JP2013218065A - Developing device, and image forming apparatus - Google Patents
Developing device, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013218065A JP2013218065A JP2012087494A JP2012087494A JP2013218065A JP 2013218065 A JP2013218065 A JP 2013218065A JP 2012087494 A JP2012087494 A JP 2012087494A JP 2012087494 A JP2012087494 A JP 2012087494A JP 2013218065 A JP2013218065 A JP 2013218065A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier
- magnetic
- developing
- developer
- developing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる現像装置、及び、その現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, and an image forming apparatus provided with the developing device.
画像形成装置に用いられる現像装置は、一般に、現像剤担持体である現像ローラと潜像担持体である感光体とが対向する現像領域で、感光体上に形成した潜像を、現像ローラ上に担持した現像剤により現像して、感光体上にトナー像を形成する。現像方法としては、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像する二成分現像方式が知られている。二成分現像方式では、現像用磁界発生手段である磁石ローラを現像スリーブの内部に配置した現像ローラを用い、磁石ローラにより形成される磁界の作用によって、トナーが静電的に付着した状態の磁性キャリアを現像スリーブ表面上にブラシ状に穂立ちさせて磁気ブラシを形成する。そして、現像領域において、感光体上に形成した潜像に磁気ブラシ中のトナーのみを付着させて、感光体上にトナー像を形成する。 In general, a developing device used in an image forming apparatus is a developing region in which a developing roller as a developer carrying member and a photosensitive member as a latent image carrying member face each other. The toner is developed with a developer carried on the toner to form a toner image on the photoreceptor. As a developing method, a two-component developing method is known in which development is performed using a two-component developer containing a toner and a magnetic carrier. In the two-component development system, a developing roller in which a magnet roller as a developing magnetic field generating means is disposed inside the developing sleeve is used, and a magnetic material in which toner is electrostatically attached by the action of a magnetic field formed by the magnet roller. A magnetic brush is formed by causing the carrier to rise like a brush on the surface of the developing sleeve. In the development area, only the toner in the magnetic brush is attached to the latent image formed on the photoconductor to form a toner image on the photoconductor.
二成分現像方式の現像装置においては、現像剤を攪拌してトナーの帯電を効率よく行う目的で、現像ローラの内部で磁石ローラが回転することにより現像ローラ回転方向に沿って磁石ローラの磁極が周回移動する磁極移動方式を採用するものが知られている。この磁極移動方式では、磁石ローラの回転により現像スリーブ上で磁気ブラシが激しく回転する挙動を示し、遠心力によって磁気ブラシの磁性キャリアが飛散して感光体に付着するキャリア付着が深刻化するという欠点がある。特に、近年は、高画質化のために磁性キャリアの小粒径化が進み、キャリア付着が更に悪化する傾向にある。キャリア付着が発生すると、中間転写体や記録材などの被転写部材と感光体とが接触する転写ニップ部において、感光体上に付着した磁性キャリアの存在により、感光体と被転写部材との密着性が低下し、いわゆる白抜け等の異常画像を引き起こす。また、キャリア付着が発生すると、感光体とクリーニング部材との当接箇所で磁性キャリアが感光体表面を傷つけて画質劣化を引き起こしたり、クリーニング部材を傷つけてクリーニング不良を引き起こしたりするおそれがある。 In a two-component developing type developing device, for the purpose of efficiently charging the toner by stirring the developer, the magnet roller rotates inside the developing roller, so that the magnetic pole of the magnet roller moves along the rotating direction of the developing roller. There is known one that employs a magnetic pole movement system that moves around. In this magnetic pole moving method, the magnetic brush rotates strongly on the developing sleeve due to the rotation of the magnet roller, and the magnetic carrier of the magnetic brush is scattered by the centrifugal force, and the carrier adhesion that adheres to the photoconductor becomes serious. There is. In particular, in recent years, the particle size of magnetic carriers has been reduced for higher image quality, and carrier adhesion tends to be further deteriorated. When carrier adhesion occurs, the contact between the photosensitive member and the transferred member is caused by the presence of the magnetic carrier attached on the photosensitive member at the transfer nip where the transferred member such as the intermediate transfer member or recording material contacts the photosensitive member. And the abnormal image such as so-called white spots is caused. Further, when carrier adhesion occurs, the magnetic carrier may damage the surface of the photosensitive member at the contact portion between the photosensitive member and the cleaning member, thereby deteriorating the image quality, or damage the cleaning member to cause cleaning failure.
このようなキャリア付着による不具合の発生を抑制する方策としては、例えば、特許文献1〜3に開示されたものが知られている。これらの特許文献1〜3に開示された画像形成装置では、現像領域から転写ニップまでの間に感光体表面から磁性キャリアを回収するキャリア回収装置を設けている。このキャリア回収装置は、感光体表面にキャリア回収部材を対向配置して、感光体表面上に付着した磁性キャリアをキャリア回収部材が発生させる磁界の作用によってキャリア回収部材の表面上に回収する。
As measures for suppressing the occurrence of defects due to such carrier adhesion, for example, those disclosed in
近年、装置の小型化を図るために、現像ローラに対してキャリア回収部材を近接して配置されることが多くなってきている。しかしながら、現像ローラに対してキャリア回収部材を近接して配置すると、現像ローラとキャリア回収部材との間で磁力線が繋がって、現像スリーブ上で穂立ちした磁気ブラシが長くなり、上述したような遠心力で磁気ブラシの先端側から磁性キャリアが飛散し易くなるといった問題が生じる。このように、磁性キャリアが飛散し易くなると、感光体に付着する磁性キャリアが多くなり過ぎて、キャリア回収部材で回収しきれずに、キャリア付着による不具合の発生を抑制できなくなってしまう。 In recent years, in order to reduce the size of the apparatus, the carrier recovery member is often disposed close to the developing roller. However, if the carrier recovery member is arranged close to the developing roller, the magnetic lines of magnetic force are connected between the developing roller and the carrier recovery member, and the magnetic brush that rises on the developing sleeve becomes long. There arises a problem that the magnetic carrier is easily scattered from the front end side of the magnetic brush by force. As described above, if the magnetic carrier easily scatters, the magnetic carrier adhering to the photosensitive member increases so much that the carrier cannot be recovered by the carrier recovery member, and it becomes impossible to suppress the occurrence of defects due to the carrier adhesion.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、小型化を図りつつ、キャリア飛散を抑制することができる現像装置、及び、その現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a developing device capable of suppressing carrier scattering while achieving downsizing and an image forming apparatus including the developing device. That is.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、内部に配置された現像用磁界発生手段が複数の磁極より発生させる磁界の作用により磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を外周面上に担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と潜像担持体とが対向する現像領域の潜像担持体表面移動方向下流側のキャリア回収領域で、該潜像担持体の表面上に付着した磁性キャリアを磁気的に外周面上に吸着させて回収する、該現像担持体に近接させて配置されたキャリア回収部材とを有し、前記現像用磁界発生手段は、現像剤担持体回転方向に沿って前記複数の磁極を周回移動させるものであり、該現像剤担持体の外周面上に担持された二成分現像剤中のトナーを潜像担持体上に形成された潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、前記現像剤担持体と前記キャリア回収部材との間で磁気を遮蔽する磁気遮蔽部材を設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a two-component developer containing a magnetic carrier and toner by the action of a magnetic field generated from a plurality of magnetic poles by a developing magnetic field generating means disposed therein. A latent image carrier in a carrier collection region on the downstream side in the moving direction of the surface of the latent image carrier in the development region where the developer carrier and the latent image carrier face each other; A magnetic carrier adhering to the surface of the substrate and magnetically attracting and recovering the magnetic carrier on the outer peripheral surface, and a carrier recovery member disposed in the vicinity of the developing carrier. The plurality of magnetic poles are circulated around the rotation direction of the agent carrier, and the toner in the two-component developer carried on the outer peripheral surface of the developer carrier is formed on the latent image carrier. Develop the latent image by attaching it to the latent image In the developing device and is characterized in that a magnetic shield for shielding magnetic between said developer carrying member and the carrier recovery member.
本発明においては、磁気遮蔽部材によって現像剤担持体とキャリア回収部材との間で磁気が遮蔽されるので、現像剤担持体とキャリア回収部材との間で磁力線が繋がるのを抑制することができる。これにより、磁気遮蔽部材を設けない場合よりも、現像剤担持体上の磁気ブラシの長さを短くすることができる。よって、装置の小型化を図るために、現像剤担持体に対してキャリア回収部材を近接させて配置しても、磁気遮蔽部材を設けない場合に比べて磁気ブラシの長さを短くできる分、遠心力によって現像剤担持体上の磁気ブラシの先端側から磁性キャリアが飛散するのを抑制することができる。 In the present invention, since the magnetic shielding member shields the magnetism between the developer carrier and the carrier recovery member, it is possible to suppress a line of magnetic force between the developer carrier and the carrier recovery member. . As a result, the length of the magnetic brush on the developer carrying member can be made shorter than when no magnetic shielding member is provided. Therefore, in order to reduce the size of the apparatus, even if the carrier recovery member is arranged close to the developer carrier, the length of the magnetic brush can be shortened compared to the case where the magnetic shielding member is not provided. It is possible to prevent the magnetic carrier from scattering from the tip side of the magnetic brush on the developer carrying member due to the centrifugal force.
以上、本発明によれば、小型化を図りつつ、キャリア飛散を抑制することができるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that carrier scattering can be suppressed while downsizing.
図2は、本実施形態に係るフルカラー複写機(以下、便宜上、単に複写機という)500の概略について説明する図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of a full-color copying machine (hereinafter simply referred to as a copying machine for convenience) 500 according to the present embodiment.
複写機500は、プリンタ部100、これを搭載する給紙装置200、及び、プリンタ部100の上に固定されるスキャナ300などを備えている。また、スキャナ300の上には原稿自動搬送装置400が固定されている。
The
プリンタ部100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のプロセスカートリッジ18Y,M,C,Kからなる画像形成ユニット20を備えている。
The
各符号の数字の後に付されたY,M,C,Kは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している(以下同様)。プロセスカートリッジ18Y,M,C,Kの他には、光書込ユニット21、中間転写ユニット17、二次転写装置22、レジストローラ対49、ベルト定着方式の定着装置25などが配設されている。
Y, M, C, and K attached to the numbers of the respective symbols indicate members for yellow, magenta, cyan, and black (the same applies hereinafter). In addition to the
光書込ユニット21は、図示しない光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
The
プロセスカートリッジ18Y,M,C,Kは、ドラム状の感光体1、帯電器、現像装置4、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
The
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ18Yについて説明する。
帯電手段たる帯電器によって、感光体1Yの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体1Yの表面には、光書込ユニット21によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。これにより、照射部(露光部)の感光体1Yの表面の電位が減衰する。この表面の電位の減衰により、感光体1Y表面にY用の静電潜像が形成される。形成されたY用の静電潜像は現像手段たる現像装置4Yによって現像されてYトナー像となる。
The yellow process cartridge 18Y will be described below.
The surface of the
Y用の感光体1Y上に形成されたYトナー像は、後述の中間転写ベルト110に一次転写される。一次転写後の感光体1Yの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
The Y toner image formed on the
Y用のプロセスカートリッジ18Yにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体1Yは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ18M,C,Kについても同様である。
In the Y process cartridge 18Y, the
次に、中間転写ユニット17について説明する。
中間転写ユニット17は、中間転写ベルト110やベルトクリーニング装置70などを有している。また、張架ローラ14、駆動ローラ15、二次転写バックアップローラ16、4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kなども有している。
Next, the intermediate transfer unit 17 will be described.
The intermediate transfer unit 17 includes an
中間転写ベルト110は、張架ローラ14を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ15の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
The
4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kは、それぞれ中間転写ベルト110の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト110をその内周面側から感光体1Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体1と一次転写バイアスローラ62との間に一次転写電界が形成される。
The four primary
Y用の感光体1Y上に形成された上述のYトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト110上に一次転写される。このYトナー像の上には、M,C,K用の感光体1M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト110上には多重トナー像たる4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
The above-described Y toner image formed on the
中間転写ベルト110上に重ね合わせ転写された4色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト110の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ15との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置70によってクリーニングされる。
The four-color toner image superimposed and transferred onto the
次に、二次転写装置22について説明する。
中間転写ユニット17の図中下方には、2本の張架ローラ23によって紙搬送ベルト24を張架している二次転写装置22が配設されている。紙搬送ベルト24は、少なくとも何れか一方の張架ローラ23の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。2本の張架ローラ23のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット17の二次転写バックアップローラ16との間に、中間転写ベルト110及び紙搬送ベルト24を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット17の中間転写ベルト110と、二次転写装置22の紙搬送ベルト24とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ23には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。
Next, the secondary transfer device 22 will be described.
Below the intermediate transfer unit 17 in the figure, a secondary transfer device 22 is disposed in which a
この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット17の中間転写ベルト110上の4色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ23側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対49によって中間転写ベルト110上の4色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた4色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ23に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
By applying this secondary transfer bias, the four-color toner image on the
複写機500本体の下部に設けられた給紙装置200には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット44が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット44は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ42を押し当てている。そして、給紙ローラ42を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路48に向けて送り出される。
In the
給紙カセット44から送り出された転写紙を受け入れる給紙路48は、複数の搬送ローラ対47と、給紙路48内の末端付近に設けられたレジストローラ対49とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対49に向けて搬送する。レジストローラ対49に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対49のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット17において、中間転写ベルト110上に形成された4色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対49は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて4色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。
The
これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト110上の4色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト24の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト24上から定着装置25に送られる。
Thereby, in the secondary transfer nip, the four-color toner image on the
定着装置25は、定着ベルト26を2本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ27とを備えている。これら定着ベルト26と加圧ローラ27とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト24から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける2本のローラのうち、加圧ローラ27から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト26を加熱する。加熱された定着ベルト26は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着される。
The fixing
定着装置25内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部57上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかの何れかの搬送形態が選択される。
The transfer paper subjected to the fixing process in the fixing
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置400の原稿台30上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス32上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置400が開かれ、スキャナ300のコンタクトガラス32が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置400によって片綴じ原稿が押さえられる。
When a document (not shown) is copied, for example, a bundle of sheet documents is set on the document table 30 of the
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ300による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置400にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置400がシート原稿をコンタクトガラス32まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第1走行体33と第2走行体34とがともに走行を開始し、第1走行体33に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第2走行体34内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ35を通過した後、読取センサ36に入射される。読取センサ36は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
When a copy start switch (not shown) is pressed after the document is set in this way, the document reading operation by the
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ18Y,M,C,K内の各機器や、中間転写ユニット17、二次転写装置22、定着装置25がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ36によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット21が駆動制御されて、各感光体1Y,M,C,K上に、Y,M,C,Kトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト110上に重ね合わせ転写された4色トナー像となる。
In parallel with such a document reading operation, each device in each of the
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置200内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ42の1つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク43内に多段に収容される給紙カセット44の1つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ45で1枚ずつ分離されて給紙路48に進入した後、搬送ローラ対47によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット44からの給紙に代えて、手差しトレイ51からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ50が選択回転せしめられて手差しトレイ51上の転写紙を送り出した後、分離ローラ52が転写紙を1枚ずつ分離してプリンタ部100の手差し給紙路53に給紙する。
Further, almost simultaneously with the start of the document reading operation, the paper feeding operation is started in the
複写機500は、2色以上のトナーからなる多色画像を形成する場合には、中間転写ベルト110をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体1Y,M,C,Kを接触させる。これに対し、Kトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト110を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をY,M,C用の感光体1Y,M,Cから離間させる。そして、4つの感光体1Y,M,C,Kのうち、K用の感光体1Kだけを図中反時計回りに回転させて、Kトナー像だけを作像する。この際、Y,M,Cについては、感光体1だけでなく、現像装置4も駆動を停止させて、感光体1や現像装置4の各部材及び現像装置4内の現像剤の不要な消耗を防止する。
When the
複写機500は、複写機500内の各機器の制御を司るCPU等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、3つのモードの中から1つを選択することができる。この3つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
The
図3は、4つプロセスカートリッジ18Y,M,C,Kにそれぞれ装備されている現像装置4及び感光体1について説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the developing device 4 and the
4つのプロセスカートリッジ18Y,M,C,Kは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点以外はほぼ同様の構成になっているので、同図では各符号に付すY,M,C,Kという添字を省略している。
Since the four
図3に示すように感光体1は図中矢印G方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体1の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置4からトナーを供給され、トナー像を形成する。
As shown in FIG. 3, the surface of the
現像装置4は、図中矢印I方向に現像剤を搬送しながら感光体1の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ5を有している。
The developing device 4 has a developing
現像ローラ5は回転可能な現像スリーブ81を備え、複数の磁極からなり図中矢印A方向に回転可能な磁気発生手段としての現像磁石ローラ82を内包している。
The developing
現像ローラ5およびキャリア回収ローラ13については、前述しているためここでは省略する。
Since the developing
また、現像ローラ5に現像剤を供給しながら現像ローラ5の軸線方向に沿って図3に示す紙面の奥側(以下、便宜上、図中奥側あるいは図3中奥側と称する場合もある)に向けて現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュー8を有している。
Further, while supplying the developer to the developing
現像ローラ5の供給スクリュー8との対向部から現像剤搬送方向下流側には、現像ローラ5に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制手段としてのドクタブレード12を備えている。
A
現像ローラ5の感光体1との対向部である現像領域よりも現像剤搬送方向下流側では、現像領域を通過し、現像ローラ5の表面から離脱した現像済みの現像剤を回収する回収搬送路7が現像ローラ5と対向する。
A recovery conveyance path that collects the developed developer that has passed through the development area and separated from the surface of the
回収搬送路7は、回収した回収現像剤を現像ローラ5の軸線方向に沿って供給スクリュー8と同方向に搬送する回収搬送部材として、軸線方向に平行に配置された螺旋状の回収スクリュー6を備えている。供給スクリュー8を備えた供給搬送路9は現像ローラ5の上方向に、そして回収スクリュー6を備えた回収搬送路7は現像ローラ5の下方に並設されている。
The
現像装置4は、供給搬送路9と回収搬送路7に並列して攪拌搬送路10を設けている。攪拌搬送路10は奥側では回収搬送路7、手前側では供給搬送路9と略同じ高さになるよう傾斜を設けてある。
The developing device 4 is provided with a stirring
攪拌搬送路10は、現像ローラ5の軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら供給スクリュー8とは逆方向である、図3に示す紙面の手前側(以下、便宜上、図中手前側と称する場合もある)に向けて搬送する攪拌搬送部材として、軸線方向に傾斜状に配置された、螺旋状の攪拌スクリュー11を備えている。
The agitating and conveying
供給搬送路9と攪拌搬送路10とは仕切り壁としての第一仕切り壁133によって仕切られている。第一仕切り壁133の供給搬送路9と攪拌搬送路10とは、図中手前側が開口部となっており、供給搬送路9と攪拌搬送路10とが連通している。
The supply conveyance path 9 and the stirring
供給搬送路9と回収搬送路7との間は第二仕切り壁134によって仕切られている。第二仕切り壁134の供給搬送路9と回収搬送路7とは、図中奥側が開口部となっており、供給搬送路9と回収搬送路7とが連通している。
The supply conveyance path 9 and the
また、攪拌搬送路10と回収搬送路7との2つの現像剤搬送路は仕切り部材としての第三仕切り壁135によって仕切られている。第三仕切り壁135は、図中奥側が開口部となっており、攪拌搬送路10と回収搬送路7とが連通している。
In addition, the two developer conveyance paths of the
現像剤搬送部材である供給スクリュー8、回収スクリュー6及び攪拌スクリュー11は、樹脂もしくは金属のスクリューからなっており各スクリュー径は供給スクリュー8、回収スクリュー6がφ26[mm]、攪拌スクリュー11がφ30[mm]でスクリューピッチは供給スクリューが54[mm]の2条巻き、回収スクリュー6が36[mm]の2条巻き、攪拌スクリュー11が54[mm]の2条巻き、回転数は全て約600[rpm]に設定されている。
The
現像ローラ5上に担持された現像剤は、ステンレスからなるドクタブレード12によって薄層化されたうえで感光体1との対向部である現像領域まで搬送されて現像が行われる。
The developer carried on the developing
現像ローラ5の直径はφ40[mm]、ドクタブレード12及び感光体1とのギャップは0.4[mm]程度となっている。
The diameter of the developing
現像後の現像剤は回収搬送路7にて回収が行われ、図3中奥側に搬送され、非画像領域部に設けられた第三仕切り壁135の開口部で、攪拌搬送路10へ現像剤が移送される。なお、供給搬送路9における現像剤搬送方向下流側の第二仕切り壁134の開口部の付近で供給搬送路9の上側には、図5に示すように後述するトナー補給口95から供給搬送路9にトナーが供給される。
The developed developer is collected in the
図4は、現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置4の斜視断面図であり、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。 FIG. 4 is a perspective cross-sectional view of the developing device 4 for explaining the flow of the developer in the developer transport path, and each arrow in the drawing indicates the moving direction of the developer.
攪拌搬送路10から現像剤の供給を受けた供給搬送路9では、現像剤が移動しながら現像ローラ5に接触して供給される。
In the supply conveyance path 9 that receives the developer supplied from the
そして、現像ローラ5に供給されずに供給搬送路9の搬送方向下流端まで移動した余剰現像剤は第二仕切り壁134の余剰開口部より回収搬送路7に供給される(図4中矢印E)。
The surplus developer that has not been supplied to the developing
一方、現像ローラ5に供給された現像剤は現像領域で現像に用いられた後、現像ローラ5から分離・離脱して、回収搬送路7に受け渡される。現像ローラ5から回収搬送路7に受け渡され、回収スクリュー6によって回収搬送路7の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第三仕切り壁135の回収開口部より攪拌搬送路10に供給される(図4中矢印F)。
On the other hand, the developer supplied to the developing
そして、攪拌搬送路10では、供給搬送路9から供給された余剰現像剤と回収搬送路7に回収された回収現像剤と後述するトナー補給口95(図5参照)から補給されたトナーとが攪拌され、これら攪拌された現像剤は、攪拌スクリュー11の搬送方向下流側で、かつ、供給スクリュー8の搬送方向上流側に搬送され、第一仕切り壁133の供給開口部より供給搬送路9に供給される(図4中矢印D)。
In the
なお、攪拌搬送路10の下方には、透磁率センサからなる不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給を行っている。
A toner concentration sensor (not shown) including a magnetic permeability sensor is provided below the
図4に示す現像装置4では、供給搬送路9と回収搬送路7とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路9に混入することがない。このため、供給搬送路9の搬送方向下流側ほど現像ローラ5に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを抑制することができる。また、回収搬送路7と攪拌搬送路10とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。これにより、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路9に供給されるため、供給搬送路9に供給される現像剤が攪拌不足となることを抑制することができる。このように、供給搬送路9内の現像剤のトナー濃度が低下することを抑制し、供給搬送路9内の現像剤が攪拌不足となることを抑制することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
In the developing device 4 shown in FIG. 4, a supply conveyance path 9 and a
図5は、トナーを補給する位置を説明する外観斜視図である。
図5に示すように、トナーを補給するトナー補給口95は、供給スクリュー8を備える供給搬送路9の搬送方向下流端部の上方に設けてられている。このトナー補給口95は第二仕切り壁134の余剰開口部(図4中矢印E)の上部であるため、トナーは余剰現像剤および回収現像剤と混ざりやすいため、この位置で補給を行うことによってより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
FIG. 5 is an external perspective view illustrating a position where toner is supplied.
As shown in FIG. 5, the
本実施形態に用いられる現像剤は、次の構成が用いられている。
本実施形態に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有し、必要に応じて離型剤や帯電制御剤、その他の成分が含有される。また、添加剤として上述のもの以外に、必要に応じて流動性向上剤やその他の成分が添加される。これら材料に関しては、公知のものがすべて可能である。
The developer used in the present embodiment has the following configuration.
The toner used in this embodiment contains at least a binder resin and a colorant, and if necessary, a release agent, a charge control agent, and other components. In addition to the above-mentioned additives, a fluidity improver and other components are added as necessary. For these materials, all known materials are possible.
結着樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロレスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)タクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリロニトリル酸、(メタ)アクリアミド、(メタ)アクリル酸、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルメチルケトン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、ブタジエン等の単量体の重量体、又は、これらの単量体の2種類以上からなる共重合体、あるいはそれらの混合物が挙げられる。その他、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ロジン、変性ロジン、テルベン樹脂、フェノール樹脂、水添石油樹脂、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂等が単独あるいは混合して使用できる。 Examples of the binder resin include styrene, parachlorostyrene, vinyl toluene, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) tacrylate, propyl (meth) acrylate, (meth ) N-butyl acrylate, isobutyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) Hydroxypropyl acrylate, 2-chloroethyl (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile acid, (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl methyl ketone, N-vinyl Pyrrolidone, N-vinylpyridine, Weight of a monomer such as Tajien, or a copolymer of two or more kinds of these monomers, or mixtures thereof. In addition, polyester resin, polyol resin, polyurethane resin, polyamide resin, epoxy resin, rosin, modified rosin, terbene resin, phenol resin, hydrogenated petroleum resin, ionomer resin, silicone resin, ketone resin, xylene resin, etc. alone or in combination Can be used.
着色剤としては公知の染料及び顔料がすべて使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレトVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂100重量部に対し0.1〜50重量部である。 As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, Yellow lead, Titanium yellow, Polyazo yellow, Oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), Pigment yellow L, Benzidine yellow (G, GR), Permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R) ), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Se Red, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake , Thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, Riazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalo Cyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The amount used is generally 0.1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin.
帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む。)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、2〜5重量部の範囲がよい。0.1重量部未満では、トナーの負帯電が不足し実用的でない。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、磁性キャリアとの静電的吸引力の増大のため、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。 Examples of the charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts). .), Alkylamide, phosphorus simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 2 to 5 parts by weight is preferable. If the amount is less than 0.1 parts by weight, the toner is not practically negatively charged. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, and the electrostatic attractive force with the magnetic carrier is increased, leading to a decrease in developer fluidity and a decrease in image density.
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックスやフィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス、等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。 Examples of release agents include low molecular weight polyolefin waxes such as low molecular weight polyethylene and low molecular weight polypropylene, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax, beeswax, carnauba wax, candelilla wax, rice wax, and montan wax. Natural waxes such as paraffin wax, petroleum wax such as microcrystalline wax, higher fatty acids such as stearic acid, palmitic acid, myristic acid, metal salts of higher fatty acids, higher fatty acid amides, and various modified waxes thereof. Can be mentioned.
これらは1種または2種以上を併用して用いることができるが、融点が70[℃]〜125[℃]の範囲のものを使用するのが好ましい。融点が70[℃]以上とすることにより転写性、耐久性が優れたトナーとすることができ、融点を125[℃]以下とすることにより定着時に速やかに溶融し、確実な離型効果を発揮できる。これらの離型剤の使用量は、トナーに対して1[重量%]〜15[重量%]が好適である。1[重量%]より少ない場合にはオフセット防止効果が不充分であり、15[重量%]以上では転写性、耐久性が低下する。 These can be used alone or in combination of two or more, but it is preferable to use those having a melting point in the range of 70 [° C.] to 125 [° C.]. By setting the melting point to 70 [° C.] or more, a toner having excellent transferability and durability can be obtained, and by setting the melting point to 125 [° C.] or less, the toner melts quickly at the time of fixing and has a reliable release effect. Can demonstrate. The amount of these release agents used is preferably 1 [wt%] to 15 [wt%] based on the toner. If it is less than 1 [wt%], the effect of preventing offset is insufficient, and if it is 15 wt% or more, transferability and durability are lowered.
添加剤(外添剤)としては、少なくとも体積平均粒径50[nm]〜500[nm]、嵩密度0.3[g/cm3]以上の微粒子を添加する。外添量としては、トナー母体に対して0.2[重量%]〜3[重量%]が好ましい。この範囲より少ないとトナー間やトナーとその他との間に適度な空隙を形成する効果が発現されない。逆に多いと、流動性を阻害したり、脱離量が多くなったりすることにより外添剤の凝集体ができ、画像品質を低下させる。上述の添加剤と合わせて、この範囲以外の添加剤を添加することも可能であり、流動性向上を目的として体積平均粒径が小さい微粒子を添加することが好ましい。 As the additive (external additive), at least fine particles having a volume average particle diameter of 50 [nm] to 500 [nm] and a bulk density of 0.3 [g / cm 3 ] or more are added. The amount of external addition is preferably 0.2% by weight to 3% by weight with respect to the toner base. If the amount is less than this range, the effect of forming an appropriate gap between the toners or between the toner and the others is not exhibited. On the other hand, when the amount is large, fluidity is inhibited or the amount of desorption increases, so that an aggregate of external additives is formed, and the image quality is deteriorated. In addition to the above-mentioned additives, additives outside this range can be added, and it is preferable to add fine particles having a small volume average particle diameter for the purpose of improving fluidity.
本実施形態での添加剤において、無機化合物としては、SiO2、TiO2、Al2O3 、MgO、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O(TiO2)n、Al2O3・2SO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、SrTiO3等を例示することができ、好ましくは、SiO2、TiO2、Al2O3があげられる。特にこれら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。また、有機化合物の添加剤としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
In the additive in the present embodiment, as the inorganic compound, SiO 2, TiO 2, Al 2 O 3, MgO, CuO, ZnO,
ビニル系樹脂の具体的な例としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。 Specific examples of vinyl resins include polymers obtained by homopolymerization or copolymerization of vinyl monomers, such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, (meth) acrylic acid. -Acrylic ester copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, and the like.
本実施形態における添加剤(微粒子)は、現像装置4内の現像剤用のトナーとしても優れている。すなわち、トナー粒子、感光体1、帯電付与部材との接触面積が非常に小さく、均等に接触するので付着力低減効果が大きく、現像・転写効率の向上に有効である。さらに、コロの役割を果たすため、感光体1を摩耗又は損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体1との高ストレス(高荷重、高速度等)下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。さらに、トナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。
The additive (fine particles) in this embodiment is excellent as a toner for the developer in the developing device 4. That is, the contact area between the toner particles, the
本実施形態におけるトナーの製造方法としては、トナー構成材料を溶融混練後、粉砕分級して得る方法が従来の方法として一般的であるが、この方法に限らず、重合法等も含めてさまざまな方法が可能である。 As a method for producing the toner in the present embodiment, a method obtained by melting and kneading a toner constituent material and then pulverizing and classifying is generally used as a conventional method, but is not limited to this method. A method is possible.
重合法としては懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法などが可能であり、重合法とは異なるが溶解懸濁法、ポリマー懸濁法等の他、伸長反応法等が使用可能である。 As the polymerization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a dispersion polymerization method, and the like are possible. Although different from the polymerization method, in addition to a dissolution suspension method, a polymer suspension method, etc., an extension reaction method or the like can be used. .
先に説明した粒径範囲や円形度のトナーを容易に得られる点では、従来の方法以外が好ましい。また、粉砕分級後のトナーを加熱処理することにより円形度を調整しても良い。 Other than the conventional method is preferable in that the toner having the above-described particle size range and circularity can be easily obtained. Further, the circularity may be adjusted by subjecting the toner after pulverization and classification to heat treatment.
本実施形態における添加剤の添加方法は特に制限されず、トナー母体粒子と添加剤とを各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と添加剤とを界面活性剤等で均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法等がある。 The method for adding the additive in the present embodiment is not particularly limited, and a method in which the toner base particles and the additive are mechanically mixed and adhered using various known mixing devices, or a toner base in a liquid phase. There is a method in which particles and additives are uniformly dispersed with a surfactant or the like, and after an adhesion treatment, dried.
先に説明したトナーの粒径分布は、コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置を用いて測定することができる。これら装置として、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。 The particle size distribution of the toner described above can be measured by using a toner particle size distribution measuring apparatus by the Coulter counter method. Examples of these devices include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.
まず、電解水溶液100[ml]〜150[ml]中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1[ml]〜5[ml]加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1[%]NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、さらに測定試料を2[mg]〜20[mg]加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理をおこない、上述の測定装置により、アパーチャーとして100[μm]アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を求めることができる。 First, 0.1 [ml] to 5 [ml] of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 [ml] to 150 [ml] of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 [mg] to 20 [mg] of the measurement sample is further added. The electrolyte solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the weight and number of toner particles or toner are determined using the 100 [μm] aperture as the aperture by the above-described measuring apparatus. Measure and calculate weight distribution and number distribution. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、2.00[μm]〜2.52[μm]未満;2.52[μm]〜3.17[μm]未満;3.17[μm]〜4.00[μm]未満;4.00[μm]〜5.04[μm]未満;5.04[μm]〜6.35[μm]未満;6.35[μm]〜8.00[μm]未満;8.00[μm]〜10.08[μm]未満;10.08[μm]〜12.70[μm]未満;12.70[μm]〜16.00[μm]未満;16.00[μm]〜20.20[μm]未満;20.20[μm]〜25.40[μm]未満;25.40[μm]〜32.00[μm]未満;32.00[μm]〜40.30[μm]未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00[μm]以上40.30[μm]未満の粒子を対象とする。 As channels, 2.00 [μm] to less than 2.52 [μm]; 2.52 [μm] to less than 3.17 [μm]; 3.17 [μm] to less than 4.00 [μm]; 4 0.000 [μm] to less than 5.04 [μm]; 5.04 [μm] to less than 6.35 [μm]; 6.35 [μm] to less than 8.00 [μm]; 8.00 [μm] ≦ 10.08 [μm]; 10.08 [μm] to less than 12.70 [μm]; 12.70 [μm] to less than 16.00 [μm]; 16.00 [μm] to 20.20 [ <20 μm]; less than 20.20 [μm] to less than 25.40 [μm]; 25.40 [μm] to less than 32.00 [μm]; 13 less than 32.00 [μm] to less than 40.30 [μm] A channel is used and particles having a particle size of 2.00 [μm] or more and less than 40.30 [μm] are targeted.
先に説明したトナーの円形度は、数1により得られた値である。
The circularity of the toner described above is a value obtained by
この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。 This circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
円形度は東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100[ml]〜150[ml]中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1[ml]〜0.5[ml]加え、さらに測定試料を0.1[g]〜0.5[g]程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理をおこない、分散液濃度を3000[個/μl]〜10000[個/μl]として上述の装置によりトナーの形状を測定する。 Circularity can be measured using a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics. As a specific measuring method, 0.1 [ml] surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is used as a dispersant in 100 [ml] to 150 [ml] of water from which impure solids have been removed in advance. ] To 0.5 [ml], and about 0.1 [g] to 0.5 [g] of a measurement sample is further added. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion process for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the shape of the toner is measured with the above-mentioned apparatus at a dispersion concentration of 3000 [pieces / μl] to 10,000 [pieces / μl]. To do.
以下、本実施形態に用いられる磁性キャリアについて補足的に説明する。
本実施形態で用いられる磁性キャリアは、重量平均粒径が20[μm]〜60[μm](好ましくは、20[μm]〜45[μm]である。)になるように形成されている。この粒径範囲は、現像装置4内の現像剤用のキャリアとしても優れている。
Hereinafter, the magnetic carrier used in this embodiment will be supplementarily described.
The magnetic carrier used in the present embodiment is formed so as to have a weight average particle diameter of 20 [μm] to 60 [μm] (preferably 20 [μm] to 45 [μm]). This particle size range is also excellent as a carrier for the developer in the developing device 4.
磁性キャリアの平均粒径が20[μm]未満であると、キャリア粒子の分布において微粉が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがある。これに対して磁性キャリアの平均粒径が45[μm]を超えると、現像工程時の磁性キャリアの穂立ちが粗くなって、ベタやハーフトーンの均一性が劣る場合がある(特に、平均粒径が60[μm]を超えると顕著になる。)。また比表面積が低下するため、小粒径トナーではトナーの飛散が生じることがある。 When the average particle size of the magnetic carrier is less than 20 [μm], fine particles are increased in the distribution of the carrier particles, and the magnetization per particle may be lowered to cause carrier scattering. On the other hand, if the average particle diameter of the magnetic carrier exceeds 45 [μm], the magnetic carrier has a rough rise during the developing process, and the uniformity of solid and halftone may be inferior (particularly, the average particle size). It becomes remarkable when the diameter exceeds 60 [μm].) In addition, since the specific surface area is reduced, toner scattering may occur in a small particle size toner.
磁性キャリアとしては、粒径以外に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a magnetic carrier except a particle size, Although it can select suitably according to the objective, What has a core material and the resin layer which coat | covers a core material is preferable.
芯材の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、50[emu/g]〜90[emu/g]のマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料等が好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100[emu/g]以上)、マグネタイト(75[emu/g]〜120[emu/g])等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている感光体1への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30[emu/g]〜80[emu/g])等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
There is no restriction | limiting in particular as a material of a core material, It can select suitably from well-known things, for example, 50 [emu / g]-90 [emu / g] manganese-strontium (Mn-Sr) type material Manganese-magnesium (Mn-Mg) -based materials are preferable, and in terms of ensuring image density, iron powder (100 [emu / g] or more), magnetite (75 [emu / g] to 120 [emu / g]) A highly magnetized material such as In addition, it is possible to weaken the contact with the
磁性キャリアの樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The material of the resin layer of the magnetic carrier is not particularly limited and can be appropriately selected from known resins according to the purpose. For example, amino resins, polyvinyl resins, polystyrene resins, halogenated olefins can be selected. Resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexafluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, fluorine And a copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, a fluoroterpolymer such as a terpolymer of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, and a non-fluorinated monomer, and a silicone resin. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
樹脂層には、必要に応じて導電粉等を含有させてもよく、その導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの導電粉の平均粒子径としては、1[μm]以下が好ましい。平均粒子径が1[μm]を超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。 The resin layer may contain conductive powder or the like as necessary. Examples of the conductive powder include metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide. The average particle diameter of these conductive powders is preferably 1 [μm] or less. When the average particle diameter exceeds 1 [μm], it may be difficult to control electric resistance.
磁性キャリアの樹脂層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付をおこなうことにより形成することができる。塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法等が挙げられる。 The resin layer of the magnetic carrier is prepared by, for example, dissolving the silicone resin or the like in a solvent to prepare a coating solution, and then uniformly coating the coating solution on the surface of the core material by a known coating method, followed by drying. It can be formed by baking. Examples of the application method include a dipping method, a spray method, and a brush coating method.
磁性キャリアにおける樹脂層の量としては、0.01[質量]〜5.0[質量%]が好ましい。樹脂層の量が、0.01[質量%]未満であると、芯材の表面に均一な樹脂層を形成することができないことがあり、5.0[質量%]を超えると、樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。 The amount of the resin layer in the magnetic carrier is preferably 0.01 [mass] to 5.0 [mass%]. If the amount of the resin layer is less than 0.01 [mass%], a uniform resin layer may not be formed on the surface of the core material. If the amount exceeds 5.0 [mass%], the resin layer Becomes too thick and granulation of carriers occurs, and uniform carrier particles may not be obtained.
また、現像装置4内に予め収容される現像剤(初期剤)も、上述したトナーと磁性キャリアとを混合したものである。現像剤における磁性キャリアの含有量(キャリア濃度)としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、90[質量%]〜98[質量%]が好ましく、93[質量%]〜97[質量%]がより好ましい。 The developer (initial agent) stored in advance in the developing device 4 is also a mixture of the above-described toner and magnetic carrier. There is no restriction | limiting in particular as content (carrier concentration) of the magnetic carrier in a developing agent, According to the objective, it can select suitably. For example, 90 [mass%] to 98 [mass%] is preferable, and 93 [mass%] to 97 [mass%] is more preferable.
まず、現像ローラ5とキャリア回収部材であるキャリア回収ローラ13間の磁場干渉とキャリア飛散について説明する。
First, magnetic field interference and carrier scattering between the developing
図6(a)にキャリア回収ローラ13の無い条件での磁力線のイメージを示し、図6(b)にキャリア回収ローラ13が有る条件での磁力線のイメージを示す。キャリア回収ローラ13があると、現像ローラ5とキャリア回収ローラ13との磁場が干渉し合い、磁力線が繋がるようになる(図6(b)の点線)。よって、現像剤のブラシ状に穂立ちした磁気穂(磁気ブラシ)は磁力線の方向に伸び、長くなった磁気穂の先端側の磁性キャリアが飛散し易くなってしまう。そこで、現像ローラ5−キャリア回収ローラ13間で磁力線が繋がらないように、現像ローラ5とキャリア回収ローラ13との間で磁気を遮蔽する磁気遮蔽部材96を配置する(図6(c))。なお、磁気遮蔽部材96としては永久磁石を用いることができる。
FIG. 6A shows an image of magnetic lines of force in the absence of the
図1を用いて現像ローラ5やキャリア回収ローラ13などについて説明する。まず、現像ローラ5は、現像剤を担持する円筒状の現像スリーブ81と現像スリーブ81に内包され磁気力により現像剤を吸着する磁界発生手段としての現像磁石ローラ82からなる。
The developing
現像スリーブ81はアルミ、オーステナイト系ステンレス、マグネシウム等の非磁性かつ導電材料からなる。表面は平滑でも構わないが高速機では現像剤のスリップを抑制するために下記の粗し処理・加工を施しても良い。
The developing
(A)V溝またはU溝等の溝押し出し加工・各種凹形状の機械加工またはレーザ加工またはエッジング加工
(B)ブラスト処理
(C)金属またはセラミック等の溶射処理
(A) Groove extrusion processing such as V-groove or U-groove, machining of various concave shapes or laser processing or edging processing (B) Blasting processing (C) Thermal spraying processing of metal or ceramic
現像磁石ローラ82は現像剤の搬送方向Pとは反対の矢印A方向に回転可能に設けられており、偶数個の磁石83を等間隔に配置し(本実施形態の構成では12個の磁石を配置)、その極性は隣り合う磁石間で引き合うように互いに反対向きとする。磁石83は、従来の廉価なフェライト磁石が使用可能であるが、小型化や高速化のためにはより強力なサマリウムコバルト磁石やネオジウム磁石等の希土類磁石の使用も可能である。磁石83は磁石ホルダ84に接着により支持し、その外周を図示しない熱収縮チューブ等で保護しても良い。磁石ホルダ84は磁性材料とすると磁石83の磁気力を若干向上可能である。但しコスト高であり一般に鉄を主成分とする磁性材料は高比重のため高速回転時は慣性モーメントが増大し駆動部の耐久性に問題が生じる場合がある。そのため磁石83の磁気力は若干低くなるが、非磁性かつ軽比重のアルミニウムやマグネシウムを材料としても良い。
The developing
本実施形態における現像磁石ローラ82の回転中心P’は現像スリーブ81の回転中心Pより距離(T)だけ離れた位置に偏心させて位置決めされている。
In this embodiment, the rotation center P ′ of the developing
偏心の方向は、現像ローラ5の表面に担持された現像剤中のトナーが感光体1に移行する付近の位置で現像スリーブ81の内面に最も接近することができる向きに設定され、上記符号Tで示した距離に相当する偏心量は、現像領域において磁性キャリアが感光体1に移行するのを磁極からの磁力によって抑制することができる量とされている。これにより、現像剤は、感光体1との接触に際して穂立ちを確保された状態で接触できると共に、接近した磁極からの磁力により磁性キャリアの移行が阻止されてトナーのみを感光体1の潜像に供給するように移動することになる。一方、偏心方向と反対側では磁気力を低く抑えることができる。このため、現像スリーブ81表面に担持されている現像剤の剥離を容易にすることができる。このような偏心構造を設けるだけで、現像剤の剥離が外部からの機械的な外力を用いることなく容易に行えることになる。
The direction of eccentricity is set so that the toner in the developer carried on the surface of the developing
次に、現像剤の移送について説明する。供給スクリュー8により樋9aに供給された現像剤は現像磁石ローラ82の磁気力により現像スリーブ81上に吸着され、現像スリーブ81の回転により搬送され、ドクタブレード12を通過する際に現像剤量を一定に規制される。ドクタブレード12を通過した現像剤は磁力線に沿って配列される。つまり磁石83上では、符号B1で示すように磁気穂が発生し、磁石83間では、符号B2で示すように磁気穂は転倒する。
Next, the developer transfer will be described. The developer supplied to the flange 9 a by the
現像磁石ローラ82の回転方向を図中矢印A方向で示すように、現像スリーブ81の回転方向(図中矢印I方向)に対して相反する方向とした場合、現像磁石ローラ82が回転する間、磁気穂は、所謂フリップフラップ状に自転し、現像磁石ローラ82の回転方向である矢印Aで示す方向と反対の矢印F方向に進行する。この際、現像スリーブ81は補助的に矢印I方向に比較的低速で回転させても良い。
When the direction of rotation of the developing
ドクタブレード12を通過した現像剤は引き続き自転進行するに従い現像磁石ローラ82の偏心により次第に現像スリーブ81への吸着力を増大し磁性キャリアが感光体1に移行するのを抑制する。現像磁石ローラ82が高回転なほど感光体1の対向部において現像剤は活発に撹拌されるため潜像に応じて効率良くトナーを転移できるが、前記の磁気穂の自転による遠心力は回転数の2乗に比例して増大するため、キャリア付着も増大する。
As the developer that has passed through the
現像剤は引き続き自転進行するに従い現像磁石ローラ82の偏心により次第に現像スリーブ81への吸着力を減少させ回収搬送路7にて自重により現像スリーブ81より離脱する(図中矢印K、図中矢印L)。
As the developer continues to rotate, the attracting force to the developing
次にキャリア回収ローラ13について説明する。キャリア回収ローラ13は回転可能なキャリア回収スリーブ90を備え、複数の固定磁極からなる磁気発生手段としてのキャリア回収磁石ローラ91を内包し、キャリア回収スリーブ90上に磁気遮蔽部材96を備えている。
Next, the
キャリア回収磁石ローラ91は、アルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼、マグネシウム、各種樹脂材料等の非磁性材料からなるシャフト92に、複合磁石93、ブロック磁石94を貼り付けてなる。
The carrier
複合磁石93はマグネット粉末としてはSrフェライトないしBaフェライトを用い、高分子化合物としては6PAもしくは12PA等のPA(ポリアミド)系材料、EEA(エチレン・エチル共重合体)又はEVA(エチレン・ビニル共重合体)等のエチレン系化合物、CPE(塩素化ポリエチレン)等の塩素系材料、NBR等のゴム材料を使用することができる。半月状に成型し、着磁により4個の磁極を有し、切り欠き部を現像ローラ5側に配置し、現像ローラ5に対向する側には磁極を有しないようにしてある。
The
ブロック磁石94は感光体1に付着した磁性キャリアを回収するため、複合磁石93よりも小さい体積で高磁力が必要であり、Br>0.5[T]の材料を用いることが望ましく、多くはNe系(Ne−Fe−B等)またはSm系(Sm−Co、Sm−Fe−N等)の希土類焼結磁石もしくはこれらのマグネット粉を高分子化合物と混合した希土類ボンド磁石を用いることができる。また、希土類系マグネット粉には等方性、異方性のマグネット粉があり、異方性マグネット粉の方が高磁力を得られるが、所望の磁気特性に応じてどちらのタイプを用いてもかまわない。そして、上記の材料を、燒結、押出し成型・射出成型、あるいは、磁性粉とバインダーの型内圧縮成型等することで、幅3[mm]、厚さ3[mm]とした。長さは346[mm]で現像磁石ローラ82より約10[mm]長くして端部まで確実にキャリア回収を可能にしている。
Since the
ブロック磁石94を希土類焼結磁石としたときのキャリア回収スリーブ90上での磁束密度波形を図7(a)、図7(b)に示す。図7(a)は磁気遮蔽部材96を設けた場合でのキャリア回収ローラ13上における磁束密度(法線成分)分布を示しものであり、図7(b)は磁気遮蔽部材96を設けない場合でのキャリア回収ローラ13上における磁束密度(法線成分)分布を示すものである。
FIG. 7A and FIG. 7B show magnetic flux density waveforms on the
図7(a)、図7(b)ともに、磁極P21は250[mT]と高磁束密度が得られた。他の搬送極は、磁極P22を110[mT]、磁極P23を70[mT]、磁極P24を40[mT]とした。図7(a)に示した、後述する磁気遮蔽部材96の効果を高めるために必要な磁極P25は80[mT]とした。なお、磁極P21の磁束密度は0.5[mm]離れた感光体1上では200[mT]となった。
In both FIGS. 7A and 7B, the magnetic pole P21 has a high magnetic flux density of 250 [mT]. In the other transport poles, the magnetic pole P22 is 110 [mT], the magnetic pole P23 is 70 [mT], and the magnetic pole P24 is 40 [mT]. The magnetic pole P25 necessary for enhancing the effect of the magnetic shielding
キャリア回収スリーブ90はアルミニウム、オーステナイト系ステンレス、マグネシウム等の非磁性かつ導電材料からなる。
The
前述したように高磁束密度の磁極P21に吸着されている磁性キャリアを比較的低磁束密度の磁極P22へスリップなく搬送するためには、その表面に下記の粗し処理・加工を施す必要がある。 As described above, in order to transport the magnetic carrier adsorbed by the magnetic pole P21 having a high magnetic flux density to the magnetic pole P22 having a relatively low magnetic flux density without slipping, it is necessary to subject the surface to the following roughening treatment / processing. .
(A)V溝またはU溝等の溝押し出し加工・各種凹形状の機械加工またはレーザ加工、または、エッジング加工
(B)ブラスト処理
(C)金属またはセラミック等の溶射処理
(A) Groove extrusion processing such as V-groove or U-groove, machining or laser processing of various concave shapes, or edging processing (B) Blasting processing (C) Thermal spraying processing of metal or ceramic
(A)については、溝・凹の深さは0.05[mm]〜0.5[mm]程度で形状や個数等公知技術を使用可能である。 As for (A), the depth of the groove / concave is about 0.05 [mm] to 0.5 [mm], and known techniques such as shape and number can be used.
(B)については、その粗さはRz7[μm]〜Rz50[μm]が製作可能でかつ磁性キャリアのスリップを防止できる範囲である。 About (B), the roughness is the range which can manufacture Rz7 [micrometer]-Rz50 [micrometer], and can prevent the slip of a magnetic carrier.
(C)については、その粗さはRz40[μm]〜Rz90[μm]が製作可能でかつ磁性キャリアのスリップを防止できる範囲である。 About (C), the roughness is the range which can manufacture Rz40 [micrometer]-Rz90 [micrometer], and can prevent the slip of a magnetic carrier.
キャリア回収ローラ13と感光体1との間隙は0.5[mm]と狭く設定することで、感光体1上の磁束密度はキャリア回収スリーブ90上での磁束密度より10[mT]〜30[mT]程度の減衰に抑えられる。キャリア回収ローラ13と現像ローラ5との間隙は2[mm]と狭めに設定することで、現像ローラ5の穂立ちをキャリア回収ローラ13に接触させることができる。
By setting the gap between the
また、キャリア回収ローラ13の現像ローラ5と円周方向反対側にはケーシング98を備え、キャリア回収ローラ13とケーシング98との間隙は1.5[mm]と狭く設定することで、磁極P24での穂立ちをケーシング98に接触させることができる。キャリア回収ローラ13上に回収された磁性キャリアは、磁極P24よりもキャリア回収スリーブ回転方向下流側の磁極が無い領域で回収搬送路7などの現像装置4内にある現像剤中に戻される。
Further, a
磁気遮蔽部材96は、複合磁石93と同じ材料を用いた。所望の磁気特性が得られれば、ブロック磁石94と同じ材料を磁気遮蔽部材96に用いてもかまわない。また、キャリア回収磁石ローラ91により磁化され、所望の磁気特性が得られれば、永久磁石でなく、例えば軟磁性体等を磁気遮蔽部材96に用いてもかまわない。
The
磁気遮蔽部材96は、幅2[mm]、厚さ2[mm]で感光体1に対向する位置の角を1[mm]カットし、長さはブロック磁石94と同じ346[mm]とした。キャリア回収ローラ13に対向する面が、ブロック磁石94と同極であり、表面の磁束密度は80[mT]とした。
The
磁気遮蔽部材96は、磁気遮蔽部材支持部材97に接着されている。磁気遮蔽部材96のキャリア回収ローラ13の表面と対向する対向面には、図示しないスポンジが接着されており、そのスポンジとキャリア回収ローラ13の表面が接触するように、スポンジを介して磁気遮蔽部材96がキャリア回収ローラ13の表面に押し当てられている。
The
なお、必ずしも前記スポンジとキャリア回収ローラ13の表面とが接触するように磁気遮蔽部材96を押し当てる必要は無いが、キャリア回収ローラ13の表面に対して磁気遮蔽部材96が近いほど、磁気遮蔽部材96による磁気遮蔽効率は高くなる。
Although it is not always necessary to press the magnetic shielding
また、磁気遮蔽部材支持部材97としては、アルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼、マグネシウム等の非磁性部材を用いる。
Further, as the magnetic shielding
本実施形態の画像形成装置を用いて効果確認実験を以下の条件で行った。確認実験の結果、キャリア付着は改善された。 An effect confirmation experiment was performed under the following conditions using the image forming apparatus of the present embodiment. As a result of the confirmation experiment, carrier adhesion was improved.
・磁性キャリア:(株)リコー imagio MP C7500用 35[μm]フェライトキャリア
・トナー:(株)リコー imagio MP C7500用 PxP重合トナー
・トナー濃度:4[wt%]
・帯電量:−24[μC/g]
・感光体径:φ100[mm]
・現像スリーブ径:φ40[mm]
・キャリア回収ローラ径:φ20[mm]
・感光体線速:600[mm/s]
・現像スリーブ線速: 750[mm/s]
・キャリア回収スリーブ線速:12[mm/s]
・現像スリーブ−感光体間ギャップ:0.4[mm]
・キャリア回収スリーブ−感光体間ギャップ:0.3[mm]
・現像スリーブ−キャリア回収スリーブ間ギャップ:1.5[mm]
・現像磁石ローラ回転数:3000[rpm]
・ Magnetic carrier: 35 [μm] ferrite carrier for Ricoh imgio MP C7500 ・ Toner: PxP polymerization toner for Ricoh imagio MP C7500 ・ Toner concentration: 4 [wt%]
-Charge amount: -24 [μC / g]
-Photoconductor diameter: φ100 [mm]
・ Developing sleeve diameter: φ40 [mm]
-Carrier recovery roller diameter: φ20 [mm]
Photoconductor linear velocity: 600 [mm / s]
・ Developing sleeve linear velocity: 750 [mm / s]
-Carrier recovery sleeve linear velocity: 12 [mm / s]
・ Gap between developing sleeve and photoconductor: 0.4 [mm]
・ Gap between carrier recovery sleeve and photoconductor: 0.3 [mm]
・ Gap between developer sleeve and carrier recovery sleeve: 1.5 [mm]
・ Developing magnet roller rotation speed: 3000 [rpm]
図8(a)はキャリア回収ローラ13のキャリア回収スリーブ90内にキャリア回収磁石ローラ91が有り、磁気遮蔽部材96及び磁極P25を設けた場合である実施例1での、現像ローラ5の現像スリーブ81内にある現像磁石ローラ82の各磁極からの磁力線を示す図である。
FIG. 8A shows the developing sleeve of the developing
図8(b)はキャリア回収ローラ13のキャリア回収スリーブ90内にキャリア回収磁石ローラ91が有り、磁気遮蔽部材96及び磁極P25を設けない場合である比較例1での、現像ローラ5の現像スリーブ81内にある現像磁石ローラ82の各磁極からの磁力線を示す図である。
FIG. 8B shows the developing sleeve of the developing
図8(c)はキャリア回収ローラ13のキャリア回収スリーブ90内にキャリア回収磁石ローラ91が無く、磁気遮蔽部材96及び磁極P25を設けない場合である比較例2での、現像ローラ5の現像スリーブ81内にある現像磁石ローラ82の各磁極からの磁力線を示す図である。
FIG. 8C shows the developing sleeve of the developing
図8(a)、図8(b)、図8(c)に示したように、実施例1、比較例1、比較例2における現像ローラ5−キャリア回収ローラ13間の磁場について、シミュレーションによる比較を行った。計算には、株式会社JSOL社製の電磁場解析ソフトウェアJMAGを用いた。なお、現像ローラ5の各磁石83の位置は、磁力線がキャリア回収ローラ13のキャリア回収磁石ローラ91の磁極P21と最も多く繋がる位置とした。
As shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, the magnetic field between the developing
このような比較を行った結果、実施例1では、比較例1に比べ、現像ローラ5の磁石83とキャリア回収ローラ13の磁極P21との間で磁力線の繋がりを少なくすることができるのがわかる。また、実施例1では、比較例2のような、キャリア回収ローラ13のキャリア回収スリーブ90内にキャリア回収磁石ローラ91が無い状態(磁極P21が無い状態)に近くなっていることが分かる。
As a result of such comparison, it can be seen that in Example 1, it is possible to reduce the line of magnetic force between the
このように、実施例1のように磁気遮蔽部材96を設けることで、磁気遮蔽部材96によって現像ローラ5とキャリア回収ローラ13との間で磁気が遮蔽され、現像ローラ5の各磁極により発生させた磁界と、キャリア回収ローラ13の各磁極により発生させた磁界とが、干渉し合うのを抑制することができる。これにより、現像ローラ5の磁石83とキャリア回収ローラ13の磁極P21との間で磁力線が繋がるのを抑制することができ、磁気遮蔽部材96を設けない場合よりも、現像ローラ5上の磁気穂の長さを短くすることができる。また、前記磁力線が繋がったとしても、磁気遮蔽部材96を設けない場合よりも前記磁力線の繋がりを少なくすることができる。よって、小型化を図るために、キャリア回収ローラ13を現像ローラ5に対して感光体回転方向下流側に近接して配置させても、磁気遮蔽部材96を設けない場合に比べて、現像ローラ5上から遠心力によって飛散する磁性キャリアを低減させることができる。
As described above, by providing the magnetic shielding
したがって、感光体上に付着した磁性キャリアの存在により、白抜け等の異常画像を引き起こされたり、感光体とクリーニング部材との当接箇所で磁性キャリアが感光体表面を傷つけて画質劣化を引き起こされたり、クリーニング部材を傷つけてクリーニング不良を引き起こされたりするのを抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる。 Therefore, the presence of the magnetic carrier adhering to the photoconductor may cause abnormal images such as white spots, or the magnetic carrier may damage the surface of the photoconductor at the contact point between the photoconductor and the cleaning member, thereby degrading the image quality. In addition, it is possible to prevent the cleaning member from being damaged due to damage to the cleaning member, and good image formation can be performed.
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
内部に配置された現像磁石ローラ82などの現像用磁界発生手段が複数の磁極より発生させる磁界の作用により磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を外周面上に担持して回転する現像ローラ5などの現像剤担持体と、現像剤担持体と感光体1などの潜像担持体とが対向する現像領域の潜像担持体表面移動方向下流側のキャリア回収領域で、潜像担持体の表面上に付着した磁性キャリアを磁気的に外周面上に吸着させて回収する、現像担持体に近接させて配置されたキャリア回収ローラ13などのキャリア回収部材とを有し、現像用磁界発生手段は、現像剤担持体回転方向に沿って上記複数の磁極を周回移動させるものであり、現像剤担持体の外周面上に担持された二成分現像剤中のトナーを潜像担持体上に形成された潜像に付着させることにより潜像を現像する現像装置4などの現像装置において、現像剤担持体とキャリア回収部材との間で磁気を遮蔽する磁気遮蔽部材96などの磁気遮蔽部材を設けた。これよれば、上記実施形態について説明したように、小型化を図りつつ、キャリア飛散を抑制することができる。
(態様B)
(態様A)において、上記キャリア回収部材として、磁性キャリアを外周面上に担持するキャリア回収スリーブ90などの回収キャリア支持体と、回収キャリア支持体に内包され複数の磁極を備える回転可能なキャリア回収磁石ローラ91などのキャリア回収用磁界発生手段とを備えたものを好適に用いることができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、上記キャリア回収部材と上記磁気遮蔽部材とが対向する位置の、キャリア回収部材の内部に磁極P25などの磁性部材を配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、磁気遮蔽部材の効果をより高めることができ、キャリア飛散をより抑制することができる。
(態様D)
(態様A)、(態様B)または(態様C)において、上記磁気遮蔽部材が永久磁石である。これによれば、上記実施形態について説明したように、永久磁石によって磁場の干渉が抑えられ、キャリア飛散を抑制することができる。
(態様E)
(態様C)または(態様D)において、上記磁性部材が永久磁石である。これによれば、上記実施形態について説明したように、磁気遮蔽部材の効果をより高めることができ、キャリア飛散をより抑制することができる。
(態様F)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)または(態様E)において、上記キャリア回収部材の表面の磁場が、キャリア回収部材と上記磁気遮蔽部材とが対向する位置で、隣接する磁極と逆極性の磁極が存在する。これによれば、上記実施形態について説明したように、磁気遮蔽部材の効果をより高めることができ、キャリア飛散をより抑制することができる。
(態様G)
感光体1などの潜像担持体と、潜像担持体上に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像装置4などの現像手段とを備えた複写機500などの画像形成装置において、前記現像手段として、(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)または(態様F)の現像装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、小型化を図りつつ、キャリア飛散を抑制し良好な画像形成を行うことができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A developing roller that rotates while carrying a two-component developer containing a magnetic carrier and toner on the outer peripheral surface by the action of a magnetic field generated from a plurality of magnetic poles by a developing magnetic field generating means such as a developing
(Aspect B)
In (Aspect A), as the carrier recovery member, a rotatable carrier recovery body including a recovery carrier support such as a
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), a magnetic member such as the magnetic pole P25 is disposed inside the carrier recovery member at a position where the carrier recovery member and the magnetic shielding member face each other. According to this, as demonstrated about the said embodiment, the effect of a magnetic shielding member can be improved more and carrier scattering can be suppressed more.
(Aspect D)
In (Aspect A), (Aspect B), or (Aspect C), the magnetic shielding member is a permanent magnet. According to this, as described in the above embodiment, magnetic field interference is suppressed by the permanent magnet, and carrier scattering can be suppressed.
(Aspect E)
In (Aspect C) or (Aspect D), the magnetic member is a permanent magnet. According to this, as demonstrated about the said embodiment, the effect of a magnetic shielding member can be improved more and carrier scattering can be suppressed more.
(Aspect F)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D) or (Aspect E), the magnetic field on the surface of the carrier recovery member is at a position where the carrier recovery member and the magnetic shielding member face each other. There is a magnetic pole having the opposite polarity to the adjacent magnetic pole. According to this, as demonstrated about the said embodiment, the effect of a magnetic shielding member can be improved more and carrier scattering can be suppressed more.
(Aspect G)
In an image forming apparatus such as a copying
1 感光体
4 現像装置
5 現像ローラ
6 回収スクリュー
7 回収搬送路
8 供給スクリュー
9 供給搬送路
9a 樋
10 攪拌搬送路
11 攪拌スクリュー
12 ドクタブレード
13 キャリア回収ローラ
14 張架ローラ
15 駆動ローラ
16 二次転写バックアップローラ
17 中間転写ユニット
18 プロセスカートリッジ
20 画像形成ユニット
21 光書込ユニット
22 二次転写装置
23 張架ローラ
24 紙搬送ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
30 原稿台
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取センサ
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
47 搬送ローラ対
48 給紙路
49 レジストローラ対
50 給紙ローラ
51 手差しトレイ
52 分離ローラ
53 給紙路
57 スタック部
62 一次転写バイアスローラ
70 ベルトクリーニング装置
81 現像スリーブ
82 現像磁石ローラ
83 磁石
84 磁石ホルダ
90 キャリア回収スリーブ
91 キャリア回収磁石ローラ
92 シャフト
93 複合磁石
94 ブロック磁石
95 トナー補給口
96 磁気遮蔽部材
97 磁気遮蔽部材支持部材
98 ケーシング
100 プリンタ部
110 中間転写ベルト
133 第一仕切り壁
134 第二仕切り壁
135 第三仕切り壁
200 給紙装置
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
500 複写機
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記現像剤担持体と潜像担持体とが対向する現像領域の潜像担持体表面移動方向下流側のキャリア回収領域で、該潜像担持体の表面上に付着した磁性キャリアを磁気的に外周面上に吸着させて回収する、該現像担持体に近接させて配置されたキャリア回収部材とを有し、
前記現像用磁界発生手段は、現像剤担持体回転方向に沿って前記複数の磁極を周回移動させるものであり、該現像剤担持体の外周面上に担持された二成分現像剤中のトナーを潜像担持体上に形成された潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、
前記現像剤担持体と前記キャリア回収部材との間で磁気を遮蔽する磁気遮蔽部材を設けたことを特徴とする現像装置。 A developer carrier that rotates by supporting a two-component developer containing a magnetic carrier and toner on the outer peripheral surface by the action of a magnetic field generated by a plurality of magnetic poles generated by a developing magnetic field generating means disposed inside;
The magnetic carrier adhering to the surface of the latent image carrier is magnetically outer circumferentially in the carrier recovery region downstream of the latent image carrier surface moving direction of the development region where the developer carrier and the latent image carrier are opposed to each other. Having a carrier recovery member disposed close to the development carrier to be adsorbed and recovered on the surface;
The developing magnetic field generating means moves the plurality of magnetic poles around the rotation direction of the developer carrier, and removes the toner in the two-component developer carried on the outer peripheral surface of the developer carrier. In the developing device for developing the latent image by attaching it to the latent image formed on the latent image carrier,
A developing device comprising a magnetic shielding member for shielding magnetism between the developer carrier and the carrier recovery member.
上記キャリア回収部材は、磁性キャリアを外周面上に担持する回収キャリア支持体と、該回収キャリア支持体に内包され複数の磁極を備える回転可能なキャリア回収用磁界発生手段とを備えたものであることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1.
The carrier recovery member includes a recovery carrier support that supports a magnetic carrier on an outer peripheral surface, and a rotatable carrier recovery magnetic field generation unit that is included in the recovery carrier support and includes a plurality of magnetic poles. A developing device.
上記キャリア回収部材と上記磁気遮蔽部材とが対向する位置の、該キャリア回収部材の内部に磁性部材を配置したことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
A developing device, wherein a magnetic member is disposed inside the carrier recovery member at a position where the carrier recovery member and the magnetic shielding member face each other.
上記磁気遮蔽部材が永久磁石であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1, 2 or 3,
The developing device, wherein the magnetic shielding member is a permanent magnet.
上記磁性部材が永久磁石であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3 or 4,
A developing device, wherein the magnetic member is a permanent magnet.
上記キャリア回収部材の表面の磁場が、該キャリア回収部材と上記磁気遮蔽部材とが対向する位置で、隣接する磁極と逆極性の磁極が存在することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
2. A developing device according to claim 1, wherein a magnetic field on the surface of the carrier recovery member is present at a position where the carrier recovery member and the magnetic shielding member face each other, and a magnetic pole having a polarity opposite to an adjacent magnetic pole exists.
前記潜像担持体上に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項1、2、3、4、5または6の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier;
An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops the latent image formed on the latent image carrier using a developer;
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6 as the developing means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012087494A JP2013218065A (en) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | Developing device, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012087494A JP2013218065A (en) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | Developing device, and image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013218065A true JP2013218065A (en) | 2013-10-24 |
Family
ID=49590236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012087494A Pending JP2013218065A (en) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | Developing device, and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013218065A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59121360A (en) * | 1982-12-28 | 1984-07-13 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device |
JPH0420981A (en) * | 1990-05-15 | 1992-01-24 | Minolta Camera Co Ltd | Two-color image forming device |
JP2011191374A (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
-
2012
- 2012-04-06 JP JP2012087494A patent/JP2013218065A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59121360A (en) * | 1982-12-28 | 1984-07-13 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device |
JPH0420981A (en) * | 1990-05-15 | 1992-01-24 | Minolta Camera Co Ltd | Two-color image forming device |
JP2011191374A (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007322916A (en) | Developer feeding device, developer container, developer and image forming apparatus | |
JP5487732B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2001147570A (en) | Color image forming method | |
US7499664B2 (en) | Image processing apparatus, process cartridge, and cleaning system with residual toner retaining unit | |
JP2005025171A (en) | Toner, as well as developer, container containing toner, processing cartridge, image forming apparatus and image processing method | |
JP5618205B2 (en) | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP5983282B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009186655A (en) | Carrier for hybrid development, developer for hybrid development, and image forming apparatus | |
JP6284012B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP5590458B2 (en) | Developing device and image forming apparatus using the same | |
JP2002182468A (en) | Image forming apparatus | |
JP5630700B2 (en) | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP2013205651A (en) | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP2013076980A (en) | Developing device, and image forming apparatus using the same | |
JP2013114150A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2013218065A (en) | Developing device, and image forming apparatus | |
JP2014115519A (en) | Developing apparatus, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP5692573B2 (en) | Image forming method | |
JP2013238771A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2014006419A (en) | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP2004109290A (en) | Toner image forming device | |
JP2012037824A (en) | Method for filling with two-component developer and product for storing the two-component developer | |
JP2004280072A (en) | Image forming apparatus and developer kit for replenishment | |
JPH05313404A (en) | Toner, production of toner and image forming device | |
JP2014119469A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150323 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160229 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160311 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160930 |