrier is increased in particle size, the carrier coverage is increased and there is still a problem. That is, by setting the weight average particle diameter of the toner to 4.5 to 8.0 (μm) and the weight average particle diameter of the carrier to 30 to 60 (μm), the resolution can be improved in addition to the stability of the image density. And higher quality images can be obtained.

また本発明においては、トナー粒度分布における3(μm)以下の粒子個数比率を5%以下にすることが望ましい。流動性、保存性における品質改善効果が顕著であり、現像装置中へのトナー補給性及びトナーの帯電立ち上がり特性において良好な水準が得られる。   In the present invention, the ratio of the number of particles of 3 (μm) or less in the toner particle size distribution is desirably 5% or less. The effect of improving the quality in the fluidity and storage stability is remarkable, and a good level is obtained in the toner replenishment property and the toner charge rising property in the developing device.

また、本発明においては、現像剤の帯電立ち上がり比率が70(%)以上であることが望ましい。現像剤の帯電立ち上がり特性は、補給されたトナーが如何に効率良く、均一にキャリアに付着して、均一な混合状態にするために重要な特性である。特に帯電立ち上がり特性が優れているということは、短時間でキャリアに対して静電力、ファンデアワールス力が働き、所望の帯電量が得られることである。よって、帯電立ち上がり比率が70%以上である現像剤を用いることにより、トナー飛散、地肌汚れの抑制効果が大きい。   In the present invention, it is desirable that the charge rising ratio of the developer is 70% or more. The charge rising characteristic of the developer is an important characteristic for how efficiently the replenished toner adheres uniformly to the carrier to form a uniform mixed state. In particular, the excellent charge rise characteristic means that the electrostatic force and van der Waals force act on the carrier in a short time and a desired charge amount can be obtained. Therefore, by using a developer having a charge rising ratio of 70% or more, the effect of suppressing toner scattering and background contamination is great.

更に本発明においては、現像剤担持体の周速度に対する像担持体の周速度(Vs/Vp)が1.5以上2.5以下の範囲になるようにすることがより望ましい。り高品質な画像を得ることが可能となる。Vs/Vpが1.5よりも低い場合には、静電潜像を通過する現像剤の通過時間が短くなるために、現像能力が低下してしまい、高面積を有する画像を出力した場合、画像濃度低下が顕著となってくる。またVs/Vpが2.5よりも高い場合、即ち現像剤と静電潜像との接触時間を長くする場合は異常画像が発生することが知られている。ここでいう異常画像とは、ベタ画像部後端の画像濃度低下、画像抜け、特にハーフトーン画像の後端部で顕著にみられる画像抜けや、ベタ画像とハーフトーン画像境界部での画像濃度変化を意味する。これらは何れも潜像電位の異なる場所や潜像電位が不連続に急激に変化する画像濃度の境界部に現れる。即ち、現像ニップを現像剤が通過する過程で現像剤中のトナーが移動することや、そもそも誘導体としての静電容量を持つ現像剤層が異なる不連続な現像電界を通過するときの過渡現象に起因するものと考えられている。よって、現像剤担持体の周速度に対する像担持体の周速度(Vs/Vp)が1.5以上2.5以下の範囲になるように調整することにより、高品質な画像を得ることが可能となる。   In the present invention, it is more desirable that the peripheral speed (Vs / Vp) of the image carrier relative to the peripheral speed of the developer carrier is in the range of 1.5 to 2.5. Therefore, it is possible to obtain a high quality image. When Vs / Vp is lower than 1.5, the developer passing time through the electrostatic latent image is shortened, so that the developing ability is reduced and an image having a large area is output. The decrease in image density becomes remarkable. Further, it is known that when Vs / Vp is higher than 2.5, that is, when the contact time between the developer and the electrostatic latent image is increased, an abnormal image is generated. The abnormal image referred to here is a decrease in image density at the rear end of the solid image portion, image omission, particularly image omission that is noticeable at the rear end of the halftone image, and image density at the boundary between the solid image and the halftone image. It means change. All of these appear at locations where the latent image potentials are different and at the boundary portions of the image density where the latent image potentials change rapidly and discontinuously. In other words, the toner in the developer moves while the developer passes through the development nip, and a transient phenomenon occurs when a developer layer having a capacitance as a derivative passes through different discontinuous development electric fields. It is thought to be caused. Therefore, it is possible to obtain a high-quality image by adjusting the peripheral speed (Vs / Vp) of the image carrier relative to the peripheral speed of the developer carrier to be in the range of 1.5 to 2.5. It becomes.

本発明によれば、画像面積や多数枚連続出力かどうかといった使用状況によらず、濃度ムラや濃度低下を抑制し、長期に亘って安定した画像品質が得られる現像装置及びこれを用いる画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。   According to the present invention, a developing device capable of suppressing density unevenness and density reduction and obtaining stable image quality over a long period of time regardless of usage conditions such as image area and whether or not a large number of sheets are continuously output, and image formation using the same There is an excellent effect that an apparatus can be provided.

以下、発明を適用した現像装置及びそれを備えた画像形成装置の実施形態について説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置としての電子写真方式のフルカラープリンタを示す。図1において、装置本体1内には、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kと、現像装置3Y、3M、3C、3Kが着脱可能に装着されている。ここで、各符号の添字Y、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kは、像担持体としてのドラム状の感光体4Y、4M、4C、4Kを備える。現像装置3Y、3M、3C、3Kは、感光体4Y、4M、4C、4K上の静電潜像に、イエロートナー(Y)、マゼンタトナー(M)、シアントナー(C)、ブラックトナー(K)供給して各静電潜像を現像する。また、感光体ユニット2の下方には、各感光体ユニット2により形成されたトナー画像が転写される転写ベルト5が装置本体1の対角線方向に斜めに配設されている。転写ベルト5は、回転駆動力が伝達される複数のローラに架け渡されて矢印Aで示す方向に回転駆動可能に設けられている。また、感光体ユニット2の上方には、各感光体4にレーザ光を照射して、各感光体4に潜像を形成する潜像形成手段としての書き込み装置6が配設される。また、装置本体1内には、転写ベルト5の転写材移動方向下流側の位置に、転写材P上に転写されたトナー画像を定着させる定着装置7が配設されている。ここで、感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kは、転写材移動方向上流側からこの順に配置されている。感光体4Y、4M、4C、4Kとしては、ベルト状の感光体等を用いてもよい。   Hereinafter, embodiments of a developing device to which the invention is applied and an image forming apparatus including the developing device will be described. FIG. 1 shows an electrophotographic full-color printer as an image forming apparatus according to the present invention. In FIG. 1, in the apparatus main body 1, there are photoconductor units 2Y, 2M, 2C, and 2K for forming images of respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). The developing devices 3Y, 3M, 3C, and 3K are detachably mounted. Here, the subscripts Y, M, C, and K of the respective symbols indicate members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively. The photoreceptor units 2Y, 2M, 2C, and 2K include drum-shaped photoreceptors 4Y, 4M, 4C, and 4K as image carriers. The developing devices 3Y, 3M, 3C, and 3K apply yellow toner (Y), magenta toner (M), cyan toner (C), and black toner (K) to the electrostatic latent images on the photoreceptors 4Y, 4M, 4C, and 4K. ) Supply and develop each electrostatic latent image. Further, below the photosensitive unit 2, a transfer belt 5 to which a toner image formed by each photosensitive unit 2 is transferred is disposed obliquely in the diagonal direction of the apparatus main body 1. The transfer belt 5 is provided around a plurality of rollers to which a rotational driving force is transmitted so as to be rotationally driven in a direction indicated by an arrow A. Further, a writing device 6 as a latent image forming unit for irradiating each photoconductor 4 with laser light and forming a latent image on each photoconductor 4 is disposed above the photoconductor unit 2. A fixing device 7 for fixing the toner image transferred onto the transfer material P is disposed in the apparatus main body 1 at a position downstream of the transfer belt 5 in the transfer material moving direction. Here, the photoreceptor units 2Y, 2M, 2C, and 2K are arranged in this order from the upstream side in the transfer material moving direction. As the photoconductors 4Y, 4M, 4C, and 4K, belt-like photoconductors or the like may be used.

また、装置本体1の下方には、サイズの異なる転写材Pが収納可能な給紙ユニット8、9が配設されている。装置本体1の図1中右方端部には、外部から手差しで給紙可能な手差しトレイ10が矢印B方向に開閉可能に配設されている。また、装置本体1の中央部には、転写材の搬送路となる両面ユニット11が配置される。装置本体1の左方には、同じく転写材の搬送路となる反転ユニット12と、反転搬送路13が分岐して形成されている。また、装置本体1の上部には、排紙トレイ14が配設されている。   Further, below the apparatus main body 1, paper feed units 8 and 9 that can store transfer materials P of different sizes are disposed. A manual feed tray 10 that can be manually fed from the outside is disposed at the right end of the apparatus main body 1 in FIG. A duplex unit 11 serving as a transfer path for the transfer material is disposed at the center of the apparatus main body 1. On the left side of the apparatus main body 1, a reversing unit 12 and a reversing conveyance path 13 that are also used as a conveyance path for a transfer material are branched. A paper discharge tray 14 is disposed at the top of the apparatus main body 1.

上記感光体ユニット2Y、2M、2C、2Kは、装置本体1に配置される箇所を除いては、同一構成をとるので、感光体ユニット2Yについて説明し、感光体ユニット2M、2C、2Kの構成の説明は省略する。図2は、感光体ユニットの概略構成図である。上記感光体ユニット2Yは、図2に示すように、感光体4Yと、感光体に当接する帯電ローラ15Yと、クリーニング装置16Yとを一体のユニット構成したもので、装置本体1に着脱可能に取り付けられている。クリーニング装置16Yは、感光体4Yの表面に残留するトナーをブラシローラ17Y及びクリーニングブレード18Yでクリーニングする。   Since the photoconductor units 2Y, 2M, 2C, and 2K have the same configuration except for the portion arranged in the apparatus main body 1, the photoconductor unit 2Y will be described, and the photoconductor units 2M, 2C, and 2K are configured. Description of is omitted. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the photoreceptor unit. As shown in FIG. 2, the photosensitive unit 2Y is a unit comprising a photosensitive member 4Y, a charging roller 15Y that contacts the photosensitive member, and a cleaning device 16Y. The photosensitive unit 2Y is detachably attached to the apparatus main body 1. It has been. The cleaning device 16Y cleans the toner remaining on the surface of the photoreceptor 4Y with the brush roller 17Y and the cleaning blade 18Y.

上記書き込み装置6は、画像データに基づいて各感光体4の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。図3は、書き込み装置の概略構成図である。図3に示すように、書き込み装置6は、図示しない光源、回転多面鏡20、21、f−θレンズ23、32、反射ミラー等を備えている。同軸上に配置された2つの回転多面鏡20、21は、ポリゴンモータ22により回転され、2つの光源としてのレーザダイオードからのY、M、C、K画像データで変調されたY、M、C、K用レーザ光をそれぞれ左右に振り分けて反射する。   The writing device 6 is configured to irradiate the surface of each photoconductor 4 while scanning with laser light based on image data. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the writing device. As shown in FIG. 3, the writing device 6 includes a light source (not shown), rotary polygon mirrors 20 and 21, f-θ lenses 23 and 32, a reflection mirror, and the like. Two rotary polygon mirrors 20 and 21 arranged on the same axis are rotated by a polygon motor 22 and modulated by Y, M, C, and K image data from laser diodes as two light sources. , K laser light is distributed to the left and right and reflected.

具体的には、回転多面鏡20、21からのY用レーザ光及びM用レーザ光は2層のfθレンズ23を通る。このfθレンズ23からのY用レーザ光は、ミラー24で反射されて長尺WTL25を通過した後にミラー26、27を介して感光体ユニット2Yの感光体4Yに照射される。fθレンズ23からのM用レーザ光は、ミラー28で反射されて長尺WTL29を通過した後にミラー30、31を介して感光体ユニット2Mの感光体4Mに反射される。回転多面鏡20、21からのC用レーザ光及びK用レーザ光は2層のfθレンズ32を通る。このfθレンズ32からのC用レーザ光は、ミラー33で反射されて長尺WTL34を通過した後にミラー35、36を介して感光体ユニット2Cの感光体4Cに照射される。fθレンズ32からのK用レーザ光は、ミラー37で反射されて長尺WTL38を通過した後にミラー39、40を介して感光体ユニット2Kの感光体4Kに照射される。   Specifically, the Y laser light and the M laser light from the rotary polygon mirrors 20 and 21 pass through the two layers of the fθ lens 23. The Y laser light from the fθ lens 23 is reflected by the mirror 24, passes through the long WTL 25, and then irradiates the photoreceptor 4Y of the photoreceptor unit 2Y via the mirrors 26 and 27. The M laser light from the fθ lens 23 is reflected by the mirror 28, passes through the long WTL 29, and then is reflected by the photoconductor 4M of the photoconductor unit 2M via the mirrors 30 and 31. The C laser light and the K laser light from the rotary polygon mirrors 20 and 21 pass through the two layers of the fθ lens 32. The C laser light from the fθ lens 32 is reflected by the mirror 33, passes through the long WTL 34, and then irradiates the photoreceptor 4C of the photoreceptor unit 2C through the mirrors 35 and 36. The K laser light from the fθ lens 32 is reflected by the mirror 37 and passes through the long WTL 38, and then is irradiated to the photoconductor 4K of the photoconductor unit 2K through the mirrors 39 and 40.

このように構成されるプリンタにおいて、図示しない操作部により画像形成が指示されると、図1において感光体4Y、4M、4C、4Kが図示しない駆動源により回転駆動されて時計回り方向に回転する。感光体ユニット2(Y、M、C、K)の各帯電ローラ15(Y、M、C、K)は、図示しない電源から帯電バイアスが印加されて感光体4(Y、M、C、K)をそれぞれ一様に帯電させる。感光体4(Y、M、C、K)は、それぞれ帯電ローラ15(Y、M、C、K)により一様に帯電された後に書き込み装置6にて、Y、M、C、K各色の画像データで変調されたレーザ光により露光されて、各表面に静電潜像が形成される。これらの感光体4(Y、M、C、K)上の静電潜像は、現像装置3(Y、M、C、K)により現像されてY、M、C、K色のトナー像となる。   In the printer configured as described above, when image formation is instructed by an operation unit (not shown), the photoconductors 4Y, 4M, 4C, and 4K in FIG. 1 are rotated by a drive source (not shown) to rotate clockwise. . The charging rollers 15 (Y, M, C, K) of the photoconductor unit 2 (Y, M, C, K) are applied with a charging bias from a power source (not shown), and the photoconductor 4 (Y, M, C, K). ) Are uniformly charged. The photoreceptor 4 (Y, M, C, K) is uniformly charged by the charging roller 15 (Y, M, C, K), respectively, and then the Y, M, C, K color of each color is written by the writing device 6. An electrostatic latent image is formed on each surface by exposure with laser light modulated with image data. The electrostatic latent images on these photoconductors 4 (Y, M, C, K) are developed by the developing device 3 (Y, M, C, K), and Y, M, C, K toner images are obtained. Become.

給紙カセット8、9のうち選択された方の給紙カセットからは、給紙ローラ41、42により1枚の転写材が分離されて、感光体ユニット2Yよりも給紙側に配置されたレジストローラ43へ給紙される。上記構成のプリンタにおいては、装置本体1の右方側部に手差しトレイ9が配置され、この手差しトレイ9からも転写材がレジストローラ43へ給紙可能である。レジストローラ43は、各転写材を感光体4Y、4M、4C、4K上のトナー像と先端が一致するタイミングで転写ベルト5上へ送り出す。送り出された転写材は、紙吸着ローラ43によって帯電される転写ベルト5に静電的に吸着されて各転写部へと搬送される。   One transfer material is separated from the selected one of the paper feed cassettes 8 and 9 by paper feed rollers 41 and 42, and the resist disposed on the paper feed side with respect to the photosensitive unit 2Y. Paper is fed to the roller 43. In the printer having the above-described configuration, the manual feed tray 9 is disposed on the right side portion of the apparatus main body 1, and the transfer material can be fed from the manual feed tray 9 to the registration roller 43. The registration roller 43 sends each transfer material onto the transfer belt 5 at a timing when the leading edge of each transfer material coincides with the toner image on the photoreceptors 4Y, 4M, 4C, and 4K. The transferred transfer material is electrostatically attracted to the transfer belt 5 charged by the paper suction roller 43 and conveyed to each transfer unit.

転写ベルト5により搬送された転写材には、各転写部を順に通過する際に、転写ブラシ44、45、46、47により感光体4Y、4M、4C、4K上のY、M、C、K各色のトナー像が順次に重ね合わせて転写される。4色重ね合わせのフルカラートナー像が形成された転写材は、定着装置7によりフルカラートナー像が定着される。定着装置7を通過した転写材は、指定されたモードに応じて反転ユニット11、両面ユニット12、反転搬送路13の所定の搬送路を通って排紙トレイ14に排紙される。   When the transfer material conveyed by the transfer belt 5 passes through each transfer portion in turn, the transfer brushes 44, 45, 46, 47 use Y, M, C, K on the photoreceptors 4Y, 4M, 4C, 4K. The toner images of each color are sequentially superimposed and transferred. The full color toner image is fixed by the fixing device 7 on the transfer material on which the four-color full color toner image is formed. The transfer material that has passed through the fixing device 7 is discharged to the discharge tray 14 through a predetermined transport path of the reversing unit 11, the duplex unit 12, and the reverse transport path 13 according to the designated mode.

以上の作像動作は、4色重ね合わせのフルカラーモードが図示しない操作部で選択された時の動作である。3色重ね合わせのフルカラーモードが操作部で選択された時にはKトナー像の形成が省略されてY、M、C3色のトナー像の重ね合わせによるフルカラー画像が転写材上に形成される。また白黒画像形成モードが操作部で選択された時には、Kトナー像の形成のみが行われて白黒画像が転写材上に形成される。   The above-described image forming operation is an operation when the full-color mode for superimposing four colors is selected by an operation unit (not shown). When the three-color superposition full-color mode is selected by the operation unit, the formation of the K toner image is omitted, and a full-color image is formed on the transfer material by superposing the Y, M, and C three-color toner images. When the monochrome image forming mode is selected on the operation unit, only the K toner image is formed and a monochrome image is formed on the transfer material.

次に、現像装置3について説明する。現像装置3Y、3M、3C、3Kは、トナー色が異なる以外は同一構成になっているので、現像装置3Yを代表して、その構成を説明する。図4は、現像装置の概略構成を示す構成図である。図5は、現像装置の構成を示す平面図である。図4及び図5に示すように、現像装置3Yは、現像剤収容部としての現像ケース53内にYトナーとキャリアを有する2成分現像剤を収容する。また、現像ケース53内には、現像ケース53の開口部53aを介して感光体4Yと対向するように配置された現像剤担持体としての現像スリーブ54と、現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部材としてのスクリュー部材55、56とを備えている。   Next, the developing device 3 will be described. Since the developing devices 3Y, 3M, 3C, and 3K have the same configuration except that the toner colors are different, the configuration of the developing device 3Y will be described as a representative. FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of the developing device. FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the developing device. As shown in FIGS. 4 and 5, the developing device 3Y accommodates a two-component developer having Y toner and a carrier in a developing case 53 serving as a developer accommodating portion. Further, in the developing case 53, a developing sleeve 54 as a developer carrying member disposed so as to face the photoconductor 4Y through the opening 53a of the developing case 53, and stirring for conveying the developer while stirring the developer. Screw members 55 and 56 as members are provided.

上記現像ケース53は、感光体4Yへの現像剤の供給側に位置する第1の空間部65と、供給口62から補給トナーの供給を受ける第2の空間部64側とに仕切り壁57によって分割されている。スクリュー部材56は空間部65に、スクリュー部材55は空間部64にそれぞれ配置され、現像ケース53に設けた図示しない軸受部材によって回転自在に支持されている。無論、現像スリーブ54も図示しない軸受部材を介して現像ケース53に回転自在に支持されている。現像スリーブ54は、図示しない駆動手段から回転駆動力が伝達されることで回転する。   The developing case 53 is divided by a partition wall 57 into a first space portion 65 located on the developer supply side to the photoreceptor 4Y and a second space portion 64 side receiving supply of replenishing toner from the supply port 62. It is divided. The screw member 56 is disposed in the space portion 65, and the screw member 55 is disposed in the space portion 64, and is rotatably supported by a bearing member (not shown) provided in the developing case 53. Of course, the developing sleeve 54 is also rotatably supported by the developing case 53 via a bearing member (not shown). The developing sleeve 54 rotates when a rotational driving force is transmitted from a driving unit (not shown).

図5に示すように、スクリュー部材55、56は転写材の幅方向に延設されていて、互いに平行配置されている。スクリュー部材55、56の一端は歯数の同じ歯車66、68互いに噛合するように装着されている。本形態では、歯車66に対して駆動モーター69からの回転駆動力が伝達されることで、スクリュー部材55、56が互いに相反する方向に回転駆動される。図5において、スクリュー部材55は現像剤を左方から右方に向かって搬送する向きに回転し、スクリュー部材56は現像剤を右方から左方に向かって搬送する向きに回転する。   As shown in FIG. 5, the screw members 55 and 56 extend in the width direction of the transfer material and are arranged in parallel to each other. One ends of the screw members 55 and 56 are mounted so as to mesh with the gears 66 and 68 having the same number of teeth. In this embodiment, the rotational driving force from the drive motor 69 is transmitted to the gear 66, so that the screw members 55 and 56 are rotationally driven in directions opposite to each other. In FIG. 5, the screw member 55 rotates in a direction to convey the developer from left to right, and the screw member 56 rotates in a direction to convey the developer from right to left.

仕切り壁57の一端と現像ケース53の内側面の間には、空間部65から空間部64へ現像剤を送る受け渡し部58が形成される。仕切り壁57の他端と現像ケース53に内側面の間には、空間部64から空間部65へ現像剤を送る受け渡し部59が形成されている。受け渡し部58の幅Wは、受け渡し部59の幅W1よりも狭くなるように形成されている。受け渡し部58が形成される現像ケース53の端部は、現像スリーブ54の両端面間に形成される感光体4の画像形成領域Lの外方へ突出していて、受け渡し部59が画像形成領域Lの外方に位置するように形成されている。   Between the one end of the partition wall 57 and the inner side surface of the developing case 53, a delivery portion 58 for feeding the developer from the space portion 65 to the space portion 64 is formed. Between the other end of the partition wall 57 and the inner surface of the developing case 53, a delivery portion 59 for sending the developer from the space portion 64 to the space portion 65 is formed. The width W of the delivery part 58 is formed to be narrower than the width W1 of the delivery part 59. The end portion of the developing case 53 where the transfer portion 58 is formed protrudes outward from the image forming area L of the photosensitive member 4 formed between both end faces of the developing sleeve 54, and the transferring portion 59 is the image forming area L. It is formed so that it may be located outside.

現像ケース53には、現像剤中のトナー濃度を検知して出力するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ63が装着されている。このトナー濃度センサ63は、図4に示すように、空間部65内にその検知面が臨んでいるとともに、画像形成領域Lの中央線を基準として受け渡し部59よりも受け渡し部58寄りに配置されている。   The developing case 53 is equipped with a toner concentration sensor 63 as toner concentration detecting means for detecting and outputting the toner concentration in the developer. As shown in FIG. 4, the toner density sensor 63 has a detection surface facing the inside of the space 65, and is disposed closer to the transfer unit 58 than the transfer unit 59 with respect to the center line of the image forming region L. ing.

このような構成の現像装置5Yの動作を現像剤の搬送について説明する。現像ケース53内の2成分現像剤は、スクリュー部材55、56が等速回転すると、攪拌されつつ図5において左方から右方へと搬送され、受け渡し部59から搬送スクリュー56が配置された空間部65へと送られる。受け渡し部59から空間部65に送られた2成分現像剤は、搬送スクリュー56により攪拌されると同時に図5中左方向に搬送された後、受け渡し部58から空間部64側に送られ、再び搬送スクリュー55により攪拌されると同時に右方向に搬送される。このように現像剤を攪拌しながら搬送することで、現像剤は現像装置3Y内を循環しながらYトナーとキャリアが攪拌により摩擦帯電する。   The operation of the developing device 5Y having such a configuration will be described with respect to developer conveyance. When the screw members 55 and 56 rotate at a constant speed, the two-component developer in the developing case 53 is conveyed from the left to the right in FIG. 5 while being stirred, and is a space in which the conveying screw 56 is disposed from the transfer unit 59. Sent to part 65. The two-component developer sent from the transfer section 59 to the space section 65 is stirred by the transport screw 56 and simultaneously transported to the left in FIG. 5, and then sent from the transfer section 58 to the space section 64 side, and again. While being agitated by the conveying screw 55, it is conveyed rightward. By transporting the developer while stirring, the Y toner and the carrier are frictionally charged by stirring while the developer circulates in the developing device 3Y.

搬送スクリュー56は現像剤の一部を現像スリーブ54に供給し、現像スリーブ54はその現像剤を磁気的に担持して搬送する。現像スリーブ54上の現像剤は、図5に示すように、現像ケース53に配置された現像剤規制部材61により、その高さ(担持量)が規制される。感光体4Y上の静電潜像は、現像スリーブ54上のYトナーで現像されてYトナー像となる。現像ケース53内の現像剤のトナー濃度が所定の値になると、Yトナーがトナー補給口62から現像ケース53内の空間部64側に補給される。このYトナーはスクリュー部材55による攪拌で現像剤と混合される。   The conveying screw 56 supplies a part of the developer to the developing sleeve 54, and the developing sleeve 54 carries the developer magnetically and conveys it. As shown in FIG. 5, the developer on the developing sleeve 54 is regulated in height (carrying amount) by a developer regulating member 61 arranged in the developing case 53. The electrostatic latent image on the photoreceptor 4Y is developed with Y toner on the developing sleeve 54 to become a Y toner image. When the toner concentration of the developer in the developing case 53 reaches a predetermined value, Y toner is supplied from the toner supply port 62 to the space 64 side in the developing case 53. The Y toner is mixed with the developer by stirring by the screw member 55.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、ここでの部は重量基準である。また、各実施例及び比較例についての主な特性は最後の方の表13にまとめ、評価の結果は表14にまとめている。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Here, the part is based on weight. The main characteristics of each example and comparative example are summarized in Table 13 at the end, and the results of evaluation are summarized in Table 14.

〔実施例1〕
*トナー製造例
(マスターバッチ顔料成分)
顔料 キナクリドン系マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red122) 50部
結着樹脂 エポキシ樹脂 50部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、マスターバッチ顔料Aを得た。次に、このマスターバッチ顔料Aを用いて、以下の方法によりトナーを作成した。
(トナー成分)
結着樹脂 エポキシ樹脂(R−304、三井化学) 100部
着色剤 マスターバッチ顔料A 13部
帯電制御剤 サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
からなる組成の混合物を2軸混練機にて溶融混練し、この混練物を粉砕部に平板型衝突板を具備したジェットミル粉砕機で平均粒径12μmになるように微粉砕した。これをDSタイプ気流式分級機に連結したターボミルを使用して表面処理を行ったが平均粒径11.5μmであった。さらに微粉分級して、重量平均粒径が12.1μm、3μm以下の粒子個数比率が0%の微細粒子を得た。この微細粒子20kgに対して平均粒径0.3μmの疎水性シリカ微粒子100g、平均粒径0.3μmの疎水性酸化チタン微粒子100gを添加及び攪拌混合を行って、マゼンタ電子写真用トナーを得た。
*キャリア製造例
シリコーン樹脂(SR2411 トーレダウコーニングシリコーン社製)を希釈して、シリコーン樹脂溶液(固形分:5%)を得た。流動床型コーティング装置を用いて、重量平均粒径70μmのキャリア芯材粒子(MnMgSr系フェライト)5kgの粒子表面上に、上記シリコン樹脂溶液を100℃の雰囲気下で約40g/minの割合で塗布した。更にこれを240℃2時間加熱して、真比重5.0g/cmのキャリアAを得た。
[Example 1]
* Example of toner production (master batch pigment component)
Pigment Quinacridone-based magenta pigment (CI Pigment Red122) 50 parts Binder resin Epoxy resin 50 parts Water 30 parts The above raw materials were mixed in a Henschel mixer to obtain a mixture in which pigment aggregates were soaked with water. This was kneaded for 45 minutes with two rolls set at a roll surface temperature of 130 ° C. to obtain a master batch pigment A. Next, using this master batch pigment A, a toner was prepared by the following method.
(Toner component)
Binder resin Epoxy resin (R-304, Mitsui Chemicals) 100 parts Colorant Masterbatch pigment A 13 parts Charge control agent Zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemistry) The kneaded product was melt-kneaded and finely pulverized so as to have an average particle diameter of 12 μm by a jet mill pulverizer equipped with a flat plate-type collision plate in the pulverization part. This was subjected to surface treatment using a turbo mill connected to a DS type airflow classifier, and the average particle size was 11.5 μm. Furthermore, fine powder classification was performed to obtain fine particles having a weight average particle diameter of 12.1 μm and a particle number ratio of 3 μm or less of 0%. To 20 kg of the fine particles, 100 g of hydrophobic silica fine particles having an average particle diameter of 0.3 μm and 100 g of hydrophobic titanium oxide fine particles having an average particle diameter of 0.3 μm were added and stirred to obtain a magenta electrophotographic toner. .
* Carrier Production Example Silicone resin (SR2411 manufactured by Toray Dow Corning Silicone) was diluted to obtain a silicone resin solution (solid content: 5%). Using a fluidized bed coating apparatus, the silicon resin solution is applied at a rate of about 40 g / min in an atmosphere of 100 ° C. on the surface of 5 kg of carrier core material particles (MnMgSr ferrite) having a weight average particle diameter of 70 μm. did. Further, this was heated at 240 ° C. for 2 hours to obtain a carrier A having a true specific gravity of 5.0 g / cm 3 .

上記方法で得られたカラートナー及びキャリアを用いてトナー濃度TC4.5wt%の現像剤を作成して、リコー製IPSiO color 8100機を表1に示す現像条件に改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、これを基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積20%の高面積画像を出力した。そして、通紙枚数20000枚に対するトナー濃度推移、トナー飛散、画像品質について評価を行った。

Figure 2005091832
A developer having a toner concentration of TC 4.5 wt% was prepared using the color toner and carrier obtained by the above method, and an IPSiO color 8100 machine manufactured by Ricoh was modified to the development conditions shown in Table 1 to output an image. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V, and this is set as a reference value. A high area image having an image area of 20% was output while maintaining this reference value. The toner density transition, toner scattering, and image quality were evaluated for 20000 sheets.
Figure 2005091832

〔実施例2〕
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径8.4μm、3μm以下の粒子個数比率を2%に調製した以外は実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして、実施例1と同一のキャリアAを用いて、実施例1と同一の現像条件により画像出力して評価を行った。
[Example 2]
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 1 above had a weight average particle diameter of 8.4 μm and a particle number ratio of 3 μm or less adjusted to 2%. Then, using the same carrier A as in Example 1, an image was output under the same development conditions as in Example 1 for evaluation.

〔実施例3〕
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を15%に調製した以外は実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。またキャリアは重量平均粒径35μmのキャリア芯材粒子(MnMgSr系フェライト)を使用した以外は、実施例1と同一方法で得られたキャリアBを用い、実施例1と同一の現像条件により画像出力して評価を行った。
Example 3
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 1 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 15%. Further, the carrier B obtained by the same method as in Example 1 was used except that carrier core particles (MnMgSr ferrite) having a weight average particle diameter of 35 μm were used as the carrier, and image output was performed under the same development conditions as in Example 1. And evaluated.

〔実施例4〕
*重合トナーの製造例
イオン交換水710gに、0.1M−NaPO水溶液450gを投入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpmにて攪拌した。これに1.0M−CaCl水溶液68gを徐々に添加し、Ca(POを含む水系媒体を得た。
(トナー成分)
スチレン 170g
n−ブチルアクリレート 30g
キナクリドン系マゼンタ顔料 10g
ジ−t−ブチルサリチル酸金属化合物 2g
ポリエステル樹脂 10g
上記処方を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpmにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2、2‘−アゾビス(2、4−ジメチルバレロニトリル)10gを溶解し、重合性単量体組成物を調整した。前記、水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃、N雰囲気下において、TK式ホモミキサーにて10000rpmで20分間攪拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、パドル攪拌翼で攪拌しつつ、80℃に昇温し、10時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で一部水系媒体を留去して冷却し、塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた後、濾過、水洗、乾燥をして、重量平均粒径が8.2μm、3μm以下の粒子個数比率が2%の着色懸濁粒子を得た。この微細粒子20kgに対して平均粒径0.3μmの疎水性シリカ微粒子100g、平均粒径0.3μmの疎水性チタン微粒子100gを添加及び攪拌混合を行って、マゼンタ電子写真用トナーを得た。そして、実施例1と同一のキャリアAを用いて、実施例1と同一の現像条件により画像出力して評価を行った。
Example 4
* Production Example of Polymerized Toner 710 g of ion-exchanged water was charged with 450 g of a 0.1 M Na 3 PO 3 aqueous solution, heated to 60 ° C., and then 12000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Special Machine Industries). Was stirred. To this, 68 g of 1.0M CaCl 3 aqueous solution was gradually added to obtain an aqueous medium containing Ca 3 (PO 4 ) 2 .
(Toner component)
170g of styrene
30g of n-butyl acrylate
Quinacridone magenta pigment 10g
Di-t-butylsalicylic acid metal compound 2g
Polyester resin 10g
The above formulation was heated to 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed at 12000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo). In this, 10 g of polymerization initiators 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were dissolved to prepare a polymerizable monomer composition. The polymerizable monomer composition is charged into the aqueous medium and stirred at 10,000 rpm for 20 minutes in a TK homomixer at 60 ° C. in an N 2 atmosphere to granulate the polymerizable monomer composition. did. Then, while stirring with a paddle stirring blade, the temperature was raised to 80 ° C. and reacted for 10 hours. After completion of the polymerization reaction, a part of the aqueous medium is distilled off under reduced pressure and cooled, and after adding hydrochloric acid to dissolve calcium phosphate, filtration, washing and drying are performed, and the weight average particle size is 8.2 μm, 3 μm or less. Colored suspension particles having a particle number ratio of 2% were obtained. To 20 kg of the fine particles, 100 g of hydrophobic silica fine particles having an average particle diameter of 0.3 μm and 100 g of hydrophobic titanium fine particles having an average particle diameter of 0.3 μm were added and stirred to obtain a magenta electrophotographic toner. Then, using the same carrier A as in Example 1, an image was output under the same development conditions as in Example 1 for evaluation.

〔実施例5〕
キャリアに重量平均粒径50μmのキャリア芯材粒子(MnMgSr系フェライト)を使用した以外は、実施例1と同一方法でキャリアCを得た。そして、実施例2と同一のマゼンタトナーを用いて、実施例1と同一条件で現像剤を調整し、実施例1と同一の現像条件により画像出力して評価を行った。
Example 5
Carrier C was obtained in the same manner as in Example 1, except that carrier core particles (MnMgSr ferrite) having a weight average particle diameter of 50 μm were used for the carrier. Then, using the same magenta toner as in Example 2, the developer was adjusted under the same conditions as in Example 1, and an image was output under the same development conditions as in Example 1 for evaluation.

〔実施例6〕
上記実施例4におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を13%に調製した以外は実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして、実施例3と同一のキャリアBを用いて、トナー濃度TC7.0wt%の現像剤を作成し、リコー製IPSiO color 8100機を改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが2.50Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積20%の画像を出力し、評価を行った。
Example 6
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 4 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 13%. A developer having a toner concentration of TC 7.0 wt% was prepared using the same carrier B as in Example 3, and an image was output by modifying a Ricoh IPSiO color 8100 machine. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 2.50 V and set as a reference value. While maintaining this reference value, an image having an image area of 20% was output and evaluated.

〔実施例7〕
上記実施例4におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を13%に調製した以外は実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして、実施例3と同一のキャリアBを用いて、トナー濃度TC7.0wt%の現像剤を作成し、リコー製IPSiO color 8100機を改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが2.50Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積10%の画像を出力し、評価を行った。
Example 7
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 4 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 13%. A developer having a toner concentration of TC 7.0 wt% was prepared using the same carrier B as in Example 3, and an image was output by modifying a Ricoh IPSiO color 8100 machine. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 2.50 V and set as a reference value. While maintaining this reference value, an image having an image area of 10% was output and evaluated.

〔実施例8〕
上記実施例4におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を13%に調製した以外は実施例4と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして、実施例3と同一のキャリアBを用いて、トナー濃度TC10.0wt%の現像剤を作成し、リコー製IPSiO color 8100機を改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが2.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積20%の画像を出力し、評価を行った。
Example 8
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 4 except that the toner in Example 4 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 13%. A developer having a toner concentration of TC 10.0 wt% was prepared using the same carrier B as in Example 3, and an image was output by modifying a Ricoh IPSiO color 8100 machine. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 2.00 V and set as a reference value. While maintaining this reference value, an image having an image area of 20% was output and evaluated.

〔実施例9〕(攪拌部材の周速度アップ)
上記実施例4におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を13%に調製した以外は実施例4と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして、実施例3と同一のキャリアBを用いて、トナー濃度4.5%の現像剤を作成し、リコー製IPSiO color 8100機を表2に示す現像条件に改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積20%の画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
[Example 9] (Increased peripheral speed of stirring member)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 4 except that the toner in Example 4 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 13%. Then, a developer having a toner concentration of 4.5% was prepared using the same carrier B as in Example 3, and an Ricoh IPSiO color 8100 machine was modified to the development conditions shown in Table 2 to output an image. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. While maintaining this reference value, an image having an image area of 20% was output and evaluated.
Figure 2005091832

〔実施例10〕(現像剤担持量を減らす)
上記実施例4におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を13%に調製した以外は実施例4と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして、実施例3と同一のキャリアBを用いて、トナー濃度4.5%の現像剤を作成し、リコー製IPSiO color 8100機を表3に示す現像条件に改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積20%の画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
[Example 10] (Reduce developer carrying amount)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 4 except that the toner in Example 4 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 13%. Then, a developer having a toner concentration of 4.5% was prepared using the same carrier B as in Example 3, and an Ricoh IPSiO color 8100 machine was modified to the development conditions shown in Table 3 to output an image. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. While maintaining this reference value, an image having an image area of 20% was output and evaluated.
Figure 2005091832

〔実施例11〕(感光体の周速度アップ)
上記実施例4におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を13%に調製した以外は実施例4と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして、実施例3と同一のキャリアBを用いて、トナー濃度4.5%の現像剤を作成し、リコー製IPSiO color 8100機を表4に示す現像条件に改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積20%の画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
[Example 11] (Upper peripheral speed of photoconductor)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 4 except that the toner in Example 4 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 13%. A developer having a toner concentration of 4.5% was prepared using the same carrier B as in Example 3, and an Ricoh IPSiO color 8100 machine was modified to the development conditions shown in Table 4 to output an image. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. While maintaining this reference value, an image having an image area of 20% was output and evaluated.
Figure 2005091832

〔実施例12〕(現像剤担持量を増やす)
上記実施例4におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を13%に調製した以外は、実施例4と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして実施例3と同一のキャリアBを用いて、トナー濃度4.5%の現像剤を作成し、リコー製IPSiO color 8100機を表5に示す現像条件に改造して品質評価を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積20%の画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
[Example 12] (Increasing developer carrying amount)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 4 except that the toner in Example 4 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 13%. A developer having a toner concentration of 4.5% was prepared using the same carrier B as in Example 3, and the quality was evaluated by modifying a Ricoh IPSiO color 8100 machine to the development conditions shown in Table 5. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. While maintaining this reference value, an image having an image area of 20% was output and evaluated.
Figure 2005091832

〔実施例13〕(感光体に対する現像スリーブの線速比アップ)
上記実施例4におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を13%に調製した以外は、実施例4と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして、実施例3と同一のキャリアBを用いて、トナー濃度4.5%の現像剤を作成し、リコー製IPSiO color 8100機を表6に示す現像条件に改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積20%の画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
[Example 13] (Linear speed ratio of developing sleeve to photoreceptor increased)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 4 except that the toner in Example 4 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 13%. Then, a developer having a toner concentration of 4.5% was prepared using the same carrier B as in Example 3, and an image was output by modifying the Ricoh IPSiO color 8100 machine to the development conditions shown in Table 6. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. While maintaining this reference value, an image having an image area of 20% was output and evaluated.
Figure 2005091832

(対OPC線速比さらにアップ)
〔実施例14〕(感光体に対する現像スリーブの線速比さらにアップ)
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を13%に調製した以外は、実施例4と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。そして実施例3と同一のキャリアBを用いて、トナー濃度4.5%の現像剤を作成し、リコー製IPSiO color 8100機を表7に示す現像条件に改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で、画像面積20%の画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
(Further increase in the ratio of OPC line speed)
[Embodiment 14] (The linear velocity ratio of the developing sleeve to the photosensitive member is further increased)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 4 except that the toner in Example 1 above had a weight average particle size of 5.1 μm and a particle number ratio of 3 μm or less adjusted to 13%. A developer having a toner concentration of 4.5% was prepared using the same carrier B as in Example 3, and an Ricoh IPSiO color 8100 machine was modified to the development conditions shown in Table 7 to output an image. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. While maintaining this reference value, an image having an image area of 20% was output and evaluated.
Figure 2005091832

〔比較例1〕
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を22%に調製した以外は、実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。また実施例3と同一のキャリアB(重量平均粒径35μm)を用いた。これ以外は、実施例1と同一条件により画像出力して評価を行った。
[Comparative Example 1]
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 1 above had a weight average particle diameter of 5.1 μm and a particle number ratio of 3 μm or less adjusted to 22%. The same carrier B (weight average particle size 35 μm) as in Example 3 was used. Except for this, an image was output under the same conditions as in Example 1 for evaluation.

〔比較例2〕
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径が8.4μm、3μm以下の粒子個数比率0%の微細粒子を得た。この微細粒子20kgに対して、平均粒径0.3μmの疎水性酸化チタン微粒子200gを添加及び攪拌混合を行って、真比重1.20g/cmのマゼンタ電子写真用トナーを得た。またキャリアは実施例1と同一のキャリアA(重量平均粒径70μm)を用いた。これ以外は、実施例1と同一条件により画像出力して評価を行った。
[Comparative Example 2]
With the toner in Example 1, fine particles having a weight average particle diameter of 8.4 μm and 3 μm or less and a particle number ratio of 0% were obtained. To 20 kg of the fine particles, 200 g of hydrophobic titanium oxide fine particles having an average particle diameter of 0.3 μm were added and mixed by stirring to obtain a magenta electrophotographic toner having a true specific gravity of 1.20 g / cm 3 . The same carrier A (weight average particle diameter 70 μm) as in Example 1 was used as the carrier. Except for this, an image was output under the same conditions as in Example 1 for evaluation.

〔比較例3〕
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径が5.1μm、3μm以下の粒子個数比率15%の微細粒子を得た。この微細粒子20kgに対して、平均粒径0.015μmの疎水性シリカ微粒子200gを添加及び攪拌混合を行って、マゼンタ電子写真用トナーを得た。またキャリアは実施例1と同一のキャリアB(重量平均粒径35μm)を用いた。これ以外は、実施例1と同一条件により画像出力して評価を行った。
[Comparative Example 3]
With the toner in Example 1, fine particles having a weight average particle diameter of 5.1 μm and 3 μm or less and a particle number ratio of 15% were obtained. To 20 kg of the fine particles, 200 g of hydrophobic silica fine particles having an average particle diameter of 0.015 μm were added and stirred to obtain a magenta electrophotographic toner. The carrier used was the same carrier B (weight average particle size 35 μm) as in Example 1. Except for this, an image was output under the same conditions as in Example 1 for evaluation.

〔比較例4〕(撹拌部材の周速度より現像スリーブの周速度が大きい)
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を15%に調製した以外は、実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。またキャリアには重量平均粒径35μmのキャリア芯材粒子(MnMgSr系フェライト)を使用した以外は、実施例1と同一方法で得られたキャリアBを用いた。そして、トナー濃度4.5%の現像剤を作成して、リコー製IPSiO color 8100機を表8に示す現像条件に改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
[Comparative Example 4] (The peripheral speed of the developing sleeve is larger than the peripheral speed of the stirring member)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 1 above had a weight average particle size of 5.1 μm and a particle number ratio of 3 μm or less adjusted to 15%. Further, the carrier B obtained by the same method as in Example 1 was used except that carrier core particles (MnMgSr ferrite) having a weight average particle diameter of 35 μm were used as the carrier. Then, a developer having a toner concentration of 4.5% was prepared, and an Ricoh IPSiO color 8100 machine was modified to the development conditions shown in Table 8 to output an image. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. An image was output in a state where the reference value was maintained, and evaluation was performed.
Figure 2005091832

〔比較例5〕(撹拌部材と現像スリーブの周速度が100(mm/s)以下)
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を15%に調製した以外は実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。またキャリアには重量平均粒径35μmのキャリア芯材粒子(MnMgSr系フェライト)を使用した以外は、実施例1と同一方法で得られたキャリアBを用いた。そして、トナー濃度4.5%の現像剤を作成して、リコー製IPSiO color 8100機を表9に示す現像条件に改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
[Comparative Example 5] (The peripheral speed of the stirring member and the developing sleeve is 100 (mm / s) or less)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 1 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 15%. Further, the carrier B obtained by the same method as in Example 1 was used except that carrier core particles (MnMgSr ferrite) having a weight average particle diameter of 35 μm were used as the carrier. Then, a developer having a toner concentration of 4.5% was prepared, and the Ricoh IPSiO color 8100 machine was modified to the development conditions shown in Table 9 to output an image. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. An image was output in a state where the reference value was maintained, and evaluation was performed.
Figure 2005091832

〔比較例6〕(撹拌部材と現像スリーブの周速度が400(mm/s)以上)
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を15%に調製した以外は実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。またキャリアには重量平均粒径35μmのキャリア芯材粒子(MnMgSr系フェライト)を使用した以外は、実施例1と同一方法で得られたキャリアBを用いた。そして、トナー濃度4.5%の現像剤を作成して、リコー製IPSiO color 8100機を表10に示す現像条件に改造して品質評価を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
[Comparative Example 6] (The peripheral speed of the stirring member and the developing sleeve is 400 (mm / s) or more)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 1 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 15%. Further, the carrier B obtained by the same method as in Example 1 was used except that carrier core particles (MnMgSr ferrite) having a weight average particle diameter of 35 μm were used as the carrier. Then, a developer having a toner concentration of 4.5% was prepared, and the quality evaluation was performed by modifying the Ricoh IPSiO color 8100 machine to the development conditions shown in Table 10. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. An image was output in a state where the reference value was maintained, and evaluation was performed.
Figure 2005091832

〔比較例7〕(現像剤担持量が30(mg・cm)以下)
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を15%に調製した以外は実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。またキャリアは重量平均粒径35μmのキャリア芯材粒子(MnMgSr系フェライト)を使用した以外は、実施例1と同一方法で得られたキャリアBを用いた。そして、トナー濃度4.5%の現像剤を作成して、リコー製IPSiO color 8100機を表11に示す現像条件に改造して画像出力を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832
[Comparative Example 7] (developer carrying amount is 30 (mg · cm 2 ) or less)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 1 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 15%. Further, the carrier B obtained by the same method as in Example 1 was used except that carrier core particles (MnMgSr ferrite) having a weight average particle diameter of 35 μm were used. Then, a developer having a toner concentration of 4.5% was prepared, and a Ricoh IPSiO color 8100 machine was modified to the development conditions shown in Table 11 to output an image. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. An image was output in a state where the reference value was maintained, and evaluation was performed.
Figure 2005091832

〔比較例8〕(現像剤担持量が80(mg・cm)以上)
上記実施例1におけるトナーで重量平均粒径5.1μm、3μm以下の粒子個数比率を15%に調製した以外は実施例1と同一方法でマゼンタ電子写真用トナーを得た。またキャリアは重量平均粒径35μmのキャリア芯材粒子(MnMgSr系フェライト)を使用した以外は、実施例1と同一方法で得られたキャリアBを用いた。そして、トナー濃度4.5%の現像剤を作成して、リコー製IPSiO color 8100機を表12に示す現像条件に改造して品質評価を行った。現像剤の初期設定として、トナー濃度センサ出力Vtが3.00Vになるように調製を行い、基準値とする。この基準値を維持する状態で画像を出力し、評価を行った。

Figure 2005091832

Figure 2005091832

Figure 2005091832
[Comparative Example 8] (Developer carrying amount is 80 (mg · cm 2 ) or more)
A magenta electrophotographic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the toner in Example 1 was prepared such that the ratio of the number of particles having a weight average particle size of 5.1 μm and 3 μm or less was 15%. Further, the carrier B obtained by the same method as in Example 1 was used except that carrier core particles (MnMgSr ferrite) having a weight average particle diameter of 35 μm were used. Then, a developer having a toner concentration of 4.5% was prepared, and the quality evaluation was performed by modifying the Ricoh IPSiO color 8100 machine to the development conditions shown in Table 12. As an initial setting of the developer, the toner density sensor output Vt is adjusted to 3.00 V and set as a reference value. An image was output in a state where the reference value was maintained, and evaluation was performed.
Figure 2005091832

Figure 2005091832

Figure 2005091832

なお、現像剤の帯電量Q600、Q20の測定方法は、以下のとおりである。常温常湿下、キャリア50gとトナー濃度5%に相当するトナーを所定の時間混合(装置名:(株)伊藤製作所社製のボールミル架台S4−2型、回転数:280rpm)することにより現像剤を作成する。この現像剤3gを目開き635メッシュ(SUS316製 東洋コーポレーション(株)製)をセットした測定用ゲージに入れ、60秒間ブローオフ(ブローオフ装置:東芝ケミカル(株)製TB−200、ブローガス:窒素エアー、ブロー圧力:1.5±0.1(kg/cm))した後、飛散した粉体の電荷量Q(μC)と質量M(g)を測定し、帯電量Q/M(−μC/g)を得ることができる。表14中の現像剤帯電量Q/Mは、現像剤3gを測定用ゲージに入れた後は、上記同一手順で測定される。 The method for measuring the developer charge amounts Q 600 and Q 20 is as follows. A developer by mixing 50 g of a carrier and a toner corresponding to a toner concentration of 5% under normal temperature and humidity for a predetermined time (device name: ball mill mount S4-2, manufactured by Ito Manufacturing Co., Ltd., rotation speed: 280 rpm). Create 3 g of this developer was placed in a measurement gauge set with a mesh of 635 mesh (manufactured by Toyo Corporation, SUS316) and blow-off for 60 seconds (blow-off device: TB-200, manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.), blow gas: nitrogen air, Blow pressure: 1.5 ± 0.1 (kg / cm 2 )), and then the charge amount Q (μC) and mass M (g) of the scattered powder were measured, and the charge amount Q / M (−μC / g) can be obtained. The developer charge amount Q / M in Table 14 is measured by the same procedure described above after 3 g of developer is placed in the measurement gauge.

トナーの粒度分布は種々の方法で測定できるが、本形態では小孔通過法(コールターカウンター法)を用いて行った。測定装置として、COULTER COUNTER MODEL TA2(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイスを接続して、100μmのアパチャー(細孔)を使用した。測定方法として、まず電解水溶液に界面活性剤を加えた中に、トナー測定用試料を分散させる。この試料を別の1%NaCl電界液に注入して、アパチャーチューブのアパチャーの両側に電極が置かれている電解液を通して両電極間に電流を流す。この抵抗変化から2〜40μmの粒子の粒度分布を測定して、平均分布から個数平均粒径、重量平均粒径を求める。またキャリアの粒度分布測定には、マイクロトラック粒度分布計(モデルSRA、日機装社製)を用いて、0.7〜125μmの範囲で測定を実施した。   The particle size distribution of the toner can be measured by various methods. In this embodiment, the toner particle size distribution is measured by a small hole passage method (Coulter counter method). A COULTER COUNTER MODEL TA2 (manufactured by Coulter, Inc.) was used as a measuring device, an interface for outputting the number distribution and volume distribution was connected, and an aperture (pore) of 100 μm was used. As a measuring method, first, a toner measurement sample is dispersed in a surfactant added to an electrolytic aqueous solution. This sample is injected into another 1% NaCl field solution, and an electric current is passed between the electrodes through the electrolytic solution in which the electrodes are placed on both sides of the aperture tube. The particle size distribution of 2 to 40 μm particles is measured from this resistance change, and the number average particle size and weight average particle size are determined from the average distribution. The carrier particle size distribution was measured in the range of 0.7 to 125 μm using a Microtrac particle size distribution meter (model SRA, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

また、画像濃度ムラの評価については、主走査方向290mm×副走査方向30mmのベタ部のL部(画像左側)、M部(画像中央)、R部(画像右側)をX−rite938分光濃度計で測定する。各測定箇所の画像濃度における最大と最小の差が、0.050の範囲を許容レベルとする。   For evaluation of image density unevenness, the L portion (left side of the image), the M portion (center of the image), and the R portion (right side of the image) of the solid portion of 290 mm in the main scanning direction × 30 mm in the sub-scanning direction are X-rite 938 spectral densitometers. Measure with An allowable level is a range in which the difference between the maximum and minimum image density at each measurement location is 0.050.

画像濃度の変動の評価については、上記画像サンプルにおけるLMR部の平均値を出し、初期からの画像濃度変動が±0.120の範囲を許容レベルとする。   For the evaluation of the image density variation, the average value of the LMR portion in the image sample is calculated, and the range in which the image density variation from the initial range is ± 0.120 is set as the allowable level.

トナー飛散量の評価については、現像スリーブ周辺に飛散したトナーを粘着テープで採取して、採取されたトナー重量で評価する。以下に示すランク4までを許容レベルとする。
ランク5:10mg以下
ランク4:11〜30mg
ランク3:31〜60mg
ランク2:61〜150mg
ランク1:151mg以上
Regarding the evaluation of the toner scattering amount, the toner scattered around the developing sleeve is collected with an adhesive tape, and the toner weight is evaluated. The following levels 4 are acceptable levels.
Rank 5: 10 mg or less Rank 4: 11-30 mg
Rank 3: 31-60mg
Rank 2: 61-150 mg
Rank 1: 151 mg or more

トナー濃度安定性については、以下のように評価した。上記一連の評価は、画像出力前にトナー濃度センサの基準値設定を行い、トナー濃度センサが基準値を示すように制御して画像出力を行った上で実施している。よって初期からのトナー濃度の変動幅が小さいほど、安定性に優れていると判断できる。初期からのトナー濃度TC変動が±0.30wt%の範囲を許容レベルとする。   The toner density stability was evaluated as follows. The series of evaluations described above is performed after setting the reference value of the toner density sensor before outputting the image and controlling the toner density sensor to indicate the reference value and outputting the image. Therefore, it can be determined that the smaller the fluctuation range of the toner density from the initial stage, the better the stability. A range in which the toner density TC variation from the initial stage is within a range of ± 0.30 wt% is set as an allowable level.

トナー濃度TC偏差については、以下のように評価した。現像剤担持体上の撹拌部材搬送方向上流部、中央部、下流部から現像剤をサンプリングしてブローオフ法により測定を実施した。各測定箇所におけるトナー濃度の最大と最小の差が0.15wt%の範囲を許容レベルとする。   The toner density TC deviation was evaluated as follows. The developer was sampled from the upstream portion, the central portion, and the downstream portion in the conveying direction of the stirring member on the developer carrying member, and measurement was performed by the blow-off method. An allowable level is a range in which the difference between the maximum and minimum toner density at each measurement location is 0.15 wt%.

以上、表1〜13からわかるように、実施例1〜14では、現像剤として帯電量Q/Mが30〜60(−μC/g)の範囲にあり、トナーの重量及び個数平均粒径の比(Dv/Dn)が1.20以下であるものを用いている。また、現像スリーブの周速度Vsと攪拌部材の周速度Vkにおいて、Vk>Vsの関係を満足し、かつ100(mm/s)<Vs、Vk<400(mm/s)であり、現像剤担持体量が30〜80(mg/cm)の範囲になるよう調整している。その結果、実施例1〜14では、表14に示すように、現像スリーブ上のいずれの箇所においても同一水準のトナー濃度が得られ、長期に亘って濃度ムラや濃度低下が無い安定した画像品質が得られることがわかる。さらに現像剤のトナー濃度を5.0〜9.0wt%、トナーの重量平均粒径を4.5〜8.0μm、キャリアの重量平均粒径を30〜60μmにすることにより、トナー濃度制御安定性に加えて、解像度の向上も図られ、さらに高品質な画像が得られることが確認された。また3μm以下の粒子個数比率を5%以下、帯電立上り比率を70%以上にすることにより、トナーの流動性が向上して、より現像剤中のトナー濃度均一化が図られて、品質改善効果がより顕著になることが確認された。また現像剤担持体の周速度と像担持体の周速度の比を1.5〜2.5になるように調整することにより、画像濃度安定化に加えて、画像抜け等の異常画像発生を抑制されることが確認された。 As can be seen from Tables 1 to 13, in Examples 1 to 14, the charge amount Q / M as a developer is in the range of 30 to 60 (−μC / g), and the toner weight and the number average particle diameter. The ratio (Dv / Dn) is 1.20 or less. Further, at the peripheral speed Vs of the developing sleeve and the peripheral speed Vk of the stirring member, the relationship of Vk> Vs is satisfied, and 100 (mm / s) <Vs, Vk <400 (mm / s), The body weight is adjusted to be in the range of 30 to 80 (mg / cm 2 ). As a result, in Examples 1 to 14, as shown in Table 14, the same level of toner density was obtained at any location on the developing sleeve, and stable image quality without density unevenness or density reduction over a long period of time was obtained. It can be seen that Furthermore, the toner concentration of the developer is 5.0 to 9.0 wt%, the toner weight average particle size is 4.5 to 8.0 μm, and the carrier weight average particle size is 30 to 60 μm, so that the toner concentration control is stable. In addition to the characteristics, the resolution was improved and it was confirmed that a higher quality image could be obtained. Also, by setting the particle number ratio of 3 μm or less to 5% or less and the charge rising ratio to 70% or more, the fluidity of the toner is improved and the toner concentration in the developer is made more uniform, resulting in a quality improvement effect. It was confirmed that becomes more prominent. Also, by adjusting the ratio of the peripheral speed of the developer carrier and the peripheral speed of the image carrier to be 1.5 to 2.5, in addition to stabilizing the image density, abnormal image generation such as image omission is generated. It was confirmed that it was suppressed.

以下、本発明の現像装置に使用される現像剤の材料について説明する。トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤と帯電制御剤とから構成される。トナーに使用される結着樹脂としては、従来からトナー用結着樹脂として使用されてきたものは全てが適用される。具体的にはポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン/p−クロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合体、スチレン/ビニルトルエン共重合体、スチレン/ビニルナフタレン共重合体、スチレン/アクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重合体、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレン/メタクリル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリル酸ブチル共重合体、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/ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン/ビニルメチルケトン共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/イソプレン共重合体、スチレン/アクリロニトリル/インデン共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、これらは単独であるいは2種以上を混合して使用される。   Hereinafter, the developer material used in the developing device of the present invention will be described. The toner includes at least a binder resin, a colorant, a release agent, and a charge control agent. As the binder resin used for the toner, all those conventionally used as the binder resin for toner are applied. Specifically, homopolymers of styrene such as polystyrene, polychlorostyrene, and polyvinyltoluene, and substituted products thereof; styrene / p-chlorostyrene copolymer, styrene / propylene copolymer, styrene / vinyltoluene copolymer, styrene / Vinyl naphthalene copolymer, styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer, styrene / octyl acrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer Styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, styrene / α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / vinyl ethyl ether copolymer, styrene / Vinyl methyl ketone copolymer, steel Styrene copolymers such as styrene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, styrene / acrylonitrile / indene copolymer, styrene / maleic acid copolymer, styrene / maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate , Polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl butyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic A group petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like can be mentioned, and these are used alone or in admixture of two or more.

トナーに使用される着色剤としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な染顔料が使用できて、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料の全てが適用される。具体的には、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローGローダミン6Cレーキ、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、マラカイトグリーン、マラカイトグリーンヘキサレート、ローズベンガル、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染顔料、トリスアゾ系染顔料などが挙げられる。これらの着色剤の使用量は、結着樹脂に対して、通常1〜30wt%、好ましくは3〜20wt%である。   As the colorant used in the toner, dyes and pigments capable of obtaining toners of yellow, magenta, cyan, and black colors can be used, and all of the pigments and dyes conventionally used as toner colorants are used. Applied. Specifically, nigrosine dye, aniline blue, calco oil blue, dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G rhodamine 6C lake, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, malachite green, malachite Examples thereof include green hexalate, rose bengal, monoazo dye / pigment, disazo dye / pigment, and trisazo dye / pigment. The amount of these colorants to be used is generally 1-30 wt%, preferably 3-20 wt%, relative to the binder resin.

トナーに使用される帯電制御剤としては、正の帯電制御剤及び負の帯電制御剤、いずれのものも使用可能であるが、カラートナーの場合、色調を損なうことのない透明色から白色のものを使用するのが好ましい。例えば正極性のものとしては4級アンモニウム塩類、イミダゾール金属錯体や塩類等が用いられ、負極性のものとしては、サリチル酸錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等などが挙げられる。   As the charge control agent used for the toner, either a positive charge control agent or a negative charge control agent can be used, but in the case of color toner, a transparent to white one that does not impair the color tone. Is preferably used. For example, quaternary ammonium salts, imidazole metal complexes, salts, and the like are used as positive polarity, and salicylic acid complexes, salts, organic boron salts, calixarene compounds, and the like are listed as negative polarity.

また本発明の現像装置に使用されるトナーは、離型性を持たせるために、低分子量のポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成ワックス類の他、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、ホホバ油などの植物系ワックス類;みつろう、ラノリン、鯨ろうなどの動物系ワックス類;モンタンワックス、オゾケライトなどの鉱物系ワックス類;硬化ヒマシ油、ヒドロキシステアリン酸、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステルなどの油脂系ワックス類を含有することができ、これらは単独であるいは2種以上混合して使用される。   In addition, the toner used in the developing device of the present invention is made of synthetic waxes such as low molecular weight polyethylene and polypropylene, candelilla wax, carnauba wax, rice wax, wax, Plant waxes such as jojoba oil; animal waxes such as beeswax, lanolin and whale wax; mineral waxes such as montan wax and ozokerite; fats and oils such as hardened castor oil, hydroxystearic acid, fatty acid amide, phenol fatty acid ester System waxes can be contained, and these are used alone or in admixture of two or more.

更に本発明の現像装置に使用されるトナーには、上記離型剤の他に必要に応じてトナーの熱特性、電気特性、物理特性を調整する目的で、各種の可塑剤(フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルなど)、抵抗調整剤(酸化錫、酸化鉛、酸化アンチモンなど)等の助剤を添加することも可能である。更に、必要に応じて前記の離型剤、助剤等以外の流動性付与剤を混合することもできる。流動性付与剤としては、例えばシリカ微粒子、酸化チタン微粒子、酸化アルミニウム微粒子、フッ化マグネシウム微粒子、炭化ケイ素微粒子、炭化ホウ素微粒子、炭化チタン微粒子、炭化ジルコニウム微粒子、窒化ホウ素微粒子、窒化チタン微粒子、窒化ジルコニウム微粒子、マグネタイト微粒子、二硫化モリブデン微粒子、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸マグネシウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子、フッ素系樹脂微粒子、アクリル系樹脂微粒子等が挙げられ、これらは単独であるいは2種以上使用することが可能である。なお、流動性付与剤としては、一次粒子の粒径が0.1μmより小さく、表面をシランカップリング剤やシリコンオイル等で疎水化処理し、疎水化度40以上のものが好ましい。   Furthermore, in the toner used in the developing device of the present invention, various plasticizers (dibutyl phthalate, It is also possible to add auxiliary agents such as dioctyl phthalate) and resistance adjusting agents (tin oxide, lead oxide, antimony oxide, etc.). Furthermore, fluidity-imparting agents other than the above-mentioned mold release agents, auxiliaries and the like can be mixed as necessary. Examples of the fluidity imparting agent include silica fine particles, titanium oxide fine particles, aluminum oxide fine particles, magnesium fluoride fine particles, silicon carbide fine particles, boron carbide fine particles, titanium carbide fine particles, zirconium carbide fine particles, boron nitride fine particles, titanium nitride fine particles, zirconium nitride. Fine particles, magnetite fine particles, molybdenum disulfide fine particles, aluminum stearate fine particles, magnesium stearate fine particles, zinc stearate fine particles, fluororesin fine particles, acrylic resin fine particles, etc. may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more. Is possible. As the fluidity-imparting agent, those having a primary particle size of less than 0.1 μm, a surface hydrophobized with a silane coupling agent, silicon oil or the like, and a hydrophobization degree of 40 or more are preferable.

本発明の現像装置に使用されるトナーの製造方法としては、公知の方法が用いられる。例えば結着樹脂、着色剤及び顔料、帯電制御剤さらに必要に応じて離型剤等を適当な比率でヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機を使用して十分に混合した後、スクリュー型押出し式連続混練機、2本ロールミル、3本ロールミル、加圧加熱ニーダーを用いて溶融混練を行う。またカラートナーの場合、顔料の分散性を向上させる目的で結着樹脂の一部と顔料を予め溶融混練して得られるマスターバッチ顔料を着色剤として使用することが一般的である。   As a method for producing the toner used in the developing device of the present invention, a known method is used. For example, after fully mixing binder resin, colorant and pigment, charge control agent, if necessary, release agent, etc. at an appropriate ratio using a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, screw type extrusion continuous Melt-kneading is performed using a kneading machine, a two-roll mill, a three-roll mill, and a pressure heating kneader. In the case of a color toner, a masterbatch pigment obtained by previously melt-kneading a part of the binder resin and the pigment for the purpose of improving the dispersibility of the pigment is generally used as the colorant.

上記方法で得られた混練物を冷却固化させた後にハンマーミルなどの衝突式粉砕機を用いて粗粉砕をする。さらに、粗粉砕物をジェットミル粉砕機で粉砕処理した後に気流式分級機などに連結されたローター粉砕機などを用いて表面処理を行う。衝突式粉砕機としては、例えばハンマーミル、ボールミル、チューブミル、振動ミル等を挙げることができるが、圧縮空気及び衝突板を主構成要素として具備してなるジェット式粉砕機としてIタイプ及びIDSタイプ衝突式粉砕機(日本ニューマチック工業社製)を好ましく使用できる。またローター粉砕機としては、ロールミル、ピンミル、流動層式ジェットミル等を例示できるが、特に外壁としての固定容器とこの固定容器と中心軸を同一にする回転片とを主構成要素として具備してなるローター式粉砕機として、ターボミル(ターボ工業社製)、クリプトロン(川崎重工業社製)、ファインミル(日本ニューマチック工業社製)等が使用できる。連結された気流式分級機としては、例えばディスパージョンセパレータ(DS)式分級機(日本ニューマチック工業社製)、多分割式分級機(エルボージェット;日鉄鉱業社製)などが使用できる。さらに気流式分級機、機械式分級機を用いて微粉分級を行い、微細粒子を得ることができる。   The kneaded product obtained by the above method is cooled and solidified, and then coarsely pulverized using a collision pulverizer such as a hammer mill. Further, the coarsely pulverized product is pulverized by a jet mill pulverizer and then subjected to surface treatment using a rotor pulverizer connected to an airflow classifier or the like. Examples of the collision type pulverizer include a hammer mill, a ball mill, a tube mill, a vibration mill, and the like. As a jet type pulverizer including a compressed air and a collision plate as main components, type I and IDS type. A collision type pulverizer (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) can be preferably used. Examples of the rotor pulverizer include a roll mill, a pin mill, a fluidized bed jet mill and the like, and in particular, a fixed container as an outer wall and a rotating piece having the same central axis as the fixed container are provided as main components. As such a rotor-type pulverizer, a turbo mill (manufactured by Turbo Industry Co., Ltd.), a kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries Ltd.), a fine mill (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) and the like can be used. As the connected airflow classifier, for example, a dispersion separator (DS) classifier (manufactured by Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.), a multi-division classifier (Elbow Jet; manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.) and the like can be used. Furthermore, fine powder classification can be performed using an airflow classifier or a mechanical classifier to obtain fine particles.

さらに上記方法で得られた微細粒子に流動性付与剤の添加混合を行う場合、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、ボールミル等の公知の設備が使用可能である。また懸濁重合法、非水分散重合法により、モノマーと着色剤、流動性付与剤から直接トナーを製造する方法であってもよい。   Furthermore, when adding and mixing a fluidity-imparting agent to the fine particles obtained by the above method, known equipment such as a Henschel mixer, a super mixer, and a ball mill can be used. Alternatively, a toner may be directly produced from a monomer, a colorant and a fluidity imparting agent by a suspension polymerization method or a non-aqueous dispersion polymerization method.

本発明の現像装置に使用されるキャリアは少なくとも芯材及び結着樹脂から構成されている。芯材としては、感光体ドラムへのキャリア付着防止の点から重量平均粒径が小さくとも20μmの大きさのものを使用し、キャリアスジ等の発生防止の点から大きくとも100μmのものを使用する。具体的材料としては、電子写真用現像剤用2成分キャリアとして公知のもの、例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル等キャリアの用途、使用目的に合わせ適宜選択して用いればよい。   The carrier used in the developing device of the present invention is composed of at least a core material and a binder resin. As the core material, a material having a weight average particle size of 20 μm or less is used from the viewpoint of preventing carrier adhesion to the photosensitive drum, and a material of 100 μm or less is used from the viewpoint of preventing the occurrence of carrier streaks or the like. . Specific materials may be appropriately selected according to the use and purpose of use of a carrier known as a two-component carrier for an electrophotographic developer, for example, ferrite, magnetite, iron, nickel and the like.

本発明の現像装置に使用されるキャリアの被覆樹脂としては、従来からキャリア用被覆樹脂として一般的に用いられているものを使用することができ、例えば、アクリル樹脂、アミノ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスルフィン酸系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリプチラール系樹脂、尿素系樹脂、ウレタン/ウレア系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、テフロン(登録商標)系樹脂等の各種熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂及びその混合物、ならびにこれらの樹脂の共重合体、ブロック重合体、グラフト重合体およびポリマーブレンド等であるが、これらに限るものではない。   As the carrier coating resin used in the developing device of the present invention, those conventionally used generally as carrier coating resins can be used. For example, acrylic resins, amino resins, polystyrene resins, (Meth) acrylic resin, polyolefin resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyether resin, polysulfinic acid resin, polyester resin, epoxy resin, polypropylene resin, urea resin, urethane / urea Various thermoplastic resins such as resins, silicone resins, polyethylene resins, Teflon (registered trademark) resins, thermosetting resins and mixtures thereof, and copolymers, block polymers, graft polymers and polymers of these resins Although it is a blend etc., it is not restricted to these.

また上記キャリアにおける結着樹脂の膜厚としては0.05〜1.00μmが適当であり、好ましくは0.1〜0.8μmである。膜厚が0.05μm未満の場合、膜が薄過ぎて、現像装置中でトナーとキャリア攪拌混合時に被覆した膜が削れやすくなり、十分な耐久性が得られず好ましくない。一方、膜厚が1.00μm以上の場合、キャリア抵抗が高くなり過ぎて、キャリア付着が悪化する傾向にある。また現像剤の流動性も悪化する傾向があり、トナー濃度センサ制御面からも好ましくない。   The film thickness of the binder resin in the carrier is suitably 0.05 to 1.00 μm, preferably 0.1 to 0.8 μm. When the film thickness is less than 0.05 μm, the film is too thin, and the film coated when the toner and the carrier are stirred and mixed in the developing device is liable to be scraped, so that sufficient durability cannot be obtained. On the other hand, when the film thickness is 1.00 μm or more, the carrier resistance becomes too high and the carrier adhesion tends to deteriorate. Further, the fluidity of the developer tends to deteriorate, which is not preferable from the viewpoint of controlling the toner density sensor.

さらに上記キャリアには必要に応じて抵抗調整剤を使用することも可能である。抵抗調整剤として用いられる導電性物質は従来知られているものであれば、いずれもを用いても構わないが、安価な導電性物質という点からはカーボンブラックを用いることが好ましい。しかも、カーボンブラックとしてはBET比表面積が800m/g、好ましくは1000m/g以上、DBP吸油量が200ml/100g、好ましくは250ml/100g以上のカーボンブラックを用いることが最も好ましい。またカラーキャリア等で色汚れが問題となる場合には、白色系金属酸化物を用いることが好ましい。白色系金属酸化物としては、酸化チタン系、酸化亜鉛系及び酸化スズ系粒子が挙げられる。 Further, a resistance adjusting agent can be used for the carrier as necessary. Any electrically conductive material may be used as long as it is known in the art, but carbon black is preferably used from the viewpoint of an inexpensive electrically conductive material. Moreover, it is most preferable to use carbon black having a BET specific surface area of 800 m 2 / g, preferably 1000 m 2 / g or more and a DBP oil absorption of 200 ml / 100 g, preferably 250 ml / 100 g or more. Further, when color stains are a problem with a color carrier or the like, it is preferable to use a white metal oxide. Examples of the white metal oxide include titanium oxide, zinc oxide, and tin oxide particles.

本実施形態に係るプリンタの構成を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a printer according to an embodiment. 同プリンタの感光体ユニットの構成を示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a photoconductor unit of the printer. 同プリンタの書き込み装置の構成を示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a configuration of a writing device of the printer. 同プリンタの現像装置の構成を示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a configuration of a developing device of the printer. 同プリンタの現像装置の構成を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a developing device of the printer.

符号の説明Explanation of symbols

1 装置本体
2 感光体ユニット
3Y、3M、3C、3K 現像装置
4Y、4M、4C、4K 感光体
53 現像ケース
54 現像スリーブ
55、56 スクリュウ部材
58、59 受け渡し部
61 現像剤規制部材
62 トナー補給口
63 トナー濃度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device main body 2 Photoconductor unit 3Y, 3M, 3C, 3K Developing device 4Y, 4M, 4C, 4K Photoconductor 53 Developing case 54 Developing sleeve 55, 56 Screw member 58, 59 Delivery portion 61 Developer regulating member 62 Toner supply port 63 Toner density sensor

Claims (7)

像担持体と、
トナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
該像担持体上に形成された静電潜像を可視画像に現像するために、内蔵する磁界発生手段により該現像剤収容部から供給された現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
該現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
該現像剤収容部内の現像剤を撹拌する撹拌部材とを備える現像装置において、
現像剤の帯電量が30(−μC/g)以上、60(−μC/g)以下であり、
トナーの重量平均粒径Dvと個数平均粒径Dnの比(Dv/Dn)が1.20以下であり、
該現像剤担持体の周速度Vsと該撹拌部材の周速度Vkとの関係がVk>Vs、100(mm/s)<Vs、Vk<400(mm/s)であり、
該現像剤規制部材による規制直後における現像剤担持体上の単位面積あたりの現像剤の担持量が30(mg/cm)以上、80(mg/cm)以下であることを特徴とする現像装置。
An image carrier;
A developer accommodating portion for accommodating a two-component developer comprising toner and a magnetic carrier;
In order to develop the electrostatic latent image formed on the image carrier into a visible image, a developer carrier that carries the developer supplied from the developer container on the surface by a built-in magnetic field generating means and conveys it. Body,
A developer regulating member that regulates the amount of developer carried and conveyed on the developer carrying member;
Toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer in the developer accommodating portion;
In a developing device comprising a stirring member that stirs the developer in the developer storage section,
The charge amount of the developer is 30 (−μC / g) or more and 60 (−μC / g) or less,
The ratio of the weight average particle diameter Dv to the number average particle diameter Dn (Dv / Dn) of the toner is 1.20 or less,
The relationship between the peripheral speed Vs of the developer carrying member and the peripheral speed Vk of the stirring member is Vk> Vs, 100 (mm / s) <Vs, Vk <400 (mm / s),
Development in which the developer carrying amount per unit area on the developer carrying member immediately after regulation by the developer regulating member is 30 (mg / cm 2 ) or more and 80 (mg / cm 2 ) or less. apparatus.
請求項1の現像装置において、
上記現像剤は、トナー濃度が5.0(wt%)以上、9.0(wt%)以下であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1.
The developing device, wherein the developer has a toner concentration of 5.0 (wt%) or more and 9.0 (wt%) or less.
請求項1又は2の現像装置において、
上記トナーとして重量平均粒径が4.5(μm)以上、8.0(μm)以下であるもの、上記磁性キャリアとして重量平均粒径が30(μm)以上、60(μm)以下であるものを用いることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
The toner has a weight average particle size of 4.5 (μm) or more and 8.0 (μm) or less, and the magnetic carrier has a weight average particle size of 30 (μm) or more and 60 (μm) or less. A developing device characterized by using
請求項1、2又は3の現像装置において、
上記トナーとして、トナー粒子径が3(μm)以下であるトナー粒子を粒子個数比率で5%以下含むものを用いることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1, 2 or 3,
A developing device comprising a toner particle having a toner particle diameter of 3 (μm) or less and having a particle number ratio of 5% or less.
請求項1、2、3又は4の現像装置において、
上記現像剤として、常温常湿下、トナー濃度5%以下の条件下でトナーとキャリアとを10分間攪拌混合したときに得られる帯電量Q600に対して、同一条件下で20秒間攪拌混合した時に得られる帯電量Q20とすると、
Z(%)=(Q20/Q600)×100
で計算される帯電立ち上がり比率Z(%)が70(%)以上得られるトナー及びキャリアを用いることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1, 2, 3 or 4,
The developer was stirred and mixed for 20 seconds under the same conditions with respect to the charge amount Q 600 obtained when the toner and the carrier were stirred and mixed for 10 minutes under a condition of normal temperature and humidity and a toner concentration of 5% or less. If the charge amount Q 20 obtained sometimes is
Z (%) = (Q 20 / Q 600 ) × 100
A developing device using a toner and a carrier that can obtain a charge rising ratio Z (%) calculated by (1) of 70 (%) or more.
請求項1の現像装置において、
上記現像剤担持体の周速度Vs、像担持体の周速度Vpとの関係が、1.5≦(Vs/Vp)≦2.5の関係を満足することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1.
A developing device characterized in that the relationship between the peripheral velocity Vs of the developer carrier and the peripheral velocity Vp of the image carrier satisfies a relationship of 1.5 ≦ (Vs / Vp) ≦ 2.5.
潜像を担持する像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体の表面に形成した潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項1、2、3、4、5、又は6の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
Image forming apparatus comprising: an image carrier that carries a latent image; a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the image carrier; and a developing unit that develops the latent image formed on the surface of the image carrier. In
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6 as the developing means.
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