JP5321164B2 - Electrophotographic developer supply method, electrophotographic developing apparatus, electrophotographic developing method, and process cartridge - Google Patents

Electrophotographic developer supply method, electrophotographic developing apparatus, electrophotographic developing method, and process cartridge Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably maintain physical properties of a carrier in a developing device in a developing system using a two-component developer, to control a toner concentration of the developer supplied to the developing device to a fixed value while suppressing the occurrence of faults such as the rise of image density and fogging regardless of a long-time use, and to enhance the handling accuracy of the toner concentration of the developer in the developing device to be able to accurately control the toner concentration of the developer in the developing device. <P>SOLUTION: In a trickle development system where a toner and a carrier are replenished to a developing device and development is performed while discharging a surplus developer in the developing device, a mass ratio of the carrier in a developer for replenishment which is replenished to a developing device 10 is detected, and the mass ratio is compared with a mass ratio of the carrier in the developer for replenishment stored in a container 230 of the developer for replenishment, and in the case that the mass ratios are different, a mechanism for reducing the deviation of the toner concentration of the developer for replenishment stored in the container 230 is operated to make the toner concentration uniform in the container 230. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電子写真における電子写真用現像剤補給方法、電子写真現像装置、電子写真現像方法及びプロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to an electrophotographic developer supply method, an electrophotographic developing apparatus, an electrophotographic developing method, and a process cartridge in electrophotography.

複写機やプリンタ等の電子写真方式による画像形成装置では、一様に帯電した像担持体表面に露光を行って潜像を形成し、潜像を現像してトナー像とした後、トナー像を記録紙等の転写材に転写している。トナー像を担持した転写材は定着装置を通過し、熱や圧力によってトナーを転写材上に定着する。
上記画像形成装置において、像担持体上の潜像を現像する現像装置には、磁性材料を含むトナーを用いて現像を行う一成分現像方式のものと、トナーとキャリアからなる現像剤を用いて現像を行う二成分現像方式のものがある。
このうち、二成分現像方式の現像装置は現像性に優れているため、現在では画像形成装置の主流となっている。特に近年では、フルカラーやマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置に多く使用されており、二成分現像方式の現像装置に対する需要は、さらに高まってきている。
上記二成分現像方式の画像形成装置では、トナーとキャリアは現像装置内にて撹拌され、摩擦によりトナーはキャリアから電荷を付与される。トナーはキャリア外面に静電的に付着した状態となり、トナーを担持したキャリアは、現像領域へと搬送される。現像バイアスが印加された条件下でトナーはキャリアから離れ、像担持体の潜像部分に静電的に付着し、トナー画像が形成される。二成分現像方式において、高耐久で、且つ高い安定性を満足した画像を提供するためには、攪拌時に、トナーに対してキャリアから安定した帯電量が付与されることが重要であり、そのためには、長時間使用の前後においても、キャリアの帯電付与能力が安定していることが重要である。
しかし、通常の二成分現像方式における現像装置では、トナーが現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像槽内に残る。そのため、現像槽内でトナーと共に撹拌されるキャリアは、撹拌頻度が多くなるにつれて劣化する。具体的には、キャリア表面の樹脂コートの剥がれや、キャリア表面へのトナーの付着といった事態が発生すし、その結果、キャリア抵抗値及び現像剤の帯電性が徐々に低下し、現像剤の現像性が過度に上がり、画像濃度の上昇やかぶり発生といった不具合が誘発される。
In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a uniformly charged image carrier surface is exposed to form a latent image, and the latent image is developed into a toner image. Transferred onto a transfer material such as recording paper. The transfer material carrying the toner image passes through the fixing device and fixes the toner on the transfer material by heat or pressure.
In the image forming apparatus, the developing device that develops the latent image on the image carrier includes a one-component developing type that develops using toner containing a magnetic material, and a developer composed of toner and carrier. There are two-component development systems that perform development.
Among them, the two-component developing type developing device is excellent in developability, and is currently the mainstream of image forming apparatuses. In particular, in recent years, it has been widely used in color image forming apparatuses that form full-color and multi-color images, and the demand for two-component developing type developing apparatuses is further increasing.
In the two-component developing type image forming apparatus, the toner and the carrier are agitated in the developing device, and the toner is given a charge from the carrier by friction. The toner is electrostatically attached to the outer surface of the carrier, and the carrier carrying the toner is conveyed to the development area. Under the condition that the development bias is applied, the toner is separated from the carrier, and electrostatically adheres to the latent image portion of the image carrier to form a toner image. In the two-component development method, in order to provide a highly durable image satisfying high stability, it is important that a stable charge amount is imparted to the toner from the carrier during stirring. It is important that the charge imparting ability of the carrier is stable before and after long-time use.
However, in the developing device in the normal two-component developing system, the toner is consumed by the developing operation, while the carrier is not consumed and remains in the developing tank. Therefore, the carrier stirred together with the toner in the developing tank deteriorates as the stirring frequency increases. Specifically, a situation such as peeling of the resin coat on the carrier surface or adhesion of toner to the carrier surface occurs, and as a result, the carrier resistance value and the chargeability of the developer gradually decrease, and the developer developability. Rises excessively, causing problems such as an increase in image density and occurrence of fogging.

上記問題を解決するものとして、例えば、特許文献1には、現像によって消費されるトナーと共にキャリアを追加し、現像装置内のキャリアを少しずつ入れ替えることにより、帯電量の変化を抑制し、画像濃度を安定化する現像装置、いわゆるトリクル現像方式の現像装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示の現像装置のうち、キャリア補給装置とトナー補給装置を一体化して設けた場合、キャリアとトナーを混合し、補給用現像剤として収容した容器内でのトナーの質量比率(以下、トナー濃度)に偏りがあると、現像装置に補給される現像剤は意図したトナー濃度よりもトナー過多、もしくはキャリア過多になってしまう恐れがあり、現像装置内トナー濃度のハンドリングが難しくなる。現像装置内トナー濃度のハンドリング精度が低いと、現像装置内のトナー濃度が適切な状態よりも高くなってトナー飛散や帯電ムラの原因になったり、適切な状態よりも低くなって帯電過多による画像濃度不足の原因になったりする場合があるため好ましくない。
特許文献2には、現像装置内に適宜補給する現像剤として、予め現像装置内に収容されているキャリアと比べて高い抵抗値を有するキャリアをトナーと共に含む現像剤を用いることが開示されている。
さらに、特許文献3には、補給用現像剤として、より高い帯電量をトナーに対して付与するキャリアをトナーと共に含む現像剤を使用することで、帯電性の維持、画質低下を抑制することが開示されている。
これらの方法は、補給用現像剤の物性にて帯電性を維持し、画質低下を抑制している手法であるが、補給用現像剤の濃度偏りによる、都度補給されるトナー濃度のばらつきについて考慮されておらず、前述の課題に対する対策にはなり得ていない。
As a solution to the above problem, for example, in Patent Document 1, a carrier is added together with toner consumed by development, and the carrier in the developing device is replaced little by little, thereby suppressing a change in charge amount and image density. Has been disclosed, a so-called trickle developing type developing device.
However, when the carrier replenishing device and the toner replenishing device are integrated in the developing device disclosed in Patent Document 1, the mass ratio of the toner in the container in which the carrier and the toner are mixed and accommodated as a replenishing developer. If there is a bias in the toner density (hereinafter referred to as toner density), the developer replenished to the developing device may be more toner or carrier than the intended toner density, making it difficult to handle the toner density in the developing device. Become. If the handling accuracy of the toner density in the developing device is low, the toner density in the developing device will be higher than the appropriate state, causing toner scattering and charging unevenness, or being lower than the appropriate state, resulting in excessive charging. This is not preferable because it may cause insufficient concentration.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses using a developer containing a carrier having a higher resistance value than that of a carrier previously stored in the developing device as a developer to be replenished appropriately in the developing device. .
Further, in Patent Document 3, as a replenishment developer, a developer containing a carrier that imparts a higher charge amount to the toner together with the toner is used to maintain the chargeability and suppress the deterioration of the image quality. It is disclosed.
These methods are methods that maintain the chargeability with the physical properties of the replenishment developer and suppress the deterioration of image quality, but consider the variation in the concentration of toner to be replenished each time due to the concentration deviation of the replenishment developer. It has not been done, and it cannot be a countermeasure against the aforementioned problems.

本発明は上記従来技術が有する問題点に鑑みてなされたものであり、
二成分現像方式の画像形成において、現像装置内のキャリアの物性を安定に保ち、長期の使用においても画像濃度の上昇やかぶり発生といった不具合の発生を抑制しつつ、現像剤収容容器に収容された補給用現像剤のトナー濃度の偏りを少なくすることで、現像装置に補給される現像剤のトナー濃度を一定に制御し、現像装置内現像剤のトナー濃度のハンドリング精度を高め、トリクル現像方式における現像装置内現像剤のトナー濃度を高い精度で制御できるようにした現像剤補給方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art,
In two-component development type image formation, the physical properties of the carrier in the developing device are kept stable, and even in long-term use, the image density is increased and the occurrence of problems such as fogging is suppressed, and the developer is accommodated in a developer container. By reducing the bias in the toner concentration of the developer for replenishment, the toner concentration of the developer replenished to the developing device is controlled to be constant, and the handling accuracy of the toner concentration of the developer in the developing device is improved. It is an object of the present invention to provide a developer replenishing method capable of controlling the toner concentration of the developer in the developing device with high accuracy.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、劣化した現像剤に起因する不良画像の発生を予防すべく、トナーとキャリアが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアを前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行うトリクル現像方式において、現像装置に補給される現像剤のトナー濃度を一定にし、現像装置内現像剤のトナー濃度を高い精度で制御すべく、前記現像装置に補給される補給用現像剤中のキャリアの質量比率を検知し、この質量比率と、補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤のキャリアの質量比率とを比較し、この比較結果に基づいて、前記補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤のトナー濃度の偏りを減少させる機構の動作を制御するという、技術構想を得、本発明に至った。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, in order to prevent the occurrence of a defective image due to the deteriorated developer, the toner and the carrier are supplied to the developing device with respect to the developing device containing the toner and the carrier, In the trickle development method in which development is performed while discharging excess developer, the toner concentration of the developer supplied to the developing device is made constant, and the toner concentration of the developer in the developing device is controlled with high accuracy. The mass ratio of the carrier in the replenishment developer supplied to the developing device is detected, and this mass ratio is compared with the mass ratio of the carrier of the replenishment developer accommodated in the replenishment developer container. Based on the comparison result, the technical concept of controlling the operation of the mechanism for reducing the deviation of the toner density of the replenishment developer accommodated in the replenishment developer accommodating container was obtained, and the present invention was achieved.

すなわち、以下の1ないしの発明によって、上記課題は解決される。
1.芯材粒子と該粒子を被覆する被覆層とからなる電子写真現像剤用キャリアとトナーを用い、トナーとキャリアが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアからなる補給用現像剤を補給用現像剤収容容器から前記現像装置に補給するとともに、該現像装置内の余剰となった現像剤の排出を行う現像剤補給装置を用いる電子写真用現像剤補給方法において、前記現像剤補給装置が、前記補給用現像剤収容容器を着脱可能に備え、前記補給用現像剤収容容器に補給用現像剤を充填させ、吸引ポンプで補給用現像剤を吸引して現像装置に供給し、さらに、前記補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤のトナー濃度の偏りを減少させる現像剤攪拌機構を備え、前記現像装置に補給される搬送チューブ内の補給用現像剤中のキャリアの質量比率を検知し、該質量比率と、前記補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤中のキャリアの質量比率とを比較し、これらの質量比率に差がある場合に、現像剤攪拌機構の動作を制御して前記補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤のトナー濃度の偏りを減少させることを特徴とする電子写真用現像剤補給方法である。
2.前記現像装置に補給される補給用現像剤中のキャリアの質量比率の検知に、透磁率センサを用いることを特徴とする前記1に記載の電子写真用現像剤補給方法である
That is, the following problems are solved by the following inventions 1 to 7 .
1. Using an electrophotographic developer carrier composed of core material particles and a coating layer covering the particles and a toner, a replenishment developer composed of toner and carrier is replenished to the developing device containing the toner and the carrier. In the electrophotographic developer replenishing method using the developer replenishing device that replenishes the developing device from the developer storage container and discharges the excess developer in the developing device, the developer replenishing device includes: The replenishment developer storage container is detachably provided, the replenishment developer storage container is filled with the replenishment developer, the replenishment developer is sucked with a suction pump, and supplied to the developing device. a developing agent agitating mechanism for reducing the unevenness of the toner density of the replenishment developer stored in the replenishment developer accommodating container, the carrier in the replenishment developer in the conveying tube is replenished into the developing device Detecting the amount ratio, and the mass ratio, compared with the mass ratio of the carrier in the replenishment developer accommodated in the replenishment developer accommodating container, when there is a difference in their mass ratio, the developer An electrophotographic developer replenishing method characterized in that an operation of a stirring mechanism is controlled to reduce a deviation in toner concentration of a replenishing developer accommodated in the replenishing developer accommodating container .
2. 2. The electrophotographic developer replenishing method according to 1 above, wherein a magnetic permeability sensor is used for detecting the mass ratio of the carrier in the replenishing developer replenished to the developing device .

3.前記1又は2に記載の電子写真用現像剤補給方法を用いることを特徴とする電子写真現像装置である。3. An electrophotographic developing apparatus using the electrophotographic developer supply method described in 1 or 2 above.
4.前記3に記載の電子写真現像装置を用いることを特徴とする電子写真現像方法である。4). 4. An electrophotographic developing method using the electrophotographic developing apparatus according to 3 above.
5.前記補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤中のキャリアの質量比率が3質量%以上30質量%未満であることを特徴とする前記4に記載の電子写真用現像方法である。5. 5. The electrophotographic developing method according to 4 above, wherein the mass ratio of the carrier in the replenishment developer accommodated in the replenishment developer container is 3% by mass or more and less than 30% by mass.
6.前記現像装置に収容されている現像剤中のキャリアの質量比率が85質量%以上98質量%未満であることを特徴とする前記4又は5に記載の電子写真用現像方法である。6). 6. The electrophotographic developing method according to 4 or 5 above, wherein the mass ratio of the carrier in the developer accommodated in the developing device is 85% by mass or more and less than 98% by mass.
7.少なくとも感光体及び現像手段を具備するプロセスカートリッジにおいて、前記4ないし6のいずれかに記載の電子写真用現像方法を用いて画像を形成することを特徴とするプロセスカートリッジである。7). A process cartridge comprising at least a photosensitive member and a developing unit, wherein an image is formed using the electrophotographic developing method according to any one of 4 to 6.

本発明によれば、トリクル現像方式における現像装置内現像剤のトナー濃度を高い精度で制御することができる。   According to the present invention, the toner concentration of the developer in the developing device in the trickle developing method can be controlled with high accuracy.

本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の現像部周辺の構造を示す概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration illustrating a structure around a developing unit of a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明で使用される現像剤補給部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the developer supply part used by this invention. (a)は、現像剤補給装置に設けられるノズルの概略構成を示す外観図であり、(b)は、その軸方向断面図であり、(c)は、(b)中符号A−Aの断面図である。(A) is an external view which shows schematic structure of the nozzle provided in a developer supply apparatus, (b) is the axial sectional drawing, (c) is the code | symbol AA in (b). It is sectional drawing. スクリューポンプの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a screw pump. 現像剤収容部材に現像剤を充填した状態の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a state where a developer containing member is filled with a developer. 現像剤収容部材内部の現像剤が排出されて減容した状態を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a state where the developer inside the developer containing member is discharged and reduced in volume. 本発明の電子写真用キャリアの被覆層を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the coating layer of the carrier for electrophotography of this invention. キャリアの抵抗率の測定に用いる抵抗測定セルの斜視図である。It is a perspective view of the resistance measurement cell used for the measurement of the resistivity of a carrier.

以下に、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における実施の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of an embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the claims.

本発明は、トリクル現像方式を採用した電子写真現像に関する発明である。現像装置に補給される現像剤の量は、現像装置で使用されるトナー量に基づき決定されるが、その制御は時間に対する現像剤搬送量にて決まる現像剤補給速度と、現像剤供給時間によって行なわれる。その際、補給される現像剤のトナー濃度が一定でないと、現像装置内に補給されるトナー量/キャリア量に目標とした量とのズレが生じてしまう。
補給される現像剤のトナー濃度が変動する原因としては、現像剤収容容器内での補給用現像剤のトナー濃度の偏りが挙げられ、偏りによってトナー濃度が高く/低くなっている部分の現像剤が供給されると、現像装置内の現像剤は目標のトナー濃度よりも高く/低くなってしまう。
現像装置内現像剤のトナー濃度が目標よりも高くなると、トナーの帯電量が目標よりも低くなってしまうため、トナー飛散や地汚れが懸念される。また、現像装置内現像剤のトナー濃度が目標よりも低くなると、トナーの帯電量が目標よりも高くなってしまうため、画像濃度の低下が懸念される。
The present invention relates to electrophotographic development employing a trickle development method. The amount of developer replenished to the developing device is determined based on the amount of toner used in the developing device, but the control is based on the developer replenishment speed determined by the developer transport amount with respect to time and the developer supply time. Done. At this time, if the toner concentration of the replenished developer is not constant, a deviation from the target amount in the toner amount / carrier amount replenished in the developing device occurs.
The cause of fluctuations in the toner concentration of the developer to be replenished includes unevenness in the toner concentration of the developer for replenishment in the developer container, and the developer in the portion where the toner concentration is high / low due to the bias. Is supplied, the developer in the developing device becomes higher / lower than the target toner concentration.
When the toner concentration of the developer in the developing device is higher than the target, the toner charge amount is lower than the target, and there is a concern about toner scattering and background contamination. In addition, when the toner concentration of the developer in the developing device is lower than the target, the charge amount of the toner becomes higher than the target, and there is a concern that the image density is lowered.

今後、電子写真現像装置の制御には更なる高精度が求められるようになると考えられる。そのため、高精度なトナー濃度制御が求められる場合には、補給用現像剤のトナー濃度が常に一定であることが必要である。
本発明では、現像装置に補給される現像剤のトナー濃度のモニタリングを行う。モニタリングよって検知されたトナー濃度が現像剤収容容器に収容されている現像剤全体のトナー濃度と異なる場合、現像剤収容容器内現像剤のトナー濃度に偏りが発生している。その場合、トナー濃度の偏り検知結果をフィードバックして現像剤収容容器内現像剤のトナー濃度の偏りを解く機構を作動させ、現像剤収容容器内現像剤のトナー濃度を均一化する。その均一化により、現像装置に補給される現像剤のトナー濃度が現像剤収容容器に収容されている現像剤全体のトナー濃度と等しくなり、現像剤補給速度と現像剤供給時間だけで補給されるトナー量を高い精度で決定することが可能となる。
In the future, it is considered that higher precision is required for the control of the electrophotographic developing apparatus. Therefore, when high-precision toner density control is required, it is necessary that the toner density of the replenishment developer is always constant.
In the present invention, the toner concentration of the developer supplied to the developing device is monitored. When the toner concentration detected by the monitoring is different from the toner concentration of the whole developer contained in the developer container, the toner density of the developer in the developer container is biased. In this case, the toner density deviation detection result is fed back to operate a mechanism for solving the deviation of the toner density of the developer in the developer container, and the toner density of the developer in the developer container is made uniform. As a result of the uniformization, the toner concentration of the developer supplied to the developing device becomes equal to the toner concentration of the entire developer stored in the developer container, and is supplied only by the developer supply speed and the developer supply time. It is possible to determine the toner amount with high accuracy.

補給されるトナー濃度のモニタリングには、透磁率センサを用いることが好ましい。透磁率センサを用いることで、高精度に現像剤中のキャリアの質量比率の検知をリアルタイムに省スペースで実施することができるので、高精度にトナー濃度検知を実施することができる。
モニタリングのタイミングは、継続的に行なってもよいし、現像剤補給時のみの動作でも構わない。また、一定時間/補給回数の間隔を空けても構わないが、間隔を空けすぎると制御の精度が落ちるため、現像装置に求められる精度のレベルに応じて設定することが好ましい。
現像剤収容容器内現像剤のトナー濃度の偏りを解く機構には、攪拌装置を用いることが好ましい。攪拌装置を用いることで、確実かつ迅速に現像剤収容容器内の現像剤を動かして、トナー濃度の偏りを解くことができる。攪拌機構は、棒状/板状のマドラーでかき混ぜて攪拌する機構、羽根状のマドラーを回転させて攪拌する機構のいずれであってもよい。羽根をプロペラ状にして、現像剤の対流を促進してもよい。
A magnetic permeability sensor is preferably used for monitoring the concentration of toner to be replenished. By using the magnetic permeability sensor, the mass ratio of the carrier in the developer can be detected with high accuracy in real time and in a space-saving manner, so that the toner concentration can be detected with high accuracy.
The monitoring timing may be continuously performed or may be an operation only when the developer is replenished. Further, although a certain time / replenishment frequency interval may be provided, if the interval is too long, the control accuracy is lowered. Therefore, it is preferable to set according to the level of accuracy required for the developing device.
It is preferable to use a stirrer for the mechanism for resolving the uneven toner concentration of the developer in the developer container. By using the stirrer, the developer in the developer container can be moved reliably and quickly, and the unevenness of the toner density can be solved. The stirring mechanism may be either a mechanism that stirs by stirring with a rod-shaped / plate-shaped mudler, or a mechanism that rotates and stirs a blade-shaped mudler. The blades may be propeller-like to promote developer convection.

攪拌装置以外の機構を用いても、現像剤収容容器内現像剤のトナー濃度の偏りを解くことができれば問題ない。攪拌装置以外で現像剤収容容器内現像剤のトナー濃度を均一にする手法としては、エアーを用いて現像剤を対流させる方法や、現像剤収容容器自体を揺らす方法、現像剤収容容器の形状を変形させる方法等がある。
形状が容易に変形する収納容器に補給用現像剤を充填させ、吸引ポンプで補給用現像剤を吸引して現像装置に供給するようにすると、補給用現像剤収容容器内でのトナー濃度の均一化が更に促進され、また、現像剤に過度なストレスを与えることなく現像装置まで搬送できるので好ましい。また、吸引ポンプでの搬送は、搬送経路に搬送スクリューのような部材を追加する必要がないので、現像装置に補給される現像剤のトナー濃度を透磁率センサ等で検知する際に障害にならないため好ましい。
Even if a mechanism other than the stirring device is used, there is no problem as long as the unevenness of the toner concentration of the developer in the developer container can be solved. Other than the stirring device, as a method for making the toner concentration in the developer container uniform, there are a method of convection of the developer using air, a method of shaking the developer container itself, and a shape of the developer container. There is a method of deforming.
When the replenishment developer is filled in a storage container whose shape is easily deformed, and the replenishment developer is sucked with a suction pump and supplied to the developing device, the toner concentration in the replenishment developer container is uniform. This is preferable because it can be further promoted and can be transported to the developing device without applying excessive stress to the developer. Further, since it is not necessary to add a member such as a conveyance screw to the conveyance path, conveyance by the suction pump does not become an obstacle when the toner concentration of the developer supplied to the developing device is detected by a magnetic permeability sensor or the like. Therefore, it is preferable.

本発明において、現像装置10(図2参照)内に収容されている現像剤中のキャリアの質量比率は、85質量%以上98質量%未満であることが好ましい。85質量%未満であると現像装置からのトナーの飛散が発生しやすくなり、不良画像の原因となる。98質量%以上であると、トナーの帯電量が過度に上昇したり、トナーの供給量が不足したりするため、画像濃度が低下し、不良画像の原因となる。
現像剤収容器230(図2参照)内に収容されている補給用現像剤は、キャリアの質量比率が、3質量%以上30質量%未満であることが好ましい。
現像剤収容器230内に収容されている補給用現像剤中のキャリアの質量比率が、3質量%未満であると、補給されるキャリアの量が非常に少ないため、補給の効果が充分に得られない。一方、30質量%を超えると、補給用現像剤の現像剤収容部への安定した供給が得られない。
In the present invention, the mass ratio of the carrier in the developer contained in the developing device 10 (see FIG. 2) is preferably 85% by mass or more and less than 98% by mass. If it is less than 85% by mass, toner scattering from the developing device tends to occur, which causes a defective image. If it is 98% by mass or more, the charge amount of the toner excessively increases or the supply amount of the toner is insufficient, so that the image density is lowered and a defective image is caused.
The replenishment developer accommodated in the developer container 230 (see FIG. 2) preferably has a carrier mass ratio of 3% by mass or more and less than 30% by mass.
When the mass ratio of the carrier in the replenishment developer accommodated in the developer container 230 is less than 3% by mass, the amount of the replenished carrier is very small, so that the replenishment effect is sufficiently obtained. I can't. On the other hand, if it exceeds 30% by mass, stable supply of the replenishment developer to the developer accommodating portion cannot be obtained.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置本体100内には、4個の像担持体である感光体1(1a、1b、1c、1d)を有するプロセスカートリッジたる画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dを、画像形成装置100に対してそれぞれ着脱可能に装着している。画像形成装置100の略中央に転写ベルト8を複数のローラ間に矢示A方向に回動可能に装着した転写装置を配置している。
その転写ベルト8の下側の面に、画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dにそれぞれ設けられている感光体1が接触するように配置されている。そして、その画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置10A、10B、10C、10Dを配置している。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
In the image forming apparatus main body 100, the image forming apparatus 2A, 2B, 2C, and 2D, which are process cartridges having the photosensitive members 1 (1a, 1b, 1c, and 1d) that are four image carriers, are provided. Removably attached to each. A transfer device in which the transfer belt 8 is mounted between a plurality of rollers so as to be rotatable in the direction of arrow A is disposed in the approximate center of the image forming apparatus 100.
The photoreceptor 1 provided in each of the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D is disposed so as to contact the lower surface of the transfer belt 8. In correspondence with the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D, developing devices 10A, 10B, 10C, and 10D having different toner colors are arranged.

画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dは、同一の構成をしたユニットであり、画像形成ユニット2Aはマゼンタ色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Bはシアン色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Cはイエロー色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Dはブラック色に対応する画像を形成する。
画像形成ユニット2A、2B、2C、2D内にそれぞれ配置されている現像装置10A、10B、10C、10Dでは、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤が用いられ、後述する現像剤補給装置200(図3参照)から、現像剤収容部14に備えられる図示省略したトナー濃度センサの出力に応じてトナー補給を行うとともに、キャリアも補給して古い現像剤を排出し、現像剤を交換することが可能な現像方式が採用されている。
画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dの上方空間には、現像剤補給装置200(200A、200B、200C、200D)が配置されている。現像剤補給装置200は、感光体ドラム1に供給されようとしているトナーとは別の、新規なトナーと新規なキャリアを現像装置10に補給するための構成であり、その構成が図2に示されている。
The image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D are units having the same configuration, the image forming unit 2A forms an image corresponding to magenta, and the image forming unit 2B forms an image corresponding to cyan. The image forming unit 2C forms an image corresponding to the yellow color, and the image forming unit 2D forms an image corresponding to the black color.
In each of the developing devices 10A, 10B, 10C, and 10D disposed in the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D, a two-component developer including toner and a carrier is used, and a developer replenishing device 200 described later is used. (See FIG. 3), toner is replenished in accordance with the output of a toner density sensor (not shown) provided in the developer container 14, and the carrier is also replenished to discharge the old developer and replace the developer. The development method that can be used is adopted.
A developer replenishing device 200 (200A, 200B, 200C, 200D) is disposed above the image forming units 2A, 2B, 2C, 2D. The developer supply device 200 has a configuration for supplying new toner and a new carrier different from the toner to be supplied to the photosensitive drum 1 to the development device 10, and the configuration is shown in FIG. Has been.

また、その画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dの下方には書込みユニットとしての露光装置6を配置している。
露光装置6は、各色毎に用意されたレーザダイオード(LD)方式の4つの光源と、6面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される1組のポリゴンスキャナと、各光源の航路に配置されたfθレンズ、長尺シリンドルカルレンズ等のレンズやミラーから構成されている。レーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され感光体1上に照射される。
転写ベルト8と現像剤補給装置200との間には、画像が転写された転写紙の画像を定着する定着装置9が設けられている。その定着装置9の転写紙搬送方向下流側には、排紙路51を形成し、そこに搬送した転写紙を排紙ローラ対52により排紙トレイ53上に排出可能にしている。
また、画像形成装置100の下部には、転写紙を収納可能な給紙カセット7を配設している。
An exposure device 6 as a writing unit is disposed below the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D.
The exposure device 6 is arranged in four laser diode (LD) light sources prepared for each color, a set of polygon scanners composed of six polygon mirrors and a polygon motor, and the route of each light source. It is composed of a lens such as an fθ lens or a long cylindrical lens, or a mirror. Laser light emitted from the laser diode is deflected and scanned by a polygon scanner and is irradiated onto the photosensitive member 1.
Between the transfer belt 8 and the developer supply device 200, there is provided a fixing device 9 for fixing the image on the transfer paper onto which the image has been transferred. A discharge path 51 is formed on the downstream side of the fixing device 9 in the conveyance direction of the transfer sheet, and the transfer sheet conveyed there can be discharged onto a discharge tray 53 by a discharge roller pair 52.
A paper feed cassette 7 that can store transfer paper is disposed below the image forming apparatus 100.

次に、この画像形成装置100の画像形成における動作について説明する。画像形成の動作を開始させると、各感光体1が図1で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体1の表面が帯電ユニット3の帯電ローラ301により一様に帯電される。そして、画像形成ユニット2Aの感光体1aには、露光装置6によりマゼンタの画像に対応するレーザ光が、画像形成ユニット2Bの感光体1bにはシアンの画像に対応するレーザ光が、画像形成ユニット2Cの感光体1cにはイエローの画像に対応するレーザ光が、さらに画像形成ユニット2Dの感光体1dにはブラックの画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は、感光体1が回転することにより現像装置10A、10B、10C、10Dの位置に達すると、そこでマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各トナーにより現像されて、4色のトナー像となる。   Next, the operation of the image forming apparatus 100 in image formation will be described. When the image forming operation is started, each photoconductor 1 rotates in the clockwise direction in FIG. Then, the surface of each photoconductor 1 is uniformly charged by the charging roller 301 of the charging unit 3. Then, laser light corresponding to a magenta image by the exposure device 6 is applied to the photoreceptor 1a of the image forming unit 2A, and laser light corresponding to a cyan image is applied to the photoreceptor 1b of the image forming unit 2B. The 2C photoconductor 1c is irradiated with a laser beam corresponding to a yellow image, and the photoconductor 1d of the image forming unit 2D is irradiated with a laser beam corresponding to a black image, and a latent image corresponding to image data of each color. Are formed respectively. Each latent image reaches the position of the developing devices 10A, 10B, 10C, and 10D by the rotation of the photosensitive member 1, and is developed there by toners of magenta, cyan, yellow, and black. Become.

一方、給紙カセット7から転写紙が分離給紙部により給紙され、それが転写ベルト8の直前に設けられているレジストローラ対55により、各感光体1上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。転写紙は、転写ベルト8の入口付近に配設している紙吸着ローラ54によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト8の表面に静電的に吸着される。そして、転写紙は、転写ベルト8に吸着した状態で搬送されながら、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック色の各トナー像が順次転写されていき、4色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。その転写紙は、定着装置9で熱と圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は排紙系を通って、画像形成装置1上部の排紙トレイ53に排紙される。   On the other hand, the transfer paper is fed from the paper feed cassette 7 by the separation paper feed unit, and the toner image formed on each photoconductor 1 by the registration roller pair 55 provided immediately before the transfer belt 8. It is conveyed at the same timing. The transfer paper is charged to a positive polarity by a paper suction roller 54 disposed near the entrance of the transfer belt 8, and thereby electrostatically attracted to the surface of the transfer belt 8. The transfer paper is conveyed while being adsorbed to the transfer belt 8, and magenta, cyan, yellow, and black toner images are sequentially transferred to form a four-color superimposed full-color toner image. . The transfer paper is heated and pressed by the fixing device 9 to melt and fix the toner image, and then passes through a paper discharge system and is discharged onto a paper discharge tray 53 at the top of the image forming apparatus 1.

次に、現像装置周辺の構成について説明する。図2は、本発明の画像形成装置に備えられる現像装置とその周辺の構造を示す概略断面図である。図2において、現像装置10の上方には現像装置10内に新規なトナーとキャリアからなる現像剤を補給する現像剤補給装置200(図3参照)が備えられており、現像装置10の下方には、現像装置10内で過剰となった現像剤を排出する現像剤排出装置300が備えられている。
現像装置10は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部14を有するハウジング15(図3参照)と、このハウジング15の開口部側に像担持体としての感光体1と近接した状態で回転するように配設される現像剤担持搬送体としての現像ロール12と、現像剤収容部14内で回転するように配設される現像剤攪拌搬送部材としての2つの搬送スクリュー11a、11bと、現像ローラ12の表面に圧接又は近接した状態で配設される層厚規制部材13とでその主要部が構成されている。
Next, the configuration around the developing device will be described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a developing device provided in the image forming apparatus of the present invention and the structure around it. In FIG. 2, a developer replenishing device 200 (see FIG. 3) for replenishing a developer composed of a new toner and carrier is provided in the developing device 10 above the developing device 10, and below the developing device 10. Is provided with a developer discharging device 300 for discharging the developer that has become excessive in the developing device 10.
The developing device 10 includes a housing 15 (see FIG. 3) having a developer accommodating portion 14 for accommodating a two-component developer composed of toner and a carrier, and a photoreceptor 1 as an image carrier on the opening side of the housing 15. The developer roll 12 as a developer carrying member disposed so as to rotate in a state close to the developer, and two transports as developer agitating and conveying members disposed so as to rotate within the developer container 14. The screws 11a and 11b and the layer thickness regulating member 13 disposed in pressure contact with or close to the surface of the developing roller 12 constitute the main part.

このうち、現像ローラ12は、内部に固定されたマグネットロール120を備えた回転駆動する円筒状のスリーブ121である。また、現像剤収容部14は、中央側の隔壁14cにより2分され、両端側の連通部により連通された収容空間14a、14bからなり、その各収容空間14a、14bで回転する搬送スクリュー11a、11bにより現像剤が攪拌さながら収容空間14a、14bとの間を循環搬送されるようになっている。層厚規制部材13は、非磁性部材と磁性部材の二重構造からなり、その先端がマグネットロール120の所定の磁極に対向するように配設されている。
現像剤補給装置200は、補給用の二成分現像剤を収容する現像剤収容器230と、現像剤収容器230内の二成分現像剤を現像剤収容部14に送り出して供給する現像剤補給器220とから構成されている。現像剤補給器220は、現像剤収容器230と現像装置10との間に、それぞれに接続して備えられている。
搬送チューブ221には透磁率センサ270が備えられ、現像装置10に供給される補給用現像剤のトナー濃度を検知している。現像剤収容器230には補給用現像剤攪拌装置271が備えられ、透磁率センサ270にて検知されたトナー濃度に応じて動作するように制御されている。
現像剤補給装置200の詳細な構成については、後に図3を用いて説明する。
Among these, the developing roller 12 is a cylindrical sleeve 121 that rotates and includes a magnet roll 120 fixed inside. Further, the developer accommodating portion 14 is divided into two by a central partition 14c, and is composed of accommodating spaces 14a and 14b that are communicated by communicating portions on both ends, and a conveying screw 11a that rotates in the accommodating spaces 14a and 14b. The developer is circulated and conveyed between the storage spaces 14a and 14b while being agitated by 11b. The layer thickness regulating member 13 has a double structure of a nonmagnetic member and a magnetic member, and is arranged so that the tip thereof faces a predetermined magnetic pole of the magnet roll 120.
The developer supply device 200 includes a developer container 230 that stores a two-component developer for supply, and a developer replenisher that sends the two-component developer in the developer container 230 to the developer storage unit 14 for supply. 220. The developer replenisher 220 is provided between the developer container 230 and the developing device 10 so as to be connected to each other.
The conveyance tube 221 is provided with a magnetic permeability sensor 270 to detect the toner concentration of the replenishment developer supplied to the developing device 10. The developer container 230 is provided with a replenishment developer stirring device 271 and is controlled so as to operate according to the toner concentration detected by the magnetic permeability sensor 270.
The detailed configuration of the developer supply device 200 will be described later with reference to FIG.

現像剤排出装置300は、現像剤収容部4内で過剰になった二成分現像剤を回収する回収容器330と、過剰になって現像剤収容部14から溢れ出る現像剤を回収容器330に送る現像剤排出手段としての排出パイプ331とで構成されている。排出パイプ331は、その上部開口331aが現像剤収容部14内の所定高さに位置するように配設されており、その所定高さにある上部開口331aを乗り越える分の現像剤を排出するようになっている。
なお、本発明に係る現像剤排出装置としては、上記の構成に限られるものではなく、例えばハウジング15の所定の箇所に現像剤排出口を開設し、排出パイプ331の代わりに、現像剤排出口の近傍に現像剤排出手段としての排出スクリュー等の搬送部材を設置して、現像剤排出口から排出された現像剤を回収容器330に搬送することとしてもよい。
また、本実施形態の排出パイプ331の端部又は内部に、この排出スクリューを備えることも可能である。
The developer discharge device 300 collects the two-component developer that is excessive in the developer container 4 and collects the developer that overflows and overflows from the developer container 14 to the collection container 330. It comprises a discharge pipe 331 as developer discharge means. The discharge pipe 331 is disposed such that the upper opening 331a is positioned at a predetermined height in the developer accommodating portion 14, and discharges the developer over the upper opening 331a at the predetermined height. It has become.
The developer discharge device according to the present invention is not limited to the above-described configuration. For example, a developer discharge port is opened at a predetermined location of the housing 15 and the developer discharge port is replaced with the discharge pipe 331. A conveying member such as a discharging screw as a developer discharging means may be installed in the vicinity of the toner container so that the developer discharged from the developer discharging port is conveyed to the collection container 330.
Moreover, it is also possible to provide this discharge screw at the end or inside of the discharge pipe 331 of this embodiment.

次に、現像装置の現像動作について、図2を参照して説明する。
まず、現像剤収容部14内に予め収容されている現像装置内現像剤が、搬送スクリュー11a、11bより攪拌されて十分に混合されるとともに摩擦帯電された後、現像ローラ12に供給されて、そのスリーブ121表面に層状に付着する。
この現像ローラ12に付着する層状の現像剤は、層厚規制部材13により所定の厚さに規制されて均一な層にされた後、スリーブ121の回転に伴って感光体1と対向する現像領域Dに搬送される。そして、この現像領域Dにおいて、画像形成装置本体100(図1参照。)側で原稿の画像に応じて感光体1上に形成された潜像に二成分現像剤のトナーが静電吸着して現像が行われ、感光体1上にトナー像が形成される。
感光体1上に形成されたトナー像は、画像形成装置本体100側において転写紙上に転写され、定着部により転写紙上に定着される。
Next, the developing operation of the developing device will be described with reference to FIG.
First, the developer in the developing device previously stored in the developer container 14 is stirred and sufficiently mixed by the conveying screws 11a and 11b and is frictionally charged, and then supplied to the developing roller 12. It adheres to the surface of the sleeve 121 in layers.
The layered developer adhering to the developing roller 12 is regulated to a predetermined thickness by the layer thickness regulating member 13 to be a uniform layer, and then the developing area that faces the photoreceptor 1 as the sleeve 121 rotates. It is conveyed to D. In this development area D, the toner of the two-component developer is electrostatically adsorbed to the latent image formed on the photoreceptor 1 in accordance with the image of the original on the image forming apparatus main body 100 (see FIG. 1). Development is performed, and a toner image is formed on the photoreceptor 1.
The toner image formed on the photoreceptor 1 is transferred onto the transfer paper on the image forming apparatus main body 100 side, and is fixed onto the transfer paper by the fixing unit.

この現像動作が繰り返されることにより、現像剤収容部14内の現像装置内現像剤に含まれるトナーが消費されて徐々に減るが、このトナーの減量が、前記したトナー濃度センサにより検知されると、現像剤補給装置200の現像剤補給器220が駆動する。これにより、現像剤収容器230の現像剤収容部材231内部に収容されている、下記詳述するキャリアとトナーとを含んだ補給用現像剤が補給される。現像剤収容部14内に補給された新たな二成分現像剤は、現像剤収容部14内で搬送スクリュー11a、11bにより攪拌され、補給前から収容されている現像装置内現像剤と十分に混合される。
現像剤収容部14内には、現像剤補給装置200からの補給用現像剤の補給により、トナーと共にキャリアも所定の割合で補給されるため、現像剤収容部14内の現像剤量は次第に過剰となる。現像剤収容部14内で過剰になった二成分現像剤は、収容部14の規制高さを越えて溢れ出し現像剤排出装置300の排出パイプ331を通して回収容器330内に収容される。
本発明の補給用現像剤とは、少なくともトナーとキャリアとを含む物である。現像剤収容器230に収容されている、補給用現像剤のトナー/キャリアとしては後述のものが使用可能である。
また、現像装置内現像剤のトナーとしては、現像剤収容器230に収容されているトナーと同じものでも、異なるトナーでも使用することができ、また、キャリアとしても、現像剤収容器230に収容されているキャリアと同じものでも、異なるキャリアでも使用することができる。
By repeating this developing operation, the toner contained in the developer in the developing device in the developer accommodating portion 14 is consumed and gradually decreases. When this toner reduction is detected by the above-described toner density sensor. Then, the developer supply device 220 of the developer supply device 200 is driven. As a result, a replenishment developer containing a carrier and toner, which will be described in detail below, housed in the developer housing member 231 of the developer housing 230 is replenished. The new two-component developer replenished in the developer accommodating portion 14 is stirred by the conveying screws 11a and 11b in the developer accommodating portion 14 and sufficiently mixed with the developer in the developing device accommodated before replenishment. Is done.
In the developer accommodating portion 14, the supply of the developer for replenishment from the developer replenishing device 200 causes the carrier and the toner to be replenished at a predetermined ratio, so that the amount of developer in the developer accommodating portion 14 gradually increases. It becomes. The two-component developer that becomes excessive in the developer accommodating portion 14 overflows beyond the regulated height of the accommodating portion 14 and is accommodated in the collection container 330 through the discharge pipe 331 of the developer discharging device 300.
The replenishment developer of the present invention is a material containing at least a toner and a carrier. As the toner / carrier for the replenishment developer accommodated in the developer accommodating unit 230, those described below can be used.
Further, as the toner of the developer in the developing device, the same toner as that stored in the developer container 230 or a different toner can be used, and the carrier is also stored in the developer container 230. It can be used with the same carrier or different carriers.

本実施形態の画像形成装置100は、形状が容易に変形する現像剤収納部材231に補給用現像剤を充填させ、スクリューポンプ223によってこの補給用現像剤を吸引して、現像装置10に供給する現像剤補給装置200を備えている。
以下に、図3ないし7を参照して、現像剤補給装置200の構成を詳細に説明する。
図3は、本発明で使用される現像剤補給装置200の概略構成図である。現像剤補給装置200に備えられた現像剤収容器230の内部には、減容可能な袋状部材としての現像剤収納部材231が備えられている。現像装置10の現像剤収容部14に補給される新規な補給用現像剤は、現像剤収納部材231内部に収容されている。現像剤収納部材231は、この現像剤が現像剤収容部14に補給されることによる内部の圧力の減少に伴って減容する。
In the image forming apparatus 100 of this embodiment, a developer storage member 231 whose shape is easily deformed is filled with a replenishment developer, and the replenishment developer is sucked by the screw pump 223 and supplied to the development device 10. A developer supply device 200 is provided.
Hereinafter, the configuration of the developer supply device 200 will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a developer supply device 200 used in the present invention. Inside the developer container 230 provided in the developer supply device 200, a developer storage member 231 as a bag-shaped member capable of volume reduction is provided. A new replenishment developer to be replenished to the developer accommodating portion 14 of the developing device 10 is accommodated in the developer accommodating member 231. The developer accommodating member 231 is reduced in volume as the internal pressure decreases due to the developer being supplied to the developer accommodating portion 14.

現像剤補給器220は、ハウジング15の所定箇所に開設された補給口15aの上端に連結して備えられたスクリューポンプ223と、スクリューポンプ223に接続して備えられたノズル240と、ノズル240に接続して備えられた空気供給手段260とを備えており、現像剤収容部14に設置される不図示のトナー濃度センサ(図示無し)等の検知信号に応じて駆動し、適量の現像剤を現像剤収容器230から現像剤収容部14に供給する。
スクリューポンプ223とノズル240の間には、このスクリューポンプ223に連通される現像剤搬送通路としての搬送チューブ221を有している。この搬送チューブ221は、好ましくは、フレキシブルで耐トナー性に優れたポリウレタン、ニトリル、EPDM等のゴム材料で形成されたものを利用する。
搬送チューブ221には透磁率センサ270が備えられ、現像装置10に供給される補給用現像剤のトナー濃度を検知している。現像剤収容器230には補給用現像剤攪拌装置271が備えられており、透磁率センサ270にて検知されたトナー濃度に応じて動作するように制御されている。
現像剤補給装置200は、現像剤収納容器としての現像剤収容器230を支持するための容器ホルダ222を有しており、この容器ホルダ222は樹脂等の剛性の高い材料で形成されている。
The developer replenisher 220 includes a screw pump 223 that is connected to the upper end of a replenishing port 15 a provided at a predetermined location of the housing 15, a nozzle 240 that is connected to the screw pump 223, and a nozzle 240. And an air supply means 260 that is connected and is driven in accordance with a detection signal from a toner concentration sensor (not shown) or the like installed in the developer storage unit 14 to supply an appropriate amount of developer. The developer is supplied from the developer container 230 to the developer container 14.
Between the screw pump 223 and the nozzle 240, there is a transport tube 221 as a developer transport passage communicating with the screw pump 223. The transport tube 221 is preferably made of a rubber material such as polyurethane, nitrile, and EPDM that is flexible and excellent in toner resistance.
The conveyance tube 221 is provided with a magnetic permeability sensor 270 to detect the toner concentration of the replenishment developer supplied to the developing device 10. The developer container 230 is provided with a replenishment developer stirring device 271, and is controlled to operate according to the toner concentration detected by the magnetic permeability sensor 270.
The developer supply device 200 has a container holder 222 for supporting a developer container 230 as a developer container, and the container holder 222 is made of a material having high rigidity such as resin.

現像剤収容器230は、柔軟なシート材で形成される袋状部材としての現像剤収納部材231と、現像剤排出口を形成する排出口形成部材としての口金部232を有している。現像剤収容部材231の材質としては、特に制限はなく、寸法精度がよいものが好適に用いられる。例えば、ポリエステル樹脂,ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂等の樹脂が好適に挙げられる。
また、口金部232には、スポンジ、ゴム等で形成されるシール材233が設けられており、このシール材233には十字型の切り込みが設けられている。そして、この切り込みに現像剤補給器220のノズル240を通すことで、現像剤収容器230と現像剤補給器220が連通し固定される。
The developer container 230 includes a developer storage member 231 as a bag-like member formed of a flexible sheet material, and a base portion 232 as a discharge port forming member that forms a developer discharge port. There is no restriction | limiting in particular as a material of the developer accommodating member 231, A thing with good dimensional accuracy is used suitably. For example, a resin such as a polyester resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polystyrene resin, a polyvinyl chloride resin, a polyacrylic acid, a polycarbonate resin, an ABS resin, or a polyacetal resin is preferably exemplified.
Further, the base part 232 is provided with a sealing material 233 formed of sponge, rubber or the like, and the sealing material 233 is provided with a cross-shaped cut. Then, by passing the nozzle 240 of the developer replenisher 220 through this notch, the developer container 230 and the developer replenisher 220 are connected and fixed.

本実施形態では、口金部232が、現像剤収容器230の下方に備えられている。ここで、口金部232が下方に備えられている状態とは、現像剤収容器230が現像剤補給装置200に配設された状態において、口金部232が、現像剤収容器230における下方向きの鉛直成分を含んだ位置に備えられていることを表している。
なお、口金部232が、現像剤収容器本体に備えられる位置としては、これに限られるものではなく、現像剤収容器230が現像剤補給装置200に配設された状態において、現像剤収容器230本体の水平方向に備えられてもよく、また、斜め方向に備えられることとしてもよい。
現像剤収容器は、トナーの消耗に応じて順次新しい物と交換されるが、本実施形態の現像剤収容器230は、上述した構成を備えることで、その着脱を容易に行うことが可能であり、また、交換時や使用時におけるトナー漏れを防止することが可能である。
In the present embodiment, the base portion 232 is provided below the developer container 230. Here, the state where the base part 232 is provided below means that the base part 232 faces downward in the developer container 230 in a state where the developer container 230 is disposed in the developer supply device 200. It shows that it is provided at a position including a vertical component.
The position at which the base 232 is provided in the developer container body is not limited to this, and the developer container in a state where the developer container 230 is disposed in the developer supply device 200. 230 may be provided in the horizontal direction of the main body, or may be provided in an oblique direction.
The developer container is sequentially replaced with a new one as the toner is consumed. However, the developer container 230 according to this embodiment can be easily attached and detached by having the above-described configuration. In addition, it is possible to prevent toner leakage at the time of replacement or use.

図4(a)は、現像剤補給器220に設けられるノズル240の概略構成を示す外観図であり、図4(b)は、その軸方向断面図であり、図4(c)は、図4(b)中符号A−Aの断面図である。このノズル240は、図4(b)に示すように、内管241とその内管241を内部に収容する外管242とからなる2重管構造を有している。内管241の内部は、現像剤収容器230内の現像剤を排出するための現像剤搬送通路としての現像剤流路241aとなっている。現像剤収容器230内のトナーは、スクリューポンプ223による吸引力により、吸引され、現像剤流路241aを通ってスクリューポンプ223内に引き込まれることになる。   4A is an external view showing a schematic configuration of a nozzle 240 provided in the developer replenisher 220, FIG. 4B is an axial sectional view, and FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 4B, the nozzle 240 has a double tube structure including an inner tube 241 and an outer tube 242 that accommodates the inner tube 241 therein. The inside of the inner tube 241 serves as a developer flow path 241a as a developer transport path for discharging the developer in the developer container 230. The toner in the developer container 230 is sucked by the suction force of the screw pump 223 and is drawn into the screw pump 223 through the developer flow path 241a.

図5は、スクリューポンプ223の概略構成を示す断面図である。このスクリューポンプ223は、一軸偏芯スクリューポンプと呼ばれるもので、内部にロータ224及びステータ225を備えている。ロータ224は、円形断面が螺旋状に捻れた形状を有し、硬い材質で形成されており、ステータ225の内部に嵌合される。一方、ステータ225は、ゴム状の柔軟な材料で形成され、長円形断面が螺旋状に捻れた形状の穴を有しており、この穴にロータ224が嵌合される。また、ステータ225の螺旋のピッチは、ロータ224の螺旋のピッチの2倍の長さに形成されている。また、ロータ224は、ユニバーサルジョイント227及び軸受228を介して、ロータ224を回転駆動させるための駆動モータ226に接続されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the screw pump 223. The screw pump 223 is called a uniaxial eccentric screw pump and includes a rotor 224 and a stator 225 therein. The rotor 224 has a shape in which a circular cross section is twisted in a spiral shape, is formed of a hard material, and is fitted inside the stator 225. On the other hand, the stator 225 is formed of a rubber-like flexible material, and has a hole whose elliptical cross section is spirally twisted, and the rotor 224 is fitted into this hole. Further, the helical pitch of the stator 225 is formed to be twice as long as the helical pitch of the rotor 224. The rotor 224 is connected to a drive motor 226 for rotating the rotor 224 via a universal joint 227 and a bearing 228.

この構成において、現像剤収容器230からノズル240の現像剤流路241a及び搬送チューブ221を通って搬送されてきたトナー及びキャリアは、透磁率センサ270によってトナー濃度を検知されながら、スクリューポンプ223のトナー吸引口223aから内部に入り込む。そして、ロータ224とステータ225の間に形成されるスペースに入り込み、ロータ224の回転に伴って、図5中右側方向に吸引搬送される。そして、ロータ224とステータ225の間のスペースを通過したトナーは、トナー落下口223bから下方に落下し、現像装置10の現像剤補給口14を介して、現像装置10の内部に供給される。
また、本実施形態で使用される現像剤補給器220は、現像剤収容器230内に空気を供給する空気供給手段260を備えている。
In this configuration, the toner and carrier conveyed from the developer container 230 through the developer flow path 241 a of the nozzle 240 and the conveyance tube 221 are detected by the magnetic permeability sensor 270 while the toner concentration is detected by the screw pump 223. The toner enters from the toner suction port 223a. Then, it enters the space formed between the rotor 224 and the stator 225 and is sucked and conveyed in the right direction in FIG. 5 as the rotor 224 rotates. The toner that has passed through the space between the rotor 224 and the stator 225 falls downward from the toner dropping port 223 b and is supplied into the developing device 10 through the developer supply port 14 of the developing device 10.
The developer replenisher 220 used in this embodiment includes an air supply unit 260 that supplies air into the developer container 230.

図3に示すように、各エア流路244a、244bは、それぞれ、気体供給通路としてのエア供給路261a、261bを介して、別個の気体送出装置としてのエアポンプ260a、260bに接続されている。
エア流路244は、図4(b)に示すように、現像剤補給器220のノズル240の内管241と外管242との間に、空気供給通路として設けられているものであり、このエア流路44は、図4(c)に示すように、互いに独立した断面半円状の2つの流路244a、244bから構成されている。
As shown in FIG. 3, the air flow paths 244a and 244b are respectively connected to air pumps 260a and 260b as separate gas delivery devices via air supply paths 261a and 261b as gas supply paths.
As shown in FIG. 4B, the air flow path 244 is provided as an air supply passage between the inner tube 241 and the outer tube 242 of the nozzle 240 of the developer replenisher 220. As shown in FIG. 4C, the air flow path 44 is composed of two flow paths 244a and 244b having a semicircular cross section independent from each other.

また、エアポンプ260a、260bとしては、通常のダイアフラム型のエアポンプを利用することができる。これらエアポンプ260a、260bから送り出される空気は、それぞれ、エア流路244a、244bを通って、各エア流路の気体供給口としてのエア供給口246a、246bからトナー収容器230内に供給される。各エア供給口246a、246bは、トナー流路241aの現像剤排出口としてのトナー流出口247の図中下方に位置している。これにより、各エア供給口246a、246bから供給される空気は、トナー流出口247付近のトナーに対して供給されることになり、使用されないまま長期間放置されてトナー流出口247にトナーが詰まった状態になったとしても、そのトナー流出口247を塞いでいるトナーを崩すことができる。
また、エア供給路261a、261bには、図示省略した気体送出制御手段としての制御部からの制御信号により、開閉動作する閉塞手段としての開閉弁262a、262bが設けられている。開閉弁262a、262bは、制御部からON信号を受け取ると弁を開けて空気を通過させ、制御部からOFF信号を受け取ると弁を閉めて空気の通過を阻止するように動作する。
As the air pumps 260a and 260b, a normal diaphragm type air pump can be used. The air sent out from these air pumps 260a and 260b is supplied into the toner container 230 from air supply ports 246a and 246b as gas supply ports of the respective air channels through the air channels 244a and 244b, respectively. Each air supply port 246a, 246b is located below the toner outlet 247 as a developer outlet of the toner channel 241a in the figure. As a result, the air supplied from the air supply ports 246a and 246b is supplied to the toner in the vicinity of the toner outlet 247, and is left unused for a long period of time and the toner outlet 247 is clogged. Even in such a state, the toner blocking the toner outlet 247 can be destroyed.
The air supply passages 261a and 261b are provided with on-off valves 262a and 262b as closing means that are opened and closed by a control signal from a control unit as gas delivery control means (not shown). The on-off valves 262a and 262b operate to open the valve when the ON signal is received from the control unit and allow air to pass therethrough, and when the OFF signal is received from the control unit to close the valve and prevent the passage of air.

次に、本実施形態における現像剤補給器220の動作について図3を用いて説明する。
上記制御部は、現像装置10からトナー濃度が不足した旨の信号を受け取ることで、現像剤補給動作を開始する。この現像剤補給動作では、まず、エアポンプ260a、260bをそれぞれ駆動させ、現像剤収容器230内に空気を供給するとともに、スクリューポンプ223の駆動モータ226を駆動させて、現像剤の吸引搬送を行う。
エアポンプ260a、260bから空気が送り出されると、その空気は、エア供給路261a、261bからノズル240のエア流路244a、244bに入り込み、エア供給口246a、246bから現像剤収容器230内に供給される。この空気によって、現像剤収容器230内の現像剤は、攪拌されて、空気を多く内包した状態となり、流動化が促進される。
Next, the operation of the developer supply device 220 in this embodiment will be described with reference to FIG.
The control unit receives the signal indicating that the toner density is insufficient from the developing device 10 and starts the developer supply operation. In this developer replenishment operation, first, the air pumps 260a and 260b are driven to supply air into the developer container 230, and the drive motor 226 of the screw pump 223 is driven to suck and convey the developer. .
When air is sent out from the air pumps 260a and 260b, the air enters the air flow paths 244a and 244b of the nozzle 240 from the air supply paths 261a and 261b, and is supplied into the developer container 230 from the air supply ports 246a and 246b. The By this air, the developer in the developer container 230 is agitated and becomes a state in which a large amount of air is contained, and fluidization is promoted.

また、現像剤収容器230内に空気が供給されると、現像剤収容器230内の内圧が高まることになる。従って、現像剤収容器230の内圧と外圧(大気圧)との間に圧力差が生じ、流動化した現像剤には、圧力の引く方向へ移動する力が働く。これにより、現像剤収容器230内の現像剤は、圧力の引く方向すなわち現像剤流出口247から流出することになる。
本実施形態では、スクリューポンプ223による吸引力も作用して、現像剤収容器230内の現像剤が現像剤流出口247から流出する。
Further, when air is supplied into the developer container 230, the internal pressure in the developer container 230 increases. Therefore, a pressure difference is generated between the internal pressure and the external pressure (atmospheric pressure) of the developer container 230, and a force that moves in the direction in which the pressure is applied acts on the fluidized developer. As a result, the developer in the developer container 230 flows out from the direction in which pressure is applied, that is, from the developer outlet 247.
In the present embodiment, the suction force by the screw pump 223 also acts, and the developer in the developer container 230 flows out from the developer outlet 247.

上述のようにして、現像剤収容器230から流出した現像剤は、現像剤流出口247からノズル240の現像剤流路241aを通り、搬送チューブ221を介してスクリューポンプ223内に移動する。
搬送チューブ中を移動している際に透磁率センサ270にてトナー濃度を検知され、現像剤収容容器に収容されている現像剤全体のトナー濃度と異なる場合は、補給用現像剤攪拌装置271を作動させ、現像剤収容容器内現像剤のトナー濃度を均一化する。
スクリューポンプ223内を移動した後、補給用現像剤は現像剤落下口223bから下方に落下し、現像剤補給口14から現像装置10内に現像剤が補給される。一定量の現像剤補給が完了したら、制御部は、エアポンプ260a、260b及び駆動モータ226の駆動を停止させ、かつ、開閉弁262a、262bを閉じ、トナー補給動作を終了する。このように、トナー補給動作終了時に開閉弁262a、262bを閉じることで、トナー収容器230内のトナーがノズル240のエア供給路244a、244bを通ってエアポンプ260a、260b側に逆流するのを防止している。
As described above, the developer that has flowed out of the developer container 230 moves from the developer outlet 247 through the developer channel 241 a of the nozzle 240 into the screw pump 223 via the transport tube 221.
When the toner concentration is detected by the magnetic permeability sensor 270 while moving in the transport tube and is different from the total toner concentration stored in the developer storage container, the replenishment developer stirring device 271 is used. The toner concentration of the developer in the developer container is made uniform.
After moving through the screw pump 223, the replenishment developer falls downward from the developer drop port 223b, and the developer is replenished into the developing device 10 from the developer supply port 14. When a certain amount of developer supply is completed, the control unit stops driving the air pumps 260a and 260b and the drive motor 226, closes the on-off valves 262a and 262b, and ends the toner supply operation. Thus, by closing the on-off valves 262a and 262b at the end of the toner supply operation, the toner in the toner container 230 is prevented from flowing back to the air pumps 260a and 260b through the air supply passages 244a and 244b of the nozzle 240. doing.

また、エアポンプ260a、260bから供給される空気の供給量は、スクリューポンプ223によるトナー及び空気の吸引量よりも少なく設定されている。よって、トナーを消費するにつれて、現像剤収容器230の内圧が減少することになる。ここで、本実施形態における現像剤収容器230の現像剤収納部材231は、柔軟なシート材で形成されているため、内圧の減少に伴って減容する。
は、現像剤収容部材231に現像剤を充填した状態の斜視図である。
は、現像剤収容部材231内部の現像剤が排出されて減容した(しぼんだ)状態を示す正面図である。ここで、現像剤収容部材231は60%以上減容されるものが望ましい。
The supply amount of air supplied from the air pumps 260 a and 260 b is set to be smaller than the suction amount of toner and air by the screw pump 223. Therefore, as the toner is consumed, the internal pressure of the developer container 230 decreases. Here, since the developer accommodating member 231 of the developer accommodating unit 230 in this embodiment is formed of a flexible sheet material, the volume is reduced as the internal pressure decreases.
FIG. 6 is a perspective view of the developer containing member 231 filled with the developer.
FIG. 7 is a front view showing a state in which the developer inside the developer containing member 231 is discharged and reduced in volume (squeezed). Here, it is desirable that the developer containing member 231 has a volume reduced by 60% or more.

本発明において用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含んで構成され、更に離型剤、帯電制御剤、またこれらの他に、必要に応じてその他の成分を含んでなる。
以下にトナーの製造方法について記述するが、トナーの製造方法としては、特に一つのものに限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、粉砕法、水系媒体中で油相を乳化、懸濁又は凝集させトナー母体粒子を形成させる、懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法等が挙げられる。
The toner used in the present invention includes at least a binder resin and a colorant, and further includes a release agent, a charge control agent, and other components as necessary.
The toner production method will be described below, but the toner production method is not particularly limited to one, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a pulverization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, and a polymer suspension method in which an oil phase is emulsified, suspended or aggregated in an aqueous medium to form toner base particles.

本発明において用いられるトナーの結着樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリp−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合隊、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。   The binder resin for the toner used in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, styrene such as polystyrene, poly-p-styrene, polyvinyltoluene, and the like Substituted homopolymer, styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-methacrylic acid copolymer unit, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer Polymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer Styrene copolymers such as styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isopropyl copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer, polythyme methacrylate resin, polybutyl methacrylate resin , Polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyethylene resin, polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyvinyl butyral resin, polyacrylic acid resin, rosin resin, modified rosin resin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or aromatic Hydrocarbon resins and aromatic petroleum resins can be used alone or in combination.

着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、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)、ファストスカーレット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、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。
着色剤のトナーにおける含有量は1〜15質量%が好ましく、3〜10質量%がより好ましい。
The colorant is not particularly limited and may be appropriately selected from known dyes and pigments according to the purpose. 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, Lead Red, Lead Red, Cadmium Red, Cadmium Mummer Curry Red, Antimony Zhu, Permanent Red 4R, Parare , Phi Sae Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Risor Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pogment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine 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 Quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkaline blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, 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, Chrome oxide, pyridian, emerald green, pigment green B, naphthol green B, green gold, acid Examples include lean lake, malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, and lithobon. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The content of the colorant in the toner is preferably 1 to 15% by mass, and more preferably 3 to 10% by mass.

着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン、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 colorant may be used as a master batch combined with a resin. The resin is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, styrene or a substituted polymer thereof, styrene copolymer, polymethyl methacrylate resin, polybutyl Methacrylate resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic hydrocarbon resin, alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ワックス類、等が好適に挙げられる。
ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、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。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが好ましい。
カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、等が挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等が挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワックス、サゾールワックス等が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a mold release agent, According to the objective, it can select suitably from well-known things, For example, waxes etc. are mentioned suitably.
Examples of waxes include carbonyl group-containing waxes, polyolefin waxes, long chain hydrocarbons, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a carbonyl group-containing wax is preferable.
Examples of the carbonyl group-containing wax include polyalkanoic acid esters, polyalkanol esters, polyalkanoic acid amides, polyalkylamides, dialkyl ketones, and the like. Examples of the polyalkanoic acid ester include carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18-octadecane. Examples thereof include diol distearate. Examples of polyalkanol esters include tristearyl trimellitic acid and distearyl maleate. Examples of the polyalkanoic acid amide include dibehenyl amide. Examples of the polyalkylamide include trimellitic acid tristearylamide. Examples of the dialkyl ketone include distearyl ketone. Of these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are particularly preferred.
Examples of the polyolefin wax include polyethylene wax and polypropylene wax.
Examples of the long chain hydrocarbon include paraffin wax and sazol wax.

離型剤の融点としては、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が、40〜160℃が好ましく、50〜120℃がより好ましく、60〜90℃が特に好ましい。
融点が、40℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こし易いことがある。
離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、0.005〜1Pa・s(5〜1,000cps)が好ましく、0.01〜0.1Pa・s(10〜100cps)がより好ましい。溶融粘度が、0.005Pa・s未満であると、離型性が低下することがあり、1Pa・sを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
離型剤の前記トナーにおける含有量としては、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が、1〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましい。前記含有量が、40質量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
There is no restriction | limiting in particular as melting | fusing point of a mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 40-160 degreeC is preferable, 50-120 degreeC is more preferable, 60-90 degreeC is especially preferable.
When the melting point is less than 40 ° C., the wax may adversely affect the heat resistant storage stability, and when it exceeds 160 ° C., a cold offset may easily occur during fixing at a low temperature.
The melt viscosity of the release agent is preferably 0.005 to 1 Pa · s (5 to 1,000 cps) as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point of the wax, and 0.01 to 0.1 Pa · s. (10-100 cps) is more preferable. If the melt viscosity is less than 0.005 Pa · s, the releasability may be lowered, and if it exceeds 1 Pa · s, the effect of improving hot offset resistance and low-temperature fixability may not be obtained. .
There is no restriction | limiting in particular as content in the said toner of a mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 1-40 mass% is preferable and 3-30 mass% is more preferable. When the content exceeds 40% by mass, the fluidity of the toner may be deteriorated.

帯電制御剤としては、特に制限はなく、感光体に帯電される電荷の正負に応じて正又は負の荷電制御剤を適宜選択して用いることができる。
負の帯電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を持つ樹脂又は化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体、などを用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:S−31、S−32、S−34、S−36、S−37、S−39、S−40、S−44、E−81、E−82、E−84、E−86、E−88、A、1−A、2−A、3−A)(以上、オリエント化学工業社製))、カヤチャージ(品番:N−1、N−2)、カヤセットブラック(品番:T−2、004)(以上、日本化薬社製))、アイゼンスピロンブラック(T−37、T−77、T−95、TRH、TNS−2)(以上、保土谷化学工業社製)、FCA−1001−N、FCA−1001−NB、FCA−1001−NZ、(以上、藤倉化成社製)、などが挙げられる。
The charge control agent is not particularly limited, and a positive or negative charge control agent can be appropriately selected and used depending on whether the charge charged on the photoconductor is positive or negative.
As the negative charge control agent, for example, a resin or compound having an electron donating functional group, an azo dye, a metal complex of an organic acid, or the like can be used. Specifically, Bontron (product numbers: S-31, S-32, S-34, S-36, S-37, S-39, S-40, S-44, E-81, E-82, E -84, E-86, E-88, A, 1-A, 2-A, 3-A) (above, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.)), Kaya Charge (part numbers: N-1, N-2), Kaya Set Black (Part No .: T-2, 004) (Nippon Kayaku Co., Ltd.), Eisenspiron Black (T-37, T-77, T-95, TRH, TNS-2) FCA-1001-N, FCA-1001-NB, FCA-1001-NZ (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.), and the like.

正の荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物、4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金属塩等を用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:N−01、N−02、N−03、N−04、N−05、N−07、N−09、N−10、N−11、N−13、P−51、P−52、AFP−B)(以上、オリエント化学工業社製)、TP−302、TP−415、TP−4040(以上、保土谷化学工業社製)、コピーブルーPR、コピーチャージ(品番:PX−VP−435、NX−VP−434)(以上、ヘキスト社製)、FCA(品番:201、201−B−1、201−B−2、201−B−3、201−PB、201−PZ、301)(以上、藤倉化成社製)、PLZ(品番:1001、2001、6001、7001)(以上、四国化成工業社製)、などが挙げられる。
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。
帯電制御剤の添加量は、結着樹脂の種類、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、結着樹脂100質量部に対し0.1〜10質量部が好ましく、0.2〜5質量部がより好ましい。前記添加量が10質量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがあり、0.1質量部未満であると、帯電立ち上り性や帯電量が十分でなく、トナー画像に影響を及ぼしやすいことがある。
As the positive charge control agent, for example, basic compounds such as nigrosine dyes, cationic compounds such as quaternary ammonium salts, metal salts of higher fatty acids, and the like can be used. Specifically, Bontron (part numbers: N-01, N-02, N-03, N-04, N-05, N-07, N-09, N-10, N-11, N-13, P -51, P-52, AFP-B) (above, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), TP-302, TP-415, TP-4040 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Copy Blue PR, Copy Charge ( Product number: PX-VP-435, NX-VP-434) (manufactured by Hoechst), FCA (product number: 201, 201-B-1, 201-B-2, 201-B-3, 201-PB, 201-PZ, 301) (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.), PLZ (product numbers: 1001, 2001, 6001, 7001) (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), and the like.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The addition amount of the charge control agent is determined by the toner production method including the kind of the binder resin and the dispersion method, and is not uniquely limited. 1-10 mass parts is preferable and 0.2-5 mass parts is more preferable. When the addition amount exceeds 10 parts by mass, the chargeability of the toner is too large, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the developer fluidity is reduced, and the image density is increased. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the charge rise and charge amount are insufficient, and the toner image may be easily affected.

トナー材料には、結着樹脂、離型剤、着色剤、及び帯電制御剤の他に、必要に応じて無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等を添加することができる。
無機微粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム等を用いることができ、シリコーンオイルやヘキサメチルジシラザンなどで疎水化処理されたシリカ微粒子や、特定の表面処理を施した酸化チタンを用いることがより好ましい。
In addition to binder resin, release agent, colorant, and charge control agent, inorganic fine particles, fluidity improver, cleaning improver, magnetic material, metal soap, etc. are added to the toner material as necessary. can do.
As inorganic fine particles, for example, silica, titania, alumina, cerium oxide, strontium titanate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, etc. can be used, and silica fine particles hydrophobized with silicone oil, hexamethyldisilazane, etc. It is more preferable to use titanium oxide that has been subjected to a specific surface treatment.

前記シリカ微粒子としては、例えば、アエロジル(品番:130、200V、200CF、300、300CF、380、OX50、TT600、MOX80、MOX170、COK84、RX200、RY200、R972、R974、R976、R805、R811、R812、T805、R202、VT222、RX170、RXC、RA200、RA200H、RA200HS、RM50、RY200、REA200)(以上、日本アエロジル社製)、HDK(品番:H20、H2000、H3004、H2000/4、H2050EP、H2015EP、H3050EP、KHD50)、HVK2150(以上、ワッカーケミカル社製)、カボジル(品番:L−90、LM−130、LM−150、M−5、PTG、MS−55、H−5、HS−5、EH−5、LM−150D、M−7D、MS−75D、TS−720、TS−610、TS−530)(以上、キャボット社製)等を用いることができる。
無機微粒子の添加量としては、トナー母体粒子100質量部に対し0.1〜5.0質量部が好ましく、0.5〜3.2質量部がより好ましい。
Examples of the silica fine particles include, for example, Aerosil (product numbers: 130, 200 V, 200 CF, 300, 300 CF, 380, OX50, TT600, MOX80, MOX170, COK84, RX200, RY200, R972, R974, R976, R805, R811, R812, T805, R202, VT222, RX170, RXC, RA200, RA200H, RA200HS, RM50, RY200, REA200 (above, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), HDK (part number: H20, H2000, H3004, H2000 / 4, H2050EP, H2015EP, H3050EP) , KHD50), HVK2150 (above, manufactured by Wacker Chemical Co., Ltd.), Cabozil (Part No .: L-90, LM-130, LM-150, M-5, PTG, MS-55, -5, HS-5, EH-5, LM-150D, M-7D, MS-75D, TS-720, TS-610, TS-530) (or, can be used Cabot Corp.).
The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.5 to 3.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles.

本発明におけるトナーの製造方法としては、前述のとおり特に限定するものではないが、粉砕法の製造方法として、以下を例示する。
前記のトナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所社製KTK型二軸押出機、東芝機械社製TEM型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、池貝鉄工所社製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、バインダー樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
The method for producing the toner in the present invention is not particularly limited as described above, but examples of the method for producing the pulverization method include the following.
The toner materials are mixed, and the mixture is charged into a melt kneader and melt kneaded. As the melt kneader, for example, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used. For example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., twin screw extruder manufactured by Casey Kay Co., Ltd. Preferably used. This melt-kneading is preferably performed under appropriate conditions so as not to cause the molecular chains of the binder resin to be broken. Specifically, the melt kneading temperature is performed with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is higher than the softening point, cutting is severe, and if the temperature is too low, dispersion may not proceed.

粉砕法では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するロータとステータの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。
In the pulverization method, the kneaded product obtained by the kneading is pulverized. In this pulverization, it is preferable that the kneaded material is first coarsely pulverized and then finely pulverized. In this case, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing with a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used.
In the classification, the pulverized product obtained by the pulverization is classified and adjusted to particles having a predetermined particle diameter. The classification can be performed, for example, by removing the fine particle portion by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like.
After the pulverization and classification are completed, the pulverized product is classified into an air stream by centrifugal force or the like to produce a toner having a predetermined particle size.

また、トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナー母体粒子に更に疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。添加剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。なお、添加剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次添加剤を加えていけばよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。又はじめに強い負荷を、次に、比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。使用できる混合設備としては、例えば、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。次いで、粗大粒子、凝集粒子の除去を目的に、篩を通過させることでトナーを得ることができる。   Further, in order to improve the fluidity, storage stability, developability and transferability of the toner, inorganic fine particles such as hydrophobic silica fine powder may be further added to and mixed with the toner base particles produced as described above. For mixing the additives, a general powder mixer is used, but it is preferable to equip a jacket or the like to adjust the internal temperature. In order to change the load history applied to the additive, the additive may be added midway or gradually. In this case, you may change the rotation speed, rolling speed, time, temperature, etc. of a mixer. Alternatively, a strong load may be applied first, then a relatively weak load, or vice versa. Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, and a Henschel mixer. Next, the toner can be obtained by passing through a sieve for the purpose of removing coarse particles and aggregated particles.

以下にキャリアについて記述するが、これは本発明の実施形態を示す一例であり、これに限定されるものではない。
図8は、キャリアの被覆層を示す説明図である。図8に示すように、本発明で使用されるキャリア粒子は、芯材26と、この芯材26を被覆する被覆層27とを有してなり、この被覆層27は、少なくとも結着樹脂、硬質粒子(以下、第1粒子G1と示す。)を含む。
芯材26を被覆する層としては、被覆層27の他に他の層を有することも可能である。また更に、被覆層27は、結着樹脂、第1粒子G1、第2粒子G2の他に、必要に応じて他の成分を含むことも可能である。
被覆層27における樹脂部分の平均厚みhは、芯材26表面に対して垂直方向に存在する膜の厚みを表すものであり、芯材26表面から被覆層27表面までの厚みにおいて、粒子部分を除いた樹脂部分の平均厚みを示すものである。
The carrier will be described below, but this is an example showing the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this.
FIG. 8 is an explanatory view showing a coating layer of a carrier. As shown in FIG. 8, the carrier particles used in the present invention include a core material 26 and a coating layer 27 that covers the core material 26. The coating layer 27 includes at least a binder resin, Hard particles (hereinafter referred to as first particles G1) are included.
As a layer covering the core material 26, it is possible to have other layers in addition to the covering layer 27. Furthermore, the coating layer 27 can contain other components as needed in addition to the binder resin, the first particles G1, and the second particles G2.
The average thickness h of the resin portion in the coating layer 27 represents the thickness of the film that exists in the direction perpendicular to the surface of the core material 26. In the thickness from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27, the particle portion The average thickness of the removed resin portion is shown.

被覆層27における樹脂部分の厚みとしては、芯材26表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みhaと、各粒子間に存在する樹脂部の厚みhbと、粒子上に存在する樹脂部の厚みhcと、芯材26上に存在する樹脂部の厚みhdとがある。
被覆層27における樹脂部分の平均厚みhは、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリアの断面を観察して測定することができる。具体的には、キャリア表面に沿って、0.2μm間隔で被覆層27における樹脂部分の厚み(芯材表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みha、粒子間に存在する樹脂部の厚みhb、粒子上の樹脂部の厚みhc、及び芯材上の樹脂部の厚みhd)を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定し、50個の測定値を得て、この測定値を平均した値を被覆層27における樹脂部分の平均厚みhとする。
As the thickness of the resin portion in the coating layer 27, the thickness ha of the resin portion existing between the surface of the core material 26 and the particles, the thickness hb of the resin portion existing between the particles, and the resin portion existing on the particles Thickness hc and the thickness hd of the resin portion existing on the core material 26.
The average thickness h of the resin part in the coating layer 27 can be measured by observing the cross section of the carrier using, for example, a transmission electron microscope (TEM). Specifically, along the carrier surface, the thickness of the resin part in the coating layer 27 at intervals of 0.2 μm (the thickness ha of the resin part existing between the core material surface and the particles, the resin part existing between the particles) The thickness hb, the thickness hc of the resin part on the particles, and the thickness hd of the resin part on the core material) were measured using a transmission electron microscope (TEM), and 50 measurement values were obtained. Is the average thickness h of the resin portion in the coating layer 27.

具体的な算出方法としては、被覆層27における樹脂部分の平均厚みhの値は、上述の方法で得られた各測定値を合計し、得られた値を、測定値の個数で割った値である。この測定値の個数は、芯材26表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みha、粒子間に存在する樹脂部の厚みhb、粒子上の樹脂部の厚みhc、及び芯材26上の樹脂部の厚みhdをそれぞれ1つと捉えて数える。
例えば、図8で示される測定点Aでは、前記厚みhb及び前記厚みhcが存在するので、測定点Aにおける測定値の個数は2つとなる。
また、上述の測定方法において、50個ある測定値のうち、最後に測定した箇所において、被覆層27における樹脂部分の厚みの測定値として複数の測定値(例えば、前記厚みha及び前記厚みhc)を得た場合には、上記測定値の合計値を、測定値の個数である「49+(最後の測定点における測定値の数)」の値で割った値を、被覆層27における樹脂部分の平均厚みhの値とする。
As a specific calculation method, the value of the average thickness h of the resin portion in the coating layer 27 is a value obtained by summing up the respective measured values obtained by the above-described method and dividing the obtained value by the number of measured values. It is. The number of measured values is as follows: the thickness ha of the resin part existing between the surface of the core material 26 and the particles, the thickness hb of the resin part existing between the particles, the thickness hc of the resin part on the particles, and the core material 26 The thickness hd of each resin part is regarded as one and counted.
For example, at the measurement point A shown in FIG. 8, since the thickness hb and the thickness hc exist, the number of measurement values at the measurement point A is two.
In the measurement method described above, among the 50 measurement values, a plurality of measurement values (for example, the thickness ha and the thickness hc) are measured as the measurement values of the thickness of the resin portion in the coating layer 27 at the last measured location. When the total value of the measured values is divided by the value of “49+ (number of measured values at the last measured point)”, which is the number of measured values, It is set as the value of average thickness h.

被覆層27に含まれる第1粒子G1の粒径D1(μm)は、被覆層27における樹脂部分の平均厚みh(μm)に対し、1<(D1/h)<10の関係を満たすものとし、より好ましくは1<(D1/h)<5の関係を満たすものである。
第1粒子G1の粒径D1と被覆層27における樹脂部分の平均厚みhとが、上述の関係式を満たすと、キャリアの被覆層27に対して第1粒子G1の方が凸となる。この凸部分によって、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌を行った時に、トナーとキャリア、又はキャリア同士の摩擦接触によってキャリア被覆層27の結着樹脂に与えられる強い衝撃を緩和することができる。これにより、帯電発生箇所である、キャリア被覆層27の結着樹脂の膜削れが発生することを抑制することができる。
The particle diameter D1 (μm) of the first particles G1 included in the coating layer 27 satisfies the relationship of 1 <(D1 / h) <10 with respect to the average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer 27. More preferably, the relationship 1 <(D1 / h) <5 is satisfied.
When the particle diameter D1 of the first particle G1 and the average thickness h of the resin portion in the coating layer 27 satisfy the above relational expression, the first particle G1 is more convex than the carrier coating layer 27. This convex portion can alleviate the strong impact applied to the binder resin of the carrier coating layer 27 due to the frictional contact between the toner and the carrier or between the carriers when agitation is performed to frictionally charge the developer. Thereby, it can suppress that the film | membrane scraping of the binder resin of the carrier coating layer 27 which is a charging generation location generate | occur | produces.

また、粒子表面に凸部が存在することで、外部との接触点が点となることから、キャリア粒子の流動性が向上する。そのため、このキャリアを用いた現像剤は搬送性が高く、搬送ムラが発生しにくくなり、画像安定性が高まる。
さらに、キャリア同士が摩擦接触することによって、上述の被覆層27表面に対して凸となって存在する粒子が、キャリア表面に付着したトナーのスペント成分を掻き落とす、クリーニングの効果を得ることができる。これにより、トナースペントの現象が発生するのを効果的に防止することができる。
(D1/h)が1以下であると、第1粒子が結着樹脂中に埋没して、被覆層27中に添加された第1粒子G1の効果を十分に得ることができないことがある。また、(D1/h)が10以上であると、第1粒子(G1)と結着樹脂との接触面積が小さくなり、第1粒子(G1)のキャリア粒子に対する充分な拘束力が得られず、第1粒子G1がキャリア粒子表面から容易に脱離してしまうことがある。
In addition, since the convex portions exist on the particle surface, the point of contact with the outside becomes a point, so that the fluidity of the carrier particles is improved. Therefore, the developer using this carrier has high transportability, hardly causes uneven transport, and image stability is improved.
Further, when the carriers are in frictional contact with each other, the particles existing in a convex shape with respect to the surface of the coating layer 27 scrape off the spent component of the toner adhering to the surface of the carrier, thereby obtaining a cleaning effect. . Thereby, it is possible to effectively prevent the phenomenon of toner spent.
When (D1 / h) is 1 or less, the first particles may be buried in the binder resin, and the effects of the first particles G1 added to the coating layer 27 may not be sufficiently obtained. Further, when (D1 / h) is 10 or more, the contact area between the first particles (G1) and the binder resin is reduced, and sufficient binding force of the first particles (G1) to the carrier particles cannot be obtained. The first particles G1 may be easily detached from the carrier particle surfaces.

被覆層27は、被覆層に平均的に適度な強度を持たせるために第2の硬質微粒子(以下、第2粒子G2と示す。)を含有することが好ましく、第2粒子G2の粒径D2(μm)は、被覆層27における樹脂部分の平均厚みh(μm)に対し、0.001<(D2/h)<1を満たすものが好ましく、より好ましくは0.01<(D2/h)<0.5を満たすものが好ましい。
第2粒子G2の粒径D2を、被覆層27の平均厚みhよりも小さくすることで、第2粒子G2を被覆層27中に分散させながら内包することができる。そのため、被覆層の強度を平均的に向上させることができる。
また、第2粒子G2の体積固有抵抗値は、好ましくは1.0×1012Ω・cm以下、より好ましくは1.0×1010Ω・cm以下、更に好ましくは1.0×10Ω・cm以下である。第2粒子G2の体積固有抵抗を1.0×1012Ω・cm以下と低抵抗のものとすることによって、被覆層27の帯電付与能力を適切な低さに制御し、最終的に得られる画増の濃度を高めることができる。
The coating layer 27 preferably contains second hard fine particles (hereinafter referred to as second particles G2) in order to give the coating layer an appropriate moderate strength on average, and the particle diameter D2 of the second particles G2. (Μm) preferably satisfies 0.001 <(D2 / h) <1 with respect to the average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer 27, more preferably 0.01 <(D2 / h). Those satisfying <0.5 are preferred.
By making the particle diameter D2 of the second particles G2 smaller than the average thickness h of the coating layer 27, the second particles G2 can be included while being dispersed in the coating layer 27. Therefore, the strength of the coating layer can be improved on average.
The volume resistivity value of the second particles G2 is preferably 1.0 × 10 12 Ω · cm or less, more preferably 1.0 × 10 10 Ω · cm or less, and further preferably 1.0 × 10 8 Ω. -It is cm or less. By setting the volume resistivity of the second particle G2 to a low resistance of 1.0 × 10 12 Ω · cm or less, the charge imparting ability of the coating layer 27 is controlled to an appropriate low, and finally obtained. The density of image increase can be increased.

本発明における第1粒子G1及び第2粒子G2の体積固有抵抗は、例えば、以下のようにして測定することができる。
内径25.4mm(1インチ)の円筒状の塩化ビニル管の中に試料を入れ、その上下を電極で挟む。これら電極をプレス機により、15kg/cmの圧力を1分加える。続いて、この加圧した状態で、LCRメータによる測定を行い、抵抗(r)を得る。得られた抵抗値を、下記数式(1)により計算して、体積固有抵抗を求めることができる。

Figure 0005321164
(ただし、式(1)中、Hは試料の厚みを表す値であり、rは試料の抵抗値を表す値である。) The volume resistivity of the first particle G1 and the second particle G2 in the present invention can be measured, for example, as follows.
A sample is put in a cylindrical vinyl chloride tube having an inner diameter of 25.4 mm (1 inch), and the upper and lower sides are sandwiched between electrodes. A pressure of 15 kg / cm 2 is applied to these electrodes with a press machine for 1 minute. Subsequently, measurement with an LCR meter is performed in this pressurized state to obtain resistance (r). The obtained resistivity can be calculated by the following mathematical formula (1) to determine the volume resistivity.
Figure 0005321164
(In formula (1), H is a value representing the thickness of the sample, and r is a value representing the resistance value of the sample.)

(D2/h)の値が1以上であると、第2粒子G2が被覆層27の厚みに対して大きすぎるため、分散して被覆層の強度を平均的に向上させるという効果が発揮されにくくなる。また、(D2/h)が0.001以下であると、被覆層27厚みに対して第2粒子G2の粒径が小さ過ぎるため、効果が得られにくくなる。
芯材26表面から被覆層27表面までの平均厚みT(μm)は、0.1≦T≦3.0であることが好ましく、0.1≦T≦2.0であることがより好ましい。
芯材26表面から被覆層27表面までの平均厚みTが0.1μm未満であると、キャリア芯材26を覆う膜としての被覆層27の総厚が薄すぎるため、ランニング経時において、被覆層27が削られてキャリア芯材26が剥き出しになる現象が起こりやすくなり、キャリアの耐久性が低下する。
また、芯材26から被覆層27表面までの平均厚みTが3.0μmを超えると、芯材26表面に形成される膜厚が厚すぎるため、キャリアの磁化が下がりやすくなり、キャリア付着を生じさせることがある。
When the value of (D2 / h) is 1 or more, the second particle G2 is too large with respect to the thickness of the coating layer 27, so that the effect of dispersing and improving the strength of the coating layer on average is hardly exhibited. Become. Moreover, since the particle size of the 2nd particle | grains G2 is too small with respect to the coating layer 27 thickness as (D2 / h) is 0.001 or less, an effect becomes difficult to be acquired.
The average thickness T (μm) from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 is preferably 0.1 ≦ T ≦ 3.0, and more preferably 0.1 ≦ T ≦ 2.0.
If the average thickness T from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 is less than 0.1 μm, the total thickness of the coating layer 27 as a film covering the carrier core material 26 is too thin. As a result, the carrier core material 26 is likely to be exposed and the carrier durability is lowered.
On the other hand, if the average thickness T from the core material 26 to the surface of the coating layer 27 exceeds 3.0 μm, the film thickness formed on the surface of the core material 26 is too thick, so that the magnetization of the carrier tends to decrease and carrier adhesion occurs. There are things to do.

被覆層27における樹脂部分の平均厚みh(μm)は、0.04〜2μmが好ましく、0.04〜1μmがより好ましい。
第1粒子G1の体積平均粒子径D1は、0.05〜3μmであることが好ましく、0.05〜1μmがより好ましい。
第2粒子G2の粒径D2は、0.005〜1μmであることが好ましく、0.01〜0.2μmがより好ましい。
芯材26表面から被覆層27表面までの厚みTは、図8に示すように、上述した、被覆層27における樹脂部分の平均厚みhとは異なる厚みを表しており、キャリア表面の各地点における芯材26表面から被覆層27表面までの厚みを示すものである。
The average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer 27 is preferably 0.04 to 2 μm, and more preferably 0.04 to 1 μm.
The volume average particle diameter D1 of the first particles G1 is preferably 0.05 to 3 μm, and more preferably 0.05 to 1 μm.
The particle diameter D2 of the second particles G2 is preferably 0.005 to 1 μm, and more preferably 0.01 to 0.2 μm.
As shown in FIG. 8, the thickness T from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 represents a thickness different from the average thickness h of the resin portion in the coating layer 27 described above. The thickness from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 is shown.

図8に示すように、被覆層27中に添加された粒子の粒径D1が、被覆層27における樹脂部分の厚みよりも大きい場合には、この粒子の粒径が、芯材26表面から被覆層27表面までの厚みTに相当する値となる。
芯材26表面から被覆層27表面までの平均厚みTは、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いてキャリア断面を観察し、芯材26表面から被覆層27表面までの厚みを、キャリア表面に沿って0.2μm亜鉛粒子などが挙げられ、これらの中でも、アルミナ粒子は、キャリアの被覆材料に用いられる結着樹脂との相性も良く、分散性、接着性の面でも優れているだけではなく、硬度が非常に高いので、現像装置10内でのストレスに対し、磨耗、割れが生じ難く、長期にわたって被覆層の保護効果、スペント物掻き取り効果を発揮できるので特に好ましい。
アルミナ粒子としては、粒径5μm以下のアルミナ粒子が好ましく、表面処理をしていないもの、疎水化処理などの表面処理したもの等を用いることができる。
シリカとしては、トナー用に用いられているもの、及びそれ以外のものも用いることができ、表面処理していないもの、疎水化処理など表面処理したもの等を用いることができる。
As shown in FIG. 8, when the particle diameter D1 of the particles added in the coating layer 27 is larger than the thickness of the resin portion in the coating layer 27, the particle diameter of the particles is covered from the surface of the core material 26. The value corresponds to the thickness T up to the surface of the layer 27.
The average thickness T from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 is obtained by, for example, observing the cross section of the carrier using a transmission electron microscope (TEM) and calculating the thickness from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27. 0.2 μm zinc particles and the like can be cited along with the alumina particles. Among these, the alumina particles have good compatibility with the binder resin used for the carrier coating material, and are excellent only in terms of dispersibility and adhesiveness. In particular, the hardness is very high, and therefore, it is particularly preferable because it is less likely to be worn and cracked against stress in the developing device 10 and can exhibit the protective effect of the coating layer and the effect of scraping the spent material over a long period of time.
As the alumina particles, alumina particles having a particle size of 5 μm or less are preferable, and those having no surface treatment, those having a surface treatment such as a hydrophobization treatment, and the like can be used.
As silica, those used for toner and those other than that can be used, and those not subjected to surface treatment, those subjected to surface treatment such as hydrophobic treatment, and the like can be used.

被覆層27中に含まれる第1粒子G1の含有量は10〜80質量%であることが好ましく、20〜60質量%がより好ましい。
第1粒子G1の被覆層27における含有量が10質量%未満であると、キャリア粒子表面での結着樹脂の占める割合に比べ、第1粒子G1の占める割合が少なすぎるため、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和する効果が小さいので、十分な耐久性が得られないことがある。
一方、80質量%を超えると、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、第1粒子G1の占める割合が多すぎるため、帯電発生箇所である結着樹脂の占める割合が不十分となり、十分な帯電能力を発揮できないことがある。更に、結着樹脂量に比べて第1粒子G1の量が多すぎるので、結着樹脂による第1粒子G1の保持能力が不十分となり、第1粒子G1が脱離し易くなり、帯電量や抵抗等の変動量が増加して、十分な耐久性が得られないことがある。
The content of the first particles G1 contained in the coating layer 27 is preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 20 to 60% by mass.
If the content of the first particles G1 in the coating layer 27 is less than 10% by mass, the proportion of the first particles G1 is too small compared to the proportion of the binder resin on the surface of the carrier particles. Since the effect of relieving contact with strong impact is small, sufficient durability may not be obtained.
On the other hand, if it exceeds 80% by mass, since the proportion of the first particles G1 is too large compared to the proportion of the binder resin on the carrier surface, the proportion of the binder resin that is the charge generation location becomes insufficient, In some cases, sufficient charging ability cannot be exhibited. Furthermore, since the amount of the first particles G1 is too large compared to the amount of the binder resin, the holding ability of the first particles G1 by the binder resin is insufficient, the first particles G1 are easily detached, and the charge amount and resistance are increased. In some cases, the amount of variation such as the above increases and sufficient durability cannot be obtained.

ここで、第1粒子G1の被覆層27における含有量は、下記式(2)で求めることができる。

Figure 0005321164
Here, content in the coating layer 27 of the 1st particle | grains G1 can be calculated | required by following formula (2).
Figure 0005321164

第2粒子G2としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、表面処理された酸化チタン、表面処理された酸化亜鉛、及び表面処理された酸化スズから選択される少なくとも1種の粒子が好適に用いられる。
これらの粒子は、適度な硬度を持ち、且つ、キャリアのコート材料に用いられる樹脂と間隔で50点測定し、これらの測定値を平均して得られる値である。
第1粒子G1としては、例えば、アルミナ粒子、シリカ粒子、チタニア粒子、酸化の相性もよく、分散性、接着性の面でも優れており、特に酸化チタンや表面処理を施した酸化チタンは第2粒子G2として好ましい。
また、粒子母体として上記以外のものを使用した場合でも、粒子表面に疎水化処理等の表面処理を施すことで分散性を向上させたり、導電性処理等の表面処理を施すことで粒径及び体積固有抵抗を上述した範囲内にさせたりしたものであれば、上述したのと同様の理由から、良好な効果を得ることができる。
As the second particle G2, at least one kind of particle selected from titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, surface-treated titanium oxide, surface-treated zinc oxide, and surface-treated tin oxide is preferably used. It is done.
These particles have an appropriate hardness and are values obtained by measuring 50 points at intervals with the resin used as the carrier coating material and averaging these measured values.
As the first particles G1, for example, alumina particles, silica particles, titania particles, oxidation compatibility is good, and the dispersibility and adhesion are excellent. In particular, titanium oxide or titanium oxide subjected to surface treatment is the second one. It is preferable as the particle G2.
Further, even when a particle matrix other than the above is used, it is possible to improve the dispersibility by subjecting the particle surface to a surface treatment such as a hydrophobizing treatment, If the volume resistivity is within the above range, good effects can be obtained for the same reason as described above.

被覆層27に含まれる第2粒子G2の含有量は、2〜50質量%であることが好ましく、2〜30質量%であることがより好ましい。
被覆層27における第2粒子G2の含有量が多いほど、強度を高める効果は大きいが、第2粒子G2の含有量が50質量%を超えると、被覆層27内部における第2粒子G2の分散状態が大幅に悪化する。粒子の分散状態が悪化すると、被覆層27内部で第2粒子G2の一部が互いに凝集してしまうため、第2粒子G2の効果が平均的には発揮されにくくなる。
一方、第2粒子G2の被覆層27における含有量が2質量%未満であると、含有量が少なすぎるために、第2粒子G2を添加した効果を十分に得ることができない。
The content of the second particles G2 contained in the coating layer 27 is preferably 2 to 50% by mass, and more preferably 2 to 30% by mass.
The greater the content of the second particles G2 in the coating layer 27, the greater the effect of increasing the strength. However, when the content of the second particles G2 exceeds 50% by mass, the dispersion state of the second particles G2 inside the coating layer 27 Is significantly worse. When the dispersed state of the particles is deteriorated, the second particles G2 are partially aggregated inside the coating layer 27, so that the effect of the second particles G2 is hardly exhibited on average.
On the other hand, when the content of the second particles G2 in the coating layer 27 is less than 2% by mass, the content of the second particles G2 is too small, so that the effect of adding the second particles G2 cannot be sufficiently obtained.

第2粒子G2の被覆層27における含有量は、下記式(3)によって求めることができる。

Figure 0005321164
Content in the coating layer 27 of the 2nd particle | grains G2 can be calculated | required by following formula (3).
Figure 0005321164

キャリア粒子の被覆層27に用いられる結着樹脂としては、アクリル樹脂とアミノ樹脂との反応物、及びシリコーン樹脂のいずれかが好適に用いられる。
アクリル樹脂とアミノ樹脂との反応物としては、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が、アクリル樹脂とアミノ樹脂との架橋反応物が好適である。
アクリル樹脂としては、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が、これらの中でも、ガラス転移温度(Tg)が20〜100℃のものが好ましく、25〜80℃のものがより好ましい。アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)がこの範囲内であると、アクリル樹脂は適度な弾性を有しており、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌における、トナーとキャリアとの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦で、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触の際、該衝撃を吸収することができ、被覆層を破損することなく維持することが可能となる。
As the binder resin used for the carrier particle coating layer 27, either a reaction product of an acrylic resin and an amino resin, or a silicone resin is preferably used.
There is no restriction | limiting in particular as a reaction material of an acrylic resin and an amino resin, Although it can select suitably according to the objective, The crosslinking reaction material of an acrylic resin and an amino resin is suitable.
There is no restriction | limiting in particular as an acrylic resin, Although it can select suitably according to the objective, A thing with a glass transition temperature (Tg) of 20-100 degreeC among these is preferable, and a thing with 25-80 degreeC is more preferable. When the glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin is within this range, the acrylic resin has appropriate elasticity, and the friction between the toner and the carrier or between the carriers in the stirring for frictionally charging the developer. Friction can absorb the impact when contacting the binder resin with a strong impact, and the coating layer can be maintained without being damaged.

ガラス転移温度(Tg)が20℃未満であると、常温においても結着樹脂がブロッキングするため、保存性が悪く実用上使用できないことがある。一方、ガラス転移温度(Tg)が100℃を超えると、結着樹脂が硬く脆性が高くなり過ぎて衝撃を吸収することができず、その脆さから結着樹脂が削れると共に、該粒子を保持することができず、脱離しやすくなることがある。
また、アミノ樹脂としては、特に制限はなく、従来から知られているアミノ樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グアナミン、メラミンを用いることで、帯電量付与能力を著しく向上させることができる。
When the glass transition temperature (Tg) is less than 20 ° C., the binder resin blocks even at room temperature, so that the storage stability is poor and it may not be practically used. On the other hand, when the glass transition temperature (Tg) exceeds 100 ° C., the binder resin is too hard and brittle, and cannot absorb the impact, and the binder resin is scraped from the brittleness and retains the particles. May not be able to be performed and may be easily detached.
The amino resin is not particularly limited and can be appropriately selected from conventionally known amino resins according to the purpose. For example, by using guanamine or melamine, the charge imparting ability is remarkably increased. Can be improved.

シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、一般的に知られているシリコーン樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などで変性したシリコーン樹脂、などが挙げられる。
前記シリコーン樹脂は、市販品を用いることができ、ストレートシリコーン樹脂としては、信越化学工業社製のKR271、KR255、KR152;東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR2400、SR2406、SR2410、等が挙げられる。
前記変性シリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業社製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性);東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)、などが挙げられる。
なお、シリコーン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
There is no restriction | limiting in particular as a silicone resin, According to the objective from the silicone resin generally known, it can select suitably according to the objective, For example, straight silicone resin which consists only of organosilosan bonds, alkyd resin, polyester Examples thereof include silicone resins modified with resins, epoxy resins, acrylic resins, urethane resins, and the like.
Commercially available products can be used as the silicone resin. Examples of the straight silicone resin include KR271, KR255, and KR152 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; SR2400, SR2406, and SR2410 manufactured by Toray Dow Corning Silicone. .
Examples of the modified silicone resin include KR206 (alkyd modified), KR5208 (acrylic modified), ES1001N (epoxy modified), KR305 (urethane modified) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; SR2115 manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. Epoxy modified), SR2110 (alkyd modified), and the like.
It is possible to use the silicone resin alone, but it is also possible to simultaneously use a component that undergoes a crosslinking reaction, a charge amount adjusting component, and the like.

キャリア粒子の被覆層27に用いられる結着樹脂としては、上述の樹脂以外にも、必要に応じてキャリア用被覆樹脂として一般的に用いられているものを使用することができ、例えば、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、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、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、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、などが挙げられる。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。
被覆層27は、例えば、第1粒子G1、第2粒子G2、結着樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を芯材26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、焼付を行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、例えば、浸漬法、転動流動層法、スプレー法などが挙げられる。
前記溶剤としては、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が、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブチルアセテート、ブチルセロソルブなどが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
As the binder resin used for the carrier particle coating layer 27, in addition to the above-mentioned resins, those generally used as carrier coating resins can be used as necessary. Resin, polystyrene resin, halogenated olefin resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexafluoropropylene resin, vinylidene fluoride Examples thereof include copolymers with vinyl fluoride, fluoroterpolymers such as terpolymers of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and non-fluorinated monomers. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
For example, the coating layer 27 is prepared by dissolving the first particles G1, the second particles G2, the binder resin, and the like in a solvent to prepare a coating solution, and then uniformly coating the coating solution on the surface of the core material 26 by a known coating method. It can be formed by applying and drying, followed by baking. Examples of the coating method include a dipping method, a rolling fluidized bed method, and a spray method.
There is no restriction | limiting in particular as said solvent, Although it can select suitably according to the objective, For example, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cersol butyl acetate, butyl cellosolve etc. are mentioned.
The baking is not particularly limited, and may be an external heating method or an internal heating method. For example, a stationary electric furnace, a fluid electric furnace, a rotary electric furnace, a burner furnace, etc. The method of using, the method of using a microwave, etc. are mentioned.

本実施形態において使用されるキャリアの芯材26の体積平均粒径は特に制限するものではないが、感光体1へのキャリア付着、キャリア飛散防止の点から、体積平均粒径が20μm以上であるものが好ましく、キャリアスジ等の異常画像発生を防止して、画像品質の低下を防止する観点から、100μm以下のものが好ましく、特に、20〜60μmのものを用いることで、近年の高画質化に対して、より好適に応えることができる。
芯材26としては、特に制限はなく、電子写真用二成分キャリアとして公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、が好適に挙げられる。また、近年著しく進む環境面への影響を配慮し、フェライトであれば、従来の銅−亜鉛系フェライトではなく、例えば、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Mn−Mg−Srフェライト等を用いることが好適である。
具体的には、MFL−35S、MFL−35HS(パウダーテック社製)、DFC−400M、DFC−410M、SM−350NV(同和鉄粉工業社製)が好適な例として挙げられる。
The volume average particle size of the carrier core material 26 used in this embodiment is not particularly limited, but the volume average particle size is 20 μm or more from the viewpoint of carrier adhesion to the photoreceptor 1 and prevention of carrier scattering. From the viewpoint of preventing abnormal images such as carrier streaks and preventing deterioration of image quality, those having a thickness of 100 μm or less are preferable. It can respond more suitably.
There is no restriction | limiting in particular as the core material 26, According to the objective, it can select suitably from what is known as a two-component carrier for electrophotography, For example, a ferrite, magnetite, iron, nickel is mentioned suitably. Considering the environmental impact that has been remarkably advanced in recent years, if it is ferrite, for example, Mn ferrite, Mn—Mg ferrite, Mn—Mg—Sr ferrite, etc. are used instead of conventional copper-zinc ferrite. Is preferred.
Specifically, MFL-35S, MFL-35HS (manufactured by Powder Tech), DFC-400M, DFC-410M, and SM-350NV (manufactured by Dowa Iron Industries Co., Ltd.) are preferable examples.

本発明のキャリアにおいて、その体積固有抵抗値は、好ましくは1×1011〜1×1016Ω・cm、より好ましくは1×1012〜1×1014Ω・cmである。
キャリアの体積固有抵抗値が1×1011Ω・cmよりも低いと、現像ギャップ(感光体と現像スリーブ間の最近接距離)が狭くなった場合、キャリアに電荷が誘導されてキャリア付着が発生し易くなる。感光体の線速度、及び、現像スリーブの線速度が大きい場合、悪化の傾向が見られる。また、ACバイアスを印加する場合は顕著である。通常、カラートナー現像用キャリアは充分なトナー付着量を得るため、低抵抗のものが使用されることが一般的である。
上記の抵抗範囲のキャリアは、適正なトナー帯電量のもとで使用することにより、充分な画像濃度が得られる。
また、1×1016Ω・cmより大きいとトナーと反対極性の電荷が溜まりやすくなり、キャリアが帯電してキャリア付着が起き易くなる。
In the carrier of the present invention, the volume resistivity value is preferably 1 × 10 11 to 1 × 10 16 Ω · cm, more preferably 1 × 10 12 to 1 × 10 14 Ω · cm.
When the volume resistivity of the carrier is lower than 1 × 10 11 Ω · cm, when the developing gap (the closest distance between the photosensitive member and the developing sleeve) becomes narrow, charge is induced in the carrier and carrier adhesion occurs. It becomes easy to do. When the linear velocity of the photosensitive member and the linear velocity of the developing sleeve are large, a tendency of deterioration is observed. In addition, it is remarkable when an AC bias is applied. Usually, a color toner developing carrier is generally used having a low resistance in order to obtain a sufficient toner adhesion amount.
By using the carrier having the above resistance range under an appropriate toner charge amount, a sufficient image density can be obtained.
On the other hand, if it is larger than 1 × 10 16 Ω · cm, charges having a polarity opposite to that of the toner are likely to be accumulated, and the carrier is charged and carrier adhesion is likely to occur.

上記キャリア体積固有抵抗値は、次の方法により、測定することができる。
図9に示すように、電極間距離2mm、表面積2×4cmの電極22a及び22bを収容したフッ素樹脂製容器からなるセル21にキャリア23を充填し、両極間に100Vの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター4329A(4329A+LJK 5HVLVWDQFH OHWHU;横川ヒューレットパッカード株式会社製)にて直流抵抗を測定する。
キャリア体積固有抵抗値測定の際の充填の度合いは、キャリアをセルにあふれるまで入れたのち、セル全体を20回タッピングしたのち、セルの上面を非磁性でできた水平なへらを用いてセルの上端に沿って一回の操作で平らにかきとる。充填の際に加圧は不要である。
上記キャリアの抵抗率の調整は、電気抵抗調整剤の量や樹脂被覆層の膜厚の制御等によって可能である。
The carrier volume specific resistance value can be measured by the following method.
As shown in FIG. 9, a carrier 21 is filled in a cell 21 made of a fluororesin container containing electrodes 22 a and 22 b having a distance between electrodes of 2 mm and a surface area of 2 × 4 cm, and a DC voltage of 100 V is applied between both electrodes, DC resistance is measured with a high resistance meter 4329A (4329A + LJK 5HLVLVWDQFH OHWHU; manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.).
The carrier volume resistivity is measured by filling the cell until it overflows into the cell, tapping the entire cell 20 times, and then using a horizontal spatula made of a non-magnetic top surface of the cell. Scrape flat along the top edge in one operation. No pressure is required during filling.
The resistivity of the carrier can be adjusted by controlling the amount of the electric resistance adjusting agent or the film thickness of the resin coating layer.

以下、本発明を実施例を挙げて説明する。なお、本発明はここに例示される実施例に限定されるものではない。また、以下において「部」は質量部を、「%」は質量%を表す。
[トナーの作製]
(結着樹脂合成例1)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。
次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート188部と2時間反応を行いイソシアネート含有プレポリマー(P1)を得た。
次いでプレポリマー(P1)267部とイソホロンジアミン14部を50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステル(U1)を得た。
上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステル(E1)を得た。
ウレア変性ポリエステル(U1)200部と変性されていないポリエステル(E1)800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液を得た。
一部減圧乾燥し、結着樹脂(B1)を単離した。ガラス転移温度(Tg)は62℃であった。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. In addition, this invention is not limited to the Example illustrated here. In the following, “parts” represents parts by mass, and “%” represents mass%.
[Production of toner]
(Binder Resin Synthesis Example 1)
724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 276 parts of isophthalic acid and 2 parts of dibutyltin oxide were placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. The reaction was further carried out at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, followed by cooling to 160 ° C., 32 parts of phthalic anhydride was added thereto and reacted for 2 hours.
Subsequently, it cooled to 80 degreeC and reacted with 188 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours, and the isocyanate containing prepolymer (P1) was obtained.
Next, 267 parts of the prepolymer (P1) and 14 parts of isophoronediamine were reacted at 50 ° C. for 2 hours to obtain a urea-modified polyester (U1) having a weight average molecular weight of 64,000.
In the same manner as above, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and 276 parts of terephthalic acid were polycondensed at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure, and then reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg. An unfinished polyester (E1) was obtained.
200 parts of urea-modified polyester (U1) and 800 parts of unmodified polyester (E1) are dissolved and mixed in 2000 parts of an ethyl acetate / MEK (1/1) mixed solvent, and the binder resin (B1) ethyl acetate / MEK is mixed. A solution was obtained.
A part was dried under reduced pressure, and the binder resin (B1) was isolated. The glass transition temperature (Tg) was 62 ° C.

(ポリエステル樹脂合成例A)
テレフタル酸 :60部
ドデセニル無水コハク酸 :25部
無水トリメリット酸 :15部
ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド :70部
ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド :50部
上記組成物を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量1Lの4つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温し、次いで0.05部のジブチルスズオキシドを加えて温度を200℃に保って反応させポリエステルA得た。このポリエステルAのピーク分子量は4200であり、ガラス転移温度(Tg)は59.4℃であった。
(Polyester resin synthesis example A)
Terephthalic acid: 60 parts dodecenyl succinic anhydride: 25 parts trimellitic anhydride: 15 parts bisphenol A (2,2) propylene oxide: 70 parts bisphenol A (2,2) ethylene oxide: 50 parts Place the flask in a 1 L four-necked round bottom flask equipped with a stirrer, condenser and nitrogen gas introduction tube, set the flask in a mantle heater, and introduce nitrogen gas from the nitrogen gas introduction tube. The temperature was raised in an active atmosphere, and then 0.05 part of dibutyltin oxide was added and reacted at a temperature of 200 ° C. to obtain polyester A. This polyester A had a peak molecular weight of 4,200 and a glass transition temperature (Tg) of 59.4 ° C.

(マスターバッチ作製例1)
顔料:C.I.Pigment Yellow 155 :40部
結着樹脂:ポリエステル樹脂A :60部
水 :30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、マスターバッチ(M1)を得た。
(Master batch production example 1)
Pigment: C.I. I. Pigment Yellow 155: 40 parts Binder resin: Polyester resin A: 60 parts Water: 30 parts The above raw materials were mixed in a Henschel mixer to obtain a mixture in which water was soaked into the pigment aggregate. This was kneaded for 45 minutes with two rolls set at a roll surface temperature of 130 ° C., and pulverized to a size of 1 mmφ with a pulverizer to obtain a master batch (M1).

(トナー製造例A)
ビーカー内に前記の結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液240部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート(融点81℃、溶融粘度0.025Pa・s(25cps))20部、マスターバッチ(M1)8部を入れ、60℃にてTK式ホモミキサーにて12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させ、トナー材料液を用意した。
ビーカー内にイオン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工 業(株)製スーパタイト10)294部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一に溶解した。
次いで60℃に昇温し、TK式ホモミキサーにて12000rpmに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し10分間攪拌した。
次いでこの混合液を攪拌棒及び温度計付のコルベンに移し、98℃まで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、トナー粒子を得た。
次いで、このトナー粒子100部に疎水性シリカ1.0部と、疎水化酸化チタン1.0部をヘンシェルミキサーにて混合して、「トナーA」を得た。
(Toner Production Example A)
In a beaker, 240 parts of the above binder resin (B1) in ethyl acetate / MEK solution, 20 parts of pentaerythritol tetrabehenate (melting point 81 ° C., melt viscosity 0.025 Pa · s (25 cps)), master batch (M1) Eight parts were added and stirred at 12000 rpm with a TK homomixer at 60 ° C. to uniformly dissolve and disperse the toner material solution.
In a beaker, 706 parts of ion exchange water, 294 parts of hydroxyapatite 10% suspension (Superite 10 manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate were uniformly dissolved.
Next, the temperature was raised to 60 ° C., and the toner material solution was added and stirred for 10 minutes while stirring at 12000 rpm with a TK homomixer.
The mixture was then transferred to a Kolben equipped with a stirrer and a thermometer, heated to 98 ° C. to remove the solvent, filtered, washed, dried, and then classified by air to obtain toner particles.
Next, 100 parts of the toner particles were mixed with 1.0 part of hydrophobic silica and 1.0 part of hydrophobic titanium oxide using a Henschel mixer to obtain “Toner A”.

この「トナーA」の超薄切片を作製し、透過型電子顕微鏡(日立社製H−9000H)を用いて、トナーの断面写真(倍率×100,000)を撮影し、写真から、ランダム選択した100点の着色剤部分の分散径から平均値を求めた。ここで、1粒子の分散径は最長径と最短径の平均とし、また、凝集状態にあるものは凝集体自身を1粒子とした。
着色剤の平均分散粒径は、0.40μmであった。また、0.7μm以上の分散粒径を持つ着色剤は、4.5%であった。
次に「トナーA」の粒径を、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターTA2」を用い、アパーチャー径100μmで測定したところ、体積平均粒径(Dv)=6.2μm、個数平均粒径(Dn)=5.1μmであった。
引き続き、「トナーA」の円形度を、フロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測した。測定は、前記装置に、予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加え、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlに調整した測定液をセットして行った。得られた「トナーA」の円形度は0.96であった。
An ultrathin section of this “toner A” was prepared, and a cross-sectional photograph (magnification × 100,000) of the toner was taken using a transmission electron microscope (H-9000H manufactured by Hitachi, Ltd.), and randomly selected from the photograph. The average value was determined from the dispersion diameter of 100 colorant portions. Here, the dispersion diameter of one particle is the average of the longest diameter and the shortest diameter, and the aggregate itself is one particle in the aggregated state.
The average dispersed particle diameter of the colorant was 0.40 μm. The colorant having a dispersed particle diameter of 0.7 μm or more was 4.5%.
Next, the particle size of “Toner A” was measured using a particle size measuring device “Coulter Counter TA2” manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd. with an aperture diameter of 100 μm. The diameter (Dn) was 5.1 μm.
Subsequently, the circularity of “toner A” was measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-1000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). In the measurement, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant (alkylbenzene sulfonate) as a dispersant is added to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and a measurement sample is further added to 0.1 to 0.5 ml. About 0.5 g was added, the dispersion treatment was performed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the measurement liquid adjusted to a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl was set. The resulting “Toner A” had a circularity of 0.96.

[キャリアの作製]
(キャリア製造例I)
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:50質量%) 1500部
グアナミン溶液(固形分70質量%) 450部
アミノシラン(固形分濃度:100質量%) 4部
アルミナ粒子A(体積平均粒径0.37μm) 1300部
酸化チタン粒子(体積平均粒径0.015μm) 500部
電気抵抗調整剤 200部
トルエン 6000部
以上の各材料をホモミキサーにて10分間分散し、樹脂層形成液を調合した。キャリア芯材として体積平均粒径が35μmのフェライト粒子を用い、上記樹脂溶液を芯材表面に厚みhが0.15μmとなるようにスピラコーター(岡田精工社製)により55℃の雰囲気下で30g/minに割合で塗布し、乾燥させた。層厚の調整は液量によって行った。得られたキャリアを、電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成し、冷却後に目開き100μmの篩を用いて解砕して、キャリアIを得た。平均厚さTは0.41μmであった。
[Creation of carrier]
(Carrier Production Example I)
Acrylic resin solution (solid content concentration: 50 mass%) 1500 parts guanamine solution (solid content 70 mass%) 450 parts aminosilane (solid content concentration: 100 mass%) 4 parts alumina particles A (volume average particle size 0.37 μm) 1300 Part titanium oxide particles (volume average particle size 0.015 μm) 500 parts Electric resistance adjusting agent 200 parts Toluene 6000 parts The above materials were dispersed for 10 minutes with a homomixer to prepare a resin layer forming solution. Ferrite particles having a volume average particle diameter of 35 μm are used as a carrier core material, and 30 g of the above resin solution is applied to the surface of the core material at a temperature of 55 ° C. by a Spira coater (Okada Seiko Co., Ltd.) so that the thickness h is 0.15 μm. It was applied at a rate of / min and dried. The layer thickness was adjusted depending on the liquid amount. The obtained carrier was baked by standing in an electric furnace at 150 ° C. for 1 hour, and after cooling, it was crushed using a sieve having an opening of 100 μm to obtain Carrier I. The average thickness T was 0.41 μm.

芯材の体積平均粒径の測定は、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社)のSRAタイプを使用し、0.7μm以上、125μm以下のレンジ設定で行ったものを用いた。
前記被覆層における樹脂部分の平均厚みh(μm)は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリア断面を観察し、芯材表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みhaと、粒子間に存在する樹脂部の厚みhbと、芯材や粒子上の樹脂部の厚みhcとを、キャリア表面に沿って0.2μm間隔で50点測定し、得られた測定値を平均して求めた。
前記芯材表面から被覆層表面までの厚みT(μm)は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリア断面の観察をし、芯材表面から被覆層表面までの厚みTを、キャリア表面に沿って0.2μm間隔で50点測定し、得られた測定値を平均して求めた。
The volume average particle diameter of the core material was measured using a Microtrac Particle Size Analyzer (Nikkiso Co., Ltd.) SRA type with a range setting of 0.7 μm or more and 125 μm or less.
The average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer is obtained by observing the cross section of the carrier using a transmission electron microscope (TEM), and the thickness ha of the resin portion existing between the core material surface and the particles, The thickness hb of the resin part existing between the particles and the thickness hc of the resin part on the core material and the particle are measured at 50 points along the carrier surface at intervals of 0.2 μm, and the obtained measurement values are averaged. Asked.
The thickness T (μm) from the core material surface to the coating layer surface is observed with a transmission electron microscope (TEM), and the thickness T from the core material surface to the coating layer surface is determined by observing the carrier cross section. Were measured at intervals of 0.2 μm, and the obtained measured values were averaged.

[現像剤1]
トナー製造例で得たトナーAを7質量部と、キャリア製造例で得られたキャリアIを93部用いて、ミキサーで10分攪拌し、現像機内に収容する現像剤を作製した。また、トナー製造例で得たトナーAを80部と、キャリア製造例で得られたキャリアIを20部用いて、ミキサーで10分攪拌し、補給用現像剤を作製した。
加速試験とするために、補給用現像剤は現像剤収容器に収容した後、横にして168時間静置し、画増出力を行なう直前に静かに現像剤補給器に設置するようにした。
[Developer 1]
Using 7 parts by mass of toner A obtained in the toner production example and 93 parts of carrier I obtained in the carrier production example, the mixture was stirred for 10 minutes with a mixer to prepare a developer to be accommodated in the developing machine. Further, 80 parts of the toner A obtained in the toner production example and 20 parts of the carrier I obtained in the carrier production example were stirred for 10 minutes with a mixer to prepare a replenishment developer.
In order to make an acceleration test, the developer for replenishment was stored in the developer container, and then left to stand for 168 hours, and then gently placed in the developer replenisher immediately before the image increase output.

[現像剤2]
補給用現像剤として、トナー製造例で得たトナーAを98部と、キャリア製造例で得られたキャリアIを2部用いたこと以外は現像剤1と同様にして補給用現像剤を作製した。
[現像剤3]
補給用現像剤として、トナー製造例で得たトナーAを69部と、キャリア製造例で得られたキャリアIを31部用いたこと以外は現像剤1と同様にして補給用現像剤を作製した。
[Developer 2]
As a replenishment developer, a replenishment developer was prepared in the same manner as Developer 1, except that 98 parts of toner A obtained in the toner production example and 2 parts of carrier I obtained in the carrier production example were used. .
[Developer 3]
As a replenishment developer, a replenishment developer was prepared in the same manner as Developer 1, except that 69 parts of toner A obtained in the toner production example and 31 parts of carrier I obtained in the carrier production example were used. .

[現像剤4]
現像機内に収容する現像剤として、トナー製造例で得たトナーAを16部と、キャリア製造例で得られたキャリアIを84部用いたこと以外は現像剤1と同様にして補給用現像剤を作製した。
[現像剤5]
現像機内に収容する現像剤として、トナー製造例で得たトナーAを1質量部と、キャリア製造例で得られたキャリアIを99質量部用いたこと以外は現像剤1と同様にして補給用現像剤を作製した。
[Developer 4]
The developer for replenishment is the same as developer 1 except that 16 parts of toner A obtained in the toner production example and 84 parts of carrier I obtained in the carrier production example were used as the developer contained in the developing machine. Was made.
[Developer 5]
For replenishment in the same manner as Developer 1 except that 1 part by mass of toner A obtained in the toner production example and 99 parts by mass of carrier I obtained in the carrier production example were used as the developer contained in the developing machine. A developer was prepared.

[画像形成装置、現像剤補給装置及び周辺装置]
前述の図1ないし7に示した画像形成装置、現像剤補給装置及び周辺装置を使用した。現像剤の補給量は、各補給用現像剤のトナー濃度を踏まえながら、画像出力による現像機内トナー濃度の変化から計算して決定されるように設定した。
[Image forming apparatus, developer supply apparatus, and peripheral apparatus]
The image forming apparatus, developer replenishing apparatus and peripheral apparatus shown in FIGS. 1 to 7 were used. The replenishment amount of the developer was set so as to be calculated and determined from the change in the toner density in the developing device due to the image output, taking into account the toner concentration of each replenishment developer.

(実施例1)
上記の現像剤1、画像形成装置、現像剤補給装置及び周辺装置を用いて、100k枚の画像出力を行なった。出力画像は、紙上画像面積が5%の画像と20%の画像を2k枚毎に交互に使用した。
画像出力の結果、現像装置への現像剤の補給が行なわれても、常に良好な画像を得ることができた。
(実施例2)
現像剤1の替わりに現像剤2を用いたこと以外は実施例1と同様に実施した。
像出力の結果、80k枚目あたりから僅かだが徐々に画像濃度が薄くなった。しかし、許容の範囲内の画像であった。
Example 1
Using the developer 1, the image forming apparatus, the developer replenishing apparatus, and the peripheral devices, 100k images were output. As the output image, an image having an image area on paper of 5% and an image of 20% were alternately used every 2k sheets.
As a result of image output, a good image could always be obtained even when the developer was supplied to the developing device.
(Example 2)
The same operation as in Example 1 was performed except that Developer 2 was used instead of Developer 1.
As a result of image output, the image density gradually decreased from about the 80kth sheet. However, the image was within the allowable range.

(実施例3)
現像剤1の替わりに現像剤3を用いたこと以外は実施例1と同様に実施した。
画像出力の結果、補給用現像剤を搬送するためのエアポンプ駆動モータやスクリューポンプに負荷がかかっていたようだが、常に良好な画像を得ることができた。
(実施例4)
現像剤1の替わりに現像剤4を用いたこと以外は実施例1と同様に実施した。
画像出力の結果、トナー飛散が発生し、画像形成装置内を汚したが、出力画像は許容の範囲内であった。
(Example 3)
The same operation as in Example 1 was performed except that Developer 3 was used instead of Developer 1.
As a result of image output, it seemed that the air pump drive motor and screw pump for transporting the replenishment developer were under load, but a good image could always be obtained.
Example 4
The same procedure as in Example 1 was performed except that developer 4 was used instead of developer 1.
As a result of image output, toner scattering occurred and the inside of the image forming apparatus was soiled, but the output image was within an allowable range.

(実施例5)
現像剤1の替わりに現像剤5を用いたこと以外は実施例1と同様に実施した。
像出力の結果、実施例1と比較して画像濃度がやや薄かった。しかし、100k枚目まで安定して許容の範囲内の画像を得ることができた。
(比較例)
図1、図2に記載の透磁率センサ270と補給用現像剤攪拌装置271を具備しないこと以外は実施例と同様に実施した。
画像出力の結果、現像装置への現像剤の補給が行なわれた直後に、不規則に画像濃度が濃いものと薄いものが現れた。画像の安定性として許容の範囲外であった。
(Example 5)
The same operation as in Example 1 was performed except that Developer 5 was used instead of Developer 1.
As a result of image output, the image density was slightly thinner than that of Example 1. However, it was possible to stably obtain an image within an allowable range up to the 100kth sheet.
(Comparative example)
The test was performed in the same manner as in the example except that the magnetic permeability sensor 270 and the replenishment developer stirring device 271 shown in FIGS. 1 and 2 were not provided.
As a result of the image output, immediately after the developer was replenished to the developing device, irregularly dark and dark image densities appeared. The stability of the image was outside the acceptable range.

1(1a、1b、1c、1d) 感光体
2A、2B、2C、2D 画像形成ユニット
3 帯電ユニット
301 帯電ローラ
6 露光装置
7 給紙カセット
8 転写ベルト
9 定着装置
10(10A、10B、10C、10D) 現像装置
11a,11b 搬送スクリュー
12 現像ローラ
13 層厚規制部材
14 現像剤収容部
15 ハウジング
15a 補給口
21 セル
22a 電極
22b 電極
23 キャリア
26 芯材
27 被覆層
100 装置本体
200A、200B、200C、200D 現像剤補給装置
220 現像剤補給器
221 搬送チューブ
222 容器ホルダ
223 スクリューポンプ
224 ロータ
225 ステータ
226 駆動モータ
227 ユニバーサルジョイント
230 現像剤収容器
231 現像剤収納部材
232 口金部
233 シール材
240 ノズル
241 内管
241a 現像剤流路
242 外管
244 エア流路
246a,46b エア供給口
247 トナー流出口
260 空気供給手段
260a,260b エアポンプ
261a,261b エア供給路
262a,262b 開閉弁
300 現像剤排出装置
330 回収容器
331 排出パイプ
51 排紙路
52 排紙ローラ対
53 排紙トレイ
54 紙吸着ローラ
55 レジストローラ対
ha、hb、hc 被覆層の厚み
T 芯材表面から被覆層表面までの平均厚み
1 (1a, 1b, 1c, 1d) Photoconductors 2A, 2B, 2C, 2D Image forming unit 3 Charging unit 301 Charging roller 6 Exposure device 7 Paper feed cassette 8 Transfer belt 9 Fixing device 10 (10A, 10B, 10C, 10D) ) Developing device 11a, 11b Conveying screw 12 Developing roller 13 Layer thickness regulating member 14 Developer accommodating portion 15 Housing 15a Replenishment port 21 Cell 22a Electrode 22b Electrode 23 Carrier 26 Core material 27 Covering layer 100 Device main body 200A, 200B, 200C, 200D Developer supply device 220 Developer supply device 221 Transport tube 222 Container holder 223 Screw pump 224 Rotor 225 Stator 226 Drive motor 227 Universal joint 230 Developer storage device 231 Developer storage member 232 Cap portion 233 Sealing material 240 Slurry 241 Inner pipe 241a Developer flow path 242 Outer pipe 244 Air flow path 246a, 46b Air supply port 247 Toner outlet 260 Air supply means 260a, 260b Air pump 261a, 261b Air supply path 262a, 262b Open / close valve 300 Developer discharge device 330 Recovery Container 331 Discharge Pipe 51 Discharge Path 52 Discharge Roller Pair 53 Discharge Tray 54 Paper Adsorption Roller 55 Resist Roller Pair ha, hb, hc Cover Layer Thickness T Average Thickness from Core Material Surface to Cover Layer Surface

特公平2−21591号公報Japanese Patent Publication No. 2-21591 特開平3−145678号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-145678 特開平11−223960号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-223960

Claims (7)

芯材粒子と該粒子を被覆する被覆層とからなる電子写真現像剤用キャリアとトナーを用い、トナーとキャリアが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアからなる補給用現像剤を補給用現像剤収容容器から前記現像装置に補給するとともに、該現像装置内の余剰となった現像剤の排出を行う現像剤補給装置を用いる電子写真用現像剤補給方法において、
前記現像剤補給装置が、前記補給用現像剤収容容器を着脱可能に備え、
前記補給用現像剤収容容器に補給用現像剤を充填させ、吸引ポンプで補給用現像剤を吸引して現像装置に供給し、
さらに、前記補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤のトナー濃度の偏りを減少させる現像剤攪拌機構を備え、
前記現像装置に補給される搬送チューブ内の補給用現像剤中のキャリアの質量比率を検知し、該質量比率と、前記補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤中のキャリアの質量比率とを比較し
これらの質量比率に差がある場合に、現像剤攪拌機構の動作を制御して前記補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤のトナー濃度の偏りを減少させる
ことを特徴とする電子写真用現像剤補給方法。
Using an electrophotographic developer carrier composed of core material particles and a coating layer covering the particles and a toner, a replenishment developer composed of toner and carrier is replenished to the developing device containing the toner and the carrier. In the electrophotographic developer replenishing method using the developer replenishing device for replenishing the developing device from the developer containing container and discharging the developer remaining in the developing device ,
The developer replenishing device is detachably equipped with the replenishment developer container.
The replenishment developer container is filled with a replenishment developer, the replenishment developer is sucked with a suction pump and supplied to the developing device,
And a developer agitating mechanism for reducing a deviation in toner concentration of the replenishment developer accommodated in the replenishment developer accommodating container,
The mass ratio of the carrier in the replenishment developer in the transport tube replenished to the developing device is detected, and the mass ratio and the mass of the carrier in the replenishment developer accommodated in the replenishment developer container Compare with the ratio ,
When there is a difference between these mass ratios, the operation of the developer agitating mechanism is controlled to reduce the unevenness of the toner concentration of the replenishment developer accommodated in the replenishment developer accommodating container. Photographic developer supply method.
前記現像装置に補給される補給用現像剤中のキャリアの質量比率の検知に、透磁率センサを用いる
ことを特徴とする請求項1に記載の電子写真用現像剤補給方法。
2. The electrophotographic developer replenishing method according to claim 1, wherein a magnetic permeability sensor is used to detect a mass ratio of a carrier in a replenishing developer replenished to the developing device.
請求項1又は2に記載の電子写真用現像剤補給方法を用いるThe method for replenishing electrophotographic developer according to claim 1 or 2 is used.
ことを特徴とする電子写真現像装置。  An electrophotographic developing device.
請求項3に記載の電子写真現像装置を用いるThe electrophotographic developing device according to claim 3 is used.
ことを特徴とする電子写真現像方法。  An electrophotographic developing method characterized by the above.
請求項4に記載の電子写真用現像方法において、
前記補給用現像剤収容容器に収容された補給用現像剤中のキャリアの質量比率が3質量%以上30質量%未満である
ことを特徴とする電子写真用現像方法
The electrophotographic development method according to claim 4,
The mass ratio of the carrier in the replenishment developer accommodated in the replenishment developer container is 3% by mass or more and less than 30% by mass.
An electrophotographic development method characterized by the above .
請求項4又は5に記載の電子写真用現像方法において、
前記現像装置に収容されている現像剤中のキャリアの質量比率が85質量%以上98質量%未満である
ことを特徴とする電子写真用現像方法
The electrophotographic development method according to claim 4 or 5,
The mass ratio of the carrier in the developer accommodated in the developing device is 85% by mass or more and less than 98% by mass.
An electrophotographic development method characterized by the above .
少なくとも感光体及び現像手段を具備するプロセスカートリッジにおいて、In a process cartridge comprising at least a photoreceptor and developing means,
請求項4ないし6のいずれかに記載の電子写真用現像方法を用いて画像を形成する  An image is formed using the electrophotographic development method according to claim 4.
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。  A process cartridge characterized by that.
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