JPH03212668A - Toner concentration detecting device - Google Patents
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、静電複写機、同プリンタなど、静電記録プロ
セスを利用する画像形成装置用現像装置の、特に正帯電
性のトナー濃度検知装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for detecting the concentration of positively charged toner in a developing device for an image forming apparatus that uses an electrostatic recording process, such as an electrostatic copying machine or a printer. Regarding equipment.
[従来の技術]
像担持体表面に形成した潜像に、トナーを付着させてこ
れを顕像化する工程を含む周知の画像形成装置において
、現像剤として、トナーと磁性キャリアとからなる2成
分系現像剤を使用するものが従来から広く実用されてい
る。[Prior Art] In a well-known image forming apparatus that includes a step of attaching toner to a latent image formed on the surface of an image carrier and making it visible, a two-component developer consisting of toner and a magnetic carrier is used. Those using a system developer have been widely used in the past.
このような現像剤を使用するものは、実際に現像に寄与
するのはトナーだけでキャリアは関係がないので、現像
作業を継続するにつれて現像剤中のトナー量が減少して
画像濃度を低下することを免れない。従って、常時トナ
ー濃度を検知して、これが低下したときにはトナーを補
給することが必要となる。In devices that use this kind of developer, only the toner actually contributes to development, and the carrier has nothing to do with it, so as the development process continues, the amount of toner in the developer decreases and the image density decreases. I can't escape it. Therefore, it is necessary to constantly detect the toner concentration and replenish toner when the concentration decreases.
このためのトナー量検知手段としては、現像剤中のトナ
ー量の変化による現像剤の反射率の変化を検知する光学
的手段、透磁率変化を検知する磁気的手段など従来から
幾多のものが提案実用されている。A number of methods have been proposed to detect the amount of toner for this purpose, including optical means that detects changes in the reflectance of the developer due to changes in the amount of toner in the developer, and magnetic means that detects changes in magnetic permeability. It is put into practical use.
ところで、現像装置内の現像剤の振舞いをみると、一般
に現像剤収納部内には撹拌部材が配設してあり、トナー
が供給されたのち、この撹拌部材によって現像剤を撹拌
して、キャリア内にトナーを均一に分散させるようにな
っているのが普通である。By the way, looking at the behavior of the developer in the developing device, a stirring member is generally provided in the developer storage section, and after the toner is supplied, the stirring member stirs the developer and causes it to flow inside the carrier. Normally, the toner is dispersed evenly.
[発明が解決しようとする課題]
このような構成では、トナーが供給されてから、これが
現像剤中に均一の混合される状態になるまでにある程度
の時間がかかることはやむを得ないところであり、この
ために、前述のようなトナー検知手段を用い、また、こ
れが正確に作動したとしても、実際の現像に寄与する部
位におけるトナー量を常に適正に維持することは必ずし
も容易ではない。[Problems to be Solved by the Invention] In such a configuration, it is unavoidable that it takes a certain amount of time after the toner is supplied until it is uniformly mixed in the developer. Therefore, even if the above-mentioned toner detection means is used and operates accurately, it is not necessarily easy to always maintain an appropriate amount of toner in a portion that contributes to actual development.
たとえば、比較的小さい開口から、トナーを現像剤収納
部に供給するような場合、トナー検知手段を該開口近傍
に配置すれば、供給時の開口近傍の局部的な過剰トナー
を検知し、実質的なトナー不足状態を招来して画像濃度
を低下させ、開口から離れた位置に配置すれば、供給さ
れたトナーが分散して検知手段がこれを検知するのに時
間ががかり、実質的に過剰トナー状態をもたらして、カ
ブリなどの画質の劣化を引き起こすおそれを免れない。For example, when toner is supplied to the developer storage section from a relatively small opening, if the toner detection means is placed near the opening, it can detect localized excess toner near the opening during supply, and effectively If the toner is placed at a position away from the aperture, the supplied toner will disperse and it will take time for the detection means to detect this, resulting in a situation where there is actually an excess of toner. There is a risk that this may cause deterioration of image quality such as fog.
複数個の検知手段を各所に配設して、それらからの信号
を総合して処理するような仕方も理論的には考えられる
が、このようなものは付帯機構が複雑になり、スペース
、コストの面から云っても到底実用に耐えるものでない
ことは容易に理解できるところであろう。Although it is theoretically conceivable to arrange multiple detection means in various locations and process the signals from them collectively, such a method would require complicated ancillary mechanisms and would require space and cost. From this point of view, it is easy to understand that it cannot be put to practical use at all.
さらに、トナーを現像剤収納部に供給する開口位置が、
現像剤を現像位置に搬送する現像剤担持部材(いっばん
に、スリーブ状に形成されている場合が多い)の長手方
向にのびて比較的大きく形成されている場合には、トナ
ー濃度のムラを修正することが困難で、巾方向の一部に
カブリを生じたり、濃度ムラのある画像が得られるよう
な問題があった。Furthermore, the opening position for supplying toner to the developer storage section is
If the developer carrying member that conveys the developer to the development position (often formed in the shape of a sleeve) is relatively large and extends in the longitudinal direction, it may be difficult to prevent uneven toner density. It is difficult to correct, and there are problems such as fogging in a part of the width direction and images with uneven density.
本発明は以上のような事態に対処すべくなされたもので
あって、2成分系現像剤を使用する現像装置において、
常時そのトナー濃度を正確に検知でき、濃度ムラやカブ
リの発生のない画像を得られるような現像装置用トナー
濃度検知装置を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in order to cope with the above-mentioned situation, and in a developing device using a two-component developer,
It is an object of the present invention to provide a toner concentration detection device for a developing device that can accurately detect toner concentration at all times and obtain images without density unevenness or fogging.
[課題を解決するための手段及び作用]本発明の特徴と
するところは、正帯電性トナーと磁性キャリアとからな
る2成分系現像剤を使用し、この現像剤を、現像剤担持
部材によって現像位置に供給するように構成した現像装
置に使用する正帯電性トナー濃度検知装置において、少
なくとも濃度検出部位における現像装置側の材料が、ア
クリル系重合体から成ることにある。また、このアクリ
ル系重合体が重量平均分子量50.000〜150,0
00 、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mnの値が
1.5〜3.0、かつ、ロックウェル硬度(Mスケール
)70以上、吸水率0.1%〜0.9%であることを特
徴とするものである。[Means and effects for solving the problems] The present invention is characterized by using a two-component developer consisting of a positively charged toner and a magnetic carrier, and developing this developer with a developer carrying member. In a positively charged toner concentration detection device used in a developing device configured to supply toner to a toner position, at least the material on the developing device side in the concentration detection portion is made of an acrylic polymer. Moreover, this acrylic polymer has a weight average molecular weight of 50.000 to 150.0.
00, the value of weight average molecular weight Mw/number average molecular weight Mn is 1.5 to 3.0, Rockwell hardness (M scale) is 70 or more, and water absorption rate is 0.1% to 0.9%. That is.
このように構成することによって、現像剤の摺擦による
トナー濃度検知部位の耐摩耗性、トナーに対する耐表面
汚染性に優れ、適度の疎水性により温度・湿度に対する
帯電特性の安定性を維持し、アクリル系重合体の正帯電
性により正帯電性トナーとの静電気的反発からトナーに
よる静電気的付着を防ぐことができ、正帯電性トナーの
トナー濃度を正確に検知できることが可能であることを
見い出した。With this structure, the toner concentration detection part has excellent wear resistance due to developer rubbing and surface stain resistance against toner, and maintains stability of charging characteristics against temperature and humidity due to moderate hydrophobicity. It was discovered that the positively chargeable nature of the acrylic polymer can prevent electrostatic adhesion caused by the toner due to electrostatic repulsion with the positively chargeable toner, and that it is possible to accurately detect the toner concentration of the positively chargeable toner. .
すなわち、アクリル系重合体は、帯電系列的に正帯電性
であるため、特に正帯電性トナーに対し、静電気的な反
発力を生じ、正帯電性トナーが静電気的に検知部に付着
することはない。よって、トナー濃度検知窓材として用
いることにより、正確にトナー濃度を制御することが可
能になる。In other words, since the acrylic polymer is positively chargeable in terms of charge series, it produces an electrostatic repulsion force, especially against positively chargeable toner, and prevents positively chargeable toner from electrostatically adhering to the detection part. do not have. Therefore, by using it as a toner concentration detection window material, it becomes possible to accurately control toner concentration.
本発明に係るトナー濃度検知部位における現像装置側の
材料としてのアクリル系重合体は、アクリル酸エステル
あるいはメタクリル酸エステルの単独重合体あるいは共
重合体であり、これらアクリル系重合体を構成するモノ
マーの具体例として次の各化合物を挙げることができる
。The acrylic polymer as the material on the developing device side in the toner concentration detection part according to the present invention is a homopolymer or copolymer of acrylic acid ester or methacrylic acid ester, and the monomers constituting these acrylic polymers are Specific examples include the following compounds.
すなわち、アクリル酸、メタクリル酸のアルキルアルコ
ール、ハロゲン化アルキルアルコール、アルコキシアル
キルアルコール、アラルキルアルコール、アルケニルア
ルコールの如きアルコールとのエステル化物等が挙げら
れる。そして、前記エステルを構成するアルコールの具
体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、
プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルアルコ
ール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オク
チルアルコール、ノニルアルコール、ドデシルアルコー
ル、テトラデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール
の如きアルキルアルコール;これらアルキルアルコール
を一部ハロゲン化したハロゲン化アルキルアルコール;
メトキシエチルアルコール、エトキシエチルアルコール
、エトキシエトキシエチルアルコール、メトキシプロピ
ルアルコール、エトキシプロピルアルコールの如きアル
コキシアルキルアルコール;ベンジルアルコール、フェ
ニルエチルアルコール、フェニルプロピルアルコールの
如きアラルキルアルコール;アリルアルコール、クロト
ニルアルコールの如きアルケニルアルコールが挙げられ
る。That is, examples thereof include esters of acrylic acid and methacrylic acid with alcohols such as alkyl alcohols, halogenated alkyl alcohols, alkoxyalkyl alcohols, aralkyl alcohols, and alkenyl alcohols. Specific examples of the alcohol constituting the ester include methyl alcohol, ethyl alcohol,
Alkyl alcohols such as propyl alcohol, butyl alcohol, amyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, nonyl alcohol, dodecyl alcohol, tetradecyl alcohol, and hexadecyl alcohol; halogenated alkyl alcohols that partially halogenate these alkyl alcohols;
Alkoxyalkyl alcohols such as methoxyethyl alcohol, ethoxyethyl alcohol, ethoxyethoxyethyl alcohol, methoxypropyl alcohol, ethoxypropyl alcohol; aralkyl alcohols such as benzyl alcohol, phenylethyl alcohol, phenylpropyl alcohol; alkenyl alcohols such as allyl alcohol, crotonyl alcohol Alcohol is an example.
前記のアクリル系モノマーは、それぞれを単独で用いて
もよく、または2種以上を併用してもよいが、更に必要
に応じて他の共重合可能なモノマーの1種又は2種以上
を用いても良い。この場合、アクリル系モノマーが全モ
ノマーの25重量%、好ましくは50重量%以上を占め
ることが望ましい。The above-mentioned acrylic monomers may be used alone or in combination of two or more, and if necessary, one or more of other copolymerizable monomers may be used. Also good. In this case, it is desirable that the acrylic monomer accounts for 25% by weight or more, preferably 50% by weight or more of the total monomers.
他の共重合可能なモノマーの具体例として、次の化合物
を挙げることができる。Specific examples of other copolymerizable monomers include the following compounds.
すなわち、スチレン及びその誘導体、例えばメチルスチ
レン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチル
スチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プ
ロピルスチレン、プイルスチレン、ヘキシルスチレン、
ヘプチルスチレン、オクチルスチレンの如きアルキルス
チレン等が挙げられる。That is, styrene and its derivatives, such as methylstyrene, dimethylstyrene, trimethylstyrene, ethylstyrene, diethylstyrene, triethylstyrene, propylstyrene, polystyrene, hexylstyrene,
Examples include alkylstyrenes such as heptylstyrene and octylstyrene.
これらのアクリル系重合体は、懸濁重合、乳化重合、溶
液重合等の公知の方法で合成される。重量平均分子量、
数平均分子量は、GPC(ガスパーミッションクロマト
グラフィー)により次の条件で測定される。These acrylic polymers are synthesized by known methods such as suspension polymerization, emulsion polymerization, and solution polymerization. weight average molecular weight,
The number average molecular weight is measured by GPC (gas permeation chromatography) under the following conditions.
すなわち、40℃のヒートチャンバー内でカラムを安定
化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてテトラ
ヒドロフランを流量1 mi)/分で流し、試料濃度と
して0.05〜1.0重量%に調製したアクリル系重合
体のTHF (テトラヒドロフラン)試料溶液を50
〜200 gI!注入して測定する。試料の有する分子
量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作
製された検量線の対数値とカウント数との関係から算出
した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、
例えば、プレッシャーケミカル社製或いは東洋ツーダニ
業社製の、分子量が6 X 102.2.IX 103
,4 X 10”、 1.75XIO’ 、 5.I
XIO’、 1.lX10’、 3.9X10’、 8
.6X105、2 X 106.4.48 X 10’
のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレ
ン試料を用いるのが適当である。また、検出器にはRI
(屈折率)検出器を用いる。That is, the column was stabilized in a heat chamber at 40°C, and tetrahydrofuran was flowed as a solvent at a flow rate of 1 mi)/min through the column at this temperature, and the sample concentration was adjusted to 0.05 to 1.0% by weight. 50% THF (tetrahydrofuran) sample solution of the system polymer
~200gI! Inject and measure. The molecular weight distribution of the sample was calculated from the relationship between the logarithm value and the count number of a calibration curve prepared using several types of monodisperse polystyrene standard samples. As a standard polystyrene sample for creating a calibration curve,
For example, one manufactured by Pressure Chemical Co., Ltd. or Toyo Tsudani Gyogyo Co., Ltd. with a molecular weight of 6 x 102.2. IX 103
, 4 X 10", 1.75XIO', 5.I
XIO', 1. lX10', 3.9X10', 8
.. 6 x 105, 2 x 106.4.48 x 10'
It is appropriate to use at least 10 standard polystyrene samples. Also, the detector has RI
(refractive index) detector is used.
なお、カラムとしては、103〜2 X 106の分子
量領域を適確に測定するために、市販のポリスチレンゲ
ルカラムを複数組合せるのが良(、例えば、Watev
s社製のμmstyvagef500.103.10’
10′′の組み合せや、昭和電工社製の5hodex
KF−80Mや、KF−802,803,804,80
5の組合せ、KA−802、803,804,805の
組合せ、あるいは東洋曹達製のTSKgeI!G100
OH,G2000H,G2500H,G3000H。In addition, as a column, in order to accurately measure the molecular weight range of 103 to 2 x 106, it is recommended to combine multiple commercially available polystyrene gel columns (for example, Watev
μmstivagef500.103.10' manufactured by S company
10'' combination, Showa Denko's 5hodex
KF-80M, KF-802, 803, 804, 80
5 combination, KA-802, 803, 804, 805 combination, or Toyo Soda's TSKgeI! G100
OH, G2000H, G2500H, G3000H.
G4000H,G5000H,G6000H,G700
0H,GMHの組合せが望ましい。G4000H, G5000H, G6000H, G700
A combination of 0H and GMH is desirable.
上記アクリル系共重合体の重量平均分子量は、50、0
00〜150,000 、好ましくは80.000〜1
20.000であり、重量平均分子量Mw/数平均分子
量Mnの値が1.5〜3.0、好ましくは1.8〜2.
5である。この範囲を越えると窓部材として成形性が困
難になる。The weight average molecular weight of the acrylic copolymer is 50.0.
00-150,000, preferably 80,000-1
20.000, and the value of weight average molecular weight Mw/number average molecular weight Mn is 1.5 to 3.0, preferably 1.8 to 2.0.
It is 5. If it exceeds this range, moldability as a window member becomes difficult.
また、ロックウェル硬度は、JIS K 7202に基
づいて測定し、測定はMスケールを採用する。上記アク
リル系樹脂の望ましいロックウェル硬度は、70M以上
である。また吸水率はJIS−7209A法に基づき、
望ましい吸水率は0.1%〜0.9%、より好ましくは
、0.2%〜0.7%である。Further, Rockwell hardness is measured based on JIS K 7202, and M scale is used for measurement. The desirable Rockwell hardness of the acrylic resin is 70M or more. In addition, the water absorption rate is based on the JIS-7209A method.
Desirable water absorption is 0.1% to 0.9%, more preferably 0.2% to 0.7%.
[実施例] 以下、実施例を用いて本発明を具体的に詳述する。[Example] Hereinafter, the present invention will be specifically explained in detail using Examples.
去】l肌上
第1図は、本発明を適用するのに適した現像装置の側断
面図であって、紙面に垂直方向にのびており、トナー供
給部1と、これにキャリアを混合した現像剤を保持する
現像剤収容部2を備えており、トナー供給部1内には、
不図示の制御手段によって、現像剤収納部内のトナー濃
度が低下した場合に作動してトナーを現像剤収容部に供
給するトナー搬送部材3が配設しである。Figure 1 is a side sectional view of a developing device suitable for applying the present invention, which extends perpendicularly to the plane of the paper, and includes a toner supply section 1 and a developing device in which carrier is mixed therein. It is equipped with a developer storage section 2 that holds a toner, and inside the toner supply section 1,
A toner conveying member 3 is provided which is operated by a control means (not shown) to supply toner to the developer storage section when the toner concentration in the developer storage section is reduced.
前記トナー供給部1と現像剤収容部2とは、メツシュ状
のトナー補給開口3aによって連通しており、前記搬送
部材の作動によってトナーは供給部1から該開口を経て
収容部2に供給されるものとする。The toner supply section 1 and the developer storage section 2 communicate with each other through a mesh-like toner supply opening 3a, and the toner is supplied from the supply section 1 to the storage section 2 through the opening by the operation of the conveyance member. shall be taken as a thing.
現像剤収容部2には、周面に複数の磁極を有する円筒状
の固定マグネットローラ7aと、これを囲繞しており、
不図示の駆動源によって矢印方向に回転する非磁性スリ
ーブ7bとからなる現像剤担持部材7が配設してあり、
該部材7が走行する像担持体りに近接して、その表面の
静電潜像にトナーを付与して該像を顕像化するものとす
る。The developer accommodating portion 2 includes a cylindrical fixed magnet roller 7a having a plurality of magnetic poles on its circumferential surface, and a cylindrical fixed magnet roller 7a surrounding the roller.
A developer carrying member 7 consisting of a non-magnetic sleeve 7b that rotates in the direction of the arrow by a drive source (not shown) is provided.
The member 7 approaches the moving image carrier and applies toner to the electrostatic latent image on its surface to visualize the image.
図示符号4.5は前記現像剤担持部材7にほぼ平行に配
設されている、現像剤の撹拌搬送用スクリューであって
、前述のトナー供給部から供給されるトナーは、搬送ス
クリュー5によってキャリアと撹拌混合されるとともに
、第2図に示すように、図示X方向に搬送され、該スク
リューは現像装置の外方に突出しているチューブ部材5
aにまでのびているので、これに沿って搬送される。Reference numeral 4.5 is a screw for agitating and transporting the developer, which is disposed substantially parallel to the developer carrying member 7, and the toner supplied from the toner supply section is transferred to the carrier by the transport screw 5. The tube member 5 is conveyed in the X direction as shown in FIG.
Since it extends to point a, it is transported along this direction.
チューブ部材5aは、同図に示すように、上向して、前
記搬送スクリュー4が内装されているチューブ部材4a
内の搬送スクリュー4の近傍に達しているので、搬送ス
クリュー5によって撹拌搬送されたトナーは、搬送スク
リューによってさらに搬送されて現像装置内に復帰する
ことになる。As shown in the figure, the tube member 5a faces upward, and the tube member 4a has the conveying screw 4 installed therein.
Since the toner has reached the vicinity of the inner conveying screw 4, the toner that has been agitated and conveyed by the conveying screw 5 is further conveyed by the conveying screw and returned to the inside of the developing device.
現像装置内に復帰した現像剤は、前記搬送スクリュー4
が内装されるチューブ状部材4bに沿って進行し、この
際、該チューブ状部材に形成された開口部8から落下し
て前記担持部材7に達し、回転スリーブによって搬送さ
れ、像担持体りに形成されている潜像に付着してこれを
顕像化するものとする。The developer returned to the developing device is transferred to the conveyance screw 4.
travels along the tubular member 4b in which it is placed, and at this time, it falls through the opening 8 formed in the tubular member, reaches the carrier member 7, is conveyed by the rotating sleeve, and is transferred to the image carrier. It adheres to the formed latent image and makes it visible.
現像装置内のトナーは、前述のように、搬送スクリュー
5によってこれから排出されて進行するが、この際該チ
ューブ状部材内部に現像剤の存在しない空間部分が形成
されず、迅速に搬送されるように、スクリュー5の径は
可及的に大きく形成して、この搬送領域において速やか
にトナーがキャリアに均一に混合されるようにするのが
好適である。従って、トナー濃度検知装置9をこの領域
の適所に配設することによって、実際に現像に寄与する
現像剤に包含されているトナー濃度を正確に検知制御す
ることができる。As described above, the toner in the developing device is discharged from the conveyance screw 5 and advances. At this time, a space where no developer exists is not formed inside the tubular member, and the toner is conveyed quickly. In addition, it is preferable to make the diameter of the screw 5 as large as possible so that the toner is quickly and uniformly mixed with the carrier in this transport area. Therefore, by arranging the toner concentration detection device 9 at an appropriate location in this area, it is possible to accurately detect and control the toner concentration contained in the developer that actually contributes to development.
第3図は、搬送スクリュー5を内装したチューブ状部材
5aに当接して配設したトナー濃度検知装置を例示する
ものであって、本体内に光源9aが配してあり、その光
束の一部はセンサ9bに、一部は、チューブ状部材5a
に透明材料で形成した検知窓5bを介して内部の現像剤
で反射してセンサ9cに達するようになっている。FIG. 3 shows an example of a toner concentration detection device disposed in contact with a tubular member 5a having a conveying screw 5 therein. is attached to the sensor 9b, and a portion is attached to the tubular member 5a.
The light is reflected by the internal developer through a detection window 5b made of a transparent material and reaches a sensor 9c.
従って、両段射光をそれぞれ、例えば電圧に変換し、所
定濃度のときに両者が等しくなるように調整しておいて
両者を逐次比較してゆき、センサ9cによる出力を、セ
ンサ9bのそれとの差によって前記トナー搬送部材3を
作動または不作動として、トナーの供給をオン、オフす
るように制御することができることは容易に理解できる
ところであろう。Therefore, each of the two stages of emitted light is converted into, for example, a voltage, adjusted so that both are equal at a predetermined concentration, and successively compared, and the output from the sensor 9c is determined by the difference between the output from the sensor 9c and that from the sensor 9b. It will be easily understood that the toner conveying member 3 can be activated or deactivated, and the supply of toner can be controlled to be turned on or off.
ところで、このような構成とした場合、通常適宜材料の
透明合成樹脂で形成した検知窓5bの内壁面に次第に現
像剤による摺擦によるキズ、トナーの静電気による付着
、等の表面汚染のためにセンサ9Cに達する反射光が減
少し誤作動の原因となるため、本発明においては、前記
光学的検知窓部の材料をアクリル系重合体のポリメチル
メタクリレート、重量平均分子量100.000重量平
均分子量(Mw)の数平均分子量(Mw)に対する比、
すなわちMw/ Mn = 1.92、ロックウェル硬
度100M、吸水率0.3%の材料で構成するものとす
る。By the way, when such a configuration is adopted, the inner wall surface of the detection window 5b, which is normally formed of a transparent synthetic resin of an appropriate material, gradually becomes damaged due to surface contamination such as scratches caused by rubbing by the developer, adhesion of toner due to static electricity, etc. In the present invention, the optical detection window is made of polymethyl methacrylate, an acrylic polymer, with a weight average molecular weight of 100.000 and a weight average molecular weight (Mw) of 100.000. ) to the number average molecular weight (Mw),
That is, it is made of a material with Mw/Mn = 1.92, Rockwell hardness of 100M, and water absorption rate of 0.3%.
本発明のトナー濃度検知装置に対して、正帯電性トナー
には、スチレン−2エチルへキシルアクリレート−ジメ
チルエチルメタクリレート共重合体(モノマー組成比7
5:10:5) 100重量部、モノアゾ系赤色顔料5
重量部および低分子量ポリプロピレン4重量部からなる
平均粒径12.0μmの赤色微粉体に、正帯電性コロイ
ダルシリカ0.8wt%を添加し赤色トナーとした。For the toner concentration detection device of the present invention, the positively chargeable toner is a styrene-2ethylhexyl acrylate-dimethylethyl methacrylate copolymer (monomer composition ratio 7).
5:10:5) 100 parts by weight, monoazo red pigment 5
A red toner was prepared by adding 0.8 wt % of positively chargeable colloidal silica to a red fine powder having an average particle size of 12.0 μm and consisting of 4 parts by weight of low molecular weight polypropylene.
磁性キャリアとしては、ポリフッ化ビニリデン−ポリメ
チルメタクリレート(組成比1:1)の混合樹脂を被覆
したフェライト粒子(平均粒径53終m)を用いた。As the magnetic carrier, ferrite particles (average particle diameter 53 m) coated with a mixed resin of polyvinylidene fluoride-polymethyl methacrylate (composition ratio 1:1) were used.
上記トナーとキャリアを1=9の重量比率で混合した現
像剤を、本発明のトナー濃度検知装置が設けられるよう
に改造したキャノン製複写機NP−5540で低温低湿
(15℃/10%)、常温常温(22,5℃/60%)
、高温高温(32,5℃/90%) それぞれの環境に
おいて5000枚複写試験を行なったところ、各々の環
境ともに現像剤の摺擦による検知窓のキズ、およびトナ
ー付着による窓部の表面汚染は全(みられず、トナー濃
度を一定に制御し、初期から常に複写中の現像スリーブ
上のトナー濃度は一定で、カブリのない鮮明な画像を得
ることができた。A developer prepared by mixing the above toner and carrier at a weight ratio of 1=9 was processed at low temperature and low humidity (15°C/10%) using a Canon copier NP-5540 modified to be equipped with the toner concentration detection device of the present invention. Normal temperature (22.5℃/60%)
, high temperature (32.5℃/90%) A 5,000 copy test was conducted in each environment, and it was found that in each environment, there were no scratches on the detection window due to developer rubbing, and no surface contamination of the window due to toner adhesion. The toner density was controlled to be constant, and the toner density on the developing sleeve was always constant during copying from the beginning, and clear images without fog could be obtained.
比1mユ
実施例1におけるトナー濃度検知窓部の材料を、メチル
メタクリレート−2−ヒドロキシルエチルメタクリレー
ト共重合体(モノマー組成比97:3) 重合平均分子
量47.000、Mw/Mn=2.5、ロックウェル硬
度65M、吸水率2.5%で構成した。The material of the toner concentration detection window in Example 1 was methyl methacrylate-2-hydroxylethyl methacrylate copolymer (monomer composition ratio 97:3), polymerization average molecular weight 47.000, Mw/Mn=2.5, It was constructed with a Rockwell hardness of 65M and a water absorption rate of 2.5%.
実施例1と同様に正帯電性赤色トナーを用いた現像剤を
用いて画出ししたところ、高温高湿下において、検知窓
部に赤色トナーが付着しトナー濃度を正確に検知できず
、トナー濃度(トナー重量に対するキャリア重量)が著
しく低下してしまい、その結果、濃度が非常に低いがさ
ついた画像しか得られなかった。これは検知窓材質の吸
水性のため、高温高湿下において検知窓材の帯電性の低
下から生じたものと考えられる。Similar to Example 1, when an image was created using a developer using positively charged red toner, under high temperature and high humidity conditions, the red toner adhered to the detection window, making it impossible to accurately detect the toner concentration. The density (carrier weight relative to toner weight) was significantly reduced, resulting in a very low density and grainy image. This is thought to be due to a decrease in the charging property of the detection window material under high temperature and high humidity conditions due to its water absorption properties.
を較■ユ
実施例1におけるトナー濃度検知窓部の材料を、ポリス
チレン(重量平均分子量75.000、Mw/Mn=0
.4 ロックウェル硬度70M1吸水率0.1%)で
構成した。The material of the toner concentration detection window in Example 1 was polystyrene (weight average molecular weight 75.000, Mw/Mn=0).
.. 4 Rockwell hardness 70M1 water absorption rate 0.1%).
実施例1と同様に正帯電性赤色トナーを用いた現像剤を
用いて画出ししたところ、全ての環境において検知窓部
に赤色トナーが付着し、比較例1と同様画像濃度が低い
がさついた画像しか得られなかった。When an image was created using a developer using positively charged red toner as in Example 1, the red toner adhered to the detection window in all environments, and the image density was low and rough as in Comparative Example 1. All I could get was an image.
これは、ポリスチレン樹脂の帯電特性がアクリル系樹脂
と比較して負帯電性であるためと思われる。This seems to be because polystyrene resin has more negative charging characteristics than acrylic resin.
夾】l肌l
実施例1におけるトナー濃度検知窓部を、メチルアクリ
レート−メチルメタクリレート共重合体(モノマー組成
比20:80 ) 重量平均分子量89、000、M
w/ Mn= 1.7 、ロックウェル硬度95M、吸
水率0.4%の材料で構成した。かかる装置に対して、
正帯電性トナーには、スチレン−2エチルへキシルアク
リレート共重合体(モノマー組成比75:25 ) 1
00重量部、銅フタロシアニン顔料4重量部、第4級ア
ンモニウム塩2重量部、および低分子量ポリプロピレン
4重量部からなる平均粒径12.3pmの青色微粉体に
、正帯電性コロイダルシリカ0.5wt%を添加し青色
トナーとした。The toner concentration detection window in Example 1 was replaced with methyl acrylate-methyl methacrylate copolymer (monomer composition ratio 20:80), weight average molecular weight 89,000, M
It was constructed from a material with w/Mn=1.7, Rockwell hardness of 95M, and water absorption rate of 0.4%. For such devices,
For the positively chargeable toner, styrene-2 ethylhexyl acrylate copolymer (monomer composition ratio 75:25) 1
0.5 wt % of positively charged colloidal silica is added to blue fine powder with an average particle size of 12.3 pm consisting of 0.00 parts by weight, 4 parts by weight of copper phthalocyanine pigment, 2 parts by weight of quaternary ammonium salt, and 4 parts by weight of low molecular weight polypropylene. was added to obtain a blue toner.
実施例1と同じキャリアを用いて、トナー濃度5%の現
像剤を調整し、実施例1と同様にキャノン製複写機NP
5540で実施例1同様各々の環境下で5000枚複写
試験を行ったところ、各々の環境ともに、トナー付着に
よる窓部の汚染、および現像剤の摺擦による窓のキズ等
が生じず、トナー濃度検知装置の誤作動は全くおこらず
、各々環境ともに初期から常に複写中の現像スリーブ上
のトナー濃度は一定に制御され、カブリのない鮮明な画
像を得ることができた。Using the same carrier as in Example 1, a developer with a toner concentration of 5% was prepared, and a Canon copier NP was used in the same manner as in Example 1.
5540 was subjected to a 5,000-sheet copying test under each environment as in Example 1. In each environment, there was no contamination of the window due to toner adhesion, no scratches on the window due to developer rubbing, and the toner density was low. There were no malfunctions of the detection device, the toner concentration on the developing sleeve during copying was always controlled to be constant from the beginning in each environment, and clear images without fog could be obtained.
見立±1
実施例1におけるトナー濃度検知窓部を、メチルメタク
リレート−ブチルメタクリレート共重合体(モノマー組
成比90:10 ) 、重量平均分子量78、000、
Mw/ Mn= 2.2 、ロックウェル硬度85M1
吸水率0.3%の材料で構成した。かかる装置に対して
、正帯電性トナーには、スチレン−2エチルへキシルア
クリレート(モノマー組成比80:20 )100重量
部、アゾ系黄色顔料2重量部、第4級アンモニウム塩2
重量部、銅フタロシアニン顔料2重量部からなる平均粒
径12.5μmの緑色微粉体に、正帯電性コロイダルシ
リカ0.5wt%を添加し緑色トナーとした。磁性キャ
リアとして、シリコーン樹脂を被覆したフェライト粒子
平均粒径60pmを用いた。The toner concentration detection window in Example 1 was made of methyl methacrylate-butyl methacrylate copolymer (monomer composition ratio 90:10), weight average molecular weight 78,000,
Mw/Mn=2.2, Rockwell hardness 85M1
It was constructed from a material with a water absorption rate of 0.3%. For such an apparatus, the positively chargeable toner contains 100 parts by weight of styrene-2-ethylhexyl acrylate (monomer composition ratio 80:20), 2 parts by weight of an azo yellow pigment, and 2 parts by weight of a quaternary ammonium salt.
A green toner was prepared by adding 0.5 wt % of positively chargeable colloidal silica to a green fine powder having an average particle size of 12.5 μm and consisting of 2 parts by weight of copper phthalocyanine pigment and 2 parts by weight of copper phthalocyanine pigment. As the magnetic carrier, ferrite particles coated with silicone resin and having an average particle diameter of 60 pm were used.
上記トナーとキャリアとでトナー濃度6%の現像剤を調
整し、実施例1と同様にキャノン製複写機NP5540
で実施例1同様各々の環境下で5000枚複写試験を行
ったところ、各々の環境ともに、複写中の現像スリーブ
上のトナー濃度は一定に制御され、カブリのない鮮明な
画像を得ることができた。A developer with a toner concentration of 6% was prepared using the above-mentioned toner and carrier, and the same procedure as in Example 1 was carried out using a Canon copier NP5540.
As in Example 1, a 5,000-sheet copying test was conducted under each environment. In each environment, the toner concentration on the developing sleeve during copying was controlled to be constant, and clear images without fog could be obtained. Ta.
[発明の効果]
以上述べたように、本発明のトナー濃度検知装置によれ
ば、現像剤の摺擦によるトナー濃度検知部位の耐摩耗性
、トナーに対する耐表面汚染性に優れ、適度の疎水性に
より温度・湿度に対する帯電特性の安定性を維持し、ア
クリル系重合体の正帯電性により正帯電性トナーとの静
電気的反発からトナーによる静電気的付着を防ぐことが
でき、正帯電性トナーのトナー濃度を正確に検知できる
。[Effects of the Invention] As described above, according to the toner concentration detection device of the present invention, the toner concentration detection portion has excellent abrasion resistance due to developer rubbing and surface stain resistance against toner, and has appropriate hydrophobicity. The positive chargeability of the acrylic polymer prevents electrostatic adhesion caused by the toner due to electrostatic repulsion with the positively chargeable toner. Concentration can be detected accurately.
よって、トナー濃度を正確に管理できることから、良質
の画像を得ることが可能となる。Therefore, since the toner density can be accurately controlled, it is possible to obtain high-quality images.
第1図は、本発明に係る現像装置の一実施例の側断面図
を示すものである。
第2図は、第1図中要部の端面断面図を示すものであり
、
第3図は、トナー検知装置を例示するその断面図である
。FIG. 1 shows a side sectional view of an embodiment of a developing device according to the present invention. FIG. 2 shows an end sectional view of the main part in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view illustrating the toner detection device.
Claims (2)
系現像剤を使用し、この現像剤を撹拌搬送部位を経て、
現像剤担持部材により現像位置に供給するようにした現
像装置の前記搬送部位に使用するトナー濃度検知装置に
おいて、少なくとも濃度検知部位における搬送側の材料
が、アクリル系重合体から成ることを特徴とするトナー
濃度検知装置。(1) A two-component developer consisting of a positively charged toner and a magnetic carrier is used, and this developer is stirred and conveyed through a conveyance section.
In the toner concentration detection device used in the conveyance section of the developing device, in which toner is supplied to the development position by a developer carrying member, at least the material on the conveyance side of the concentration detection section is made of an acrylic polymer. Toner concentration detection device.
000〜150,000、重量平均分子量/数平均分子
量の値が1.5〜3.0、ロックウェル硬度(JIS−
K7202、Mスケール)70以上、吸水率(JIS−
7209A法)0.1〜0.9%であることを特徴とす
る請求項1記載のトナー濃度検知装置。(2) The acrylic polymer has a weight average molecular weight of 50,
000 to 150,000, weight average molecular weight/number average molecular weight 1.5 to 3.0, Rockwell hardness (JIS-
K7202, M scale) 70 or more, water absorption rate (JIS-
7209A method) 0.1 to 0.9%.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008266552A (en) * | 2007-01-09 | 2008-11-06 | Kao Corp | Liquid detergent composition |
US20130147873A1 (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus |
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JPS6267571A (en) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Toner hopper |
JPS6352160A (en) * | 1986-08-22 | 1988-03-05 | Canon Inc | Developer concentration detector |
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1990
- 1990-01-18 JP JP2007222A patent/JP2769896B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2769896B2 (en) | 1998-06-25 |
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