JPH08179606A - Tower image recorder and developer - Google Patents

Tower image recorder and developer

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Publication number
JPH08179606A
JPH08179606A JP6320485A JP32048594A JPH08179606A JP H08179606 A JPH08179606 A JP H08179606A JP 6320485 A JP6320485 A JP 6320485A JP 32048594 A JP32048594 A JP 32048594A JP H08179606 A JPH08179606 A JP H08179606A
Authority
JP
Japan
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toner
developer
charge
charge amount
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP6320485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayasu Anzai
正保 安西
Tsuneaki Kawanishi
恒明 川西
Kaoru Kataoka
薫 片岡
Yosuke Saito
洋輔 西東
Yasuo Kikuchi
康夫 菊池
Junji Kobayashi
順二 小林
Katsuhiro Akinaga
勝博 明永
Yoshitaka Fujinuma
善隆 藤沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
Priority to JP6320485A priority Critical patent/JPH08179606A/en
Publication of JPH08179606A publication Critical patent/JPH08179606A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)

Abstract

PURPOSE: To inhibit the biased use of toner (selective development) and to achieve long-life development and the stability of image quality, in the development of an electric-charge latent image by the use of color toners in a toner recorder for electrophotography, and the like. CONSTITUTION: To preferentially use older toner in accordance with its retention time in a developing unit 4, (1) when the operating point of change amount of toner is in an area where the amount of the toner stuck to a photoconductive drum 1 decreases with an increase in the amount of the charge, such a developer having characteristics that the amount of the toner charge gradually decreases as the toner to be used becomes older is used, or (2) when the operating point of the charge amount of the toner is in an area where the amount of the toner stuck to the photoreceptor drum 1 increases with the amount of the charge, such a developer having characteristics that the amount of the toner charge gradually increases as the toner to be used become older is used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子写真や静電記録に用
いるトナー像記録装置(現像装置)及び現像剤に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner image recording device (developing device) and a developer used for electrophotography and electrostatic recording.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種装置は、感光体ドラムに形成され
た電荷潜像(静電潜像)に、帯電した着色粒子(トナ
ー)を供給して、電荷潜像を可視化している。かかる現
像装置には、帯電したトナーを主成分とし、前記トナー
と微量の外添剤から成る1成分現像剤を用いたものや
(1成分現像法)、トナーとキャリア(トナーを担持
し、トナーを帯電,搬送する役目をもつもの)とを主成
分とし、微量の外添剤を含む2成分現像剤を用いたもの
(2成分現像法)等がある。これらの現像法によるトナ
ー像記録装置並びに現像剤に関しては、特公昭60−3
0946号、特公昭63−25350号、特公平1−5
2754号、特公昭59−13023号公報等に記載さ
れている。
2. Description of the Related Art This type of device visualizes a charge latent image by supplying charged colored particles (toner) to the charge latent image (electrostatic latent image) formed on a photosensitive drum. In such a developing device, a one-component developer containing a charged toner as a main component and the toner and a small amount of an external additive (one-component developing method), a toner and a carrier (toner carrying toner, Which has the role of charging and transporting) and a component using a two-component developer containing a small amount of an external additive (two-component developing method). Regarding the toner image recording apparatus and the developer by these developing methods, Japanese Patent Publication No. 60-3
No. 0946, Japanese Patent Publication No. 63-25350, Japanese Patent Fair 1-5
No. 2754, Japanese Patent Publication No. 59-13023 and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のトナー像記録装
置並びに現像剤では、現像に際して、作像を行う過程
(トナー像記録工程中)において、現像器にある現像剤
中の各トナーが同じ割合で使われずに偏って消費され
る、いわゆる選択現像が生じることがあった。このよう
な選択現像が生じると、古いトナーが蓄積して現像器に
残存する現像剤の特性が変わり(特性劣化)、長期間に
わたって使用できず、現像剤もしくは現像器の寿命が短
くなり、また、作像中に生じる排トナーを回収して再使
用し難い問題があった。
In the conventional toner image recording apparatus and developer, each toner in the developer in the developing device has the same proportion in the process of forming an image during development (during the toner image recording process). There is a case where so-called selective development occurs in which the toner is not used in the process but is consumed unevenly. When such selective development occurs, old toner accumulates and the characteristics of the developer remaining in the developing device change (deterioration of properties), the developer cannot be used for a long period of time, and the life of the developer or the developing device is shortened. However, there is a problem that it is difficult to collect the waste toner generated during image formation and reuse it.

【0004】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、選択現像にかかわる各種問題を解消し、長期間に
わたり画質変動が少なく、排トナーの再使用が可能な記
録装置及び現像剤を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to solve various problems associated with selective development, to provide a recording apparatus and a developer which can reduce reuse of the discharged toner with little fluctuation in image quality over a long period of time. To provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的は、現像器内に
存在するトナーのうち古いトナー(滞留時間が長いトナ
ー)や回収した排トナーを平均的に優先して消費できる
ようにすることにより達成することができる。
SUMMARY OF THE INVENTION The above object is to make it possible to preferentially consume old toner (toner having a long residence time) and collected discharged toner out of the toner existing in the developing device. Can be achieved.

【0006】そのため、本発明では、電荷潜像を帯電着
色トナーで現像するトナー像記録装置において、 トナーの電荷量の動作点が、その電荷量が大きくなる
と感光体ドラムへのトナー付着量が減少する領域にある
ときには、使用されるトナーが古くなるにつれてトナー
電荷量が漸減する特性の現像剤を用い、或いは、 トナーの電荷量の動作点が、その電荷量が大きくなる
と感光体ドラムへのトナー付着量が増加する領域にある
ときには、使用されるトナーが古くなるにつれてトナー
電荷量が漸増する特性の現像剤を用いることを特徴とす
る。
Therefore, in the present invention, in a toner image recording apparatus for developing a latent charge image with a charged colored toner, the operating point of the charge amount of the toner is such that when the charge amount increases, the amount of toner adhered to the photosensitive drum decreases. In the area where the toner is used, a developer having a characteristic that the toner charge amount gradually decreases as the used toner ages, or the operating point of the toner charge amount is such that when the charge amount increases, the toner to the photosensitive drum It is characterized by using a developer having a characteristic that the toner charge amount gradually increases as the used toner ages when it is in a region where the adhesion amount increases.

【0007】さらに、上記の現像剤の最適例としては、
上記の現像剤として、トナーが現像器内で循環する時
間内で時間経過に従い、トナー電荷量を帯電立ち上がり
変曲点の電荷量の0〜−30%好ましくは−5〜−20
%の範囲で変化する特性を有するものを提案し、上記
の現像剤として、トナーが現像器内で循環する時間内で
時間経過に従い、トナー電荷量を帯電立ち上がり変曲点
の電荷量の0〜+30%好ましくは+5〜+20%の範
囲で変化する特性を有するものを提案する。
Further, as an optimum example of the above-mentioned developer,
As the above-mentioned developer, the toner charge amount is 0 to -30% of the charge amount at the charging rising inflection point, preferably -5 to -20, as time passes while the toner circulates in the developing device.
% Of the charge amount at the charging rising inflection point with the passage of time within the time period during which the toner circulates in the developing device. Proposed is one having a characteristic that changes in the range of + 30%, preferably +5 to + 20%.

【0008】[0008]

【作用】上記構成によれば、現像器内を循環する現像剤
中のトナーのうち、長時間滞留したトナーもしくは回収
した排トナーが平均的に新しいトナーよりも優先的に使
用されるために、現像能力が低下したり、トナーが飛散
し機内外を汚すことがない。すなわち、長寿命な現像器
をもつトナー像記録装置ならびに現像剤として動作す
る。
According to the above construction, among the toner in the developer circulating in the developing device, the toner staying for a long time or the collected discharged toner is used preferentially over new toner on average. The developing ability does not decrease, and the toner does not scatter to pollute the inside and outside of the machine. That is, it operates as a toner image recording device having a long-life developing device and a developer.

【0009】[0009]

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。図
1は、本発明の適用対象となるトナー像記録装置の概要
図であり、本例では、トナー像記録装置の一例として電
子写真記録装置への適用例が示してある。なお、電子写
真記録装置のほかに、電荷潜像を帯電したトナーを用い
て作像する装置であれば、電子写真のほかに静電記録装
置であってもよい。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a toner image recording apparatus to which the present invention is applied. In this example, an application example to an electrophotographic recording apparatus is shown as an example of the toner image recording apparatus. In addition to the electrophotographic recording device, an electrostatic recording device may be used in addition to the electrophotography as long as it is a device that forms an image by using a charged toner.

【0010】図1の実施例は、レーザプリンタの実施例
であり、感光体ドラム1は帯電器2にて一様に帯電され
る。この帯電された感光体ドラム1に、記録すべき情報
で光変調されたレーザビーム3が照射され、電荷潜像が
形成される。たとえば、感光体ドラム1表面の画像形成
箇所がレーザビーム3により露光されると、露光された
部分は光導電性の効果により表面電位が消失し、感光体
ドラム1の表面に電荷潜像が得られる。感光体ドラム1
の移動速度(周速度)は1〜100cm/s,帯電され
る表面電位は300〜1000Vである。
The embodiment of FIG. 1 is an embodiment of a laser printer, in which a photosensitive drum 1 is uniformly charged by a charger 2. The charged photosensitive drum 1 is irradiated with a laser beam 3 which is optically modulated with information to be recorded, and a charge latent image is formed. For example, when the image forming portion on the surface of the photosensitive drum 1 is exposed by the laser beam 3, the surface potential of the exposed portion disappears due to the effect of photoconductivity, and a charge latent image is obtained on the surface of the photosensitive drum 1. To be Photoconductor drum 1
The moving speed (circumferential speed) is 1 to 100 cm / s, and the charged surface potential is 300 to 1000V.

【0011】電荷潜像における表面電位消失部分には、
現像器4の現像ロール41にて搬送された現像剤中の帯
電トナー材が静電付着して現像され、感光体ドラム1に
トナー像が形成される。
At the surface potential disappearing portion in the latent charge image,
The charged toner material in the developer conveyed by the developing roll 41 of the developing device 4 is electrostatically adhered and developed, and a toner image is formed on the photosensitive drum 1.

【0012】現像剤としては、トナーとキャリア(主に
磁性キャリア)を主成分とする2成分現像剤、トナーを
主成分とする1成分現像剤、2成分現像剤の変形である
現像領域近傍のみ2成分であるもの等のいずれか一つを
使用することができる。図1の現像器は、2成分現像剤
を用いるものである。
As the developer, only a two-component developer containing toner and a carrier (mainly a magnetic carrier) as main components, a one-component developer containing toner as a main component, and a vicinity of a developing region which is a modification of the two-component developer Any one of those having two components can be used. The developing device in FIG. 1 uses a two-component developer.

【0013】次に、感光体ドラム1上に形成されたトナ
ー像は転写器6の作用によって記録用紙5に静電的に転
写された後に定着器(定着ローラ)7にて定着される。
転写後、感光体ドラム1に残留するトナーは、クリーナ
8により除去され、続いて除電ランプ9にて残留電荷が
消去され、感光体ドラム1は次の作像工程に供される。
Next, the toner image formed on the photosensitive drum 1 is electrostatically transferred onto the recording paper 5 by the action of the transfer device 6 and then fixed by the fixing device (fixing roller) 7.
After the transfer, the toner remaining on the photoconductor drum 1 is removed by the cleaner 8, and then the residual charge is erased by the charge eliminating lamp 9, and the photoconductor drum 1 is subjected to the next image forming process.

【0014】一方、クリーナ8にて除去された残留トナ
ーは、スクリュー10,リターンパイプ11によって、
現像器4側のトナーホッパ12に戻され再び現像に供さ
れる。この回収トナーは、現像剤槽(現像器4側)に戻
しても良い。トナーを回収して再使用する場合には、上
述のようにクリーナ8にて残留トナーを除去した後、現
像器側に戻すほかに、クリーナ8を用いないで現像器4
に戻す方法、例えば、感光体ドラム1上の残留トナーを
ブラシ等で軽く摺動させて付着力を弱めると共に、像と
しての形をくずした後に次の作像工程に移り、この残留
トナーを現像ロール41にて摺動して回収するものであ
ってもよい。
On the other hand, the residual toner removed by the cleaner 8 is passed by the screw 10 and the return pipe 11 to
The toner is returned to the toner hopper 12 on the side of the developing device 4 and used again for development. The collected toner may be returned to the developer tank (on the developing device 4 side). When the toner is collected and reused, the residual toner is removed by the cleaner 8 and returned to the developing device side as described above, and the developing device 4 is used without using the cleaner 8.
Method, for example, the residual toner on the photosensitive drum 1 is lightly slid with a brush or the like to weaken the adhesive force, and the shape of the image is destroyed, and then the process proceeds to the next image forming step to develop the residual toner. The roll 41 may be slid and collected.

【0015】作像工程が繰り返されると、2成分現像剤
中のトナーの量が減少するので、これを検出して、トナ
ーフィーダ13を作動せしめてトナーホッパ12からト
ナーが現像剤中に投入される。これによって、現像剤中
のトナー濃度を略一定に制御することが可能になり、画
像濃度が安定した画質が得られる。このとき、トナーホ
ッパ12より投入されたトナーは、スクリュー対43,
羽根車42にて均一に混合撹拌される。
When the image forming process is repeated, the amount of toner in the two-component developer decreases, and this is detected, the toner feeder 13 is operated, and the toner is put into the developer from the toner hopper 12. . As a result, it is possible to control the toner density in the developer to be substantially constant, and it is possible to obtain image quality with stable image density. At this time, the toner fed from the toner hopper 12 is not mixed with the screw pair 43,
The impeller 42 uniformly mixes and stirs.

【0016】かかるプリンタにおいて使用される現像器
4内での現像剤の動作を、以下、図2〜図7を用いて説
明する。図2は現像動作中のトナーの電荷量Q/Mと感
光体ドラム1の電荷潜像に付着する現像トナー量mとの
関係を示す一例である。この特性は、感光体ドラム1の
速度250mm/s,潜像電圧400V,2成分磁性現
像剤(トナー濃度3wt%)によるものである。図2の
現像剤は、トナー電荷量Q/Mの増加と共に現像トナー
量mが減少する領域Aと、増大する領域Bとがある。
The operation of the developer in the developing device 4 used in such a printer will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is an example showing the relationship between the charge amount Q / M of the toner during the developing operation and the amount m of the developer toner attached to the charge latent image on the photosensitive drum 1. This characteristic is due to the speed of the photosensitive drum 1 being 250 mm / s, the latent image voltage being 400 V, and the two-component magnetic developer (toner concentration 3 wt%). The developer of FIG. 2 has a region A where the developing toner amount m decreases as the toner charge amount Q / M increases and a region B where the developing toner amount m increases.

【0017】2成分現像剤を使用する場合には、A領域
で使用することが好ましい。その理由は、2成分現像剤
は高速現像に好適であり、この場合、トナー飛散を抑止
する必要がある関係上、比較的大きいQ/Mとすること
が好ましいために、A領域で動作させる。一方、1成分
現像剤を使用する場合には、電荷量が小さいときはB領
域,電荷量が大きいときはA領域で使用することが好ま
しい。
When a two-component developer is used, it is preferably used in the area A. The reason is that the two-component developer is suitable for high-speed development, and in this case, it is preferable to set the Q / M to a relatively large value because it is necessary to suppress toner scattering. On the other hand, when a one-component developer is used, it is preferably used in the B region when the charge amount is small and in the A region when the charge amount is large.

【0018】図3は、トナーホッパ12からトナーが現
像器4の2成分現像剤中に投入されたときの時間経過t
に対するトナー電荷量Q/Mの関係を示すものである。
この図3の特性線図において、現像器は図1に例示した
と同様の構成で、現像ロール(固定マグネットと回転ス
リーブからなる直径50mmの磁気現像ロール),2本
のスクリュー,羽根車から成り、現像剤容量約2kg,
現像ロール周速度500mm/sである。また、現像剤
は平均粒径約100μmのマグネタイト(Fl34)キ
ャリアと平均粒径約10μmのトナーとから成るトナー
濃度2.5wt%の2成分磁性現像剤で、トナーには平
均粒径約30nmの酸化珪素(SiO2)粒子が外添さ
れている。
FIG. 3 shows the time t when the toner is put into the two-component developer of the developing device 4 from the toner hopper 12.
And the toner charge amount Q / M with respect to
In the characteristic diagram of FIG. 3, the developing device has the same configuration as that illustrated in FIG. 1, and includes a developing roll (a magnetic developing roll having a diameter of 50 mm including a fixed magnet and a rotating sleeve), two screws, and an impeller. , Developer capacity about 2kg,
The developing roll peripheral speed is 500 mm / s. The developer is a two-component magnetic developer having a toner concentration of 2.5 wt% and is composed of a magnetite (Fl 3 O 4 ) carrier having an average particle size of about 100 μm and a toner having an average particle size of about 10 μm. Silicon oxide (SiO 2 ) particles of about 30 nm are externally added.

【0019】また、キャリアは略球形であり、その表面
は結晶粒界にもとづく若干のしわ状凹凸を有している。
表面は変成シリコーン樹脂で薄くコーティングされてお
り、キャリアの体積抵抗は約108Ωcm(セル内に軽
くタッピングして充填し、500V/cmの電圧を印
加)である。
The carrier has a substantially spherical shape, and the surface thereof has some wrinkle-like irregularities due to grain boundaries.
The surface is thinly coated with a modified silicone resin, and the volume resistance of the carrier is about 10 8 Ωcm (the cell is lightly tapped and filled, and a voltage of 500 V / cm is applied).

【0020】一方、トナーはポリエステル樹脂,カーボ
ン着色材,電荷制御材(アゾ系クロム錯塩化合物)を主
成分としたものを混練,粉砕したものに、酸化珪素粒子
を外添分散したものである。かかる構成のトナーの帯電
極性は負極性である。
On the other hand, the toner is obtained by kneading and pulverizing a toner containing a polyester resin, a carbon colorant, and a charge control material (azo-based chromium complex salt compound) as main components, and externally adding and dispersing silicon oxide particles. The charging polarity of the toner having such a configuration is negative.

【0021】図3において、(イ)の特性はカーボン着
色材8wt%,電荷制御材1wt%,酸化珪素0.3w
t%とした場合であり、(ロ)は特性は電荷制御材を3
wt%(ほかは上記イ同様)とした場合であり、(ハ)
の特性は電荷制御材を0.02wt%,酸化珪素を0.
05wt%とした(ほかは上記イ同様)場合である。ト
ナー電荷量Q/Mの測定は、トナーとキャリアを現像器
4槽内に3〜5層になるように、混合しないで別々に投
入した後、現像器を動作させて、時間tに対するトナー
の電荷量Q/Mを測定した。(イ)(ロ)(ハ)の特性
は、現像器の撹拌強さで変わる。この測定は、現像器を
用いないで、ガラスビンやポリエチレン容器にトナーと
キャリアを混合せずに別々に投入し、振とう機で撹拌し
てもモデル的に実施することができる。このとき、振と
う強度は、現像器での撹拌と同等となるように予め校正
しておく。
In FIG. 3, the characteristics of (a) are as follows: carbon coloring material 8 wt%, charge control material 1 wt%, silicon oxide 0.3 w
This is the case when t% is used, and the characteristic (b) is that the charge control material is 3
wt% (others are the same as above), (C)
Characteristics of the charge control material is 0.02 wt% and silicon oxide is 0.
This is the case where it is set to 05 wt% (others are the same as the above-mentioned a). To measure the toner charge amount Q / M, the toner and the carrier are separately charged without mixing so as to form 3 to 5 layers in the developing device 4 tank, and then the developing device is operated to measure the toner amount with respect to time t. The charge amount Q / M was measured. The characteristics of (a), (b), and (c) change depending on the stirring strength of the developing device. This measurement can also be carried out as a model without using a developing device, by separately charging the toner and carrier into a glass bottle or a polyethylene container without mixing them and stirring them with a shaker. At this time, the shaking strength is calibrated in advance so as to be equivalent to the stirring in the developing device.

【0022】今、プリント動作中(作像中)におけるト
ナーの消費状況を考えると、付着量が0.8mg/cm
2であるとき画像濃度 D=1.3〜1.4程度のプリ
ントが得られるが、このとき、A4サイズでは、0.5
g/枚であるから、プリント速度50枚/分,印字密度
5%であると、0.021mg/s消費する。したがっ
て、現像器内の現像剤中のトナーを60gを消費するの
に、2857秒(s),印字密度50%では、285.
6sとなる。実際のプリントでは、プリント内容によ
り、通常3〜80%の印字率のものがあり、ここで仮定
したトナー消費時間は、t2=4762sからt1=17
8sの範囲となる。
Considering the toner consumption status during the printing operation (during image formation), the adhered amount is 0.8 mg / cm.
When it is 2 , a print with an image density of D = 1.3 to 1.4 is obtained, but at this time, with A4 size, it is 0.5.
Since it is g / sheet, 0.021 mg / s is consumed at a printing speed of 50 sheets / minute and a printing density of 5%. Therefore, it takes 2857 seconds (s) and 285.
It will be 6s. In actual printing, there is a printing rate of 3 to 80% depending on the print content, and the toner consumption time assumed here is from t 2 = 4762s to t 1 = 17.
It is in the range of 8s.

【0023】本案では、このように印刷密度が変わって
も、長時間,安定した画像濃度が得られる記録装置を実
現できるようにするため、次のようにしてある。すなわ
ち、t1〜t2時間において、現像動作中のトナーの電荷
量Q/Mの変化が少なく、現像器内に滞留する時間が長
いものから平均的にみて優先的に消費されるようにし
て、選択現像を防止しようとする。そのために、現像剤
は、トナーを投入後、速やかに均一混合撹拌がなされる
ようにして、トナー帯電立上がり時間t3が5〜20s
程度に速やかに行われるものとし、その後、滞留時間が
長いトナーほど平均的に現像されやすい帯電電荷量とな
り得る特性のものを使用する。
In order to realize a recording apparatus which can obtain a stable image density for a long time even if the printing density is changed, the present invention is as follows. That is, in the t 1 ~t 2 hours, little change in the charge amount Q / M of the toner in the developing operation, as the residence time of in the developing device is viewed on average preferentially consumed from long , Try to prevent selective development. Therefore, after the toner is charged, the developer is quickly and uniformly mixed and stirred so that the toner charging rise time t 3 is 5 to 20 s.
It is assumed that the toner is rapidly processed to a certain degree, and thereafter, a toner having a characteristic in which the longer the residence time is, the more easily the toner can be charged on average so that it can be easily developed.

【0024】図3の2成分現像剤は、図2のA領域で使
うのが適しているが、このときQ/Mは時間tが大きい
とき小さくなるようにすれば、図2からも明らかなよう
に、滞留時間が長い古いトナーから使われることにな
り、帯電立ち上がり時間が速やかであれば、新しいトナ
ーは相対的に使われる量を少なくすることができる。た
だし、t1〜t2でのQ/Mが大きく変化すると、画像濃
度の変化が大きくなり、実用にならない。実験によれ
ば、その変化は、トナーが現像器内で循環する時間内で
その時間経過に従いトナーの電荷量が帯電立上り変曲点
の電荷量の0〜−30%,好ましくは−5〜−20%変
化する(イ)のものが良く、(ロ)のごときものは選択
現像は防止できたが、画像濃度変化が大きく好ましくな
かった。また、(ハ)の如く漸増するものも、A領域で
使用するこの例では、選択現像が発生し、プリント枚数
の増加とともに画像濃度が低下するために、現像剤寿命
が短い結果となり、不都合であった。
The two-component developer of FIG. 3 is suitable for use in the area A of FIG. 2, but at this time, if Q / M is set to be small when the time t is large, it is apparent from FIG. As described above, the old toner having a long residence time is used, and if the charging rise time is fast, the amount of the new toner used can be relatively reduced. However, if the Q / M from t 1 to t 2 changes significantly, the image density changes greatly, which is not practical. According to the experiment, the change is such that the charge amount of the toner is 0 to -30% of the charge amount at the charging rising inflection point, preferably -5 to-, within the time period during which the toner circulates in the developing device. In the case of (b), the change of 20% is preferable, and in the case of (b), the selective development can be prevented, but the image density change is large and not preferable. Further, in the case of using the toner in the area A as shown in (c), selective development occurs, and the image density decreases as the number of prints increases, resulting in a short developer life, which is inconvenient. there were.

【0025】上記で述べた2成分磁性現像剤を与えるも
のは、磁性キャリアとして、平均粒径30〜200μ
m,好ましくは50〜130μm、飽和磁化密度10〜
100emv/g好ましくは20〜50emv/gのフ
ェライトもしくはマグネタイトが良く、球形率(短径/
長径)0.7以上の球形でその表面には深さ1〜5μm
程度の凹部をピッチ5〜20μm程度の割で有するもの
が特に好ましい。それは略球形のため流動性が良く、凹
凸形状がミクロ的な混合撹拌摩擦帯電を促進せしめ、さ
らにトナーとの摩擦帯電特性を整合させるためにキャリ
ア表面に塗工する有機又は無機粒子を分散せしめた有機
塗工材が、この凹部に強固に接着し、凸部に塗工された
塗工材が摩耗してもその機能を残すことができるためで
ある。
The one which provides the above-mentioned two-component magnetic developer is a magnetic carrier having an average particle diameter of 30 to 200 μm.
m, preferably 50 to 130 μm, saturation magnetization density 10 to
100 emv / g, preferably 20 to 50 emv / g ferrite or magnetite is good, and the sphericity (minor axis / minor axis /
(Major axis) 0.7 or more spherical shape with 1-5 μm depth on the surface
It is particularly preferable that the concave portions are provided with a pitch of about 5 to 20 μm. Since it is almost spherical, it has good fluidity, and the uneven shape promotes microscopic mixing and stirring triboelectrification, and also dispersed organic or inorganic particles to be coated on the carrier surface to match triboelectrification characteristics with toner. This is because the organic coating material firmly adheres to the concave portions and can retain its function even when the coating material coated on the convex portions is worn.

【0026】塗工材としては、スチレン,アクリル,ス
チレン・アクリル,シリコーン,アクリル変性シリコー
ン等の有機材,これらにカーボン,酸化チタン,酸化シ
リコーン等の微粒子を分散せしめ或いは更に電荷制御剤
を添加したものを用い、キャリアとしての体積抵抗が1
6〜1011Ωcm,現像剤としての動的抵抗(現像剤
を現像ロールに磁気的に吸着せしめ回動させた状態で測
定したときの抵抗)が107〜1012Ωcm,好ましく
は108〜1010Ωcmであるものが良い。
The coating material is an organic material such as styrene, acryl, styrene-acryl, silicone, acryl-modified silicone, etc., in which fine particles of carbon, titanium oxide, silicone oxide, etc. are dispersed or a charge control agent is further added. The volume resistance of the carrier is 1
0 6 to 10 11 Ωcm, dynamic resistance as a developer (resistance when measured in a state where the developer is magnetically attracted to the developing roll and rotated) is 10 7 to 10 12 Ωcm, preferably 10 8 It is preferably 10 to 10 10 Ωcm.

【0027】トナーとして好ましいものを次に述べる。
トナーの樹脂としては、スチレン,アクリル,スチレン
・アクリル,ブタジエン,ポリエステルが適用できる
が、ポリエステル系樹脂は、靱性に富み、現像器での撹
拌混合にともなう負荷に対する耐力が大きいため好まし
い。トナーは、かかる樹脂に着色剤(5〜15wt
%),電荷制御剤(1〜5wt%)等の内添剤を加え、
混練,粉砕し、これに更に流動性改質剤,帯電制御剤等
の外添剤(0.01〜1wt%)を外添して作る。その
平均粒径は5〜12μm,体積抵抗は1010〜1016Ω
cm好ましくは1011〜1014Ωcm(100〜200
kg/cm2の圧力を加え、100V/mmにて測定)
が適正であり、電圧が高いと抵抗値が下がる電圧依存性
をもつものが望ましい。このとき、図7で述べるトナー
濃度依存性が小さい帯電特性が得られるからである。
Preferred toners will be described below.
As the toner resin, styrene, acryl, styrene-acryl, butadiene, or polyester can be applied, but the polyester resin is preferable because it has high toughness and has a large resistance to the load caused by stirring and mixing in the developing device. Toner is a colorant (5-15 wt.
%), Charge control agents (1 to 5 wt%), and other internal additives,
It is made by kneading and pulverizing, and then an external additive (0.01 to 1 wt%) such as a fluidity modifier and a charge control agent is externally added thereto. The average particle size is 5 to 12 μm, and the volume resistance is 10 10 to 10 16 Ω.
cm Preferably 10 11 to 10 14 Ωcm (100 to 200
(Pressure of kg / cm 2 is applied and measured at 100 V / mm)
Is desirable, and it is desirable that the voltage dependency is such that the resistance value decreases when the voltage is high. This is because at this time, the charging characteristic having a small toner concentration dependency described in FIG. 7 is obtained.

【0028】図3(イ)の如き特性とするためには、図
5,図6で後述するように、内添剤である帯電制御剤や
外添剤の挙動が重要である。実験によれば、内添する制
御剤には性質の異なる2種類の制御剤を用いると良い結
果が得られた。例えば、負帯電性のトナーとするため、
スチレン・アクリルもしくはポリエステル樹脂に主帯電
制御剤として1〜3wt%の負帯電制御剤(アゾ系クロ
ム錯塩化合物やサリチル酸系錯塩化合物等)と、補助帯
電制御剤として0.05〜0.5wt%の正帯電性制御
剤(脂肪酸変成ニグロシン染料や四級アンモニウム塩化
合物等)を併用した場合、良好な結果を得た。このとき
主帯電制御剤が多すぎると(ロ)の傾向を示し、主帯電
制御剤のみで少ないと(ハ)の傾向を示した。
In order to obtain the characteristics shown in FIG. 3A, the behaviors of the charge control agent and the external additive, which are internal additives, are important, as will be described later with reference to FIGS. According to the experiment, good results were obtained by using two kinds of control agents having different properties as the control agents to be internally added. For example, in order to use negatively charged toner,
1 to 3 wt% of a negative charge control agent (azo type chromium complex salt compound or salicylic acid type complex salt compound) as a main charge control agent and 0.05 to 0.5 wt% of an auxiliary charge control agent to a styrene / acrylic or polyester resin. Good results were obtained when a positive charge control agent (such as a fatty acid modified nigrosine dye or a quaternary ammonium salt compound) was used in combination. At this time, when the main charge control agent was too much, the tendency (b) was shown, and when only the main charge control agent was too little, the tendency (c) was shown.

【0029】以上、図3において本案になる好ましいも
のとして(イ)の如き特性を得るための2成分現像剤に
ついて述べたが、前述したように、電荷量として3〜1
0μC/g程度の低電荷量のトナーを用いる1成分現像
剤では図2B領域において動作せしめ、好ましいトナー
の帯電特性としては図3(ハ)の如きもので、その変化
率は、トナーが現像器内で循環する時間内でその時間経
過に従いトナー電荷量が帯電立上り変曲点(t3)の値
に対し0〜30%,より好ましくは5〜20%である。
As described above, the two-component developer for obtaining the characteristic (a) is described as the preferred one of the present invention in FIG. 3, but as described above, the charge amount is 3 to 1
A one-component developer using a toner having a low charge amount of about 0 μC / g is operated in the region of FIG. 2B, and the preferable charging property of the toner is as shown in FIG. The toner charge amount is 0 to 30%, and more preferably 5 to 20% of the value of the charging rising inflection point (t 3 ) within the period of circulation within the time.

【0030】図4は、図3(イ)の如き特性をもつ現像
剤を長期間にわたり使用した場合の、より好ましい特性
を示す実施例で、図1で述べたプリンタを用いてプリン
トしたもので現像剤容量は2kgである。この現像剤は
図3(イ)と同様のマグネタイトキャリアとポリエステ
ルトナーとから成るものである。図4において、q1
現像されて感光体ドラム1表面に付着したトナーの電荷
量,q2は現像器内の現像剤の電荷量で、トナー濃度
2.5wt%でプリントした。図に示す如き100万枚
のプリントに対して高い画像濃度Dを維持できている。
このとき、現像器4周辺,感光体ドラム1周辺を観察し
たが、トナー飛散は極めて少ないものであった。画像濃
度Dの低下が少ない理由は、q1が略一定であり、トナ
ー飛散が少ない理由はq2の低下はなく漸増しているた
めである。幾つかの実験によれば、画像濃度の低下が少
なく、トナー飛散を長期にわたり抑止できるq2の許容
変化は−10〜30%好ましくは5〜20%であった。
2が長期にわたり低下することなく、漸増するように
できるのは、本案現像剤に使用する現像剤は、使用経時
に従いキャリア表面に塗工した塗工材が、キャリアの凸
部から徐々に削られ、トナー成分がキャリアに付着する
こともないからである。即ち、表面塗工前のキャリアと
のトナーの帯電電荷量は、塗工後キャリアのそれより大
きいものであり、塗工材の一部が削られることにより漸
増していくものである。なお、図4での若干の画像濃度
低下は、使用にともないトナー濃度を0.5wt%程度
増加せしめることで補償できた。このときのトナー飛散
も殆ど増加することはなかった。これは図7で後述する
ように、本現像剤ではトナー濃度を増加してもq2の低
下が少ないからである。
FIG. 4 shows an embodiment showing more preferable characteristics when a developer having the characteristics shown in FIG. 3A is used for a long period of time, which is printed by using the printer described in FIG. The developer capacity is 2 kg. This developer is composed of the same magnetite carrier and polyester toner as in FIG. In FIG. 4, q 1 is the charge amount of the toner that has been developed and adhered to the surface of the photosensitive drum 1, q 2 is the charge amount of the developer in the developing device, and printing was performed at a toner concentration of 2.5 wt%. As shown in the figure, the high image density D can be maintained for 1 million prints.
At this time, the periphery of the developing device 4 and the periphery of the photosensitive drum 1 were observed, but the toner scattering was extremely small. The reason why the decrease in the image density D is small is that q 1 is substantially constant, and the reason why the toner scattering is small is that there is no decrease in q 2 and the q 2 is gradually increasing. According to some experiments, the permissible change in q 2 that can suppress the toner scattering for a long period of time with a small decrease in image density is -10 to 30%, preferably 5 to 20%.
The reason why q 2 can be gradually increased without decreasing over a long period of time is that the developer used in the developer of the present invention is such that the coating material coated on the carrier surface is gradually removed from the protrusions This is because the toner component does not adhere to the carrier. That is, the charge amount of the toner on the carrier before the surface coating is larger than that of the carrier after the coating, and gradually increases by scraping a part of the coating material. The slight decrease in image density in FIG. 4 can be compensated by increasing the toner density by about 0.5 wt% with use. At this time, the toner scattering hardly increased. This is because, as will be described later with reference to FIG. 7, in the present developer, q 2 is less decreased even if the toner concentration is increased.

【0031】図4において、更に好ましいものは、初期
でのq1,q2の変化がより少ないものである。この初期
の変化は、キャリア表面に付着している水溶性イオン,
異物の除去効果や、初期において表面塗材のうち削れや
すいもの(凸部や付着力が弱いもの)がとれるためであ
る。従って、これらを初めから除いておけばより良い結
果が得られる。例えば、水溶性イオン(Na+イオン,
K+イオン,Ca+イオン,Mg+イオン,cl−イオ
ン,CO3−イオン)は水洗によってもその溶出が極め
て少ない(50gのキャリアを50cm3の水で溶出さ
せても20ppm好ましくは5ppm以下)ものとした
り、キャリアに機械的負荷を与え、表面に付着している
付着力の弱いものを削りとり、これを水洗もしくは空気
流にて吹き飛ばして除去する等の処理を施せば、初期の
変化量を20%以下の10%程度に抑え込むことがで
き、好ましい結果を与えることができる。
In FIG. 4, more preferable ones are those in which the changes in q 1 and q 2 at the initial stage are smaller. This initial change is due to water-soluble ions adhering to the carrier surface,
This is because the foreign matter removing effect and the surface coating material that can be easily scraped (a convex portion or a material having a weak adhesive force) can be removed in the initial stage. Therefore, removing them from the beginning gives better results. For example, water-soluble ions (Na + ions,
K + ions, Ca + ions, Mg + ions, Cl @ - ion, CO 3 - ions) or also the elution is 20ppm preferably 5ppm or less even if the carrier of very small (50g eluting with water 50 cm 3) those by washing with water By applying a mechanical load to the carrier, scraping off the weakly adhering substances on the surface, and washing it or blowing it off with an air stream to remove it, the initial change amount is 20%. It can be suppressed to about 10% or less, and a preferable result can be given.

【0032】キャリアとして、特にマグネタイト(Fe
34)がとくに好ましいと前述したが、これは表面に多
くのしわ状凹部を有した略球形とすることができる上
に、機械的強度が強く、摩滅,破壊され難いためであ
る。これに対し、Cu,Mn,Zn,Ni,Ba等を含
むフェライトは機械的強度がマグネタイトより若干弱い
ため、現像器の撹拌強度や搬送速度(高速現像)に対す
る裕度が少なかった。また、Fe系のキャリアは、磁化
力が大きいために、負荷が大きくなり不都合であった。
As a carrier, particularly magnetite (Fe
It was mentioned above that 3 O 4 ) is particularly preferable, because it is possible to form a substantially spherical shape having many wrinkled concave portions on the surface, and since it has high mechanical strength and is not easily worn or broken. On the other hand, ferrite containing Cu, Mn, Zn, Ni, Ba and the like has a mechanical strength slightly weaker than that of magnetite, and therefore has little tolerance to the stirring strength of the developing device and the conveying speed (high speed development). In addition, the Fe-based carrier has a large magnetizing force, which causes a large load and is inconvenient.

【0033】図5は本案現像剤が、選択現像が起こるこ
ともなく現像槽内に滞留する時間が長いトナー(旧トナ
ー)15が新しいトナー16より先に使用される様子を
模式的に示したものである。表面塗工処理されたキャリ
ア14と旧トナー15,新トナー16とは互いに接触,
摩擦することで帯電するが、経時時間とともに旧トナー
15は電荷量が減少し、新トナー16は図3(イ)の最
大値近傍の値を持つ。すると、電荷量の大きい新トナー
16はキャリア14に対する付着力が大きいので、新旧
トナーの位置関係が入れ替わる形でキャリアと付着す
る。従って、旧トナーの方が電荷量が小さいことと相俟
って、感光体ドラムの電荷潜像の方へ移行しやすくな
り、平均的に優先して現像されることになる。
FIG. 5 schematically shows that the toner of the present invention (old toner) 15 used for a long time in the developing tank without selective development is used before new toner 16. It is a thing. The surface-coated carrier 14 and the old toner 15 and new toner 16 contact each other,
Although the toner is charged by rubbing, the amount of charge of the old toner 15 decreases with the passage of time, and the new toner 16 has a value near the maximum value in FIG. Then, since the new toner 16 having a large amount of electric charge has a large adhesive force to the carrier 14, the new toner 16 adheres to the carrier while the positional relationship between the new toner and the old toner is exchanged. Therefore, in combination with the fact that the old toner has a smaller charge amount, the old toner is more likely to be transferred to the charge latent image on the photosensitive drum, and the toner is preferentially developed on average.

【0034】現像剤中に投入されたとき、トナーの帯電
立上りを速やかにし、かつ、その値が過大にならないよ
うにするには、前述したように帯電制御剤として極性の
異なる少なくとも2種類を添加するのが良い。これによ
り、トナー同士の摩擦による帯電速度の上昇と反対極性
制御剤による飽和帯電量抑制効果が生じる。また、経時
とともに図3(イ)の如く帯電電荷量が漸減する特性を
持たせるには、図6に示すように外添剤18が徐々にト
ナー17の内に埋没していくようにすることが良い。こ
のためには、SiO2,TiO2等の外添剤の直径を20
〜50nmとするのが良い。
When the toner is charged in the developer, at least two kinds having different polarities are added as the charge control agent in order to accelerate the rise of the charge of the toner and prevent the value from becoming excessive. Good to do. As a result, the charging speed is increased by the friction between the toner particles and the saturated charge amount is suppressed by the opposite polarity control agent. Further, in order to have a characteristic that the charged charge amount gradually decreases as shown in FIG. 3A, the external additive 18 is gradually buried in the toner 17 as shown in FIG. Is good. For this purpose, the diameter of the external additive such as SiO 2 or TiO 2 should be 20
It is good to set it to -50 nm.

【0035】図7は、本案に適する2成分現像剤におけ
るトナー濃度に対するトナー電荷量の関係を示すもので
ある。従来2成分現像剤として知られる特性は、点線で
示したBの如きものであって、トナー濃度依存性が大き
く略反比例する。
FIG. 7 shows a relationship between the toner charge amount and the toner charge amount in the two-component developer suitable for the present invention. The characteristic conventionally known as a two-component developer is something like B shown by the dotted line, and the toner concentration dependence is largely inversely proportional.

【0036】これに対し、本案に用いるに適した現像剤
では、Aの如くトナー濃度依存性が小さい(トナー濃度
が2倍変化しても電荷量変化は30%以下、好ましくは
20%以下)。Aは、図3(イ)で説明したものと同等
のもので、ここに示したBは同一キャリアを用い、トナ
ーとして、1種の帯電制御剤を添加し、外添剤を使用し
ないものの例である。トナー濃度依存性が小さいと、画
像濃度が安定して得られるトナー濃度範囲が広くなり、
また、トナー飛散等の傷害も起こり難く、さらに現像剤
容量の少ない(0.2〜2kg)現像器が実現でき、ト
ナー濃度制御もしやすい。これは、トナーの帯電の立上
りが早く、帯電電荷量が略一定であるために、トナー濃
度が変化しても現像付着性能が変わったり、トナー補給
時やトナー濃度が大きくなったとき、トナーが飛散しや
すくなったり、現像剤の流動性や嵩密度が電荷量の影響
をうけにくいからである。さらに、好ましいことには、
図7Aのごとき特性をもつ現像剤は、トナーの帯電安定
性が優れていることに他ならないので、温度や湿度によ
る影響も受けにくく安定していることである。
On the other hand, the developer suitable for use in the present invention has a small toner concentration dependency as in A (even if the toner concentration is doubled, the change in charge amount is 30% or less, preferably 20% or less). . A is the same as that described in FIG. 3A, and B shown here is an example in which the same carrier is used and one kind of charge control agent is added as a toner and no external additive is used. Is. If the toner density dependency is small, the toner density range in which the image density can be stably obtained becomes wider,
Further, damage such as toner scattering does not easily occur, and a developing device having a small developer capacity (0.2 to 2 kg) can be realized, and toner concentration can be easily controlled. This is because the toner charge rises quickly and the amount of charge is almost constant.Therefore, even if the toner concentration changes, the development adhesion performance changes, or when the toner is replenished or the toner concentration increases, the toner is This is because the particles tend to scatter, and the fluidity and bulk density of the developer are less likely to be affected by the amount of charge. Further, preferably,
Since the developer having the characteristics as shown in FIG. 7A is nothing but the excellent charging stability of the toner, it is stable and hardly affected by temperature and humidity.

【0037】上述したような好ましい現像特性は、前述
しているように現像剤と共に用いる現像器の撹拌混合性
能も一定レベル以上のものでなくてはならない。2成分
現像剤を用いる場合には、図1の現像器14に示す構成
で現像剤を撹拌,混合,循環せしめるもので、補充トナ
ーを速やかに帯電せしめ、新しいトナーよりも長く滞留
しているトナーを先に現像させ、またキャリア表面にト
ナー成分を固着させることなく、徐々にキャリア表面塗
工材を削ることができるようにする。例えば、図8で後
述するごとく、スクリュー対44にフィン45を取付
け,現像剤に剪断力を与えるとともに現像剤槽の温度を
トナーのガラス転移点より約10°C,好ましくは15
°C以上低い状態で使用するのが最適である。
As for the preferable developing characteristics as described above, the agitating and mixing performance of the developing device used together with the developer as described above must be a certain level or more. When a two-component developer is used, the developer is agitated, mixed, and circulated in the configuration shown in the developing device 14 in FIG. 1 so that the replenishment toner is quickly charged and stays longer than new toner. Is developed first, and the carrier surface coating material can be gradually scraped off without fixing the toner component to the carrier surface. For example, as will be described later with reference to FIG. 8, a fin 45 is attached to the screw pair 44 to apply a shearing force to the developer and the temperature of the developer tank is about 10 ° C., preferably 15 ° C., from the glass transition point of the toner.
It is optimal to use at a temperature lower than ° C.

【0038】現像剤として1成分現像剤を使用する場合
にも、現像トナー槽と補充トナー槽とが略分離した構成
であって、現像トナー槽内のトナーの循環を均等に行う
ようにすると選択現像をより抑止することができる。
Even when a one-component developer is used as the developer, the developing toner tank and the replenishing toner tank are substantially separated from each other, and the toner is circulated uniformly in the developing toner tank. Development can be further suppressed.

【0039】図8は、図1の現像器4に使用するに好ま
しいスクリュー対43のスクリューの好適な構造例であ
る。スクリュー44にフィン45を設置することで、現
像剤を軸方向に移送するのみならず、直角方向への移送
力と剪断力とを与えることでトナー帯電立上りと現像剤
のミクロ的撹拌混合を促進することができる。
FIG. 8 shows an example of a suitable structure of the screw of the screw pair 43 preferable for use in the developing device 4 of FIG. By installing the fins 45 on the screw 44, not only the developer is transferred in the axial direction, but also the transfer force and the shearing force in the perpendicular direction are applied to accelerate the rise of the toner charge and microscopic stirring and mixing of the developer. can do.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、現像動作中の現像剤ト
ナーの帯電電荷量が、使用とともに現像付着量が多くな
る方向に変化するようにしたので、選択現像を防止で
き、古いトナーが平均的に優先して使用されるために長
寿命な現像剤ならびに安定した画質が得られる粉体トナ
ー像記録装置を実現できる。
According to the present invention, since the charge amount of the developer toner during the developing operation is changed in the direction in which the amount of the deposited toner increases with use, selective development can be prevented and old toner can be removed. Since the toner is used preferentially on average, a long-life developer and a powder toner image recording apparatus capable of obtaining stable image quality can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の適用対象となるレーザプリンタの構成
例を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a laser printer to which the present invention is applied.

【図2】トナーの帯電電荷量と現像付着量との関係を示
す図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a charge amount of toner and a development adhesion amount.

【図3】トナーの帯電電荷量の時間推移を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a time transition of a toner charge amount.

【図4】トナーの帯電電荷量,画像濃度の変化を示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing changes in the charge amount of toner and image density.

【図5】現像剤,トナーの模式図。FIG. 5 is a schematic diagram of a developer and a toner.

【図6】現像剤,トナーの模式図。FIG. 6 is a schematic diagram of a developer and a toner.

【図7】トナーの帯電電荷量とトナー濃度の関係を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a toner charge amount and toner concentration.

【図8】現像器内に内装するスクリューの一例を示す
図。
FIG. 8 is a view showing an example of a screw installed inside the developing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…感光体ドラム、2…帯電器、3…レーザビーム、4
…現像器、8…クリーナ、11…トナーリターンパイ
プ。
1 ... Photosensitive drum, 2 ... Charger, 3 ... Laser beam, 4
... developing device, 8 ... cleaner, 11 ... toner return pipe.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/08 9/10 15/06 101 21/10 G03G 21/00 326 (72)発明者 西東 洋輔 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 菊池 康夫 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 小林 順二 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 明永 勝博 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 藤沼 善隆 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location G03G 9/08 9/10 15/06 101 21/10 G03G 21/00 326 (72) Inventor West East Yosuke 1060 Takeda, Hitachinaka-shi, Ibaraki Hitachi Koki Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Kikuchi 1060 Takeda, Hitachinaka-shi, Ibaraki Hitachi Koki Co., Ltd. (72) Junji Kobayashi 1060 Takeda, Hitachinaka-shi, Ibaraki Hitachi Koki Co., Ltd. (72) Inventor Katsuhiro Akinaga 1060 Takeda, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Hitachi Koki Co., Ltd. (72) Yoshitaka Fujinuma 1060 Takeda, Hitachinaka City, Ibaraki Hitachi Koki Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電荷潜像を帯電着色トナーで現像するト
ナー像記録装置において、 トナーの電荷量の動作点が、その電荷量が大きくなる
と感光体ドラムへのトナー付着量が減少する領域にある
ときには、使用されるトナーが古くなるにつれてトナー
電荷量が漸減する特性の現像剤を用い、或いは、 トナーの電荷量の動作点が、その電荷量が大きくなる
と感光体ドラムへのトナー付着量が増加する領域にある
ときには、使用されるトナーが古くなるにつれてトナー
電荷量が漸増する特性の現像剤を用いることを特徴とす
るトナー像記録装置。
1. In a toner image recording apparatus for developing a charge latent image with a charged colored toner, the operating point of the toner charge amount is in a region where the toner adhesion amount to the photosensitive drum decreases as the charge amount increases. Occasionally, a developer with a characteristic that the toner charge amount gradually decreases as the used toner ages, or the operating point of the toner charge amount is such that as the charge amount increases, the amount of toner attached to the photosensitive drum increases. The toner image recording apparatus is characterized in that a developer having a characteristic that the toner charge amount gradually increases as the used toner ages when the toner is in the area.
【請求項2】 前記の特性の現像剤は、トナーが現像
器内で循環する時間内でその時間経過に従いトナーの電
荷量が帯電立上り変曲点の電荷量の0〜−30%好まし
くは−5〜−20%変化し、 前記の特性の現像剤は、トナーが現像器内で循環する
時間内でその時間経過に従いトナーの電荷量が帯電立上
り変曲点の電荷量の0〜+30%好ましくは+5〜+2
0%変化する、ことを特徴とする請求項1記載のトナー
像記録装置。
2. In the developer having the above characteristics, the charge amount of the toner is 0 to -30% of the charge amount at the charging rising inflection point with the passage of time during which the toner circulates in the developing device, preferably − In the developer having the above characteristics, the charge amount of the toner is 0 to + 30% of the charge amount at the charging inflection point as the toner circulates in the developing device. Is +5 to +2
The toner image recording apparatus according to claim 1, wherein the toner image recording apparatus changes by 0%.
【請求項3】 現像トナー像を記録用紙に転写した後に
電荷潜像形成媒体上の残留トナーを回収して現像器に戻
し再使用するように設定してあることを特徴とする請求
項1又は請求項2記載のトナー像記録装置。
3. The method according to claim 1, wherein after the developed toner image is transferred onto the recording paper, the residual toner on the charge latent image forming medium is collected and returned to the developing device for reuse. The toner image recording apparatus according to claim 2.
【請求項4】 電荷潜像を現像する帯電着色トナーを含
み、トナーの電荷量の動作点が、電荷量が大きくなると
感光体ドラムへのトナー付着量が減少する領域にある現
像剤において、 トナーが現像器内で循環する時間内で時間経過に従い、
トナー電荷量を帯電立ち上がり変曲点の電荷量の0〜−
30%好ましくは−5〜−20%の範囲で変化する特性
を有することを特徴とする現像剤。
4. A developer containing a charged colored toner for developing a charge latent image, wherein the operating point of the charge amount of the toner is in a region where the toner adhesion amount to the photosensitive drum decreases as the charge amount increases. Is circulated in the developing device as time passes,
Toner charge is charged from 0 to-
A developer characterized by having characteristics of changing in a range of 30%, preferably -5 to -20%.
【請求項5】 電荷潜像を現像する帯電着色トナーを含
み、トナーの電荷量の動作点が、電荷量が大きくなると
感光体ドラムへのトナー付着量が増大する領域にある現
像剤において、 トナーが現像器内で循環する時間内で時間経過に従い、
トナー電荷量を帯電立ち上がり変曲点の電荷量の0〜+
30%好ましくは+5〜+20%の範囲で変化する特性
を有することを特徴とする現像剤。
5. A developer containing a charged colored toner for developing a charge latent image, wherein the operating point of the charge amount of the toner is in a region in which the toner adhesion amount to the photosensitive drum increases as the charge amount increases. Is circulated in the developing device as time passes,
0 to + of the charge amount at the inflection point
A developer having a characteristic of changing in a range of 30%, preferably +5 to + 20%.
【請求項6】 キャリアと着色トナーとを主成分とする
2成分現像剤で、その全電荷量は、使用時間と共に漸増
し、前記キャリアはコア材にコート材を被覆したもの
で、被覆した場合のトナー電荷量がコア材のみの場合よ
り大きいことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の
現像剤。
6. A two-component developer comprising a carrier and a colored toner as main components, the total charge amount of which gradually increases with time of use, and the carrier is a core material coated with a coating material. 6. The developer according to claim 4, wherein the toner charge amount is larger than that of the core material alone.
【請求項7】 トナーが含有する電荷制御剤として正帯
電および負帯電制御剤の両方を用いることを特徴とする
請求項4ないし請求項6のいずれか1項記載の現像剤。
7. The developer according to claim 4, wherein both the positive charge control agent and the negative charge control agent are used as the charge control agent contained in the toner.
【請求項8】 キャリアと着色トナーとを主成分とする
2成分現像剤で、トナーの電荷量のトナー濃度依存性が
小さい領域で現像する特性を有することを特徴とする請
求項4ないし7のいずれか1項記載の現像剤。
8. A two-component developer comprising a carrier and a colored toner as main components, which has the property of developing in a region where the toner concentration dependency of the toner charge amount is small. The developer according to claim 1.
【請求項9】 トナーに加えられる外添剤が現像器内で
循環する間にトナー内部に埋没されていく特性を有する
ことを特徴とする請求項4ないし8のいずれか1項記載
の現像剤。
9. The developer according to claim 4, wherein the external additive added to the toner has a characteristic of being embedded in the toner while circulating in the developing device. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7261990B2 (en) 2003-05-14 2007-08-28 Oki Data Corporation Toner particles for image forming apparatus

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