JP3049967B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２成分現像剤を用いて
静電潜像担持体に形成されている静電潜像を可視像化す
る現像装置に関する。
静電潜像担持体に形成されている静電潜像を可視像化す
る現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子写真法を利用した複写機やプ
リンタでは、高精細な画像を得るために小粒径トナーの
開発が活発に行われている。ところが、トナーは小粒径
になる程単位重量当たりの表面積が大きくなり、個々の
トナー粒子の荷電量が高くなって画像濃度が低下する傾
向にある。この対策として、現像電位を大きくして静電
潜像担持体に対するトナーの静電付着力を高める方法
と、静電潜像担持体の移動速度に対する現像剤の移動速
度の比率（速度比）を高め、静電潜像担持体に接触する
単位時間当たりの現像剤量を増やす方法とがある。
リンタでは、高精細な画像を得るために小粒径トナーの
開発が活発に行われている。ところが、トナーは小粒径
になる程単位重量当たりの表面積が大きくなり、個々の
トナー粒子の荷電量が高くなって画像濃度が低下する傾
向にある。この対策として、現像電位を大きくして静電
潜像担持体に対するトナーの静電付着力を高める方法
と、静電潜像担持体の移動速度に対する現像剤の移動速
度の比率（速度比）を高め、静電潜像担持体に接触する
単位時間当たりの現像剤量を増やす方法とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法では、静電潜像担持体の疲労、帯電チャージャによ
るオゾン発生量の増加、キャリア付着の問題があり、後
者の方法では、線画像の再現性不良、トナー飛散等の問
題があった。その他に、キャリアに対するトナーの重量
混合比（以下「トナー濃度」という。）を高める方法も
あるが、帯電不良によるトナーの飛散、キャリアの劣化
等の問題があった。
方法では、静電潜像担持体の疲労、帯電チャージャによ
るオゾン発生量の増加、キャリア付着の問題があり、後
者の方法では、線画像の再現性不良、トナー飛散等の問
題があった。その他に、キャリアに対するトナーの重量
混合比（以下「トナー濃度」という。）を高める方法も
あるが、帯電不良によるトナーの飛散、キャリアの劣化
等の問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本願は、上記問
題点のない現像装置を提供することを目的とするもの
で、第１の発明は粒径３〜５μｍの小粒径トナーを使用
する現像装置の設定に関し、現像剤担持体にトナーとキ
ャリアとからなる２成分現像剤を保持し、該現像剤を静
電潜像担持体に接触させて静電潜像を現像する現像装置
において、上記トナーの平均粒径が３〜５μｍのとき、
次式 Ｐ．Ｄ＝１００Ｍ／（ρ・ＤS） Ｐ．Ｄ： パッキング・デンシティ Ｍ： 現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤量
（ｇ／ｃｍ2） ρ： キャリアの真比重（ｇ／ｃｍ3） ＤＳ： 現像剤担持体と静電潜像担持体との間隔（ｃ
ｍ） より求められるパッキング・デンシティを４０〜５０と
したものである。
題点のない現像装置を提供することを目的とするもの
で、第１の発明は粒径３〜５μｍの小粒径トナーを使用
する現像装置の設定に関し、現像剤担持体にトナーとキ
ャリアとからなる２成分現像剤を保持し、該現像剤を静
電潜像担持体に接触させて静電潜像を現像する現像装置
において、上記トナーの平均粒径が３〜５μｍのとき、
次式 Ｐ．Ｄ＝１００Ｍ／（ρ・ＤS） Ｐ．Ｄ： パッキング・デンシティ Ｍ： 現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤量
（ｇ／ｃｍ2） ρ： キャリアの真比重（ｇ／ｃｍ3） ＤＳ： 現像剤担持体と静電潜像担持体との間隔（ｃ
ｍ） より求められるパッキング・デンシティを４０〜５０と
したものである。
【０００５】第２の発明は平均粒径５〜８μｍの小粒径
トナーを使用する現像装置に関し、トナー平均粒径が５
〜８μｍのとき、上記パッキング・デンシティを３５〜
４５としたものである。
トナーを使用する現像装置に関し、トナー平均粒径が５
〜８μｍのとき、上記パッキング・デンシティを３５〜
４５としたものである。
【０００６】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１に示す現像装置１において、トナ
ー補給部２はトナー３を収容しており、このトナー３は
補給ローラ４によって後部搬送路５に落下補給される。
後部搬送路５には、トナーとキャリアとからなる２成分
現像剤６が収容されており、この現像剤６はトナー補給
部２より補給されたトナー３と共に回転搬送部材７によ
って撹拌されながら前部搬送路９に供給される。前部搬
送路８に供給された現像剤６は、回転搬送部材９によっ
て再び撹拌されて現像ローラ１０に供給される。現像ロ
ーラ１０に供給された現像剤６は、内蔵磁石の磁力に基
づいて外周に保持されながら図上時計回り方向に搬送さ
れ、規制ブレード１１で一定量に調整された後、現像部
１３で感光体１２上の静電潜像に接触してこれを現像す
る。ここでの現像は、感光体１２の表面電位と電源１４
より現像ローラ１０に印加されているバイアスとの電位
差に基づいて電気的に行われる。次に、現像部１３を通
過した現像剤６は引き続き時計回り方向に搬送され、前
部搬送路８との対向部で現像ローラ１０から離脱して落
下する。
ついて説明する。図１に示す現像装置１において、トナ
ー補給部２はトナー３を収容しており、このトナー３は
補給ローラ４によって後部搬送路５に落下補給される。
後部搬送路５には、トナーとキャリアとからなる２成分
現像剤６が収容されており、この現像剤６はトナー補給
部２より補給されたトナー３と共に回転搬送部材７によ
って撹拌されながら前部搬送路９に供給される。前部搬
送路８に供給された現像剤６は、回転搬送部材９によっ
て再び撹拌されて現像ローラ１０に供給される。現像ロ
ーラ１０に供給された現像剤６は、内蔵磁石の磁力に基
づいて外周に保持されながら図上時計回り方向に搬送さ
れ、規制ブレード１１で一定量に調整された後、現像部
１３で感光体１２上の静電潜像に接触してこれを現像す
る。ここでの現像は、感光体１２の表面電位と電源１４
より現像ローラ１０に印加されているバイアスとの電位
差に基づいて電気的に行われる。次に、現像部１３を通
過した現像剤６は引き続き時計回り方向に搬送され、前
部搬送路８との対向部で現像ローラ１０から離脱して落
下する。
【０００７】上記トナーに平均粒径３〜５μｍと平均粒
径５〜８μｍの小径トナーをそれぞれ使用し、パッキン
グ・デンシティＰ．Ｄを変更して、線画像の再現性、カ
ブリの発生状況、画像濃度の評価実験を行った。また、
比較例として、平均粒径１０〜１２μｍの普通粒径トナ
ーについても同様の実験を行った。
径５〜８μｍの小径トナーをそれぞれ使用し、パッキン
グ・デンシティＰ．Ｄを変更して、線画像の再現性、カ
ブリの発生状況、画像濃度の評価実験を行った。また、
比較例として、平均粒径１０〜１２μｍの普通粒径トナ
ーについても同様の実験を行った。
【０００８】トナーは、下記する組成のものを使用し
た。 スチレン−アクリル樹脂： １００重量部 カーボンブラック： ８ 〃 荷電制御剤： ５ 〃 荷電制御樹脂： ２ 〃 オフセット防止剤： ４ 〃 なお、後処理剤（シリカ）を、平均粒径３〜５，５〜８
μｍの小径トナーには０．５重量部、平均粒径１１〜１
２μｍの普通粒径トナーには０．１５重量部添加した。
た。 スチレン−アクリル樹脂： １００重量部 カーボンブラック： ８ 〃 荷電制御剤： ５ 〃 荷電制御樹脂： ２ 〃 オフセット防止剤： ４ 〃 なお、後処理剤（シリカ）を、平均粒径３〜５，５〜８
μｍの小径トナーには０．５重量部、平均粒径１１〜１
２μｍの普通粒径トナーには０．１５重量部添加した。
【０００９】キャリアは、表面平滑化したフェライト粒
子（６０ｅｍｕ／ｇ）にシリコン樹脂をコーティングし
たもので、粒径４０〜８０μｍ（平均粒径５５μｍ）の
ものを使用した。
子（６０ｅｍｕ／ｇ）にシリコン樹脂をコーティングし
たもので、粒径４０〜８０μｍ（平均粒径５５μｍ）の
ものを使用した。
【００１０】実験に使用した現像装置等の現像条件は以
下通りである。 感光体の帯電電位： −６３０Ｖ 露光部の感光体表面電位： −１００Ｖ 現像バイアス： −４５０Ｖ 現像ローラ速度／感光体速度： １．５
下通りである。 感光体の帯電電位： −６３０Ｖ 露光部の感光体表面電位： −１００Ｖ 現像バイアス： −４５０Ｖ 現像ローラ速度／感光体速度： １．５
【００１１】上記パッキング・デンシティＰ．Ｄは、次
式により定義される。 Ｐ．Ｄ＝１００Ｍ／（ρ・ＤS） Ｐ．Ｄ：パッキング・デンシティ Ｍ： 現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤量
（ｇ／ｃｍ2） ρ： キャリアの真比重（ｇ／ｃｍ3） ＤＳ： 現像剤担持体と静電潜像担持体との間隔（ｃ
ｍ） また、パッキング・デンシティＰ．Ｄの調整は、図２に
示すように、現像ローラ１０と規制ブレード１１との間
隔ＤB（以下「穂高規制ギャップＤB」という。）と、現
像ローラ１０と感光体１２との間隔ＤS（以下「現像ギ
ャップＤS」という。）を、これら穂高規制ギャップ
ＤB，現像ギャップＤSとパッキング・デンシティＰ．Ｄ
との関係を実験的に求めた下記する表１に従って設定し
て行った。
式により定義される。 Ｐ．Ｄ＝１００Ｍ／（ρ・ＤS） Ｐ．Ｄ：パッキング・デンシティ Ｍ： 現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤量
（ｇ／ｃｍ2） ρ： キャリアの真比重（ｇ／ｃｍ3） ＤＳ： 現像剤担持体と静電潜像担持体との間隔（ｃ
ｍ） また、パッキング・デンシティＰ．Ｄの調整は、図２に
示すように、現像ローラ１０と規制ブレード１１との間
隔ＤB（以下「穂高規制ギャップＤB」という。）と、現
像ローラ１０と感光体１２との間隔ＤS（以下「現像ギ
ャップＤS」という。）を、これら穂高規制ギャップ
ＤB，現像ギャップＤSとパッキング・デンシティＰ．Ｄ
との関係を実験的に求めた下記する表１に従って設定し
て行った。
【００１２】
【表１】 ＤB，ＤSとＰ．Ｄとの関係表 ＤS ＤB(mm)〔Ｍ(g/cm2)〕 (mm) 0.2〔0.045〕 0.3〔0.060〕 0.4〔0.075〕 0.5〔0.100〕 0.2 45 60 75 − 0.3 30 40 50 67 0.4 23 30 38 50 0.5 18 24 30 40 0.6 15 20 25 33 0.7 13 17 22 28 0.8 − 15 19 25
【００１３】線画像の再現性、カブリの発生状況、画像
濃度の評価基準について説明する。 線画像の再現性は、感光体上に回転方向に延びる縦線用
静電潜像と、軸方向に延びる横線用静電潜像を形成し、
これらを現像してオリジナルの線幅と現像後の平均線幅
との差（絶対値）を基準として評価した。後述する線画
像再現性の結果を示した表中の評価記号は、以下の評価
基準に従ったものである。 評価記号 線幅差（μｍ） ○ ‥‥‥‥ ０〜１０ △ ‥‥‥‥ １０〜２０ × ‥‥‥‥ ２０以上
濃度の評価基準について説明する。 線画像の再現性は、感光体上に回転方向に延びる縦線用
静電潜像と、軸方向に延びる横線用静電潜像を形成し、
これらを現像してオリジナルの線幅と現像後の平均線幅
との差（絶対値）を基準として評価した。後述する線画
像再現性の結果を示した表中の評価記号は、以下の評価
基準に従ったものである。 評価記号 線幅差（μｍ） ○ ‥‥‥‥ ０〜１０ △ ‥‥‥‥ １０〜２０ × ‥‥‥‥ ２０以上
【００１４】カブリの発生状況は、画像を再現した用紙
を目視観察して評価した。後述するカブリ発生状況の結
果を示す表中の評価記号は、以下の評価基準に従ったも
のである。 評価記号 カブリの程度 ○ カブリなし。 △ カブリは認められるが、実用上問題のないレベル。 × カブリがひどく、実用上問題のあるレベル。
を目視観察して評価した。後述するカブリ発生状況の結
果を示す表中の評価記号は、以下の評価基準に従ったも
のである。 評価記号 カブリの程度 ○ カブリなし。 △ カブリは認められるが、実用上問題のないレベル。 × カブリがひどく、実用上問題のあるレベル。
【００１５】画像濃度は、画像濃度計（サクラ濃度計
ＰＤＡ−６５；小西六社製）により測定した。後述する
画像濃度の評価結果を示す表の評価記号は、以下の基準
に従ったものである。 評価記号 画像濃度Ｉ．Ｄ ○ ‥‥‥‥ １．３５以上 △ ‥‥‥‥ １．２〜１．３５ × ‥‥‥‥ １．２以下
ＰＤＡ−６５；小西六社製）により測定した。後述する
画像濃度の評価結果を示す表の評価記号は、以下の基準
に従ったものである。 評価記号 画像濃度Ｉ．Ｄ ○ ‥‥‥‥ １．３５以上 △ ‥‥‥‥ １．２〜１．３５ × ‥‥‥‥ １．２以下
【００１６】トナー粒径３〜５μｍの場合の評価結果を
表２に示す。
表２に示す。
【表２】 Ｐ．Ｄ 線画像再現性 カブリ発生状況 画像濃度 ２４ × △ × ３０ × ○ △ ３８ △ ○ △ ４５ ○ ○ ○ ５０ ○ ○ ○ ６０ × × ○
【００１７】トナー平均粒径５〜８μｍの場合の評価結
果を表３に示す。
果を表３に示す。
【表３】 Ｐ．Ｄ 線画像再現性 カブリ発生状況 画像濃度 １８ × × × ２４ × △ △ ３０ △ △ △ ３８ ○ ○ ○ ４０ ○ ○ ○ ４５ ○ ○ ○ ５０ △ × ○
【００１８】トナー平均粒径１０〜１２μｍの場合の評
価結果を表４に示す。
価結果を表４に示す。
【表４】 Ｐ．Ｄ 線画像再現性 カブリ発生状況 画像濃度 １３ × × × １５ × × △ １７ △ △ △ ２０ ○ ○ ○ ２２ ○ ○ ○ ２５ ○ ○ ○ ３０ × ○ ○
【００１９】上記評価結果より、適正なＰ．Ｄはトナー
粒径ごとに異なり、粒径３〜５μｍの小粒径トナーでは
Ｐ．Ｄ＝４０〜５０、粒径５〜８μｍの小粒径トナーで
はＰ．Ｄ＝３５〜４５、粒径１０〜１２μｍの普通粒径
トナーではＰ．Ｄ＝２０〜２５が適当であることが解
る。また、上記適正範囲のＰ．Ｄでは、トナー飛散、キ
ャリア付着など、従来の現像装置に見られた問題は発生
しなかった。
粒径ごとに異なり、粒径３〜５μｍの小粒径トナーでは
Ｐ．Ｄ＝４０〜５０、粒径５〜８μｍの小粒径トナーで
はＰ．Ｄ＝３５〜４５、粒径１０〜１２μｍの普通粒径
トナーではＰ．Ｄ＝２０〜２５が適当であることが解
る。また、上記適正範囲のＰ．Ｄでは、トナー飛散、キ
ャリア付着など、従来の現像装置に見られた問題は発生
しなかった。
【００２０】なお、キャリアとしてポリオレフィン系樹
脂で被覆したものを使用した場合、下記する組成のトナ
ーとフェライト粉にスチレンアクリル樹脂溶液を塗布し
たキャリアを使用した場合も同様の結果が得られた。 スチレンアクリル変性ポリエステル樹脂 １００重量部 有機顔料Lionol Yellow FG-1310 ２.５ 〃 帯電制御剤 ３ 〃 (ボントロンE-84；オリエント化学社製) 疎水性シリカ ０.５ 〃
脂で被覆したものを使用した場合、下記する組成のトナ
ーとフェライト粉にスチレンアクリル樹脂溶液を塗布し
たキャリアを使用した場合も同様の結果が得られた。 スチレンアクリル変性ポリエステル樹脂 １００重量部 有機顔料Lionol Yellow FG-1310 ２.５ 〃 帯電制御剤 ３ 〃 (ボントロンE-84；オリエント化学社製) 疎水性シリカ ０.５ 〃
【００２１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
したがって、粒径３〜５μｍの小粒径トナーについては
Ｐ．Ｄ＝４０〜５０、また粒径５〜８μｍの小粒径トナ
ーについてはＰ．Ｄ＝３５〜４５に設定すれば、線画像
の再現性、画像濃度が向上し、カブリの発生が低減さ
れ、良質の高精細画像を得ることができる。
したがって、粒径３〜５μｍの小粒径トナーについては
Ｐ．Ｄ＝４０〜５０、また粒径５〜８μｍの小粒径トナ
ーについてはＰ．Ｄ＝３５〜４５に設定すれば、線画像
の再現性、画像濃度が向上し、カブリの発生が低減さ
れ、良質の高精細画像を得ることができる。
【図１】 現像装置の断面図である。
【図２】 現像装置の部分拡大図である。
１…現像装置、１０…現像ローラ、１１…規制ブレー
ド、１２…感光体、ＤB…穂高規制ギャップ、ＤS…現像
ギャップ。
ド、１２…感光体、ＤB…穂高規制ギャップ、ＤS…現像
ギャップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/09 G03G 9/08
Claims (2)
- 【請求項１】 現像剤担持体にトナーとキャリアとから
なる２成分現像剤を保持し、該現像剤を静電潜像担持体
に接触させて静電潜像を現像する現像装置において、上
記トナーの平均粒径が３〜５μｍのとき、次式 Ｐ．Ｄ＝１００Ｍ／（ρ・ＤS） Ｐ．Ｄ：パッキング・デンシティ Ｍ： 現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤量
（ｇ／ｃｍ2） ρ： キャリアの真比重（ｇ／ｃｍ3） ＤＳ： 現像剤担持体と静電潜像担持体との間隔（ｃ
ｍ） より求められるパッキング・デンシティを４０〜５０と
したことを特徴とする現像装置。 - 【請求項２】 現像剤担持体にトナーとキャリアとから
なる２成分現像剤を保持し、該現像剤を静電潜像担持体
に接触させて静電潜像を現像する現像装置において、上
記トナーの平均粒径が５〜８μｍのとき、次式 Ｐ．Ｄ＝１００Ｍ／（ρ・ＤS） Ｐ．Ｄ：パッキング・デンシティ Ｍ： 現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤量
（ｇ／ｃｍ2） ρ： キャリアの真比重（ｇ／ｃｍ3） ＤＳ： 現像剤担持体と静電潜像担持体との間隔（ｃ
ｍ） より求められるパッキング・デンシティを３５〜４５と
したことを特徴とする現像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267226A JP3049967B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 現像装置 |
| US08/130,443 US5440378A (en) | 1992-10-06 | 1993-10-01 | Developing device accommodating a two component developer and method of using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267226A JP3049967B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 現像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06118798A JPH06118798A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3049967B2 true JP3049967B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=17441896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4267226A Expired - Fee Related JP3049967B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 現像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5440378A (ja) |
| JP (1) | JP3049967B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5634182A (en) * | 1995-01-25 | 1997-05-27 | Hitachi Metals, Ltd. | Method of developing electrostatic latent image |
| US6160979A (en) * | 1998-11-10 | 2000-12-12 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
| JP2008102550A (ja) * | 2002-01-11 | 2008-05-01 | Ricoh Co Ltd | 現像方法 |
| JP5333463B2 (ja) | 2011-01-06 | 2013-11-06 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
| JP2012145641A (ja) | 2011-01-07 | 2012-08-02 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967565A (ja) * | 1982-10-08 | 1984-04-17 | Minolta Camera Co Ltd | 静電潜像現像方法 |
| JPH0833691B2 (ja) * | 1987-01-29 | 1996-03-29 | キヤノン株式会社 | 現像方法 |
| JPH0810342B2 (ja) * | 1988-02-29 | 1996-01-31 | キヤノン株式会社 | 画像形成方法及び画像形成装置 |
| JPH01297657A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 静電荷像現像剤 |
| US5038176A (en) * | 1988-06-07 | 1991-08-06 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having plural magnetic brush developing devices |
| US5036369A (en) * | 1988-06-30 | 1991-07-30 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP4267226A patent/JP3049967B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-01 US US08/130,443 patent/US5440378A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5440378A (en) | 1995-08-08 |
| JPH06118798A (ja) | 1994-04-28 |
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