JP2007171668A - Developing device with toner charging control mechanism - Google Patents

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JP2007171668A JP2005370565A JP2005370565A JP2007171668A JP 2007171668 A JP2007171668 A JP 2007171668A JP 2005370565 A JP2005370565 A JP 2005370565A JP 2005370565 A JP2005370565 A JP 2005370565A JP 2007171668 A JP2007171668 A JP 2007171668A
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Masatake Hayashi
昌毅 林
Satoshi Uemura
聡 植村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device in which a current discharge is actively generated to positively give electric charges to toner not only by friction between a sleeve and a restricting member, but also by another means. <P>SOLUTION: The developing device 20, equipped with a toner-agitating and conveying means having an agitating member that includes at least a spiral 1 or a paddle, is equipped with a voltage-applying means which uses a shaft 3 of the agitating member as one electrode and has the other electrode 7 arranged on the side of an opposite developing device housing 6 for applying a bias voltage between both the electrodes. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、電子写真法、静電記録法などを用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用する現像装置に関する。   The present invention relates to a developing device used for an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method or an electrostatic recording method.

電子写真装置において、現像剤としては、キャリアーを用いずにトナー内部に磁性体を含有させる磁性一成分現像剤とトナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤が広く使用されている。近年では、画像形成装置の軽量・小型化を目的として、一成分現像方式が好適に用いられることが多い。一成分現像方式は、内部に磁性を有する円筒状の導電性現像剤担持体(現像ロール)上に導電性磁性トナーを保持させ、これを静電潜像に接触させて現像するものである。この際、現像部である、静電潜像保持体表面と現像ロールのスリーブ表面との間にトナー粒子により導電路が形成され、この導電路を経てスリーブよりトナー粒子に電荷が導かれ、静電潜像の画像部との間の静電力によりトナー粒子が画像部に付着して現像される。   In an electrophotographic apparatus, as a developer, a two-component developer composed of a magnetic one-component developer that contains a magnetic substance in the toner without using a carrier, a toner, and a magnetic carrier is widely used. In recent years, a one-component developing system is often used preferably for the purpose of reducing the weight and size of an image forming apparatus. In the one-component development method, conductive magnetic toner is held on a cylindrical conductive developer carrier (development roll) having magnetism inside, and is developed by bringing it into contact with an electrostatic latent image. At this time, a conductive path is formed by the toner particles between the surface of the electrostatic latent image holding member, which is the developing unit, and the sleeve surface of the developing roll, and the charge is guided from the sleeve to the toner particles through this conductive path, The toner particles adhere to the image portion and are developed by the electrostatic force between the electrostatic latent image and the image portion.

静電潜像にトナー粒子を付着させる手段としては、現像ローラ上に適正に帯電されたトナー層を形成させ、現像ローラにバイアス印加する方法を採るのが一般的である。従来、一成分現像装置においては、トナーに電荷を与える方法として、スリーブと規制部材(接触ブレードまたは非接触ブレード)の間で摩擦帯電させる方法が一般的である。   As a means for attaching toner particles to the electrostatic latent image, a method of forming a properly charged toner layer on the developing roller and applying a bias to the developing roller is generally employed. 2. Description of the Related Art Conventionally, in a one-component developing device, as a method for imparting charge to toner, a method of friction charging between a sleeve and a regulating member (contact blade or non-contact blade) is generally used.

しかしながら、前記従来方法のみでは、一度システムで設定してしまうと常に一定の摩擦帯電付与能力しかないため、ある一定以上のトナー帯電を得るためにはトナー自身の設計に頼らなければならない。また、環境変動(温度、湿気)等でトナーの摩擦帯電のしやすさが変動した場合、濃度低下、尾引き等の不具合が発生してしまうといった問題がある。濃度低下に関しては、特許文献1で、スパイラル軸に電圧を印加する方法が示されている。しかしながら、この方法はスパイラルの長手方向に電位差を設けて荷電トナーの搬送性を向上させて現像装置内(例えばトナー供給)を安定化する事を目的としており、積極的にトナーに帯電を与える構成ではない。すなわち、トナーの帯電付与性に限界があることについては前記従来方法と同様である。   However, with the conventional method alone, once it is set in the system, there is always only a constant triboelectric charge imparting ability, so in order to obtain a certain level of toner charge, it is necessary to rely on the design of the toner itself. Further, when the ease of frictional charging of the toner fluctuates due to environmental fluctuations (temperature, humidity) or the like, there is a problem that problems such as density reduction and tailing occur. Regarding the decrease in density, Patent Document 1 discloses a method of applying a voltage to a spiral shaft. However, this method is intended to stabilize the inside of the developing device (for example, toner supply) by providing a potential difference in the longitudinal direction of the spiral to improve the transportability of charged toner, and to positively charge the toner. is not. That is, there is a limit to the chargeability of the toner as in the conventional method.

特開平07−5760号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-5760

本発明の課題は、現像装置内で積極的に電流放電をさせることにより、スリーブと規制部材の摩擦帯電のみでなく、別手段により積極的にトナーに電荷を与えることのできる現像装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing device that can positively discharge toner in a developing device, and can positively charge the toner not only by frictional charging of the sleeve and the regulating member but also by another means. That is.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、トナーの攪拌部材の軸に導電性部材を用いて一方の電極とし、現像装置ハウジング内側に対向する他方の電極を配置して、前記攪拌部材の金属軸にバイアス電圧を印加することにより対向電極との間で放電が起こりトナーに電荷を付与できることを新たに見出して、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive research to solve the above problems, the inventors of the present invention arranged one electrode using a conductive member on the shaft of the toner stirring member, and arranged the other electrode facing the inside of the developing device housing. Thus, the inventors have newly found that by applying a bias voltage to the metal shaft of the stirring member, a discharge occurs between the counter electrode and the toner can be charged, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の現像装置は、以下の構成からなる。
(1)少なくともスパイラルまたはパドルを含む攪拌部材を有するトナー攪拌搬送手段を備えた現像装置であって、前記攪拌部材の軸が一方の電極であり、他方の電極は対向する現像装置ハウジング側に配設され、前記両電極間にバイアス電圧を印加するための電圧印加手段を具備することを特徴とする現像装置。
(2)前記バイアス電圧が直流電圧であることを特徴とする(1)に記載の現像装置。
(3)前記バイアス電圧が交流電圧であることを特徴とする(1)に記載の現像装置。
(4)前記バイアス電圧が直流電圧に交流電圧を重畳していることを特徴とする(1)に記載の現像装置。
(5)前記バイアス電圧を環境に応じて制御することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の現像装置。
(6)一成分現像装置であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の現像装置。
That is, the developing device of the present invention has the following configuration.
(1) A developing device including a toner stirring and conveying unit having a stirring member including at least a spiral or a paddle, wherein the shaft of the stirring member is one electrode, and the other electrode is disposed on the opposite developing device housing side. A developing device, comprising: a voltage applying means for applying a bias voltage between the electrodes.
(2) The developing device according to (1), wherein the bias voltage is a DC voltage.
(3) The developing device according to (1), wherein the bias voltage is an AC voltage.
(4) The developing device according to (1), wherein the bias voltage superimposes an AC voltage on a DC voltage.
(5) The developing device according to any one of (1) to (4), wherein the bias voltage is controlled according to an environment.
(6) The developing device according to any one of (1) to (5), which is a one-component developing device.

本発明の現像装置によれば、環境変動時においてもトナー帯電を適正に保つことが可能となり、画像濃度低下や尾引き等の画像不具合のない現像装置を得ることができる。   According to the developing device of the present invention, it is possible to maintain toner charging properly even when the environment changes, and it is possible to obtain a developing device free from image defects such as image density reduction and tailing.

以下、本発明に係る現像装置について、図を用いて説明をする。本発明の一実施形態に係る現像装置は磁性一成分現像方式による現像装置であり、図1は本発明の一実施形態に係る現像装置の縦断面図であり、図2は図1の平面図を示す。   The developing device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. A developing device according to an embodiment of the present invention is a developing device using a magnetic one-component developing system, FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the developing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG. Indicates.

この実施形態に係る現像装置20は、静電潜像担持体(図示しない)と対向して配置された現像剤担持体8(現像ローラ等)を有しており、この現像ローラ8の後方には、第1および第2のトナー搬送用のスパイラル1、2が配設されている。これらは現像ハウジング6内に収容されている。   The developing device 20 according to this embodiment has a developer carrier 8 (development roller or the like) disposed to face an electrostatic latent image carrier (not shown), and behind the development roller 8. Are provided with spirals 1 and 2 for conveying the first and second toners. These are accommodated in the developing housing 6.

第1および第2のスパイラル1、2は、回転軸3(以下、金属軸3ともいう)、回転軸4とこの回転軸3、4の外周面にスパイラル状に形成されたトナー攪拌羽根33、44とを備え、かつ仕切り壁15を介して略平行に設置されている。   The first and second spirals 1 and 2 are a rotating shaft 3 (hereinafter also referred to as a metal shaft 3), a rotating shaft 4, and a toner stirring blade 33 formed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the rotating shafts 3 and 4, 44, and are installed substantially in parallel via the partition wall 15.

そして、第1のスパイラル1は、回転軸3の回転により図2の右側から左側に向けて磁性一成分トナー10を搬送する。図2の現像装置の左側に搬送されたトナー10は、第1および第2のスパイラル1、2間を仕切る仕切り壁15の一端に形成された開口(図示せず)を通って、第2のスパイラル2の室に搬送される。ついで、トナー10は、第2のスパイラル2により左側から右側に搬送されると共に、トナー10の一部は現像ローラ8に送られる。図2の右側に搬送されたトナー10は仕切り壁15の一端に形成された開口(図示せず)を通って、第1のスパイラル1の室に搬送されるサイクルを繰り返す。   Then, the first spiral 1 conveys the magnetic one-component toner 10 from the right side to the left side in FIG. The toner 10 conveyed to the left side of the developing device in FIG. 2 passes through an opening (not shown) formed at one end of a partition wall 15 that partitions the first and second spirals 1 and 2, and then passes through the second. It is conveyed to the spiral 2 chamber. Next, the toner 10 is conveyed from the left side to the right side by the second spiral 2 and a part of the toner 10 is sent to the developing roller 8. The toner 10 conveyed to the right side in FIG. 2 repeats a cycle of being conveyed to the chamber of the first spiral 1 through an opening (not shown) formed at one end of the partition wall 15.

現像ローラ8の両端部にはシ−ル材24、24が取り付けられており、トナー10は現像ローラ8上に磁力と規制部材5の規制でトナー薄層を形成する。また、現像ハウジング6の内面には、現像ローラ8を超えてトナー10が飛散しないように前記規制部材5を兼ねたシール材が取り付けられている。なお、図2において、14は現像装置の駆動ボックスを示している。   Seal members 24 and 24 are attached to both ends of the developing roller 8, and the toner 10 forms a thin toner layer on the developing roller 8 by the magnetic force and the restriction of the restriction member 5. Further, on the inner surface of the developing housing 6, a sealing material that also serves as the regulating member 5 is attached so that the toner 10 does not scatter over the developing roller 8. In FIG. 2, reference numeral 14 denotes a drive box of the developing device.

第1および第2のスパイラル1、2は、回転軸3、4とトナー攪拌羽根33、44とが一体に形成されていても良く、または別々の部材でも良いが、スパイラル1の回転軸3およびトナー攪拌羽根33はいずれも導電性の部材からなり、回転軸3は現像ハウジング6に絶縁性の軸受け部材で支持されている。   In the first and second spirals 1 and 2, the rotary shafts 3 and 4 and the toner stirring blades 33 and 44 may be integrally formed, or may be separate members. Each of the toner stirring blades 33 is made of a conductive member, and the rotating shaft 3 is supported on the developing housing 6 by an insulating bearing member.

通常、トナー10は現像ローラ8のスリーブと規制部材5との摩擦帯電のみにより帯電が行われるが、温度や湿気等の環境変動でトナー10の摩擦帯電のしやすさが変動した場合、画像濃度の低下や尾引き等の不具合が発生してしまうといった問題がある。   Normally, the toner 10 is charged only by frictional charging between the sleeve of the developing roller 8 and the regulating member 5. However, when the ease of frictional charging of the toner 10 varies due to environmental fluctuations such as temperature and humidity, the image density is increased. There is a problem that problems such as lowering and tailing occur.

そこで、本発明の現像装置20においては、現像装置20内で積極的に電流放電をさせることにより、現像ローラ8のスリーブと規制部材5の摩擦帯電のみでなく、別の帯電手段を設けてトナー10に電荷を与えることができる。
すなわち、本発明のスパイラル1の金属軸3には、図1に示すように、起電力E(プラス極性)の電源が取り付けられており、スイッチ(Sw)により起電力E(プラス極性)の電圧が印加可能となっている。具体的には、直流バイアスと交流バイアスを前記スパイラル1の金属軸3に接続し、現像装置20本体のGNDに接続された、対向する電極7との間にこの直流に交流を重畳したバイアスが作用するようにする。この交流バイアスが供給する交流成分はDuty比を50%以下とした矩形波で構成する。そして、前記スイッチは、電圧印加をON/OFF制御する制御回路(図示せず)に電気的に接続される。前記対向する電極7は、現像ハウジング6の内側に設けるのがよく、好ましくは現像ローラ8からできるだけ離れているのがよい。これにより帯電の安定したトナー10が得られる。
Therefore, in the developing device 20 of the present invention, not only frictional charging of the sleeve of the developing roller 8 and the regulating member 5 but also another charging means is provided by positively discharging current in the developing device 20 to provide toner. 10 can be charged.
That is, as shown in FIG. 1, a power source of electromotive force E (positive polarity) is attached to the metal shaft 3 of the spiral 1 of the present invention, and the voltage of the electromotive force E (positive polarity) is set by a switch (Sw). Can be applied. More specifically, a direct current bias and an alternating current bias are connected to the metal shaft 3 of the spiral 1 and a bias in which alternating current is superimposed on the direct current between the opposing electrode 7 connected to the GND of the developing device 20 main body. To work. The AC component supplied by this AC bias is composed of a rectangular wave with a duty ratio of 50% or less. The switch is electrically connected to a control circuit (not shown) that controls ON / OFF of voltage application. The opposed electrodes 7 are preferably provided inside the developing housing 6 and preferably as far away from the developing roller 8 as possible. As a result, a stably charged toner 10 is obtained.

前記制御回路は、現像装置20内部の温度および湿度が所定の値を超えた場合、スパイラル1にトナー10と同じ極性、すなわちトナー10がプラス帯電の場合は、プラスの電圧を印加する。また、プリント枚数が所定の値を超えた場合も前記同様の電圧を印加する。スパイラル1に搬送トナー10と同じ極性の電圧を印加することにより、磁性トナー10の帯電量を適正に保たれる効果が表れる。具体的には、スパイラル1(回転軸3とトナー攪拌羽根33)をSUS(ステンレススチール)、アルミニウム等の導電性部材で構成し、現像装置20および現像装置20内トナー10の電位に対し、トナー10と同じ極性の電圧を好ましくは、直流バイアスで100〜150Vまたは交流バイアスで0.5〜3KV程度印加する。前記直流バイアスおよび交流バイアスは同時に印加することもできる。   When the temperature and humidity inside the developing device 20 exceed predetermined values, the control circuit applies a positive voltage to the spiral 1 when the toner 10 has the same polarity, that is, when the toner 10 is positively charged. The same voltage is also applied when the number of printed sheets exceeds a predetermined value. By applying a voltage having the same polarity as that of the conveying toner 10 to the spiral 1, an effect of maintaining the charge amount of the magnetic toner 10 appropriately appears. Specifically, the spiral 1 (the rotating shaft 3 and the toner stirring blade 33) is made of a conductive member such as SUS (stainless steel) or aluminum, and the toner with respect to the potential of the developing device 20 and the toner 10 in the developing device 20 is expressed. Preferably, a voltage having the same polarity as 10 is applied at a DC bias of 100 to 150 V or an AC bias of about 0.5 to 3 KV. The DC bias and AC bias can be applied simultaneously.

図3に、前記電圧印加のON/OFFタイミングを制御するフローチャートの一例を示す。図3に示すように、画像形成動作のスタート時は、スパイラル1への電圧印加はOFFとし、温湿度センサー等により現像装置20内の温度および湿度を計測する。前記温度Tmが30〜40℃以上でかつ湿度Hmが75〜85%以上の場合、温湿度センサー(図示しない)から信号を受けた制御回路がスパイラル1への電圧印加をT1(分)行い、その後電圧印加をOFFとする。なお、連続して電圧印加を行うと、帯電量が過剰となるため、前回電圧印加があった後、T0分間は電圧印加を行わないよう制御する。 FIG. 3 shows an example of a flowchart for controlling the ON / OFF timing of the voltage application. As shown in FIG. 3, at the start of the image forming operation, voltage application to the spiral 1 is turned off, and the temperature and humidity in the developing device 20 are measured by a temperature / humidity sensor or the like. When the temperature Tm is 30 to 40 ° C. or higher and the humidity Hm is 75 to 85% or higher, a control circuit that receives a signal from a temperature / humidity sensor (not shown) applies voltage to the spiral 1 for T 1 (min). Thereafter, the voltage application is turned off. If the voltage is continuously applied, the charge amount becomes excessive. Therefore, the voltage is not applied for T0 minutes after the previous voltage application.

また、前記温度Tmおよび湿度Hmの計測に加えて、プリント枚数A(枚)を計測し当該枚数が所定範囲以上であった場合にも、電圧を印加するようにしてもよい。すなわち、図3に示すように、プリント枚数がA枚以上の場合に、当該枚数測定手段(図示しない)からの信号を受けた制御回路がスパイラル1への電圧印加をT1時間行い、その後電圧印加をOFFとする。なお、前記プリント枚数Aを、印字時間Tp(分)に代えて電圧印加を制御してもよい。すなわち、所定の印字時間Tpを超えた場合、前記電圧を印加するようにしてもよい。前記電圧印加を行った後、次いで印加をOFFにした際は、前記プリント枚数Aまたは印字時間Tpをリセットして再び計測し、前記動作を繰り返すことにより制御を行う。 Further, in addition to the measurement of the temperature Tm and the humidity Hm, the number of printed sheets A (sheets) may be measured, and the voltage may be applied when the number of sheets is equal to or greater than a predetermined range. That is, as shown in FIG. 3, when the number of printed sheets is A or more, the control circuit that receives a signal from the number-of-sheets measuring means (not shown) applies voltage to the spiral 1 for T 1 time, and then the voltage Turn off the application. The voltage application may be controlled by replacing the number A of printed sheets with the printing time Tp (minutes). That is, when the predetermined printing time Tp is exceeded, the voltage may be applied. After the voltage application, when the application is turned off, the number A of prints or the print time Tp is reset and measured again, and the control is performed by repeating the operation.

前記電圧印加時間T1は0.1〜5分、好ましくは0.5〜3分であるのがよい。電圧印加後の経過時間T0は5〜30分であるのがよい。また、前記温度Tmおよび湿度Hmは、Tmを30〜40℃、Hmを75〜90%に設定するのが好ましい。また、前記プリント枚数Aは、500〜2000枚に設定するのが好ましく、印字時間Tpは 1〜10分に設定するのが好ましい。 The voltage application time T 1 is 0.1 to 5 minutes, preferably 0.5 to 3 minutes. The elapsed time T0 after voltage application is preferably 5 to 30 minutes. The temperature Tm and the humidity Hm are preferably set such that Tm is 30 to 40 ° C. and Hm is 75 to 90%. The number of prints A is preferably set to 500 to 2000, and the printing time Tp is preferably set to 1 to 10 minutes.

(現像剤)
本発明に係る現像剤は、磁性一成分現像剤および二成分現像剤のいずれも用いることができる。好ましくは磁性一成分現像剤である。磁性一成分トナー10は、所定量の結着樹脂に、磁性粉、離型剤、着色剤および電荷制御剤を添加し、それをヘンシェルミキサーなどの混合装置で攪拌混合して得ることができる。前記攪拌混合して得られる混合物を二軸押出機などで溶融混練し、冷却後、ハンマーミルやジェットミルなどの粉砕機で粉砕する。次に、風力分級機などの分級機を用いて分級した後、所定粒径のトナー粒子を得る。次に、得られたトナー粒子に対して、所定量の前記外添剤を添加し、ヘンシェルミキサーなどの混合装置で撹拌混合して製造することができる。
前記結着樹脂、磁性粉、離型剤、着色剤および電荷制御剤としては、特に限定はなく、従来から使用されているものを使用できる。
(Developer)
As the developer according to the present invention, both a magnetic one-component developer and a two-component developer can be used. A magnetic one-component developer is preferred. The magnetic one-component toner 10 can be obtained by adding magnetic powder, a release agent, a colorant, and a charge control agent to a predetermined amount of a binder resin, and stirring and mixing them with a mixing device such as a Henschel mixer. The mixture obtained by stirring and mixing is melt-kneaded with a twin screw extruder or the like, cooled, and then pulverized with a pulverizer such as a hammer mill or a jet mill. Next, after classification using a classifier such as an air classifier, toner particles having a predetermined particle diameter are obtained. Next, the obtained toner particles can be manufactured by adding a predetermined amount of the external additive and stirring and mixing with a mixing device such as a Henschel mixer.
The binder resin, magnetic powder, release agent, colorant, and charge control agent are not particularly limited, and those conventionally used can be used.

また、磁性一成分トナー10において、トナー粒子に対し、外添剤としてシリカを0.5重量%以上、好ましくは0.5〜2.0重量%添加するか、または金属酸化物を1.0重量%以上、好ましくは1.0〜3.0重量%添加するのが好ましい。これにより、トナーのチャージアップを緩和することでき、トナー10のスパイラル1、2への付着が軽減される。   Further, in the magnetic one-component toner 10, 0.5 wt% or more, preferably 0.5 to 2.0 wt% of silica as an external additive is added to the toner particles, or 1.0 to 1.0 wt% of metal oxide. It is preferable to add at least wt%, preferably 1.0 to 3.0 wt%. Thereby, the charge-up of the toner can be alleviated, and the adhesion of the toner 10 to the spirals 1 and 2 is reduced.

(外添剤)
前記外添剤としては、前記したシリカが挙げられる。シリカと共に、前記金属酸化物として、例えば、酸化チタン、アルミナなどを用いてもよい。シリカ粉末としては、例えば日本アエロジル社製のアエロジルRA200H、NAY200、NA50H、R972、R974、90、シリカD−17、T−805、R−812、RA200、HRX−C;キャボット社製のTG820F、TG824F、Cab−o−SilM−5、MS−7、MS−75、HS−5、EH−5、S−17、TS−72;日本触媒社製のKE−E30、KE−E40などが挙げられる。
また、シリカの中でも疎水性シリカが好ましく、前記疎水性シリカは、トルエンなどの溶剤中に、シリカを混合し、これに疎水化処理をするためのシランカップリング剤および/またはシリコーンオイルを加え、超音波照射をしながら攪拌し、ついで溶剤を溜去して得られる固形物を乾燥、加熱処理して粉体とし、これをジェットミルなどの粉砕機で解砕して、所望の体積基準の粒子径分布をもった粉体として得ることができる。
(External additive)
Examples of the external additive include silica described above. Along with silica, for example, titanium oxide, alumina or the like may be used as the metal oxide. Examples of the silica powder include Aerosil RA200H, NAY200, NA50H, R972, R974, 90, Silica D-17, T-805, R-812, RA200, HRX-C manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .; TG820F, TG824F manufactured by Cabot Corporation Cab-o-SilM-5, MS-7, MS-75, HS-5, EH-5, S-17, TS-72; KE-E30 and KE-E40 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
Among the silicas, hydrophobic silica is preferable, and the hydrophobic silica is mixed with silica in a solvent such as toluene, and a silane coupling agent and / or silicone oil for hydrophobizing is added thereto. Stirring while irradiating with ultrasonic waves, and then distilling off the solvent, the solid material obtained is dried and heat-treated to form a powder, which is pulverized with a pulverizer such as a jet mill to obtain a desired volume standard. It can be obtained as a powder having a particle size distribution.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited only to a following example.

[実施例1]
現像剤である磁性一成分トナー10を次のような方法で製造した。まず、ポリエステル樹脂X(ガラス転移点:60℃、軟化点:150℃、酸価:7.0、ゲル分率:30%)30重量部、ポリエステル樹脂Y(ガラス転移点:50℃、軟化点:100℃、酸価:4.0、ゲル分率:なし)70重量部、磁性粉体75重量部、電荷制御成分3重量部、電荷制御樹脂8重量部、およびワックス成分3重量部をヘンシェルミキサにて混合した。そして、これを2軸押し出し機で混練した後、フェザーミルにより粗粉砕した。その後、ターボミルで微粉砕を行い、気流式分級機で分級して、平均粒子径が8.0μmのトナー粒子を得た。得られたトナー粒子100重量部に対して、シリカ0.4重量%と酸化チタン0.8重量%とをヘンシェルミキサにて混合し、磁性一成分トナーを得た。初期トナー量は、180gであった。
得られたトナー10を用いて、電子写真試験機に図1および図2の構造を有する現像装置20をセットし、スパイラル1への電圧印加を図3の制御を用いて印字試験行った。なお、電圧印加条件および印字試験パターンは以下の条件である。
(1)電圧印加条件
Vdc=150V
Vpp=1.5KV
Duty比=40%
周波数=5kHz
T0=5分
T1=1分
ここで、Vdcは直流バイアス、Vppはピーク交流バイアスである。
(2)印字試験パターン
0〜50,000枚 ;A4横6%原稿 80枚/分(連続印字)
[Example 1]
A magnetic one-component toner 10 as a developer was produced by the following method. First, polyester resin X (glass transition point: 60 ° C., softening point: 150 ° C., acid value: 7.0, gel fraction: 30%) 30 parts by weight, polyester resin Y (glass transition point: 50 ° C., softening point) : 100 ° C., acid value: 4.0, gel fraction: none) 70 parts by weight, magnetic powder 75 parts by weight, charge control component 3 parts by weight, charge control resin 8 parts by weight, and wax component 3 parts by weight Mix with a mixer. This was kneaded with a twin screw extruder and then coarsely pulverized with a feather mill. Thereafter, the mixture was finely pulverized with a turbo mill and classified with an airflow classifier to obtain toner particles having an average particle size of 8.0 μm. To 100 parts by weight of the obtained toner particles, 0.4% by weight of silica and 0.8% by weight of titanium oxide were mixed with a Henschel mixer to obtain a magnetic one-component toner. The initial toner amount was 180 g.
Using the toner 10 thus obtained, the developing device 20 having the structure shown in FIGS. 1 and 2 was set in an electrophotographic tester, and a voltage test was performed on the spiral 1 using the control shown in FIG. The voltage application conditions and the print test pattern are as follows.
(1) Voltage application condition Vdc = 150V
Vpp = 1.5KV
Duty ratio = 40%
Frequency = 5kHz
T0 = 5 minutes T1 = 1 minute where Vdc is a DC bias and Vpp is a peak AC bias.
(2) Print test pattern 0 to 50,000 sheets; A4 6% original document 80 sheets / minute (continuous printing)

[比較例1]
スパイラル1への電圧印加なしに変更した以外は実施例1と同一条件で印字実験を行った。
[Comparative Example 1]
A printing experiment was performed under the same conditions as in Example 1 except that the voltage was not applied to the spiral 1.

(評価試験)
前記電子写真試験機を用いて、実施例1と比較例1のいずれかの条件にて、画像濃度の評価を行った。まず温度35℃、湿度60%環境下で、前記印字試験パターン条件で1000枚印字を行った。その後、温度35℃、湿度85%の環境に12時間印字することなく経過した後、1枚目を出力した。そして、前記1000枚印字後の1000枚目の画像と前記12時間経過後の1枚目の画像とを比較することにより画像濃度を評価した。
以下の測定方法および評価基準に基づいて評価を行い、それらの結果を表1に示した。
画像濃度は、グレタグマクベス社製スペクトロアイ反射濃度計を用いて測定を行った。判定基準は、画像濃度について、温度35℃、湿度60%環境下の画像に比べて、同じ濃度を維持している場合を○、濃度が低下している場合を×とした。

Figure 2007171668

表1に示すように、実施例1については、良好な画像濃度が得られたが、比較例1については、電圧印加がなかったためトナーは適正な帯電量を保つことができず、画像濃度の低下がみられた。 (Evaluation test)
Using the electrophotographic tester, the image density was evaluated under the conditions of either Example 1 or Comparative Example 1. First, 1000 sheets were printed under the above-mentioned printing test pattern conditions in a temperature of 35 ° C. and a humidity of 60%. Thereafter, after passing for 12 hours in an environment of temperature 35 ° C. and humidity 85%, the first sheet was output. Then, the image density was evaluated by comparing the 1000th image after printing 1000 sheets with the first image after 12 hours.
Evaluation was performed based on the following measurement methods and evaluation criteria, and the results are shown in Table 1.
The image density was measured using a spectroeye reflection densitometer manufactured by Gretag Macbeth. The determination criteria were ◯ when the image density was maintained at the same density as compared to an image at a temperature of 35 ° C. and a humidity of 60%, and x when the density was lowered.
Figure 2007171668

As shown in Table 1, a good image density was obtained for Example 1, but in Comparative Example 1, the toner could not maintain an appropriate charge amount because no voltage was applied, and the image density A decrease was observed.

以上により、トナー攪拌用のスパイラルへ所定の条件により所定電圧を印加することにより、環境変動時にもトナーが十分な帯電量を保持でき、画像濃度低下や尾引き等の画像不具合を防ぐことができることがわかる。   As described above, by applying a predetermined voltage to the spiral for stirring the toner under a predetermined condition, the toner can maintain a sufficient charge amount even when the environment changes, and image defects such as a decrease in image density and tailing can be prevented. I understand.

本発明の一実施形態に係る現像装置の概略縦断面図である。1 is a schematic longitudinal sectional view of a developing device according to an embodiment of the present invention. 図1の概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of FIG. 1. 本発明にかかる電圧印加制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the voltage application control concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 スパイラル
2 スパイラル
3 金属軸
5 規制部材
6 現像装置ハウジング
7 対向電極
8 現像ローラ
10 トナー
20 現像装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spiral 2 Spiral 3 Metal shaft 5 Regulating member 6 Developing device housing 7 Counter electrode 8 Developing roller 10 Toner 20 Developing device

Claims (6)

少なくともスパイラルまたはパドルを含む攪拌部材を有するトナー攪拌搬送手段を備えた現像装置であって、前記攪拌部材の軸が一方の電極であり、他方の電極は対向する現像装置ハウジング側に配設され、前記両電極間にバイアス電圧を印加するための電圧印加手段を具備することを特徴とする現像装置。   A developing device including a toner stirring and conveying unit having a stirring member including at least a spiral or a paddle, wherein the shaft of the stirring member is one electrode, and the other electrode is disposed on the opposite developing device housing side, A developing device comprising voltage applying means for applying a bias voltage between the electrodes. 前記バイアス電圧が直流電圧であることを特徴とする請求項1記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the bias voltage is a DC voltage. 前記バイアス電圧が交流電圧であることを特徴とする請求項1記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the bias voltage is an AC voltage. 前記バイアス電圧が直流電圧に交流電圧を重畳していることを特徴とする請求項1記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the bias voltage superimposes an AC voltage on a DC voltage. 前記バイアス電圧を環境に応じて制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the bias voltage is controlled according to an environment. 一成分現像装置であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の現像装置。


6. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is a one-component developing device.


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