JP2000172067A - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2000172067A
JP2000172067A JP2000019900A JP2000019900A JP2000172067A JP 2000172067 A JP2000172067 A JP 2000172067A JP 2000019900 A JP2000019900 A JP 2000019900A JP 2000019900 A JP2000019900 A JP 2000019900A JP 2000172067 A JP2000172067 A JP 2000172067A
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JP
Japan
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developer
tube
layer
elastic layer
image
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Application number
JP2000019900A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Egi
守 恵木
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a developing device where an image without any unevenness in density can be stably formed by providing suitable amount of carried developer and electrification. SOLUTION: In this developing device, the developer carrier 9 is provided with an elastic layer 11 and a conductive layer covering the surface of the elastic layer. The surface roughness Rz of the conductive layer is made to be 0.1 to 10 [μm], the coefficient of dynamic friction is made to be 0.2 to 0.7 and the wear resistance is made to be smaller than 700 [mg] in the JIS-K7311 wear resistance test. Furthermore, the product of the of vertical elastic coefficient E and film thickness t of the conductive layer is made to be smaller than 12,000. The vertical elastic coefficient E is made to be within an appropriate range.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、潜像担持体上に形
成された静電潜像を、現像剤担持体上に薄層形成した現
像剤により顕像化する現像装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on a latent image carrier by using a developer thinly formed on a developer carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】一成分現像剤を用いる現像方式の一つと
して、USP3152012に開示されるような圧接現
像法がある。この方法は、現像剤担持体上に現像剤の薄
層を形成した後、この現像剤薄層により潜像担持体上に
形成された静電潜像を圧接して現像し、可視像化するも
ので、現像剤担持体に要求される特性としては、現像剤
担持体上に安定して現像剤薄層を形成できることと、潜
像担持体に対してソフトな接触が可能であることが重要
となる。
2. Description of the Related Art One of the developing methods using a one-component developer is a pressure contact developing method as disclosed in US Pat. According to this method, after a thin layer of developer is formed on a developer carrying member, the electrostatic latent image formed on the latent image carrying member is pressed and developed by the thin layer of developer to form a visible image. The characteristics required for the developer carrier include the ability to stably form a thin developer layer on the developer carrier and the capability of soft contact with the latent image carrier. It becomes important.

【0003】従来の現像装置において、現像剤担持体上
に安定して現像剤の薄層を形成する方法としては、特開
昭60−135966に開示されるように、現像剤担持
体表面の摩擦係数を0.5〜0.7としたり、特開昭5
8−214177に開示されるように、現像剤担持体の
表面粗さを現像剤粒径の1〜4倍にするなどが行われて
いた。
[0003] In a conventional developing apparatus, a method for stably forming a thin layer of developer on a developer carrier is disclosed in JP-A-60-135966. The coefficient is set to 0.5 to 0.7,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-214177, the surface roughness of a developer carrying member has been made to be one to four times the particle diameter of the developer.

【0004】また、従来の圧接現像方式の現像装置に使
用される現像剤担持体は、特開平2−259785に開
示されるように、現像剤担持体を弾性体で構成し、さら
にその表面粗さRzを20〔μm〕以下にして、潜像担
持体とのソフトな接触が可能でかつ現像剤搬送能力が安
定な現像剤担持体を得るものであった。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-259785, a developer carrying member used in a conventional pressure-contact developing type developing device is configured such that the developer carrying member is made of an elastic material and further has a surface roughness. By setting the Rz to 20 [μm] or less, a developer carrier capable of making soft contact with the latent image carrier and having a stable developer carrying capacity was obtained.

【0005】さらに、潜像担持体とのソフトな圧接を可
能にするとともに現像電極効果を有効に得る方法とし
て、特開平1−191880に開示されるように、弾性
層の外側に可撓性を有する導電体層を形成して、圧接現
像用の現像剤担持体とする方法が提案されている。
Further, as a method of enabling a soft pressure contact with a latent image carrier and effectively obtaining a developing electrode effect, as disclosed in JP-A-1-191880, flexibility is provided outside the elastic layer. A method has been proposed in which a conductive material layer is formed to form a developer carrier for pressure-contact development.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像剤
担持体の表面粗さと摩擦係数が適当でないと、現像剤の
搬送性能が劣化してしまい、例えば現像剤担持体の表面
粗さが小さい場合でも、現像剤担持体を摩擦係数の大き
い材料で構成すれば現像剤の搬送量が非常に多くなって
しまうという問題や、逆に現像剤担持体表面の摩擦係数
が小さい場合でも、現像剤担持体の表面粗さを大きくす
れば現像剤の搬送量が増大し、地カブリの多い画像にな
るという問題が生じることが解った。
However, if the surface roughness and the coefficient of friction of the developer carrying member are not appropriate, the transporting performance of the developer is deteriorated. For example, even if the surface roughness of the developer carrying member is small, However, if the developer carrier is made of a material having a large coefficient of friction, the amount of the developer to be conveyed becomes extremely large, and conversely, even if the friction coefficient of the surface of the developer carrier is small, the developer carrier It has been found that increasing the surface roughness increases the amount of developer transported, resulting in an image with a lot of background fog.

【0007】また、現像剤担持体表面の耐摩耗性が低い
場合には、現像剤担持体表面が現像剤との摺擦により摩
耗するため、現像剤担持体の表面粗さが時間的に変化
し、長期間に渡って一定の現像剤搬送量が得られない問
題を生じた。
If the wear resistance of the surface of the developer carrier is low, the surface of the developer carrier is worn by rubbing with the developer, so that the surface roughness of the developer carrier changes with time. However, there has been a problem that a constant amount of developer transport cannot be obtained over a long period of time.

【0008】さらに、現像剤担持体を低硬度の材質、例
えばゴム等で構成すれば、表面の研磨加工や粗面化加工
が難しく、外径の振れや表面粗さの制御が非常に困難で
あった。
Further, if the developer carrier is made of a material having a low hardness, such as rubber, it is difficult to polish or roughen the surface, and it is very difficult to control the fluctuation of the outer diameter and the surface roughness. there were.

【0009】また、弾性層の外側に可撓性を有する導電
体層を形成して現像剤担持体とし、弾性層の硬度を下げ
て潜像担持体とのソフトな接触を実現すれば、弾性ブレ
ードの当接部や感光体との圧接部において、現像剤担持
体あるいは弾性ブレードが変形し、その歪みを解放する
際に発生する周期的な振動(いわゆる、スティックスリ
ップ現象)等のために現像剤搬送量や現像量が変動する
問題を生じた。
Further, if a flexible conductive layer is formed outside the elastic layer to form a developer carrying member, and the hardness of the elastic layer is reduced to realize soft contact with the latent image carrying member, the elasticity can be improved. The developer carrier or the elastic blade is deformed at the contact portion of the blade or the pressure contact portion with the photoconductor, and the developer is developed due to periodic vibration (so-called stick-slip phenomenon) generated when the distortion is released. There has been a problem that the amount of agent transport and the amount of development vary.

【0010】さらに、低硬度の弾性層は、弾性ブレード
等の当接力により局所的な圧縮歪みを生じやすく、その
歪みがそのまま永久歪みとなったり、圧縮歪みが回復す
る場合においても現像剤担持体が数回転以上する時間を
要するため、現像剤搬送量が部分的に増加して帯電量が
低下し、地カブリや濃度ムラの原因となった。
Further, the elastic layer having a low hardness tends to cause local compressive strain due to the contact force of an elastic blade or the like. Requires several rotations or more, so that the amount of developer transported partially increases and the amount of charge decreases, causing background fog and density unevenness.

【0011】さらに、低硬度な弾性層の外側に導電層あ
るいは抵抗層等の機能層を塗布あるいは接着等の方法に
より形成する場合においては、該機能層が弾性ブレード
や潜像担持体との圧接部において圧縮変形を繰り返し受
けるため、機能層の割れや弾性層からの剥離を発生しな
いように機能層に十分な膜強度及び密着性を付与しなく
てはならないが、一般にカーボンブラックを分散した樹
脂や、金属薄膜等の機能層の伸張性や可撓性は低いの
で、弾性層の変形に追従しきれずに変形してしまった
り、また、弾性層がシリコン系ゴム等の表面エネルギー
が低い材質の場合には機能層と弾性層の密着性が十分に
取り難く、機能層が容易に剥離してしまう等の問題を有
していた。
Further, when a functional layer such as a conductive layer or a resistive layer is formed on the outside of the low hardness elastic layer by coating or bonding, the functional layer is pressed against the elastic blade or the latent image carrier. In order to repeatedly receive compressive deformation in the part, it is necessary to impart sufficient film strength and adhesion to the functional layer so as not to cause cracking of the functional layer and peeling from the elastic layer, but in general, a resin in which carbon black is dispersed Also, since the extensibility and flexibility of the functional layer such as a metal thin film are low, the elastic layer may deform without being able to follow the deformation of the elastic layer, or the elastic layer may be formed of a material having a low surface energy such as silicon rubber. In such a case, there has been a problem that the adhesion between the functional layer and the elastic layer is not sufficiently obtained, and the functional layer is easily peeled off.

【0012】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するもので、その目的とするところは、現像剤担持体上
に形成される現像剤層を現像に好適な搬送量及び帯電量
に規制できる現像装置を提供するところにある。
Accordingly, the present invention solves such a problem. It is an object of the present invention to regulate a developer layer formed on a developer carrier to a suitable transport amount and charge amount suitable for development. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of performing the above.

【0013】また、本発明の他の目的は、現像剤担持体
表面が現像剤との摺擦によって著しく摩耗することが無
く、従って長期間に渡って現像剤搬送量及び帯電量が安
定する現像装置を提供するところにある。
Another object of the present invention is to provide a developing device in which the surface of the developer carrying member is not significantly worn by rubbing with the developer, and therefore, the amount of developer transport and the amount of charge are stable for a long period of time. Equipment.

【0014】さらに、本発明の他の目的は、研磨加工及
び表面粗さの制御が容易に行え、従って現像剤担持体上
に形成される現像剤層を現像に好適な搬送量に規制でき
る現像装置を提供するところにある。
Further, another object of the present invention is to provide a developing device capable of easily performing polishing and controlling the surface roughness, so that the developer layer formed on the developer carrying member can be regulated to a suitable transport amount for the development. Equipment.

【0015】さらに、本発明の他の目的は、現像剤担持
体を構成する弾性層の硬度が低い場合においても、ステ
ィックスリップや弾性層の部分的な圧縮永久歪みが発生
しにくく、従って現像剤搬送量や現像量が変動し難い現
像装置を提供するところにある。
Further, another object of the present invention is to prevent stick-slip and partial compression set of the elastic layer from being easily generated even when the hardness of the elastic layer constituting the developer carrier is low. It is an object of the present invention to provide a developing device in which the amount of conveyance and the amount of development are not easily changed.

【0016】さらに、本発明の他の目的は、現像剤担持
体表面に形成する機能層が、圧縮変形に対して塑性変形
や疲労破壊を生じにくく、かつ弾性層との密着性が十分
にとれる、長寿命で圧接現像に適した現像装置を提供す
るところにある。
Further, another object of the present invention is that the functional layer formed on the surface of the developer carrying member is less liable to undergo plastic deformation or fatigue fracture with respect to compressive deformation and has sufficient adhesion to the elastic layer. Another object of the present invention is to provide a developing device having a long life and suitable for pressure welding development.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、現
像剤担持体上に、薄層形成された現像剤層を保持し、潜
像担持体との対向位置まで搬送する現像装置であって、
前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の表面に被
覆された導電層とを有し、前記導電層の縦弾性係数E
〔kg/cm2〕及び前記導電層の膜厚t〔cm〕が、
式: E×t≦12000 を満足することを特徴とする。
The developing device of the present invention is a developing device which holds a thin layer of a developer layer on a developer carrier and transports the developer layer to a position facing the latent image carrier. hand,
The developer carrier has an elastic layer and a conductive layer coated on the surface of the elastic layer, and has a longitudinal elastic modulus E of the conductive layer.
[Kg / cm 2 ] and the thickness t [cm] of the conductive layer are:
The formula: E × t ≦ 12000 is satisfied.

【0018】本発明の現像装置は、現像剤担持体上に、
薄層形成された現像剤層を保持し、潜像担持体との対向
位置まで搬送する現像装置であって、前記現像剤担持体
は、弾性層と、前記弾性層の表面に被覆された導電層と
を有し、前記導電層の縦弾性係数Eが、式: 5×r3/I ≦ E ≦ 40000×r3/I 〔kg/cm2〕 I=π×(d1 4−d2 4)/64 r=(d1+d2)/4 π:円周率 d1:導電層の外径〔cm〕 d2:導電層の内径〔cm〕 を満足することを特徴とする。
The developing device according to the present invention comprises:
A developing device for holding a thin-layered developer layer and transporting the developer layer to a position facing a latent image carrier, wherein the developer carrier includes an elastic layer and a conductive material coated on a surface of the elastic layer. and a layer, longitudinal elastic modulus E of the conductive layer, wherein: 5 × r 3 / I ≦ E ≦ 40000 × r 3 / I [kg / cm 2] I = π × (d 1 4 -d 2 4 ) / 64 r = (d 1 + d 2 ) / 4 π: circumference d 1 : outer diameter [cm] of conductive layer d 2 : inner diameter [cm] of conductive layer.

【0019】さらに、前記導電層の表面粗さRzが、
0.1〜10〔μm〕であることを特徴とする さらに、導電層外面と現像剤層との動摩擦係数が0.2
〜0.7であることを特徴とする。さらに、導電層の耐
摩耗性が、JIS−K7311摩耗試験において700
〔mg〕以下であることを特徴とする。
Further, the surface roughness Rz of the conductive layer is
0.1 to 10 [μm], wherein the coefficient of kinetic friction between the outer surface of the conductive layer and the developer layer is 0.2
0.70.7. Furthermore, the abrasion resistance of the conductive layer was 700 in the JIS-K7311 abrasion test.
[Mg] or less.

【0020】[0020]

【作用】本発明の上記の構成によれば、現像剤担持体を
シャフトの外周に弾性層および導電層を同心円状に配設
した構造とし、導電層の表面粗さRzを0.1〜10
〔μm〕にすることにより、導電層表面が現像剤で目詰
まりを起こしたり、現像剤が帯電不良を起こすことな
く、現像剤担持体上に形成される現像剤層の搬送量及び
帯電量を現像に好適にでき、高濃度で地カブリの少ない
画像を形成することができる。
According to the above construction of the present invention, the developer carrier has a structure in which the elastic layer and the conductive layer are arranged concentrically on the outer periphery of the shaft, and the surface roughness Rz of the conductive layer is 0.1 to 10%.
[Μm], the conductive layer surface is not clogged with the developer, and the developer does not cause poor charging, and the transport amount and the charge amount of the developer layer formed on the developer carrier are reduced. It is suitable for development, and can form an image with high density and little background fog.

【0021】また、本発明の上記の構成によれば、導電
層外面の動摩擦係数を0.2〜0.7にすることによ
り、現像剤担持体上に形成される現像剤の搬送量及び帯
電量が現像に好適で、しかも長期間の使用に際しても濃
度変動や地カブリ等の画像欠陥を生じることなく高濃度
で高解像度な画像を安定して形成できる。
Further, according to the above configuration of the present invention, by setting the dynamic friction coefficient of the outer surface of the conductive layer to 0.2 to 0.7, the transport amount of the developer formed on the developer carrier and the charging The amount is suitable for development, and a high-density and high-resolution image can be formed stably without causing image defects such as density fluctuation and background fog even during long-term use.

【0022】さらに、本発明の上記の構成によれば、導
電層の耐摩耗性を、JIS−K7311摩耗試験におい
て700〔mg〕以下とすることにより、現像剤担持体表
面が現像剤との摺擦によって著しく摩耗することが無
く、従って表面粗さや摩擦係数が変化しないので、長期
間に渡って現像剤搬送量及び帯電量が安定する。
Further, according to the above configuration of the present invention, by setting the abrasion resistance of the conductive layer to 700 mg or less in the JIS-K7311 abrasion test, the surface of the developer carrier slides with the developer. Since there is no remarkable abrasion due to rubbing, and thus the surface roughness and the coefficient of friction do not change, the developer transport amount and the charge amount are stabilized over a long period of time.

【0023】また、弾性層を研磨加工の行いにくい低硬
度の材質、例えば発泡ゴム等で構成しても、表面に適度
な硬度を有する導電層を被覆するため、表面の研磨加工
や粗面化加工が行え、外径の振れや表面粗さの制御が容
易に行える。
Even if the elastic layer is made of a low-hardness material that is difficult to be polished, such as foamed rubber, the surface is covered with a conductive layer having an appropriate hardness, so that the surface is polished or roughened. Processing can be performed, and deflection of outer diameter and surface roughness can be easily controlled.

【0024】尚、導電層表面の加工方法には、弾性層に
導電層を被覆した状態で加工する方法の外、あらかじめ
所望の表面粗さに加工した導電層を弾性層に被覆すれ
ば、非常に柔らかい弾性層であっても、容易にその表面
を現像に好適な状態にでき、また導電層の加工自体も弾
性層の影響を受けないので容易になる。
In addition to the method of processing the surface of the conductive layer, a method in which the elastic layer is coated with the conductive layer, or a method in which the conductive layer previously processed to a desired surface roughness is coated on the elastic layer, is very useful. Even a soft elastic layer can easily bring its surface into a state suitable for development, and processing of the conductive layer itself is not affected by the elastic layer, so that it becomes easy.

【0025】一般に、導電層表面に研磨加工や粗面化加
工等の表面加工を施す場合には、その硬度が低すぎると
加工性が低下してしまい、また、導電層の硬度が高過ぎ
ると可撓性が低下し、感光体との当接部で十分なニップ
幅がとれなかったり、曲げ応力が繰り返し加わる部分で
疲労破壊を生じてしまうが、導電層の縦弾性係数E〔k
g/cm2〕と導電層の膜厚t〔cm〕が、式: E×t≦12000 を満足するようにすれば、十分な可撓性を有する範囲で
導電層の剛性を向上でき、かつ繰り返し応力で疲労破壊
することが無いので、現像剤担持体表面が絶えず変形に
さらされる圧接現像用の現像剤担持体として適してい
る。また、導電層に十分な可撓性を付与できるので、弾
性層を低硬度にすれば、潜像担持体とのソフトな接触が
可能になる外、弾性ブレード及び潜像担持体との接触幅
が広くとれるので現像剤の帯電量の向上や高速印字が可
能になる。さらに、導電層の剛性を加工性が良好な状態
にできるので、導電層の表面粗さや摩擦係数を容易に現
像に好適な状態にでき、従って現像剤の搬送量及び帯電
量が安定して地カブリや濃度変動の少ない画像を形成す
ることができる。
In general, when surface treatment such as polishing or surface roughening is performed on the surface of the conductive layer, if the hardness is too low, the workability is reduced, and if the hardness of the conductive layer is too high, the workability is reduced. The flexibility decreases, and a sufficient nip width cannot be obtained at the contact portion with the photoreceptor, or fatigue fracture occurs at a portion where bending stress is repeatedly applied. However, the longitudinal elastic modulus E [k
g / cm 2 ] and the thickness t [cm] of the conductive layer satisfy the formula: E × t ≦ 12000, the rigidity of the conductive layer can be improved in a range having sufficient flexibility, and Since it does not cause fatigue failure due to repeated stress, it is suitable as a developer carrier for press-contact development where the surface of the developer carrier is constantly exposed to deformation. Also, since sufficient flexibility can be imparted to the conductive layer, soft contact with the latent image carrier can be achieved by making the elastic layer low hardness, and the contact width with the elastic blade and the latent image carrier can be provided. , The charge amount of the developer can be improved, and high-speed printing can be performed. Furthermore, since the rigidity of the conductive layer can be set to a state of good workability, the surface roughness and the friction coefficient of the conductive layer can be easily changed to a state suitable for development. An image with less fog and density fluctuation can be formed.

【0026】さらに、本発明の上記の構成によれば、現
像剤担持体をシャフトの外周に弾性層および導電層を同
心円状に配設した構造とし、導電層の縦弾性係数Eが、
式: 5・r3/I ≦ E ≦ 40000・r3/I 〔kg/cm2〕 I=π×(d1 4−d2 4)/64 r=(d1+d2)/4 π:円周率 d1:導電層の外径〔cm〕 d2:導電層の内径〔cm〕 を満足するようにすれば、弾性層の硬度が非常に低い場
合でも、弾性ブレードや感光体との当接圧力を導電層の
剛性によって効果的に分散できるので、局所的に発生し
た圧縮変形を解放する際に発生する周期的な微小振動
(スティックスリップ)の発生や弾性層の部分的な圧縮
永久歪の発生を防止でき、従って現像剤の搬送量及び帯
電量が安定し、濃度変動の少ない画像を形成できる。
Further, according to the above configuration of the present invention, the developer carrying member has a structure in which the elastic layer and the conductive layer are arranged concentrically on the outer periphery of the shaft, and the longitudinal elastic coefficient E of the conductive layer is
Formula: 5 · r 3 / I ≦ E ≦ 40000 · r 3 / I [kg / cm 2] I = π × (d 1 4 -d 2 4) / 64 r = (d 1 + d 2) / 4 π: Circumference d 1 : Outer diameter of conductive layer [cm] d 2 : Inner diameter of conductive layer [cm] If the elastic layer has a very low hardness, it can be used with an elastic blade or a photosensitive member. Since the contact pressure can be effectively dispersed by the rigidity of the conductive layer, periodic micro-vibration (stick-slip) that occurs when releasing the locally generated compressive deformation and partial compression of the elastic layer are permanent. Distortion can be prevented, so that the transport amount and charge amount of the developer are stable, and an image with less density fluctuation can be formed.

【0027】また、導電層の表面に磁界発生層等の機能
層を配設する場合においても、導電層が局所的に大きな
変形をしないので、機能層が圧縮変形等に対して剥離や
割れを発生しにくくできる外、導電層として使用できる
材質の選択幅が広いので、例えば磁性塗料と同系統の材
質を使用して磁性塗料との密着性を向上させる等、機能
層の配設を容易にすることができる。
Even when a functional layer such as a magnetic field generating layer is provided on the surface of the conductive layer, the conductive layer does not locally undergo large deformation. In addition to being less likely to occur, there is a wide selection of materials that can be used as the conductive layer, so it is easy to arrange the functional layer, for example, by using the same type of material as the magnetic paint to improve the adhesion with the magnetic paint. can do.

【0028】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】(実施例1)図1は、本発明の実
施例に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の断面概
観図であって、導電性のシャフト10の外周に、導電性
の弾性層11と導電性を有するチューブ12を同心円状
に設けたもので、チューブ12はバインダ21中に導電
性粒子であるカーボンブラック22を分散させて導電性
を付与しており、その層厚はこれらの分散物の為にチュ
ーブの硬度が上昇しても十分な可撓性を有するように3
〔mm〕以下、望ましくは0.5〔mm〕以下としており、
チューブが十分な可撓性を有するので、現像剤担持体9
を潜像担持体(図示せず)に圧接し現像を行っても、圧
接圧力を弾性層11により効果的に緩和してソフトな接
触が可能になり、潜像担持体表面の破損や現像剤が固化
することなく画像の形成が行えるものである。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a developer carrier used in a developing device according to an embodiment of the present invention. The conductive elastic layer 11 and the conductive tube 12 are provided concentrically, and the tube 12 is made by dispersing conductive particles of carbon black 22 in a binder 21 to impart conductivity. The layer thickness should be such that these dispersions have sufficient flexibility even when the tube hardness increases.
(Mm) or less, preferably 0.5 (mm) or less,
Since the tube has sufficient flexibility, the developer carrier 9
Even if the developer is pressed against a latent image carrier (not shown) to perform development, the pressing pressure is effectively relieved by the elastic layer 11 so that soft contact is possible. Can form an image without solidification.

【0030】図2は本発明の現像装置の断面概観図であ
る。潜像担持体1は、導電性の支持部2の上に有機また
は無機の光導電性を有する感光層3を塗膜したものであ
って、感光層3をコロナ帯電器や帯電ローラー等の帯電
器4を用いて帯電した後に、レーザーやLED等の光源
5から出た光を結像光学系6を通して感光層3に画像に
応じて選択的に光照射して電位コントラストを得て静電
潜像を形成する。一方、現像装置7は現像剤8を搬送し
現像するものであって、現像剤8を剥離供給ローラー1
7と現像剤担持体9の間で擦過することにより摩擦帯電
を付与して静電気力により現像剤担持体9上に保持し、
非磁性または磁性の金属や樹脂で構成される薄板バネ状
の弾性ブレード13で帯電量を調整し適量に薄層化した
後、現像剤担持体9を回転させて該現像剤薄層を搬送す
るものである。現像剤担持体9上の現像剤8は、現像剤
担持体9と潜像担持体1の圧接部まで搬送されると、潜
像担持体1の電位コントラスト及び現像バイアス印加手
段14により形成される現像電界に応じて潜像担持体1
に付着し静電潜像が顕像化される。さらに、コロナ転写
器や転写ローラー等の転写器15を用いて記録紙16上
に現像剤による像を転写し、熱や圧力を用いて現像剤を
記録紙に定着し所望の画像を記録紙上に得るものであ
る。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the developing device of the present invention. The latent image carrier 1 is formed by coating an organic or inorganic photoconductive photosensitive layer 3 on a conductive support portion 2. The photosensitive layer 3 is charged by a charging device such as a corona charger or a charging roller. After being charged by the device 4, light emitted from a light source 5 such as a laser or an LED is selectively irradiated on the photosensitive layer 3 through an imaging optical system 6 in accordance with an image to obtain a potential contrast and obtain an electrostatic latent image. Form an image. On the other hand, the developing device 7 transports and develops the developer 8, and removes the developer 8 from the separation supply roller 1.
By rubbing between the developer carrying member 7 and the developer carrying member 9, triboelectric charging is applied, and the developer is held on the developer carrying member 9 by electrostatic force.
The charge amount is adjusted by a thin leaf spring-like elastic blade 13 made of a non-magnetic or magnetic metal or resin to make the layer thinner to an appropriate amount, and then the developer carrier 9 is rotated to convey the thin layer of developer. Things. When the developer 8 on the developer carrier 9 is transported to the pressure contact portion between the developer carrier 9 and the latent image carrier 1, the developer 8 is formed by the potential contrast of the latent image carrier 1 and the developing bias applying unit 14. Latent image carrier 1 according to development electric field
And the electrostatic latent image is visualized. Further, an image of the developer is transferred onto the recording paper 16 using a transfer device 15 such as a corona transfer device or a transfer roller, and the developer is fixed on the recording paper using heat or pressure, and a desired image is formed on the recording paper. What you get.

【0031】図3は、本発明の現像装置の現像特性を示
す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the developing characteristics of the developing device of the present invention.

【0032】図3(a)は、チューブの表面粗さRz
〔μm〕と動摩擦係数μkの関係を示す説明図であり、
現像剤の搬送能力及び現像剤帯電量によって以下の5つ
の領域に区分される。
FIG. 3A shows the surface roughness Rz of the tube.
[Μm] and is an explanatory diagram showing a relationship between dynamic friction coefficient mu k,
It is divided into the following five areas according to the developer carrying capacity and the developer charge amount.

【0033】 領域1:現像剤搬送量、帯電量良好領域 領域2:現像剤搬送量不足領域 領域3:現像剤帯電量不足領域 領域4:不安定領域1 領域5:不安定領域2 図3(a)において、領域1は、チューブの表面粗さ及
び動摩擦係数ともに適正な領域であり、表面に現像剤の
融着や目詰まりは見られず、長期間に渡って安定して現
像剤を搬送でき、従って地カブリや濃度不足のない良好
な画像を安定して形成できる。領域2は、表面粗さ及び
動摩擦係数共に小さく、チューブ表面に現像剤を保持し
搬送する能力が低いので濃度不足の画像しか形成できず
好ましくない。領域3は、表面粗さ及び動摩擦係数とも
に大きく、現像剤の搬送能力が大き過ぎるため過剰の現
像剤を搬送してしまい、その結果現像剤帯電量が低下し
て地カブリを発生し易く好ましくない。領域4は、表面
状態が非常に平滑でかつ動摩擦係数が適度に大きい状態
で、初期的には良好な画像を形成できるが、チューブの
表面に現像剤が固着あるいは目詰まりしやすく、長期間
安定して画像を形成することが困難である。領域5は、
動摩擦係数が低く表面粗さが適度に大きい状態で、初期
的には良好な画像を形成できるが、現像剤残量や流動性
の変化によって搬送量が変動しやすいので、長期間安定
して画像を形成することが困難である。
Area 1: good developer transport amount and charge amount area Region 2: insufficient developer transport amount area Region 3: insufficient developer charge amount area 4: unstable area 1 area 5: unstable area 2 In a), the area 1 is an area in which both the surface roughness and the coefficient of dynamic friction of the tube are appropriate, the developer is not fused or clogged on the surface, and the developer is stably transported for a long period of time. Therefore, a good image free from background fog and insufficient density can be stably formed. In the region 2, both the surface roughness and the coefficient of kinetic friction are small, and the ability to hold and transport the developer on the tube surface is low. In the region 3, both the surface roughness and the coefficient of kinetic friction are large, and the developer carrying capacity is too large, so that an excessive amount of the developer is carried. . Region 4 has a very smooth surface state and a moderately large coefficient of kinetic friction, so that a good image can be initially formed. However, the developer easily adheres to or clogs the surface of the tube, and is stable for a long time. It is difficult to form an image. Region 5 is
A good image can be formed initially with a low coefficient of kinetic friction and a moderately large surface roughness.However, the transport amount tends to fluctuate due to changes in the remaining amount of the developer and fluidity, so the image is stable for a long time. Is difficult to form.

【0034】図3(b)は、図3(a)に於いてA,
B,Cで示される表面粗さと動摩擦係数の関係を有する
チューブ3種類について、チューブの表面粗さRz〔μ
m〕に対する現像剤搬送量〔mg/cm2〕及び現像剤
帯電量〔μc/g〕の関係を示した図である。
FIG. 3 (b) is a diagram showing A, A in FIG. 3 (a).
For three types of tubes having a relationship between the surface roughness indicated by B and C and the dynamic friction coefficient, the tube surface roughness Rz [μ
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amount of developer transport [mg / cm 2 ] and the amount of developer charge [μc / g] with respect to [m].

【0035】図3(b)に於いて、チューブAを被着し
た現像剤担持体は、表面粗さRzが0.1〔μm〕以下
の領域では十分な現像剤搬送力が得られず濃度不足とな
り、表面粗さRzが10〔μm〕以上では十分な現像剤
帯電量が得られず、地カブリの多い画像となり、動摩擦
係数が0.2〜0.7の範囲で地カブリがなく濃度が十
分な画像が得られた。
In FIG. 3 (b), the developer carrying member on which the tube A has been applied cannot provide a sufficient developer conveying force in a region where the surface roughness Rz is 0.1 [μm] or less, and the When the surface roughness Rz is 10 [μm] or more, a sufficient amount of developer charge cannot be obtained, and an image with a lot of background fog is obtained. However, a sufficient image was obtained.

【0036】チューブBを被着した現像剤担持体は、表
面粗さRzが0.05〔μm〕以下で現像剤搬送量が不
足して濃度不足の画像となり、動摩擦係数が0.75以
上の領域では現像剤帯電量不足のため地カブリが発生
し、表面粗さRzが0.05〜0.1〔μm〕及び動摩
擦係数が0.7〜0.75の領域では初期的に良好な画
像が形成できたがフィルミングを生じてしまい好ましく
なく、表面粗さRzが0.1〔μm〕以上かつ動摩擦係
数が0.7以下の領域において濃度、解像度ともに良好
な画像を形成することができた。
The developer carrying member having the tube B attached thereto has a surface roughness Rz of 0.05 [μm] or less, an insufficient amount of the developer to be conveyed, resulting in an image of insufficient density, and a dynamic friction coefficient of 0.75 or more. In the region, ground fog occurs due to insufficient developer charge, and in the region where the surface roughness Rz is 0.05 to 0.1 [μm] and the dynamic friction coefficient is 0.7 to 0.75, an initially good image is obtained. Was formed, but filming occurred, which was not preferable. In a region where the surface roughness Rz was 0.1 [μm] or more and the dynamic friction coefficient was 0.7 or less, it was possible to form an image with good density and resolution. Was.

【0037】チューブCを被着した現像剤担持体は、動
摩擦係数が0.1以下で現像剤搬送量が不足して濃度不
足の画像となり、表面粗さRzが30〔μm〕以上で現
像剤帯電量不足のために地カブリが発生し、動摩擦係数
が0.1〜0.2の領域及び表面粗さRzが10〜30
〔μm〕の領域では、現像剤残量や流動性によって現像
剤搬送量および帯電量が変動しやすいので好ましくな
く、動摩擦係数が0.2以上かつ表面粗さRzが10
〔μm〕の領域において濃度、解像度ともに良好な画像
を安定して得ることができた。
The developer carrying member having the tube C attached thereto has a kinetic friction coefficient of 0.1 or less, the amount of the developer conveyed is insufficient, resulting in an image of insufficient density, and the developer having a surface roughness Rz of 30 [μm] or more. Ground fog occurs due to insufficient charge amount, a region where the dynamic friction coefficient is 0.1 to 0.2, and a surface roughness Rz is 10 to 30.
In the [μm] region, the amount of developer transported and the amount of charge are liable to fluctuate depending on the remaining amount and fluidity of the developer.
In the [μm] region, an image with good density and resolution was stably obtained.

【0038】以上で述べた、A、B、C3種類のチュー
ブを被着した現像剤担持体の搬送実験の外、多くの実験
を重ねた結果、現像剤担持体の表面粗さRzを0.1
〔μm〕以上にすることにより、現像剤担持体表面が目
詰まりしにくく安定した現像剤の搬送ができ、また表面
粗さRzを10〔μm〕以下にすることにより、現像剤
帯電量を十分に高くすることができ、地カブリの少ない
画像が得られる。また、現像剤担持体表面の表面粗さR
zを0.1〜10〔μm〕、現像剤に対する動摩擦係数
を0.2〜0.7とすることによって、現像剤ホッパ内
の現像剤残量や現像剤の流動性の変動によらず現像剤を
安定して搬送することができ、長期間の使用に際しても
チューブ表面への現像剤のフィルミングがなく、高濃度
で地カブリのない画像を安定して形成できる。
In addition to the above-described experiments of transporting the developer carrying member to which the three types of tubes A, B, and C are attached, many experiments were repeated. As a result, the surface roughness Rz of the developer carrying member was set to 0. 1
[Μm] or more, the developer can be stably conveyed without clogging the surface of the developer carrier, and by setting the surface roughness Rz to 10 [μm] or less, the developer charge amount can be sufficiently increased. And an image with less ground fog can be obtained. Further, the surface roughness R of the developer carrier surface
z is set to 0.1 to 10 [μm] and the kinetic friction coefficient to the developer is set to 0.2 to 0.7, so that development can be performed regardless of the remaining amount of the developer in the developer hopper and the fluidity of the developer. The developer can be transported stably, and even when used for a long period of time, there is no filming of the developer on the tube surface, and an image having a high density and no background fog can be formed stably.

【0039】尚、本実施例においては、現像剤として体
積平均粒径10〔μm〕の一成分非磁性現像剤を使用
し、現像剤搬送量規制部材として、厚さ0.1〔m
m〕、表面粗さRz0.05〔μm〕、付勢(規制)力
1〔kg〕のステンレス製弾性ブレードを使用した。弾
性ブレードの付勢力が強い場合には、現像剤が弾性ブレ
ード下を通過し難くなるため、現像剤担持体の表面粗
さ、もしくは摩擦係数をより大きくして、現像剤の搬送
能力を大きくする必要があり、例えば、弾性ブレードの
付勢荷重が1.5〔kg〕程度であれば、現像剤担持体
の表面粗さRzは3〔μm〕程度が望ましい。また、現
像剤の粒径が小さいほど規制が困難になって、現像剤搬
送量がおおくなるので、現像剤担持体の表面粗さを小さ
くする必要がある。
In this embodiment, a one-component non-magnetic developer having a volume average particle diameter of 10 [μm] is used as a developer, and a thickness of 0.1 [m
m], a stainless steel elastic blade having a surface roughness Rz of 0.05 [μm] and an urging (regulating) force of 1 [kg] was used. When the biasing force of the elastic blade is strong, the developer hardly passes under the elastic blade, so that the surface roughness of the developer carrier or the friction coefficient is increased to increase the developer carrying ability. For example, when the urging load of the elastic blade is about 1.5 [kg], the surface roughness Rz of the developer carrier is desirably about 3 [μm]. In addition, the smaller the particle size of the developer, the more difficult the regulation becomes, and the larger the amount of the developer transported. Therefore, it is necessary to reduce the surface roughness of the developer carrier.

【0040】本実施例に於ける現像剤担持体と現像剤層
の動摩擦係数μkの測定には、図3(c)に示すような
平行平板式せん断試験機(PTHN−13BA型:三協
電業株式会社製)を用いており、より具体的には表面に
チューブ12を貼り付けた2枚のせん断用固定板31の
間隙に4〔mm〕の現像剤層を形成し、垂直応力σとし
て100〔gf/cm2〕を付与した時のせん断力τよ
り求めたものである。
In this embodiment, the dynamic friction coefficient μ k between the developer carrier and the developer layer was measured using a parallel plate type shear tester (PTHN-13BA type: Sankyo) as shown in FIG. More specifically, a developer layer of 4 [mm] is formed in a gap between two shear fixing plates 31 each having the tube 12 adhered to the surface thereof, and a vertical stress σ is formed. Is obtained from the shearing force τ when 100 [gf / cm 2 ] is applied.

【0041】また、本実施例に於いて使用した現像剤担
持体9は、ステンレス製のシャフト10の外周に発泡シ
リコンゴムよりなる弾性層11をLTV法にて一体成形
したもので、弾性層11はカーボンブラックを4〔wt
%〕分散することにより体積抵抗率105〔Ω・cm〕程度
に導電化されており、ゴム硬度はアスカーC型硬度計で
40度である。
The developer carrier 9 used in this embodiment is obtained by integrally forming an elastic layer 11 made of foamed silicone rubber on the outer periphery of a stainless steel shaft 10 by the LTV method. Is 4 [wt
%], The conductive material is made conductive to a volume resistivity of about 10 5 [Ω · cm], and the rubber hardness is 40 degrees by an Asker C type hardness meter.

【0042】チューブ12は、バインダ中に導電粒子を
分散した導電性かつ可撓性を有するチューブであって、
より詳しくはポリウレタン樹脂中にカーボンブラックを
6〔wt%〕分散して体積抵抗率104〔Ω・cm〕にし、膜
厚を50〔μm〕で押し出し成形したチューブであり、
その外表面は表面粗さRzが2〔μm〕になる様にサン
ドブラスト処理が施されており、動摩擦係数は0.4で
ある。
The tube 12 is a conductive and flexible tube in which conductive particles are dispersed in a binder.
More specifically, it is a tube formed by dispersing 6 [wt%] of carbon black in a polyurethane resin to a volume resistivity of 10 4 [Ω · cm], and extruding the film with a thickness of 50 [μm],
The outer surface is subjected to sandblasting so that the surface roughness Rz becomes 2 [μm], and the dynamic friction coefficient is 0.4.

【0043】弾性層11の外周に被覆されている導電性
かつ熱収縮性を有するチューブ12は、その把持力によ
って弾性層11上にしっかりと保持されているため、熱
収縮チューブ表面とシャフト間の導通が確保され、シャ
フトに現像バイアス電圧を印加して現像を行うことを可
能にしている。
The conductive and heat-shrinkable tube 12 coated on the outer periphery of the elastic layer 11 is firmly held on the elastic layer 11 by its gripping force. The conduction is ensured, and the development can be performed by applying the development bias voltage to the shaft.

【0044】熱収縮前のチューブ12の内径はφ22
〔mm〕であり、熱収縮前のチューブ12内部に弾性層
11を挿入した後、環境を減圧し、さらに120〔℃〕
に加熱してチューブ12を収縮させ、弾性層11の外周
に被覆して現像剤担持体とした。
The inner diameter of the tube 12 before heat shrinkage is φ22
[Mm], and after inserting the elastic layer 11 into the tube 12 before the heat shrinkage, the environment was decompressed and further 120 [° C.]
Then, the tube 12 was shrunk by heating to form a developer carrier by covering the outer periphery of the elastic layer 11.

【0045】尚、チューブ12を構成するバインダ21
はポリウレタン樹脂の外、塩化ビニル、フッ素樹脂、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミ
ド樹脂、ポリオレフィン、エポキシ樹脂や、酢酸ビニ
ル、ビニルアルコール、ビニルブチラール、ビニルホル
マール、ビニルエチルエステル等のビニル共重合系樹脂
もしくはポリアミドもしくはニトロセルロースもしくは
セルロースアセトブチレートやこれに他の樹脂をブレン
ドしたもの等が使用でき、例えば、酢酸ビニルと塩化ビ
ニルとポリウレタンをブレンドする、もしくはセルロー
スアセトブチレートとビニルホルマールをブレンドする
等により互いの諸特性を補完し、分散性と機械的強度を
両立したバインダーを設計する事が可能である外、EP
DM、フッ素ゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、
天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ネオプレ
ンゴム、NBR等のゴム材等、弾性あるいは可撓性を有
する材料であればすべてバインダーとして使用すること
ができる。また、チューブ12中に分散する導電性粒子
としては、少しの添加量で十分な導電性が得られ、チュ
ーブの可撓性を低下させにくいものが望ましく、例えば
導電性のカーボンブラック等が好適であり、カーボンブ
ラックとしては強固なストラクチャーを形成する能力を
有し、カーボンブラックの添加量が増加するにつれ電気
抵抗を著しく低下するように働くものが望ましく、例え
ばケッチェンブラック、アセチレンブラック、ランプブ
ラック、ハイストラクチャーファーネスブラック等が使
用可能であり、特に導電率のよいアセチレンブラック等
が好適であり、また粒径は小さい方が単位添加量あたり
の表面積が大きくとれるため導電率を下げるためには望
ましい。
The binder 21 forming the tube 12
In addition to polyurethane resin, vinyl chloride, fluororesin, polyethylene, polypropylene, polyester, polyamide resin, polyolefin, epoxy resin, vinyl copolymer resin such as vinyl acetate, vinyl alcohol, vinyl butyral, vinyl formal, vinyl ethyl ester or Polyamide or nitrocellulose or cellulose acetobutyrate or a blend thereof with another resin can be used, for example, by blending vinyl acetate, vinyl chloride and polyurethane, or by blending cellulose acetobutyrate and vinyl formal It is possible to design a binder that complements each other's properties and achieves both dispersibility and mechanical strength.
DM, fluoro rubber, silicone rubber, chloroprene rubber,
Any material having elasticity or flexibility, such as a rubber material such as natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, neoprene rubber, and NBR, can be used as a binder. Further, as the conductive particles dispersed in the tube 12, it is preferable that a sufficient amount of conductivity is obtained with a small amount of addition, and that the flexibility of the tube is hardly reduced. For example, conductive carbon black or the like is preferable. Yes, it is desirable that carbon black has the ability to form a strong structure, and that works to significantly reduce the electrical resistance as the amount of carbon black added increases, for example, Ketjen black, acetylene black, lamp black, High-structure furnace black or the like can be used, and particularly, acetylene black or the like having good conductivity is suitable. A smaller particle size is desirable for lowering the conductivity because a larger surface area per unit amount can be obtained.

【0046】また、チューブ12の製造方法としては、
押し出し成形法、圧縮成形法、トランスファ成形法、射
出成形法、真空成形法、ブロー成形法等使用できるが、
特に押し出し成形法によれば、一定膜厚のチューブを連
続して製造することができるので製造コストを低減でき
る外、押し出し型の表面粗さRzを0.1〜10〔μ
m〕とすれば、チューブの表面に所望の表面粗さを付与
できるので、サンドブラスト処理等の表面処理を省略で
き、安価な現像剤担持体を製造するには特に望ましい。
The method of manufacturing the tube 12 is as follows.
Extrusion molding, compression molding, transfer molding, injection molding, vacuum molding, blow molding, etc. can be used,
In particular, according to the extrusion molding method, since a tube having a constant thickness can be continuously produced, the production cost can be reduced. In addition, the surface roughness Rz of the extrusion die is 0.1 to 10 μm.
m], a desired surface roughness can be imparted to the surface of the tube, so that surface treatment such as sandblasting can be omitted, and it is particularly desirable to manufacture an inexpensive developer carrier.

【0047】シャフト10を構成する材質は、シャフト
から現像バイアスを印加して現像を行う場合には、ステ
ンレス、鋼、銅、アルミニウム、カーボンブラック等の
導電性粉末を分散した樹脂等の、導電性でかつ圧接力に
対して十分な曲げ強さを持つ材料が使用可能である。
The material constituting the shaft 10 may be a conductive material such as a resin in which conductive powder such as stainless steel, steel, copper, aluminum, and carbon black is dispersed when developing by applying a developing bias from the shaft. It is possible to use a material having a sufficient bending strength against the pressing force.

【0048】弾性層11を構成する材質は、潜像担持体
との圧接圧力を緩和するために弾性が必要であり、その
硬度はアスカーC型硬度計(高分子計器株式会社製)で
80度以下が望ましく、現像剤の劣化を防止するために
は50度以下がさらに望ましく、ウレタンゴム、シリコ
ンゴム、フッ素ゴム、EPDM、クロロスルフォン化ポ
リエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、
多硫化ゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴ
ム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ネオプレンゴ
ム、NBR等を、ゴム、発泡体あるいは発泡体の外周に
スキン層を有するローラーの形態にして用いる事がで
き、またポリウレタン樹脂、スチロール樹脂、塩化ビニ
ール樹脂、ポリエチレン樹脂、メタクリル樹脂等の弾性
発泡体に形成することができるすべての樹脂やエラスト
マー等の弾性変形量が大きく元の状態への回復時間の短
い樹脂等が使用できる。
The material constituting the elastic layer 11 must have elasticity in order to relieve the pressure contact with the latent image carrier, and its hardness is 80 degrees by Asker C type hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.). The following is desirable, and in order to prevent the deterioration of the developer, it is more desirably 50 degrees or less, and urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, EPDM, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber,
Polysulfide rubber, butyl rubber, chloroprene rubber, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, neoprene rubber, NBR, etc. can be used in the form of a rubber, a foam or a roller having a skin layer on the outer periphery of the foam, All resins that can be formed into elastic foams, such as polyurethane resin, styrene resin, vinyl chloride resin, polyethylene resin, and methacrylic resin, and resins such as elastomers, which have a large amount of elastic deformation and a short recovery time to the original state, etc. Can be used.

【0049】シャフト10外周への弾性層11の配設に
は、シャフトと弾性層を一体成形する方法の外、弾性層
をあらかじめ中空円筒状に成形して嵌装あるいは接着等
により配設することができる。 (実施例2〜6)図4は、本発明の他の実施例に於ける
現像装置に使用した現像剤担持体の断面概観図及び機械
的特性の説明図であって、実施例1と略同一名称、同一
機能の部材には同一番号を付して説明を省略する。図4
(a)に於いて、現像剤担持体9は、ステンレス製のシ
ャフト10の外周にシリコンゴムよりなる発泡性の弾性
層11を一体成形したもので、弾性層11は、発泡層4
1の外周に、成形型と接触していた部分に自然に形成さ
れるスキン層42を有しており、カーボンブラックを3
〔wt%〕分散することにより体積抵抗率105〔Ω・cm〕
程度に導電化されており、ゴム硬度はアスカーC型硬度
計で25度である。
In order to dispose the elastic layer 11 on the outer periphery of the shaft 10, besides the method of integrally molding the shaft and the elastic layer, the elastic layer may be previously formed into a hollow cylindrical shape and then fitted or adhered. Can be. (Embodiments 2 to 6) FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a developer carrying member used in a developing device according to another embodiment of the present invention and an explanatory diagram of mechanical characteristics. Members having the same names and the same functions are given the same numbers and their explanation is omitted. FIG.
1A, a developer carrier 9 is obtained by integrally forming a foamable elastic layer 11 made of silicone rubber on the outer periphery of a stainless steel shaft 10.
1 has a skin layer 42 which is naturally formed in a portion in contact with the mold,
[Wt%] By dispersing, the volume resistivity is 10 5 [Ω · cm]
The rubber hardness is 25 degrees with an Asker C-type hardness meter.

【0050】弾性層11の外周には導電性かつ熱収縮性
のチューブ12が被覆されており、熱収縮チューブ12
は導電性の接着剤によって弾性層11上に接着されてい
るため、熱収縮チューブ表面とシャフト間の導通が確保
され、シャフトに現像バイアス電圧を印加して現像を行
うことを可能にしている。
The outer periphery of the elastic layer 11 is covered with a conductive and heat-shrinkable tube 12.
Is adhered on the elastic layer 11 by a conductive adhesive, the conduction between the surface of the heat-shrinkable tube and the shaft is secured, and the developing bias voltage can be applied to the shaft to perform development.

【0051】熱収縮前のチューブ12の内径はφ24
〔mm〕であり、熱収縮前のチューブ12内部に外径φ
20.5〔mm〕の弾性層11を挿入した後、環境を減
圧し、さらに加熱してチューブ12を収縮させ、弾性層
11の外周に被覆して外径φ20〔mm〕の現像剤担持
体とした。
The inner diameter of the tube 12 before heat shrinkage is φ24
[Mm], and the outside diameter φ
After inserting the elastic layer 11 of 20.5 [mm], the environment is decompressed and further heated to shrink the tube 12, and the outer periphery of the elastic layer 11 is coated so as to cover a developer carrier having an outer diameter of φ20 [mm]. And

【0052】チューブ12は、バインダ中に導電粒子を
分散した導電性かつ可撓性を有するチューブであって、
より詳しくはバインダ中にカーボンブラックを6〔wt
%〕分散した体積抵抗率104〔Ω・cm〕程度、膜厚50
〔μm〕の押し出し成形により作成されたチューブであ
り、その外周は表面粗さRzが2〔μm〕になる様にサ
ンドブラスト処理が施されており、動摩擦係数は0.4
5である。
The tube 12 is a conductive and flexible tube in which conductive particles are dispersed in a binder.
More specifically, 6 [wt.
%] Dispersed volume resistivity of about 10 4 [Ω · cm], film thickness of 50
A tube formed by extrusion molding of [μm], the outer periphery of which is subjected to sandblasting so that the surface roughness Rz becomes 2 [μm], and the dynamic friction coefficient is 0.4
5

【0053】本実施例に於いては、チューブの耐摩耗性
を変化させた現像剤担持体を図2に示される現像装置に
使用して画像形成を行い、より詳しくは、チューブを構
成するバインダの材質を変えて、それぞれの現像剤担持
体について耐久印字試験を行い、表面粗さと印字画質の
評価を行った。
In this embodiment, an image is formed by using a developer carrier having a changed abrasion resistance of the tube in the developing device shown in FIG. 2, and more specifically, a binder constituting the tube. , And a developer printing test was performed for each developer carrying member to evaluate the surface roughness and printing image quality.

【0054】尚、現像剤としては体積平均粒径10〔μ
m〕、磁性粉含有率20〔wt%〕の1成分磁性現像剤
を使用し、潜像担持体に対する現像剤担持体の付勢荷重
を1〔kg〕で画像形成を行った。
The developer has a volume average particle diameter of 10 μm.
m], and a one-component magnetic developer having a magnetic powder content of 20 [wt%] was used, and an image was formed with an urging load of the developer carrier against the latent image carrier of 1 [kg].

【0055】表1に、A4サイズ用紙の印字枚数が50
00枚、10000枚、20000枚、50000枚時
におけるチューブ12表面の10点平均粗さRzと、潜
像担持体上に形成されたライン画像及びソリッド画像の
画質評価結果を示す。尚、表1において摩耗量は、JI
S−K7311摩耗試験(摩耗輪H22、1000回転
摩耗)によるチューブ12の摩耗量を示すものである。
Table 1 shows that 50 sheets of A4 size paper were printed.
The 10-point average roughness Rz of the surface of the tube 12 at the time of 00 sheets, 10,000 sheets, 20,000 sheets, and 50,000 sheets, and image quality evaluation results of a line image and a solid image formed on the latent image carrier are shown. In Table 1, the amount of wear is determined by JI
It shows the amount of wear of the tube 12 by the S-K7311 abrasion test (wear wheel H22, 1000 rotation wear).

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】その結果、本実施例2〜6に於いて、潜像
担持体1上に600〔DPI〕のライン画像がつぶれる
ことなく形成され、また、OD値1.4以上の高濃度な
ソリッド画像が形成できた。さらに、A4サイズ用紙5
0000枚の画像形成後においても、潜像担持体上に6
00〔DPI〕のライン画像がつぶれることなく形成さ
れ、また、OD値1.4以上の高濃度な画像を形成する
ことができ、ソリッド画像の濃度低下も0.1以下であ
った。 (比較例1〜2)本比較例は、現像剤担持体9を構成す
るチューブ12として、JIS−K7311摩耗試験に
よる摩耗量が700〔mg〕以上のものを使用して、実
施例2〜6と同様の方法により耐久印字試験を行ったも
のである。チューブ12の表面は、表面粗さRzが2
〔μm〕になる様にサンドブラスト処理を施した。
As a result, in Examples 2 to 6, a 600 [DPI] line image was formed on the latent image carrier 1 without being crushed, and a high density solid image having an OD value of 1.4 or more was formed. An image could be formed. Furthermore, A4 size paper 5
Even after the image formation of 0000 sheets, 6
A line image of 00 [DPI] was formed without being crushed, and a high-density image having an OD value of 1.4 or more could be formed, and a decrease in the density of a solid image was 0.1 or less. (Comparative Examples 1 and 2) In this comparative example, as the tubes 12 constituting the developer carrier 9, those having a wear amount of 700 [mg] or more according to the JIS-K7311 wear test were used. A durability print test was performed in the same manner as in the above. The surface of the tube 12 has a surface roughness Rz of 2
Sand blasting was performed so as to obtain [μm].

【0058】表2に、本比較例に於いて使用した、チュ
ーブ12を構成するバインダの種類、JIS−K731
1摩耗試験によるチューブの摩耗量、そしてA4サイズ
用紙で5000枚、10000枚、20000枚、50
000枚印字後の表面粗さ及び印字画像の画質評価結果
を示す。
Table 2 shows the types of binders constituting the tube 12 used in this comparative example, JIS-K731.
1 Abrasion amount of tube by abrasion test, and 5,000 sheets, 10,000 sheets, 20,000 sheets, 50 sheets of A4 size paper
The surface roughness after printing 000 sheets and the image quality evaluation result of the printed image are shown.

【0059】[0059]

【表2】 [Table 2]

【0060】その結果、初期的には、潜像担持体1上に
600〔DPI〕のライン画像がつぶれることなく形成
され、また、OD値1.4以上の高濃度な画像を形成で
きた。 しかし、比較例1に於いては、A4サイズ用紙
20000枚相当の画像を連続して形成したところ、チ
ューブ12の表面が摩耗してしまい、その結果十分な現
像剤搬送量が得られなくなり、十分な画像濃度を有する
ソリッド画像を形成できなくなった。
As a result, initially, a 600 [DPI] line image was formed on the latent image carrier 1 without being crushed, and a high density image having an OD value of 1.4 or more could be formed. However, in Comparative Example 1, when images of 20,000 sheets of A4 size paper were continuously formed, the surface of the tube 12 was worn, and as a result, a sufficient amount of developer transport was not obtained. A solid image having a high image density cannot be formed.

【0061】また、比較例2に於いては、A4サイズ用
紙5000枚相当の画像を連続して形成したところでチ
ューブ12の表面が摩耗してしまい、ソリッド画像の濃
度が十分でなくなった。さらに印字を継続したところ、
チューブ12の周方向に筋状の傷が無数に発生し、チュ
ーブ表面には現像剤が局所的に融着しており、形成され
る画像は非常に地カブリが多く、600〔DPI〕のラ
イン画像はつぶれてしまった。
In Comparative Example 2, the surface of the tube 12 was worn when images corresponding to 5,000 sheets of A4 size paper were continuously formed, and the density of the solid image became insufficient. When printing was continued,
Innumerable streak-like scratches occur in the circumferential direction of the tube 12, the developer is locally fused to the tube surface, and the formed image has a lot of background fog and a line of 600 [DPI]. The image has been crushed.

【0062】図4(b)は、バインダとしてアクリル樹
脂を使用したチューブの摩耗量の経時変化を示してお
り、また図4(c)は、チューブ表面の摩耗量と表面粗
さRzの関係を示している。チューブ表面は、弾性ブレ
ード及び静電潜像担持体との対向位置において、現像剤
粒子を介して常に擦過され続けるため、図4(b)に示
されるように時間の経過と共にその表面が摩耗してしま
い、その結果図4(c)に示されるようにその摩耗量の
増加に従って表面粗さRzが急激に低下し、特に現像剤
担持体の使用開始直後に於けるチューブの摩耗量が大き
いので初期的な現像剤搬送量の変化も大きくなった。
FIG. 4B shows the change over time of the wear amount of a tube using an acrylic resin as a binder. FIG. 4C shows the relationship between the wear amount of the tube surface and the surface roughness Rz. Is shown. Since the surface of the tube is constantly rubbed through the developer particles at the position facing the elastic blade and the electrostatic latent image carrier, the surface wears over time as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 4 (c), the surface roughness Rz sharply decreases as the wear amount increases, and particularly, the wear amount of the tube immediately after the start of use of the developer carrier is large. The initial change in the amount of developer conveyed also increased.

【0063】従って、現像剤担持体の表面に耐摩耗性の
低いチューブを使用すれば、初期的には現像に好適な現
像剤搬送量及び帯電量が得られていても、チューブの表
面が現像剤で摺擦されるうちに摩滅してしまい、チュー
ブの表面粗さ及び摩擦係数が現像剤の搬送や帯電付与に
好適でなくなった場合には濃度不足の画像を形成してし
まう。また、チューブに傷等が発生した場合では、現像
剤の搬送量が不均一となり、地カブリの多い画像や細線
再現性の低下を引き起こしてしまった。
Therefore, if a tube having low abrasion resistance is used on the surface of the developer carrying member, the surface of the tube can be developed even if the amount of developer transport and the amount of charge suitable for development are initially obtained. When the surface roughness and the coefficient of friction of the tube become unsuitable for transporting the developer and applying the charge, an image having insufficient density is formed. Further, when the tube is damaged or the like, the transport amount of the developer becomes non-uniform, which causes an image with a lot of background fog and a decrease in reproducibility of fine lines.

【0064】以上より、弾性層を被覆するチューブの材
質を、JIS−K7311摩耗試験(摩耗輪H22、1
000回転摩耗)に於いて摩耗量が700〔mg〕以下
とすることにより、激しい現像剤の摺擦に対してもチュ
ーブ表面が容易に摩滅することがなく、長期間に渡って
表面粗さが一定の現像剤担持体が得られ、従って画像濃
度が十分でかつ解像度の良好な画像を安定して得ること
が可能であった。また、チューブの材質を、前記摩耗試
験において摩耗量が200〔mg〕以下とすることによ
って、初期的に生じるチューブの大幅な摩耗を低減で
き、従って、現像剤担持体の使用開始から長期間に渡っ
て濃度変動の少ない画像を得ることが可能になった。
As described above, the material of the tube covering the elastic layer was determined according to the JIS-K7311 wear test (wear wheels H22, H22,
In this case, when the wear amount is set to 700 mg or less, the tube surface is not easily worn away even when the developer is rubbed intensely, and the surface roughness is maintained over a long period of time. As a result, a fixed developer carrier was obtained, so that an image having sufficient image density and good resolution could be stably obtained. Also, by setting the material of the tube to a wear amount of 200 mg or less in the above-described wear test, it is possible to reduce a large amount of abrasion of the tube which occurs initially. It has become possible to obtain an image with little fluctuation in density over the whole area.

【0065】尚、チューブの材質としてはポリウレタ
ン、フッ素樹脂、ポリエチレン、ナイロン、ポリカーボ
ネート、塩化ビニル等、JIS−K7311摩耗試験に
於いて摩耗量が700〔mg〕(摩耗輪H22,100
0回転摩耗)以下のものが使用可能であり、好ましく
は、摩耗量が200〔mg〕以下で、かつ十分な可撓性
を有するポリウレタンが特に望ましい。 (実施例7)図5は、本発明の他の実施例に於ける現像
装置に使用した現像剤担持体の断面概観図であって、実
施例1と略同一名称、同一機能の部材には同一番号を付
して説明を省略する。図5(a)に於いて、現像剤担持
体9は、ステンレス製のシャフト10の外周にウレタン
よりなる発泡体の弾性層11を一体成形したもので、弾
性層11はカーボンブラックを7〔wt%〕分散すること
により体積抵抗率106〔Ω・cm〕程度に導電化されて
おり、ゴム硬度はアスカーC型硬度計で37度である。
The tube is made of polyurethane, fluorine resin, polyethylene, nylon, polycarbonate, vinyl chloride, etc., and has a wear amount of 700 mg in the JIS-K7311 abrasion test (wear wheel H22,100).
Polyurethane having an abrasion amount of 200 [mg] or less and having sufficient flexibility is particularly desirable. (Embodiment 7) FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a developer carrying member used in a developing device in another embodiment of the present invention. The same numbers are assigned and the description is omitted. In FIG. 5A, a developer carrier 9 is obtained by integrally forming a foamed elastic layer 11 made of urethane on the outer periphery of a stainless steel shaft 10, and the elastic layer 11 is made of carbon black of 7 wt. %], The conductive material is made conductive to a volume resistivity of about 10 6 [Ω · cm], and has a rubber hardness of 37 degrees by an Asker C-type hardness meter.

【0066】弾性層11の外周には導電性のチューブ1
2が被覆されており、チューブ12は、現像剤を所望の
極性に帯電させやすく、耐摩耗性が良好で、表面粗さの
制御が容易な材質、例えばポリカーボネートにカーボン
ブラックを分散して導電性を付与したチューブであっ
て、チューブ表面とシャフト間の導通がとれるため、シ
ャフトに現像バイアス電圧を印加して現像を行うことを
可能にしている。また、チューブ12の外周は表面粗さ
Rzが5〔μm〕になる様にサンドブラスト処理が施さ
れており、動摩擦係数は0.6である。
A conductive tube 1 is provided on the outer periphery of the elastic layer 11.
2 is coated, and the tube 12 is made of a material that is easy to charge the developer to a desired polarity, has good abrasion resistance, and is easy to control the surface roughness. Since the tube is provided with continuity, conduction between the tube surface and the shaft can be established, it is possible to apply a developing bias voltage to the shaft to perform development. The outer periphery of the tube 12 is subjected to sandblasting so that the surface roughness Rz becomes 5 [μm], and the dynamic friction coefficient is 0.6.

【0067】チューブ12は、あらかじめ押し出し加工
により外径φ20〔mm〕、厚さ50〔μm〕のスリー
ブ状に形成されており、外径φ21〔mm〕の弾性層1
1をチューブ12内部に弾性変形させながら嵌装し、現
像剤担持体としたものである。
The tube 12 is formed in a sleeve shape having an outer diameter of 20 mm and a thickness of 50 μm by extrusion in advance, and the elastic layer 1 having an outer diameter of 21 mm is formed.
1 is fitted inside the tube 12 while being elastically deformed to form a developer carrying member.

【0068】弾性層11は発泡体であるため、その硬度
を非常に低減できるので、感光体との圧接力を効果的に
緩和してソフトな接触が可能になり、圧接現像用の現像
剤担持体の形態としては望ましいが、その表面で直接現
像剤を搬送すれば、弾性層表面に露出したセルによって
多量の現像剤が搬送されるため、現像剤帯電量が低く地
カブリの多い画像となってしまう。本発明においては、
弾性層11の外周表面にチューブを被覆することによ
り、発泡体のセル密度に関係なく表面状態を現像剤搬送
に適正な表面粗さに容易に加工できるので、常に安定し
た現像剤搬送を長期間に渡り行うことが可能になった。
Since the elastic layer 11 is a foamed material, its hardness can be greatly reduced, so that the pressure contact force with the photoreceptor can be effectively relaxed and soft contact can be achieved, and the developer carrying for pressure contact development can be carried out. Although it is desirable as a form of the body, if the developer is directly conveyed on the surface, a large amount of the developer is conveyed by the cells exposed on the surface of the elastic layer. Would. In the present invention,
By coating the outer peripheral surface of the elastic layer 11 with a tube, the surface state can be easily processed to a proper surface roughness for the developer conveyance regardless of the cell density of the foam, so that the stable developer conveyance can be maintained for a long time. It is now possible to perform over.

【0069】弾性層11の形態としては、図5(a)に
示したような発泡体以外にも、非常に低硬度なゴムや熱
可塑性エラストマー等も使用可能であるが、一般に低硬
度のゴムは研磨加工が行い難く、図5(b)に示す様
な、10点平均粗さRzが30〔μm〕以上の研削痕を
生じ易く、この研削痕中に現像剤が詰まって過剰量の現
像剤を搬送したり、現像剤のフィルミングを発生する原
因となる。この場合に於いても、本発明のように弾性層
の外周にチューブを被覆すれば、弾性層の研削痕に関係
なく表面状態を現像剤搬送に適正な表面粗さに容易に加
工できるので、弾性層が発泡体であったり、研磨加工が
行い難い低硬度のものであっても、常に安定した現像剤
搬送を長期間に渡り行うことができる。また、現像剤担
持体表面の粗さ加工をチューブ単体で行えるため、弾性
層の影響を受けることなく、表面粗さの制御が容易に行
える。 (実施例8〜19)図5(a)は、本発明の他の実施例
に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の断面概観図
であって、実施例1と略同一名称、同一機能の部材には
同一番号を付して説明を省略する。
As the form of the elastic layer 11, besides the foam as shown in FIG. 5 (a), very low-hardness rubber or thermoplastic elastomer can be used. Is difficult to polish, and as shown in FIG. 5 (b), grinding marks having a 10-point average roughness Rz of 30 [μm] or more are likely to occur. This causes the transfer of the developer and the occurrence of filming of the developer. Also in this case, if the outer circumference of the elastic layer is covered with a tube as in the present invention, the surface state can be easily processed to a surface roughness suitable for developer transport regardless of the grinding marks of the elastic layer. Even if the elastic layer is a foam or a material having a low hardness that is hardly polished, the developer can always be stably transported for a long period of time. In addition, since the surface of the developer carrying member can be processed with a single tube, the surface roughness can be easily controlled without being affected by the elastic layer. (Embodiments 8 to 19) FIG. 5 (a) is a schematic cross-sectional view of a developer carrier used in a developing device according to another embodiment of the present invention. The members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0070】図5(a)において、現像剤担持体9は、
ステンレス製のシャフト10の外周に発泡性シリコンゴ
ムよりなる弾性層11を一体成形したもので、弾性層1
1の外周にはさらにチューブ12が被覆されている。
In FIG. 5A, the developer carrier 9 is
An elastic layer 11 made of foamable silicone rubber is integrally formed on the outer periphery of a shaft 10 made of stainless steel.
The outer periphery of 1 is further covered with a tube 12.

【0071】弾性層11の外周にチューブ12を被覆し
ているので、弾性層11を発泡体等の、セルの開口部を
表面に有する部材で構成しても、セル中に現像剤が目詰
まりして地カブリを引き起こすことがなく、また、弾性
層を低硬度のゴム等のように研磨性の悪い材料で構成し
た場合でも、弾性層の研削痕に関係なく、現像剤担持体
の表面状態を現像剤の搬送に適正な表面粗さに容易に加
工できるので、常に安定した現像剤の搬送が行える。さ
らに、現像剤担持体を低硬度とするために、多量の可塑
剤を弾性層中に添加した場合は、可塑剤が徐々に現像剤
担持体表面に滲み出して弾性層の弾性を失わせてしまっ
たり、可塑剤が現像剤中に滲み込んで、現像剤の帯電性
能、流動性の劣化や、現像剤担持体表面へのフィルミン
グの原因となるが、弾性層の外周にチューブを被覆する
ことにより、現像剤担持体表面への可塑剤の滲み出しが
防止でき、現像剤のフィルミングや弾性層の硬度上昇を
防止できる。
Since the outer periphery of the elastic layer 11 is covered with the tube 12, even if the elastic layer 11 is formed of a member such as a foam having a cell opening on the surface, the developer is clogged in the cell. Surface of the developer carrying member regardless of grinding marks on the elastic layer, even if the elastic layer is made of a material having poor abrasive properties, such as low-hardness rubber, etc. Can easily be processed to a surface roughness suitable for transporting the developer, so that the developer can always be transported stably. Furthermore, when a large amount of a plasticizer is added to the elastic layer in order to make the developer carrier low in hardness, the plasticizer gradually oozes out to the surface of the developer carrier and loses the elasticity of the elastic layer. The plasticizer oozes into the developer, causing deterioration of the charging performance and fluidity of the developer and filming on the surface of the developer carrier. This can prevent the plasticizer from seeping out to the surface of the developer carrier, and prevent filming of the developer and an increase in the hardness of the elastic layer.

【0072】本実施例に於ける現像剤担持体は、潜像担
持体に圧接した状態で使用するため、弾性層表面に被覆
するチューブは、現像剤担持体の弾性を失わせないよう
に十分な可撓性を有することと、繰り返し圧縮応力に対
して疲労破壊しないことが必要となる。
Since the developer carrier in this embodiment is used in a state in which it is pressed against the latent image carrier, the tube covering the surface of the elastic layer is sufficiently formed so as not to lose the elasticity of the developer carrier. It is necessary to have high flexibility and not to cause fatigue failure due to repeated compressive stress.

【0073】しかしながら、一般に、チューブ表面に研
磨加工や粗面化加工等の表面加工を施すには、その硬度
が低すぎると加工性が低下してしまい、また、チューブ
の硬度が高過ぎると可撓性が低下し、曲げ応力が繰り返
し加わった際に疲労破壊を生じてしまう。
However, in general, when the surface of the tube is subjected to surface processing such as polishing or surface roughening, the workability is deteriorated if the hardness is too low, and the workability is deteriorated if the hardness of the tube is too high. Flexibility is reduced and fatigue fracture occurs when bending stress is repeatedly applied.

【0074】本実施例に於いては、弾性層を被覆するチ
ューブの縦弾性係数E〔kg/cm 2〕と、その膜厚t
〔cm〕を様々に変えて、A4サイズ用紙で5万枚の耐
久印字試験を行った。印字試験には、体積平均粒径10
〔μm〕、磁性粉含有率20〔wt%〕の一成分磁性現
像剤を使用し、現像剤担持体の潜像担持体に対する付勢
荷重は1〔kg〕として試験を行った。また、チューブ
の外径は20〔mm〕とした。耐久印字試験の結果を表
3に示す。
In the present embodiment, a chip for covering the elastic layer
Longitudinal modulus of elasticity E [kg / cm Two] And its thickness t
[Cm] variously, 50,000 sheets of A4 size paper
Printing test. For the printing test, a volume average particle size of 10
[Μm], magnetic powder content 20 [wt%]
Using an image agent to urge the developer carrier against the latent image carrier
The test was performed with a load of 1 [kg]. Also tube
Has an outer diameter of 20 [mm]. Displays the results of the durability printing test
3 is shown.

【0075】表3中、「評価」における◎は、A4サイ
ズ用紙で10万枚耐久印字後においてもチューブが破断
することがなく、また、チューブ表面に現像剤のフィル
ミングも発生せず、画像濃度及び細線再現性の良い画像
形成ができる場合を示す。また、○は、A4サイズ用紙
で10万枚耐久印字後においてチューブが破断すること
はないが、約2万枚の印字が終了した時点でチューブ表
面に現像剤のフィルミングが発生していた場合を示す。
In Table 3, ◎ in “Evaluation” means that the tube did not break even after printing 100,000 sheets of A4 size paper, and no filming of the developer occurred on the surface of the tube. This shows a case where an image can be formed with good density and fine line reproducibility. The circle indicates that the tube did not break after printing 100,000 sheets of A4 size paper, but the filming of the developer occurred on the tube surface at the end of printing about 20,000 sheets. Is shown.

【0076】[0076]

【表3】 [Table 3]

【0077】本実施例に於いては、潜像担持体上に60
0〔DPI〕の画像がつぶれることなく形成され、ま
た、A4サイズ用紙で10万枚耐久印字後においてもチ
ューブが疲労破壊することがなく、従って弾性層の表面
にチューブを被覆したローラーを現像剤担持体として
も、圧接現像が良好に行えた。 (実施例20〜27)本実施例に於いては、弾性層を被
覆するチューブの縦弾性係数E〔kg/cm 2〕、チュ
ーブの膜厚t〔cm〕、チューブの外径d〔cm〕を様
々に変えて、A4サイズ用紙で10万枚の耐久印字試験
を行った。
In the present embodiment, 60
0 [DPI] image is formed without collapse.
Even after printing 100,000 sheets of A4 size paper,
The tube does not break due to fatigue, and therefore the surface of the elastic layer
Roller coated with tube as developer carrier
Also, the press-contact development was successfully performed. (Examples 20 to 27) In this example, the elastic layer was coated.
Longitudinal modulus of tube E to be covered [kg / cm Two], Ju
The tube thickness t [cm] and the tube outer diameter d [cm]
100,000 prints on A4 size paper
Was done.

【0078】[0078]

【表4】 [Table 4]

【0079】印字試験には、体積平均粒径10〔μ
m〕、磁性粉含有率20〔wt%〕の一成分磁性現像剤
を使用し、現像剤担持体の潜像担持体に対する付勢荷重
は1〔kg〕として試験を行った。また、チューブの外
径は20〔mm〕とした。
In the printing test, the volume average particle diameter was 10 μm
m], and a test was performed using a one-component magnetic developer having a magnetic powder content of 20 [wt%] and an urging load of the developer carrier on the latent image carrier of 1 [kg]. The outer diameter of the tube was 20 [mm].

【0080】耐久印字試験の結果を表4に示す。表4
中、「評価」における◎は、A4サイズ用紙で10万枚
耐久印字後においてもチューブが破断することがなく、
また、チューブ表面に現像剤のフィルミングも発生せ
ず、画像濃度及び細線再現性の良い画像形成ができる場
合を示す。また、○は、A4サイズ用紙で10万枚耐久
印字後においてチューブが破断することはないが、約5
万枚の印字が終了した時点でチューブ表面に現像剤のフ
ィルミングが発生していた場合を示す。
Table 4 shows the results of the durable printing test. Table 4
In the middle, “Evaluation” indicates that the tube was not broken even after printing 100,000 sheets on A4 size paper.
Further, a case where filming of the developer does not occur on the tube surface and an image with good image density and fine line reproducibility can be formed is shown. The circle indicates that the tube does not break after printing 100,000 sheets of A4 size paper.
This shows the case where filming of the developer has occurred on the surface of the tube at the end of printing of 10,000 sheets.

【0081】本実施例に於いては、外径0.5〜5〔c
m〕のチューブを使用した現像剤担持体にて画像形成を
行ったところ、潜像担持体上に600〔DPI〕の画像
がつぶれることなく形成され、また、A4サイズ用紙で
10万枚耐久印字後においてもチューブが疲労破壊する
ことがなく、従って弾性層の表面にチューブを被覆した
ローラーを現像剤担持体としても圧接現像が良好に行え
た。 (実施例28〜31)本実施例は、図5(a)に示す様
な、シャフトの外周に弾性層及びチューブを同心円状に
形成した構造を有する現像剤担持体を、潜像担持体に対
して1〔kg〕の付勢荷重で押圧した状態で画像形成を
行う場合において、チューブの膜厚を変化させて耐久印
字試験を行い、画像欠陥及びチューブの状態を観察し
た。
In this embodiment, the outer diameter is 0.5 to 5 [c
m], an image of 600 [DPI] was formed on the latent image carrier without being crushed, and 100,000 sheets of A4 size paper were durable printed on the latent image carrier. Even after this, the tube did not break due to fatigue. Therefore, even when the roller having the surface of the elastic layer coated with the tube was used as the developer carrying member, the press-contact development was successfully performed. (Embodiments 28 to 31) In this embodiment, a developer carrying member having a structure in which an elastic layer and a tube are formed concentrically on the outer periphery of a shaft as shown in FIG. On the other hand, when the image was formed while being pressed with an urging load of 1 [kg], a durable printing test was performed by changing the film thickness of the tube, and image defects and the state of the tube were observed.

【0082】本実施例においては、弾性層としてシリコ
ンゴム、チューブとして外径10〔mm〕のニッケル電
鋳管を使用し、ニッケル電鋳管の内部でシリコンゴムを
発泡させて一体成形を行った現像剤担持体を使用した。
In this example, silicon rubber was used as the elastic layer, and a nickel electroformed tube having an outer diameter of 10 mm was used as the tube, and the silicon rubber was foamed inside the nickel electroformed tube to perform integral molding. A developer carrier was used.

【0083】耐久印字試験の結果を表5に示す。表5
中、「応力S」は、チューブを感光体に押圧した際に、
チューブ中に生じる最大曲げ応力S〔kg/cm2〕を
示す。表5中、「評価」における◎は、現像剤担持体が
106回転後においてもチューブが破断することがな
く、また、チューブ表面に現像剤のフィルミングも発生
せず、画像濃度及び細線再現性の良い画像形成ができる
場合を示す。また、○は、現像剤担持体が106回転後
においてチューブが破断することはないが、チューブ表
面に現像剤のフィルミングが発生した場合を示す。
Table 5 shows the results of the durability print test. Table 5
Medium, "Stress S", when pressing the tube against the photoreceptor,
Indicates the maximum bending stress S [kg / cm 2 ] generated in the tube. In Table 5, ◎ in “Evaluation” means that the tube did not break even after the developer carrier rotated 10 6, no filming of the developer occurred on the tube surface, and the image density and fine line reproduction were observed. This shows a case where an image having good characteristics can be formed. In addition, ○ indicates a case where the tube does not break after the developer carrier rotates 10 6 times, but filming of the developer occurs on the tube surface.

【0084】[0084]

【表5】 [Table 5]

【0085】本実施例28〜31に於いては、チューブ
の膜厚tを変化させて耐久印字試験を行ったところ、O
D値1.4以上の高濃度な画像が安定して形成され、ま
た、現像剤担持体を106回転後においてもチューブが
疲労破壊することがなく、従って弾性層の表面にチュー
ブを被覆したローラーを現像剤担持体としても圧接現像
が良好に行えた。さらに、縦弾性係数E〔kg/c
2〕とチューブの膜厚t〔cm〕の積E×tが900
0以下では、現像剤担持体が106回転後においても潜
像担持体上に600〔DPI〕の画像がつぶれることな
く形成でき、細線再現性の良好な画像を長期間に渡って
形成するためには特に望ましかった。
In Examples 28 to 31, the durability printing test was performed by changing the film thickness t of the tube.
D value 1.4 or more high-density image can be formed stably, also without tube to fatigue failure even after the developer carrying member 106 rotates, thus coating the tube surface of the elastic layer Even when the roller was used as the developer carrying member, the pressure contact development was successfully performed. Further, the modulus of longitudinal elasticity E [kg / c
The product E × t of m 2 ] and the film thickness t [cm] of the tube is 900.
When the value is 0 or less, an image of 600 [DPI] can be formed on the latent image carrier without collapse even after the developer carrier rotates 10 6 , and an image with good fine line reproducibility is formed over a long period of time. Was especially desirable.

【0086】本実施例においては、チューブとしてニッ
ケル電鋳管を使用したが、ポリウレタンや塩化ビニル等
の樹脂を使用した場合においても、E×tが12000
以下であれば、現像剤担持体が106回転以上する間使
用してもチューブが破断することなく、圧接現像が良好
に行えた。 (比較例3〜6)本比較例3〜6は、実施例28〜31
に対応するもので、チューブの縦弾性係数E〔kg/c
2〕と膜厚t〔cm〕を変化させて耐久印字試験を行
い、画像欠陥及びチューブの状態を観察した。
In this embodiment, a nickel electroformed tube is used as a tube. However, even when a resin such as polyurethane or vinyl chloride is used, Ext is 12,000.
If it is below, even when the developer carrier is used while rotating more than 10 6, the tube was not broken, and the pressure welding development was successfully performed. (Comparative Examples 3 to 6) Comparative Examples 3 to 6 are Examples 28 to 31.
And the modulus of longitudinal elasticity of the tube E [kg / c
m 2 ] and the film thickness t [cm], a durability printing test was performed, and image defects and the state of the tube were observed.

【0087】図6は、本比較例における現像装置に使用
した現像剤担持体を構成するチューブの機械的特性の説
明図であって、図5(a)に示す様な、シャフトの外周
に弾性層及びチューブを同心円状に形成した構造を有す
る現像剤担持体を、潜像担持体に対して1〔kg〕の付
勢荷重で押圧した状態で画像形成を行った場合の、チュ
ーブに生じる最大曲げ応力S〔kg/cm2〕と、チュ
ーブが疲労破壊を生じる曲げ回数(現像剤担持体の回転
数)Nの関係を示したものである。尚、本比較例に於い
ては、弾性層としてシリコンゴム、チューブとしてニッ
ケル電鋳管を使用し、現像剤担持体の外径(チューブの
外径)は10〔mm〕とした。
FIG. 6 is an explanatory view of the mechanical characteristics of the tube constituting the developer carrier used in the developing device in this comparative example. As shown in FIG. When an image is formed while a developer carrying member having a structure in which layers and tubes are formed concentrically is pressed against a latent image carrying member with an urging load of 1 kg, the maximum value generated in the tube is obtained. This graph shows the relationship between the bending stress S (kg / cm 2 ) and the number of bendings (the number of rotations of the developer carrying member) N at which the tube causes fatigue failure. In this comparative example, a silicone rubber was used as the elastic layer, a nickel electroformed tube was used as the tube, and the outer diameter of the developer carrying member (outer diameter of the tube) was 10 mm.

【0088】耐久印字試験の結果を表6に示す。表6
中、「応力S」は、チューブを感光体に押圧した際に、
チューブ中に生じる最大曲げ応力S〔kg/cm2〕を
示す。表5中、「評価」における×は、現像剤担持体を
構成するチューブが、耐久印字試験中に繰り返し応力に
よって疲労破壊し、画像形成を続行不可能な状態になっ
たことを示す。また、△は、現像剤担持体が106回転
後においてチューブが破断することはなかったが、チュ
ーブが変形して濃度ムラのある画像となったり、チュー
ブ上に現像剤のフィルミングを発生して高解像度の画像
を形成できなくなっており、耐久印字試験をさらに続行
した際に疲労破壊を起こしたことを示す。
Table 6 shows the results of the durability print test. Table 6
Medium, "Stress S", when pressing the tube against the photoreceptor,
Indicates the maximum bending stress S [kg / cm 2 ] generated in the tube. In Table 5, "X" in "Evaluation" indicates that the tube constituting the developer carrier was fatigued and broken by repeated stress during the durability printing test, and the image formation could not be continued. In the case of △, although the tube did not break after the developer carrier rotated 10 6 , the tube was deformed to give an image with uneven density, and the filming of the developer on the tube occurred. This indicates that a high-resolution image could not be formed, and that fatigue failure occurred when the durable printing test was further continued.

【0089】[0089]

【表6】 [Table 6]

【0090】比較例3及び図6に於いて、膜厚0.00
8〔cm〕のニッケル電鋳管でチューブを構成し、圧接
現像を行ったところ、チューブに発生する最大曲げ応力
は1680〔kg/cm2〕であった。また、この現像
剤担持体を用いて耐久印字試験を行ったところ、現像剤
担持体を約105回転した時点でチューブが繰り返し応
力によって疲労破壊してしまった。
In Comparative Example 3 and FIG. 6, the film thickness was 0.00
When a tube was formed from an 8 cm nickel electroformed tube and subjected to pressure welding development, the maximum bending stress generated in the tube was 1680 [kg / cm 2 ]. Furthermore, was subjected to endurance printing test using the developer carrying member, the tube had fatigue fracture by repeated stress when the developer carrying member was about 105 rotates.

【0091】比較例4及び図6に於いて、膜厚0.00
6〔cm〕のニッケル電鋳管でチューブを構成し、圧接
現像を行ったところ、チューブに発生する最大曲げ応力
は1260〔kg/cm2〕であった。また、この現像
剤担持体を用いて耐久印字試験を行ったところ、現像剤
担持体を約106回転後においてチューブが破断するこ
とはなかったが、チューブが変形して濃度ムラのある画
像となり、また、チューブ上に現像剤のフィルミングを
発生して高解像度の画像を形成できなくなった。さら
に、耐久印字試験を続行したところ、間もなくチューブ
が繰り返し応力によって疲労破壊してしまった。
In Comparative Example 4 and FIG.
When a tube was formed from a 6 cm nickel electroformed tube and subjected to pressure welding development, the maximum bending stress generated in the tube was 1,260 [kg / cm 2 ]. In addition, when a durable printing test was performed using this developer carrier, the tube did not break after about 10 6 rotations of the developer carrier, but the tube was deformed and an image having uneven density was obtained. Also, filming of the developer occurred on the tube, and a high-resolution image could not be formed. Further, when the durable printing test was continued, the tube was shortly broken due to repeated stress.

【0092】従って、シャフトの外周に弾性層及びチュ
ーブを同心円状に形成して圧接現像用の現像剤担持体と
し、チューブの縦弾性係数Eとチューブの膜厚tの積
(E×t)を12000以下とすれば、一般的な現像剤
担持体の直径0.5〜5〔cm〕及び潜像担持体に対す
る付勢荷重(線圧)0〜200〔g/cm〕に対して、
現像剤担持体の表面に形成したチューブが、圧接現像を
行う際にチューブに加わる繰り返し曲げ応力によって疲
労破壊する事がない。また、弾性層に発泡体や硬度の低
いゴム等の、表面形状を制御し難い材質を使用しても、
弾性層の外周にチューブを被覆することによって、現像
剤担持体の表面を現像剤の搬送に適した状態に容易に加
工でき、しかも、チューブが繰り返し曲げ応力で疲労破
壊することがないので、圧接現像に好適な現像剤担持体
とすることができる。
Accordingly, the elastic layer and the tube are formed concentrically on the outer periphery of the shaft to form a developer carrier for pressure-contact development, and the product (E × t) of the longitudinal elastic coefficient E of the tube and the film thickness t of the tube is obtained. If it is 12000 or less, the diameter of the general developer carrier is 0.5 to 5 cm and the urging load (linear pressure) on the latent image carrier is 0 to 200 g / cm.
The tube formed on the surface of the developer carrier does not break due to repeated bending stress applied to the tube when performing pressure welding development. Also, even if a material whose surface shape is difficult to control, such as a foam or rubber with low hardness, is used for the elastic layer,
By coating the outer periphery of the elastic layer with a tube, the surface of the developer carrier can be easily processed into a state suitable for transporting the developer, and the tube does not repeatedly break due to fatigue stress. A developer carrier suitable for development can be obtained.

【0093】さらに、シャフトの外周に弾性層及びチュ
ーブを同心円状に形成して圧接現像用の現像剤担持体と
し、現像剤担持体を構成するチューブの縦弾性係数Eと
膜厚tの積(E×t)を9000以下とすれば、長時間
の画像形成に際しても、現像剤担持体表面に現像剤がフ
ィルミングを起こし難く、また、濃度の十分な画像形成
を安定して行うことが可能になった。
Further, an elastic layer and a tube are formed concentrically around the outer periphery of the shaft to form a developer carrier for press-contact development, and the product of the longitudinal elastic coefficient E of the tube constituting the developer carrier and the film thickness t ( If Ext) is 9000 or less, the developer is less likely to cause filming on the surface of the developer carrier even during long-time image formation, and it is possible to stably form an image with sufficient density. Became.

【0094】以上より、低硬度の弾性層の外周に(E×
t)が12000以下のチューブを被覆する事により、
潜像担持体に対してソフトな接触が可能で、広い現像ニ
ップが確保できる現像剤担持体が得られ、従って、現像
剤が固化したり、現像剤担持体上へ現像剤がフィルミン
グを発生したり、潜像担持体を傷つけることがなく、ま
た、濃度ムラの少ない画像を高速に得ることが可能にな
った。 (実施例32〜38)図7は、本発明の他の実施例に於
ける現像装置に使用した現像剤担持体の断面概観図であ
って、図2と略同一名称、同一機能の部材には同一番号
を付して説明を省略する。図7(a)に於いて、現像剤
担持体9は、ステンレス製のシャフト10の外周にポリ
ウレタンの発泡体よりなる弾性層11(縦弾性係数=8
〔kg/cm2〕)を一体成形したものである。
As described above, the (E ×
By coating a tube having t) of 12,000 or less,
A developer carrier that can make a soft contact with the latent image carrier and secure a wide development nip can be obtained. Therefore, the developer solidifies and filming of the developer occurs on the developer carrier. This makes it possible to obtain an image with less density unevenness at a high speed without causing damage to the latent image carrier. (Embodiments 32 to 38) FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a developer carrier used in a developing device according to another embodiment of the present invention, in which members having substantially the same names and functions as those in FIG. Are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In FIG. 7A, a developer carrier 9 has an elastic layer 11 (longitudinal elastic coefficient = 8) made of polyurethane foam on the outer periphery of a shaft 10 made of stainless steel.
[Kg / cm 2 ]).

【0095】弾性層11の外周には導電性かつ熱収縮性
のチューブ12が被覆されており、熱収縮チューブ12
の端部はシャフト10と直接接着されているため、弾性
層11が非導電性の材質であっても熱収縮チューブとシ
ャフトの導通が確保され、シャフトに現像バイアス電圧
を印加して現像を行うことを可能にしている。
The outer periphery of the elastic layer 11 is covered with a conductive and heat-shrinkable tube 12.
Is directly adhered to the shaft 10, so that even if the elastic layer 11 is made of a non-conductive material, conduction between the heat-shrinkable tube and the shaft is ensured, and development is performed by applying a developing bias voltage to the shaft. That makes it possible.

【0096】熱収縮前のチューブ12の内径はφ22
〔mm〕であり、熱収縮前のチューブ12内部に弾性層
11を挿入した後、環境を減圧し、さらに100〔℃〕
に加熱してチューブ12を収縮させ、弾性層11の外周
に被覆して現像剤担持体とした。
The inner diameter of the tube 12 before heat shrinkage is φ22
[Mm], and after inserting the elastic layer 11 into the tube 12 before the heat shrinkage, the environment was decompressed and further 100 [° C.]
Then, the tube 12 was shrunk by heating to form a developer carrier by covering the outer periphery of the elastic layer 11.

【0097】チューブ12は、バインダ中に導電粒子を
分散した導電性かつ可撓性を有するチューブであって、
より詳しくはポリウレタン樹脂中にカーボンブラックを
6〔wt%〕分散して体積抵抗率104〔Ω・cm〕にした押
し出し成形チューブであり、その外面は表面粗さRzが
1〔μm〕になるようにサンドブラスト処理が施されて
おり、動摩擦係数は0.5、JIS−K7311摩耗試
験による摩耗量は100〔mg〕である。
The tube 12 is a conductive and flexible tube in which conductive particles are dispersed in a binder.
More specifically, it is an extruded tube in which 6 [wt%] of carbon black is dispersed in a polyurethane resin to have a volume resistivity of 10 4 [Ω · cm], and the outer surface thereof has a surface roughness Rz of 1 [μm]. As described above, the sand blast treatment is performed, the dynamic friction coefficient is 0.5, and the amount of abrasion according to the JIS-K7311 abrasion test is 100 [mg].

【0098】本実施例に於いては、弾性層の硬度(アス
カーC硬度)〔度〕、チューブの膜厚t〔cm〕、チュ
ーブの縦弾性係数E〔kg/cm2〕を変化させて印字
実験を行い、画像欠陥及び潜像担持体の表面状態を観察
した。
In this embodiment, printing is performed by changing the hardness of the elastic layer (Asker C hardness) [degree], the film thickness t [cm], and the longitudinal elastic coefficient E [kg / cm 2 ] of the tube. An experiment was conducted to observe image defects and the surface state of the latent image carrier.

【0099】印字実験の結果を表7に示す。Table 7 shows the results of the printing experiment.

【0100】表7中、「評価」における○は、600
〔DPI〕のライン画像が線太りや、画像端部に尾びき
等を発生することなく形成され、10000枚の画像形
成を行った後でもチューブ上に現像剤のフィルミング等
はみられず、地カブリの無い、OD値1.4以上の高濃
度なソリッド画像を安定して形成でき、潜像担持体上に
も現像剤の固着や、傷が無いことを示す。また、△は、
600〔DPI〕のライン画像が線太りや、画像端部に
尾びき等を発生することなく形成できたが、10000
枚の画像形成後に、チューブ上に現像剤のフィルミング
が発生していたことを示す。
In Table 7, ○ in “Evaluation” indicates 600
The line image of [DPI] was formed without thickening or tailing at the end of the image, and no filming or the like of the developer was observed on the tube even after forming 10,000 images. High density solid images having an OD value of 1.4 or more with no background fog can be formed stably, and there is no fixation of the developer or scratches on the latent image carrier. Also, △
Although a line image of 600 [DPI] could be formed without causing line thickening or tailing at the end of the image,
This indicates that filming of the developer has occurred on the tube after the image formation on the sheet.

【0101】[0101]

【表7】 [Table 7]

【0102】図7(a)に於いて、弾性層11の縦弾性
係数は8〔kg/cm2〕と非常に小さいため、弾性層
の表面で直接現像剤搬送を行えば、弾性層11と潜像担
持体1及び弾性層11と弾性ブレード13の当接位置上
流に於いて、それぞれ図7(b)のA,Bで示される様
な弾性層の隆起部が形成され、その歪を解放するために
弾性層11あるいは弾性ブレード13が周期的な振動
(スティックスリップ)を発生し、濃度変動をきたして
しまう。また、弾性層11が圧縮永久歪を生じ易い材質
の場合には、現像剤担持体が非動作時に弾性ブレード等
の当接部材により圧縮されて永久歪を生じ、現像剤搬送
量を変動させてしまう。
In FIG. 7A, since the elastic modulus of the elastic layer 11 is very small at 8 [kg / cm 2 ], if the developer is directly conveyed on the surface of the elastic layer, At the upstream of the contact position between the latent image carrier 1 and the elastic layer 11 and the elastic blade 13, raised portions of the elastic layer as shown by A and B in FIG. 7B are formed, and the distortion is released. As a result, the elastic layer 11 or the elastic blade 13 generates a periodic vibration (stick-slip), causing a density fluctuation. In the case where the elastic layer 11 is made of a material that easily causes compression set, the developer carrier is compressed by a contact member such as an elastic blade when not in operation to cause permanent deformation, and the developer conveyance amount is changed. I will.

【0103】そこで、本実施例に於いては、弾性層11
の外周に、適度な縦弾性係数Eと膜厚tを有するチュー
ブを被覆することにより、現像剤の搬送性、帯電性の向
上や、現像剤担持体が圧接される部分の上流に発生する
弾性層の隆起をチューブ12の剛性によって未然に防い
でおり、しかもチューブ12は十分な可撓性を有するの
で感光体とのソフトな圧接が可能であり、十分に広い現
像ニップを確保できるので高濃度、高解像度な画像を高
速に印字することが可能となった。
Therefore, in this embodiment, the elastic layer 11
Is coated with a tube having an appropriate longitudinal modulus of elasticity E and film thickness t to improve the developer transportability and chargeability, and the elasticity generated upstream of the portion where the developer carrier is pressed. The swelling of the layer is prevented beforehand by the rigidity of the tube 12, and the tube 12 has sufficient flexibility so that it can be softly pressed against the photoreceptor, and a sufficiently wide developing nip can be secured, so that high density Thus, high-resolution images can be printed at high speed.

【0104】また、現像剤担持体が非動作時において
も、弾性ブレード等の当接部材による圧接力をチューブ
の剛性によって効果的に分散できるため、圧縮永久歪を
生じやすい材質であっても弾性層として使用することが
可能となり、弾性層の硬度を下げることや現像剤担持体
を安価に製造すること等が可能になった。 (比較例7〜11)本比較例は、実施例32〜38に対
応するものであり、図7に示す現像剤担持体において、
弾性層の硬度(アスカーC硬度)〔度〕、チューブの膜
厚t〔cm〕、チューブの縦弾性係数E〔kg/c
2〕を変化させて印字実験を行い、画像欠陥及び潜像
担持体の表面状態を観察したものである。
Further, even when the developer carrier is not in operation, the pressing force of the abutting member such as an elastic blade can be effectively dispersed by the rigidity of the tube. This makes it possible to use the layer as a layer, to reduce the hardness of the elastic layer, to manufacture the developer carrying member at low cost, and the like. (Comparative Examples 7 to 11) This comparative example corresponds to Examples 32 to 38, and in the developer carrying member shown in FIG.
Hardness of elastic layer (Asker C hardness) [degree], tube thickness t [cm], longitudinal elastic modulus E [kg / c]
m 2 ] was changed, and a printing experiment was performed to observe image defects and the surface state of the latent image carrier.

【0105】現像剤担持体9は、実施例32〜38と同
様な材質、形状、製造方法で製作し、図2に示す現像装
置に装着して印字実験を行った。
The developer carrier 9 was manufactured with the same material, shape and manufacturing method as those in Examples 32 to 38, and was mounted on the developing device shown in FIG. 2 to perform a printing experiment.

【0106】印字実験結果を表8に示す。Table 8 shows the results of the printing experiment.

【0107】表8中、「評価」における×+は、弾性層
11の外周に被覆したチューブ12の剛性が高過ぎたた
め可撓性が低下し、現像剤担持体の圧接圧力を十分に緩
和できず、チューブ12と潜像担持体上に現像剤が固着
(フィルミング)してしまい、また、潜像担持体の表面
には無数の傷が発生している状態を示す。また、×
-は、弾性層11の外周にチューブ12を被覆したにも
かかわらず、現像剤担持体が圧接される部分の上流に、
現像剤担持体の表面が隆起する部分が発生してしまい、
現像剤担持体や弾性ブレードが周期的な振動をして、濃
度変動や地カブリのある画像しか形成できなかったこと
を示す。
[0107] In Table 8, × + is in the "evaluation", flexible because the stiffness of the tube 12 coated is too high on the outer circumference is decreased in the elastic layer 11, can be sufficiently relieve pressure pressure of the developer carrying member That is, the developer is fixed (filming) on the tube 12 and the latent image carrier, and countless scratches are generated on the surface of the latent image carrier. Also, ×
-, despite coating the tube 12 to the outer periphery of the elastic layer 11, upstream of the portion where the developer carrying member is brought into pressure contact,
A part where the surface of the developer carrier is raised is generated,
This indicates that the developer carrier and the elastic blade vibrated periodically, and only an image having density fluctuation and ground fog could be formed.

【0108】[0108]

【表8】 [Table 8]

【0109】(実施例39)図8は、本発明の他の実施
例に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の機械的特
性の説明図であって、図7(a)で示される構成の現像
剤担持体を図2に示される現像装置に装着して印字を行
い、スティックスリップの発生を防止できる条件を示し
たものである。
(Embodiment 39) FIG. 8 is an explanatory view of the mechanical characteristics of a developer carrier used in a developing device in another embodiment of the present invention, and is shown in FIG. 7 (a). 3 shows conditions under which the developer carrying member having the above configuration is mounted on the developing device shown in FIG. 2 to perform printing and prevent the occurrence of stick-slip.

【0110】図7(a)に於いて、弾性層11の硬度が
アスカーC型硬度(高分子計器株式会社製)で30度以
下の場合には、弾性層が容易に変形するため、弾性層1
1と潜像担持体1あるいは弾性層11と弾性ブレード1
3の当接部に於いてスティックスリップ現象を発生して
しまう。
In FIG. 7A, when the hardness of the elastic layer 11 is 30 degrees or less in Asker C type hardness (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.), the elastic layer is easily deformed. 1
1 and latent image carrier 1 or elastic layer 11 and elastic blade 1
The stick-slip phenomenon occurs in the contact portion of No. 3.

【0111】そこで本出願人は、弾性層11の外周に縦
弾性係数Eと膜厚tが以下の式を満足するようなチュー
ブ12を被覆することにより、現像剤担持体が圧接され
る部分の上流に発生する弾性層の隆起を、チューブの剛
性によって未然に防いだ。
The present applicant has proposed that by coating the outer periphery of the elastic layer 11 with a tube 12 having a longitudinal elastic modulus E and a film thickness t satisfying the following expression, the portion where the developer carrying member is pressed against the tube is pressed. The swelling of the elastic layer that occurs upstream is prevented by the rigidity of the tube.

【0112】 5・r3/I ≦ E 〔kg/cm2〕 I=π×(d1 4−d2 4)/64 r=(d1+d2)/4 〔cm〕 t=(d1−d2)/2 〔cm〕 π:円周率 d1:チューブの外径 〔cm〕 d2:チューブの内径 〔cm〕 但し、チューブ12の剛性が大き過ぎるとチューブの可
撓性が失われるため、チューブの縦弾性係数Eは以下の
式を満足しなくてはならない。
[0112] 5 · r 3 / I ≦ E [kg / cm 2] I = π × (d 1 4 -d 2 4) / 64 r = (d 1 + d 2) / 4 [cm] t = (d 1 −d 2 ) / 2 [cm] π: circumference ratio d 1 : outer diameter of tube [cm] d 2 : inner diameter of tube [cm] However, if the rigidity of the tube 12 is too large, the flexibility of the tube is lost. Therefore, the longitudinal elastic modulus E of the tube must satisfy the following equation.

【0113】 E ≦ 40000・r3/I 〔kg/cm2〕 また、弾性層11の硬度が大きい場合には、チューブ1
2の膜厚t、縦弾性係数Eを大きくしすぎると可撓性が
失われるので、チューブの硬度がアスカーC型硬度計
(高分子計器株式会社製)で35度以上の場合には、チ
ューブの縦弾性係数Eが以下の式を満足することが望ま
しい。
E ≦ 40000 · r 3 / I [kg / cm 2 ] When the hardness of the elastic layer 11 is large, the tube 1
If the film thickness t and the longitudinal elastic modulus E are too large, the flexibility is lost. If the hardness of the tube is 35 degrees or more with an Asker C type hardness tester (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.), It is desirable that the modulus of longitudinal elasticity E satisfies the following expression.

【0114】 E ≦ 150・r3/I 〔kg/cm2〕 チューブ12の膜厚tは、上述の関係式を満足するもの
であればいくらでも良いが、あまり薄すぎると取扱いが
困難になるので、 0.0015 ≦ t 〔cm〕 以上が望ましい。
E ≦ 150 · r 3 / I [kg / cm 2 ] The film thickness t of the tube 12 may be any value as long as it satisfies the above relational expression, but if it is too thin, handling becomes difficult. , 0.0015 ≦ t [cm] or more is desirable.

【0115】本実施例の現像剤担持体を、図2に示され
る現像装置に使用して、600〔DPI〕のライン画
像、文字画像及びソリッド画像を10000枚にわたり
連続形成したところ、非常に柔らかい弾性層の外周に可
撓性を有するチューブを被覆したので、現像剤担持体と
潜像担持体の圧接圧力が緩和され、スティックスリップ
の発生や弾性層の圧縮永久歪を生じることが無く、しか
も現像剤が固化したり潜像担持体を傷つけることなく圧
接現像が可能になり、600〔DPI〕のライン画像が
線太りや、画像端部に尾びき等を発生することなく形成
され、10000枚の画像形成を行った後でもチューブ
上に現像剤のフィルミング等の融着はみられず、地カブ
リの無い、OD値1.4以上の高濃度なソリッド画像を
長期間に渡り安定して形成することができた。
When the developer carrier of this embodiment was used in the developing apparatus shown in FIG. 2 to continuously form a line image, character image and solid image of 600 [DPI] over 10,000 sheets, it was very soft. Since the outer periphery of the elastic layer is covered with a flexible tube, the pressure between the developer carrier and the latent image carrier is reduced, and there is no occurrence of stick-slip or permanent deformation of the elastic layer. Pressing development becomes possible without solidifying the developer or damaging the latent image carrier, and a 600 [DPI] line image can be formed without causing line thickening or tailing at the end of the image. No fusing such as filming of the developer was observed on the tube even after the image formation was performed, and a high-density solid image having an OD value of 1.4 or more without fog was stabilized for a long period of time. It could be formed.

【0116】尚、チューブ12を構成する材質として
は、導電化処理を施した樹脂、ゴムの外、Ni、Cu、
Zn、Al等の金属もしくはそれらを含む合金等、薄肉
円筒に成形可能なものはすべて使用可能でり、好ましく
は、熱収縮チューブの形態に加工して、その把持力によ
り弾性層の硬度が調整可能な、熱収縮性の樹脂等が望ま
しい。 (実施例40)図9は、本発明の他の実施例に於ける現
像装置に使用した現像剤担持体の断面概観図であって、
実施例1と略同一名称、同一機能の部材には同一番号を
付して説明を省略する。図9に於いて、現像剤担持体9
は、ステンレス製のシャフト10の外周にシリコンゴム
よりなる弾性層11を一体成形したもので、弾性層11
は発泡層41の外周にスキン層42を持った構造をして
おり、カーボンブラックを3〔wt%〕分散することによ
り体積抵抗率107〔Ω・cm〕程度に導電化されてお
り、ゴム硬度はアスカーC型硬度計で25度である。
The material constituting the tube 12 may be resin, rubber, Ni, Cu,
Any material that can be formed into a thin cylinder, such as a metal such as Zn or Al or an alloy containing them, can be used. Preferably, it is processed into a heat-shrinkable tube, and the hardness of the elastic layer is adjusted by the gripping force. A possible heat-shrinkable resin or the like is desirable. (Embodiment 40) FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a developer carrier used in a developing apparatus according to another embodiment of the present invention.
Members having substantially the same names and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In FIG. 9, the developer carrier 9
Is obtained by integrally forming an elastic layer 11 made of silicone rubber on the outer periphery of a stainless steel shaft 10.
Has a structure in which a skin layer 42 is provided on the outer periphery of the foam layer 41, and is made conductive to a volume resistivity of about 10 7 [Ω · cm] by dispersing 3% by weight of carbon black. The hardness is 25 degrees with an Asker C hardness tester.

【0117】弾性層11の外周には導電性かつ熱収縮性
のチューブ12が被覆されており、熱収縮チューブ12
は導電性の接着剤によって弾性層11上に接着されてい
るため、熱収縮チューブ表面とシャフト間の導通が確保
され、シャフトに現像バイアス電圧を印加して現像を行
うことを可能にしている。
The outer periphery of the elastic layer 11 is covered with a conductive and heat-shrinkable tube 12.
Is adhered on the elastic layer 11 by a conductive adhesive, the conduction between the surface of the heat-shrinkable tube and the shaft is secured, and the developing bias voltage can be applied to the shaft to perform development.

【0118】熱収縮前のチューブ12の内径はφ24
〔mm〕であり、熱収縮前のチューブ12内部に弾性層
11を挿入した後、環境を減圧し、さらに120〔℃〕
に加熱してチューブ12を収縮させ、弾性層11の外周
に被覆して現像剤担持体とした。
The inner diameter of the tube 12 before heat shrinkage is φ24.
[Mm], and after inserting the elastic layer 11 into the tube 12 before the heat shrinkage, the environment was decompressed and further 120 [° C.]
Then, the tube 12 was shrunk by heating to form a developer carrier by covering the outer periphery of the elastic layer 11.

【0119】チューブ12は、バインダ中に導電粒子を
分散した導電性かつ可撓性を有するチューブであって、
より詳しくはポリウレタン樹脂中にカーボンブラックを
6〔wt%〕分散した体積抵抗率104〔Ω・cm〕、膜厚5
0〔μm〕の押し出し成形により作成されたチューブで
ある。
The tube 12 is a conductive and flexible tube in which conductive particles are dispersed in a binder.
More specifically, a volume resistivity of 10 4 [Ω · cm] in which 6% by weight of carbon black is dispersed in a polyurethane resin, and a film thickness of 5%
This is a tube formed by extrusion molding of 0 [μm].

【0120】磁界発生層81は、カーボンブラック及び
磁性粉をバインダ中に分散させた磁性塗料を、ローラー
コーティング法によってチューブ12上に塗工したもの
で、その層厚は、磁界発生層の硬度が上昇しても可撓性
を有するように0.5〔mm〕以下、望ましくは0.1
〔mm〕以下としたもので、カーボンブラックとしては
導電率のよいアセチレンブラックが好適であり、104
〔Ω・cm〕に導電化している。
The magnetic field generating layer 81 is formed by applying a magnetic coating material in which carbon black and magnetic powder are dispersed in a binder onto the tube 12 by a roller coating method. 0.5 [mm] or less, desirably 0.1
(Mm) obtained by the following, Examples of carbon black are suitable good acetylene black conductivity, 10 4
[Ω · cm].

【0121】また、バインダとしてはポリエステル樹脂
を使用したが、その外、ポリウレタン、エポキシ樹脂、
酢酸ビニル、ビニルアルコール、ビニルブチラール、ビ
ニルホルマール、ビニルエチルエステル等のビニル共重
合系樹脂もしくはポリアミドもしくはニトロセルロース
もしくはセルロースアセトブチレートやこれに他の樹脂
をブレンドしたもの等が使用でき、例えば、酢酸ビニル
と塩化ビニルとポリウレタンをブレンドする、もしくは
セルロースアセトブチレートとビニルホルマールをブレ
ンドする等により互いの諸特性を補完し、分散性と機械
的強度を両立したバインダーを設計する事が可能であ
る。
Further, a polyester resin was used as the binder, but polyurethane, epoxy resin,
Vinyl acetate, vinyl alcohol, vinyl butyral, vinyl formal, vinyl ethyl ester and other vinyl copolymer resins or polyamides or nitrocellulose or cellulose acetobutyrate or blends thereof with other resins can be used. By blending vinyl, vinyl chloride, and polyurethane, or blending cellulose acetobutyrate and vinyl formal, etc., it is possible to design a binder that complements each other's properties and achieves both dispersibility and mechanical strength.

【0122】磁性粉としては磁気記録材料や磁石材料と
して公知の磁性粉末を用いることができ、より詳しく
は、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、のうち少なくとも
一種類の元素を含有する磁性材料、例えば、γ−Fe2
3、Ba−Fe、Ni−Co、Co−Cr、Mn−A
l等が使用可能である。
As the magnetic powder, a magnetic powder known as a magnetic recording material or a magnet material can be used. More specifically, a magnetic material containing at least one element of Fe, Ni, Co, Mn, and Cr can be used. , For example, γ-Fe 2
O 3, Ba-Fe, Ni -Co, Co-Cr, Mn-A
1 and the like can be used.

【0123】磁界発生層81の外周は表面粗さRzが1
〔μm〕になる様にサンドブラスト処理が施されてお
り、動摩擦係数は0.5、JIS−K7311摩耗試験
による摩耗量は150〔mg〕であり、磁気ヘッドによ
り周方向に100〔μm〕ピッチで着磁が施してある。
The outer periphery of the magnetic field generating layer 81 has a surface roughness Rz of 1
[Μm], the coefficient of kinetic friction is 0.5, the abrasion amount according to the JIS-K7311 abrasion test is 150 [mg], and the magnetic head has a pitch of 100 [μm] in the circumferential direction by a magnetic head. Magnetized.

【0124】本実施例の現像剤担持体を、図2に示され
る現像装置に使用して、600〔DPI〕のライン画像
及び文字画像及びソリッド画像を10000枚にわたり
連続形成したところ、非常に柔らかい弾性層の外周に可
撓性を有するチューブを被覆したので、現像剤担持体と
潜像担持体の圧接圧力が緩和され、スティックスリップ
の発生や弾性層の圧縮永久歪を生じることが無く、しか
も現像剤が固化したり潜像担持体を傷つけることなく圧
接現像が可能になり、600〔DPI〕のライン画像が
線太りや、画像端部に尾びき等を発生することなく形成
され、10000枚の画像形成を行った後でもチューブ
上に現像剤のフィルミング等の融着はみられず、地カブ
リの無いOD値1.4以上の高濃度なソリッド画像を長
期間に渡り安定して形成することができた。
When the developer carrying member of this embodiment was used in the developing device shown in FIG. 2 to continuously form a line image, a character image and a solid image of 600 [DPI] over 10,000 sheets, it was very soft. Since the outer periphery of the elastic layer is covered with a flexible tube, the pressure between the developer carrier and the latent image carrier is reduced, and there is no occurrence of stick-slip or permanent deformation of the elastic layer. Pressing development becomes possible without solidifying the developer or damaging the latent image carrier, and a 600 [DPI] line image can be formed without causing line thickening or tailing at the end of the image. No fusing such as filming of developer was observed on the tube even after the image was formed, and a high-density solid image with an OD value of 1.4 or more without fog was stabilized for a long period of time. It could be formed.

【0125】また、磁界発生層との密着性が良くないシ
リコンゴムを弾性層として使用したにもかかわらず、表
面に磁界発生層と密着がとりやすい材質のチューブ(ポ
リウレタン樹脂)を被覆したので、現像剤担持体上に磁
界発生層を十分な密着強度で配設でき、従って、磁界発
生層が圧縮変形等の外力に対して剥離や割れを生じにく
く、圧接現像に適した現像剤担持体を得ることができ
た。
In addition, despite the fact that silicone rubber having poor adhesion to the magnetic field generating layer was used as the elastic layer, the surface was covered with a tube (polyurethane resin) of a material that can easily adhere to the magnetic field generating layer. A magnetic field generating layer can be disposed on the developer carrying member with sufficient adhesion strength. Therefore, the magnetic field generating layer is less likely to be peeled or cracked by an external force such as a compressive deformation, and a developer carrying member suitable for pressure-contact development is provided. I got it.

【0126】また、磁界発生層81は最小磁化反転ピッ
チが100〔μm〕以下になるように着磁が施されてい
るので、磁性現像剤を引きつける漏れ磁束が磁界発生層
の表面から概略数十〔μm〕に制限され、現像剤を均一
に薄層化すると同時に磁気ブラシ形成による現像ローラ
ー上の現像剤搬送量の変動を抑え、濃度ムラの少ない画
像を安定して形成できた。 (実施例41)図5(a)は、本発明の他の実施例に於
ける現像装置に使用した現像剤担持体の断面概観図であ
って、実施例1と略同一名称、同一機能の部材には同一
番号を付して説明を省略する。図5(a)に於いて、現
像剤担持体9は、ステンレス製のシャフト10の外周に
発泡シリコンゴムよりなる弾性層11を一体成形したも
ので、弾性層11は発泡層41の外周にスキン層42を
有しており、カーボンブラックを3〔wt%〕分散するこ
とにより体積抵抗率107〔Ω・cm〕程度に導電化され
ており、ゴム硬度はアスカーC型硬度計で27度であ
る。
Further, since the magnetic field generating layer 81 is magnetized so that the minimum magnetization reversal pitch is 100 [μm] or less, the leakage magnetic flux attracting the magnetic developer is approximately several tens from the surface of the magnetic field generating layer. [Μm], the developer was uniformly thinned, and at the same time, the variation in the amount of the developer transported on the developing roller due to the formation of the magnetic brush was suppressed, and an image with less density unevenness could be stably formed. (Embodiment 41) FIG. 5 (a) is a schematic cross-sectional view of a developer carrier used in a developing device according to another embodiment of the present invention. The members are assigned the same reference numerals and the description is omitted. In FIG. 5A, the developer carrier 9 is obtained by integrally molding an elastic layer 11 made of foamed silicone rubber on the outer periphery of a stainless steel shaft 10. The layer 42 has a volume resistivity of about 10 7 [Ω · cm] by dispersing 3 [wt%] of carbon black, and has a rubber hardness of 27 degrees with an Asker C type hardness meter. is there.

【0127】弾性層11の外周には、磁性粉を分散した
導電性でかつ熱収縮性のチューブ12が被覆されてお
り、チューブ12は導電性の接着剤によって弾性層11
上に接着されているため、チューブ表面とシャフト間の
導通が確保され、シャフトに現像バイアス電圧を印加し
て現像を行うことを可能にしている。
The outer periphery of the elastic layer 11 is covered with a conductive and heat-shrinkable tube 12 in which magnetic powder is dispersed, and the tube 12 is covered with a conductive adhesive.
Since it is adhered on the upper side, conduction between the tube surface and the shaft is ensured, and development can be performed by applying a developing bias voltage to the shaft.

【0128】熱収縮前のチューブ12の内径はφ22
〔mm〕であり、熱収縮前のチューブ12内部に弾性層
11を挿入した後、環境を減圧し、さらに90〔℃〕に
加熱してチューブ12を収縮させ、弾性層11の外周に
被覆して現像剤担持体とした。
The inner diameter of the tube 12 before heat shrinkage is φ22
[Mm], after inserting the elastic layer 11 into the tube 12 before the heat shrinkage, the environment is decompressed, and further heated to 90 ° C. to shrink the tube 12 to cover the outer periphery of the elastic layer 11. To form a developer carrier.

【0129】チューブ12は、バインダ中に導電粒子を
分散した導電性かつ可撓性を有するチューブであって、
より詳しくはポリウレタン樹脂中にカーボンブラックを
6〔wt%〕分散した体積抵抗率104〔Ω・cm〕、膜厚5
0〔μm〕の押し出し成形により作成されたチューブで
ある。
The tube 12 is a conductive and flexible tube in which conductive particles are dispersed in a binder.
More specifically, a volume resistivity of 10 4 [Ω · cm] in which 6% by weight of carbon black is dispersed in a polyurethane resin, and a film thickness of 5%
This is a tube formed by extrusion molding of 0 [μm].

【0130】チューブ12は、カーボンブラック及び磁
性粉をバインダ中に分散させた熱収縮性のチューブであ
って、その膜厚は、磁性粉含有量が増加してチューブの
硬度が上昇しても可撓性を有するように0.5〔mm〕
以下、望ましくは0.1〔mm〕以下としたもので、カ
ーボンブラックとしては導電率のよいアセチレンブラッ
クが好適である。
The tube 12 is a heat-shrinkable tube in which carbon black and magnetic powder are dispersed in a binder, and its film thickness can be increased even if the content of the magnetic powder increases and the hardness of the tube increases. 0.5 [mm] to have flexibility
Hereinafter, it is desirably 0.1 mm or less. As carbon black, acetylene black having good conductivity is suitable.

【0131】また、バインダとしてはポリウレタン樹脂
を使用したが、その外、EPDM、ポリ塩化ビニル、フ
ッ素樹脂、フッ素ゴム、シリコンゴム、ポリエチレン、
ポリプロピレン、直線状ポリエステル、ポリアミド樹
脂、結晶性ポリオレフィン、架橋ポリオレフィン、非架
橋ポリオレフィン、結晶性のあるポリオレフィン共重合
体、PET等の熱収縮性を有する材料等が使用可能であ
る。
Further, a polyurethane resin was used as the binder. In addition, EPDM, polyvinyl chloride, fluorine resin, fluorine rubber, silicon rubber, polyethylene,
Heat-shrinkable materials such as polypropylene, linear polyester, polyamide resin, crystalline polyolefin, cross-linked polyolefin, non-cross-linked polyolefin, crystalline polyolefin copolymer, and PET can be used.

【0132】磁性粉としては磁気記録材料や磁石材料と
して公知の磁性粉末を用いることができ、より詳しく
は、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、のうち少なくとも
一種類の元素を含有する磁性材料、例えば、γ−Fe2
3、Ba−Fe、Ni−Co、Co−Cr、Mn−A
l等が使用可能である。
As the magnetic powder, a known magnetic powder as a magnetic recording material or a magnet material can be used. More specifically, a magnetic material containing at least one element of Fe, Ni, Co, Mn, and Cr can be used. , For example, γ-Fe 2
O 3, Ba-Fe, Ni -Co, Co-Cr, Mn-A
1 and the like can be used.

【0133】チューブ12の外周は表面粗さRzが1
〔μm〕になる様にサンドブラスト処理が施されてお
り、動摩擦係数は0.45、JIS−K7311摩耗試
験による摩耗量は160〔mg〕であり、磁気ヘッドに
より周方向に100〔μm〕ピッチで着磁が施してあ
る。
The outer circumference of the tube 12 has a surface roughness Rz of 1
[Μm], the coefficient of kinetic friction is 0.45, the abrasion amount according to the JIS-K7311 abrasion test is 160 [mg], and the magnetic head has a pitch of 100 [μm] in the circumferential direction. Magnetized.

【0134】本実施例の現像剤担持体を、図2に示され
る現像装置に使用して、600〔DPI〕のライン画像
及び文字画像及びソリッド画像を10000枚にわたり
連続形成したところ、非常に柔らかい弾性層の外周に可
撓性を有するチューブを被覆したので、現像剤担持体と
潜像担持体の圧接圧力が緩和され、スティックスリップ
の発生や弾性層の圧縮永久歪を生じることが無く、しか
も現像剤が固化したり潜像担持体を傷つけることなく圧
接現像が可能になり、600〔DPI〕のライン画像が
線太りや、画像端部に尾びき等を発生することなく形成
され、10000枚の画像形成を行った後でもチューブ
上に現像剤のフィルミング等の融着はみられず、地カブ
リの無いOD値1.4以上の高濃度なソリッド画像を長
期間に渡り安定して形成することができた。
The developer carrier of this embodiment was used in the developing apparatus shown in FIG. 2 to continuously form 600 [DPI] line images, character images and solid images over 10,000 sheets. Since the outer periphery of the elastic layer is covered with a flexible tube, the pressure between the developer carrier and the latent image carrier is reduced, and there is no stick-slip or permanent compression set of the elastic layer. Pressing development becomes possible without solidifying the developer or damaging the latent image carrier, and a 600 [DPI] line image is formed without generating a thick line or tailing at the end of the image. No fusing such as filming of developer was observed on the tube even after the image was formed, and a high-density solid image with an OD value of 1.4 or more without fog was stabilized for a long period of time. It could be formed.

【0135】また、弾性層として、磁性塗料の塗工が困
難な発泡体を使用したにもかかわらず、磁性粉を分散し
た熱収縮チューブを被覆したので、弾性層の表面に均一
膜厚の磁界発生層を容易に配設でき、磁界発生層(磁性
粉を分散させたチューブ)が圧縮変形等の外力に対して
剥離や割れを発生することなく、圧接現像に適した現像
剤担持体を得ることができた。
Further, despite the fact that a foam which is difficult to apply a magnetic paint was used as the elastic layer, the heat-shrinkable tube in which the magnetic powder was dispersed was covered, so that the magnetic layer having a uniform thickness was formed on the surface of the elastic layer. The developer layer can be easily disposed, and the magnetic field generating layer (tube in which the magnetic powder is dispersed) does not undergo peeling or cracking due to external force such as compression deformation, and a developer carrier suitable for pressure contact development can be obtained. I was able to.

【0136】また、チューブ12は最小磁化反転ピッチ
が100〔μm〕以下になるように着磁が施されている
ので、磁性現像剤を引きつける漏れ磁束が磁界発生層の
表面から概略数十〔μm〕に制限され、現像剤を均一に
薄層化すると同時に磁気ブラシ形成による現像ローラー
上の現像剤搬送量の変動を微小ピッチに抑えられ、濃度
ムラの少ない画像を安定して形成できた。
Further, since the tube 12 is magnetized so that the minimum magnetization reversal pitch is 100 [μm] or less, the leakage magnetic flux attracting the magnetic developer is approximately several tens [μm] from the surface of the magnetic field generating layer. ), The variation of the amount of the developer conveyed on the developing roller due to the formation of the magnetic brush was suppressed to a fine pitch, and an image with less density unevenness was stably formed.

【0137】尚、図1〜9において、図中の構成のみで
本発明を限定するものではない。特に、チューブ12の
構造は図1,4,5,7,9に限定されるものではな
く、チューブのバインダーに分散剤などの添加剤を加え
ることや、カーボンブラック以外の機能性粉末例えば導
電性粒子を分散させフローティング電極とし現像電極効
果を向上させることも可能であり、チューブの外周ある
いは内周表面に機能層、例えば接着層や抵抗層等を配設
して、チューブの密着性や導電性、耐擦性、バイアスリ
ークの防止や現像剤搬送特性の向上、現像電極効果等を
向上させることも可能である。さらに、チューブ表面に
細かい穴をあけたりメッシュ状とする構成も可能であ
る。
In FIGS. 1 to 9, the present invention is not limited only by the configuration shown in the drawings. In particular, the structure of the tube 12 is not limited to those shown in FIGS. 1, 4, 5, 7, and 9; an additive such as a dispersant may be added to the binder of the tube; It is also possible to improve the developing electrode effect by dispersing particles to make it a floating electrode. , Abrasion resistance, prevention of bias leak, improvement of developer transport characteristics, and development electrode effect. Further, a configuration in which fine holes are formed in the tube surface or a mesh shape is possible.

【0138】また、矢印はそれぞれの部材の回転方向を
示すが本発明を限定するものではない。
The arrows indicate the directions of rotation of the respective members, but do not limit the present invention.

【0139】さらに、現像方法も、正規現像、反転現像
の別を問うことなく使用することができる。
Further, the developing method can be used regardless of whether it is regular development or reversal development.

【0140】さらに、本発明に使用する現像剤として
は、磁性現像剤、非磁性現像剤の別を問うことなく使用
でき、さらに1成分系の現像剤や2成分系の現像剤ある
いは1.5成分系の現像剤として公知の全ての現像剤を
使用することができ、レジン系現像剤、ワックス系現像
剤の何れでも良い。現像剤の組成は、公知のように、樹
脂に磁性粉や着色剤や外添剤やその他の添加剤を加えた
もので、粉砕法や重合法等で作成される。
Further, the developer used in the present invention can be used regardless of whether it is a magnetic developer or a non-magnetic developer. Further, a one-component developer, a two-component developer, or a 1.5-component developer can be used. As the component-based developer, all known developers can be used, and any of a resin-based developer and a wax-based developer may be used. As is known, the composition of the developer is obtained by adding a magnetic powder, a colorant, an external additive, and other additives to a resin, and is prepared by a pulverization method, a polymerization method, or the like.

【0141】以上実施例を述べたが、本発明は以上の実
施例のみならず、広く電子写真等の現像装置に応用する
ことができ、特にプリンターや複写機やファクシミリや
ディスプレーに応用すれば有効である。
Although the embodiments have been described above, the present invention can be applied not only to the above embodiments but also to a wide range of developing apparatuses such as electrophotography. Particularly, the present invention is effective when applied to printers, copiers, facsimiles and displays. It is.

【0142】[0142]

【発明の効果】以上説明したように、現像剤担持体をシ
ャフトの外周に弾性層および導電層を同心円状に配設し
た構造とし、導電層の表面粗さRzを0.1〜10〔μ
m〕、動摩擦係数を0.2〜0.7にすることにより、
現像剤搬送量および帯電量を現像に好適に、長期間に渡
って安定して維持できる。
As described above, the developer carrier has a structure in which the elastic layer and the conductive layer are arranged concentrically on the outer periphery of the shaft, and the surface roughness Rz of the conductive layer is 0.1 to 10 μm.
m], by setting the dynamic friction coefficient to 0.2 to 0.7,
The developer conveyance amount and the charge amount can be stably maintained over a long period of time, which is suitable for development.

【0143】また、導電層の耐摩耗性を、JIS−K7
311摩耗試験において700〔mg〕以下とすることに
より、現像剤担持体表面が現像剤との摺擦により著しく
摩耗することがなく、表面粗さや摩擦係数の変動を抑制
できるので、長期間に渡って現像剤搬送量及び帯電量が
安定する。
The abrasion resistance of the conductive layer was measured in accordance with JIS-K7.
By setting the content to 700 mg or less in the 311 abrasion test, the surface of the developer carrier is not significantly worn by rubbing with the developer, and the fluctuation of the surface roughness and the friction coefficient can be suppressed. As a result, the developer conveyance amount and the charge amount are stabilized.

【0144】さらに、弾性層を低硬度の材質、例えば発
泡ゴム等で構成しても、表面に適度な剛性を有する導電
層を被覆するため、表面の研磨加工や粗面化加工が行
え、外径の振れや表面粗さの制御が容易に行える外、弾
性層の外周に磁界発生層等の機能層を配設する場合にお
いても、導電層として使用できる材質の選択幅が広いの
で、例えば磁性塗料と同系統の材質を使用して磁性塗料
との密着性を向上させる等、機能層の配設を容易にする
ことができる。
Further, even if the elastic layer is made of a material having low hardness, for example, foamed rubber, the surface is covered with a conductive layer having a suitable rigidity, so that the surface can be polished or roughened. In addition to easy control of diameter fluctuation and surface roughness, even when a functional layer such as a magnetic field generating layer is provided on the outer periphery of the elastic layer, there is a wide selection range of materials that can be used as the conductive layer. The arrangement of the functional layer can be facilitated, for example, by using the same type of material as the paint to improve the adhesion to the magnetic paint.

【0145】さらに、導電層の表面粗さの加工を導電層
単体で行えるので、弾性層の影響を受けることなく、精
度の良い加工が容易に行える。
Further, since the surface roughness of the conductive layer can be processed by the conductive layer alone, accurate processing can be easily performed without being affected by the elastic layer.

【0146】さらに、導電層の縦弾性係数E〔kg/c
2〕と導電層の膜厚t〔cm〕が、式: E×t≦12000 を満足するようにすれば、十分な可撓性を有する範囲で
導電層の剛性を向上でき、かつ繰り返し応力で疲労破壊
することが無いので、導電層の表面状態を容易に加工・
制御でき、また、現像剤担持体表面が絶えず変形にさら
される圧接現像用の現像剤担持体として使用することが
できる。さらに、導電層に十分な可撓性を付与できるの
で、弾性層を低硬度にすれば、潜像担持体とのソフトな
接触が可能になる外、弾性ブレード及び潜像担持体との
接触幅が広くとれるので現像剤の帯電量の向上や高速印
字が可能になる。
Further, the modulus of longitudinal elasticity of the conductive layer E [kg / c
When m 2 ] and the thickness t [cm] of the conductive layer satisfy the formula: E × t ≦ 12000, the rigidity of the conductive layer can be improved within a range having sufficient flexibility, and the repetitive stress can be increased. The surface condition of the conductive layer can be easily processed and
It can be controlled and can be used as a developer carrier for press-contact development where the surface of the developer carrier is constantly exposed to deformation. Furthermore, since sufficient flexibility can be imparted to the conductive layer, soft contact with the latent image carrier is enabled by making the elastic layer low hardness, and the contact width with the elastic blade and the latent image carrier is further reduced. , The charge amount of the developer can be improved and high-speed printing can be performed.

【0147】さらに、導電層に適度な剛性を付与するこ
とにより、弾性層の硬度が非常に低い場合でも、弾性ブ
レードや感光体との当接圧力を導電層の剛性によって効
果的に分散できるので、局所的に発生した圧縮変形を解
放する際に発生する周期的な微小振動(スティックスリ
ップ)の発生や弾性層の部分的な圧縮永久歪の発生を防
止できる。
Further, by imparting appropriate rigidity to the conductive layer, even when the hardness of the elastic layer is extremely low, the contact pressure with the elastic blade or the photosensitive member can be effectively dispersed by the rigidity of the conductive layer. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of periodic micro-vibration (stick-slip) which occurs when releasing the locally generated compressive deformation and the occurrence of partial compression set of the elastic layer.

【0148】さらに、導電層の表面に磁界発生層等の機
能層を配設する場合においても、導電層が局所的に大き
な変形をしないので、機能層が圧縮変形等に対して剥離
や割れを生じにくく、従って機能層の密着性や可撓性な
どの機械的特性を向上することができる。
Furthermore, even when a functional layer such as a magnetic field generating layer is provided on the surface of the conductive layer, the conductive layer does not locally undergo large deformation, so that the functional layer does not peel or crack against compressive deformation or the like. It is unlikely to occur, so that mechanical properties such as adhesion and flexibility of the functional layer can be improved.

【0149】さらに、弾性層として発泡体を採用して
も、弾性層の外周に導電層を被覆するので、弾性層表面
に露出するセルの開口部を塞ぐことができ、従って、現
像剤担持体の表面に現像剤が目詰まりすることなく、地
カブリの少ない画像を形成することができる。また、現
像剤担持体の表面に磁性塗料等を塗工する場合において
も、表面を平滑な状態にできるので、塗工が難しい発泡
体の上にも、磁界発生層等の機能層を容易に配設でき
る。
Further, even if a foam is used as the elastic layer, the outer periphery of the elastic layer is covered with the conductive layer, so that the opening of the cell exposed on the surface of the elastic layer can be closed. An image with less background fog can be formed without clogging the surface of the developer with the developer. Also, when a magnetic paint or the like is applied to the surface of the developer carrier, the surface can be made smooth, so that a functional layer such as a magnetic field generating layer can be easily formed on a foam that is difficult to apply. Can be arranged.

【0150】さらに、弾性層の外周に被覆する導電層中
に、磁性粉等の機能性粉末を分散して機能層とすれば、
弾性層がシリコンゴム等の密着性がとり難い材質であっ
ても、容易に機能層を配設可能であり、また、圧接現像
を行った際に機能層が剥離し難く、製造も容易に行え
る。
Further, by dispersing a functional powder such as a magnetic powder in a conductive layer covering the outer periphery of the elastic layer to form a functional layer,
Even if the elastic layer is made of a material such as silicone rubber, which is difficult to adhere to, the functional layer can be easily disposed, and the functional layer is not easily peeled off when the pressure welding development is performed, and the production can be easily performed. .

【0151】さらに、弾性層の外周に導電層を被覆すれ
ば、弾性層中に含まれる可塑剤等の滲み出しが防止でき
る外、弾性層中への現像剤の目詰まりを防止できるの
で、弾性層や現像剤の劣化が少なく、長寿命の現像剤担
持体が得られる。
Further, if the outer periphery of the elastic layer is covered with a conductive layer, the bleeding of the plasticizer and the like contained in the elastic layer can be prevented, and the clogging of the elastic layer with the developer can be prevented. A layer and a developer are less deteriorated, and a long-life developer carrier can be obtained.

【0152】従って、本発明によれば、地カブリや尾引
き等の画像欠陥が少なく、高解像度の画像を長期間に渡
り安定して得られる現像装置を安価に提供できるという
優れた効果を有するものである。
Therefore, according to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to provide an inexpensive developing device which has few image defects such as background fogging and tailing and can stably obtain a high-resolution image for a long period of time. Things.

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

【図1】本発明の実施例に於ける現像装置に使用した現
像剤担持体の断面概観図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a developer carrier used in a developing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の現像装置の断面概観図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the developing device of the present invention.

【図3】本発明の現像装置の現像特性を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing development characteristics of the development device of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の断面概観図及び機械的特性の説明図。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a developer carrier used in a developing device according to another embodiment of the present invention and an explanatory diagram of mechanical characteristics.

【図5】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の断面概観図。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a developer carrying member used in a developing device according to another embodiment of the present invention.

【図6】本比較例における現像装置に使用した現像剤担
持体を構成するチューブの機械的特性の説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of mechanical characteristics of a tube constituting a developer carrier used in a developing device in the comparative example.

【図7】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の断面概観図。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a developer carrier used in a developing apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の機械的特性の説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram of mechanical characteristics of a developer carrier used in a developing device according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の断面概観図。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a developer carrier used in a developing device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 潜像担持体 7 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 現像装置 8 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 現像剤 9 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 現像剤担持体 10 ・・・・・・・・・・・・・・・・ シャフト 11 ・・・・・・・・・・・・・・・・ 弾性層 12 ・・・・・・・・・・・・・・・・ チューブ 13 ・・・・・・・・・・・・・・・・ 弾性ブレード 17 ・・・・・・・・・・・・・・・・ 剥離供給ローラー 21 ・・・・・・・・・・・・・・・・ バインダ 22 ・・・・・・・・・・・・・・・・ カーボンブラック 41 ・・・・・・・・・・・・・・・・ 発泡層 42 ・・・・・・・・・・・・・・・・ スキン層 81 ・・・・・・・・・・・・・・・・ 磁界発生層 1 Latent image carrier 7 Developing device 8 ······ Developer 9 ·········· Developer support 10 ····· Shaft 11 ······ Elastic layer 12 ······ Tube 13 ··· ································································· Binder 22 Carbon black 41 Foamed layer 42 ..... Skin layer 81 ..... Magnetic Generating layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現像剤担持体上に、薄層形成された現像
剤層を保持し、潜像担持体との対向位置まで搬送する現
像装置であって、前記現像剤担持体は、弾性層と、前記
弾性層の表面に被覆された導電層とを有し、前記導電層
の縦弾性係数E〔kg/cm2〕及び前記導電層の膜厚
t〔cm〕が、式: E×t≦12000 を満足することを特徴とする現像装置。
1. A developing device for holding a thin layer of a developer layer on a developer carrier and transporting the developer layer to a position facing a latent image carrier, wherein the developer carrier comprises an elastic layer And a conductive layer coated on the surface of the elastic layer. The longitudinal elastic modulus E [kg / cm 2 ] of the conductive layer and the thickness t [cm] of the conductive layer are represented by the following formula: E × t ≦ 12000.
【請求項2】 現像剤担持体上に、薄層形成された現像
剤層を保持し、潜像担持体との対向位置まで搬送する現
像装置であって、前記現像剤担持体は、弾性層と、前記
弾性層の表面に被覆された導電層とを有し、前記導電層
の縦弾性係数Eが、式: 5×r3/I ≦ E ≦ 40000×r3/I 〔kg/cm2〕 I=π×(d1 4−d2 4)/64 r=(d1+d2)/4 π:円周率 d1:導電層の外径〔cm〕 d2:導電層の内径〔cm〕 を満足することを特徴とする現像装置。
2. A developing device for holding a thin layered developer layer on a developer carrier and transporting the developer layer to a position facing a latent image carrier, wherein the developer carrier comprises an elastic layer. And a conductive layer coated on the surface of the elastic layer, and the modulus of longitudinal elasticity E of the conductive layer is represented by the formula: 5 × r 3 / I ≦ E ≦ 40000 × r 3 / I [kg / cm 2 ] I = π × (d 1 4 -d 2 4) / 64 r = (d 1 + d 2) / 4 π: circle ratio d 1: the outside diameter of the conductive layer (cm) d 2: inside diameter of the conductive layer [ cm].
【請求項3】 前記導電層の表面粗さRzが、0.1〜
10〔μm〕であることを特徴とする請求項1又は2記
載の現像装置。
3. The surface roughness Rz of the conductive layer is 0.1 to
The developing device according to claim 1, wherein the thickness is 10 μm.
【請求項4】 前記導電層外面と前記現像剤層との動摩
擦係数が0.2〜0.7であることを特徴とする請求項
1記載の現像装置。
4. The developing device according to claim 1, wherein a dynamic friction coefficient between the outer surface of the conductive layer and the developer layer is 0.2 to 0.7.
【請求項5】 前記導電層の耐摩耗性が、JIS−K7
311摩耗試験において700〔mg〕以下であることを
特徴とする現像装置。
5. The conductive layer according to JIS-K7
A developing device characterized in that the amount is 700 [mg] or less in a 311 abrasion test.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002049238A (en) * 2000-08-01 2002-02-15 Canon Inc Developing device
JP2006301422A (en) * 2005-04-22 2006-11-02 Canon Chemicals Inc Developer amount restricting blade, developing device, and method for manufacturing developer amount restricting blade
JP2008256834A (en) * 2007-04-03 2008-10-23 Canon Inc Developing device and image forming apparatus equipped therewith
JP2013073003A (en) * 2011-09-28 2013-04-22 Oki Data Corp Developing device and image forming apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002049238A (en) * 2000-08-01 2002-02-15 Canon Inc Developing device
JP2006301422A (en) * 2005-04-22 2006-11-02 Canon Chemicals Inc Developer amount restricting blade, developing device, and method for manufacturing developer amount restricting blade
JP2008256834A (en) * 2007-04-03 2008-10-23 Canon Inc Developing device and image forming apparatus equipped therewith
JP2013073003A (en) * 2011-09-28 2013-04-22 Oki Data Corp Developing device and image forming apparatus
US8913928B2 (en) 2011-09-28 2014-12-16 Oki Data Corporation Developing device and image forming apparatus having developer layer regulating member

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