JP2005326484A - One-component developing device - Google Patents

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JP2005326484A JP2004142470A JP2004142470A JP2005326484A JP 2005326484 A JP2005326484 A JP 2005326484A JP 2004142470 A JP2004142470 A JP 2004142470A JP 2004142470 A JP2004142470 A JP 2004142470A JP 2005326484 A JP2005326484 A JP 2005326484A
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Eiji Tabata
英二 田畑
Shigeo Uetake
重夫 植竹
Naoki Yoshie
直樹 吉江
Kazuko Fukumoto
和子 福本
Utako Takahashi
歌子 高橋
Yukiko Mizuguchi
由紀子 水口
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a one-component developing device where toner on a toner carrier served for development is uniformly charged with high charging efficiency while restraining its deterioration, and where toner charging performance is maintained over a long term. <P>SOLUTION: The one-component developing device 10 has a toner charging member 17 arranged in contact with the toner carrier 12 on a more downstream side than a toner regulating member 15 and on a more upstream side than a developing area D in the moving direction of the surface of the toner carrier 12, and the toner charging member 17 is a high polymer film supported by a fixed electrode 20. The arithmetic average roughness Ra of the surface of the high polymer film opposed to the toner carrier 12 is 0.01-2μm. The arithmetic average roughness Ra of the surface of the high polymer film is smaller than the arithmetic average roughness Ra of the surface of the toner carrier 12. The surface roughness is adjusted, for example, by containing a roughness adjusting agent in the film, and the content in such a case is about 2-20 pts.wt. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は電子写真方式の複写機、プリンター等の画像形成装置において静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像する一成分現像装置に関する。   The present invention relates to a one-component developing device for developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer.

複写機、プリンター等の画像形成装置においては、形成すべき画像に応じた静電潜像を静電潜像担持体上に形成し、これを現像装置で現像する。かかる現像装置としてトナーを主体とする一成分現像剤を用いる一成分現像装置が知られており、広く採用されている。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an electrostatic latent image corresponding to an image to be formed is formed on an electrostatic latent image carrier and developed by a developing device. As such a developing device, a one-component developing device using a one-component developer mainly composed of toner is known and widely used.

一成分現像装置では、トナーをトナー担持体の表面に保持させて像担持体に対向する現像領域に搬送し、且つ、その途中において、トナー担持体の表面に規制部材を圧接させて、現像領域に搬送されるトナーの量を規制し、現像領域においてトナー担持体を像担持体上の潜像部分に接触又は近接させてトナーを供給し、該潜像を現像する。   In the one-component developing device, the toner is held on the surface of the toner carrying member and conveyed to a developing region facing the image carrying member, and a regulating member is pressed against the surface of the toner carrying member in the middle of the developing region. The amount of toner conveyed to the surface is regulated, and in the development area, the toner carrier is brought into contact with or close to the latent image portion on the image carrier to supply the toner, and the latent image is developed.

かかる一成分現像装置については、トナー担持体や現像装置全体に求められる性能として、トナー帯電性、耐久性、耐環境性、耐トナー固着性などが挙げられてきた。
特に、トナーとして重合トナーなどの吸湿性の高いトナーを使用する場合や、長時間現像剤を使用した場合、トナー帯電量が低下し、それに伴い地肌カブリの発生などの品質低下が発生することが問題視されてきた。
For such a one-component developing device, toner chargeability, durability, environmental resistance, toner adhesion resistance, and the like have been cited as performance required for the toner carrier and the entire developing device.
In particular, when a highly hygroscopic toner such as a polymerized toner is used as a toner, or when a developer is used for a long time, the toner charge amount is decreased, and quality deterioration such as generation of background fogging may occur accordingly. It has been viewed as a problem.

これを解決するために、トナー担持体である現像ローラ上のトナーを放電によって帯電させる部材(帯電ローラ)を設置すること(特開2000−315014号公報、特開2001−34046号公報)等が提案されている。かかるトナー帯電部材を採用することで、それだけトナーの帯電性は良好となり、トナー地肌カブリ等の問題が低減する。   In order to solve this, it is necessary to install a member (charging roller) for charging the toner on the developing roller, which is a toner carrying member, by discharging (JP 2000-315014 A, JP 2001-34046 A) and the like. Proposed. By adopting such a toner charging member, the chargeability of the toner is improved accordingly, and problems such as toner background fogging are reduced.

特開2000−315014号公報JP 2000-315014 A 特開2001−34046号公報JP 2001-34046 A

しかしながら、帯電ローラをトナー帯電部材として現像ローラに接触配置した場合次のような問題が発生する。
(1) 現像ローラと帯電ローラ間に負荷がかかり、現像装置全体のトルクアップやそれに伴う現像剤劣化が起こる恐れがある。
(2) 放電可能領域が十分にとれないため、トナー帯電効果がトナーによっては十分に得られないことがある。
(3) 帯電ローラを従動回転させる場合、現像ローラとの速度差を有しないため、帯電ローラ表面に汚れが付着したとき掻き落とせない。
However, when the charging roller is disposed in contact with the developing roller as a toner charging member, the following problem occurs.
(1) A load is applied between the developing roller and the charging roller, which may increase the torque of the entire developing device and cause the developer deterioration.
(2) Since the dischargeable area is not sufficient, the toner charging effect may not be sufficiently obtained depending on the toner.
(3) When the charging roller is driven to rotate, there is no speed difference from the developing roller, so it cannot be scraped off when the surface of the charging roller is contaminated.

そこで本発明は、トナーをトナー担持体の表面に保持させて現像領域に搬送し、且つ、該搬送途中において現像領域に搬送されるトナーの量を規制部材にて規制し、現像領域においてトナーをトナー担持体から静電潜像担持体上に形成された静電潜像部分に供給して該静電潜像を現像する一成分現像装置であって、現像に供されるトナー担持体上のトナーを現像剤劣化を抑制しつつ帯電効率高く帯電させることができ、トナー帯電性能を長期にわたり維持できる一成分現像装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention holds the toner on the surface of the toner carrying member and transports it to the developing region, and regulates the amount of toner transported to the developing region in the middle of the transportation by a regulating member, A one-component developing device for developing an electrostatic latent image by supplying the toner from a toner carrier to an electrostatic latent image portion formed on the electrostatic latent image carrier, on the toner carrier to be developed It is an object of the present invention to provide a one-component developing device capable of charging toner with high charging efficiency while suppressing deterioration of the developer and maintaining toner charging performance over a long period of time.

また、本発明は、かかる一成分現像装置であって、現像に供されるトナー担持体上のトナーを均一に帯電させることができる一成分現像装置を提供することを課題とする。   Another object of the present invention is to provide such a one-component developing apparatus that can uniformly charge the toner on the toner carrier to be used for development.

本発明は、トナーをトナー担持体の表面に保持させて現像領域に搬送し、且つ、該搬送途中において現像領域に搬送されるトナーの量を規制部材にて規制し、現像領域においてトナーをトナー担持体から静電潜像担持体上に形成された静電潜像部分に供給して該静電潜像を現像する一成分現像装置であって、トナー担持体表面の移動方向において規制部材より下流側且つ現像領域より上流側でトナー担持体に接触配置されたトナー帯電部材を有しており、該トナー帯電部材は、固定電極に支持された高分子フィルムである一成分現像装置を提供する。   In the present invention, the toner is held on the surface of the toner carrying member and conveyed to the developing area, and the amount of toner conveyed to the developing area in the middle of the conveyance is regulated by the regulating member, and the toner is transferred to the toner in the developing area. A one-component developing device for supplying an electrostatic latent image portion formed on an electrostatic latent image carrier from a carrier to develop the electrostatic latent image, wherein the regulating member moves in a moving direction of the surface of the toner carrier. The toner charging member is disposed in contact with the toner carrying member on the downstream side and on the upstream side of the developing region, and the toner charging member provides a one-component developing device which is a polymer film supported by a fixed electrode. .

この現像装置ではトナー帯電部材として高分子フィルム(樹脂フィルム、ゴムフィルム等)を採用しているので次の利点がある。
(1) 高分子フィルムは弱い圧力でも大きく撓ませることができ、低接触圧力下にソフトにトナー担持体に接触させることができ、それだけ現像装置のトルクアップが抑制されるとともにトナーへのストレスが低減され、トナー劣化が抑制される。
(2) 高分子フィルムはトナー担持体表面に沿ってニップ幅大きく接触させることができ、それにより放電領域を広く確保して安定的に接触させやすく、それだけトナー帯電効率高く、十分にトナーを帯電させることができる。
(3) 固定電極に支持された高分子フィルムはトナー担持体に相対速度差をもたせて接触させることができ、それだけトナーが付着しにくく、長期にわたりトナー付着に起因する帯電性能の低下が抑制される。
Since this developing device employs a polymer film (resin film, rubber film, etc.) as a toner charging member, it has the following advantages.
(1) The polymer film can be bent greatly even under a low pressure, and can be softly brought into contact with the toner carrier under a low contact pressure, thereby suppressing the torque increase of the developing device and reducing the stress on the toner. And toner deterioration is suppressed.
(2) The polymer film can be brought into contact with a large nip width along the surface of the toner carrier, thereby ensuring a wide discharge area and making it stably contactable, so that the toner charging efficiency is high and the toner is sufficiently charged. Can be made.
(3) The polymer film supported by the fixed electrode can be brought into contact with the toner carrier with a relative speed difference, so that the toner hardly adheres, and the deterioration of the charging performance due to the toner adhesion is suppressed for a long time. The

このように本発明に係る現像装置によると、現像に供される前のトナーを帯電させるトナー帯電部材として高分子フィルムを含むものを採用しているので、現像剤が劣化し難い状態で帯電高率高くトナーを帯電させることができ、しかもその帯電性能が長期にわたって維持される。
これらにより、現像に供されるトナー担持体上のトナーを長期にわたり安定して帯電させることができ、それだけ高品質の画像を形成することができる。
As described above, according to the developing device of the present invention, since the toner charging member for charging the toner before being subjected to the development is used that includes the polymer film, the developer is charged in a state where the developer is hardly deteriorated. The toner can be charged at a high rate, and the charging performance is maintained for a long time.
As a result, the toner on the toner carrier to be developed can be stably charged over a long period of time, and a high quality image can be formed accordingly.

既述のとおり高分子フィルムはトナー担持体表面に沿うように変形してトナー担持体に対し広い接触領域を得ることができるが、該接触領域とその近傍領域を含むできるだけ全域にわたって放電を均等に起こさせることで一層均一にトナーを帯電させることができる。そのためにはフイルム表面粗さの制御が重要である。   As described above, the polymer film can be deformed along the surface of the toner carrier to obtain a wide contact area with the toner carrier, but the discharge is evenly distributed over the entire area including the contact area and the vicinity thereof. By causing it to occur, the toner can be charged more uniformly. For this purpose, it is important to control the film surface roughness.

そこで本発明に係る現像装置においては、前記高分子フィルムのトナー担持体に対向する表面の算術平均粗さRaを0.01μm〜2μmとする例を挙げることができる。高分子フィルムのトナー担持体に対向する表面の算術平均粗さRaをこの範囲に制御することでトナー担持体に保持されて現像領域へ搬送されるトナーを一層均一に安定して帯電させることができる。   Therefore, in the developing device according to the present invention, an example in which the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polymer film facing the toner carrier is 0.01 μm to 2 μm can be given. By controlling the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polymer film facing the toner carrier within this range, the toner held on the toner carrier and transported to the development region can be more uniformly and stably charged. it can.

高分子フィルムのトナー担持体に対向する表面の算術平均粗さRaが0.01μmより下回ってくると、トナーとの接触部内フィルム表面のどこをとってもトナー層との距離がパッシェン則で決まる放電しやすい距離よりも短くなってしまう。わずかに接触部の入口側と出口側にパッシェン則で決まる放電しやすい距離になる部分ができるが、これでは均等で十分な放電が得られない。この結果、トナーの帯電が十分できず、また、帯電量が不均一になる。2μmより上回ってくると、フィルム表面とトナー層とが接触又は近接する領域が、フィルム表面の大きく山になった部分付近に限られるので、結局、放電可能領域が狭くなり、トナー担持体上のトナーに対して均等で十分な放電が得られない。この結果、トナーの帯電が十分できず、また、帯電量が不均一になる。   When the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polymer film facing the toner carrier is less than 0.01 μm, the distance between the toner layer and the toner layer is determined by Paschen's law anywhere on the surface of the film in contact with the toner. It will be shorter than the easy distance. Although there are slightly portions at the entrance side and the exit side of the contact portion that are easy to discharge as determined by Paschen's law, this does not provide uniform and sufficient discharge. As a result, the toner cannot be charged sufficiently and the charge amount becomes non-uniform. If it exceeds 2 μm, the region where the film surface and the toner layer are in contact with or close to each other is limited to the vicinity of the large crest portion on the film surface. A uniform and sufficient discharge cannot be obtained for the toner. As a result, the toner cannot be charged sufficiently and the charge amount becomes non-uniform.

前記高分子フィルムの前記トナー担持体に対向する表面の算術平均粗さRaは、トナー担持体表面の算術平均粗さRaより小さいことが好ましい。
その理由は、フィルム表面粗さがトナー担持体の表面粗さよりも大きいと、トナー担持体により搬送されてきたトナーの一部がフィルムに転移しやすくなる。フィルムとトナー担持体相互のニップ部においてフィルム表面上にたまったトナーは放電を妨げるのでトナーの帯電不良を引き起こす。
The arithmetic average roughness Ra of the surface of the polymer film facing the toner carrier is preferably smaller than the arithmetic average roughness Ra of the toner carrier surface.
The reason is that when the film surface roughness is larger than the surface roughness of the toner carrier, a part of the toner conveyed by the toner carrier is easily transferred to the film. The toner accumulated on the film surface at the nip portion between the film and the toner carrier obstructs discharge and causes a charging failure of the toner.

高分子フィルム表面粗さの調整は各種方法で行えるが、代表例として高分子フィルムに粗さ調整剤を含有させる方法を挙げることができる。その場合、粗さ調整剤の含有量は、乾燥後のベース材100重量部或いは樹脂固形分に対して2重量部〜20重量部程度を例示できる。この範囲の含有量で前記算術平均粗さRa0.01μm〜2μmを得ることが可能である。   The polymer film surface roughness can be adjusted by various methods. A typical example is a method of adding a roughness adjusting agent to the polymer film. In this case, the content of the roughness adjusting agent may be about 2 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base material after drying or the resin solid content. The arithmetic average roughness Ra of 0.01 μm to 2 μm can be obtained with a content in this range.

以上説明したように本発明によると、トナーをトナー担持体の表面に保持させて現像領域に搬送し、且つ、該搬送途中において現像領域に搬送されるトナーの量を規制部材にて規制し、現像領域においてトナーをトナー担持体から静電潜像担持体上に形成された静電潜像部分に供給して該静電潜像を現像する一成分現像装置であって、現像に供されるトナー担持体上のトナーを現像剤劣化を抑制しつつ帯電効率高く帯電させることができ、トナー帯電性能を長期にわたり維持できる一成分現像装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the toner is held on the surface of the toner carrier and transported to the developing region, and the amount of toner transported to the developing region during the transport is regulated by the regulating member, A one-component developing device that develops an electrostatic latent image by supplying toner from a toner carrier to an electrostatic latent image portion formed on the electrostatic latent image carrier in a development region. It is possible to provide a one-component developing device that can charge the toner on the toner carrying member with high charging efficiency while suppressing the deterioration of the developer and can maintain the toner charging performance over a long period of time.

また、本発明によると、かかる一成分現像装置であって、現像に供されるトナー担持体上のトナーを均一に帯電させることができる一成分現像装置を提供することができる。   In addition, according to the present invention, it is possible to provide such a one-component developing device that can uniformly charge the toner on the toner carrier used for development.

以下、本発明の実施の形態を説明する。
(1)現像装置全体について
図1は本発明の1実施形態に係る現像装置10の構成の概略を示す図である。
現像装置10は装置ケース19を含んでいる。ケース19は内部が仕切り壁190により二つの室19a、19bに仕切られている。一方の室19aは一成分系のトナーtを収容するトナー収容室であり、ここにはトナーtを攪拌する回転型アジテータ13が設置されている。
Embodiments of the present invention will be described below.
(1) Overall Developing Device FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of a developing device 10 according to an embodiment of the present invention.
The developing device 10 includes a device case 19. The inside of the case 19 is partitioned into two chambers 19a and 19b by a partition wall 190. One chamber 19a is a toner storage chamber for storing a one-component toner t, and a rotary agitator 13 for stirring the toner t is installed therein.

他方の室19bはトナー担持体へトナーを供給するトナー供給室であり、下部にトナー担持体12が配置されている。トナー担持体12はここでは図中時計方向回りに回転駆動されるローラの形態のもので、画像形成装置において静電潜像担持体11に接触又は近接配置される。像担持体11はここでは図中反時計方向回りに回転駆動される感光体ドラム11である。感光体ドラム11は図示省略の帯電装置にて表面を所定電位に帯電させ、その帯電域に図示省略の画像露光装置から画像露光することで静電潜像を形成できるものである。トナー担持体12が像担持体11に臨む領域が現像領域Dである。   The other chamber 19b is a toner supply chamber for supplying toner to the toner carrier, and the toner carrier 12 is disposed in the lower part. Here, the toner carrier 12 is in the form of a roller that is driven to rotate clockwise in the figure, and is disposed in contact with or in proximity to the electrostatic latent image carrier 11 in the image forming apparatus. Here, the image carrier 11 is a photosensitive drum 11 that is driven to rotate counterclockwise in the drawing. The surface of the photosensitive drum 11 is charged to a predetermined potential by a charging device (not shown), and an electrostatic latent image can be formed by exposing the charged area to an image from an image exposure device (not shown). A region where the toner carrier 12 faces the image carrier 11 is a development region D.

トナー供給室19bにはトナー供給ローラ14も設けられており、これはトナー担持体12に接触配置され、回転駆動されることでトナー担持体12にトナーtを供給する。
前記の仕切り壁190には開口部191があり、トナー収容室19a内でアジテータ13により攪拌されるトナーtはこの開口部191から室19bに移動でき、移動してきたトナーtをトナー供給ローラ14でトナー担持体12の表面に供給できる。
A toner supply roller 14 is also provided in the toner supply chamber 19b. The toner supply roller 14 is disposed in contact with the toner carrier 12 and is rotated to supply the toner t to the toner carrier 12.
The partition wall 190 has an opening 191, and the toner t stirred by the agitator 13 in the toner storage chamber 19 a can move from the opening 191 to the chamber 19 b, and the toner t that has moved is transferred by the toner supply roller 14. The toner can be supplied to the surface of the toner carrier 12.

また、トナー担持体12には、トナー供給ローラ14から供給されたトナーtの層厚を規制するトナー規制部材15が圧接配置されている。トナー規制部材15は、現像領域Dに移動するトナー担持体12上のトナーtの層厚を所定の厚さに規制してトナー薄層を形成するとともにトナーtを摩擦帯電させる。   Further, a toner regulating member 15 that regulates the layer thickness of the toner t supplied from the toner supply roller 14 is disposed in pressure contact with the toner carrier 12. The toner regulating member 15 regulates the layer thickness of the toner t on the toner carrier 12 moving to the developing region D to a predetermined thickness to form a thin toner layer and frictionally charge the toner t.

また、トナー担持体12には現像バイアス電源16が接続されおり、像担持体11に接触又は近接配置されるトナー担持体12に現像バイアス電圧を印加することができる。静電潜像現像にあたっては、トナー担持体12に現像バイアス電圧を印加することでトナー担持体12上のトナーtに電荷を付与し、トナーtを像担持体11上に形成された静電潜像部分に付与してこれを顕像化する。   Further, a developing bias power source 16 is connected to the toner carrier 12, and a developing bias voltage can be applied to the toner carrier 12 disposed in contact with or close to the image carrier 11. In developing the electrostatic latent image, a charge is applied to the toner t on the toner carrier 12 by applying a developing bias voltage to the toner carrier 12, and the electrostatic latent image formed on the image carrier 11 is applied to the toner t. This is applied to the image portion to visualize it.

図示の現像装置では、さらに、トナーtを帯電させるトナー帯電フイルム17がトナー担持体12表面移動方向においてトナー規制部材15より下流側且つ現像領域Dより上流側に接触配置されている。このフィルム17は装置ケース19に保持された固定電極20に支持されている。トナー帯電フィルム17には電源18から電極20を介して電圧を印加できる。このときフィルム17に印加される電圧はトナー担持体12上のトナーtに対して放電開始電圧以上で、且つ、トナーtと同極性の所定のDC電圧である。かかる電圧印加によるトナー担持体12とトナー帯電フイルム17との間の放電によりトナーtを帯電させることができる。   In the illustrated developing device, a toner charging film 17 for charging the toner t is further disposed in contact with the downstream side of the toner regulating member 15 and the upstream side of the developing region D in the moving direction of the surface of the toner carrier 12. The film 17 is supported by a fixed electrode 20 held by the device case 19. A voltage can be applied to the toner charging film 17 from the power source 18 via the electrode 20. At this time, the voltage applied to the film 17 is equal to or higher than the discharge start voltage for the toner t on the toner carrier 12 and is a predetermined DC voltage having the same polarity as the toner t. The toner t can be charged by the discharge between the toner carrier 12 and the toner charging film 17 by applying the voltage.

トナーの帯電量の絶対値は20μC/g〜60μC/g程度が好ましい。
トナー担持体12による現像領域Dへのトナー搬送量は規制部材15により2g/m2 〜20g/m2 程度に規制される。20g/m2 を超えてくると、トナー量が多くなりすぎ、帯電フイルム17により十分帯電されにくくなる。
The absolute value of the toner charge amount is preferably about 20 μC / g to 60 μC / g.
Toner transport amount to the developing region D by the toner carrying member 12 is regulated to about 2 2g / m 2 ~20g / m by the regulating member 15. If it exceeds 20 g / m 2 , the amount of toner becomes too large and it becomes difficult to be sufficiently charged by the charging film 17.

(2)トナー帯電フィルム17について
図1に示すように帯電フィルム17は装置ケース19に保持された固定電極20に片持ち支持されている。図2は帯電フィルム17等の平面図である。
(2) Toner Charging Film 17 As shown in FIG. 1, the charging film 17 is cantilevered by a fixed electrode 20 held by an apparatus case 19. FIG. 2 is a plan view of the charging film 17 and the like.

帯電フイルム17は電極20を介して電源18から電圧が印加される。帯電フイルム17の横幅w1は、トナー担持体12の横幅w2と同程度、又は少し長い目或いは少し短め目とすればよい。電極20の横幅w3も帯電フイルム17の横幅w1と同程度、又は少し長い目或いは少し短め目とすればよい。トナー担持体12の横幅w2のうち現像に直接寄与する部分におけるトナーtのみを帯電させたいときは、フィルム17の横幅w1はトナー担持体12の横幅w2より少し短くするとよい。   A voltage is applied to the charging film 17 from the power source 18 through the electrode 20. The lateral width w1 of the charging film 17 may be approximately the same as the lateral width w2 of the toner carrier 12, or may be slightly longer or slightly shorter. The lateral width w3 of the electrode 20 may be the same as the lateral width w1 of the charging film 17, or may be slightly longer or slightly shorter. When it is desired to charge only the toner t in the portion of the lateral width w2 of the toner carrier 12 that directly contributes to development, the lateral width w1 of the film 17 is preferably slightly shorter than the lateral width w2 of the toner carrier 12.

帯電フィルム17は導電性を調整された高分子フイルムである。フイルムを構成する高分子は、特に制限はない。例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂からなるフィルムや、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等からなるゴムフイルムを採用できるが、これらに制約されない。   The charging film 17 is a polymer film with adjusted conductivity. There is no particular limitation on the polymer constituting the film. For example, polyester resin, polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene resin, polypropylene resin, urethane resin, polyamide resin, polyimide resin, polysulfone resin, polyether ketone resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, silicone resin, fluorine resin, etc. A film made of, or a rubber film made of silicone rubber, urethane rubber, nitrile rubber, natural rubber, isoprene rubber or the like can be used, but is not limited thereto.

帯電用フィルム17の厚さとしては、10μm以上1mm以下、好ましくは10μm以上200μm以下を例示できる。薄すぎると強度不足となり、厚すぎるとトナー担持体に均一に接触しにくくなったり、トナー担持体との接触ニップが小さくなってしまう。
また、帯電用フィルムは単層構造であってもよいし、必要に応じて2層以上の構造であってもよい。
Examples of the thickness of the charging film 17 include 10 μm to 1 mm, preferably 10 μm to 200 μm. If it is too thin, the strength will be insufficient, and if it is too thick, it will be difficult to uniformly contact the toner carrier, or the contact nip with the toner carrier will be small.
In addition, the charging film may have a single layer structure, or may have a structure of two or more layers as necessary.

帯電用フイルム17は適度な電気抵抗を得るために、フイルムのバルク(フィルム材料)又はフィルム表面に導電剤を必要に応じて添加してもよい。かかる導電剤としては電子導電剤又はイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤としては、ケッチンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック等のカーボンブラックや、金属粉、金属酸化物の微粒子等が挙げられるが、これらに制約されない。イオン導電剤としては、4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物や、アニオン性化合物、側鎖にアルキレンオキサイド基をもったノニオン性化合物、その他イオン性高分子材料などが挙げられるが、これにこだわらない。   In order to obtain an appropriate electric resistance, the charging film 17 may be added with a conductive agent to the bulk of the film (film material) or the film surface as necessary. Examples of such a conductive agent include an electronic conductive agent or an ionic conductive agent. Examples of the electronic conductive agent include, but are not limited to, carbon black such as kettin black, acetylene black, and furnace black, metal powder, and metal oxide fine particles. Examples of the ionic conductive agent include cationic compounds such as quaternary ammonium salts, anionic compounds, nonionic compounds having an alkylene oxide group in the side chain, and other ionic polymer materials. .

以上の導電剤を添加することにより、フイルムの表面抵抗率を105 Ω/□〜1011Ω/□に、より好ましくは106 Ω/□〜1010Ω/□に、さらに好ましくは107 Ω/□〜109 Ω/□に調整できる。表面抵抗率が105 Ω/□を下まわってくると、放電開始電圧に達する前に過剰な電流が流れ、放電開始電圧に達しない恐れがあり、1011Ω/□を上まわってくると、放電開始電圧が上がりすぎ、好ましくない。フイルムの場合、表面伝導が主なため、表面抵抗率の制御が重要である。
なお、フィルム17の表面抵抗率は例えば三菱化学社製の測定器ハイレスタで測定できる。
By adding the above conductive agent, the surface resistivity of the film is 10 5 Ω / □ to 10 11 Ω / □, more preferably 10 6 Ω / □ to 10 10 Ω / □, and even more preferably 10 7. Can be adjusted to Ω / □ to 10 9 Ω / □. If the surface resistivity falls below 10 5 Ω / □, excessive current may flow before the discharge start voltage is reached, and the discharge start voltage may not be reached. If it exceeds 10 11 Ω / □, The discharge start voltage is excessively increased, which is not preferable. In the case of a film, since surface conduction is the main, control of surface resistivity is important.
The surface resistivity of the film 17 can be measured by, for example, a measuring instrument Hiresta manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

トナー帯電フィルム17からの放電は、フイルム表面とトナー担持体12上のトナー層との距離がパツシェン則で決まる放電の起こり易い距離になったときに起こる。フイルム表面粗さは、適当な放電を起こしてトナーを十分に帯電するための重要なパラメータであり、適切に設定することが望ましい。トナー担持体12に対向するフィルム表面の粗さは、算術平均表面粗さRaにして0.01μm〜2μmの範囲内にあることが好ましい。   The discharge from the toner charging film 17 occurs when the distance between the film surface and the toner layer on the toner carrier 12 is a distance at which discharge is easily determined by the Patschen law. The film surface roughness is an important parameter for causing an appropriate discharge to sufficiently charge the toner, and is desirably set appropriately. The roughness of the film surface facing the toner carrier 12 is preferably in the range of 0.01 μm to 2 μm in terms of arithmetic average surface roughness Ra.

フイルム表面粗さが2μmを超えてくると、フイルム表面とトナー層が接触又は近接する領域が、フイルム表面の大きく山になった部分付近に限られるので、結局放電可能領域が狭くなり、トナー担持体上のトナーに対して均等で十分な放電が得られない。   When the film surface roughness exceeds 2 μm, the area where the film surface and the toner layer are in contact with or close to each other is limited to the area near the large crest of the film surface. A uniform and sufficient discharge cannot be obtained for the toner on the body.

フイルム表面粗さが0.01μmより小さくなってくると、トナーとの接触部内フイルム表面のどこをとってもトナー層との距離がパッシェン則で決まる放電し易い距離よりも短くなってしまう。わずかに接触部の入り口側と出口側にパツシェン則で決まる放電可能距離になる部分ができるが、これだけでは均等で十分な放電が得られない。
なお、フィルムの表面粗さは、例えば米ビーコ社製の原子間力顕微鏡NanoscopeIIIa/Dimension3100 を用いて測定できる。
When the film surface roughness becomes smaller than 0.01 μm, the distance to the toner layer becomes shorter than the distance at which the toner layer is easily discharged determined by the Paschen's rule, regardless of where the film surface is in the contact portion with the toner. Slightly a portion having a dischargeable distance determined by the Patzchen's law is formed on the entrance side and the exit side of the contact portion, but this alone alone does not provide uniform and sufficient discharge.
The surface roughness of the film can be measured by using, for example, an atomic force microscope Nanoscope IIIa / Dimension 3100 manufactured by Bico.

トナー帯電フィルムの適度な表面粗さを得るには、フイルムのバルク(フィルム材料)又はフィルム表面に粗さ調整剤を必要に応じて添加すればよい。粗さ調整剤としては、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸カルシウム等の無機顔料や、PMMA微粒子等の有機顔料の微粒子が挙げられるが、これに限定されない。また、カーボンブラックなどの導電剤を粗さ調整剤として用いても構わない。カーボンブラックとして、例えばケッチンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック等が挙げられるが、これに制約されない。微粒子の大きさは、添加する量にもよるが、概ね直径5μm以下が好ましい。これよりも大きい粒子では、均等で十分な放電が得難くなってくる。   In order to obtain an appropriate surface roughness of the toner charging film, a roughness adjusting agent may be added to the bulk of the film (film material) or the film surface as necessary. Examples of the roughness adjuster include, but are not limited to, inorganic pigments such as silica, titanium oxide, zinc oxide, alumina, and calcium carbonate, and organic pigment fine particles such as PMMA fine particles. Further, a conductive agent such as carbon black may be used as the roughness adjusting agent. Examples of carbon black include, but are not limited to, ketchin black, acetylene black, furnace black, and the like. Although the size of the fine particles depends on the amount to be added, the diameter is generally preferably 5 μm or less. Larger particles make it difficult to obtain a uniform and sufficient discharge.

トナー帯電フイルム17のトナー担持体上トナーに向けられる表面の粗さはトナー担持体12の表面粗さよりも小さいことが好ましい。フイルム表面粗さがトナー担持体12の表面粗さよりも大きいと、トナー担持体12により搬送されてきたトナーの一部がフイルム17に転移しやすくなる。フィルム17とトナー担持体12相互のニップ部においてフイルム表面上にたまったトナーは放電を妨げるのでトナーの帯電不良を引き起こす。   The surface roughness of the toner charging film 17 directed to the toner on the toner carrier is preferably smaller than the surface roughness of the toner carrier 12. When the film surface roughness is larger than the surface roughness of the toner carrier 12, a part of the toner conveyed by the toner carrier 12 is easily transferred to the film 17. The toner accumulated on the film surface at the nip portion between the film 17 and the toner carrier 12 hinders discharge and causes a charging failure of the toner.

さらに以下の理由により、粗さ調整剤の含有量は乾燥後のベース材100重量部に対し2重量部〜20重量部程度が好ましい。
粗さ調整剤の含有量が少なくなってくると、粗さ調整剤の粒径を大きくしても、フイルム17がトナー層にタックされ、トナー層との間に放電可能な距離の空隙を確保できない。一方、粗さ調整剤の種類、粒径に拘らず、一般に粗さ調整剤含有量が多すぎると、フイルムの耐曲げ性が低下してしまう。すなわち、現像装置で静電潜像現像による画像形成を繰り返したり、現像装置を長期間使用すると、フイルム表面に割れが発生し、画像エラーを引き起こす可能性がある。よって、粗さ調整剤の含有量は2重量部〜20重量部程度が好ましい。
Furthermore, for the following reasons, the content of the roughness adjusting agent is preferably about 2 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base material after drying.
When the content of the roughness adjusting agent decreases, even if the particle size of the roughness adjusting agent is increased, the film 17 is tucked to the toner layer, and a gap that can be discharged from the toner layer is secured. Can not. On the other hand, regardless of the type of the roughness adjusting agent and the particle size, generally, if the content of the roughness adjusting agent is too much, the bending resistance of the film is lowered. That is, if image formation by electrostatic latent image development is repeated in the developing device, or if the developing device is used for a long time, the film surface may be cracked, which may cause an image error. Therefore, the content of the roughness adjusting agent is preferably about 2 to 20 parts by weight.

(3)トナー担持体12について
トナー担持体12は図示例のものはローラ型のものであるが、ベルト型のものでもよい。図3は、ローラ型のトナー担持体12の構成を説明する断面図である。トナー担持体12は、アルミニウムなどで構成された芯金21の上にべース層22を設け、さらにべース層22の上に表層23を設けて構成される。
(3) About the toner carrier 12 The toner carrier 12 in the illustrated example is a roller type, but may be a belt type. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the roller type toner carrier 12. The toner carrier 12 is configured by providing a base layer 22 on a metal core 21 made of aluminum or the like, and further providing a surface layer 23 on the base layer 22.

ベース層22は硬度50度以下の導電性ゴム層からなり、厚みは0.5mm〜6mm程度が好ましい。導電性ゴム層の体積抵抗率は1×103 Ω・cm〜1×108 Ω・cm程度が好ましい。導電性ゴム層の材料としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、EPDMゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴムなどを使用できるが、これらに限定されるものではない。そして、導電性を与えるために導電剤を混合し、電気抵抗値を調整する。
導電剤としては、前記のフイルムに添加した導電剤と同じものを採用できる。
The base layer 22 is made of a conductive rubber layer having a hardness of 50 degrees or less, and the thickness is preferably about 0.5 mm to 6 mm. The volume resistivity of the conductive rubber layer is preferably about 1 × 10 3 Ω · cm to 1 × 10 8 Ω · cm. As a material for the conductive rubber layer, silicone rubber, urethane rubber, EPDM rubber, nitrile rubber, fluorine rubber and the like can be used, but the material is not limited to these. And in order to provide electroconductivity, a conductive agent is mixed and an electrical resistance value is adjusted.
As the conductive agent, the same conductive agent as that added to the film can be used.

表層23は、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ニトリル樹脂などの含窒素樹脂のフイルムが荷電性の点から好ましい。厚さは1μm〜100μm、好ましくは5μm〜30μm程度である。   The surface layer 23 is preferably a film of a nitrogen-containing resin such as a urethane resin, a polyamide resin, or a nitrile resin from the viewpoint of chargeability. The thickness is about 1 μm to 100 μm, preferably about 5 μm to 30 μm.

表層23の表面抵抗率は、1×107 Ω/□以上1×1012Ω/□以下、好ましくは1×108 Ω/□以上1×1011Ω/□以下がよい。表層を設けた状態でのトナー担持体の全表面抵抗率は1×104 Ω/□以上1×108 Ω/□以下程度が好ましい。
表層23の表面抵抗率が1×107 Ω/□を下回ると、トナー担持体への局所的な導通が起こり、ひどい場合には焼け付く恐れがある。1012Ω/□を上回ると、チャージアップやゴーストの発生の恐れがでてくる。
なお、表層23の表面抵抗率についても例えば三菱化学社製の測定器ハイレスタで測定できる。
The surface resistivity of the surface layer 23 is 1 × 10 7 Ω / □ or more and 1 × 10 12 Ω / □ or less, preferably 1 × 10 8 Ω / □ or more and 1 × 10 11 Ω / □ or less. The total surface resistivity of the toner carrier with the surface layer provided is preferably about 1 × 10 4 Ω / □ or more and about 1 × 10 8 Ω / □ or less.
If the surface resistivity of the surface layer 23 is less than 1 × 10 7 Ω / □, local conduction to the toner carrier occurs, and in the worst case, there is a risk of burning. If it exceeds 10 12 Ω / □, there is a risk of charge-up and ghosting.
The surface resistivity of the surface layer 23 can also be measured by, for example, a measuring instrument Hiresta manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

表層を設けた状態でのトナー担持体の全抵抗は例えば図5に示す手法で測定できる。すなわち、トナー担持体を1kgの荷重で金属電極に押圧し、トナー担持体の導電性基体(通常芯金)に100VのDC電圧を印加し、トナー担持体導電性基体からトナー担持体と金属電極とのニップ部を伝って金属電極に流れる電流を測定し、該DC電圧と電流から算出する。   The total resistance of the toner carrier with the surface layer provided can be measured, for example, by the technique shown in FIG. That is, the toner carrier is pressed against the metal electrode with a load of 1 kg, a DC voltage of 100 V is applied to the conductive substrate (usually a core metal) of the toner carrier, and the toner carrier and the metal electrode from the toner carrier conductive substrate. The current flowing through the metal electrode through the nip is measured and calculated from the DC voltage and current.

表層23の算術平均表面粗さRaは0.3μm以上5μm以下が好ましく、より好ましくは、0.7μm以上3μm以下である。表層表面の表面粗さRaを調整する方法は特に限定されないが、表層を形成する材料に粗さ調整剤を添加する例を挙げることができる。粗さ調整剤としては、アクリル樹脂等の有機材料の微粒子、シリカ、アルミナ等の無機材料の微粒子が望ましい。また、必要に応じて表層を形成する材料にイソシアネート化合物、メチロール化合物、エポキシ化合物等の架橋剤を添加してもよい。さらに、表層23とベース層22との間にシランカップリング剤や重合体などの接着層を設けてもよい。   The arithmetic average surface roughness Ra of the surface layer 23 is preferably 0.3 μm or more and 5 μm or less, and more preferably 0.7 μm or more and 3 μm or less. Although the method of adjusting the surface roughness Ra of the surface layer surface is not particularly limited, an example of adding a roughness adjusting agent to the material forming the surface layer can be given. As the roughness adjusting agent, fine particles of organic material such as acrylic resin and fine particles of inorganic material such as silica and alumina are desirable. Moreover, you may add crosslinking agents, such as an isocyanate compound, a methylol compound, an epoxy compound, to the material which forms a surface layer as needed. Furthermore, an adhesive layer such as a silane coupling agent or a polymer may be provided between the surface layer 23 and the base layer 22.

図4はベルト型のトナー担持体の例(トナー担持体30)の構成を説明する断面図である。ベルト型トナー担持体30は内部に導電性のスポンジローラなどを配置し、これに担持させて駆動する無端ベルトであって、前記したトナー担持体12に置き換えて使用することができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the configuration of an example of the belt-type toner carrier (toner carrier 30). The belt-type toner carrier 30 is an endless belt which is provided with a conductive sponge roller or the like and is carried by the belt, and can be used in place of the toner carrier 12 described above.

ベルト型のトナー担持体30は、ベース層31の上に表層32を設けて構成される。ベース層31は、厚み10μm〜1mm、好ましくは100μm〜300μmの合成樹脂又は金属からなる薄層であり、金属の場合はニッケル等が使用される。合成樹脂を使用する場合は、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリイミド、ポリカーボネート等が使用される。そして導電性を与えるために、トナー担持体12の場合と同じく導電剤が添加される。
表層32はトナー担持体12における表層23と同様に形成すればよい。
The belt-type toner carrier 30 is configured by providing a surface layer 32 on a base layer 31. The base layer 31 is a thin layer made of a synthetic resin or metal having a thickness of 10 μm to 1 mm, preferably 100 μm to 300 μm. In the case of a metal, nickel or the like is used. When a synthetic resin is used, polyester, polyamide, polyethylene, polyimide, polycarbonate, or the like is used. In order to provide conductivity, a conductive agent is added as in the case of the toner carrier 12.
The surface layer 32 may be formed in the same manner as the surface layer 23 in the toner carrier 12.

(4)トナーtについて
実施形態の現像装置において使用するトナーtについては特に限定されず、従来より一般に使用されているトナーを使用することができる。一般的には、バインダー樹脂中に着色剤や荷電制御剤や離型剤等を含有させたものが用いられ、また必要に応じて流動化剤等が添加される。
(4) Toner t The toner t used in the developing device of the embodiment is not particularly limited, and a toner generally used conventionally can be used. In general, a binder resin containing a colorant, a charge control agent, a release agent or the like is used, and a fluidizing agent or the like is added as necessary.

このようなトナーtの製造についても、従来より一般に採用されている公知の手法で製造することができ、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等を採用して製造することができる。   Such a toner t can also be produced by a known method that has been generally employed conventionally, for example, by employing a pulverization method, an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, or the like. .

トナーtに使用するバインダー樹脂は、ゲルパーミッションクロマトグラフ(GPC)によって測定された数平均分子量(Mn)が1000〜15000の範囲のものを、また軟化温度が80℃〜160℃の範囲のものを、またガラス転移点が50℃〜75℃の範囲のものを用いることが好ましい。   The binder resin used for the toner t has a number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1000 to 15000, and a softening temperature in the range of 80 to 160 ° C. Moreover, it is preferable to use a glass transition point in the range of 50 ° C to 75 ° C.

また、上記の着色剤にしても、従来より一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、活性炭、マグネタイト、ベンジジンイエロー、パーマネントイエロー、ナフトールイエロー、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ウルトラマリンブルー、ローズベンガル、レーキーレッド等を用いることができ、一般的には上記のバインダー樹脂100重量部に対して2重量部〜20重量部の割合で用いることが好ましい。   In addition, as the above colorant, known ones that are conventionally used can be used, such as carbon black, aniline black, activated carbon, magnetite, benzidine yellow, permanent yellow, naphthol yellow, phthalocyanine blue, First sky blue, ultramarine blue, rose bengal, lake red and the like can be used, and it is generally preferably used in a ratio of 2 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

また、上記の荷電制御剤にしても、従来より一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸系の金属錯体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体等の有機金属錯体やキレート化合物等を用いることができ、一般には上記のバインダー樹脂100重量部に対して1重量部〜10重量部の割合で用いることが好ましい。   In addition, as the above charge control agent, known ones generally used in the past can be used. For example, monoazo metal complexes, aromatic hydroxycarboxylic acid metal complexes, aromatic dicarboxylic acid metals An organometallic complex such as a complex, a chelate compound, or the like can be used. In general, it is preferably used at a ratio of 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

また、上記の離型剤にしても、従来より一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス等を単独或いは2種類以上組み合わせて使用することができ、一般的には上記のバインダー樹脂100重量部に対して1重量部〜8重量部の割合で用いることが好ましい。   In addition, as the above mold release agent, known ones that have been generally used can be used. For example, polyethylene, polypropylene, carnauba wax, sazol wax and the like are used alone or in combination of two or more. In general, it is preferably used at a ratio of 1 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

また、上記の流動化剤についても、従来より一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粒子や、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂微粒子を使用することができ、特にシランカプリング剤やチタンカップリング剤やシリコンオイル等で疎水化したものを用いるのが好ましい。そして、このような流動化剤を上記のトナー100重量部に対して0.1重量部〜3重量部の割合で添加して用いるようにする。   Also, the above-mentioned fluidizing agent can be a known one that has been generally used conventionally, for example, inorganic fine particles such as silica, titanium oxide, aluminum oxide, acrylic resin, styrene resin, silicon resin, Resin fine particles such as a fluororesin can be used, and it is particularly preferable to use one that has been hydrophobized with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicon oil, or the like. Such a fluidizing agent is added at a ratio of 0.1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.

(5)実施例・比較例
<トナー帯電フィルム>
トナー帯電フィルムとして次のフィルムA〜Gを作製した。
各フィルムの表面抵抗率は三菱化学社製の測定装置ハイレスタを用い、印加電圧100Vとして測定した。
フィルムの表面粗さは、米ビーコ社製の原子間力顕微鏡NanoscopeIIIa/Dimension3100 を用いて測定した。
(5) Examples and Comparative Examples <Toner Charged Film>
The following films A to G were prepared as toner charging films.
The surface resistivity of each film was measured with an applied voltage of 100 V using a measuring device Hiresta manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
The surface roughness of the film was measured using an atomic force microscope Nanoscope IIIa / Dimension 3100 manufactured by Bico.

<フィルムA>
固形分30%のウレタンエマルジョン100重量部に、固形分15%のカーボンブラック(CB)分散液15重量部(すなわちCB含有量は7.5重量部)及び粒径5μmのシリカを3重量部添加し、混合後PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム上に塗布し、120℃で1時間乾燥した。乾燥後のコート層の厚さは30μmで、これをPETフィルムから剥がしてフィルムAとした。
<Film A>
Addition of 15 parts by weight of 15% solids carbon black (CB) dispersion (ie, CB content is 7.5 parts by weight) and 3 parts by weight of silica having a particle size of 5 μm to 100 parts by weight of urethane emulsion with 30% solids After mixing, the mixture was applied on a PET (polyethylene terephthalate) film and dried at 120 ° C. for 1 hour. The thickness of the coating layer after drying was 30 μm, and this was peeled from the PET film to obtain film A.

<フィルムB>
固形分30%のウレタンエマルジョン100重量部に、固形分15%のカーボンブラック(CB)分散液10重量部(すなわちCB含有量は5重量部)を添加し、混合後PETフィルム上に塗布し、120℃で1時間乾燥した。乾燥後のコート層の厚さは30μmで、これをPETフィルムから剥がしてフィルムBとした。
<Film B>
To 100 parts by weight of a 30% solids urethane emulsion, 10 parts by weight of a 15% solids carbon black (CB) dispersion (that is, 5 parts by weight of CB) is added, and after mixing, applied onto a PET film, It dried at 120 degreeC for 1 hour. The thickness of the coating layer after drying was 30 μm, and this was peeled off from the PET film to obtain film B.

<フィルムC>
粗さ調整剤であるシリカの含有量を13重量部としたこと以外はフィルムAと同じフィルム。
<Film C>
The same film as film A except that the content of silica as a roughness adjusting agent is 13 parts by weight.

<フィルムD>
固形分30%のウレタンエマルジョン100重量部に、イオン導電剤である過塩素酸ナトリウムを5重量部、固形分15%のカーボンブラック分散液4重量部(すなわちCB含有量は2重量部)を添加し、混合後PETフィルム上に塗布し、120℃で1時間乾燥した。乾燥後のコート層の厚さは30μmで、これをPETフィルムから剥がしてフィルムDとした。
<Film D>
5 parts by weight of sodium perchlorate, an ionic conductive agent, and 4 parts by weight of a carbon black dispersion with a solid content of 15% (ie, CB content is 2 parts by weight) are added to 100 parts by weight of a urethane emulsion with a solid content of 30%. After mixing, it was applied onto a PET film and dried at 120 ° C. for 1 hour. The thickness of the coating layer after drying was 30 μm, and this was peeled from the PET film to obtain a film D.

<フィルムE>
固形分15%のカーボンブラック分散液量を10重量部(すなわちCB含有量は5重量部)とし、粒径5μmのシリカ量を15重量部としたこと以外はフィルムAと同じもの。
<Film E>
The same as film A except that the amount of carbon black dispersion with a solid content of 15% was 10 parts by weight (ie, the CB content was 5 parts by weight) and the amount of silica with a particle size of 5 μm was 15 parts by weight.

<フィルムF>
固形分15%のカーボンブラック分散液量を2重量部(すなわちCB含有量は1重量部)としたこと以外はフィルムDと同じもの。
<フィルムG>
粗さ調整剤であるシリカの含有量を30重量部としたこと以外はフィルムAと同じもの。
<Film F>
The same as film D, except that the amount of carbon black dispersion with a solid content of 15% was 2 parts by weight (ie, the CB content was 1 part by weight).
<Film G>
The same as film A except that the content of silica as a roughness modifier is 30 parts by weight.

以上のフィルムA〜Gを次表にまとめて示す。

過塩素酸 カーボン シリカ 表面抵抗率 表面粗さ
ナトリウム ブラック 含有量(wt.%) 含有量(wt.%) 粒径 含有量 ( Ω/ □) Ra( μm)
フィルムA − 7.5 5μm 3wt.% 1 ×108 0.5
フィルムB − 5 − − 2 ×108 0.01
フィルムC − 7.5 5μm 13wt.% 5 ×108 2
フィルムD 5 2 − − 1 ×107 0.01
フィルムE − 5 5μm 15wt.% 1 ×109 2
フィルムF 5 1 − − 1 ×108 0.007
フィルムG − 7.5 5μm 30wt.% 7 ×108 2.5
The above films A to G are summarized in the following table.

Perchloric acid Carbon Silica Surface resistivity Surface roughness
Sodium Black Content (wt.%) Content (wt.%) Particle size Content (Ω / □) Ra (μm)
Film A-7.5 5 μm 3 wt.% 1 × 10 8 0.5
Film B-5--2 × 10 8 0.01
Film C-7.5 5 μm 13 wt.% 5 × 10 8 2
Film D 5 2 − − 1 × 10 7 0.01
Film E-5 5μm 15wt.% 1 × 10 9 2
Film F 5 1 − − 1 × 10 8 0.007
Film G-7.5 5μm 30wt.% 7 × 10 8 2.5

トナー担持体についても、ローラ型のトナー担持体として次のものA及びBを作製した。
<トナー担持体A>
易接着処理した直径8mmの芯金の回りに型を配置し、カーボンブラックで導電性を調整した液状シリコーンゴムを該型に流し込み、130℃で2時間加硫して成型した。このときゴム硬度は30度、ゴムの厚さは4mmであった。
Regarding the toner carrier, the following A and B were produced as roller-type toner carriers.
<Toner carrier A>
A mold was placed around a core metal having a diameter of 8 mm subjected to easy adhesion treatment, and a liquid silicone rubber whose conductivity was adjusted with carbon black was poured into the mold and vulcanized at 130 ° C. for 2 hours to be molded. At this time, the rubber hardness was 30 degrees and the rubber thickness was 4 mm.

次に、このシリコーンゴムローラをコロナ処理し、シランカップリング剤処理後、粗さ調整剤として粒径5μmのシリカ微粒子及び導電剤としてカーボンブラックを含んだウレタン樹脂塗液をゴム層の外周にディップ法にて塗布し、表層を形成した。表層の膜厚は15μmであった。表面抵抗率を三菱化学社製ハイレスタを用いて測定したところ、1×109 Ω/□であった。全抵抗を図5の装置にて測定したところ、2×106 Ωであった。 また、表層表面の算術平均粗さRa(株式会社東京精密社製サーフコム550にて測定)は1.2μmであった。 Next, this silicone rubber roller is corona-treated, treated with a silane coupling agent, and then a urethane resin coating solution containing silica fine particles having a particle diameter of 5 μm as a roughness adjusting agent and carbon black as a conductive agent is applied to the outer periphery of the rubber layer. Was applied to form a surface layer. The film thickness of the surface layer was 15 μm. When the surface resistivity was measured using Hiresta manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, it was 1 × 10 9 Ω / □. When the total resistance was measured by the apparatus shown in FIG. 5, it was 2 × 10 6 Ω. Moreover, arithmetic mean roughness Ra (measured with Surfcom 550 manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) of the surface of the surface layer was 1.2 μm.

<トナー担持体B>
粗さ調整剤として粒径10μmのシリカ微粒子を用いた。それ以外はトナー担持体Aと同じである。
トナー担持体Aの場合と同様に表面抵抗率、全抵抗及び表層表面の算術平均粗さRaを測定したところ、表面抵抗率は4×109 Ω/□、全抵抗は2×106 Ω、算術平均粗さRaは2.8μmであった。
<Toner carrier B>
Silica fine particles having a particle diameter of 10 μm were used as a roughness adjusting agent. The rest is the same as toner carrier A.
When the surface resistivity, total resistance, and arithmetic average roughness Ra of the surface of the surface layer were measured in the same manner as in the case of the toner carrier A, the surface resistivity was 4 × 10 9 Ω / □, the total resistance was 2 × 10 6 Ω, The arithmetic average roughness Ra was 2.8 μm.

以上のトナー帯電フィルム及びトナー担持体をセイコーエプソン社製プリンタLP−1500Cにおけるブラックのトナーカートリッジにセットして、網点画像をプリントし、評価した。以下にそれを記す。   The above toner charging film and toner carrier were set in a black toner cartridge in a printer LP-1500C manufactured by Seiko Epson Corporation, and a halftone image was printed and evaluated. This is described below.

<実施例1>
トナー帯電フィルムA及びトナー担持体Aを用いた。フィルムAは、トナー担持体表面移動方向において規制部材より下流側、現像領域よりも上流側でフィルムAがトナー担持体Aに接触するように固定電極に固定した。電極からフィルムとトナー担持体とのニップ部Nまでの距離L(図2参照)は10mmとし、トナー担持体とトナー帯電フィルム間の電位差は600Vになるように電圧印加した。この状態で網点画像を印刷したところ、ムラのない良好な画像が得られた。さらに同じ画像を5000枚印刷したが特に問題は発生しなかった。
<Example 1>
Toner charging film A and toner carrier A were used. The film A was fixed to the fixed electrode so that the film A was in contact with the toner carrier A on the downstream side of the regulating member and on the upstream side of the developing region in the toner carrier surface movement direction. A distance L (see FIG. 2) from the electrode to the nip N between the film and the toner carrying member was 10 mm, and voltage was applied so that the potential difference between the toner carrying member and the toner charging film was 600V. When a halftone image was printed in this state, a good image with no unevenness was obtained. Further, the same image was printed on 5000 sheets, but no particular problem occurred.

<実施例2>
トナー帯電フィルムとしてフィルムBを用いた。それ以外は実施例1と同じ。網点画像を印刷したところ、ムラのない良好な画像が得られた。さらに同じ画像を5000枚印刷したが特に問題は発生しなかった。
<Example 2>
Film B was used as the toner charging film. Other than that is the same as Example 1. When a halftone image was printed, a good image with no unevenness was obtained. Further, the same image was printed on 5000 sheets, but no particular problem occurred.

<実施例3>
トナー帯電フィルムC及びトナー担持体Bを用いた。それ以外は実施例1と同じ。網点画像を印刷したところ、ムラのない良好な画像が得られた。さらに同じ画像を5000枚印刷したが特に問題は発生しなかった。
<Example 3>
Toner charging film C and toner carrier B were used. Other than that is the same as Example 1. When a halftone image was printed, a good image with no unevenness was obtained. Further, the same image was printed on 5000 sheets, but no particular problem occurred.

<比較例1>(フィルム表面粗さ>トナー担持体表面粗さ)
トナー担持体として担持体Aを用いた。それ以外は実施例3と同じ。網点画像を印刷したところ縦筋状の濃度ムラが見られた。ニップ部分を観察したところ、トナー帯電フイルム表面にトナーがたまっていた。
<Comparative Example 1> (Film surface roughness> Toner carrier surface roughness)
The carrier A was used as the toner carrier. Other than that is the same as Example 3. When the halftone image was printed, vertical stripe-like density unevenness was observed. When the nip portion was observed, the toner was accumulated on the surface of the toner charging film.

<実施例4>
フィルムDをトナー帯電部材として用いた。それ以外は実施例1と同じ。 網点画像を印刷したところ、ムラのない良好な画像が得られた。さらに同じ画像を5000枚印刷したが特に問題は発生しなかった。
<Example 4>
Film D was used as a toner charging member. Other than that is the same as Example 1. When a halftone image was printed, a good image with no unevenness was obtained. Further, the same image was printed on 5000 sheets, but no particular problem occurred.

<実施例5>
フィルムEをトナー帯電部材として用いた。それ以外は実施例3と同じ。網点画像を印刷したところ、ムラのない良好な画像が得られた。さらに同じ画像を5000枚印刷したが特に問題は発生しなかった。
<Example 5>
Film E was used as a toner charging member. Other than that is the same as Example 3. When a halftone image was printed, a good image with no unevenness was obtained. Further, the same image was printed on 5000 sheets, but no particular problem occurred.

<比較例2>
フィルムFをトナー帯電部材として用いた。それ以外は実施例1と同じ。網点画像を印刷したところ、横筋状の濃度ムラ及び斑点状の濃度ムラが見られた。トナー帯電部材を通過したあとのトナー担持体上のトナーの帯電量を測ったところ、15μC/gであり、トナー帯電が十分なされていなかった。
<Comparative example 2>
Film F was used as a toner charging member. Other than that is the same as Example 1. When a halftone image was printed, horizontal stripe-like density unevenness and spotted density unevenness were observed. When the charge amount of the toner on the toner carrier after passing through the toner charging member was measured, it was 15 μC / g and the toner was not sufficiently charged.

<比較例3>
フィルムGをトナー帯電部材とし、担持体Bをトナー担持体としてそれぞれ用いた。網点画像を印刷したところ、ムラのない良好な画像が得られた。しかし、5000枚印刷テストを行ったところ、画像に縦筋状の濃度ムラが現れた。トナー帯電フイルムを観察したところ、一部に割れが見られた。
<Comparative Example 3>
The film G was used as a toner charging member, and the carrier B was used as a toner carrier. When a halftone image was printed, a good image with no unevenness was obtained. However, when a 5000 sheet print test was performed, vertical stripe-like density unevenness appeared in the image. When the toner charging film was observed, some cracks were observed.

本発明は複写機、プリンタ等の画像形成装置において静電潜像担持体上に形成される静電潜像を一成分現像剤で現像することに利用できる。   The present invention can be used to develop an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer with a one-component developer.

本発明に係る現像装置の1例の構成の概略を示す図である。1 is a diagram illustrating an outline of a configuration of an example of a developing device according to the present invention. トナー帯電部材の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a toner charging member. ローラ型のトナー担持体例の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of a roller type toner carrier. ベルト型のトナー担持体例の断面図である。3 is a cross-sectional view of an example of a belt-type toner carrier. FIG. トナー担持体の全体の抵抗を測定する手法を示す図である。It is a figure which shows the method of measuring the whole resistance of a toner carrier.

符号の説明Explanation of symbols

10 一成分現像装置
11 静電潜像担持体
12 ローラ型トナー担持体
13 アジテータ
14 トナー供給ローラ
15 トナー規制部材
16 現像バイアス電源
17 トナー帯電部材
18 電源
19 現像装置ケース
19a トナー収容室
19b トナー供給室
190 仕切り壁
191 開口部
20 固定電極
D 現像領域
N ニップ部
21 芯金
22 ベース層
23 表層
30 ベルト型トナー担持体
31 ベース層
32 表層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Single component developing device 11 Electrostatic latent image carrier 12 Roller type toner carrier 13 Agitator 14 Toner supply roller 15 Toner regulating member 16 Developing bias power source 17 Toner charging member 18 Power source 19 Developing device case 19a Toner storage chamber 19b Toner supply chamber 190 Partition Wall 191 Opening 20 Fixed Electrode D Development Area N Nip Part 21 Core Bar 22 Base Layer 23 Surface Layer 30 Belt Type Toner Carrier 31 Base Layer 32 Surface Layer

Claims (4)

トナーをトナー担持体の表面に保持させて現像領域に搬送し、且つ、該搬送途中において現像領域に搬送されるトナーの量を規制部材にて規制し、現像領域においてトナーをトナー担持体から静電潜像担持体上に形成される静電潜像部分に供給して該静電潜像を現像する一成分現像装置であり、トナー担持体表面の移動方向において規制部材より下流側且つ現像領域より上流側でトナー担持体に接触配置されたトナー帯電部材を有しており、該トナー帯電部材は、固定電極に支持された高分子フィルムであることを特徴とする一成分現像装置。   The toner is held on the surface of the toner carrier and transported to the development area, and the amount of toner transported to the development area during the transportation is regulated by a regulating member, and the toner is statically removed from the toner carrier in the development area. A one-component developing device that supplies an electrostatic latent image portion formed on an electrostatic latent image carrier to develop the electrostatic latent image, and is downstream of the regulating member in the moving direction of the toner carrier surface and a development region A one-component developing device comprising a toner charging member arranged in contact with a toner carrier on the upstream side, wherein the toner charging member is a polymer film supported by a fixed electrode. 前記高分子フィルムのトナー担持体に対向する表面の算術平均粗さRaは0.01μm〜2μmである請求項1記載の一成分現像装置。   2. The one-component developing device according to claim 1, wherein the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polymer film facing the toner carrier is 0.01 μm to 2 μm. 前記高分子フィルムの前記トナー担持体に対向する表面の算術平均粗さRaは、該トナー担持体表面の算術平均粗さRaより小さい請求項1又は2記載の一成分現像装置。   3. The one-component developing device according to claim 1, wherein the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polymer film facing the toner carrier is smaller than the arithmetic average roughness Ra of the toner carrier surface. 前記高分子フィルムには粗さ調整剤が、樹脂固形分に対して2重量部〜20重量部の割合で含まれている請求項1、2又は3記載の一成分現像装置。   4. The one-component developing device according to claim 1, wherein the polymer film contains a roughness adjusting agent in a ratio of 2 to 20 parts by weight with respect to the resin solid content.
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