JP3920845B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
Developing device and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP3920845B2 JP3920845B2 JP2003421218A JP2003421218A JP3920845B2 JP 3920845 B2 JP3920845 B2 JP 3920845B2 JP 2003421218 A JP2003421218 A JP 2003421218A JP 2003421218 A JP2003421218 A JP 2003421218A JP 3920845 B2 JP3920845 B2 JP 3920845B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- developing device
- developer
- carrier
- magnetic brush
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は現像装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、二成分系現像剤に対するトナー補給に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus, and more particularly to toner replenishment for a two-component developer.
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像を現像剤により可視像処理することが行われる。
現像剤には、トナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤およびキャリアを含まない一成分系現像剤がある。
二成分系現像剤を用いる現像装置の構成には、磁力により現像剤を穂立ちさせた磁気ブラシを用いる構成がある。この構成には、内部に複数の固定磁石を配置した回転可能な現像スリーブと、現像スリーブに対して摩擦帯電した現像剤を供給する攪拌混合および供給部材と、現像スリーブ上に担持されている磁気ブラシの層厚を規制する部材とが主要構成として備えられている。
In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a printing machine, an electrostatic latent image formed on a photosensitive member that is a latent image carrier is subjected to visible image processing with a developer.
As the developer, there are a two-component developer obtained by mixing a toner and a carrier, and a one-component developer containing no carrier.
As a configuration of a developing device using a two-component developer, there is a configuration using a magnetic brush in which the developer is raised by magnetic force. In this configuration, a rotatable developing sleeve having a plurality of fixed magnets disposed therein, an agitating and mixing and supplying member for supplying a frictionally charged developer to the developing sleeve, and a magnet carried on the developing sleeve A member for regulating the layer thickness of the brush is provided as a main component.
現像剤は攪拌混合されることにより摩擦帯電したトナーとキャリアとが互いに吸着した状態で現像スリーブに供給されると現像スリーブ内の磁石により穂立ちして磁気ブラシを形成し、感光体上の静電潜像に接触した際にトナーが潜像側に静電吸着されるようになっている。 When the developer is agitated and mixed and is supplied to the developing sleeve in a state where the frictionally charged toner and the carrier are adsorbed to each other, a magnetic brush is formed by the magnet in the developing sleeve to form a static brush on the photoreceptor. When contacting the electrostatic latent image, the toner is electrostatically attracted to the latent image side.
ところで、現像剤は静電潜像の可視像処理に消費されると減少し、一様な現像剤濃度を維持することができなくなるのを防止する必要がある。このため、従来では、現像剤中にトナーを補給する構成が用いられており、その構成としては、次に挙げる構成が提案されている。
すなわち、現像装置に装備されているトナー補給手段において現像スリーブに対峙して抵抗値が108〜1010Ω/cmの短繊維あるいは多孔質弾性体を被覆した導電性ローラで構成された補給ローラを設け、短繊維あるいは多孔質弾性体の表面に補給用トナーを分散付着させたうえで補給ローラと現像スリーブとの間に電界を形成してトナーを現像スリーブ側に静電吸着させるようにした構成である(例えば、特許文献1)。
By the way, when the developer is consumed in the visible image processing of the electrostatic latent image, it is necessary to prevent the developer from being unable to maintain a uniform developer concentration. For this reason, conventionally, a configuration in which toner is replenished in the developer has been used, and the following configuration has been proposed as the configuration.
That is, a replenishing roller comprising a conductive roller coated with short fibers or a porous elastic body having a resistance value of 10 8 to 10 10 Ω / cm facing the developing sleeve in the toner replenishing means provided in the developing device. The replenishment toner is dispersed and adhered to the surface of the short fiber or the porous elastic body, and an electric field is formed between the replenishing roller and the developing sleeve so that the toner is electrostatically adsorbed to the developing sleeve side. It is a structure (for example, patent document 1).
一方、トナーの帯電量が不十分であると、トナーが不用意に飛散し、感光体の地肌汚れを招くことがある。そこで、キャリアとトナーとの攪拌混合による摩擦帯電を十分なものとするための構成として次の構成がある。
現像スリーブの設置位置とは別に、現像スリーブの設置領域に延長されている第1,第2の攪拌ローラ間に連通する開口部にこれら攪拌ローラ間に現像剤を移送することができる磁石内蔵の搬送ローラを設け、搬送ローラに向けて供給される補給トナーおよび攪拌ローラの一方から移送されてきた現像剤を攪拌ローラ間で受け渡すようにした構成である(例えば、特許文献2)。
On the other hand, if the charge amount of the toner is insufficient, the toner may be carelessly scattered and the background of the photoconductor may be soiled. Therefore, there is the following configuration as a configuration for sufficient frictional charging by stirring and mixing of the carrier and the toner.
Separately from the installation position of the developing sleeve, a magnet with a built-in magnet capable of transferring the developer between these stirring rollers is provided in an opening communicating with the first and second stirring rollers that are extended to the installation area of the developing sleeve. A conveyance roller is provided, and the developer transferred from one of the replenishing toner supplied to the conveyance roller and the agitation roller is transferred between the agitation rollers (for example, Patent Document 2).
特許文献1に開示されている構成においては、バイアス効果によりトナーを磁気ブラシに吸着させるようになっているものの、バイアスを印加した場合にトナーが現像スリーブ側に付着することを利用していることから、この状態が継続されると現像スリーブ上に堆積したトナーが固着してしまい、いわゆる、トナーのフィルミング状態が発生し、結果として磁気ブラシの形成が困難となる虞がある。しかも、補給ローラを構成する短繊維あるいは硬質弾性体が現像スリーブ上の磁気ブラシに接触することから、接触した際に現像スリーブ上の磁気ブラシを形成しているキャリアを擦り取ることになり、これによって現像スリーブ上の現像剤担持量が減少してしまい、現像に必要な現像剤供給量を確保できなくなる虞もある。さらに加えて、現像スリーブ上の現像剤、特にトナーは、現像後において静電潜像と接触することで供給時と逆帯電しているため、補給ローラと対峙した際には補給ローラからのバイアスによって吸着されやすくなり、現像スリーブ上での必要なトナー量が維持されなくなる虞もある。 In the configuration disclosed in Patent Document 1, the toner is attracted to the magnetic brush by the bias effect, but the fact that the toner adheres to the developing sleeve side when the bias is applied is utilized. Therefore, if this state is continued, the toner deposited on the developing sleeve is fixed, so that a so-called toner filming state occurs, and as a result, it may be difficult to form the magnetic brush. In addition, since the short fibers or the hard elastic body constituting the replenishing roller come into contact with the magnetic brush on the developing sleeve, the carrier forming the magnetic brush on the developing sleeve is scraped off when the contact is made. As a result, the developer carrying amount on the developing sleeve decreases, and there is a possibility that the developer supply amount necessary for development cannot be secured. In addition, the developer on the developing sleeve, particularly the toner, is charged oppositely to that at the time of supply by contacting the electrostatic latent image after development. The toner is easily adsorbed by the toner, and there is a possibility that a necessary toner amount on the developing sleeve may not be maintained.
一方、現像スリーブ上に形成される磁気ブラシは、含有するトナーの帯電量が静電潜像に対する付着、換言すれば、現像効率に影響する要因となる。そこで、特許文献2に開示されているように攪拌摩擦帯電を十分に行うことが要求される。しかし、特許文献2に開示された構成では、トナーの補給位置が現像スリーブの設置領域以外の位置(攪拌ローラの軸方向端部よりもさらに外側の位置)であるために装置の大型化は否めない。
しかも、この構成においては、トナーの補給位置が搬送ローラにより攪拌ローラから現像剤を汲み上げた位置であるために磁気ブラシ中にはキャリアのみでなくキャリアに静電付着しているトナーも多量に含まれている。このため、磁気ブラシ中でのキャリアに対するトナーの混合比率が低い場合と違って補給されたトナーがキャリアと接触する機会が少なくなり、結果として、トナーの帯電が十分に行われないことになる。このような不十分な帯電状態が起こると、トナー飛散による感光体の地汚れの機会が増加するという不具合が発生する。
On the other hand, in the magnetic brush formed on the developing sleeve, the charge amount of the toner contained becomes a factor that affects the adhesion to the electrostatic latent image, in other words, development efficiency. Therefore, as disclosed in
In addition, in this configuration, since the toner replenishment position is a position where the developer is pumped up from the stirring roller by the conveyance roller, the magnetic brush contains a large amount of toner that is electrostatically attached to the carrier as well as the carrier. It is. For this reason, unlike the case where the mixing ratio of the toner to the carrier in the magnetic brush is low, the replenished toner is less likely to come into contact with the carrier, and as a result, the toner is not sufficiently charged. When such an insufficiently charged state occurs, there arises a problem that the chance of background contamination of the photoreceptor due to toner scattering increases.
本発明の目的は、上記従来の現像装置およびこれを用いる画像形成装置における問題に鑑み、補給されるトナーの帯電量を十分なものとできることにより地汚れや不用意な飛散を防止することが可能な構成を備えた現像装置および画像形成装置を提供することにある。 In view of the problems in the conventional developing device and the image forming apparatus using the same, it is an object of the present invention to prevent background contamination and inadvertent scattering by making it possible to sufficiently charge the replenished toner. Another object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus having such a configuration.
請求項1記載の発明は、潜像担持体上に形成されている静電潜像を、二成分系現像剤からなる磁気ブラシを用いて可視像処理する現像装置において、上記磁気ブラシを搬送すると共に、上記潜像担持体に対して上記磁気ブラシを近接若しくは接触させる現像剤担持体と、上記現像剤担持体に担持されている磁気ブラシに対してトナーを補給するトナー補給部材と、上記現像剤担持体に担持されている磁気ブラシが上記現像剤担持体から離脱する現像剤離脱部と、上記トナー補給部材とは別に設けられて、上記二成分現像剤を上記現像剤担持体に供給する二成分現像剤供給部材と、上記トナー補給部材から補給されるトナーを予め帯電させる帯電手段とを備え、上記トナー補給部材は上記現像剤担持体上の二成分系現像剤が上記現像剤担持体によって搬送され、上記潜像担持体に近接若しくは接触する現像領域を通過した後の位置であって、且つ、上記離脱部で磁気ブラシが離脱する位置よりも前の位置で上記トナーを補給し、上記二成分現像剤供給部材は上記現像剤離脱部で離脱された磁気ブラシを上記現像剤担持体に供給し、該供給された二成分現像剤が上記現像剤担持体によって再び上記現像領域まで搬送されることを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, in the developing device for processing the electrostatic latent image formed on the latent image carrier using a magnetic brush made of a two-component developer, the magnetic brush is conveyed. And a developer carrying member for bringing the magnetic brush close to or in contact with the latent image carrying member, a toner replenishing member for replenishing toner to the magnetic brush carried on the developer carrying member, A magnetic brush carried on the developer carrying member is provided separately from the developer detaching portion from which the magnetic carrying member is detached from the developer carrying member and the toner replenishing member, and supplies the two-component developer to the developer carrying member. A two-component developer supplying member, and charging means for precharging the toner replenished from the toner replenishing member, wherein the toner replenishing member has the two-component developer on the developer carrying member supported by the developer carrying member. To the body Is conveyed I, a position after passing through the developing area close to or in contact with the image bearing member, and to replenish the toner at a position before the position where the magnetic brush is disengaged by the disengagement portion The two-component developer supply member supplies the magnetic brush released at the developer detachment portion to the developer carrier, and the supplied two-component developer is again supplied to the development region by the developer carrier. It is transported .
請求項2記載の発明は、請求項1記載の現像装置において、上記トナーの補給位置は、上記現像剤担持体の移動方向において、該現像剤担持体に内蔵されている磁極と対向若しくは近接する位置とされていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the replenishment position of the toner faces or is close to a magnetic pole built in the developer carrier in the moving direction of the developer carrier. It is characterized by being positioned.
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の現像装置において、上記現像剤担持体から離脱した現像剤が攪拌混合行程を実行されて上記現像剤担持体に供給可能であることを特徴としている。
According to a third aspect of the invention, in the developing device according to
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の現像装置において、上記磁気ブラシに対して補給されるトナーは、上記現像剤担持体における長手方向全域にわたって供給可能であることを特徴としている。 Invention of claim 4, wherein, in the developing device according to any one of claims 1 to 3, the toner to be replenished to the upper Symbol magnetic brush can be fed over a lengthwise end of the developer carrying member It is characterized by that.
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の現像装置において、上記磁気ブラシに対して補給されるトナーは、上記磁気ブラシ先端に対向する吐出部を備えた気流搬送手段により供給されることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fourth aspects, the toner replenished to the magnetic brush is provided with an air flow conveying means provided with a discharge portion facing the tip of the magnetic brush. It is characterized by being supplied by.
請求項6記載の発明は、請求項1乃至4のうちの一つに記載の現像装置において、上記磁気ブラシに対して補給されるトナーは、上記現像剤担持体とは別に設けられた摩擦帯電可能な構成を備えたトナー繰り出し手段により供給されることを特徴としている。 The invention according to claim 6, wherein, in the developing device according to one of claims 1 to 4, the toner to be replenished to said magnetic brush, provided separately from the frictional charging and the developer carrying member The toner is supplied by a toner feeding means having a possible configuration.
請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のうちの一つに記載の現像装置において、上記磁気ブラシに対して補給されるトナーは、上記現像剤担持体に近接して設けられている補給トナー担持手段により供給されることを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to sixth aspects, the toner replenished to the magnetic brush is provided close to the developer carrier. It is characterized by being supplied by a replenishing toner carrying means.
請求項8記載の発明は、請求項5記載の現像装置において、上記気流手段における吐出部がノズルで構成され、該ノズル内には、該ノズル本体と共に吐出されるトナーに対する帯電電極が設けられていることを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the developing device according to the fifth aspect , the discharge portion of the airflow means is constituted by a nozzle, and a charging electrode for the toner discharged together with the nozzle body is provided in the nozzle. It is characterized by being.
請求項9記載の発明は、請求項5記載の現像装置において、上記補給トナー担持手段は誘電体からなる多孔性弾性体と、該補給トナー担持手段に近接して配置されている帯電手段とを備えていることを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the developing device according to the fifth aspect , the replenishing toner carrying means includes a porous elastic body made of a dielectric, and a charging means disposed in the vicinity of the replenishing toner carrying means. It is characterized by having.
請求項10記載の発明は、請求項8記載の現像装置において、上記ノズルは、上記補給されるトナーと帯電系列において逆極性の関係を持つ材質で構成されていることを特徴としている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the developing device according to the eighth aspect , the nozzle is made of a material having a reverse polarity relationship with the replenished toner in a charging series.
請求項11記載の発明は、請求項5または8に記載の現像装置において、上記補給されるトナーは、補給トナー収容部の出口に設けられている粉体ポンプにより圧送されることを特徴としている。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the developing device according to the fifth or eighth aspect , the replenished toner is pumped by a powder pump provided at an outlet of the replenishment toner storage portion. .
請求項12記載の発明は、請求項5,8,10のいずれかに記載の現像装置において、上記ノズルは、上記現像剤担持体の長手方向に沿って複数設けられていることを特徴としている。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the fifth, eighth, and tenth aspects, a plurality of the nozzles are provided along a longitudinal direction of the developer carrier. .
請求項13記載の発明は、請求項5,8,10,12のいずれかに記載の現像装置において、上記ノズルは、上記現像剤担持体の長手方向に沿って長手方向が設定されたスリットで構成されていることを特徴としている。 A thirteenth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the fifth, eighth, tenth and twelfth aspects, wherein the nozzle is a slit whose longitudinal direction is set along the longitudinal direction of the developer carrier. It is characterized by being composed.
請求項14記載の発明は、請求項5,8,10,12,13のいずれかに記載の現像装置において、上記ノズルからの吐出量を上記現像剤担持体の長手方向で変更可能であることを特徴としている。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the fifth, eighth, tenth, twelfth and thirteenth aspects, the discharge amount from the nozzle can be changed in the longitudinal direction of the developer carrier. It is characterized by.
請求項15記載の発明は、請求項1乃至14のうちの一つに記載の現像装置において、上記補給されるトナーは、上記二成分系現像剤に含まれるキャリアにおけるトナーの被覆率が30〜70%となる関係に設定されて補給されることを特徴としている。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fourteenth aspects, the replenished toner has a toner coverage in a carrier contained in the two-component developer of 30 to 30. It is characterized by being replenished by setting the relationship to be 70%.
請求項16記載の発明は、請求項1乃至14のうちの一つに記載の現像装置において、上記補給されるトナーは、平均円形度が96%以上に設定されていることを特徴としている。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fourteenth aspects, the replenished toner has an average circularity of 96% or more.
請求項17記載の発明は、請求項1乃至16のうちの一つに記載の現像装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。 According to a seventeenth aspect of the present invention, the developing device according to any one of the first to sixteenth aspects is used in an image forming apparatus.
請求項18記載の発明は、請求項17記載の画像形成装置において、上記潜像担持体およびこれの可視像処理に用いられる現像装置とが画像形成装置本体から着脱可能なプロセスカートリッジに設けられていることを特徴としている。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventeenth aspect, the latent image carrier and the developing device used for visible image processing of the latent image carrier are provided in a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body. It is characterized by being.
請求項19記載の発明は、請求項17記載の画像形成装置において、潜像担持体、現像装置および潜像担持体のクリーニングに用いられるクリーニング装置が画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジに設けられていることを特徴としている。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventeenth aspect , the latent image carrier, the developing device, and a process cartridge in which the cleaning device used for cleaning the latent image carrier is detachable from the image forming apparatus main body. It is characterized by being provided.
請求項20記載の発明は、請求項17記載の画像形成装置において、潜像担持体、現像装置、潜像担持体のクリーニングに用いられるクリーニング装置および上記潜像担持体への帯電を行う帯電装置が画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジに設けられていることを特徴としている。 According to a twentieth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventeenth aspect , a latent image carrier, a developing device, a cleaning device used for cleaning the latent image carrier, and a charging device for charging the latent image carrier. Is provided in a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body.
請求項1乃至3記載の発明によれば、現像領域を通過した後の磁気ブラシに対してトナーを補給するので、トナーが消費された磁気ブラシ中のキャリアに対してキャリアに残留するトナーと逆極性帯電状態を利用することにより、補給されるトナーを吸着させることができる。これにより、補給されたトナーは磁気ブラシ中で帯電することができる。この結果、現像剤担持体に供給される現像剤を対象として攪拌混合することで行われる摩擦帯電とは別にキャリアへの静電付着を利用することによる帯電を行わせることで帯電に要する設備や時間を大げさなものとしないで済ませることが可能となる。 According to the first to third aspects of the present invention, toner is replenished to the magnetic brush after passing through the developing region, so that the toner in the magnetic brush where the toner has been consumed is opposite to the toner remaining on the carrier. By using the polar charge state, the replenished toner can be adsorbed. Thereby, the replenished toner can be charged in the magnetic brush. As a result, the equipment required for charging can be charged by using electrostatic adhesion to the carrier separately from frictional charging performed by stirring and mixing the developer supplied to the developer carrier. It is possible to save time.
特に、請求項2記載の発明においては、現像剤担持体に内蔵されている磁極に対向若しくは近接する位置でトナーが補給されるので、磁極による磁力線の穂立ち間隔に応じて磁気ブラシへの接触機会を増加させることもでき、これによりトナーとキャリアとの接触機会が増やされることになる。また請求項3記載の発明においては、磁気ブラシ中に補給されたトナーが離脱および離脱後の攪拌混合される行程に移行することにより予めキャリアとの間で帯電しているトナーがさらに摩擦帯電されることになるので、トナーの帯電量不足を解消して不用意な飛散や地汚れの発生を防止できる帯電状態を得ることが可能となる。
In particular, in the second aspect of the invention, the toner is replenished at a position facing or close to the magnetic pole built in the developer carrying member, so that contact with the magnetic brush is made according to the interval between the rising lines of magnetic lines of force by the magnetic pole. Opportunities can also be increased, which increases the chances of contact between toner and carrier. In the invention according to
請求項4記載の発明によれば、補給トナーが現像剤担持体の長手方向全域にわたって供給可能であるので、局所的な補給と違って分布状態を長手方向で均一化することが可能となり、かつ、補給効率を高めることが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the replenishment toner can be supplied over the entire longitudinal direction of the developer carrier, the distribution state can be made uniform in the longitudinal direction unlike local replenishment, and It is possible to increase the replenishment efficiency.
請求項5記載の発明によれば、吐出部を有する気流搬送手段を用いたトナーの補給が行われることにより、磁気ブラシ中へのトナーの進入を促進して磁気ブラシ中のキャリアへのトナーの付着を促進することが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, toner replenishment is performed using the airflow conveying means having the discharge section, thereby promoting the entrance of the toner into the magnetic brush and supplying the toner to the carrier in the magnetic brush. Adhesion can be promoted.
請求項6記載の発明によれば、現像剤担持体上の磁気ブラシに対して補給されるトナーが補給される際に帯電した状態であるので、磁気ブラシ中のキャリアとの静電付着を促進することができ、攪拌混合による摩擦帯電に要する時間を短縮することが可能となる。 According to the sixth aspect of the invention, since the toner to be supplied to the magnetic brush on the developer carrying member is in a charged state when supplied, the electrostatic adhesion with the carrier in the magnetic brush is promoted. It is possible to shorten the time required for frictional charging by stirring and mixing.
請求項7および9記載の発明によれば、現像剤担持体に近接して設けられている補給トナー担持体により帯電した状態でトナーが補給されるので、トナーの自重落下などと違って均一な状態での補給が可能となるとともに磁気ブラシ中のキャリアへの静電付着を促進することが可能となる。 According to the seventh and ninth aspects of the invention, the toner is replenished in a charged state by the replenishment toner carrier provided in the vicinity of the developer carrier, so that it is uniform unlike the case where the toner falls by its own weight. It is possible to replenish in a state and promote electrostatic adhesion to the carrier in the magnetic brush.
請求項8および10記載の発明によれば、ノズルを吐出部に設けた場合に、そのノズルに帯電電極構造を備えたりあるいはトナーと逆極性の帯電系列ノブ剤を用いることにより吐出されるトナーを帯電状態とすることができ、磁気ブラシ中のキャリアへの静電付着を促進することが可能となる。 According to the eighth and tenth aspects of the present invention, when the nozzle is provided in the ejection portion, the toner ejected by providing the nozzle with a charging electrode structure or using a charging system knob agent having a polarity opposite to that of the toner is provided. It can be in a charged state, and electrostatic adhesion to the carrier in the magnetic brush can be promoted.
請求項11記載の発明によれば、気流搬送に粉体ポンプが用いられるので、トナーの搬送時間の短縮を可能にして補給時間の短縮および補給量の確保を行いやすくすることができる。 According to the invention of claim 1 1, wherein, the powder pump is used for pneumatic conveying can be thereby enabling shortening of the transportation time of the toner facilitate the securing of the shortening and the replenishment amount of the replenishment time.
請求項12および13記載の発明によれば、吐出部が像担持体の長手方向全域を対象として補給できる構成とされているので、長手方向の局所的な補給位置の場合と違って磁気ブラシの形成範囲全域を対象とした補給が可能となる、これにより、現像担持体の長手方向で形成されている磁気ブラシへの補給状態が不均一となることがなく、補給されるトナーの一部が飛散したり浮遊して周辺部を汚染するような事態の発生を防止することができる。
According to the
請求項14記載の発明によれば、ノズルにおける吐出量が現像剤担持体の長手方向で変更可能であるので、現像剤担持体の長手方向での現像剤中に含まれるトナーの消費量に応じた補給形態を得ることができ、補給に用いられるトナーの過剰供給を防止することが可能となる。 According to the invention of claim 1 4, wherein, since the amount of discharge in the nozzle can be changed in the longitudinal direction of the developer carrying member, the consumption amount of the toner contained in the developer in the longitudinal direction of the developer carrying member Accordingly, it is possible to obtain a suitable replenishment form and to prevent excessive supply of toner used for replenishment.
請求項15記載の発明によれば、補給に用いられるトナーの供給量が、キャリアに対する被覆率が30〜70パーセントとなる関係を持たせてあるので、キャリアからの余剰トナーの発生が原因する飛散による周辺部への汚染の防止および画像の可視像に対するトナー不足の防止が可能となる。 According to claim 1 5 invention described, the supply amount of toner used in supplementation, because coverage with respect to the carrier are to have a relation of 30 to 70 percent, due to the occurrence of excess toner from the carrier It is possible to prevent contamination of the peripheral portion due to scattering and to prevent toner shortage with respect to a visible image.
請求項16記載の発明によれば、円形度に影響されるファンデルワールス力や鏡像力が原因して発生する文字部やライン部での画像抜けを防止することができる。つまり、円形度が低い場合には潜像担持体などの平滑性媒体への接触点が多くなり、接触する突起先端に電荷が集中することが多く、ファンデルワールス力や鏡像力が大きくなる。このため、不定形なトナー粒子となる円形度の低いトナー粒子が存在した場合に文字部や線画像部の抜けが生じるが本発明では、このような円形度を規定することで不良画像の発生を防止することが可能となる。 According to the invention of claim 1 6, wherein it is possible to prevent the image omission of a character portion or a line portion which van der Waals force or image force being influenced by the degree of circularity is generated by the cause. That is, when the degree of circularity is low, the number of contact points with a smooth medium such as a latent image carrier increases, and electric charges are often concentrated on the tips of the protrusions that come into contact, resulting in an increase in van der Waals force and mirror image force. For this reason, when there are toner particles with low circularity that become irregular toner particles, the character portion and the line image portion are lost, but in the present invention, defective images are generated by defining such circularity. Can be prevented.
請求項17記載の発明によれば、トナーの帯電不足による飛散あるいは浮遊が原因する潜像担持体の地肌汚れを始めとする周辺部への汚染を防止することが可能となる。 According to the invention described in claim 17, it is possible to prevent contamination of the peripheral portion including the background stain of the latent image carrier caused by scattering or floating due to insufficient charging of the toner.
請求項18乃至20記載の発明によれば、画像形成処理に用いられる装置を画像家清楚うち本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジに設けているので、保点検作業を容易化できると共に、プロセスカートリッジ内でのトナーによる汚染を防止することが可能となる。 According to the invention described in claims 18 to 20, since the apparatus used for the image forming process is provided in the process cartridge that can be attached to and detached from the main body, the maintenance work can be facilitated. It is possible to prevent contamination with toner inside.
以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明実施例による現像装置が適用される画像形成装置の構成を説明するための模式図である。
同図において、画像形成装置1は、潜像担持体としてドラム状の感光体(以下感光体ドラムという)2を備え、感光体ドラム2の周囲には、図示矢印方向の回転過程において画像形成処理を実行するための帯電装置3,書き込み装置4、現像装置5,転写装置6およびクリーニング装置7がそれぞれ配置されている。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of an image forming apparatus to which a developing device according to an embodiment of the present invention is applied.
In FIG. 1, an image forming apparatus 1 includes a drum-shaped photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) 2 as a latent image carrier, and an image forming process is performed around the
感光体ドラム2の周囲に配置されている各装置のうちで、書き込み装置4および転写装置6を除く各装置の全てあるいはその一部が感光体ドラム2と共に纏めてプロセスカートリッジに設けられている。
図2は、感光体ドラム2と上述した書き込み装置4および転写装置6を除く各装置を纏めた場合のプロセスカートリッジ(便宜上、図1において符号PCで示す部材)の外観を示している。なお、プロセスカートリッジPC内には、感光体ドラム2と共に収容される構成に限らず、例えば、現像装置5のみをプロセスカートリッジに収容する構成とすることも可能である。
Of the devices arranged around the
FIG. 2 shows the external appearance of a process cartridge (a member indicated by reference numeral PC in FIG. 1 for convenience) when the
感光体ドラム2は、図示しないが、接地されたアルミニウムの素管などを用いた導電性基体の外周面に感光性を有する無機あるいは有機感光体を用いた感光層が設けられている。感光層は、電荷発生層と電荷輸送層で構成されている。
Although not shown, the
感光体ドラム2は、帯電装置3により一様帯電後、書き込み装置4を用いた静電潜像が形成されると現像装置5からの現像剤の供給により静電潜像が可視像処理され、可視像が給紙装置に設けられているレジストローラRから繰り出された転写紙などに転写装置6を介して転写される行程を実行される。
転写後の感光体ドラム2はクリーニング装置7によって残留トナーの除去および残留電荷の除伝が行われて次の作像に供される。また、転写された可視像を担持している転写紙は、図示しない定着装置により画像定着されて複写物とされる。
The
After the transfer, the
静電潜像の可視像処理に用いられる現像装置5は、トナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤が用いられる。
The developing
図1において現像装置5は、感光体ドラム2に対向して磁気ブラシを形成可能な現像剤担持体としての現像スリーブ5Aと、現像スリーブ5Aに対してトナーとキャリアとを攪拌混合して構成される二成分系現像剤を供給する供給ローラ5Bと、トナー補給装置8とを備えている。なお、図1には示されていないが、図3に示すように、現像スリーブ5Aには、表面に担持された二成分系現像剤の層厚を規定するためのドクター部材5Eが設けられている。
In FIG. 1, the developing
現像スリーブ5Aは、直径が18φに設定され、表面がサンドブラスト処理により10〜20μmRZの範囲に荒らした状態で仕上げられている。この表な表面処理に代えて、0.1〜1mmの深さを有する複数条の溝を形成することもある。
現像スリーブ5Aの内部には、図3に示すように、二成分系現像剤中のキャリアを穂立ちさせて形成される磁気ブラシを感光体ドラム2に接触させる現像主極5A1と、磁気ブラシの搬送磁極5A2,5A3および互いに同極性からなる反撥磁極5A4,5A4’とが設けられており、反撥磁極5A4,5A4’は現像スリーブ5A上に担持されて搬送された磁気ブラシを磁力線の反撥によって現像スリーブ5A周面から供給ローラ5Bに向けて剥落させるための磁極として用いられる。
The developing
In the developing
トナー補給装置8は、現像スリーブ5Aの時計方向の回転方向において現像スリーブ5A内の現像主極5A1と感光体ドラム2とが対向する現像領域を通過した後の位置に対向して配置された補給タンク8Aを備えている。
補給タンク8Aの内部には、現像スリーブ5Aが上記現像領域を通過した後の位置に対向する金属製のローラで構成された補給トナー供給部材8Bと、補給トナー供給部材8Bに対して攪拌により補給トナーを摩擦帯電させて補給トナー供給部材8Bに対して供給可能なローラで構成された攪拌部材8Cと補給トナー供給部材8Bに担持された補給トナーの層厚を規定するブレードで構成された規制部材8Dが設けられている。
The
Inside the
補給トナー供給部材8Bは、現像スリーブ5Aの内部に配置されている磁極のうちで、現像スリーブ5Aが現像領域を通過した後の位置に配置されている搬送磁極5A3に対向して配置されており、現像領域を通過した後に現像スリーブ5Aに担持されている磁気ブラシに対して補給トナーを供給することができるようになっている。
The replenishment
図4は、現像領域を通過した後の現像スリーブ5Aに担持されている磁気ブラシと補給トナー供給部材8Bとの位置関係を示す図であり、同図において、現像領域を通過した後の現像スリーブ5Aに担持されている二成分系現像剤は、感光体ドラム2の静電潜像の可視像処理に際してトナーが消費されている。このため、搬送磁極5A3に対向した磁気ブラシは現像領域に達する前でのトナーの担持量が減少している。
トナー補給装置8の補給トナー供給部材8Bから補給トナーが供給されると、磁気ブラシ中のキャリアにはトナーと逆極性の帯電電荷が残留している。このため、供給された補給トナーがキャリアに接触すると分極によりキャリアに付着することができる。
FIG. 4 is a view showing the positional relationship between the magnetic brush carried on the developing
When the replenishment toner is supplied from the replenishment
一方、トナー補給装置8における補給トナー供給部材8Bからトナーを補給された現像スリーブ5Aに担持されている磁気ブラシは、現像スリーブ5Aの回転に伴い反撥磁極5A4,5A4’による磁力線に沿って現像スリーブ5Aから供給ローラ5Bに向けて剥落することにより現像スリーブ5Aから離脱する。この状態は、図4において磁極5A4’に対峙した磁気ブラシが現像スリーブ5Aから離れていく状態に相当している。
On the other hand, the magnetic brush carried on the developing
現像スリーブ5Aから離脱した磁気ブラシは、これに含まれるキャリアおよびトナーが供給ローラ5Bによって攪拌混合されることにより摩擦帯電が行われ、トナーに帯電電荷が付与された状態で現像スリーブ5Aに供給される。
The magnetic brush detached from the developing
以上のような実施例においては、現像領域を通過した後の現像スリーブ5A上に担持されている磁気ブラシに対してトナーが補給されるので、現像領域に至る前の磁気ブラシに対してトナーを補給する場合と違って、磁気ブラシ内へのトナーの進入が容易となる。つまり、トナーが消費されて、いわゆるカウンタチャージが存在する状態にある磁気ブラシ中のキャリアに対してトナーが補給されるので、キャリアとトナーとの静電吸着関係に基づきトナーが消費されたキャリアに積極的に吸着されることになる。この結果、磁気ブラシの深部に対してもトナーが入り込むこともでき、キャリアに付着したトナーは供給ローラ5Bによる攪拌混合時での摩擦帯電に先駆けて帯電状態にされることになる。
In the embodiment as described above, the toner is supplied to the magnetic brush carried on the developing
上記実施例によれば、現像後の磁気ブラシに含まれるキャリアとの間で静電付着することにより補給されたトナーを帯電状態とすることができるので、トナーに対する帯電のための設備の小型化や帯電時間の短縮が図れることになる。特に、現像スリーブ5Aの軸方向に相対的に現像剤を搬送しながら攪拌混合が可能な一対のスクリューオーガを設けた2軸攪拌構造のような大がかりな設備が不要となり、単一の攪拌部材による現像剤の汲み上げのみで済むことになる。
According to the above embodiment, since the toner replenished by electrostatic adhesion with the carrier contained in the magnetic brush after development can be charged, the equipment for charging the toner can be downsized. In addition, the charging time can be shortened. In particular, a large-scale facility such as a two-shaft stirring structure provided with a pair of screw augers capable of stirring and mixing while transporting the developer relatively in the axial direction of the developing
このように、トナーに対する予帯電が可能な本実施例においては、トナーの帯電不足を防止することができ、これによって、帯電不足を来したトナーが飛散した場合に発生する感光体ドラム2の地肌汚れや周辺部への付着汚染を防止することが可能となる。
As described above, in this embodiment in which the toner can be precharged, it is possible to prevent the toner from being insufficiently charged. As a result, the background of the
一方、補給されるトナーは、図1に示したトナー補給装置8の場合のように、現像スリーブ5Aとは別位置で摩擦帯電部材として用いられる攪拌部材8Cによって予め帯電した状態でトナーの繰り出し手段に相当する補給トナー供給部材8Bに担持されて現像スリーブ5Aに補給されるので、磁気ブラシ中に進入してキャリアに付着した場合の帯電に加えて帯電量を多くすることができる。これにより、供給ローラ5Bでの摩擦帯電行程を厳格に行うことがなくても磁気ブラシ中でのトナーの帯電量を確保しやすくすることが可能となる。
On the other hand, as in the case of the
図1に示したトナー補給装置8における補給トナー供給部材8Bは、現像スリーブ5Aの長手方向に相当する軸方向全域にわたって補給できる構成とされており、これにより、軸方向の局所部分に補給する場合と違って、トナーの均一化が迅速かつ適正に行われることになる。
The replenishing
次にトナー補給装置の構成に関する変形例について説明する。
図5に示す構成は、トナー補給装置(便宜上、符号8’で示す)に用いられるトナーの補給部材として、図1に示した供給ローラ8Aに代えて現像スリーブ5Aに対峙する吐出部を備えた気流搬送手段100を用いることを特徴としている。
Next, a modified example regarding the configuration of the toner replenishing device will be described.
The configuration shown in FIG. 5 is provided with a discharge portion facing the developing
図5において、図1に示した補給トナー供給部材8Bの配置構成と同様に、現像領域を通過後の現像スリーブ5Aに対向する位置には、吐出部としてノズル101を一端に有するパイプ102を介して気流搬送手段100が接続されている。
5, similarly to the arrangement configuration of the replenishing
気流搬送手段100は、トナータンク103に連通する粉体ポンプ104を備えており、粉体ポンプ104の概略構成は図6に示されている。
図6において粉体ポンプ104は、本出願人の先願である特許第3434085号の明細書に記載されている構成が用いられ、具体的には、トナータンク103に連通する螺旋溝104Aを有するステータ104Bと、ステータ104Bの螺旋溝104A内で回転可能なロータ104Cと、ステータ104Bの外周部とこのステータ104Bを内部に配置してノズル101との間に接続されるパイプ101の端部が装着されているケーシング104Dとの間に設けられている隙間で構成された空気通路104Eに接続されているエアポンプからの空気通路104Fとを備え、ロータ104Cの回転によりトナータンク103内から繰り出されたトナーを空気通路104Eに供給されるエアによりケーシング104Dにおけるトナー吐出部104G側を負圧傾向としてパイプ102にトナーを送り出すようになっている。
The airflow conveying means 100 includes a
In FIG. 6, the
一方、ノズル101は、直径が5mm程度とされて現像スリーブ5Aの軸方向に沿って10mm間隔に複数配置されたチューブ構造体あるいは現像スリーブ5Aの軸方向に沿った長手方向を設定されたスリットが用いられ、これらのノズルには、トナーに対する帯電部が設けられている。
On the other hand, the
図7は、帯電部の構成の一つを示す図であり、同図にはチューブ構造体のノズル101が示されている。同図において、ノズル101の内部には、吐出されるトナーの流路中央部にロッド状の帯電電極101Aが設けられ、帯電電極101Aは、ノズル本体を含めて対向電極を構成している。図7(A)に示す帯電電極101Aは軸方向に沿って外周面に突起が形成されて径方向への電荷放出が可能な針状電極を構成しており、図7(B)に示す帯電電極101A’は軸方向端部が推状をなし、先端放電が可能な針状電極を構成している。
FIG. 7 is a diagram showing one configuration of the charging unit, in which the
トナーに対する帯電を効率よく行うための構成として、ノズルにおける少なくともトナー通路内周面には、トナーの帯電極性と逆極性の帯電系列を有する材質が用いられ、例えば、トナーが負極である場合には、ノズル101の内面がシリコン、メラミンあるいはアクリル酸樹脂などの帯電系列の材質が被覆や塗布されたり、あるいはそのものの材質がノズルとして用いられている。
As a configuration for efficiently charging the toner, a material having a charging series having a polarity opposite to that of the toner is used at least on the inner peripheral surface of the toner passage in the nozzle. For example, when the toner is a negative electrode The inner surface of the
吐出されるトナーに対する帯電を行う構成としては、図8に示す構成とすることも可能である、つまり、図8に示す構成は、図1および図3に示したトナー補給装置8における補給トナー供給部材8Bに代えて、スポンジなどの多孔質弾性体からなる供給ローラ(便宜上、図8において符号8B’で示す)を用い、この補給トナー供給ローラ8B’に対してコロナ放電が可能な帯電装置105を配置する。補給トナー供給ローラ8B’に対しては、補給タンク8A内に設けられているパドルホィール8B1’を用いてトナーを擦り付けて担持させるようになっている。
As a configuration for charging the discharged toner, the configuration shown in FIG. 8 can be adopted. That is, the configuration shown in FIG. 8 is a supply of replenishment toner in the
以上のような構成においては、現像スリーブ5Aに対する補給トナーが吐出される前に予め帯電されて供給される。このため、現像領域を通過した後の現像スリーブ5Aに担持されている磁気ブラシ中のキャリアに対し、分極作用のみでの付着ではなく、逆極性の帯電特性関係を設定することにより積極的にキャリアへの付着を促進することができると共に、現像スリーブ5A上に担持されている磁気ブラシに進入した時点では既にある程度のトナーの帯電が行われていることになる。これにより、トナーの帯電不足を防止できることにより飛散トナーによる感光体ドラムの地肌汚れや周辺部へのトナー汚染を防止することが可能となる。しかも、トナーの帯電に要する設備や時間の省力化が図れることになる。
In the above configuration, the replenishment toner for the developing
上述したノズルは吐出部が開口しているので、この開口の開度を制御してトナーの補給量を調整するようにしてもよい。つまり、本実施例では、補給されるトナーが、二成分系現像剤に含まれるキャリアにおけるトナーの被覆率が30〜70%となる関係に設定されて補給されることを条件として、補給量が標準化されている。この理由は、30%以下であると静電潜像の現像が行えず、また70%以上であると現像領域において現像スリーブ5A表面からトナーが離脱しやすくなり飛散の原因となるのを防止するためである。
Since the above-described nozzle has an opening at the discharge portion, the amount of toner replenishment may be adjusted by controlling the opening of the opening. That is, in this embodiment, the replenishment amount is set on condition that the toner to be replenished is set so that the coverage of the toner in the carrier contained in the two-component developer is set to 30 to 70%. It has been standardized. The reason for this is that if it is 30% or less, the electrostatic latent image cannot be developed, and if it is 70% or more, the toner is easily separated from the surface of the developing
上述した補給量を設定した場合においても現像スリーブ5Aの軸方向での磁気ブラシ中のトナーの消費量が画像形成時での画像濃度に応じて異なることがある。そこで、画像濃度、換言すれば、現像スリーブ5A上でのトナーの消費量に対応した補給量を設定することも可能である。以下、これについて説明する。
Even when the replenishment amount described above is set, the toner consumption amount in the magnetic brush in the axial direction of the developing
チューブ状構造体あるいはスリットのいずれにおいても現像スリーブ5Aの軸方向に沿って配置されているので、現像スリーブ5Aの軸方向でのトナーの消費具合に応じて開口の開度を調整することができる。このための構成としては、図示しないが、開口開度を調整可能なシャッター部材を設け、画像形成時での現像スリーブの軸方向に沿った位置での濃度を検出し、高濃度出力が行われた位置に該当するシャッター部材の開度を大きくし、またこれとは逆に標準濃度以下の場合にはシャッター部材の開度を標準の開度よりも小さくする。
Since both the tubular structure and the slit are arranged along the axial direction of the developing
また、トナー補給量の調整に関しては、上述したノズルの場合だけでなく、図1,3および図8に示したローラ部材が補給トナー供給部材として用いられる場合においても可能である。この場合には、補給トナー供給部材8B、8B’を現像スリーブ5Aの軸方向に沿って分割し、分割位置毎での回転量を制御することで補給トナーの繰り出し量を調整することができる。
Further, the toner replenishment amount can be adjusted not only in the case of the nozzle described above, but also in the case where the roller member shown in FIGS. 1, 3 and 8 is used as a replenishment toner supply member. In this case, the supply amount of the replenishment toner can be adjusted by dividing the replenishment
ノズルあるいは補給トナー供給部材を対象としたトナーの補給量の調整において、該当する軸方向位置での補給量に応じたトナーが補給された場合、その該当する軸方向位置の近隣に位置する磁気ブラシ中のキャリアに対してもトナーは静電吸着ができる状態であるので、仮に該当位置のみを対象とした補給であっても、その近隣での磁気ブラシのキャリアへのトナーの静電吸着が行えることにより軸方向での補給トナーの均一分散が可能となる。 In the adjustment of the toner replenishment amount for the nozzle or the replenishment toner supply member, when the toner corresponding to the replenishment amount at the corresponding axial position is replenished, the magnetic brush located in the vicinity of the corresponding axial position Since the toner can be electrostatically attracted to the carrier inside, even if it is replenished only to the corresponding position, the toner can be electrostatically attracted to the carrier of the magnetic brush in the vicinity. As a result, the toner can be uniformly dispersed in the axial direction.
次に、本実施例に用いられる現像剤について説明する。
本実施例に用いられる現像剤に用いられるトナーは、ポリエステル、ポリオ−ル、スチレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤及び色剤を混合したものであり、その周りにシリカ、酸化チタン等の外添剤を添加することで流動性を高めている。添加剤の粒径は通常0.01〜0.1μmの範囲である。
Next, the developer used in this embodiment will be described.
The toner used in the developer used in this example is a mixture of a resin such as polyester, polyol, or styrene acrylic mixed with a charge control agent and a colorant, and an external additive such as silica or titanium oxide around it. Fluidity is enhanced by adding an agent. The particle size of the additive is usually in the range of 0.01 to 0.1 μm.
色剤としてはカーボンブラック、フタロシアニンブルー、キナクリドン、カーミン等を挙げることができる。また、トナーとしては、ワックス等を分散混合させた母体トナーに上記種類の添加剤を外添しているものも使用することもできる。 Examples of the colorant include carbon black, phthalocyanine blue, quinacridone, and carmine. As the toner, toner obtained by externally adding the above-mentioned types of additives to a base toner in which wax or the like is dispersed and mixed can also be used.
上記トナーは、磁性体を含有させて磁性トナーとしても使用することもできる。具体的な磁性体としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属とアルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金及びその混合物等が挙げられる。これらの磁性体は平均粒径が0.1〜2μm程度のものが望ましく、このときの磁性体の含有量は、結着樹脂100質量部に対して20〜200質量部、特に好ましくは結着樹脂100質量部に対して40〜150質量部である。 The toner can also be used as a magnetic toner by containing a magnetic material. Specific magnetic materials include iron oxides such as magnetite, hematite, and ferrite, metals such as cobalt and nickel, and these metals and aluminum, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, and calcium. , Alloys with metals such as manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium, and mixtures thereof. These magnetic materials desirably have an average particle size of about 0.1 to 2 μm, and the content of the magnetic material at this time is 20 to 200 parts by mass, particularly preferably a binder, with respect to 100 parts by mass of the binder resin. It is 40-150 mass parts with respect to 100 mass parts of resin.
上記添加剤としては、従来公知のものが使用できるが、具体的には、Si,Ti,Al,Mg,Ca,Sr,Ba,In,Ga,Ni,Mn,W,Fe,Co,Zn,Cr,Mo,Cu,Ag,V,Zr等の酸化物や複合酸化物等が挙げられ、特にSi,Ti,Alの酸化物であるシリカ、チタニア、アルミナが好適に用いられる。
また、このときの添加剤の添加量は、母体粒子100質量部に対して0.5〜3質量部であることが好ましく、特に好ましくは、0.7〜1.5質量部である。
As the additive, conventionally known ones can be used. Specifically, Si, Ti, Al, Mg, Ca, Sr, Ba, In, Ga, Ni, Mn, W, Fe, Co, Zn, Examples thereof include oxides such as Cr, Mo, Cu, Ag, V, and Zr, composite oxides, and the like. In particular, silica, titania, and alumina, which are oxides of Si, Ti, and Al, are preferably used.
Moreover, it is preferable that the addition amount of the additive at this time is 0.5-3 mass parts with respect to 100 mass parts of base particles, Most preferably, it is 0.7-1.5 mass parts.
添加剤の添加量が0.5質量部未満であると、トナーの流動性が低下するため、十分な帯電性が得られず、また、転写性や耐熱保存性も不十分となり、また、地汚れやトナー飛散の原因にもなりやすい。 When the additive amount is less than 0.5 parts by mass, the fluidity of the toner is lowered, so that sufficient chargeability cannot be obtained, transferability and heat-resistant storage stability are insufficient, and Also likely to cause dirt and toner scattering.
一方、添加剤の添加量が3質量部よりも多いと、流動性は向上するものの、ビビリ、ブレードめくれ等の感光体クリーニング不良や、トナーから遊離した添加剤による感光体ドラム1等へのフィルミングが生じやすくなり、クリーニングブレードや感光体ドラム等の耐久性が低下し、定着性も悪化する。また、細線部におけるトナーのチリが発生しやすくなり、特に、フルカラー画像における細線の出力の場合には、少なくとも2色以上のトナーを重ねる必要があり、付着量が増えるため、特にその傾向が顕著である。さらに、カラートナーとして用いる場合には、添加剤が多く含有されていると、透明シートに形成されたトナー画像をオーバーヘッドプロジェクターで投影した場合に投影像にかげりが生じ、鮮明な投影像が得られにくくなる。 On the other hand, if the amount of the additive added is more than 3 parts by mass, the fluidity is improved, but the photosensitive member cleaning failure such as chatter and blade turning, and the filling to the photosensitive drum 1 by the additive released from the toner are performed. As a result, the durability of the cleaning blade, the photosensitive drum, etc. is lowered and the fixing property is also deteriorated. In addition, toner in the thin line portion is liable to be generated, and in particular, in the case of a fine line output in a full color image, it is necessary to superimpose toner of at least two colors, and the amount of adhesion increases, and this tendency is particularly remarkable. It is. Furthermore, when used as a color toner, if a large amount of additives are contained, a projected image is generated when a toner image formed on a transparent sheet is projected by an overhead projector, and a clear projected image is obtained. It becomes difficult.
上記添加剤の含有量の測定には種々の方法があるが、蛍光X線分析法で求めるのが一般的である。すなわち、添加剤の含有量既知のトナーについて、蛍光X線分析法で検量線を作成し、この検量線を用いて、添加剤の含有量を求めることができる。 Although there are various methods for measuring the content of the additive, it is generally determined by fluorescent X-ray analysis. That is, a calibration curve is prepared by fluorescent X-ray analysis for a toner whose content of the additive is known, and the content of the additive can be obtained using this calibration curve.
さらに、本実施形態に用いられる添加剤は、必要に応じ、疎水化、流動性向上、帯電性制御等の目的で、表面処理を施されていることが好ましい。
ここで、表面処理に用いる処理剤としては、有機系シラン化合物等が好ましく、例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等が挙げられる。また、処理方法としては、有機シラン化合物を含有する溶液中に添加剤を漬積し乾燥させる方法、添加剤に有機シラン化合物を含有する溶液を噴霧し乾燥させる方法等があるが、本実施形態においては、いずれの方法も好適に用いることができる。
Furthermore, the additive used in the present embodiment is preferably subjected to a surface treatment for the purpose of hydrophobization, fluidity improvement, chargeability control, and the like, if necessary.
Here, the treatment agent used for the surface treatment is preferably an organic silane compound, for example, alkylchlorosilanes such as methyltrichlorosilane, octyltrichlorosilane, and dimethyldichlorosilane, and alkyl such as dimethyldimethoxysilane and octyltrimethoxysilane. Examples include methoxysilanes, hexamethyldisilazane, and silicone oil. In addition, as a treatment method, there are a method in which an additive is immersed in a solution containing an organosilane compound and drying, a method in which a solution containing an organosilane compound is sprayed and dried, and the like. In the method, any method can be suitably used.
トナーの体積平均粒径は3〜12μmの範囲が好適である。本実施形態で用いたトナーの体積平均粒径は6μmであり、1200dpi以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能である。また、本実施例では、帯電極性が負極性のトナーを使用しているが、感光体ドラム1の帯電極性などに応じて帯電極性が正極性のトナーを使用してもよい。 The volume average particle diameter of the toner is preferably in the range of 3 to 12 μm. The toner used in this embodiment has a volume average particle diameter of 6 μm, and can sufficiently cope with a high-resolution image of 1200 dpi or more. Further, in this embodiment, toner having a negative charge polarity is used, but a toner having a positive charge polarity according to the charge polarity of the photosensitive drum 1 may be used.
球形トナーは、例えばスクリューオーガを用いた攪拌では、トナー帯電が不安定になるが、本方式で、トナー補給すると、補給トナーの帯電が安定する。さらに、円形度95%以上の球形トナーを使用することにより表面積のばらつきを不定形と比較して少なくできるので均一な現像が可能になり、画質が向上する。つまり、円形度が低い場合には潜像担持体などの平滑性媒体への接触点が多くなり、接触する突起先端に電荷が集中することが多く、ファンデルワールス力や鏡像力が大きくなる。このため、不定形なトナー粒子となる円形度の低いトナー粒子が存在した場合に文字部や線画像部の抜けが生じるが本発明では、このような円形度を規定することで不良画像の発生を防止することが可能となる。 For spherical toners, for example, toner charging becomes unstable when stirring using a screw auger, but when toner is replenished with this method, charging of the replenishing toner is stabilized. Further, by using a spherical toner having a circularity of 95% or more, the variation in surface area can be reduced as compared with an indeterminate type, so that uniform development is possible and image quality is improved. That is, when the degree of circularity is low, the number of contact points with a smooth medium such as a latent image carrier increases, and electric charges are often concentrated on the tips of the protrusions that come into contact, resulting in an increase in van der Waals force and mirror image force. For this reason, when there are toner particles with low circularity that become irregular toner particles, the character portion and the line image portion are lost, but in the present invention, defective images are generated by defining such circularity. Can be prevented.
以上のような実施例によれば、トナーの帯電に要する設備の小型化や帯電時間が短縮された場合でもトナーの帯電量を十分なものとすることができ、トナーの帯電不足による飛散が原因する感光体ドラムの地肌汚れや周辺部へのトナー汚染を確実に防止することができる。 According to the embodiment as described above, even when the equipment required for charging the toner is downsized and the charging time is shortened, the amount of charge of the toner can be sufficient, and scattering due to insufficient charging of the toner is a cause. Thus, it is possible to reliably prevent contamination of the surface of the photosensitive drum and toner contamination on the peripheral portion.
1 画像形成装置
2 感光体ドラム
5 現像装置
5A 現像スリーブ
5A1 現像主極
5A3 現像領域通過後に相当する位置の搬送磁極
5A4 反撥磁極
8,8’ トナー補給装置
8B、8B’補給トナー供給部材
100 気流搬送手段
101 ノズル
104 粉体ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (20)
上記磁気ブラシを搬送すると共に、上記潜像担持体に対して上記磁気ブラシを近接若しくは接触させる現像剤担持体と、
上記現像剤担持体に担持されている磁気ブラシに対してトナーを補給するトナー補給部材と、
上記現像剤担持体に担持されている磁気ブラシが上記現像剤担持体から離脱する現像剤離脱部と、
上記トナー補給部材とは別に設けられて、上記二成分現像剤を上記現像剤担持体に供給する二成分現像剤供給部材と、
上記トナー補給部材から補給されるトナーを予め帯電させる帯電手段とを備え、
上記トナー補給部材は上記現像剤担持体上の二成分系現像剤が上記現像剤担持体によって搬送され、上記潜像担持体に近接若しくは接触する現像領域を通過した後の位置であって、且つ、上記離脱部で磁気ブラシが離脱する位置よりも前の位置で上記トナーを補給し、
上記二成分現像剤供給部材は上記現像剤離脱部で離脱された磁気ブラシを上記現像剤担持体に供給し、該供給された二成分現像剤が上記現像剤担持体によって再び上記現像領域まで搬送されることを特徴とする現像装置。 In a developing device that processes an electrostatic latent image formed on a latent image carrier using a magnetic brush made of a two-component developer,
A developer carrying body for transporting the magnetic brush and bringing the magnetic brush close to or in contact with the latent image carrying body;
A toner replenishing member for replenishing toner to the magnetic brush carried on the developer carrying member;
A developer detachment portion from which the magnetic brush carried on the developer carrier is detached from the developer carrier;
And it provided separately from the aforementioned toner supply member, and the two-component developer supplying member for supplying the two-component developer to the developer carrying member,
Charging means for precharging toner supplied from the toner supply member,
The toner replenishment member is a position after the two-component developer on the developer carrying member has been transported by the developer carrying member and has passed through a developing region in proximity to or in contact with the latent image carrying member, and The toner is replenished at a position before the position at which the magnetic brush is detached at the separation part ,
The two-component developer supply member supplies the magnetic brush released at the developer detachment portion to the developer carrier, and the supplied two-component developer is conveyed again to the development area by the developer carrier. developing device characterized in that it is.
上記トナーの補給位置は、上記現像剤担持体の移動方向において、該現像剤担持体に内蔵されている磁極と対向若しくは近接する位置とされていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device according to claim 1, wherein the toner replenishing position is a position facing or close to a magnetic pole built in the developer carrier in the moving direction of the developer carrier.
上記現像剤担持体から離脱した現像剤が攪拌混合行程を実行されて上記現像剤担持体に供給可能であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
A developing device characterized in that the developer separated from the developer carrying member can be supplied to the developer carrying member by performing a stirring and mixing process .
上記磁気ブラシに対して補給されるトナーは、上記磁気ブラシ先端に対向する吐出部を備えた気流搬送手段により供給されることを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
2. A developing device according to claim 1, wherein the toner supplied to the magnetic brush is supplied by an air flow conveying means having a discharge portion facing the tip of the magnetic brush .
上記磁気ブラシに対して補給されるトナーは、上記現像剤担持体とは別に設けられた摩擦帯電可能な構成を備えたトナー繰り出し手段により供給されることを特徴とする現像装置。 The developing device according to one of claims 1 to 4,
2. A developing device according to claim 1, wherein the toner supplied to the magnetic brush is supplied by toner feeding means provided separately from the developer carrying member and capable of triboelectric charging .
上記磁気ブラシに対して補給されるトナーは、上記現像剤担持体に近接して設けられている補給トナー担持手段により供給されることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 6,
2. A developing device according to claim 1, wherein the toner supplied to the magnetic brush is supplied by a replenishing toner carrying means provided close to the developer carrying member .
上記気流搬送手段における吐出部がノズルで構成され、該ノズル内には、該ノズル本体と共に吐出されるトナーに対する帯電電極が設けられていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 5 , wherein
2. A developing apparatus according to claim 1, wherein the discharge section of the airflow conveying means is constituted by a nozzle, and a charging electrode for the toner discharged together with the nozzle body is provided in the nozzle .
上記補給トナー担持手段は誘電体からなる多孔性弾性体と、該補給トナー担持手段に近接して配置されている帯電手段とを備えていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 7 .
2. A developing apparatus according to claim 1, wherein said replenishing toner carrying means comprises a porous elastic body made of a dielectric and a charging means arranged in proximity to said replenishing toner carrying means .
上記ノズルは、上記補給されるトナーと帯電系列において逆極性の関係を持つ材質で構成されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 8 , wherein
The developing device , wherein the nozzle is made of a material having a reverse polarity relationship with the toner to be replenished in a charging series .
上記補給されるトナーは、補給トナー収容部の出口に設けられている粉体ポンプにより圧送されることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 5 or 8 ,
The developing device according to claim 1, wherein the toner to be replenished is pumped by a powder pump provided at an outlet of the replenishing toner container .
上記ノズルは、上記現像剤担持体の長手方向に沿って複数設けられていることを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 5, 8 , and 10,
A developing device, wherein a plurality of the nozzles are provided along a longitudinal direction of the developer carrier .
上記ノズルは、上記現像剤担持体の長手方向に沿って長手方向が設定されたスリットで構成されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 5, 8, 10 , and 12,
The developing device according to claim 1, wherein the nozzle includes a slit whose longitudinal direction is set along the longitudinal direction of the developer carrier .
上記ノズルからの吐出量を上記現像剤担持体の長手方向で変更可能であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 5, 8, 10, 12, and 13 ,
A developing device characterized in that the discharge amount from the nozzle can be changed in the longitudinal direction of the developer carrier .
上記補給されるトナーは、上記二成分系現像剤に含まれるキャリアにおけるトナーの被覆率が30〜70%となる関係に設定されて補給されることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 ,
The developing device according to claim 1, wherein the toner to be replenished is set so as to have a toner coverage ratio of 30 to 70% in a carrier contained in the two-component developer.
上記補給されるトナーは、平均円形度が96%以上に設定されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 ,
The developing device according to claim 1, wherein the replenished toner has an average circularity of 96% or more .
上記潜像担持体およびこれの可視像処理に用いられる現像装置とが画像形成装置本体から着脱可能なプロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 17 ,
An image forming apparatus, wherein the latent image carrier and a developing device used for visible image processing of the latent image carrier are provided in a process cartridge that is detachable from a main body of the image forming apparatus .
潜像担持体、現像装置および潜像担持体のクリーニングに用いられるクリーニング装置が画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 17 .
An image forming apparatus comprising: a latent image carrier, a developing device, and a cleaning device used for cleaning the latent image carrier provided in a process cartridge that is detachable from the main body of the image forming apparatus .
潜像担持体、現像装置、潜像担持体のクリーニングに用いられるクリーニング装置および上記潜像担持体への帯電を行う帯電装置が画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 17 .
A latent image carrier, a developing device, a cleaning device used for cleaning the latent image carrier, and a charging device for charging the latent image carrier are provided in a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. image forming apparatus characterized by.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003421218A JP3920845B2 (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Developing device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003421218A JP3920845B2 (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Developing device and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005181622A JP2005181622A (en) | 2005-07-07 |
JP3920845B2 true JP3920845B2 (en) | 2007-05-30 |
Family
ID=34782498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003421218A Expired - Fee Related JP3920845B2 (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Developing device and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3920845B2 (en) |
-
2003
- 2003-12-18 JP JP2003421218A patent/JP3920845B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005181622A (en) | 2005-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5375452B2 (en) | Image forming apparatus | |
US20090067886A1 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2005091797A (en) | Developing method and developing device | |
JP4903644B2 (en) | Developing device and image forming apparatus using the same | |
JP3356948B2 (en) | Developing device | |
JP2005352225A (en) | Developing device | |
JP5618930B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5322971B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP3920845B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2007164066A (en) | Development machine and image forming device | |
JP4936808B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2018077339A (en) | Development device | |
JP5222789B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP4731218B2 (en) | Development device | |
JP5463756B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP4890099B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2008304772A (en) | Carrier for electrostatic charge image development, developer for electrostatic charge image development, cartridge for electrostatic charge image development, process cartridge and image forming method | |
JP4997887B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5422433B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP2006099029A (en) | Developing device, and process cartridge and image forming apparatus using the same | |
JP2001125366A (en) | Developing device | |
JP2007011079A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2667904B2 (en) | Electrophotographic equipment | |
JP2008116656A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JPH06102749A (en) | Developing device and developer carrying device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061107 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |