JP2749869B2 - Developing device - Google Patents
Developing deviceInfo
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- JP2749869B2 JP2749869B2 JP1111004A JP11100489A JP2749869B2 JP 2749869 B2 JP2749869 B2 JP 2749869B2 JP 1111004 A JP1111004 A JP 1111004A JP 11100489 A JP11100489 A JP 11100489A JP 2749869 B2 JP2749869 B2 JP 2749869B2
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- sleeve
- magnetic toner
- toner particles
- toner
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複写機やレーザービームプリンターなどの電
子写真装置における現像装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device in an electrophotographic apparatus such as a copying machine and a laser beam printer.
従来、乾式一成分磁性トナーを用いる現像装置におい
て、現像剤の現像剤担持体への均一な薄層コートを行う
ことは、トナーの安定した帯電を実現し、環境変動やプ
リント枚数によらず安定した画像を提供するために極め
て重要な技術であるとされている。そのため特開昭58−
57164号公報,特開昭58−571645号公報に開示されるよ
うに、円筒形の金属性現像剤担持体(以下現像スリーブ
と称す)上にサンドブラスト処理等による微小凸凹を形
成することにより現像剤の搬送力の向上と安定した帯電
を図るとともに、該現像スリーブ表面から微小間隔(10
0〜400μm程度)を保持してやり強磁性ブレードを配置
することにより、スリーブ内包マグネツトとの間に磁気
シールを形成し、磁性トナーの薄層コートを行う等の提
案がなされている。第2図に上記提案における現像装置
を示す。また、近年、電子写真複写機等画像形成装置が
広く普及するに従がい、その用途も多種多様に広がり、
その画像品質への要求も厳しくなってきている。一般の
書類,書物の如き画像の複写では、微細な文字に至るま
で、つぶれたり、とぎれたりすることなく、極めて微細
且つ忠実に再現することが求められている。特に、画像
形成装置が有する感光体上の潜像が100μm以下の線画
像の場合に細線再現性が一般に悪く、線画像の鮮明さが
いまだ充分ではない。また、最近、デジタルな画像信号
を使用している電子写真プリンターの如き画像形成装置
では、潜像は一定電位のドツトが集まって形成されてお
り、ベタ部、ハーフトーン部およびライト部はドツト密
度をかえることによって表現されている。ところが、ド
ツトに忠実にトナー粒子がのらず、ドツトからトナー粒
子がはみ出した状態では、デジタル潜像の黒部と白部の
ドツト密度の比に対応するトナー画像の階調性が得られ
ないという問題点がある。さらに、画質を向上させるた
めに、ドツトサイズを小さくして解像度を向上させる場
合には、微小なドツトから形成される潜像の再現性がさ
らに困難になり、解像度及び階調性の悪い、シヤープネ
スさに欠けた画像となる傾向がある。Conventionally, in a developing device using a dry type one-component magnetic toner, performing a uniform thin layer coating of a developer on a developer carrier realizes stable charging of the toner and is stable regardless of environmental fluctuations and the number of printed sheets. It is considered to be a very important technique for providing a simulated image. For this reason,
As disclosed in JP-A-57164 and JP-A-58-571645, the developer is formed by forming fine irregularities by sandblasting or the like on a cylindrical metallic developer carrier (hereinafter referred to as a developing sleeve). In addition to improving the transfer force of the toner and stably charging the toner, the developer can be transported at a very small distance (10
(About 0 to 400 μm), a magnetic seal is formed between the ferromagnetic blade and the magnet included in the sleeve, and a thin layer coating of magnetic toner is performed. FIG. 2 shows the developing device in the above proposal. In recent years, with the widespread use of image forming apparatuses such as electrophotographic copiers, their uses have been widely spread,
The demands on the image quality have also become severe. 2. Description of the Related Art In copying images such as ordinary documents and books, it is required to reproduce very finely and faithfully without crushing or breaking even fine characters. In particular, when the latent image on the photoreceptor of the image forming apparatus is a line image of 100 μm or less, thin line reproducibility is generally poor, and the line image is not yet sufficiently sharp. Recently, in an image forming apparatus such as an electrophotographic printer using digital image signals, a latent image is formed by collecting dots of a constant potential, and a solid portion, a halftone portion and a light portion have a dot density. It is expressed by changing. However, if the toner particles do not adhere exactly to the dots and the toner particles protrude from the dots, the gradation of the toner image corresponding to the dot density ratio of the black portion and the white portion of the digital latent image cannot be obtained. There is a problem. Furthermore, when the resolution is improved by reducing the dot size in order to improve the image quality, the reproducibility of a latent image formed from minute dots becomes more difficult, and the resolution and gradation are poor, and the sharpness is low. Image tends to be lacking.
また、初期においては、良好な画質であるが、コピー
またはプリントアウトをつづけているうちに、画質が劣
悪化してゆくことがある。この現像は、コピーまたはプ
リントアウトをつづけるうちに、現像されやすいトナー
粒子のみが先に消費され、現像機中に、現像性の劣った
トナー粒子が蓄積し残留することによって起こると考え
られる。Although the image quality is good in the early stage, the image quality may deteriorate while copying or printing out. It is considered that this development is caused by the fact that only toner particles which are easily developed are consumed first while copying or printing is continued, and the toner particles having poor developability accumulate and remain in the developing machine.
上記従来例で示すところの現像スリーブを用いて微粒
子トナーによる画像を出力したところ以下のような問題
点があった。When an image was output using fine-grain toner using the developing sleeve shown in the above-described conventional example, the following problems were encountered.
1)チヤージアツプによる濃度ウス 上記の現像は低温、低湿環境において顕著である。ま
た一般に使用されている通常粒径トナー(平均粒径9〜
15μm)においても発生しており、これはスリーブ上に
形成される微粉(粒径5〜6μm)トナーが原因である
と考えられている。すなわち微粉トナーは体積当たりの
表面積が大きいためトリボ付与が過剰(±20μc/g以
上)となり該微粉トナーが現像スリーブ表面にトナー自
身の鏡映力により強く拘束されるため、現像条件に適切
な粒径をもったトナーの正常な帯電が阻害され、現像能
力が低下するため、濃度ウスが発生すると考察されてい
る。(1) Density due to charge gap The above development is remarkable in a low temperature and low humidity environment. In addition, a toner having a normal particle size generally used (average particle size of 9 to
15 μm), which is considered to be caused by the fine powder (particle diameter: 5 to 6 μm) toner formed on the sleeve. In other words, since the fine powder toner has a large surface area per volume, the application of tribo is excessive (± 20 μc / g or more) and the fine powder toner is strongly restrained on the surface of the developing sleeve by the toner's own reflection power. It has been considered that the normal charging of the toner having the diameter is impaired and the developing ability is reduced, so that a density increase occurs.
微粒子トナーにおいては、このチヤージアツプによる
濃度ウスはより顕著な現像である。これは微粒子トナー
の平均粒径が6〜9μmであり、ほぼ通常粒径トナーに
おける微粒子トナーの大きさに相当することによる。す
なわち微粒子トナーの体積あたりの表面積が大きいた
め、個々の微粒子トナーが容易にトリボ過剰となり、合
わせて微粒子トナーの粒径が小さいためトナー自身の鏡
映力はより強力となり、スリーブ表面により強く拘束さ
れるためと考えられる。このため微粒子トナーを用いて
低温、低湿環境で画像を出力すると、100枚程度でチヤ
ージアツプによる濃度ウスが発生してしまい、実用上微
粒子トナーを使いこなすことは困難であった。In a fine particle toner, the density change due to this charge-up is a more remarkable development. This is because the average particle size of the fine particle toner is 6 to 9 μm, which is almost equivalent to the size of the fine particle toner in the normal particle size toner. That is, since the surface area per volume of the fine particle toner is large, the individual fine particle toner easily becomes tribo-excessive, and the small particle diameter of the fine particle toner further enhances the reflection power of the toner itself, and is strongly restrained by the sleeve surface. It is thought to be. For this reason, when an image is output in a low-temperature and low-humidity environment using the fine-particle toner, a density increase due to the charge-up occurs on about 100 sheets, and it has been difficult to use the fine-particle toner practically.
すなわち、本発明は、 現像剤が、結着樹脂及び磁性粉を少なくとも有する負
帯電性の絶縁性一成分系磁性トナーであり、その粒度分
布が (i)粒径5μm以下の磁性トナー粒子が17〜60個数%
含有され、 (ii)粒径6.35〜10.08μmの磁性トナー粒子が5〜50
個数%含有され、 (iii)粒径12.70μm以上の磁性トナー粒子が2体積%
以下含有され、 (iv)体積平均粒径が6〜9μmであり、 (v)粒径5μm以下の磁性トナー粒子群が下記式 N/V=−0.05N+k N:5μm以下のトナー粒子の個数% V:5μm以下のトナー粒子の体積% k:4.6〜6.7の正数 N:17〜60の正数 を満たす負帯電性の絶縁性一成分磁性トナーを有する乾
式一成分現像装置であり、マグネットを内包し、回転に
よりトリボを有する磁性トナーを搬送するための現像ス
リーブの表面に、結着樹脂とグラファイト粒子とカーボ
ンブラック粒子との複合材料からなる薄層が形成されて
おり、該薄層の表面粗度がRa=0.3〜5μm,Rz=1.0〜30
μmの範囲にあることを特徴とする現像装置に関する。That is, the present invention provides a negatively-chargeable insulating one-component magnetic toner having at least a binder resin and a magnetic powder, and having a particle size distribution of (i) 17 μm or less of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less. ~ 60%
(Ii) 5-50 magnetic toner particles having a particle size of 6.35-10.08 μm.
(Iii) 2% by volume of magnetic toner particles having a particle size of 12.70 μm or more.
(Iv) a volume average particle diameter of 6 to 9 μm, and (v) a group of magnetic toner particles having a particle diameter of 5 μm or less is represented by the following formula: N / V = −0.05N + k N: the number% of toner particles having a particle diameter of 5 μm or less V: volume% of toner particles of 5 μm or less k: a positive number of 4.6 to 6.7 N: a dry type one-component developing device having a negatively chargeable insulating one-component magnetic toner satisfying a positive number of 17 to 60, A thin layer made of a composite material of a binder resin, graphite particles, and carbon black particles is formed on the surface of the developing sleeve for transporting the magnetic toner having the tribo by rotation therein, and the surface of the thin layer is formed. Roughness is Ra = 0.3-5μm, Rz = 1.0-30
The present invention relates to a developing device having a range of μm.
本発明の現像装置においては、現像スリーブの表層に
結着樹脂に対しカーボンブラック及びグラファイトを配
合した導電性被膜材料をコーティングすることにより該
導電性顔料の顔料面をスリーブ表面に突出させ、合わせ
てスリーブ表面の適当な粗さを与えることにより、絶縁
性一成分系磁性トナーのチャージアップによる濃度ウス
を防止し合わせてスリーブゴーストを軽減したものであ
る。In the developing device of the present invention, the surface of the developing sleeve is coated with a conductive coating material in which carbon black and graphite are blended with a binder resin, so that the pigment surface of the conductive pigment projects on the sleeve surface, and By providing an appropriate roughness on the sleeve surface, the density ghost due to charge-up of the insulating one-component magnetic toner is prevented, and the sleeve ghost is reduced.
第1図が本発明の実施例を示す現像スリーブの構成図
であり、また第5図はこれを強磁性ブレード3を有する
現像装置に組込んだ場合の構成図であって5は微粒子ト
ナー3は、スリーブ1と250μmの間隔をもって配され
た強磁性ブレードである。第1図において、スリーブ1
はフエノール樹脂をバインダーとして重量比50%使用し
導電性カーボンブラツク(コロンビア社製CONDUCTEX90
0)を重量比5%、およびグラフアイト(日本黒鉛製CSP
E)を重量比45%練入した状態から成る被膜剤をメチル
セロソルブおよびメタノールを用いて希釈した後現像ス
リーブ1にスプレー法によってコーテイングを行い150
℃にて30分間熱硬化を行ったものである。ここでスプレ
ー時におけるコート圧などを変化させることが可能であ
るが、以下の実験の結果、微粒子トナーを用いた場合、
チヤージアツプによる濃度ウスが発生しないコートスリ
ーブの表面状態はある一定の範囲にあることが判った。FIG. 1 is a structural view of a developing sleeve showing an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a structural view when this is incorporated in a developing device having a ferromagnetic blade 3. Is a ferromagnetic blade arranged at a distance of 250 μm from the sleeve 1. In FIG.
Is a conductive carbon black (CONDUCTEX90 manufactured by Columbia) using 50% by weight of phenolic resin as a binder.
0) is 5% by weight and graphite (Nippon Graphite CSP)
E) is diluted with methyl cellosolve and methanol, and the developing sleeve 1 is coated by spraying with a coating agent comprising 45% by weight of kneaded mixture.
Heat cured at 30 ° C for 30 minutes. Here, it is possible to change the coating pressure at the time of spraying, etc., but as a result of the following experiment, when the fine particle toner is used,
It was found that the surface condition of the coated sleeve in which the density was not generated due to the charge gap was within a certain range.
実験1) 現像剤として、その粒度分布が、 (i)5μm以下:17〜60個数% (ii)6.35〜10.08μm以下:5〜50個数% (iii)12.70μm以上:2体積%以下 (iv)体積平均粒径:6〜9μm (v)5μm以下の磁性トナー粒子群が下記式 N/V=−0.05N+k N:5μm以下のトナー粒子の個数% V:5μm以下のトナー粒子の体積% k:4.6〜6.7の正数 N:17〜60の正数 を満たす磁性トナーを使用した。Experiment 1) The particle size distribution of the developer is as follows: (i) 5 μm or less: 17 to 60% by number (ii) 6.35 to 10.08 μm or less: 5 to 50% by number (iii) 12.70 μm or more: 2% by volume or less (iv ) Volume average particle diameter: 6 to 9 µm (v) Magnetic toner particles of 5 µm or less have the following formula: N / V = -0.05N + k N: Number% of toner particles of 5 µm or less V: Volume% of toner particles of 5 µm or less k : A positive number of 4.6 to 6.7 N: A positive number of 17 to 60 was used.
例えば、下記磁性トナーを使用した。 For example, the following magnetic toner was used.
上記成分を混合、混練、粗粉砕、微粉砕、分級の工程
に投入し以下の粒度分布のトナー分級品を得た。 The above-mentioned components were put into the steps of mixing, kneading, coarse pulverization, fine pulverization and classification to obtain a classified toner having the following particle size distribution.
(i)5μm以下:35.4個数% (ii)6.35〜10.8μm:36.9個数% (iii)16μm以上:0.5体積% (iv)体積平均粒径6.5μm (v)N/V=3.5 この分級品100重量部にジメチルシリコンオイル処理
したシリカを1.2重量部加えて混合し、負帯電性の絶縁
性磁性トナーを調製した。(I) 5 μm or less: 35.4 number% (ii) 6.35 to 10.8 μm: 36.9 number% (iii) 16 μm or more: 0.5 volume% (iv) Volume average particle size 6.5 μm (v) N / V = 3.5 This classified product 100 1.2 parts by weight of silica treated with dimethyl silicone oil was added to the parts by weight and mixed to prepare a negatively chargeable insulating magnetic toner.
前述の処方のコートスリーブをスプレー法によって作
成した。ここで、エアースプレーを用いたが、使用した
ガンはビンクス社製601番で塗料圧力を0.1Kg/cm2〜5Kg/
cm2、パターン調整用エアー圧力を0Kg/cm2〜5Kg/cm2、
霧化用エアー圧力を0.5Kg/cm2〜4Kg/cm2に調整すること
により表1に示す表面粗さRa(中心線平均粗さ)および
Rz(10点平均粗さ)をもつスリーブを得た。第3図,第
4図にスリーブ上でのRaおよびRzの定義を示す。上記ス
リーブおよびトナーを用いて23℃,60%R.T.、15℃,10%
R.T.、32.5℃,85%R.T.の3環境にて、第5図に示す現
像器により画像を出力したところ、5□濃度(すなわ
ち、5mm×5mm角の画像の濃度)、ベタ濃度は表2に示さ
れるように耐久を通じてチヤージアツプによる濃度ウス
は発生しなかった。しかし比較スリーブNo.1及びNo.5で
はそれぞれ現像剤コート不良が発生し実用には適さない
ことが判った。このときスリーブ上を観察するとNo.1ス
リーブではスリーブ全面にサザ波状のムラ(以下ブロツ
チと称す)が発生し、No.5スリーブではコートが厚くな
っていた。A coat sleeve of the above formulation was prepared by a spray method. Here, air spray was used, and the gun used was Binks No. 601 and the paint pressure was 0.1 kg / cm 2 to 5 kg /
cm 2, the air pressure pattern adjustment 0Kg / cm 2 ~5Kg / cm 2 ,
By adjusting the air pressure for atomization to 0.5 kg / cm 2 to 4 kg / cm 2 , the surface roughness Ra (center line average roughness) and
A sleeve having Rz (10-point average roughness) was obtained. 3 and 4 show the definitions of Ra and Rz on the sleeve. 23 ° C, 60% RT, 15 ° C, 10% using the above sleeve and toner
When an image was output using the developing device shown in FIG. 5 in three environments of RT, 32.5 ° C., and 85% RT, the density of 5 □ (that is, the density of an image of 5 mm × 5 mm square) and the solid density are shown in Table 2. As shown, there was no concentration swell due to the charge through the endurance. However, it was found that each of the comparative sleeves No. 1 and No. 5 had poor developer coating, and was not suitable for practical use. At this time, when observing the upper surface of the sleeve, in the case of the No. 1 sleeve, irregularities (hereinafter referred to as blotches) occurred on the entire surface of the sleeve, and in the case of the No. 5 sleeve, the coat was thick.
よって、Ra=0.3〜5.0μm、Rz=1.0〜30.0μmの表
面粗度を持った本発明で使用するスリーブNos.2〜4に
おいては、チヤージアツプによる濃度ウスが発生せず安
定した薄層コートを提供できる。Therefore, in the sleeve Nos. 2 to 4 used in the present invention having a surface roughness of Ra = 0.3 to 5.0 μm and Rz = 1.0 to 30.0 μm, a stable thin layer coat without a density increase due to a charge tap is formed. Can be provided.
さらに、Ra,Rzの値を変化させ再現実験を行ったとこ
ろ、Ra=0.5〜1.5μm、Rz=3.5〜10.0μmを示すスリ
ーブにおいて、No.3のスリーブとほぼ同じ値を示すこと
が確認された。さらにRa<0.3μm、Rz<1.0μmを示す
スリーブにおいては、全面にブロツチが発生しRa>5.0
μm、Rz30.0μmを示すスリーブにおいてはコートが厚
く、安定した画像が得られなかった。また上記実施例で
はカーボンとグラフアイトの比率は1/9であり、カーボ
ンとグラフアイトに対するフエノール樹脂の比率は1/1
であるが、検討の結果コート剤として用いる導電性被膜
材料として導電性カーボンブラツクとグラフアイトの比
率は1/9〜3/7、導電性カーボンブラツクとグラフアイト
に対するフエノール樹脂の比率は2/1〜5/10の範囲でNo.
2,3,4スリーブと同様な特性を示すことが判った。Furthermore, when a reproduction experiment was performed by changing the values of Ra and Rz, it was confirmed that the sleeves exhibiting Ra = 0.5 to 1.5 μm and Rz = 3.5 to 10.0 μm exhibited almost the same values as the sleeve of No. 3. Was. Further, in the sleeve showing Ra <0.3 μm and Rz <1.0 μm, a blot is generated on the entire surface and Ra> 5.0 μm.
In a sleeve having a thickness of 3 μm and an Rz of 30.0 μm, the coat was thick and a stable image could not be obtained. In the above example, the ratio of carbon and graphite is 1/9, and the ratio of the phenolic resin to carbon and graphite is 1/1.
However, as a result of the study, the ratio of conductive carbon black to graphite as a conductive coating material used as a coating agent was 1/9 to 3/7, and the ratio of phenolic resin to conductive carbon black and graphite was 2/1. No. in the range of ~ 5/10
It turned out that it shows the same characteristics as 2,3,4 sleeves.
以上をまとめると、現像剤として5μm以下の粒径を
有する磁性トナー粒子が17〜60個数%含有され、磁性ト
ナーの体積平均粒径が4〜9μmである磁性トナーを用
いた現像装置において、導電性被膜材料をスリーブ上層
にコーテイングした場合、 i) スリーブ表面の粗さをRa=0.3〜5.0μm、Rz=1.
0〜30.0μmにすることにより、チヤージアツプによる
濃度ウスを防止することが可能である。In summary, in a developing device using a magnetic toner containing 17 to 60% by number of magnetic toner particles having a particle diameter of 5 μm or less as a developer and having a volume average particle diameter of 4 to 9 μm, When the functional coating material is coated on the upper layer of the sleeve: i) The surface roughness of the sleeve is Ra = 0.3 to 5.0 μm, Rz = 1.
By setting the thickness to 0 to 30.0 µm, it is possible to prevent the concentration from being increased due to the charge gap.
ii) 好ましくはRa=0.5〜1.5μm、Rz=3.5〜10.0μ
mが好ましい。ii) preferably Ra = 0.5-1.5 μm, Rz = 3.5-10.0 μm
m is preferred.
コートスリーブの表面状態が上記の値の範囲にある場
合、チヤージアツプによる濃度ウスを防止している理由
を考察すると、上記範囲(Ra=0.3〜5.0μm、Rz=1.0
〜30.0μm)においては化学的に不活性であるカーボン
ブラック粒子及びグラファイト粒子がコートスリーブ表
面に凹凸を形成するとともに、スリーブ表面において微
粒子トナーとの接触抵抗を減らすリークサイトとして効
果的に作用しており、粒径が小さく、かつ体積あたりの
表面積の大きい微粒子トナー粒子のチヤージアツプを抑
制するためと考えられる。また、Raが0.3μm、Rzが1.0
μmより小さくなった場合にはコートスリーブ表面のす
べり性が大きくなりすぎ、いわゆるブロツチと呼ばれる
コート不良が発生し、逆にRaが5.0μm、Rzが10.0μm
より大きくなった場合、スリーブ表面が過剰に粗されて
いるためリークサイトとしての効果が拡大しトリボが下
がる方向であり、濃度はダウンする傾向があり、合わせ
て粒径の小さい微粒子トナーが粗れたスリーブ表面につ
まり込むことにより、スリーブ本来の作用である均一な
薄層コートができず画像がガサつくという問題が生じ
る。このため、コーストスリーブの表面粗さはRa=0.3
〜5.0μm、Rz=1.0〜30.0μmの間にあることが必要で
ある。さらに上述のコートスリーブが微粒子トナー粒子
のリークサイトとして作用することはいわゆるスリーブ
ゴーストの防止においても効果があることは言うまでも
ない。When the surface condition of the coat sleeve is in the above range, considering the reason why the density is prevented by the charge gap, the above range (Ra = 0.3 to 5.0 μm, Rz = 1.0) is considered.
(30.0 μm), carbon black particles and graphite particles, which are chemically inert, form irregularities on the surface of the coated sleeve and effectively act as leak sites on the sleeve surface to reduce the contact resistance with the fine particle toner. This is considered to be because the toner particles have a small particle size and a large surface area per volume, and thus suppress the charge-up of the toner particles. Also, Ra is 0.3 μm and Rz is 1.0
If it is smaller than μm, the slipperiness of the coated sleeve surface becomes too large, causing a so-called blotch coating failure. On the contrary, Ra is 5.0 μm and Rz is 10.0 μm.
If it becomes larger, the effect as a leak site expands because the sleeve surface is excessively roughened, and the triboelectricity tends to decrease, and the density tends to decrease. By clogging the sleeve surface, a problem arises in that a uniform thin layer coat, which is an original function of the sleeve, cannot be formed and an image becomes rough. For this reason, the surface roughness of the coast sleeve is Ra = 0.3
5.05.0 μm and Rz = 1.0-30.0 μm. Further, it goes without saying that the fact that the above-mentioned coated sleeve acts as a leak site for the fine toner particles is also effective in preventing a so-called sleeve ghost.
以下に他の実施例を示す。第6図及び第7図は他の実
施例における現像器の構成を示すものであり、スリーブ
表面に対し弾性を有する金属ブレードやゴムブレードを
当接させることによりトナーコート量の規制を行うもの
である。第6図はスリーブ回転方向に対して順方向にブ
レード当接を行ったものであり、第7図はスリーブ回転
方向に対して逆方向にブレード当接を行っている。従
来、この方法はスリーブ、トナー粒子、ブレードの接触
部において、トナー粒子へ積極的に摩擦帯電を付与する
ものであり、安定したトリボ付与が可能である。しかし
ながら、微粒子トナーにおいてブラストスリーブおよび
弾性ブレードを使用した場合、従来例における強磁性ブ
レードを使用した場合に比べ、よりトリボ付与が過剰と
なるためチヤージアツプによる濃度ウスが容易に発生し
てしまう。このため特に微粒子トナーと弾性ブレードの
組合せでは使いこなしが非常に困難であった。そこで第
6図,第7図に示すようにコートスリーブに弾性ブレー
ドを使用したところ以下の実験より効果があることが判
った。Another embodiment will be described below. FIGS. 6 and 7 show the structure of a developing unit in another embodiment, in which the amount of toner coating is regulated by bringing an elastic metal blade or rubber blade into contact with the sleeve surface. is there. FIG. 6 shows the blade contact in the forward direction with respect to the sleeve rotation direction, and FIG. 7 shows the blade contact in the reverse direction with respect to the sleeve rotation direction. Conventionally, in this method, frictional charging is positively applied to toner particles at a contact portion between a sleeve, toner particles, and a blade, and stable triboelectric application can be performed. However, when the blast sleeve and the elastic blade are used for the fine particle toner, the tribo is excessively applied compared with the case where the ferromagnetic blade in the conventional example is used, so that the density increase due to the charge is easily generated. For this reason, it has been extremely difficult to make the best use of the combination of the fine particle toner and the elastic blade. Then, when an elastic blade was used for the coat sleeve as shown in FIGS. 6 and 7, it was found that the effect was obtained from the following experiment.
実験2) 実験1で使用した現像剤とNo.2,3,4のスリーブを第6
図,第7図に示す現像器に組み込み、ブレードとして厚
さ1.0mmのウレタンゴムを使用した。23℃,60%R.T.、15
℃,10%R.T.、32.5℃,85%R.T.の環境にて画像を出力し
たところ表3に示すように3環境ともイニシヤルから50
00枚までにおいて5□(5mm×5mm)およびベタ濃度は安
定しており、チヤージアツプによる濃度ウスは発生せず
コート不良も発生することはなかった。このとき、弾性
ブレードはスリーブ回転方向に対して順方向および逆方
向に当接する場合どちらもスリーブに対して腹当りにな
っていることが望ましく、エツジ当りになっている場
合、エツジ部にてトナーをかき取ってしまうため、スリ
ーブ上で均一なコートを行うことができず、安定した画
像を得ることはできない。Experiment 2) The developer used in Experiment 1 and No. 2, 3, and 4 sleeves were
A urethane rubber having a thickness of 1.0 mm was used as a blade. 23 ° C, 60% RT, 15
The images were output in an environment of 10% RT, 32.5 ° C, and 85% RT.
Up to 00 sheets, 5 □ (5 mm × 5 mm) and solid density were stable, and no density loss due to the charge-up occurred and no coating failure occurred. At this time, when the elastic blade comes into contact with the sleeve in the forward direction and the reverse direction with respect to the rotation direction of the sleeve, it is desirable that the elastic blade is in contact with the sleeve in both cases. Therefore, uniform coating cannot be performed on the sleeve, and a stable image cannot be obtained.
以上コートスリーブの表面粗さをRa=0.3〜5.0μm、
Rz=1.0〜30.0μmの範囲にすることにより、弾性ブレ
ードを用いる場合においても微粒子トナーのチヤージア
ツプによる濃度ウスを防止すること可能となった。合わ
せて弾性ブレードを用いることにより、高温、高湿環境
においても、トナー粒子への十分なトリボ付与が可能と
なり、環境によらず安定した画像を出力することができ
る。The surface roughness of the coated sleeve is Ra = 0.3 to 5.0 μm,
By setting Rz in the range of 1.0 to 30.0 μm, even when an elastic blade is used, it is possible to prevent the toner particles from increasing in density due to the charge gap. In addition, by using the elastic blade, even in a high-temperature and high-humidity environment, sufficient tribo can be applied to the toner particles, and a stable image can be output regardless of the environment.
以上説明したように5μm以下の粒径を有する磁性ト
ナー粒子が17〜60個数%含有され、磁性トナーの体積平
均粒径が6〜9μmである磁性トナーを用いた現像装置
において、スリーブ表層に合成樹脂に対し、カーボンブ
ラツクおよび或いはグラフアイトを配合した導電性被膜
材料のコーテイングを行い、この時のスリーブ表層の表
面粗さをRa=0.3〜5.0μm、Rz=1.0〜30.0μmとする
ことによりコートむらなくチヤージアツプによる濃度低
下およびスリーブゴーストを防止することが可能となっ
た。As described above, in a developing apparatus using a magnetic toner containing 17 to 60% by number of magnetic toner particles having a particle diameter of 5 μm or less and having a volume average particle diameter of 6 to 9 μm, the toner is synthesized on the surface layer of the sleeve. The resin is coated with a conductive coating material containing carbon black and / or graphite, and the surface roughness of the sleeve at this time is set to Ra = 0.3 to 5.0 μm and Rz = 1.0 to 30.0 μm. This makes it possible to prevent the density reduction and sleeve ghost caused by the charge gap evenly.
よって従来使いこなしが困難であった微粒子トナーを
用いて細線再現性及び階調性に優れた画像を安定して提
供することができる。Therefore, an image excellent in fine line reproducibility and gradation can be stably provided by using the fine particle toner which has been difficult to use conventionally.
第1図は実施例1における現像スリーブの斜視図を示
し、第2図は従来例を示し、第3図は中心線平均粗さRa
の定義を表わす図を示し、第4図は10点平均粗さRzの定
義を表わす図を示し、第5図は実施例1における現像器
の構成図を示し、第6図は実施例2における現像器の構
成図を示し、第7図は実施例2における現像器の構成図
を示す。 1……スリーブ,2……フランジ,3……強磁性ブレード,4
……ホツパー,5……トナー,6……マグネツト,7……ドラ
ム,8……弾性ブレード,9……従来におけるスリーブFIG. 1 is a perspective view of a developing sleeve in Example 1, FIG. 2 is a conventional example, and FIG. 3 is a center line average roughness Ra.
FIG. 4 is a diagram showing the definition of the 10-point average roughness Rz, FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the developing device in the first embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing the configuration in the second embodiment. FIG. 7 shows a configuration diagram of the developing device, and FIG. 7 shows a configuration diagram of the developing device in the second embodiment. 1 ... sleeve, 2 ... flange, 3 ... ferromagnetic blade, 4
... Hopper, 5 ... Toner, 6 ... Magnet, 7 ... Drum, 8 ... Elastic blade, 9 ... Conventional sleeve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大▲塚▼ 康正 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 竹内 昭彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 谷川 耕一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 弓納持 貴康 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−117173(JP,A) 特開 昭62−168162(JP,A) 特開 昭61−23171(JP,A) 特開 昭61−122675(JP,A) 特開 昭61−208069(JP,A) 特開 昭56−14263(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Otsuka Yasumasa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Akihiko Takeuchi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo No. Canon Inc. (72) Inventor Koichi Tanikawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Takayasu Yunomo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Stocks In-company (56) References JP-A-55-117173 (JP, A) JP-A-62-168162 (JP, A) JP-A-61-23171 (JP, A) JP-A-61-122675 (JP, A) JP-A-61-208069 (JP, A) JP-A-56-14263 (JP, A)
Claims (3)
も有する負帯電性の絶縁性一成分系磁性トナーであり、
その粒度分布が (i)粒径5μm以下の磁性トナー粒子が17〜60個数%
含有され、 (ii)粒径6.35〜10.08μmの磁性トナー粒子が5〜50
個数%含有され、 (iii)粒径12.70μm以上の磁性トナー粒子が2体積%
以下含有され、 (iv)体積平均粒径が6〜9μmであり、 (v)粒径5μm以下の磁性トナー粒子群が下記式 N/V=−0.05N+k N:5μm以下のトナー粒子の個数% V:5μm以下のトナー粒子の体積% k:4.6〜6.7の正数 N:17〜60の正数 を満たす負帯電性の絶縁性一成分磁性トナーを有する乾
式一成分現像装置であり、マグネットを内包し、回転に
よりトリボを有する磁性トナーを搬送するための現像ス
リーブの表面に、結着樹脂とグラファイト粒子とカーボ
ンブラック粒子との複合材料からなる薄層が形成されて
おり、該薄層の表面粗度がRa=0.3〜5μm,Rz=1.0〜30
μmの範囲にあることを特徴とする現像装置。1. A negatively chargeable insulating one-component magnetic toner having at least a binder resin and a magnetic powder,
(I) 17 to 60% by number of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less
(Ii) 5-50 magnetic toner particles having a particle size of 6.35-10.08 μm.
(Iii) 2% by volume of magnetic toner particles having a particle size of 12.70 μm or more.
(Iv) a volume average particle diameter of 6 to 9 μm, and (v) a group of magnetic toner particles having a particle diameter of 5 μm or less is represented by the following formula: N / V = −0.05N + k N: the number% of toner particles having a particle diameter of 5 μm or less V: volume% of toner particles of 5 μm or less k: a positive number of 4.6 to 6.7 N: a dry type one-component developing device having a negatively chargeable insulating one-component magnetic toner satisfying a positive number of 17 to 60, A thin layer made of a composite material of a binder resin, graphite particles and carbon black particles is formed on the surface of the developing sleeve for transporting the magnetic toner having the tribo by rotation and enclosing, and a surface of the thin layer is formed. Roughness is Ra = 0.3-5μm, Rz = 1.0-30
a developing device having a size in the range of μm.
ードを微小間隔をもって配することを特徴とする請求項
1に記載の現像装置。2. The developing device according to claim 1, wherein a ferromagnetic metal blade is arranged at a minute interval so as to face the developing sleeve.
ブレードを当接することを特徴とする請求項1に記載の
現像装置。3. The developing device according to claim 1, wherein a blade made of an elastic material is brought into contact with said developing sleeve.
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1989
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