JP4744164B2 - Development device - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置で用いられる現像装置に関し、特に、一成分現像剤を用いた現像装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine, and more particularly to a developing device using a one-component developer.
一般に、一成分現像剤(トナー)を用いる現像装置においては、トナー供給ローラ等の供給部材によって、現像剤担持体(例えば、現像ローラ)に供給されたトナーを規制部材(層厚規制部材)によって層厚規制するとともにトナーを荷電させて、現像剤担持体上にトナー薄層を形成して、トナー薄層を、感光体ドラム等の像担持体に近接又は接触させて、像担持体上の静電潜像を現像している。そして、静電潜像を良好に現像するためには、つまり、現像不良を防止するためには、トナーを良好に帯電させる必要がある。 In general, in a developing device that uses a one-component developer (toner), toner supplied to a developer carrier (for example, a developing roller) is supplied by a regulating member (layer thickness regulating member) by a feeding member such as a toner feeding roller. The layer thickness is regulated and the toner is charged to form a toner thin layer on the developer carrier, and the toner thin layer is brought close to or in contact with the image carrier such as a photosensitive drum, so that The electrostatic latent image is being developed. In order to develop the electrostatic latent image satisfactorily, that is, to prevent development failure, it is necessary to charge the toner satisfactorily.
この種の現像装置においては、規制部材として、SUS又は燐青銅等の金属部材を用いたものが知られており、さらには、シリコンゴム又はウレタン等の弾性部材を用いたものが知られている。そして、正帯電トナーを用いた現像装置においては、一般に、規制部材として、シリコンゴム又はウレタンが用いられ、例えば、無色透明の荷電制御樹脂を含有するトナーを使用するとともに、層厚規制ブレードのトナーと接触する押圧部をシリコンゴムにより形成し、これによって、供給ローラから供給されるトナーを、現像ローラ上で層厚規制ブレードによって十分に摩擦帯電して、一定厚さの薄層として担持するようにしたものがある(特許文献1参照)。 In this type of developing device, a member using a metal member such as SUS or phosphor bronze is known as a regulating member, and further, a member using an elastic member such as silicon rubber or urethane is known. . In a developing device using a positively charged toner, silicon rubber or urethane is generally used as a regulating member. For example, toner containing a colorless and transparent charge control resin is used, and toner of a layer thickness regulating blade is used. The pressing portion that comes into contact with the toner is formed of silicon rubber, so that the toner supplied from the supply roller is sufficiently frictionally charged on the developing roller by the layer thickness regulating blade so as to be carried as a thin layer having a constant thickness. (See Patent Document 1).
さらに、層厚規制ブレードの押圧部分をウレタンゴムによって形成するとともに、現像ローラのローラ部分をシリコンゴムにより形成して、層厚規制ブレードと現像ローラとの間において、トナーが2層以内となるようにして、帯電性付与能力の高いシリコンゴムからなる現像ローラの表面に、トナーをより多く接触させて、トナーの帯電を良好にするようにしたものがある(特許文献2参照)。 Further, the pressing portion of the layer thickness regulating blade is made of urethane rubber, and the roller portion of the developing roller is made of silicon rubber so that the toner is within two layers between the layer thickness regulating blade and the developing roller. In some cases, toner is brought into contact with the surface of a developing roller made of silicon rubber having a high chargeability-imparting ability so that the toner is charged well (see Patent Document 2).
加えて、トナーを長期にわたって適切に帯電するため、トナーを像担持体に搬送するトナー担持体の表面にトナー規制部材を圧接させ、このトナー規制部材によりトナー担持体の表面におけるトナーの量を規制するととともに、トナー担持体の表面におけるトナーを摩擦帯電させるようにして、トナーと接触するトナー規制部材の少なくとも表面を窒化チタンでコーティングするようにしたものがある(特許文献3)。 In addition, in order to properly charge the toner over a long period of time, a toner regulating member is pressed against the surface of the toner carrying body that conveys the toner to the image carrying body, and the amount of toner on the surface of the toner carrying body is regulated by the toner regulating member. At the same time, there is one in which the toner on the surface of the toner carrier is triboelectrically charged, and at least the surface of the toner regulating member that contacts the toner is coated with titanium nitride (Patent Document 3).
ところで、近年の環境意識の高まりから、従来、使い捨てであった1成分現像装置についても、トナーを追加補給して長寿命とする必要性が高まってきているものの、特許文献1又は2のように、トナー規制部材にシリコンゴム又はウレタンを用いると、規制部材の耐久性が悪く、長期期間の使用によって規制部材が削れてしまい、安定したトナー層を得ることができず、画像不良が生じるという課題がある。 By the way, with the recent increase in environmental awareness, there is an increasing need for a one-component developing device that has been disposable in the past to replenish toner for a long life, but as in Patent Document 1 or 2 When silicone rubber or urethane is used for the toner regulating member, the durability of the regulating member is poor, and the regulating member is scraped off due to long-term use, and a stable toner layer cannot be obtained, resulting in image defects. There is.
一方、負帯電トナーを用いた1成分現像装置で用いられるSUS又は燐青銅を、規制部材として正帯電トナーを用いた一成分現像装置に用いると、規制部材の材質が金属であるため、耐久性は向上するものの、正帯電トナーを十分に荷電することが難しく、カブリ等の画像不良を起こしてしまう。 On the other hand, when SUS or phosphor bronze used in a one-component developing device using a negatively charged toner is used in a one-component developing device using a positively charged toner as a restricting member, the material of the restricting member is metal, so durability However, it is difficult to sufficiently charge the positively charged toner, which causes image defects such as fogging.
また、特許文献3に記載の現像装置では、トナーと接触するトナー規制部材の少なくとも表面を窒化チタンでコーティングするようにしているものの、窒化チタンのコーティングという工程が増えて、結果的にコストアップの要因となってしまうばかりでなく、コーティング層が削れてしまうと、トナーとの摩擦が急激に変化して、画像不良の原因となることがある。 Further, in the developing device described in Patent Document 3, although at least the surface of the toner regulating member that comes into contact with the toner is coated with titanium nitride, the number of steps of titanium nitride coating increases, resulting in an increase in cost. In addition to being a factor, if the coating layer is scraped, friction with the toner may change abruptly and cause image defects.
いずれにしても、特許文献1〜3に記載の現像装置においては、安価でしかも長期間に亘る耐久性を有して、良好にトナーを帯電できないという課題がある。 In any case, the developing devices described in Patent Documents 1 to 3 have a problem that they are inexpensive and durable for a long period of time, and the toner cannot be charged well.
上記の課題を解決するため、本発明は、安価でしかも長期間に亘る耐久性を有して、良好にトナーを帯電することのできる現像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a developing device that is inexpensive and has durability for a long period of time and can charge a toner satisfactorily.
上記の課題を解決するため本発明は、一成分現像剤を担持して像担持体上の静電潜像を現像して可視像とする現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤の層厚規制を行うとともに押圧部を前記現像剤担持体上の現像剤に接触させることにより、前記現像剤を摩擦により正帯電させる層厚規制部材とを有する現像装置において、前記現像剤は外添剤が外添された正帯電トナーであって、前記外添剤は少なくとも疎水性シリカを含み、前記現像剤担持体はウレタン系コート材がコーティングされて所定の表面粗さを有し、前記層厚規制部材が、純チタン製又はチタン合金製であり、前記層厚規定部材との摩擦によって帯電量の絶対値が、前記層厚規制部材との摩擦による外添剤帯電量の絶対値と前記正帯電トナー100gに対する外添剤添加量の積の総和が2.0μC以下となる外添剤を用いるようにしたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a developer carrier that carries a one-component developer and develops an electrostatic latent image on the image carrier to form a visible image, and a developer carrier on the developer carrier. A developer having a layer thickness regulating member that regulates the developer layer thickness and positively charges the developer by friction by bringing a pressing portion into contact with the developer on the developer carrying member. Is a positively charged toner to which an external additive has been externally added, wherein the external additive contains at least hydrophobic silica, and the developer carrier is coated with a urethane coating material and has a predetermined surface roughness. The layer thickness regulating member is made of pure titanium or titanium alloy, and the absolute value of the charge amount due to friction with the layer thickness regulating member is the absolute value of the charge amount of the external additive due to friction with the layer thickness regulating member. Value and addition of external additives to 100 g of the positively charged toner The sum of the products is characterized in that it has to use an external additive to be less 2.0MyuC.
以上のように、本発明の現像装置は、現像剤として外添剤が外添された正帯電トナーを用いて、外添剤が少なくとも疎水性シリカを含み、現像剤担持体はウレタン系コート材がコーティングされて所定の表面粗さを有し、層厚規制部材の材料として純チタン製又はチタン合金を用いるようにしたので、層厚規制部材のコーティング等の工程が不要となって、しかも純チタン製又はチタン合金はシリコンゴム又はウレタンゴムに比べて耐久性があり、長期間に亘って安定して現像を行うことができるという効果がある。 As described above, the developing device of the present invention uses a positively charged toner to which an external additive is externally added as a developer, the external additive includes at least hydrophobic silica, and the developer carrying member is a urethane-based coating material. Is coated with pure titanium or a titanium alloy as the material for the layer thickness regulating member, so that steps such as coating of the layer thickness regulating member are not required, and Titanium or a titanium alloy is more durable than silicon rubber or urethane rubber, and has an effect that development can be performed stably over a long period of time.
本発明では、外添剤として層厚規定部材との摩擦によって帯電量の絶対値が予め定められた帯電量以下の外添剤を用いるようにしたので、層厚規制部材と外添剤とが摩擦帯電をして外添剤が層厚規制部材に付着することがなく、正常なトナー層の形成が阻害されることがないという効果がある。 In the present invention, the external additive having an absolute value of the charge amount equal to or less than a predetermined charge amount by friction with the layer thickness defining member is used as the external additive. There is an effect that the external additive does not adhere to the layer thickness regulating member due to frictional charging, and the formation of a normal toner layer is not hindered.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
図1は本発明の一実施例による現像装置を概略的に示す図であり、この現像装置14は画像形成装置とともに用いられる。図示はしないが、画像形成装置は、例えば、像担持体(感光体ドラム)、レーザスキャニングユニット、帯電部材、及び現像装置14を有している。現像装置14は現像容器15、トナー供給ローラ16、及び現像ローラ(現像剤担持体)17を有しており、現像ローラ17は現像位置で感光体ドラムと対面して、感光体ドラム上の静電潜像を現像し、感光体ドラム上にトナー像を形成する。
FIG. 1 schematically shows a developing device according to an embodiment of the present invention, and this developing
感光体ドラム上のトナー像は、例えば、給紙カセットから給紙経路を介して記録用紙(以下単に用紙と呼ぶ)に転写される。そして、用紙は定着装置に搬送されて、ここで用紙上のトナー像が定着され、用紙は排紙経路を通って排紙トレイに排紙される。 For example, the toner image on the photosensitive drum is transferred to a recording sheet (hereinafter simply referred to as a sheet) from a sheet feeding cassette via a sheet feeding path. Then, the sheet is conveyed to a fixing device, where a toner image on the sheet is fixed, and the sheet is discharged to a discharge tray through a discharge path.
現像容器15はトナー収納部15aとローラ収納部15bとに別れ、トナー収納部15aとローラ収納部15bとは開口部15cで連通している。トナー収納部15aにはトナー収納容器15dが収納され、このトナー収納容器15dは現像容器15から分離可能となっている。つまり、トナーを補給する際には、トナー収納容器15dをトナー収納部15aから引き抜いて、トナー収納容器15dにトナーを補給した後、トナー収納部15aにトナー収納容器15dを装着する。
The developing
トナー収納容器15dにはトナー排出口15eを規定するリブ部15fが形成され、トナー収納容器15d内のトナーは、トナー収納容器15d内に備えられた攪拌部材30によって攪拌されつつ(この攪拌部材30として、例えば、回転軸にPETフィルムを貼り付けたものを用いた)、排出口15e及び開口部15cを介して、供給ローラ16及び現像ローラ17が配置されたローラ収納部15b側に搬送されて、供給ローラ16によって現像ローラ17に供給される。そして、現像ローラ17上のトナー層は層厚規制部材31によって層厚規制されるとともに帯電されて(正帯電)、現像ローラ17によって感光体ドラム上の静電潜像が現像される。
The
なお、現像ローラ17と現像容器15との間にはシール部材32が配設され、このシール部材32によってトナー漏れを防止している。また、ローラ収納部15b側において、リブ部15fには逆流防止弁15gがトナー排出口15eを塞ぐようにして配設される。これによって、攪拌部材30と逆流防止弁15gが直接当たらないようにしている。そして、逆流防止弁15gは、攪拌部材30によって押されたトナーの粉圧によって、図1の上側に位置する自由端が開閉するようになっており、下側の固定端は両面テープでリブ部15fに固定されている(逆流防止弁15gとして、例えば、厚さ50μmのPETフィルムが用いられる)。
A
図示の例では、トナー供給ローラ16として、抵抗値1E+8Ωのウレタンスポンジローラを用い、現像ローラ17との接触ニップが3mmになるようにしている。また、層厚規制部材31としては、例えば、0.1mmの純チタン箔を用いてその規制圧25N/mに設定し、シール部材32として導電性のフィルムを用い、均一に現像ローラに接触するようにウレタンスポンジでバックアップするようにしている。また、現像を行う際には、感光体ドラムと現像ローラ17との距離を150μmに設定し、バイアス条件としては矩形波の周波数(2.0kHz)、Vpp(1.6kV)、Vdc(250V)、duty(38%)の現像バイアスを印加する。
In the illustrated example, a urethane sponge roller having a resistance value of 1E + 8Ω is used as the
ところで、前述のように、現像ローラ17上のトナー層は、層厚規制部材31によって層厚規制され、この際、トナーと層厚規制部材31との摩擦によってトナーは正帯電する。そして、トナーの帯電が不十分であると、感光体ドラム上の静電潜像を現像する際、画像不良が発生してしまう。さらに、前述したように、現像装置を耐久化するためには、層厚規制部材自体の耐久性を増す必要がある。ここでは、このような要請に答えるため、次のように層厚規制部材31を構成した。
As described above, the toner layer on the developing
この例では、規制部材31として、例えば、神戸製鋼製の純チタン箔(JIS2種:厚み0.1mm)を用いて、その規制圧を25N/mに設定した。また、現像ローラ17として、例えば、日東工業製の現像ローラを用い、この現像ローラ17は、シリコンゴム(抵抗値:1E+3Ω)のベース層(厚さ:1mm)上にフッ素含有のシリコン変性ウレタンコート材(FL−45B)を、厚さ10μmでコーティングしている(JIS−A硬度45度、抵抗値を1E+6Ω、表面粗さRa1.0μmとした:以下この現像ローラをAとする)。
In this example, as the regulating
また、トナーとして、日本ゼオン製の正帯電性重合トナー試作品(KM012M)を母材として、疎水性シリカRA200HS(日本アエロジル製,表面材料(疎水化剤):HMDS(ヘキサメチルジシラザン)+AS(アミノシラン))を0.4%、疎水性シリカNA50H(日本アエロジル製,表面材料:HMDS+AS)を0.8%、酸化チタンEC−100(チタン工業製,表面材料:SnO2−Sb)を1.0%ヘンシェルミキサーで外添処理したものを用いた。そして、層厚規制後のトナー溜りについては、外部駆動装置で現像ローラ周速が240mm/sになるように1分間回転させ、層厚規制後にトナー溜りができていないか目視確認を行い、層厚規制後にトナー溜りが確認されたものについては×、確認されなかったものについては○とした。 Further, as a toner, a positively chargeable polymerization toner prototype (KM012M) manufactured by Nippon Zeon was used as a base material, and hydrophobic silica RA200HS (manufactured by Nippon Aerosil, surface material (hydrophobizing agent): HMDS (hexamethyldisilazane) + AS ( Aminosilane)) 0.4%, hydrophobic silica NA50H (manufactured by Nippon Aerosil, surface material: HMDS + AS) 0.8%, titanium oxide EC-100 (titanium industry, surface material: SnO 2 —Sb) What was externally added with a 0% Henschel mixer was used. The toner pool after the regulation of the layer thickness is rotated by an external drive device for 1 minute so that the peripheral speed of the developing roller is 240 mm / s. After the regulation of the layer thickness, it is visually checked whether the toner pool is formed. The case where toner accumulation was confirmed after thickness regulation was marked with ×, and the case where toner accumulation was not confirmed was marked with ○.
一方、トナー層の帯電量をTREK社製のQMメータ(210HS−2A)で測定して、画像の初期カブリ及び耐久後のトナー層乱れの評価について、図1で説明した現像装置を搭載可能に改造した複写機LS−C8008Nを用いて20000枚の画像を形成して、背景部のカブリに目視上問題がある場合を×、目視上問題ない場合を○、耐久後の現像ローラ上のトナー層乱れによって画像ノイズが生じた場合を×、画像ノイズが生じなかった場合を○とした。その結果を実施例1として図2に示す。なお、トナー層帯電量については、現像ローラ周速を240mm/sで1分間回転させた際の現像ローラ表面のトナー層を吸引して、その電荷量をQMメータで測定し、吸引したトナーの重量を電子天秤で測定し、電荷量(μC)/重量(g)から算出した。その際には、規制ブレードに+100V、現像ローラは0Vの電圧を印加した。 On the other hand, the charge amount of the toner layer is measured by a QRE meter (210HS-2A) manufactured by TREK, and the developing device described in FIG. 1 can be mounted for evaluating the initial fog of the image and the toner layer disturbance after the durability. When a modified copying machine LS-C8008N is used to form 20000 sheets of images, “X” indicates that there is a visual problem in fog in the background portion, “◯” indicates that there is no visual problem, and toner layer on the developing roller after durability The case where image noise was generated due to disturbance was indicated as x, and the case where image noise was not generated was indicated as ◯. The result is shown in FIG. As for the toner layer charge amount, the toner layer on the surface of the developing roller is sucked when the peripheral speed of the developing roller is rotated at 240 mm / s for 1 minute, and the charge amount is measured with a QM meter. The weight was measured with an electronic balance and calculated from the charge amount (μC) / weight (g). At that time, a voltage of +100 V was applied to the regulating blade and 0 V was applied to the developing roller.
さらに、上記の実施例1の現像ローラのコート材の代わりに、フッ素を含有しないウレタンコート材を10μmの厚さコーティング現像ローラ(JIS−A硬度45度、抵抗値を1E+6Ω、表面粗さRa1.0μm(日東工業製)、以下現像ローラBとする)を用いて実施例1と同様の実験を行った。その結果を実施例2として図2に示す。 Further, instead of the coating material of the developing roller of Example 1 above, a urethane coating material containing no fluorine is coated with a 10 μm thick coating developing roller (JIS-A hardness 45 °, resistance value 1E + 6Ω, surface roughness Ra1. The same experiment as in Example 1 was performed using 0 μm (manufactured by Nitto Kogyo Co., Ltd., hereinafter referred to as developing roller B). The results are shown in FIG.
同様にして、層厚規制部材31として神戸製鋼製のチタン合金箔(Ti−15V−3Cr−3Sn−3Al:厚み0.1mm)を用い、規制圧を25N/mに設定して、現像ローラAを用いて、実施例1と同様に実験を行った。その結果を実施例3として図2に示す。また、実施例3で用いた現像ローラAを現像ローラBに代えて、他の構成は実施例3と同様にして実験を行った。その結果を実施例4として図2に示す。
Similarly, a titanium alloy foil (Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al: thickness 0.1 mm) made by Kobe Steel is used as the layer
比較のため、層厚規制部材31としてSUS304の厚さ0.1mm箔を用い、その規制圧を25N/mに設定して、現像ローラAを用い、他の構成は実施例1と同様にして実験を行った。その結果を比較例1として図2に示す。また、比較例1で用いた現像ローラAを現像ローラBに代えて、他の構成は比較例1と同様にして実験を行った。その結果を比較例2として図2に示す。
For comparison, a 0.1 mm thick SUS304 foil is used as the layer
さらに、層厚規制部材31としてSUS304の厚さ0.08mm箔を用い、層厚規制部材31の規制ニップ部分に1mm厚のウレタンゴムシートを貼り付けて、規制圧を25N/mに設定し、現像ローラAを用いて比較例1と同様にして実験を行った。その結果を比較例3として図2に示す。そして、比較例3で用いた現像ローラAを現像ローラBに代えて、他の構成は比較例3と同様にとして実験を行った。その結果を比較例4として図2に示す。
Further, a SUS304 thickness 0.08 mm foil is used as the layer
図2から明らかなように、実施例1〜4においては、規制後溜り、背景部カブリ、及び耐久後層乱れともに極めて良好であるが、比較例1においては、規制後溜り及び背景部カブリが生じてしまい、比較例2においては、背景部カブリが生じてしまう。つまり、比較例1及び2については画像不良が生じてしまう。一方、比較例3及び4については、耐久後層乱れが生じてしまうことが分かる。つまり、比較例3及び4については層厚規制部材31の耐久性がない。
As is clear from FIG. 2, in Examples 1 to 4, the post-regulation accumulation, background fogging, and post-durability layer disturbance are very good. In Comparative Example 1, the post-regulation accumulation and background fogging are In Comparative Example 2, background fogging occurs. That is, an image defect occurs in Comparative Examples 1 and 2. On the other hand, in Comparative Examples 3 and 4, it can be seen that the post-endurance layer disturbance occurs. That is, in Comparative Examples 3 and 4, the layer
このように、純チタン又はチタン合金製の層厚規制部材31を用いると、規制後溜り及び背景部カブリが生じることがなく、しかも耐久後の層乱れも生じない。つまり、純チタン又はチタン合金製の層厚規制部材31を用いると、耐久性を有して画像不良が生じることがない。
As described above, when the layer
次に、純チタン製の層厚規制部材31を用いてトナー外添組成を変化させて現像を行い、シール部材32からのトナーコボレを観察した。なお、ここでは、現像ローラとして、上述の現像ローラBを用いた。
Next, development was performed by changing the toner additive composition using a layer
実験1では、外添剤としてRA200HS、NA50H、及びEC−100を用いて、その重量%をそれぞれ0.4,0.8,及び1.0として、外部駆動装置で現像ローラ17の周速が240mm/sになるようにし、1分間回転させた際のシール部材32の手前からのトナーコボレを評価した。実験2では、NA50Hの外添量を0.8%から1.2%に増加して、実験1と同様にして実験を行った。実験3では、NA50Hの代わりにRX50(日本アエロジル製,表面材料:HMDS)を0.8%外添して、実験1と同様にして実験を行った。
In Experiment 1, RA200HS, NA50H, and EC-100 were used as external additives, and their weight percentages were set to 0.4, 0.8, and 1.0, respectively, and the peripheral speed of the developing
また、実験4では、NA50Hの代わりにRX50(日本アエロジル製)0.4%を外添して、実験1と同様にして実験を行い、実験5では、RA200HSの外添量を0.4%から0.8%に増加して、実験1と同様にして実験を行った。さらに、実験6では、EC−100の外添量を1.0%から1.5%に増加して、実験1と同様にして実験を行った。また、実験7では、外添剤としてRA200HS及びNA50Hを用いて、その重量%をそれぞれ0.2及び0.8として、実験1と同様にして実験を行った。その結果を図3に示す。図3において、コボレが発生した場合を×、コボレが発生しなかった場合を○で示している。 In Experiment 4, 0.4% RX50 (manufactured by Nippon Aerosil) was added in place of NA50H, and the experiment was performed in the same manner as Experiment 1. In Experiment 5, the amount of RA200HS added was 0.4%. The experiment was carried out in the same manner as Experiment 1 with an increase from 0.8 to 0.8%. Further, in Experiment 6, the experiment was performed in the same manner as Experiment 1 with the EC-100 external addition amount increased from 1.0% to 1.5%. In Experiment 7, RA200HS and NA50H were used as external additives, and their weight percentages were 0.2 and 0.8, respectively. The result is shown in FIG. In FIG. 3, the case where the blur has occurred is indicated by ×, and the case where the blur has not occurred is indicated by ◯.
続いて、外添剤の帯電量測定を行った。外添剤10mgを純チタン箔間で摩擦帯電させて外添剤の帯電量をTREK社製 QMメータ(210HS−2A)を用いて測定した。その結果を図3に示す。なお、外添剤の帯電量については、面積50cm2程度の純チタン箔間に外添剤10mgを入れ、1kgの荷重をかけて10秒間のうちに移動距離10mmで20往復擦り合わせて両側のチタン箔に付着した外添剤を吸引し、電荷量をQMメータで測定し、さらに、吸引したトナーの重量を電子天秤で測定して、電荷量(μC)/重量(g)から算出した。 Subsequently, the charge amount of the external additive was measured. 10 mg of the external additive was frictionally charged between pure titanium foils, and the charge amount of the external additive was measured using a QM meter (210HS-2A) manufactured by TREK. The result is shown in FIG. As for the charge amount of the external additive, 10 mg of the external additive was put between pure titanium foils having an area of about 50 cm 2 , and a load of 1 kg was applied and rubbed back and forth 20 times at a moving distance of 10 mm within 10 seconds. The external additive adhering to the titanium foil was sucked, the charge amount was measured with a QM meter, and the weight of the sucked toner was measured with an electronic balance and calculated from the charge amount (μC) / weight (g).
図3から容易に理解できるように、チタンとの摩擦帯電量の絶対値が大きい外添剤(RA200HS又はRX50)を増やすと、層厚規制部材と外添剤とが摩擦帯電をして外添剤が規制部材に付着してしまい、正常なトナー層が形成されず、シール部材32におけるトナーコボレにつながることが分かった。純チタン製の層厚規制部材を使用するに当たっては、純チタンとの摩擦帯電において、あまり帯電しない外添剤を用いるのが望ましい。つまり、正帯電トナーを用いた際、外添剤として層厚規定部材31との摩擦によって帯電量の絶対値が予め定められた帯電量(例えば、絶対値の総和が2.0μC/g以下、より好ましくは1.5μC/g以下)の外添剤を用いることが好ましい。そして、純チタンとの摩擦により、外添剤が帯電しない条件としては、純チタンとの仕事関数差が小さいこと又は仕事関数差が大きい場合であっても、外添剤の抵抗値が小さければよい。
As can be easily understood from FIG. 3, when the external additive (RA200HS or RX50) having a large absolute value of the triboelectric charge amount with titanium is increased, the layer thickness regulating member and the external additive are triboelectrically charged. It has been found that the agent adheres to the regulating member, and a normal toner layer is not formed, leading to toner blurring in the
層厚規制部材の材料として純チタン製又はチタン合金を用いるようにしたから、コーティング等の工程が不要となって、しかもシリコンゴム又はウレタンゴムに比べて耐久性があり、長期間に亘って安定して現像を行うことができる結果、環境負荷を改善する現像装置に適用できる。 Since pure titanium or titanium alloy is used as the material for the layer thickness regulating member, there is no need for a process such as coating, and it is more durable than silicon rubber or urethane rubber, and stable over a long period of time. As a result, it can be applied to a developing device that improves the environmental load.
14 現像装置
15 現像容器
16 トナー供給ローラ
17 現像ローラ
30 トナー攪拌部材
31 層厚規制部材
32 シール部材
14 developing
Claims (1)
前記現像剤は外添剤が外添された正帯電トナーであって、前記外添剤は少なくとも疎水性シリカを含み、
前記現像剤担持体はウレタン系コート材がコーティングされて所定の表面粗さを有し、
前記層厚規制部材が、純チタン製又はチタン合金製であり、
前記層厚規定部材との摩擦によって帯電量の絶対値が、前記層厚規制部材との摩擦による外添剤帯電量の絶対値と前記正帯電トナー100gに対する外添剤添加量の積の総和が2.0μC以下となる外添剤を用いるようにしたことを特徴とする現像装置。 A developer carrier that carries a one-component developer and develops an electrostatic latent image on the image carrier to form a visible image, and controls the layer thickness of the developer on the developer carrier and a pressing portion A layer thickness regulating member that positively charges the developer by friction by bringing the developer into contact with the developer on the developer carrying member,
The developer is a positively charged toner to which an external additive is externally added, and the external additive includes at least hydrophobic silica,
The developer carrier has a predetermined surface roughness coated with a urethane-based coating material,
The layer thickness regulating member is made of pure titanium or titanium alloy,
The absolute value of the charge amount due to friction with the layer thickness defining member is the sum of the product of the absolute value of the external additive charge amount due to friction with the layer thickness regulating member and the external additive addition amount with respect to 100 g of the positively charged toner. A developing apparatus characterized in that an external additive of 2.0 μC or less is used.
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