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JP2013195890A - Developing device, developing method, and image forming apparatus - Google Patents

Developing device, developing method, and image forming apparatus Download PDF

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JP2013195890A
JP2013195890A JP2012065057A JP2012065057A JP2013195890A JP 2013195890 A JP2013195890 A JP 2013195890A JP 2012065057 A JP2012065057 A JP 2012065057A JP 2012065057 A JP2012065057 A JP 2012065057A JP 2013195890 A JP2013195890 A JP 2013195890A
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JP
Japan
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voltage
toner
discharge
developing
bias
Prior art date
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Application number
JP2012065057A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Hirota
哲郎 廣田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device that avoids an increase in costs, and includes a configuration capable of controlling AC/DC bias output that prevents reverse discharge in any circumstances.SOLUTION: The developing device superimposes and applies AC voltage and DC voltage as developing bias, receives a detection result from discharge detection means 1002 that detects discharge generated between a photoreceptor and a developing roller during non-contact development, and includes a control unit that changes and controls voltage supplied from voltage supply means 1001. The control unit 1000 stops application of bias having a polarity reverse to a polarity of discharge detected in application of AC bias voltage along with the discharge detection.

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像時に用いられるバイアス制御に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to bias control used during development.

周知のように、複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像が現像装置から供給される現像剤によって可視像処理される。
可視像処理されたトナー像は転写材に転写された後、定着装置による加熱・加圧によってトナーが融解・浸透することで定着されて複写画像とされる。
As is well known, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a printing machine, an electrostatic latent image formed on a photosensitive member, which is a latent image carrier, is visualized by a developer supplied from a developing device. It is processed.
The visible image-processed toner image is transferred to a transfer material, and is then fixed by heating and pressurizing with a fixing device so that the toner melts and permeates to form a copy image.

画像形成装置においては、単一色だけでなく、フルカラーなどの複数色の画像を形成する構成を備えたものもあり、この場合には、複数の作像部において形成された異なる色の画像をベルトなどの中間転写体に対して順次転写(1次転写)したうえで、重畳画像を記録シートなどの記録媒体に対して一括転写(2次転写)する方式を用いることがある。   Some image forming apparatuses are configured to form not only a single color but also a plurality of colors such as full colors. In this case, images of different colors formed in a plurality of image forming units are belted. In some cases, a superimposed image is transferred onto a recording medium such as a recording sheet (secondary transfer) after being sequentially transferred (primary transfer) to an intermediate transfer body such as the above.

一方、画像形成に用いられる現像装置には、キャリアとトナーとを含む二成分系現像剤の他に、キャリアを含まない一成分系現像剤を用いる構成が知られており、その一成分系現像剤として、非磁性トナーを用いる構成がある。
そして、非磁性トナーを用いる現像方式の一つとして、トナー層を感光体などの静電潜像担持体に直接接触させないで静電潜像により静電潜像担持体にトナーを飛翔させるジャンピング現像法及びプロジェクション現像法等の非接触現像方式がある(例えば、特許文献1)。
On the other hand, in a developing device used for image formation, a configuration using a one-component developer not containing a carrier in addition to a two-component developer containing a carrier and a toner is known. There is a configuration using a non-magnetic toner as the agent.
As one development method using non-magnetic toner, jumping development in which the toner layer is allowed to fly to the electrostatic latent image carrier by the electrostatic latent image without directly contacting the toner layer with the electrostatic latent image carrier such as a photoconductor. And non-contact development methods such as a projection development method (for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、トナーを担持する現像剤担持体表面に多数の凹凸を形成してトナーの搬送性を高める一方、DCバイアスにACバイアスを重畳した現像バイアスを用いることで感光体等の潜像担持体に対して非接触な状態で配置されている現像剤担持体からトナーを飛翔させて静電潜像の可視像処理を行うジャンピング現像方式に関する構成が開示されている。
現像バイアスに用いられるACバイアスは、潜像担持体と現像剤担持体との間で振動電界を形成してその電界内でトナーを振動させ、静電潜像に向けたトナーの飛翔による静電潜像の可視像処理および地肌部に飛翔したトナーを現像担持体に向けて回収するために用いられる。
In Patent Document 1 described above, a large number of projections and depressions are formed on the surface of a developer carrying member for carrying toner to improve toner transportability, while a developing bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias is used. A configuration relating to a jumping development system that performs visible image processing of an electrostatic latent image by flying toner from a developer carrying member arranged in a non-contact state with respect to the latent image carrying member is disclosed.
The AC bias used for the developing bias generates an oscillating electric field between the latent image carrier and the developer carrier, vibrates the toner in the electric field, and electrostatically discharges the toner toward the electrostatic latent image. It is used for visible image processing of the latent image and for collecting the toner flying to the background toward the developing carrier.

上述した特許文献1に開示されているように、電子写真方式の画像形成装置に用いられる非接触現像方式の非磁性一成分現像装置は、感光体と現像ローラ間に微小ギャップを設け、ギャップに印加される交流電圧によって、感光体へのトナーの供給と回収が繰り返される過程で、感光体表面の潜像にトナーが付着しその潜像が顕像化される。
印加するAC電圧は、感光体と現像ローラとの間の空隙での放電開始電圧以下の電圧を印加して使用するようになっている。これは、放電を起こしてしまうと感光体上の潜像上に放電痕が重畳し、異常画像となってしまうという理由からである。
As disclosed in Patent Document 1 described above, a non-magnetic developing type non-magnetic one-component developing device used in an electrophotographic image forming apparatus is provided with a minute gap between a photosensitive member and a developing roller. In the process where the supply and recovery of the toner to the photoconductor are repeated by the applied AC voltage, the toner adheres to the latent image on the surface of the photoconductor, and the latent image is visualized.
The AC voltage to be applied is used by applying a voltage equal to or lower than the discharge start voltage in the gap between the photoconductor and the developing roller. This is because if discharge occurs, discharge traces are superimposed on the latent image on the photosensitive member, resulting in an abnormal image.

しかし、上述した条件下においてAC電圧を印加する際には、現像効率を高めるため、なるべく大きなAC電圧を印加させることが望ましいことから、ギャップは突き当てコロ方式で間隔を維持されているものの、コロの磨耗でギャップが狭くなる経時変化が生じる。そのため、ギャップと放電ばらつきと経時磨耗分とを考慮したAC電圧を印加する必要がある。
そこで、AC電圧を設定する方法としては、徐々にAC電圧を上げ、放電検出回路にて放電開始点を探索し、その放電開始点から放電ばらつきと経時磨耗分とを減じた電圧で使用する方法が知られている(例えば、特許文献2)。
However, when applying an AC voltage under the above-described conditions, it is desirable to apply an AC voltage as large as possible in order to increase the development efficiency. Therefore, although the gap is maintained by the abutting roller method, A change with time occurs that the gap becomes narrow due to wear of the rollers. Therefore, it is necessary to apply an AC voltage considering the gap, discharge variation, and wear over time.
Therefore, as a method of setting the AC voltage, gradually increasing the AC voltage, searching for the discharge start point by the discharge detection circuit, and using the voltage obtained by subtracting the discharge variation and the wear over time from the discharge start point. Is known (for example, Patent Document 2).

特許文献2には、現像ローラと感光体とのギャップに誤差が生じた場合でも、現像ローラと感光体との間にリーク(放電が)が発生しないように、現像バイアス電圧を簡単かつ適切に調整できるようにし、ノイズの発生のない良好な画像が安定して得られるようにすることを目的として、現像ローラと感光体との間に印加させるリーク検知電圧を変化させ、現像ローラと感光体との間にリークを発生させるリーク発生手段と、現像ローラと感光体との間に流れる電流に基づいてリークが発生したことを判断するリーク検知手段を設けた構成が開示されている。   In Patent Document 2, even if an error occurs in the gap between the developing roller and the photosensitive member, the developing bias voltage is set simply and appropriately so that no leakage (discharge) occurs between the developing roller and the photosensitive member. The leak detection voltage applied between the developing roller and the photoconductor is changed so that the image can be adjusted and a good image free from noise can be stably obtained. A configuration is provided in which a leak generating means for generating a leak between and a leak detecting means for determining that a leak has occurred based on a current flowing between the developing roller and the photosensitive member is disclosed.

また、上述した印加電圧にリークが生じるのを判断する方法として、感光体に付着するトナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段と、現像ローラと感光体との間の間隙においてリークが発生する際の電圧を検知するリーク発生電圧検知手段とを設け、現像スリーブに対するバイアス値を徐々に変化させてリーク画像が発生するか否かをトナー濃度検知手段によるトナー濃度の変化により検知し、リークが発生した際の印加電圧を検出する方法が提案されている(例えば、特許文献3)。   Further, as a method for determining whether a leak occurs in the applied voltage described above, when a leak occurs in the gap between the toner density detecting means for detecting the density of the toner adhering to the photosensitive member and the developing roller and the photosensitive member. Leakage detection voltage detection means for detecting the voltage of the toner, and by detecting the change in the toner density by the toner density detection means to detect whether or not a leak image is generated by gradually changing the bias value for the developing sleeve, a leak occurs. There has been proposed a method for detecting the applied voltage (for example, Patent Document 3).

一方、非接触現像方式において現像ローラに印加されるAC電圧は、感光体-現像ローラ間空隙の放電開始電圧以下の電圧を印加して使用する(放電を起こしてしまうと感光体上の潜像上に放電痕が重畳し、異常画像となってしまうからである)が、上述したように、現像効率を高めるためになるべく大きなAC電圧を印加させることが望ましい。
感光体と現像ローラとの間のギャップは突き当てコロ方式で間隔を維持されているものの、コロの磨耗でギャップが狭くなる経時変化が生じる。
そのため、ギャップ+放電ばらつき+経時磨耗分、を考慮したAC電圧を印加する必要がある。
On the other hand, the AC voltage applied to the developing roller in the non-contact developing system is used by applying a voltage equal to or lower than the discharge start voltage of the gap between the photosensitive member and the developing roller (if a discharge occurs, the latent image on the photosensitive member is This is because the discharge traces are superimposed on the image, resulting in an abnormal image). However, as described above, it is desirable to apply as large an AC voltage as possible in order to increase the development efficiency.
Although the gap between the photosensitive member and the developing roller is maintained by the abutting roller system, the gap changes with time due to roller wear.
Therefore, it is necessary to apply an AC voltage in consideration of gap + discharge variation + time wear.

AC電圧を設定する方法として、前述した特許文献2に開示されているように、徐々にAC電圧を上げ、放電検出回路にて放電開始点を探索し、その放電開始点から放電ばらつき+経時磨耗分を減じた電圧で使用する方法、あるいは、特許文献3に開示されているように、現像スリーブに対するバイアス値を徐々に変化させてリーク画像が発生するか否かをトナー濃度検知手段によるトナー濃度の変化により検知し、リークが発生した際の印加電圧を検出する方法、さらには、気圧変動など環境変動を考慮下バイアス制御を行う方法などが提案されている(例えば、特許文献4,5)。   As a method of setting the AC voltage, as disclosed in Patent Document 2 described above, the AC voltage is gradually increased, the discharge detection point is searched for by the discharge detection circuit, discharge variation from the discharge start point, and wear over time A method of using a voltage with reduced voltage, or as disclosed in Patent Document 3, whether or not a leak image is generated by gradually changing the bias value with respect to the developing sleeve determines whether the toner density is detected by the toner density detecting means. A method for detecting an applied voltage when a leak occurs and a method for performing bias control in consideration of environmental fluctuations such as atmospheric pressure fluctuations are proposed (for example, Patent Documents 4 and 5). .

しかし、従来の放電検出方式では、AC電圧のプラス側電位と感光体の非画像部電位Vd(例えば、−700Vとした場合)の電位差により現像ローラから感光体極所部分に放電(正放電と称する)が起きると、感光体の極所部分はVd(−700V)からVl(−50V)へと変化し、電位差は一気に小さくなり、この極所部分への放電は一回で終了となる。
そしてこの放電により感光体と現像ローラ間ギャップに気中放電によるオゾンやイオンが発生する。感光体および現像ローラは回転しているものの、暫くの期間その放電部分に滞留している。
この状態でAC電圧が反転しマイナス側電圧となった場合、現像ローラのマイナス側電位と、前記の放電によってVl(−50V)に変化した局所部分との電位差と滞留しているオゾン、イオンを介入し、今度は感光体から現像ローラ側に放電(逆放電と称する)する現象が発生する虞がある。
However, in the conventional discharge detection method, a discharge (positive discharge and positive discharge) is caused from the developing roller to the photosensitive member pole portion due to a potential difference between the positive side potential of the AC voltage and the non-image portion potential Vd (for example, −700 V) of the photosensitive member. When this occurs, the extreme portion of the photoconductor changes from Vd (−700 V) to Vl (−50 V), the potential difference decreases all at once, and the discharge to this extreme portion is completed once.
This discharge generates ozone and ions due to air discharge in the gap between the photoreceptor and the developing roller. Although the photoconductor and the developing roller are rotating, they remain in the discharge portion for a while.
In this state, when the AC voltage is inverted to become a negative voltage, the potential difference between the negative potential of the developing roller and the local portion changed to Vl (−50 V) by the discharge and the remaining ozone and ions are There is a possibility that a phenomenon of discharging (referred to as reverse discharge) from the photosensitive member to the developing roller side may occur this time.

従来の放電検出回路は、正放電を検出することで最適なAC電圧を得られるが、条件によっては逆放電も発生してしまうため、整流回路や半導体に逆電圧が印加され、耐圧を越えると部品破壊に至る場合場があり、これを回避する為に逆耐圧特性の高い部品、すなわちコストの高い部品を選定しなければならないという問題がある。   The conventional discharge detection circuit can obtain the optimum AC voltage by detecting the positive discharge. However, reverse discharge also occurs depending on the conditions, so if the reverse voltage is applied to the rectifier circuit and the semiconductor and the breakdown voltage is exceeded. There is a case where parts are destroyed, and in order to avoid this, there is a problem that parts having high reverse breakdown voltage characteristics, that is, parts having high costs must be selected.

特許文献2においては、単にリークを検知する回路が用いられているに過ぎず、リーク検知回路の回路構成、部品特性に関する考慮はなされていない。
実際に回路を設計し評価を行うと、逆放電なる現象が現われ、そのメカニズムも判り、発生時の電子回路への影響も次第に判ってきた。
In Patent Document 2, only a circuit for detecting a leak is used, and no consideration is given to the circuit configuration and component characteristics of the leak detection circuit.
When the circuit was actually designed and evaluated, the phenomenon of reverse discharge appeared, and the mechanism was understood, and the influence on the electronic circuit at the time of occurrence was gradually understood.

通常の放電では問題とならない整流素子、半導体への順方向印加電圧も、逆放電時には過大は逆電圧がかかってしまうため、場合によっては破壊に至ってしまう事もある。そのようなケースをも避けるため、製品化設計の際には何倍かの安全率を見積もって大きな逆耐圧性能を有する部品を選択する必要がある。このように高額部品を採用した場合にはコストアップを招いてしまう結果となる。   The forward applied voltage to the rectifying element and the semiconductor, which is not a problem in normal discharge, is excessive when reverse discharge is applied, and may be destroyed in some cases. In order to avoid such a case, it is necessary to select a component having a large reverse withstand voltage performance by estimating a safety factor several times when designing a product. In this way, when expensive parts are used, the cost increases.

一方、特許文献に開示されているように、放電検出は、ギャップ変動あるいは、気圧変動、環境(温湿度)変動に伴うAC電圧の最適化に関してのみ内容であった。確かにギャップ変動あるいは、気圧変動、環境(温湿度)変動が変わると、トナーの挙動が変動し、画像品質への影響が大きく変わる事が判っているので、AC電圧調整は大変有用である。
しかし、AC電圧の最適化がなされ、AC電圧が変更更新することによって、DC電圧が最適な条件から逸脱してしまう場合があるという問題があった。
On the other hand, as disclosed in the patent document, the discharge detection is only related to the optimization of the AC voltage accompanying the gap fluctuation, the atmospheric pressure fluctuation, or the environment (temperature and humidity) fluctuation. The AC voltage adjustment is very useful because it is known that when the gap fluctuation, the atmospheric pressure fluctuation, or the environment (temperature / humidity) fluctuation changes, the behavior of the toner changes and the influence on the image quality changes greatly.
However, there has been a problem that the DC voltage may deviate from the optimum condition when the AC voltage is optimized and the AC voltage is changed and updated.

本発明の目的は、上記従来の現像装置およびこれを用いる画像形成装置における技術課題に鑑み、コストアップを招くことなく、いかなる場合においても逆放電を発生させることのないAC、DCバイアス出力を制御できる構成を備えた現像装置、現像方法および画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to control AC and DC bias outputs that do not cause reverse discharge in any case without incurring a cost increase in view of the technical problems in the conventional developing device and the image forming apparatus using the same. It is an object of the present invention to provide a developing device, a developing method, and an image forming apparatus having a configuration that can be used.

この目的を達成するため、本発明は、潜像担持体に対して所定間隔を以て現像剤担持体を対向させて配置し、該現像剤担持体から前記潜像担持体に向けて非磁性一成分トナーを供給する際に前記現像剤担持体に対して直流(DC)電圧と交流(AC)電圧とを重畳させて印加する構成を備えた現像装置であって、前記現像剤担持体にACバイアス電圧、DCバイアス電圧の重畳電圧を印加する電圧供給手段と、前記現像担持体と前記潜像担持体間での放電を検知する放電検知手段と、前記放電検知手段からの検知結果を入力され、前記電圧供給手段での供給電圧を変更制御する制御部とを備え、前記制御部は、放電検知と共にACバイアス電圧印加に際して放電検知した極性に対して極性を反転させたバイアス印加を停止することを特徴とする現像装置にある。   In order to achieve this object, the present invention is arranged such that a developer carrier is disposed opposite to the latent image carrier at a predetermined interval, and the nonmagnetic one component is directed from the developer carrier to the latent image carrier. A developing device having a configuration in which a direct current (DC) voltage and an alternating current (AC) voltage are superimposed and applied to the developer carrier when supplying toner, wherein an AC bias is applied to the developer carrier. A voltage supply means for applying a superimposed voltage and a DC bias voltage; a discharge detection means for detecting a discharge between the development carrier and the latent image carrier; and a detection result from the discharge detection means; A control unit for changing and controlling the supply voltage in the voltage supply means, and the control unit stops the bias application in which the polarity is reversed with respect to the polarity detected in the discharge when the AC bias voltage is applied together with the discharge detection. Features In the developing device.

本発明によれば、放電検知した時点で極性反転されて印加されるAC現像バイアスを停止させるようになっていることにより、極性反転される前の極性のAC現像バイアス印加時に発生したオゾンやイオンの介在による極性反転後のAC現像バイアス印加時での逆放電現象が抑えられる。これにより、高耐圧放電素子などを必要としなくなることでコストアップの上昇を防ぐことができる。   According to the present invention, when the discharge is detected, the polarity of the AC developing bias that is applied after being reversed in polarity is stopped, so that the ozone or ions generated when the AC developing bias having the polarity before the polarity is reversed is applied. The reverse discharge phenomenon at the time of applying the AC developing bias after polarity reversal due to the presence of this can be suppressed. As a result, an increase in cost can be prevented by eliminating the need for a high breakdown voltage discharge element or the like.

本発明の実施形態にかかる現像装置を用いる画像形成装置の全体構成を説明するための模式図である。1 is a schematic diagram for explaining an overall configuration of an image forming apparatus using a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかる現像装置の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the image development apparatus concerning embodiment of this invention. 図1に示した現像装置の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating an appearance of the developing device illustrated in FIG. 1. 図2に示した現像装置の内部構造を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an internal structure of the developing device shown in FIG. 2. 図4に示した現像装置に用いられるドクターブレードの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a doctor blade used in the developing device shown in FIG. 4. 図2に示した現像装置に用いられる下ケースを省略して一方の端部側を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing one end side with a lower case used in the developing device shown in FIG. 2 omitted. 図2に示した現像装置に用いられる現像ローラの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a developing roller used in the developing device shown in FIG. 2. 図7に示した現像ローラの表面形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the surface shape of the developing roller shown in FIG. 図2に示した現像装置に用いられる現像剤の供給ローラを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a developer supply roller used in the developing device shown in FIG. 2. 本発明の実施形態に係る現像装置の現像ローラとドクターブレードとの対向状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the opposing state of the developing roller and doctor blade of the developing device which concerns on embodiment of this invention. 現行の現像バイアス制御に用いられていた放電検知構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the discharge detection structure used for the present image development bias control. 図11に示した現像バイアス制御に用いられる制御ボードによる現像バイアス電圧を印加した際の放電検知の状態を示すタイミングチャートである。12 is a timing chart showing a state of discharge detection when a developing bias voltage is applied by a control board used for developing bias control shown in FIG. 図12に示したタイミングチャートの一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of timing chart shown in FIG. 本発明の実施形態にかかる現像装置における要部構成を説明するための図11相当のブロック図である。FIG. 12 is a block diagram corresponding to FIG. 11 for explaining a main configuration of the developing device according to the embodiment of the present invention. 図14に示した要部構成に用いられる制御部により設定される現像バイアス電圧の変化を説明するための図12相当のタイミングチャートである。FIG. 15 is a timing chart corresponding to FIG. 12 for describing a change in the developing bias voltage set by a control unit used in the configuration of the main part shown in FIG. 14. 図15に示した要部構成の変形例を説明するための図14相当のブロック図である。FIG. 16 is a block diagram corresponding to FIG. 14 for describing a modification of the main configuration shown in FIG. 15. 図16に示した要部構成に用いられる制御部により設定される現像バイアス電圧の変化を説明するための図15相当のタイミングチャートである。FIG. 17 is a timing chart corresponding to FIG. 15 for explaining a change in the developing bias voltage set by a control unit used in the main configuration shown in FIG. 16.

以下、図により本発明を実施するための形態について説明する。
まず、本発明の実施形態にかかる現像装置が用いられる画像形成装置について説明すると次の通りである。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an image forming apparatus using the developing device according to the embodiment of the present invention will be described as follows.

以下、本発明を画像形成装置としての複写機(以下、複写機500という)に適用した実施形態について説明する。
図1は、複写機500の概略構成図である。複写機500は、複写装置本体(以下、プリンタ部100という)、給紙テーブル(以下、給紙部200という)及びプリンタ部100上に取り付けるスキャナ(以下、スキャナ部300という)から構成される。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a copying machine (hereinafter referred to as a copying machine 500) as an image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine 500. The copying machine 500 includes a copying machine main body (hereinafter referred to as a printer unit 100), a paper feed table (hereinafter referred to as a paper feed unit 200), and a scanner (hereinafter referred to as a scanner unit 300) mounted on the printer unit 100.

プリンタ部100は、四つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ1(Y,M,C,K)、複数の張架ローラに張架されて図2中の矢印A方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト7、露光手段としての露光装置6、定着手段としての定着装置12等を備えている。
四つのプロセスカートリッジ1の、符号の後に付されたY,M,C,Kという添字は、イエロー,マゼンタ,シアン,黒用の仕様であることを示している。4つのプロセスカートリッジ1(Y,M,C,K)は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、以下、K,Y,M,Cという添字を省略して説明する。
The printer unit 100 includes a process cartridge 1 (Y, M, C, K) as four process units, an intermediate transfer member that is stretched by a plurality of stretching rollers and moves in the direction of arrow A in FIG. A transfer belt 7, an exposure device 6 as an exposure unit, a fixing device 12 as a fixing unit, and the like are provided.
The suffixes Y, M, C, and K attached to the four process cartridges 1 indicate the specifications for yellow, magenta, cyan, and black. The four process cartridges 1 (Y, M, C, and K) have substantially the same configuration except that the colors of the toners to be used are different. Therefore, the subscripts K, Y, M, and C are omitted below. I will explain.

プロセスカートリッジ1は、潜像担持体である感光体2、帯電手段である帯電部材3、現像手段である現像装置4、及び、クリーニング手段である感光体クリーニング装置5を一体的に支持してユニット状とした構成となっている。各プロセスカートリッジ1は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、複写機500本体に対して着脱可能となっている。   The process cartridge 1 is a unit that integrally supports a photosensitive member 2 as a latent image carrier, a charging member 3 as a charging unit, a developing device 4 as a developing unit, and a photosensitive member cleaning device 5 as a cleaning unit. The configuration is shaped like Each process cartridge 1 can be attached to and detached from the copying machine 500 main body by releasing a stopper (not shown).

感光体2は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材3は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体2の表面に圧接されており、感光体2の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材3には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体2の表面を帯電する。本実施形態のプロセスカートリッジ1は、帯電手段として、感光体2の表面に接触するローラ状の帯電部材3を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。   The photoconductor 2 rotates in the clockwise direction in the figure as indicated by the arrow in the figure. The charging member 3 is a roller-shaped charging roller, is in pressure contact with the surface of the photoconductor 2, and is rotated by the rotation of the photoconductor 2. At the time of image formation, a predetermined bias is applied to the charging member 3 by a high voltage power source (not shown) to charge the surface of the photoreceptor 2. In the process cartridge 1 of the present embodiment, the roller-shaped charging member 3 that contacts the surface of the photoreceptor 2 is used as the charging unit, but the charging unit is not limited to this, and non-contact such as corona charging. A charging method may be used.

露光装置6は、スキャナ部300で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、感光体2の表面に対して露光し、感光体2の表面に静電潜像を形成する。プリンタ部100が備える露光装置6は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはLEDアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
感光体クリーニング装置5は、中間転写ベルト7と対向する位置を通過した感光体2の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
The exposure device 6 exposes the surface of the photoconductor 2 on the surface of the photoconductor 2 based on the image information of the original image read by the scanner unit 300 or image information input from an external device such as a personal computer. An electrostatic latent image is formed. The exposure device 6 provided in the printer unit 100 uses a laser beam scanner system using a laser diode, but may have other configurations such as an exposure unit using an LED array.
The photoconductor cleaning device 5 cleans the transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor 2 that has passed the position facing the intermediate transfer belt 7.

四つのプロセスカートリッジ1は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのトナー像を感光体2上に形成する。四つのプロセスカートリッジ1は、中間転写ベルト7の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体2上に形成されたトナー像を中間転写ベルト7に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト7上に可視像を形成する。   The four process cartridges 1 form toner images for the respective colors of yellow, cyan, magenta, and black on the photoreceptor 2. The four process cartridges 1 are arranged in parallel in the surface movement direction of the intermediate transfer belt 7 and transfer the toner images formed on the respective photoreceptors 2 in order to be superimposed on the intermediate transfer belt 7 in order. A visible image is formed on the belt 7.

図1において、各感光体2に対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ8が配置されている。一次転写ローラ8には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体2との間で一次転写電界を形成する。感光体2と一次転写ローラ8との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体2の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト7の表面に転写される。中間転写ベルト7を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト7が図中の矢印A方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト7の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト7の表面上にフルカラー画像が形成される。   In FIG. 1, a primary transfer roller 8 serving as a primary transfer unit is disposed at a position facing each photoconductor 2 across the intermediate transfer belt 7. A primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 8 by a high voltage power source (not shown) to form a primary transfer electric field with the photosensitive member 2. By forming a primary transfer electric field between the photosensitive member 2 and the primary transfer roller 8, the toner image formed on the surface of the photosensitive member 2 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 7. One of a plurality of stretching rollers that stretch the intermediate transfer belt 7 is rotated by a drive motor (not shown), so that the intermediate transfer belt 7 moves in the direction of arrow A in the figure. A full color image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 by sequentially transferring the toner images of the respective colors on the surface of the intermediate transfer belt 7 moving on the surface.

四つのプロセスカートリッジ1が中間転写ベルト7と対向する位置に対して、中間転写ベルト7の表面移動方向下流側には、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ9aに対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置に二次転写ローラ9が配置され、中間転写ベルト7との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。給紙部200から給紙され、図1中の矢印C方向に搬送される転写材である転写紙Pが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト7の表面上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に形成された二次転写電界によって転写紙Pに転写される。   With respect to the position where the four process cartridges 1 are opposed to the intermediate transfer belt 7, the intermediate transfer belt 7 is located on the downstream side in the surface movement direction with respect to the secondary transfer counter roller 9 a that is one of the stretching rollers. A secondary transfer roller 9 is disposed at a position opposed to the belt 7 and forms a secondary transfer nip with the intermediate transfer belt 7. A predetermined voltage is applied between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a to form a secondary transfer electric field. A full color formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 when the transfer paper P, which is a transfer material fed from the paper supply unit 200 and conveyed in the direction of arrow C in FIG. 1, passes through the secondary transfer nip. The image is transferred onto the transfer paper P by a secondary transfer electric field formed between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a.

二次転写ニップに対して転写紙Pの搬送方向下流側に、定着装置12が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Pは定着装置12に到達し、定着装置12における加熱及び加圧によって転写紙P上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Pは複写機500の装置外に出力される。
一方、二次転写ニップで転写紙Pに転写されず中間転写ベルト7の表面上に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置11によって回収される。
A fixing device 12 is disposed downstream of the secondary transfer nip in the conveyance direction of the transfer paper P. The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip reaches the fixing device 12, the full color image transferred onto the transfer paper P is fixed by heating and pressurization in the fixing device 12, and the transfer paper P on which the image is fixed is The data is output outside the copying machine 500.
On the other hand, the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 7 without being transferred to the transfer paper P at the secondary transfer nip is collected by the transfer belt cleaning device 11.

図1に示すように、中間転写ベルト7の上方には、各色トナーを収容するトナーボトル400(Y,M,C,K)が複写機500本体に対して着脱可能に配置されている。
各色トナーボトル400に収容されたトナーは、各色に対応する不図示のトナー補給装置によって、各色の現像装置4に供給される。
As shown in FIG. 1, above the intermediate transfer belt 7, toner bottles 400 (Y, M, C, and K) that store toner of various colors are detachably disposed with respect to the copying machine 500 main body.
The toner stored in each color toner bottle 400 is supplied to each color developing device 4 by a toner replenishing device (not shown) corresponding to each color.

図2は、本実施形態に係る現像装置4の概略構成を示す模式図であり、図1中の紙面奥側から見た断面図である。
図3は、斜め上方から現像装置4を見た斜視説明図である。
本実施形態に係る現像装置4は、後述する非磁性一成分トナーを用い、現像ローラ42と感光体2とが非接触で配置され、現像バイアスとしてAC電圧(交流電圧)とDC電圧(直流電圧)とを重畳させた重畳バイアスを印加する、所謂非磁性一成分非接触現像方式の現像装置である。以下に詳述する。
現像装置4の外形を形成する現像ケーシング41は、上ケース411、中ケース412及び下ケース413が組み合わさることで形成される。中ケース412はトナー収容部43を形成し、上ケース411にはトナー収容部43と外部とを連通する現像剤補給部であるトナー補給口55が形成されている。また、上ケース411には、現像ローラ42と上ケース411との隙間をシールする入口シール47が設けられている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the developing device 4 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view seen from the back side of the paper surface in FIG.
FIG. 3 is a perspective explanatory view of the developing device 4 viewed obliquely from above.
The developing device 4 according to the present embodiment uses a non-magnetic one-component toner described later, the developing roller 42 and the photoreceptor 2 are arranged in a non-contact manner, and an AC voltage (AC voltage) and a DC voltage (DC voltage) are used as a developing bias. Is a developing device of a so-called non-magnetic one-component non-contact developing method. This will be described in detail below.
The developing casing 41 that forms the outer shape of the developing device 4 is formed by combining an upper case 411, an intermediate case 412, and a lower case 413. The middle case 412 forms a toner accommodating portion 43, and the upper case 411 is formed with a toner replenishing port 55 that is a developer replenishing portion that communicates the toner accommodating portion 43 with the outside. The upper case 411 is provided with an inlet seal 47 that seals a gap between the developing roller 42 and the upper case 411.

図4は、図1と同じ方向から見た現像装置4の断面説明図である。   FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view of the developing device 4 viewed from the same direction as FIG.

中ケース412には、現像ローラ42、供給ローラ44、ドクターブレード45、パドル46、供給スクリュ48及びトナー残量センサ49等が設けられている。
現像装置4には、内部と外部とを連通する開口部56が長手方向(図中Y軸方向)に沿って設けられている。開口部56内にはトナーを内部から外部(感光体と対向する現像領域α)まで担持搬送する円筒状の現像ローラ42が設けられている。
The middle case 412 is provided with a developing roller 42, a supply roller 44, a doctor blade 45, a paddle 46, a supply screw 48, a remaining toner sensor 49, and the like.
The developing device 4 is provided with an opening 56 that communicates the inside and the outside along the longitudinal direction (Y-axis direction in the figure). A cylindrical developing roller 42 is provided in the opening 56 to carry and carry the toner from the inside to the outside (developing area α facing the photoconductor).

図6は、下ケース413の図示を省略した現像装置4の一方の端部(図2中の奥側端部)近傍の拡大斜視図である。   FIG. 6 is an enlarged perspective view of the vicinity of one end (the rear end in FIG. 2) of the developing device 4 in which the lower case 413 is not shown.

現像装置4では、供給ローラ44が図2中の矢印C方向(図2中の時計回り方向)に回転して表面移動することにより、トナー収容部43内のトナーTを現像ローラ42に対向する領域である供給ニップβに搬送し、現像ローラ42の表面にトナーを供給する。現像ローラ42は、供給されたトナーを表面上に担持して、図2中の矢印B方向(図2中の時計回り方向)に回転して表面移動することにより、現像ローラ42上のトナーを所定量に規制するドクターブレード45との対向部までトナーを搬送する。ドクターブレード45との対向部で所定量に規制されたトナーは、現像ローラ42の回転によって感光体2との対向部である現像領域αに到達する。
また、供給ニップβでは、供給ローラ44の表面は下方から上方に向かって移動し、現像ローラ42の表面は上方から下方に向かって移動する。
In the developing device 4, the supply roller 44 rotates and moves in the direction of arrow C in FIG. 2 (clockwise direction in FIG. 2), so that the toner T in the toner storage portion 43 faces the developing roller 42. Then, the toner is supplied to the surface of the developing roller 42. The developing roller 42 carries the supplied toner on the surface, rotates in the direction of arrow B in FIG. 2 (clockwise direction in FIG. 2), and moves on the surface, thereby removing the toner on the developing roller 42. The toner is conveyed to a portion facing the doctor blade 45 that is regulated to a predetermined amount. The toner regulated to a predetermined amount at the portion facing the doctor blade 45 reaches the developing area α which is the portion facing the photoreceptor 2 by the rotation of the developing roller 42.
In the supply nip β, the surface of the supply roller 44 moves from below to above, and the surface of the developing roller 42 moves from above to below.

現像領域αでは、AC電源およびDC電源を備えた現像バイアス電源142から現像ローラ42に印加された現像バイアスと感光体2表面上の潜像との電位差によって形成される現像電界に応じて、現像ローラ42の表面上のトナーTが感光体2の表面に移動し、感光体2の表面上の静電潜像部分にトナーが付着し、現像が行われる。
感光体2は、現像ローラ42に対して非接触で、図2中の矢印D方向に回転する。このため、現像領域αにおいて、現像ローラ42の表面移動方向と感光体2の表面移動方向とは同方向となる。
また、現像バイアス電源142は、現像領域αに搬送されたトナーによる潜像の現像のために、現像ローラ42から感光体2へトナーを向かわせるための第一電圧と、感光体2から現像ローラ42へトナーを向かわせるための第二電圧とによる振動電界を構成する交番電圧が印加されるようになっている。
なお、本実施例ではAC電源およびDC電源を備えた現像バイアス電源142としたが、例えばAC電源とDC電源とを別々に設けたり、AC電源或いはDC電源について、画像形成装置内の他の装置、例えば帯電装置や転写装置など、と共用の電源としても良い。
In the development region α, development is performed in accordance with a development electric field formed by a potential difference between a development bias applied to the development roller 42 from a development bias power source 142 having an AC power source and a DC power source and a latent image on the surface of the photoreceptor 2. The toner T on the surface of the roller 42 moves to the surface of the photoreceptor 2, the toner adheres to the electrostatic latent image portion on the surface of the photoreceptor 2, and development is performed.
The photoreceptor 2 rotates in the direction of arrow D in FIG. 2 without contact with the developing roller 42. For this reason, in the development area α, the surface movement direction of the developing roller 42 and the surface movement direction of the photosensitive member 2 are the same direction.
The developing bias power supply 142 also includes a first voltage for directing the toner from the developing roller 42 to the photosensitive member 2 and developing roller from the photosensitive member 2 to developing the latent image with the toner conveyed to the developing region α. An alternating voltage constituting an oscillating electric field by a second voltage for directing the toner to 42 is applied.
In this embodiment, the developing bias power supply 142 having an AC power supply and a DC power supply is used. However, for example, an AC power supply and a DC power supply are provided separately, or other devices in the image forming apparatus are provided for the AC power supply or the DC power supply. For example, a power source shared with a charging device or a transfer device may be used.

詳細は図10に示すが、現像ローラ42の表面には凸部42aの高さや凹部42bの深さが実質的に一定の規則的な凹凸形状を有している。
現像領域αで現像に寄与せず、現像領域αを通過した現像ローラ42の表面上のトナーTは、供給ニップβで供給ローラ44によって回収され、現像ローラ42表面のリセットがなされる。
Although details are shown in FIG. 10, the surface of the developing roller 42 has a regular uneven shape in which the height of the convex portion 42a and the depth of the concave portion 42b are substantially constant.
The toner T on the surface of the developing roller 42 that does not contribute to development in the developing area α and passes through the developing area α is collected by the supply roller 44 at the supply nip β, and the surface of the developing roller 42 is reset.

現像ローラ42の表面上に規則的に形成された凹部42bに担持されたトナーTは回収され難い。そして、現像領域αを通過したトナーTが供給ニップβを通過し、現像ローラ42に担持されたままとなると、トナーTが現像ローラ42に固着してトナーフィルミングが発生する。トナーフィルミングが発生すると、現像ローラ42上のトナーTの単位重量当たりの帯電量や現像ローラ42の単位面積当たりのトナー量が不安定になり、現像時の濃度ムラの発生の原因となる。   The toner T carried in the concave portions 42b regularly formed on the surface of the developing roller 42 is difficult to be collected. Then, when the toner T that has passed through the developing region α passes through the supply nip β and remains carried on the developing roller 42, the toner T adheres to the developing roller 42 and toner filming occurs. When toner filming occurs, the charge amount per unit weight of the toner T on the developing roller 42 and the toner amount per unit area of the developing roller 42 become unstable, causing density unevenness during development.

本実施形態にかかる現像装置4では、現像ローラ42と供給ローラ44とが対向する供給ニップβでは、現像ローラ42の表面移動方向と供給ローラ44の表面移動方向とが逆方向となっている。これにより、供給ニップβにおける現像ローラ42の表面と供給ローラ44の表面との線速差が大きくなり、供給ニップβでの供給ローラ44による回収性能の向上を図ることができる。よって、トナーが現像ローラ42に担持されたままとなることを抑制し、現像ローラ42の表面にトナーが固着することを抑制でき、現像剤担持体の表面に現像剤が固着することに起因する現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。   In the developing device 4 according to this embodiment, the surface movement direction of the developing roller 42 and the surface movement direction of the supply roller 44 are opposite in the supply nip β where the developing roller 42 and the supply roller 44 face each other. As a result, the linear velocity difference between the surface of the developing roller 42 and the surface of the supply roller 44 at the supply nip β is increased, and the recovery performance of the supply roller 44 at the supply nip β can be improved. Therefore, it is possible to suppress the toner from being held on the developing roller 42, to suppress the toner from adhering to the surface of the developing roller 42, and to cause the developer to adhere to the surface of the developer carrying member. Occurrence of density unevenness during development can be suppressed.

また、図2に示すように、現像装置4では供給ローラ44をトナー収容部43の上部に配置し、供給ローラ44の少なくとも一部がパドル46の回転を停止した状態のトナー収容部43内のトナーTの剤面よりも上方となるようになっている。そして、供給ニップβに対して供給ローラ44の表面移動方向下流側の領域(以下、供給ニップ下流側領域と呼ぶ。)がトナーTの剤面よりも上方となっている。特許文献3の図3に記載の構成のように、供給ニップ下流側領域にトナーが充填されていると、供給ニップ下流側領域に充填された状態のトナーが新たなトナーが供給ニップ下流側領域に入ってくることを阻害し、供給ニップβにおける現像ローラ42からのトナーの回収効率を低下させるおそれがある。   Further, as shown in FIG. 2, in the developing device 4, the supply roller 44 is disposed above the toner storage portion 43, and at least a part of the supply roller 44 is in the toner storage portion 43 in a state where the rotation of the paddle 46 is stopped. The surface is above the surface of the toner T. An area downstream of the supply nip β with respect to the surface movement direction of the supply roller 44 (hereinafter referred to as a supply nip downstream area) is above the surface of the toner T. When the toner is filled in the downstream area of the supply nip as in the configuration described in FIG. 3 of Patent Document 3, the toner filled in the downstream area of the supply nip is replaced with new toner in the downstream area of the supply nip. This may hinder entry of toner and reduce the efficiency of collecting toner from the developing roller 42 in the supply nip β.

一方、本実施形態に係る現像装置4は、図2に示すように、供給ニップ下流側領域がトナーTの剤面よりも上方となっているため、供給ニップ下流側領域にはトナーが充填されておらず、供給ニップ下流側領域に存在するトナーによって、供給ニップβにおける現像ローラ42からのトナーの回収を阻害されることがなく、効率的にトナーの回収を行うことができ、トナーのリセット性を向上できる。   On the other hand, in the developing device 4 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the downstream area of the supply nip is above the surface of the toner T, and therefore the downstream area of the supply nip is filled with toner. In addition, the toner existing in the downstream area of the supply nip is not hindered from the recovery of the toner from the developing roller 42 in the supply nip β, so that the toner can be recovered efficiently and the toner is reset. Can be improved.

さらに、ドクターブレード45の現像ローラ42の表面に対する当接状態としては、図10に示すように、先端当て状態である方が、凸部42aの頂面に存在するトナーTをすり切ることができ、より好ましい。
先端当てとは、ドクターブレード45をエッジ当ての状態で現像ローラ42に接触させる。ここで、エッジ当てとは、ドクターブレード45の対向面45bと先端面45aとの間の稜線を形成するエッジ部が現像ローラ42の表面(凸部表面)に接触する状態である。
ここで稜線を形成するエッジ部において、稜線は丸みを帯びていても良いし、面取りされていても良い。
Further, as shown in FIG. 10, the contact state of the doctor blade 45 with the surface of the developing roller 42 allows the toner T present on the top surface of the convex portion 42a to be worn out when the tip blade is in contact. More preferable.
In the tip contact, the doctor blade 45 is brought into contact with the developing roller 42 in an edge contact state. Here, the edge contact is a state in which an edge portion forming a ridge line between the facing surface 45b and the tip surface 45a of the doctor blade 45 is in contact with the surface (convex surface) of the developing roller 42.
Here, in the edge portion forming the ridge line, the ridge line may be rounded or chamfered.

ドクターブレードの対向面と、先端面とを延長させた面が交差する箇所近傍を示す。
具体的には平板状のドクターブレードの自由端側の先端の現像ローラ側の角部(丸みがあっても、面取りされていても良い)が現像ローラの凸部に接触するようになっていれば良い。
ここで、ブレードを折り曲げてその曲げ部分を接触させる方法もあるが、トナーをすりきる効果については上記の自由端側の先端を接触させるほうが効果が高く望ましい。
The vicinity of the place where the surface which extended the opposing surface of the doctor blade and the tip surface intersects is shown.
Specifically, the corner of the developing roller side at the free end of the flat doctor blade (which may be rounded or chamfered) should come into contact with the convex portion of the developing roller. It ’s fine.
Here, there is a method in which the blade is bent and the bent portion is brought into contact with each other. However, it is preferable that the tip on the free end side is brought into contact with the effect of scraping off the toner.

次に、現像ローラ42について説明する。
図7は、現像ローラ42の斜視説明図である。また、図8は、現像ローラ42の表面形状の説明図であり、図8(a)は、現像ローラ42全体の概略図であり、図8(b)は、図8(a)に示した現像ローラ42の表面の一部の拡大図である。
Next, the developing roller 42 will be described.
FIG. 7 is a perspective explanatory view of the developing roller 42. 8 is an explanatory view of the surface shape of the developing roller 42, FIG. 8A is a schematic view of the entire developing roller 42, and FIG. 8B is shown in FIG. 8A. 3 is an enlarged view of a part of the surface of the developing roller 42. FIG.

現像ローラ42は、現像ローラ軸421に表面にトナーを担持する現像ローラ円筒部420を設けた構成であり、現像ローラ円筒部420に対して軸方向外側である軸方向両端部近傍の現像ローラ軸421には、スペーサー422が設けられている。
現像ローラ42は、現像ローラ軸421を中心に回転可能に設けられており、現像ローラ軸421の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置されている。現像ローラ42の現像ローラ軸421の軸方向両端は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。現像ローラ42の表面の一部は開口部56から現像装置4の外部に露出し、この露出した表面が下方から上方に表面移動してトナーを搬送するように、現像ローラ42は図1中の矢印B方向に回転する。
また、現像ローラ42は、軸方向両端部近傍に設けられたスペーサー422が感光体2の表面に接触することにより、現像領域αにおける現像ローラ円筒部420の表面と感光体2の表面との距離(現像ギャップ)を一定に保っている。
The developing roller 42 has a configuration in which a developing roller cylindrical portion 420 that carries toner on the surface thereof is provided on the developing roller shaft 421, and the developing roller shafts in the vicinity of both axial end portions that are axially outside the developing roller cylindrical portion 420. A spacer 422 is provided at 421.
The developing roller 42 is provided so as to be rotatable about the developing roller shaft 421, and is arranged so that the axial direction of the developing roller shaft 421 is parallel to the longitudinal direction (Y-axis direction in the drawing) of the developing device 4. Yes. Both ends of the developing roller shaft 421 in the axial direction of the developing roller 42 are rotatably attached to the side wall portion 412s of the middle case 412. A part of the surface of the developing roller 42 is exposed to the outside of the developing device 4 from the opening 56, and the developing roller 42 is moved from the lower side to the upper side to convey the toner so that the toner is conveyed in FIG. It rotates in the direction of arrow B.
Further, in the developing roller 42, the distance between the surface of the developing roller cylindrical portion 420 and the surface of the photosensitive member 2 in the developing region α is obtained by the spacers 422 provided in the vicinity of both ends in the axial direction contacting the surface of the photosensitive member 2. (Development gap) is kept constant.

現像ローラ42は、アルミ合金、鉄合金等からなる部材である。
現像ローラ42の現像ローラ円筒部420は、図8(a)に示すように、その表面の構造の相違に基づき、主として、2つの部分(溝形成部420a、非溝形成部420b)に分けられる。
溝形成部420aは、現像ローラ42の軸方向において中央部を含む部分であり、トナーを適切に担持させるために凹凸加工がその表面に施されている。本実施形態においては、凹凸加工として所謂転造加工が用いられ、凸部42aは互いに巻き方向の異なる螺旋状の第一溝L1および第二溝L2に囲まれて形成されている。本実施形態の現像ローラ42では、凸部42aの軸方向のピッチ幅W1は80[μm]であり、凸部42aの頂面の軸方向長さW2は40[μm]である。さらに、凹部42bから凸部42aの頂面までの高さである凹部深さは10[μm]である。ピッチ幅W1、頂面の軸方向長さW2及び凹部深さの値は一例であり、この値に限られるものではない。
The developing roller 42 is a member made of aluminum alloy, iron alloy, or the like.
As shown in FIG. 8A, the developing roller cylindrical portion 420 of the developing roller 42 is mainly divided into two portions (a groove forming portion 420a and a non-groove forming portion 420b) based on the difference in the structure of the surface thereof. .
The groove forming portion 420a is a portion including a central portion in the axial direction of the developing roller 42, and is provided with a concavo-convex process on the surface thereof in order to properly carry the toner. In the present embodiment, a so-called rolling process is used as the concavo-convex process, and the convex portion 42a is formed by being surrounded by spiral first grooves L1 and second grooves L2 having different winding directions. In the developing roller 42 of the present embodiment, the pitch width W1 in the axial direction of the convex portion 42a is 80 [μm], and the axial length W2 of the top surface of the convex portion 42a is 40 [μm]. Furthermore, the depth of the recess, which is the height from the recess 42b to the top surface of the projection 42a, is 10 [μm]. The values of the pitch width W1, the axial length W2 of the top surface, and the depth of the recess are examples, and are not limited to these values.

現像ローラ42としては、その表面がトナーを正規帯電させる材料であることが望ましい。フィルミングによって低帯電トナーが生まれた場合においても、ジャンピングしたトナーTによってたたき出された低帯電トナーが、凸部42aや凹部42bのフィルミングがおきていない部分で帯電できるため、低帯電トナーを減少させることができ、画像濃度が安定化する。   The surface of the developing roller 42 is preferably made of a material that normally charges the toner. Even when a low-charged toner is produced by filming, the low-charged toner knocked out by the jumped toner T can be charged at the portions where the convex portions 42a and the concave portions 42b are not filmed. It can be reduced and the image density is stabilized.

また、現像ローラ42としては、その表層材料がドクターブレード45(ブレード部材450)よりも硬い材質であることが望ましい。これにより、現像ローラ42の表面の凸部42aがドクターブレード45によって削れ難くなるため、凸部42aとドクターブレード45で囲まれる凹部42bの体積が変わりにくくなり、M/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)が安定する。   Further, it is desirable that the surface material of the developing roller 42 is harder than the doctor blade 45 (blade member 450). Accordingly, the convex portion 42a on the surface of the developing roller 42 is difficult to be scraped off by the doctor blade 45, so that the volume of the convex portion 42a and the concave portion 42b surrounded by the doctor blade 45 is difficult to change, and the M / A value (on the surface of the developing roller) The amount of toner carried per unit area) is stabilized.

また、現像ローラ42の凸部42aの高さとして、使用するトナーTの重量平均粒径よりも大きいことが望ましい。平均的な大きさのトナーTが凹部42b内に収まるため、粒径の選択が起こりにくくなり、経時でのM/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)が安定する。   The height of the convex portion 42a of the developing roller 42 is desirably larger than the weight average particle diameter of the toner T to be used. Since the toner T having an average size is accommodated in the recess 42b, the selection of the particle size is difficult to occur, and the M / A value (the amount of toner carried per unit area on the surface of the developing roller) is stabilized over time. .

次に、供給ローラ44について説明する。
図9は、供給ローラ44の斜視説明図である。現像装置4の内部のトナー収容部43の上方の現像ローラ42側には、円筒状の供給ローラ44が設けられている。供給ローラ44は、その軸部である供給ローラ軸441を中心に円筒状の発泡材が巻きついた構成であり、この円筒状の発泡材が表面にトナーを担持する供給ローラ円筒部440となる。
Next, the supply roller 44 will be described.
FIG. 9 is an explanatory perspective view of the supply roller 44. A cylindrical supply roller 44 is provided on the developing roller 42 side above the toner container 43 inside the developing device 4. The supply roller 44 has a configuration in which a cylindrical foam material is wound around a supply roller shaft 441 that is a shaft portion thereof, and the cylindrical foam material becomes a supply roller cylindrical portion 440 that carries toner on the surface thereof. .

供給ローラ44は、供給ローラ軸441を中心に回転可能に構成され、当該軸は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。供給ローラ44は、供給ローラ円筒部440の外周面の一部は、現像ローラ42の現像ローラ円筒部420の外周面と供給ニップβで接触するように配置されており、図1及び図4に示すように、供給ローラ軸441は、現像ローラ軸421よりも上方に配置されている。
また、上述したように、供給ローラ44は現像ローラ42と対向する箇所である供給ニップβで現像ローラ42の表面移動方向に対して逆方向に表面が移動するように回転する。さらに、現像装置4は、図1に示すように、供給ニップβの位置が、現像ローラ42に対するドクターブレード45の当接位置に対して、上方に位置する配置となっている。
The supply roller 44 is configured to be rotatable about a supply roller shaft 441, and the shaft is attached to the side wall portion 412 s of the middle case 412 so as to be rotatable. The supply roller 44 is disposed so that a part of the outer peripheral surface of the supply roller cylindrical portion 440 is in contact with the outer peripheral surface of the developing roller cylindrical portion 420 of the developing roller 42 at the supply nip β. As shown, the supply roller shaft 441 is disposed above the developing roller shaft 421.
Further, as described above, the supply roller 44 rotates so that the surface moves in the direction opposite to the surface movement direction of the developing roller 42 at the supply nip β that is a portion facing the developing roller 42. Further, as shown in FIG. 1, the developing device 4 is arranged such that the position of the supply nip β is located above the contact position of the doctor blade 45 with respect to the developing roller 42.

供給ローラ44は、の供給ローラ円筒部440に発泡材料を用いており、現像ローラ42に接触する表面層は表面に多数の微小孔が分散しているスポンジ層となっている。供給ローラ44の表面層をスポンジ状にすることで、凹部42bの底まで供給ローラ44が届きやすくなるため、現像ローラ42上トナーのリセット性が向上する。   The supply roller 44 uses a foam material for the supply roller cylindrical portion 440, and the surface layer in contact with the developing roller 42 is a sponge layer in which a large number of micropores are dispersed on the surface. By making the surface layer of the supply roller 44 into a sponge shape, the supply roller 44 can easily reach the bottom of the recess 42b, so that the resetability of the toner on the developing roller 42 is improved.

また、供給ローラ44の現像ローラ42に対する食い込み量(「現像ローラ42の半径」+「供給ローラ44の半径」−「現像ローラ42と供給ローラ44との軸間距離」)は、現像ローラ42の凸部42aの高さよりも大きくなるように設定している。凸部42aの高さよりも供給ローラ44の食い込み量を大きくすることで、凹部42bにおけるトナーのリセット性を向上できる。なお、供給ローラ44の現像ローラ42に対する食い込み量が凸部42aの高さに対して大きすぎると、トナーが凹部42bに押し込まれてしまい、凝集の原因となるため、食い込み量が大きくなりすぎないように設定する必要がある。   Further, the amount of biting of the supply roller 44 with respect to the development roller 42 (“radius of the development roller 42” + “radius of the supply roller 44” − “distance between the axes of the development roller 42 and the supply roller 44”) It is set to be larger than the height of the convex portion 42a. By making the amount of biting of the supply roller 44 larger than the height of the convex portion 42a, the toner resetting property in the concave portion 42b can be improved. Note that if the amount of biting of the supply roller 44 with respect to the developing roller 42 is too large relative to the height of the convex portion 42a, the toner will be pushed into the concave portion 42b and cause aggregation, so the amount of biting will not be too large. It is necessary to set as follows.

供給ローラ44の供給ローラ円筒部440に用いる発泡材料は、10〜1014[Ω]の電気抵抗値に設定されている。
供給ローラ44には、供給バイアス電源144によって供給バイアスが印加され、供給ニップβで予備帯電されたトナーを現像ローラ42に押し付ける作用を補助する。供給ローラ44は図1及び図5中の時計回りの方向に回転し、表面に付着させた現像剤を現像ローラ42の表面に塗布供給する。
The foam material used for the supply roller cylindrical portion 440 of the supply roller 44 is set to an electric resistance value of 10 3 to 10 14 [Ω].
A supply bias is applied to the supply roller 44 by a supply bias power supply 144 to assist the operation of pressing the toner preliminarily charged at the supply nip β against the developing roller 42. The supply roller 44 rotates in the clockwise direction in FIGS. 1 and 5 to apply and supply the developer adhered on the surface to the surface of the developing roller 42.

また、供給バイアス電源144が供給ローラ44に印加する電圧としては、現像ローラ42に印加された交番電圧に対して、トナーの正規帯電極性(本実施形態のトナーTではマイナス極性)に対して逆極性(プラス極性)の直流電圧を印加する。このとき、現像ローラ42に印加する電圧よりも供給ローラ44に印加する電圧の方がトナーの正規帯電極性に対して逆極性(プラス極性)となる。これにより、現像ローラ42に対して供給ローラ44側にトナーTを引き付ける方向の電界を供給ニップβに形成し、現像ローラ42上トナーのリセット性を向上することができる。なお、供給バイアス電源144を備える構成では、直流電源を別途必要となり、コスト高となるため、現像装置4の仕様に応じて、供給バイアス電源144を設けない構成としても良い。   The voltage applied to the supply roller 44 by the supply bias power supply 144 is opposite to the normal charging polarity of the toner (negative polarity in the toner T of the present embodiment) with respect to the alternating voltage applied to the developing roller 42. Apply polarity (positive polarity) DC voltage. At this time, the voltage applied to the supply roller 44 is opposite in polarity (plus polarity) to the normal charging polarity of the toner than the voltage applied to the developing roller 42. As a result, an electric field in the direction in which the toner T is attracted toward the supply roller 44 with respect to the development roller 42 is formed in the supply nip β, and the resetability of the toner on the development roller 42 can be improved. Note that the configuration including the supply bias power supply 144 requires a separate DC power supply, which increases the cost. Therefore, the supply bias power supply 144 may not be provided according to the specifications of the developing device 4.

次に、ドクターブレード45について説明する。
図4に示すように、現像ローラ42の下方で下ケース413の内側となる中ケース412には、ドクターブレード45が設けられている。
ドクターブレード45は、図5に示すように、薄い板状の金属部材であるブレード部材450と、ブレード部材450の一端が固定されている金属製の台座部452とを有する。そして、ブレード部材450の他端側が現像ローラ42に接触するように構成されている。ブレード部材450の現像ローラ42に対する接触状態は、先端が接触する先端当て状態、及び、先端よりも根元側の面部が接触する腹当て状態、の何れでもよい。しかし、図先端当て状態の方が、凸部42aの頂面に存在するトナーをすり切ることができ、凹部42bに存在するトナーのみを現像領域αに搬送することで、現像領域αに搬送するトナー量が安定するため、より好ましい。
Next, the doctor blade 45 will be described.
As shown in FIG. 4, a doctor blade 45 is provided in the middle case 412 which is below the developing roller 42 and is inside the lower case 413.
As shown in FIG. 5, the doctor blade 45 includes a blade member 450 that is a thin plate-like metal member, and a metal base portion 452 to which one end of the blade member 450 is fixed. The other end side of the blade member 450 is configured to come into contact with the developing roller 42. The contact state of the blade member 450 with respect to the developing roller 42 may be either a tip contact state in which the tip contacts or a stomach contact state in which the surface portion on the base side from the tip contacts. However, in the state where the front end of the figure is in contact, the toner present on the top surface of the convex portion 42a can be worn out, and only the toner present in the concave portion 42b is conveyed to the developing region α to be conveyed to the developing region α. This is more preferable because the toner amount is stable.

ドクターブレード45のブレード部材450は台座部452に対して複数のリベット451によって固定されている。台座部452はブレード部材450よりも厚い金属で構成されており、ブレード部材450を現像装置4の本体(中ケース412の側面部)に固定するための基板として機能している。台座部452の長手方向端部にはピン穴454が設けられており、一方は真円形状の主基準穴454aであり、もう一方は主基準穴454a方向に長径を有する楕円形状の従基準穴454bである。主基準穴454aに不図示のピンが入ることで台座部452の現像装置4本体に対する位置が決定し、従基準穴454bで支えられる。ブレード部材450が固定された台座部452が、現像装置4本体(中ケース412)にドクタ固定ネジ455で固定されることによってブレード部材450が現像装置4に固定されることになる。   The blade member 450 of the doctor blade 45 is fixed to the pedestal portion 452 by a plurality of rivets 451. The pedestal portion 452 is made of a metal that is thicker than the blade member 450 and functions as a substrate for fixing the blade member 450 to the main body of the developing device 4 (side surface portion of the middle case 412). A pin hole 454 is provided at the longitudinal end of the pedestal portion 452, one is a perfect circular main reference hole 454 a, and the other is an elliptical secondary reference hole having a long diameter in the direction of the main reference hole 454 a. 454b. When a pin (not shown) enters the main reference hole 454a, the position of the pedestal portion 452 with respect to the main body of the developing device 4 is determined and supported by the sub reference hole 454b. The pedestal portion 452 to which the blade member 450 is fixed is fixed to the developing device 4 main body (inner case 412) with a doctor fixing screw 455, whereby the blade member 450 is fixed to the developing device 4.

ドクターブレード45のブレード部材450は、SUS304CSPやSUS301CSP、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ42表面に10〜100[N/m]の押圧力で当接させたもので、その押圧力下を通過したトナーを所定量に規制すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらにブレード部材450には、摩擦帯電を補助するために、ドクタバイアス電源145からバイアスが印加される。   The blade member 450 of the doctor blade 45 is made of a metal plate spring material such as SUS304CSP, SUS301CSP, or phosphor bronze, and the free end is brought into contact with the surface of the developing roller 42 with a pressing force of 10 to 100 [N / m]. Therefore, the toner passing under the pressing force is regulated to a predetermined amount and charged by frictional charging. Further, a bias is applied to the blade member 450 from a doctor bias power source 145 to assist frictional charging.

また、ドクターブレード45のブレード部材450としては、導電性を有するものであることが望ましい。ブレード部材450が導電性であることにより、Q/M値(単位体積当りの帯電量)が大きなトナーTの帯電量を下げることが出来、トナーTのQ/M値の均一化を図ることができる。これにより、トナーTの現像ローラ42に対する張り付きを防ぐことができる。   The blade member 450 of the doctor blade 45 is desirably conductive. Since the blade member 450 is conductive, the charge amount of the toner T having a large Q / M value (charge amount per unit volume) can be lowered, and the Q / M value of the toner T can be made uniform. it can. Thereby, sticking of the toner T to the developing roller 42 can be prevented.

また、ドクタバイアス電源145ブレード部材450に印加する電圧としては、現像ローラ42に印加された交番電圧に対して、±200[V]の範囲で直流電圧を印加できる構成とし、使用環境により直流電圧の値を制御できる構成としても良い。これにより、環境変動によるM/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)の変動を抑制することができる。   The voltage applied to the doctor bias power supply 145 blade member 450 is configured such that a DC voltage can be applied in the range of ± 200 [V] with respect to the alternating voltage applied to the developing roller 42, and the DC voltage depends on the usage environment. It may be configured to control the value of. Thereby, it is possible to suppress fluctuations in the M / A value (toner carrying amount per unit area on the surface of the developing roller) due to environmental fluctuations.

次に、パドル46について説明する。
現像装置4内には、図4に示されるようにトナーが収容される空間としてトナー収容部43が設けられており、このトナー収容部43内にはパドル46が現像ケーシング41に対して回転可能に取り付けられている。
Next, the paddle 46 will be described.
In the developing device 4, as shown in FIG. 4, a toner accommodating portion 43 is provided as a space for accommodating toner, and a paddle 46 is rotatable relative to the developing casing 41 in the toner accommodating portion 43. Is attached.

パドル46は、その軸部であるパドル軸と、マイラー等の弾性シート材からなる薄い羽部材としてのパドル羽とを備える。パドル軸は、向かい合う二つの平面部を有し、この二つの平面部にパドル羽がそれぞれ取り付けられている。二枚のパドル羽は、パドル軸を中心に互いに反対方向に突出するように、パドル軸の平面部に固定されている。
パドル羽の付け根部分には、複数の穴がパドル軸の軸方向に平行になるように並べて設けられており、パドル軸は、その軸方向に平行になるように複数の凸部が並べて設けられている。そして、パドル羽の穴にパドル軸の凸部を挿入して、熱カシメすることによって、パドル軸に対してパドル羽を固定する。
The paddle 46 includes a paddle shaft that is a shaft portion thereof, and paddle wings as thin wing members made of an elastic sheet material such as Mylar. The paddle shaft has two flat portions facing each other, and paddle feathers are attached to the two flat portions, respectively. The two paddle feathers are fixed to the flat portion of the paddle shaft so as to protrude in opposite directions around the paddle shaft.
The base portion of the paddle wing is provided with a plurality of holes arranged so as to be parallel to the axial direction of the paddle shaft, and the paddle shaft is provided with a plurality of convex portions arranged so as to be parallel to the axial direction of the paddle shaft. ing. Then, the paddle wing is fixed to the paddle shaft by inserting the convex portion of the paddle shaft into the hole of the paddle wing and performing heat caulking.

パドル46は、パドル軸の軸方向が現像装置4の長手方向(図6中Y軸方向)と平行になるように配置されている。パドル軸の軸方向両端は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。   The paddle 46 is disposed so that the axial direction of the paddle axis is parallel to the longitudinal direction of the developing device 4 (Y-axis direction in FIG. 6). Both ends in the axial direction of the paddle shaft are rotatably attached to the side wall portion 412s of the middle case 412.

パドル46は、パドル軸から伸びるパドル羽の先端がトナー収容部43の内壁面に接触する程度の長さにパドル羽の突出量が設定されている。図1及び図6に示すように、トナー収容部43の底面部43bはパドル46の回転方向に沿った円弧状であり、パドル46の回転に伴う摺擦動作でパドル羽がトナー収容部43の底面部43bに引っかからないようになっている。
トナー収容部43の現像ローラ42側には底面部43bから垂直に立ち上がる側壁面部43sが形成されており、この側壁面部43sはパドル軸の中心と同等若しくは若干低い程度のところでX軸に平行なローラに向かう方向に水平になり、段部50を形成している。
In the paddle 46, the amount of protrusion of the paddle wing is set to such a length that the tip of the paddle wing extending from the paddle shaft comes into contact with the inner wall surface of the toner containing portion 43. As shown in FIGS. 1 and 6, the bottom surface portion 43 b of the toner accommodating portion 43 has an arc shape along the rotation direction of the paddle 46, and the paddle blades of the toner accommodating portion 43 are rubbed by the rubbing operation accompanying the rotation of the paddle 46. The bottom portion 43b is not caught.
A side wall surface portion 43s that rises perpendicularly from the bottom surface portion 43b is formed on the developing roller 42 side of the toner containing portion 43. The side wall surface portion 43s is a roller parallel to the X axis at a level that is equal to or slightly lower than the center of the paddle shaft. The step 50 is formed in a horizontal direction.

側壁面部43sとパドル軸との距離は、底面部43bとパドル軸との距離よりも短く設定されている。そのため、底面部43bを摺擦してきたパドル羽は側壁面部43sに突き当たり、より大きくたわむことになる。その後、段部50にパドル羽の先端部が差し掛かるとパドル羽を押さえるものが無くなり、パドル羽の先端部は開放されることで上方に跳ね上がる。このようなパドル羽の動きによってトナーは上方へと跳ね上げられ攪拌、搬送、供給される。   The distance between the side wall surface portion 43s and the paddle shaft is set shorter than the distance between the bottom surface portion 43b and the paddle shaft. For this reason, the paddle feather that has rubbed the bottom surface portion 43b hits the side wall surface portion 43s and bends more greatly. Thereafter, when the leading end of the paddle wing approaches the stepped portion 50, there is nothing to hold the paddle wing, and the leading end of the paddle wing jumps upward by being released. By such movement of the paddle wing, the toner is splashed upward, stirred, transported and supplied.

段部50は、X−Y平面に平行な水平面で、現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)に延在するように形成されている。本実施形態にかかる現像装置4では、段部50が幅方向の全域に設けられているが、パドル羽が跳ね上がるようになっていれば、現像装置4内の一部分に設けられていても良い。   The step portion 50 is a horizontal plane parallel to the XY plane, and is formed to extend in the longitudinal direction of the developing device 4 (Y-axis direction in the drawing). In the developing device 4 according to the present embodiment, the stepped portion 50 is provided in the entire region in the width direction, but may be provided in a part of the developing device 4 as long as the paddle blades jump up.

供給スクリュ48は、供給スクリュ軸481と、この供給スクリュ軸481に固定された螺旋状の羽部である供給スクリュ羽部480となるスクリュ部材である。供給スクリュ軸481を中心に回転可能に設けられており、供給スクリュ軸481の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置されている。供給スクリュ軸481の軸方向両端は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。   The supply screw 48 is a screw member that becomes a supply screw shaft 481 and a supply screw blade portion 480 which is a spiral blade portion fixed to the supply screw shaft 481. The supply screw shaft 481 is provided so as to be rotatable, and the axial direction of the supply screw shaft 481 is arranged so as to be parallel to the longitudinal direction of the developing device 4 (Y-axis direction in the drawing). Both axial ends of the supply screw shaft 481 are rotatably attached to the side wall portion 412s of the middle case 412.

供給スクリュ48の軸方向端部は、現像装置4の長手方向端部に形成されたトナー補給口55の下方に位置している。そして、供給スクリュ48が回転することによって螺旋状の供給スクリュ羽部480がトナー補給口55から補給されたトナーを長手方向における現像装置4の中央部方向に搬送する。   The end of the supply screw 48 in the axial direction is positioned below a toner supply port 55 formed at the end of the developing device 4 in the longitudinal direction. Then, when the supply screw 48 is rotated, the spiral supply screw blade 480 conveys the toner replenished from the toner replenishing port 55 toward the central portion of the developing device 4 in the longitudinal direction.

上ケース411の開口部56を形成する縁部分には、入口シール47としてマイラー等のシート部材が長手方向に沿って貼着されている。入口シール47は略矩形のシートであってその短手の一端が上ケース411の縁部分に貼着され、他端は自由端とされている。入口シール47の自由端側は現像装置4の内部方向に突出されており、さらに、現像ローラ42に接触するように設けられている。入口シール47は、現像ローラ42の回転方向上流側が上ケース411に固定されており、現像ローラ42の回転方向下流側が自由端とされ、現像ローラ42に対して、入口シール47の面部分が接触するように配置している。また、上ケース411の現像装置4の内部側は供給ローラ44の上部形状に沿うように湾曲形状をしており、上ケース411の湾曲形状の表面と供給ローラ44の表面との隙間は、1.0[mm]である。   A sheet member such as Mylar is attached as an inlet seal 47 along the longitudinal direction to the edge portion forming the opening 56 of the upper case 411. The inlet seal 47 is a substantially rectangular sheet, one end of which is affixed to the edge portion of the upper case 411, and the other end is a free end. The free end side of the inlet seal 47 protrudes toward the inside of the developing device 4, and is further provided so as to contact the developing roller 42. The inlet seal 47 is fixed to the upper case 411 on the upstream side in the rotational direction of the developing roller 42, and the downstream side in the rotational direction of the developing roller 42 is a free end, and the surface portion of the inlet seal 47 contacts the developing roller 42. It is arranged to do. Further, the inner side of the developing device 4 of the upper case 411 is curved so as to follow the upper shape of the supply roller 44, and the gap between the curved surface of the upper case 411 and the surface of the supply roller 44 is 1 0.0 [mm].

図6に示すように、現像装置4の開口部56の長手方向両端部にあたる中ケース412の一部にはサイドシール59が貼着されている。サイドシール59は、現像ローラ42の軸方向両端近傍に設けられたスペーサー422よりも軸方向における内側で、且つ、現像ローラ42にドクターブレード45が接触する軸方向の端部が重なる領域に設けられている。このようなサイドシール59によって現像ケーシング41における開口部56の長手方向端部からトナーが漏れ出ることを防止している。
また、中ケース412に設けられたトナー残量センサ49は、トナー収容部43内のトナーの量を検知するものである。
As shown in FIG. 6, side seals 59 are attached to a part of the middle case 412 corresponding to both ends in the longitudinal direction of the opening 56 of the developing device 4. The side seal 59 is provided on the inner side in the axial direction with respect to the spacer 422 provided in the vicinity of both ends in the axial direction of the developing roller 42, and in a region where the axial end where the doctor blade 45 contacts the developing roller 42 overlaps. ing. Such a side seal 59 prevents the toner from leaking from the end portion in the longitudinal direction of the opening 56 in the developing casing 41.
A remaining toner sensor 49 provided in the middle case 412 detects the amount of toner in the toner storage unit 43.

次に、図2において現像装置4内でのトナーの動きについて説明する。
トナー補給口55から現像装置4内に補給されたトナーは、供給スクリュ48によってトナー収容部43に供給され、パドル46によって攪拌される。また、パドル46の跳ね上げによって現像ローラ42及び供給ローラ44の方向に跳ね上げ、搬送される。供給ローラ44に供給されたトナーは、供給ローラ44が現像ローラ42と接触する供給ニップβで現像ローラ42の表面に受け渡される。現像ローラ42の表面に受け渡されたトナーのうち現像領域αに搬送する所定量を超えた分のトナーは、ドクターブレード45によって現像ローラ42の表面から掻き落とされる。
Next, the movement of toner in the developing device 4 will be described with reference to FIG.
The toner replenished into the developing device 4 from the toner replenishing port 55 is supplied to the toner accommodating portion 43 by the supply screw 48 and stirred by the paddle 46. Further, the paddle 46 is flipped up in the direction of the developing roller 42 and the supply roller 44 and conveyed. The toner supplied to the supply roller 44 is delivered to the surface of the developing roller 42 at a supply nip β where the supply roller 44 contacts the developing roller 42. Of the toner delivered to the surface of the developing roller 42, the amount of toner exceeding a predetermined amount conveyed to the developing area α is scraped off from the surface of the developing roller 42 by the doctor blade 45.

ドクターブレード45との対向部を通過した現像ローラ42の表面に残ったトナーは、そのまま現像ローラ42の回転による表面移動方によって搬送され、感光体2と対向する現像領域αに到達する。現像に用いられることなく現像領域αを通過したトナーは、入口シール47が接触する位置を通過し、供給ローラ44との対向位置である供給ニップβにまで搬送される。現像ローラ42によって供給ニップβに到達したトナーは、供給ローラ44によって現像ローラ42の表面から掻き取られ、供給ローラ44によって搬送される。   The toner remaining on the surface of the developing roller 42 that has passed through the portion facing the doctor blade 45 is conveyed as it is by the surface movement method by the rotation of the developing roller 42, and reaches the developing region α facing the photoreceptor 2. The toner that has passed through the development region α without being used for development passes through a position where the inlet seal 47 contacts, and is conveyed to the supply nip β that is a position facing the supply roller 44. The toner that has reached the supply nip β by the developing roller 42 is scraped off from the surface of the developing roller 42 by the supply roller 44 and conveyed by the supply roller 44.

次に、本実施形態に係る複写機500に用いる現像剤について説明する。なお、現像剤はトナーのみから成っても良いし、現像性の向上などの目的から外添剤などを加えても良い。
複写機500で用いるトナーとしては、高速のトナー搬送に対応できるよう流動性の高いトナーを用いている。具体的には、加速凝集度が40[%]以下のトナーを用いている。この加速凝集度とは、トナーの流動性を示す指数である。
Next, the developer used in the copying machine 500 according to the present embodiment will be described. The developer may be composed only of toner, or an external additive may be added for the purpose of improving developability.
As the toner used in the copying machine 500, a toner having high fluidity is used so as to be compatible with high-speed toner conveyance. Specifically, a toner having an accelerated aggregation degree of 40% or less is used. The accelerated aggregation degree is an index indicating the fluidity of the toner.

トナーの加速凝集度の測定方法を以下に示す。
<測定装置>
・ホソカワミクロン製 パウダテスタ
<測定方法>
・測定対象サンプルを恒温槽に放置(35±2[℃],24±1[h])
・パウダテスタを用いて測定
・目開きの異なる三種の篩を使用(例えば、75[μm],44[μm],22[μm])
・篩ったときのトナー残量から算出、以下の計算により、凝集度を求める。
{(上段の篩に残ったトナー重量)/(試料採取量)}×100
{(中段の篩に残ったトナー重量)/(試料採取量)}×100×3/5
{(下段の篩に残ったトナー重量)/(試料採取量)}×100×1/5
上記三つの計算値の合計をもって加熱凝集度[%]とする。
A method for measuring the accelerated aggregation degree of the toner is shown below.
<Measurement device>
・ Powder tester made by Hosokawa Micron <Measurement method>
・ Leave the sample to be measured in a thermostat (35 ± 2 [° C], 24 ± 1 [h])
・ Measured with a powder tester ・ Three types of sieves with different openings (for example, 75 [μm], 44 [μm], 22 [μm])
-Calculate from the remaining amount of toner when sieving, and obtain the degree of aggregation by the following calculation.
{(Weight of toner remaining on upper screen) / (sample amount)} × 100
{(Weight of toner remaining on middle screen) / (sample amount)} × 100 × 3/5
{(Weight of toner remaining on lower screen) / (sample amount)} × 100 × 1/5
The total of the above three calculated values is defined as the heat aggregation degree [%].

トナーの加速凝集度は上述のように目開きの異なる三種類のメッシュを目開きの大きい順に積み重ね、最上段に粒子をおき、一定の振動でふるい、各メッシュ上のトナー重量から求める指数である。   As described above, the accelerated aggregation degree of the toner is an index obtained by stacking three types of meshes having different openings in the order of increasing openings, placing particles on the uppermost stage, sieving with constant vibration, and calculating from the toner weight on each mesh. .

また、本実施形態では、平均円形度が0.90以上のトナー(0.90〜1.00のトナー)を用いている。
本実施形態では、下記(1)式より得られた値を円形度aと定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度a=L/L・・・・(1)
(L:粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長、L:粒子の投影像の周囲長)
In this embodiment, toner having an average circularity of 0.90 or more (0.90 to 1.00 toner) is used.
In this embodiment, the value obtained from the following equation (1) is defined as the circularity a. This circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
Circularity a = L 0 / L (1)
(L 0 : circumference of a circle having the same projected area as the particle image, L: circumference of the projected image of the particle)

平均円形度が0.90〜1.00の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体2との接触面積が小さいために転写性に優れる。
平均円形度が0.90〜1.00の範囲では、トナー粒子に角がないため、現像装置4内での現像剤(トナー)の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像の発生を防止できる。
また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
さらに、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体2や、帯電部材3等の表面を傷つけたり、摩耗させたりすることを防止できる。
When the average circularity is in the range of 0.90 to 1.00, the surface of the toner particles is smooth, and the contact area between the toner particles and between the toner particles and the photoreceptor 2 is small, so that the transferability is excellent.
When the average circularity is in the range of 0.90 to 1.00, since the toner particles have no corners, the developer (toner) agitation torque in the developing device 4 is small, and the agitation drive is stabilized. Can be prevented.
In addition, since there are no angular toner particles in the toner that forms the dots, when the pressure is brought into contact with the transfer medium during transfer, the pressure is uniformly applied to the entire toner that forms the dots, and the transfer is not easily lost.
Further, since the toner particles are not angular, the abrasive power of the toner particles itself is small, and it is possible to prevent the surfaces of the photoreceptor 2 and the charging member 3 from being damaged or worn.

次に円形度の測定方法について説明する。円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。   Next, a method for measuring the circularity will be described. The circularity can be measured using a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics.

具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150[ml]中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5[ml]加え、更に測定試料を0.1〜0.5[g]程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜10000[個/μl]として前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。   As a specific measuring method, a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added in an amount of 0.1 to 0.5 [100] as a dispersant in 100 to 150 [ml] of water from which impure solids have been removed in advance. ml] and about 0.1 to 0.5 [g] of a measurement sample is further added. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the shape and particle size of the toner are measured with the above apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10,000 [pieces / μl].

600[dpi]以上の微少ドットを再現するためには、トナーの重量平均粒径(D4)として3〜8[μm]が好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。重量平均粒径(D4)が3[μm]未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。   In order to reproduce minute dots of 600 [dpi] or more, the weight average particle diameter (D4) of the toner is preferably 3 to 8 [μm]. In this range, since the toner particles have a sufficiently small particle size with respect to the minute latent image dots, the dot reproducibility is excellent. When the weight average particle diameter (D4) is less than 3 [μm], phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties tend to occur.

重量平均粒径(D4)が8[μm]を超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。また、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(D1)との比(D4/D1)は1.00〜1.40の範囲にあることが好ましい。(D4/D1)が1.00に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。   When the weight average particle diameter (D4) exceeds 8 [μm], it is difficult to suppress scattering of characters and lines. Moreover, it is preferable that ratio (D4 / D1) of a weight average particle diameter (D4) and a number average particle diameter (D1) exists in the range of 1.00-1.40. The closer (D4 / D1) is to 1.00, the sharper the particle size distribution. With such a toner having a small particle size and a narrow particle size distribution, the toner charge amount distribution is uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the electrostatic transfer method has a high transfer rate. can do.

次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。   Next, a method for measuring the particle size distribution of toner particles will be described. Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.

まず、電解水溶液100〜150[ml]中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5[ml]加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1[%]NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20[mg]加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100[μm]アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を求めることができる。   First, 0.1 to 5 [ml] of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 [ml] of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 [mg] of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the weight and number of toner particles or toner using a 100 [μm] aperture as the aperture. Then, the weight distribution and the number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner can be obtained.

チャンネルとしては、2.00〜2.52[μm]未満;2.52〜3.17[μm]未満;3.17〜4.00[μm]未満;4.00〜5.04[μm]未満;5.04〜6.35[μm]未満;6.35〜8.00[μm]未満;8.00〜10.08[μm]未満;10.08〜12.70[μm]未満;12.70〜16.00[μm]未満;16.00〜20.20[μm]未満;20.20〜25.40[μm]未満;25.40〜32.00[μm]未満;32.00〜40.30[μm]未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00[μm]以上乃至40.30[μm]未満の粒子を対象とする。   As a channel, it is less than 2.00-2.52 [micrometer]; 2.52-less than 3.17 [micrometer]; 3.17-less than 4.00 [micrometer]; 4.00-5.04 [micrometer] Less than 5.04 to 6.35 [μm]; 6.35 to less than 8.00 [μm]; 8.00 to less than 10.08 [μm]; 10.08 to less than 12.70 [μm]; 12.70 to less than 16.00 [μm]; 16.00 to less than 20.20 [μm]; 20.20 to less than 25.40 [μm]; 25.40 to less than 32.00 [μm]; Using 13 channels of 00 to less than 40.30 [μm], particles having a particle size of 2.00 [μm] or more to less than 40.30 [μm] are targeted.

本実施形態で用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであり、重合トナーと呼ばれる。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。   The toner used in the exemplary embodiment is obtained by crosslinking a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent is dispersed in an organic solvent in an aqueous solvent. And / or a toner obtained by an extension reaction, and is called a polymerized toner. Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.

<ポリエステル>
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
<Polyester>
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound. Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.

多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。   Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).

多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。 多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280[℃]に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は5以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が30を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量1万〜40万、好ましくは2万〜20万である。重量平均分子量が1万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、40万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1. The polycondensation reaction between polyhydric alcohol (PO) and polycarboxylic acid (PC) is heated to 150 to 280 [° C.] in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxy titanate or dibutyltin oxide, and reduced in pressure as necessary. The produced water is distilled off while obtaining a polyester having a hydroxyl group. The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.
The weight average molecular weight is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物(PIC)とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び/又は伸長されて得られるものである。   In addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction, the polyester preferably contains a urea-modified polyester. The urea-modified polyester is obtained by reacting a terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is obtained by cross-linking and / or extending the molecular chain by the reaction of the amine with amines.

多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。   Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) ); Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; phenol derivatives, oximes, polyisocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.

多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40[wt%]、好ましくは1〜30[wt%]、さらに好ましくは2〜20[wt%]である。0.5[wt%]未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40[wt%]を超えると低温定着性が悪化する。   The content of the polyisocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 [wt%], preferably 1 to 30 [wt%], more preferably 2 to 20 [wt%]. If it is less than 0.5 [wt%], the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 [wt%], the low-temperature fixability deteriorates.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.

次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。   Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).

2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。   Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like.

3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。   Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan.

アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。   Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.

アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。   The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2.

[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10[%]未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。   When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated. The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.

ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280[℃]に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140[℃]にて、これに多価イソシアネート(PIC)を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得る。さらにこの(A)にアミン類(B)を0〜140[℃]にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。   The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Polyhydric alcohol (PO) and polyhydric carboxylic acid (PC) are produced in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxy titanate and dibutyltin oxide at 150 to 280 [° C.] and, if necessary, reduced pressure. Water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Next, at 40 to 140 [° C.], this is reacted with polyvalent isocyanate (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 [° C.] to obtain a urea-modified polyester.

多価イソシアネート化合物(PIC)を反応させる際、及び(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などの多価イソシアネート化合物(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。   When reacting the polyvalent isocyanate compound (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used as necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers Inactive to polyvalent isocyanate compounds (PIC) such as benzene (such as tetrahydrofuran).

また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。   In addition, in the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator can be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).

ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常2000〜15000、好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。   The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, its number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性および複写機500に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。なお、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。   By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in the copying machine 500 are improved. Therefore, it is preferable to use the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。   The unmodified polyester and the urea-modified polyester are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have a similar composition.

また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常20/80〜95/5、好ましくは70/30〜95/5、さらに好ましくは75/25〜95/5、特に好ましくは80/20〜93/7である。ウレア変性ポリエステルの重量比が5[%]未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。   The weight ratio of unmodified polyester to urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, and particularly preferably 80 /. 20-93 / 7. When the weight ratio of the urea-modified polyester is less than 5 [%], the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点(Tg)は、通常45〜65[℃]、好ましくは45〜60[℃]である。45[℃]未満ではトナーの耐熱性が悪化し、65[℃]を超えると低温定着性が不十分となる。   The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is usually 45 to 65 [° C.], preferably 45 to 60 [° C.]. If the temperature is less than 45 [° C.], the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 [° C.], the low-temperature fixability becomes insufficient.

また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。   In addition, since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the heat-resistant storage stability tends to be good even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.

<着色剤>
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量[%]、好ましくは3〜10重量[%]である。
<Colorant>
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine B, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% [%], preferably 3 to 10% [%] based on the toner.

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。   The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.

<荷電制御剤>
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
<Charge control agent>
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salts or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.

荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラ42との静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。   The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller 42 is increased, the developer fluidity is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline.

<離型剤>
離型剤としては、融点が50〜120[℃]の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着装置12の定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
<Release agent>
As the release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 [° C.] is more effectively used as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller of the fixing device 12 and the toner interface. It works against high temperature offset without applying a release agent such as oil to the fixing roller. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .

荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。   The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in the organic solvent.

<外添剤>
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2[μm]であることが好ましく、特に5×10−3〜0.5[μm]であることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500[m/g]であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5[wt%]であることが好ましく、特に0.01〜2.0[wt%]であることが好ましい。
<External additive>
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 −3 to 2 [μm], particularly preferably 5 × 10 −3 to 0.5 [μm]. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 [m < 2 > / g]. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 [wt%] of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 [wt%].

無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が5×10−2[μm]以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置4内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。 Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing are performed using an average particle diameter of both fine particles of 5 × 10 −2 [μm] or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even with the stirring and mixing in the developing device 4 performed to obtain the charge level, the fluidity imparting agent is not detached from the toner, and good image quality that does not cause firefly is obtained. Reduction is achieved.

酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。   Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large.

しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5[wt%]の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。   However, when the addition amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 [wt%], the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained. Stable image quality can be obtained even when copying is repeated.

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。   Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.

<トナーの製造方法>
(1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。有機溶媒は、沸点が100[℃]未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
<Toner production method>
(1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent. The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 [° C.] from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.

(2)トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。 (2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles. The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.

トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。   The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.

また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。   Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added. As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohols Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。   Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.

商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。   Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).

また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族1級、2級もしくは2級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。   In addition, examples of the cationic surfactant include aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amine acids having a fluoroalkyl group, and perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts. , Benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Manufactured), MegaFuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footgent F-300 (Neos), and the like.

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10〜90[%]の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1[μm]、及び3[μm]、ポリスチレン微粒子0.5[μm]及び2[μm]、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1[μm]、商品名では、PB−200H(花王社製)、SGP(総研社製)、テクノポリマーSB(積水化成品工業社製)、SGP−3G(総研社製)、ミクロパール(積水ファインケミカル社製)等がある。   The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For this reason, it is preferable to add so that the coverage which exists on the surface of a toner base particle becomes the range of 10-90 [%]. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 [μm] and 3 [μm], polystyrene fine particles 0.5 [μm] and 2 [μm], poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 [μm], trade name is PB- 200H (manufactured by Kao Corporation), SGP (manufactured by Sokensha), technopolymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) and the like.

また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。   In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。   As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を2〜20[μm]にするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000[rpm]、好ましくは5000〜20000[rpm]である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5[分]である。分散時の温度としては、通常、0〜150[℃](加圧下)、好ましくは40〜98[℃]である。   The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 [μm], a high-speed shearing method is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 [rpm], preferably 5000 to 20000 [rpm]. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 [minutes]. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 [° C.] (under pressure), preferably 40 to 98 [° C.].

(3)乳化液の作製と同時に、アミン類(B)を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)との反応を行わせる。この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150[℃]、好ましくは40〜98[℃]である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。 (3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 [° C.], preferably 40 to 98 [° C.]. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.

(4)反応終了後、乳化分散体(反応物)から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。 (4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles. In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.

(5)上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。 (5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner. The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like. Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the true spherical shape and the rugby ball shape can be controlled, and the surface morphology is also controlled between the smooth shape and the umeboshi shape. be able to.

以上のような構成を対象として、本実施形態の特徴を以下に説明する。
本実施形態にかかる現像装置では、図2に示したように、感光体2と現像ローラ42とが対向する現像領域αにおいて感光体2と現像ローラ42との間にギャップが設けられて非接触現像方式が実行されるようになっている。
本実施形態では、非接触一成分現像剤を用いた際の現像バイアスにAC、DCの各電圧を重畳して印加する際に、AC電圧での正負出力での放電に着目し、特に、正放電時に発生するオゾンやイオンの存在により正出力から負出力に切り換えられた際に上記物質の介在により感光体側から現像ローラ側への逆放電が生じるのを、正出力から極性を反転された負出力を停止することにより防止する点に特徴がある。
The features of the present embodiment will be described below for the configuration as described above.
In the developing device according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, a gap is provided between the photosensitive member 2 and the developing roller 42 in the developing region α where the photosensitive member 2 and the developing roller 42 are opposed to each other, so that no contact is made. The development method is executed.
In this embodiment, when applying AC and DC voltages superimposed on the development bias when a non-contact one-component developer is used, attention is paid to discharges with positive and negative outputs at the AC voltage. When switching from positive output to negative output due to the presence of ozone or ions generated during discharge, reverse discharge from the photoconductor side to the developing roller side occurs due to the presence of the above substances. It is characterized in that it is prevented by stopping the output.

図11は、現行の現像バイアス制御に用いられていた放電検知構成を説明するためのブロック図であり、同図には、一つの色を対象とする作像部に備えられている現像装置の現像ローラ42が対象として示されている。
現像ローラ42には、現像バイアス電圧を印加する電圧供給手段として用いられる高圧電源ボード1001に設けられているAC電源、DC電源が接続され、現像バイアス印加部には放電検知手段としての放電電流検知回路1002が接続されている。
これら電圧供給手段および放電電流検知回路1002は、制御部に用いられる制御ボード1000によって印加電圧値や検知タイミングを制御されるようになっており、具体的には、制御ボードから出力されるPWM信号が用いられている。
PWM信号は、20KHzのパルスを基に、正のデューティ(Duty)値で示されている。
つまり、Duty0%の場合には出力がオフ状態であり、5%から出力がONとなる最小出力に設定され100%で最大出力となるように設定されるというように、出力とDuty比とは比例関係で用いられる。
FIG. 11 is a block diagram for explaining the discharge detection configuration used in the current development bias control. In FIG. 11, the development device provided in the image forming unit for one color is shown. The developing roller 42 is shown as an object.
The developing roller 42 is connected to an AC power source and a DC power source provided in a high voltage power supply board 1001 used as a voltage supply unit for applying a developing bias voltage, and a discharge current detection unit serving as a discharge detecting unit is connected to the developing bias application unit. A circuit 1002 is connected.
The voltage supply means and the discharge current detection circuit 1002 are configured such that the applied voltage value and detection timing are controlled by the control board 1000 used in the control unit. Specifically, the PWM signal output from the control board Is used.
The PWM signal is indicated by a positive duty value based on a 20 KHz pulse.
That is, when the duty is 0%, the output is in an off state, and the output and the duty ratio are set such that the output is set from 5% to the minimum output at which the output is turned on and set to the maximum output at 100%. Used in a proportional relationship.

高圧電源ボード1001には、放電電流検知回路1002が装備されており、瞬時の放電電流を検知するようになっている。
放電電流検知回路1002からの信号は、タイマーを用いて信号幅が30msのフィードバック信号を生成されて制御ボード1000での読み取りに用いられる。
制御ボード1000では、10ms周期でフィードバック信号をポーリング(サンプリング)し、2回連続で放電検知信号が読み取られた場合に放電ありと判断するようになっている。2回の連続信号を判断に用いることで機内ノイズを誤検知しないフィルタ機能を持たせてある。
The high voltage power supply board 1001 is equipped with a discharge current detection circuit 1002 so as to detect an instantaneous discharge current.
The signal from the discharge current detection circuit 1002 is used for reading on the control board 1000 by generating a feedback signal having a signal width of 30 ms using a timer.
The control board 1000 polls (samples) the feedback signal at a cycle of 10 ms, and determines that there is a discharge when the discharge detection signal is read twice. A filter function that does not erroneously detect in-flight noise is provided by using two consecutive signals for determination.

図12は、図11に示した制御ボード1000による現像バイアス電圧を印加した際の放電検知の状態を示すタイミングチャートであり、同図において放電検知が開始されるとDC現像バイアスが確定され、図22では、オフからduty60%で−300Vを設定している。
DCバイアス安定後、ACバイアスを確定し、図12の場合にはduty85パーセントで1600Vを設定している。
以上のバイアス条件設定により放電検知動作が有効となり、図12においては、10msに基づきポーリングを開始しているが、制御ボード100での読み込みが開始されていないので、フィードバック信号がアクティブでもノンアクティブでも問題は生じない。
FIG. 12 is a timing chart showing a state of discharge detection when a development bias voltage is applied by the control board 1000 shown in FIG. 11. In FIG. 12, when discharge detection is started, the DC development bias is determined. In 22, −300 V is set with a duty of 60% from OFF.
After the DC bias is stabilized, the AC bias is determined, and in the case of FIG. 12, 1600 V is set at a duty of 85%.
With the above bias condition setting, the discharge detection operation becomes effective, and in FIG. 12, polling is started based on 10 ms. However, since reading on the control board 100 is not started, the feedback signal is active or inactive. There is no problem.

一方、制御ボード1000での放電検知信号読み取りは、感光体1周、あるいは現像ローラ1周のどちらか長い周期をタイマーに設定する検知時間として実行され、この間は現像ローラ表面電位(Vac)は変えないようになっている。図12では、検知時間(タイマー)は700msに設定されている。
上記の検知時間(700ms)の間放電がない場合には、現像バイアスの出力をシフトして1ステップ上げるようになっている。図12では、85%から87.5%のように2.5%刻みでシフトするようになっている。
図12において現像バイアスの出力をシフトし、duty90パーセント、19800Vの正出力の際に放電が発生すると、1μs以下の検出信号、および30msのフィードバック信号が発生する。
On the other hand, the discharge detection signal reading on the control board 1000 is executed as a detection time in which the longer period of one round of the photoreceptor or one round of the developing roller is set in the timer, and the developing roller surface potential (Vac) is changed during this period. There is no such thing. In FIG. 12, the detection time (timer) is set to 700 ms.
When there is no discharge during the detection time (700 ms), the output of the developing bias is shifted to increase one step. In FIG. 12, the shift is performed in increments of 2.5%, such as 85% to 87.5%.
In FIG. 12, when the output of the developing bias is shifted and a discharge occurs during a 90% duty, 19800V positive output, a detection signal of 1 μs or less and a feedback signal of 30 ms are generated.

制御ボード1000では、30msのフィードバック信号が発生した場合、10ms周期のポーリングでカウントし、2回数えたら正常な正出力側での放電と判断して、内部判定FLAGをONし、いわゆる、異常判定でないことを意味づける。
一方、上述した判断結果に基づき、放電限界電圧はduty87.5%、1650Vと判断し、印刷開始時には1650Vから変動余裕分電圧を下げた電圧を現像バイアス電圧として設定する。
In the control board 1000, when a feedback signal of 30 ms is generated, it is counted by polling at a cycle of 10 ms, and when it is counted twice, it is determined that the discharge is on the normal positive output side, the internal determination FLAG is turned on, and so-called abnormality determination It means not.
On the other hand, based on the determination result described above, the discharge limit voltage is determined to be 87.5% duty, 1650 V, and a voltage obtained by reducing the fluctuation margin voltage from 1650 V is set as the development bias voltage at the start of printing.

図13は、図12に示した放電が発生した時点を拡大した図であり、同図において、放電が発生する位置では、Vac(+)とVdとの電位差=(Vac/2)+Vb−Vd=900+(−300)−(−700)=1300Vとなる。
このとき、瞬間的には大電流が流れるため、図に示すように、放電位置ではVacの平坦部分が瞬間的に落ち込むが、電源内部の制御により元に戻る。
一方、感光体表面では、放電が発生した位置に対応する箇所、つまり放電局部に対して電荷注入されるので、図23中、一点鎖線で示すように、Vd=−700VからV=−50Vに急変する。なお、図13中、矢印F1は、電位差による放電によって電圧が変化する状態を示している。
FIG. 13 is an enlarged view of the time point when the discharge shown in FIG. 12 occurs. In FIG. 13, at the position where the discharge occurs, the potential difference between Vac (+) and Vd = (Vac / 2) + Vb−Vd. = 900 + (− 300) − (− 700) = 1300V.
At this time, since a large current flows instantaneously, as shown in the figure, the flat portion of Vac falls instantaneously at the discharge position, but returns to the original state by the control inside the power supply.
On the other hand, on the surface of the photoconductor, charges are injected into a portion corresponding to the position where the discharge occurs, that is, the discharge local portion. Therefore, as shown by a dashed line in FIG. 23, Vd = −700V to V L = −50V Suddenly changes. In FIG. 13, an arrow F1 indicates a state in which the voltage changes due to a discharge due to a potential difference.

放電局部での放電痕は、軸方向に4,5mm、回転方向に2,3mmで横長の楕円形状となって現像ローラ42と感光体2とが対向する現像ニップを挟んで上下に発生する。また、この領域には、放電によるオゾンやイオンが漂流しているため、ローラ回転による気流によって下流方向に流れるものの、放電直後には現像ニップ部、つまり現像バイアスが作用する範囲に漂っている。
このため現像バイアス電圧を正極出力から負極出力に反転されると、現像バイアス電圧(Vac(−))と非画像部で変化した感光体表面での非画像部電位(V)との電位差が顕著となり、図に示すように約1150Vに達する。
Discharge traces at the discharge local portion are vertically elongated by 4 to 5 mm in the axial direction and 2 to 3 mm in the rotation direction and are horizontally long and have a developing nip where the developing roller 42 and the photosensitive member 2 face each other. In addition, ozone and ions due to discharge drift in this region, so that it flows in the downstream direction due to the airflow due to roller rotation, but immediately after the discharge, it drifts in the development nip, that is, the range where the development bias acts.
For this reason, when the developing bias voltage is inverted from the positive output to the negative output, the potential difference between the developing bias voltage (Vac (−)) and the non-image portion potential (V L ) on the surface of the photoconductor changed in the non-image portion. It becomes remarkable and reaches about 1150V as shown in the figure.

現像ニップ部にオゾンやイオンが存在しない場合には1300Vの放電限界であるのに対し、分子が介在すると放電電圧は2〜3割低くなり、この程度の電圧であっても放電が発生する、換言すれば、極性反転後のバイアス電圧出力時に放電が発生することを発明者が確認している。   When ozone or ions are not present in the development nip, the discharge limit is 1300 V, whereas when molecules are present, the discharge voltage is reduced by 20 to 30%, and discharge occurs even at this level of voltage. In other words, the inventor has confirmed that discharge occurs when the bias voltage is output after polarity inversion.

このような現状においては、放電検出回路が、本来、正放電のみを検出することを考慮したものであることから、逆放電に関しての検討はなされておらず、逆放電もあり得ることを考慮した場合には、双方での放電を対象とする回路構成が必要となる点、あるいは、正放電のみを有効として逆放電を無視する点が考えられる。しかし、前者の点に関しては、回路構成が複雑化するという問題があり、後者の点に関しては、逆耐圧電圧の高いダイオードなどを用いることでコストアップに繋がるという問題がある。   In such a current situation, since the discharge detection circuit originally considers that only the positive discharge is detected, no consideration has been given to reverse discharge, and it is considered that reverse discharge is possible. In some cases, it may be necessary to have a circuit configuration that targets both discharges, or only the positive discharge is effective and the reverse discharge is ignored. However, with respect to the former point, there is a problem that the circuit configuration is complicated, and with respect to the latter point, there is a problem that the cost is increased by using a diode having a high reverse withstand voltage.

本実施形態では、上述した現行の放電検知における問題に鑑みて、その問題点を解消するものである。以下、具体的な構成について説明する。
本実施形態の特徴は、現像バイアス電圧が正極出力から負極出力に反転しなれければ逆放電が発生しないことに着目し、ACバイアス電圧(Vac)を生成しているクロック(CLK)信号を正極出力での放電が発生した時点で停止させることを特徴としている。
In the present embodiment, in view of the problems in the current discharge detection described above, the problems are solved. Hereinafter, a specific configuration will be described.
The feature of this embodiment is that the reverse discharge does not occur if the development bias voltage cannot be reversed from the positive output to the negative output, and the clock (CLK) signal generating the AC bias voltage (Vac) is positive. It is characterized in that it is stopped when a discharge occurs at the output.

図14において、クロック(CLK)信号にANDゲートを組み込み、フィードバック信号がアクティブとなった場合にANDゲートを閉じることでACバイアス電圧のうちで正極出力から反転した負極出力が停止されるようになっている。
これにより、ACバイアス電圧は、正極出力のみが有効として用いられることになる。
上述した制御は、感光体や現像ローラが停止している場合には有効となるが、実際には両者が回転しているため、数ms経過すると現像ニップ部の放電痕を通過した際に新たな感光体表面が現れると、現像ニップ部では図23に示したように1300Vの電位差が生じ、放電限界に達することになる。そこで、この制御には、フィードバック信号を制御ボード1000において取り込んだ際には、早急にACバイアス電圧(Vac)、DCバイアス電圧(Vb)を減じるようにPWM信号のdutyを低くすることが望ましい。
In FIG. 14, an AND gate is incorporated in the clock (CLK) signal, and when the feedback signal becomes active, the AND gate is closed to stop the negative output that is inverted from the positive output in the AC bias voltage. ing.
As a result, only the positive electrode output is used as the AC bias voltage.
The above-described control is effective when the photosensitive member and the developing roller are stopped, but since both of them are actually rotating, after a few ms, a new one is passed when passing through the discharge mark in the developing nip. When the surface of the photosensitive member appears, a potential difference of 1300 V is generated in the developing nip portion as shown in FIG. 23, and the discharge limit is reached. Therefore, for this control, when the feedback signal is taken in the control board 1000, it is desirable to reduce the duty of the PWM signal so that the AC bias voltage (Vac) and the DC bias voltage (Vb) are quickly reduced.

図15は、図14に示した構成による放電検知時での電圧変化の状態を示すタイミングチャートである。
同図において、現像バイアス電圧のうちでACバイアス電圧(Vac)のうちで正極出力(Vac(+))時での放電が発生した時点からその正極出力のままで維持されることにより、逆放電の発生が開放されている。このときには、前述したように、PWM信号によるACバイアス電圧(Vac)、DCバイアス電圧(Vb)の値も低くされる。
FIG. 15 is a timing chart showing a state of voltage change at the time of discharge detection by the configuration shown in FIG.
In the figure, reverse discharge is maintained by maintaining the positive output from the time when discharge occurs at the positive output (Vac (+)) of the AC bias voltage (Vac) among the development bias voltages. The occurrence of is open. At this time, as described above, the values of the AC bias voltage (Vac) and the DC bias voltage (Vb) by the PWM signal are also lowered.

図16は、図14に示した構成の要部変形例を示すブロック図である。
同図に示す構成では、図14に示した場合と違って、ACバイアス電圧およびDCバイアス電圧を対象とすることが前提となっている。
この場合、両方の出力信号である、AC−PWM信号、DC−PWM信号をANDゲートに取り込み、フィードバック信号がアクティブ状態となった場合にANDゲートを閉じるようになっている。
FIG. 16 is a block diagram showing a modification of the main part of the configuration shown in FIG.
In the configuration shown in the figure, unlike the case shown in FIG. 14, it is assumed that the target is an AC bias voltage and a DC bias voltage.
In this case, both output signals, AC-PWM signal and DC-PWM signal, are taken into the AND gate, and the AND gate is closed when the feedback signal becomes active.

これにより、現像バイアスのうちで、DCバイアス電圧が停止されることでACバイアス電圧がゼロに収束していくことになる。なお、図24に示したクロッ(CLK)信号をANDゲートに取り込むことを併せるようにしてもよい。
放電痕が通過する数ms以内に現像バイアス電圧のうちでACバイアス電圧(Vac)、DCバイアス電圧(Vb)を元の出力に対して7〜8割以下に低減すれば、電位差も大きくならず放電も生じない。
図17は、図16に示した構成による放電検知時での電圧変化の状態を示すタイミングチャートである。
同図において、現像バイアス電圧のうちでACバイアス電圧(Vac(+))印加による放電が発生した時点でフィードバック信号が制御ボード1000に取り込まれると、ANDゲートが閉じることで両方のバイアス電圧の印加がなくなり、ACバイアス電圧(Vac)は、ゼロに収束を開始することになる。
これにより、正極出力側の放電および負極出力側での放電が解消されることになる。
As a result, the AC bias voltage converges to zero by stopping the DC bias voltage in the developing bias. Note that the clock (CLK) signal shown in FIG. 24 may be taken into the AND gate.
If the AC bias voltage (Vac) and DC bias voltage (Vb) of the development bias voltage are reduced to 70-80% or less of the original output within several ms within which the discharge trace passes, the potential difference does not increase. There is no discharge.
FIG. 17 is a timing chart showing a state of voltage change at the time of discharge detection by the configuration shown in FIG.
In the figure, when the feedback signal is taken into the control board 1000 at the time when the discharge due to the application of the AC bias voltage (Vac (+)) occurs among the development bias voltages, both bias voltages are applied by closing the AND gate. And the AC bias voltage (Vac) starts to converge to zero.
Thereby, the discharge on the positive electrode output side and the discharge on the negative electrode output side are eliminated.

2 感光体
42 現像ローラ
500 複写機
1000 制御部
1001 電圧供給源
1002 放電検知回路
2 Photosensitive member 42 Developing roller 500 Copying machine 1000 Control unit 1001 Voltage supply source 1002 Discharge detection circuit

特開2006−301479号公報JP 2006-301479 A 特許第3815356号公報Japanese Patent No. 3815356 特許第4194853号公報Japanese Patent No. 4194533 特開2010−54740号公報JP 2010-54740 A 特開2010−54741号公報JP 2010-54741 A

Claims (8)

潜像担持体に対して所定間隔を以て現像剤担持体を対向させて配置し、該現像剤担持体から前記潜像担持体に向けて非磁性一成分トナーを供給する際に前記現像剤担持体に対して直流(DC)電圧と交流(AC)電圧とを重畳させて印加する構成を備えた現像装置であって、
前記現像剤担持体にACバイアス電圧、DCバイアス電圧の重畳電圧を印加する電圧供給手段と、
前記現像担持体と前記潜像担持体間での放電を検知する放電検知手段と、
前記放電検知手段からの検知結果を入力され、前記電圧供給手段での供給電圧を変更制御する制御部とを備え、
前記制御部は、放電検知と共にACバイアス電圧印加に際して放電検知した極性に対して極性を反転させたバイアス印加を停止することを特徴とする現像装置。
The developer carrying member is disposed opposite to the latent image carrying member at a predetermined interval, and the developer carrying member is supplied when the non-magnetic one-component toner is supplied from the developer carrying member toward the latent image carrying member. A developing device having a configuration in which a direct current (DC) voltage and an alternating current (AC) voltage are applied in a superimposed manner,
Voltage supply means for applying a superimposed voltage of an AC bias voltage and a DC bias voltage to the developer carrier;
A discharge detecting means for detecting a discharge between the developing carrier and the latent image carrier;
A detection unit from which the detection result from the discharge detection unit is input, and a control unit for changing and controlling the supply voltage in the voltage supply unit,
The control unit stops the bias application in which the polarity is reversed with respect to the polarity detected when the AC bias voltage is applied together with the discharge detection.
前記制御部は、前記放電検知と共に、AC設定電圧のうちで、放電検知されたACバイアス電圧と反転する極性でのACバイアス設定電圧をオフあるいはゼロ出力することを特徴とする請求項1記載の現像装置。   2. The control unit according to claim 1, wherein, together with the discharge detection, the AC bias setting voltage having a polarity opposite to the detected AC bias voltage is turned off or zero out of the AC setting voltage. Development device. 前記制御部には、クロック(CLK)信号にAND条件を組み込んだインターフェースが設けられ、放電検知を知らせるフィードバック信号を前記ANDゲート条件に取り込むことを特徴とする請求項1または2記載の現像装置。   3. The developing device according to claim 1, wherein the control unit is provided with an interface in which an AND condition is incorporated in a clock (CLK) signal, and takes in a feedback signal informing the discharge detection into the AND gate condition. 前記制御部は、放電検知を知らせるフィードバック信号受信後、前記クロック(CLK)信号をノンアクティブ状態に設定し、放電痕が前記潜像担持体における前記現像剤担持体と対面する現像ニップ部を通過する時間内に前記クロック(CLK)信号をノンアクティブ状態に設定することを特徴とする請求項2記載の現像装置。   The control unit sets the clock (CLK) signal to an inactive state after receiving a feedback signal informing the discharge detection, and the discharge mark passes through the developing nip portion of the latent image carrier facing the developer carrier. 3. The developing device according to claim 2, wherein the clock (CLK) signal is set to a non-active state within a predetermined time. 前記制御部には、ACバイアス設定信号、DCバイアス設定信号にAND条件を組み込んだインターフェースが設けられ、放電検知を知らせるフィードバック信号を前記ANDゲート条件に取り込むことを特徴とする請求項2記載の現像装置。   3. The development according to claim 2, wherein the control unit is provided with an interface in which an AND condition is incorporated in an AC bias setting signal and a DC bias setting signal, and a feedback signal for notifying discharge detection is taken into the AND gate condition. apparatus. 前記制御部は、放電検知を知らせるフィードバック信号受信後、前記ACバイアス設定信号、DCバイアス設定信号をノンアクティブ状態に設定し、放電痕が前記潜像担持体における前記現像剤担持体と対面する現像ニップ部を通過する時間内に前記クロック(CLK)信号をノンアクティブ状態に設定することを特徴とする請求項2記載の現像装置。   The control unit sets the AC bias setting signal and the DC bias setting signal to a non-active state after receiving a feedback signal for informing discharge detection, and develops the discharge mark facing the developer carrier on the latent image carrier. 3. The developing device according to claim 2, wherein the clock (CLK) signal is set to a non-active state within a time period of passing through the nip portion. 潜像担持体に対して所定間隔を以て現像剤担持体を対向させて配置し、該現像剤担持体から前記潜像担持体に向けて非磁性一成分トナーを供給する際に前記現像剤担持体に対して直流(DC)電圧と交流(AC)電圧とを重畳させて印加する構成を備えた現像装置であって、
前記現像剤担持体にACバイアス電圧、DCバイアス電圧の重畳電圧を印加する電圧供給手段と、
前記現像担持体と前記潜像担持体間での放電を検知する放電検知手段と、
前記放電検知手段からの検知結果を入力され、前記電圧供給手段での供給電圧を変更制御する制御部とを備え、
前記制御部において、放電検知と共にACバイアス電圧印加に際して放電検知した極性に対して極性を反転させたバイアス印加を停止することを特徴とする現像方法。
The developer carrying member is disposed opposite to the latent image carrying member at a predetermined interval, and the developer carrying member is supplied when the non-magnetic one-component toner is supplied from the developer carrying member toward the latent image carrying member. A developing device having a configuration in which a direct current (DC) voltage and an alternating current (AC) voltage are applied in a superimposed manner,
Voltage supply means for applying a superimposed voltage of an AC bias voltage and a DC bias voltage to the developer carrier;
A discharge detecting means for detecting a discharge between the developing carrier and the latent image carrier;
A detection unit from which the detection result from the discharge detection unit is input, and a control unit for changing and controlling the supply voltage in the voltage supply unit,
A developing method characterized in that, in the control unit, the bias application in which the polarity is reversed with respect to the polarity detected when the AC bias voltage is applied together with the discharge detection is stopped.
請求項1乃至6のうちの一つに記載の現像装置または請求項7記載の現像方法を用いることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 or the developing method according to claim 7.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021139969A (en) * 2020-03-03 2021-09-16 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0736263A (en) * 1993-07-19 1995-02-07 Sanyo Electric Co Ltd Image forming device
JP2001092223A (en) * 1999-09-20 2001-04-06 Konica Corp Image-forming device and high-voltage power source for electrophotography
JP2003287942A (en) * 2002-03-28 2003-10-10 Minolta Co Ltd Developing device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0736263A (en) * 1993-07-19 1995-02-07 Sanyo Electric Co Ltd Image forming device
JP2001092223A (en) * 1999-09-20 2001-04-06 Konica Corp Image-forming device and high-voltage power source for electrophotography
JP2003287942A (en) * 2002-03-28 2003-10-10 Minolta Co Ltd Developing device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021139969A (en) * 2020-03-03 2021-09-16 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP7408437B2 (en) 2020-03-03 2024-01-05 キヤノン株式会社 Image forming device

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