JP2008116607A - Toner supply roller - Google Patents

Toner supply roller Download PDF

Info

Publication number
JP2008116607A
JP2008116607A JP2006298597A JP2006298597A JP2008116607A JP 2008116607 A JP2008116607 A JP 2008116607A JP 2006298597 A JP2006298597 A JP 2006298597A JP 2006298597 A JP2006298597 A JP 2006298597A JP 2008116607 A JP2008116607 A JP 2008116607A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
fine particles
supply roller
work function
foamed elastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006298597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junpei Shono
純平 荘野
Tetsuo Sano
哲夫 佐野
Yohei Nakade
洋平 中出
Ichiro Izumi
一郎 出水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority to JP2006298597A priority Critical patent/JP2008116607A/en
Publication of JP2008116607A publication Critical patent/JP2008116607A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner supply roller and a developing device, in which toner is sufficiently and stably supplied onto a toner carrier and supplied toner is sufficiently and stably electrified. <P>SOLUTION: The toner supply roller is configured to include a core material, a foamed elastic body layer 3 which is formed on the circumferential surface of the core material and has a cell 4 opened in the outermost surface and toner electrifying fine particles 5 which are exposed at least parts thereof and fixed to the outermost surface 6 of the foamed elastic body layer 3 and the surface 7 of the cell 4 opened in the outermost surface, and satisfies the relation of Wt<SB>1</SB>-Wp≥0.5(eV), where Wp is the work function of the toner electrifying fine particles and Wt<SB>1</SB>is the work function of negatively electrified toner. The developing device is provided with the toner supply roller. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ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して可視化する現像装置に組み込まれて使用されるトナー供給ローラ、および該トナー供給ローラを備えた現像装置に関するものである。   The present invention relates to a toner supply roller used in a developing device that develops and visualizes an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, And a developing device including the toner supply roller.

複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真用感光体や静電記録用誘電体等の静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像して可視トナー像とする現像装置が用いられている。かかる現像装置は、トナーの帯電にキャリアを用いない1成分現像剤を用いた1成分現像装置がフルカラー化および装置の簡略化の点で有利であることが知られている。   In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric is developed into a visible toner image. A developing device is used. In such a developing device, it is known that a one-component developing device using a one-component developer that does not use a carrier for charging a toner is advantageous in terms of full color and simplification of the device.

1成分現像装置として、例えば、以下の構造のものが知られている。すなわち、静電潜像担持体に近接又は接触配置されるローラ型のトナー担持体(現像ローラ)にトナー規制部材を圧接配置するとともに、該トナー担持体の表面移動方向においてトナー規制部材より上流方向に、トナー供給ローラを配置するものである。トナー供給ローラによりトナーをトナー担持体上へ供給し、供給されたトナーをトナー規制部材で所定層厚のトナー薄層とするとともに摩擦帯電させて静電潜像担持体に臨む現像領域へ供給し、トナー担持体への現像バイアス印加のもとに静電潜像の現像に供する。現像に供されなかったトナー担持体上のトナーについては該トナー供給ローラで回収する。   As a one-component developing device, for example, one having the following structure is known. In other words, a toner regulating member is disposed in pressure contact with a roller-type toner carrying body (developing roller) arranged close to or in contact with the electrostatic latent image carrying body, and in the upstream direction of the toner regulating member in the direction of surface movement of the toner carrying body In addition, a toner supply roller is arranged. The toner is supplied onto the toner carrier by the toner supply roller, and the supplied toner is made into a toner thin layer having a predetermined layer thickness by the toner regulating member and is frictionally charged to be supplied to the developing area facing the electrostatic latent image carrier. The electrostatic latent image is developed under application of a developing bias to the toner carrier. The toner on the toner carrier that has not been developed is collected by the toner supply roller.

そのような1成分現像装置において、トナー供給ローラからトナー担持体へのトナー供給が円滑に行われないと、トナー担持体上に十分な量のトナー薄層が形成されないため、画像濃度が低下する。そのため、トナー供給ローラについて、トナー供給機能の向上および安定化を目的とした技術が多く報告さている。   In such a one-component developing device, if the toner supply from the toner supply roller to the toner carrier is not smoothly performed, a sufficient amount of the toner thin layer is not formed on the toner carrier, so that the image density is lowered. . For this reason, many techniques for improving and stabilizing the toner supply function have been reported for the toner supply roller.

例えば、トナー供給性を安定させるために、トナー供給ローラである発泡弾性体層の表面に軸方向に延びる複数の凸条を所定のピッチで形成するとともに、上記発泡弾性体層の表面、および表面に開口するセルの表面を粗面に形成させ、トナー供給ローラと現像ローラ等の当接部材との摺動性を向上させる技術が開示されている(特許文献1)。上記の粗面の形成方法としては、シリコーン系パウダー入りのバインダーをスプレーすることが記載されている。   For example, in order to stabilize toner supply performance, a plurality of ridges extending in the axial direction are formed at a predetermined pitch on the surface of the foamed elastic layer that is the toner supply roller, and the surface of the foamed elastic layer, and the surface A technique is disclosed in which the surface of the cell opening is formed into a rough surface to improve the slidability between the toner supply roller and a contact member such as a developing roller (Patent Document 1). As a method for forming the rough surface, it is described that a binder containing silicone powder is sprayed.

また例えば、トナー供給ローラである発泡弾性体層のセル表面にシリカといった添加物を突出させて、セル内部の比表面積を増加させることでトナー供給能力を高めるという技術も開示されている(特許文献2)。上記トナー供給ローラの製造方法としては、エラストマーに発泡剤および添加剤(シリカ等)を添加して混練し、加熱して成形したのち表面を機械加工することが記載されている。   In addition, for example, a technique is disclosed in which an additive such as silica protrudes from the cell surface of the foamed elastic layer as a toner supply roller to increase the specific surface area inside the cell, thereby increasing the toner supply capability (Patent Document). 2). As a method for producing the toner supply roller, it is described that a foaming agent and an additive (silica or the like) are added to an elastomer, kneaded, heated and molded, and then the surface is machined.

しかしながら、これらの技術では、トナー供給性は確保できたとしても、トナー規制部材によるトナー薄層への帯電付与が十分に行われないため、帯電が不十分な不良帯電トナーや正規の帯電とは逆に帯電した逆帯電トナーの生成が問題となった。不良帯電トナーや逆帯電トナーが生成すると、トナー可視像が形成されるべきではない領域にトナーが移行して現像されるカブリといわれる画像不良が生じた。そのため、摩擦帯電効果を上げるべくトナー規制部材のトナー担持体に対する圧接圧を大きくすると、トナーの割れや外添剤の埋め込みが起こり、不良帯電トナーや逆帯電トナーの生成が顕著であった。   However, in these technologies, even if the toner supply property can be ensured, the toner regulating member does not sufficiently charge the toner thin layer. The production of reversely charged reversely charged toner has become a problem. When defectively charged toner or reversely charged toner is generated, an image defect called “fogging” in which the toner is transferred to a region where a toner visible image should not be formed and developed. Therefore, if the pressure contact pressure of the toner regulating member with respect to the toner carrier is increased in order to increase the frictional charging effect, the toner is cracked or the external additive is embedded, and the generation of defectively charged toner or reversely charged toner is remarkable.

そこで、負帯電性トナーを使用する現像装置において、トナー供給ローラに当接する部材を設けて、該当接部材の仕事関数をトナーとの仕事関数よりも小さくする技術が報告されている(特許文献3)。これにより、トナーを該トナー供給ローラに保持させるとともに、保持されたトナーが該当接部材と接触することで、トナーの負帯電量を増加させ、正帯電したトナーが増加するのを防止できる、というものである。
特開2003−287951号公報 特開2002−70839号公報 特開2005−173013号公報
In view of this, a technology has been reported in which a developing device using negatively chargeable toner is provided with a member that contacts the toner supply roller so that the work function of the contact member is smaller than that of the toner (Patent Document 3). ). Accordingly, the toner is held on the toner supply roller, and the held toner comes into contact with the corresponding contact member, thereby increasing the negative charge amount of the toner and preventing the positively charged toner from increasing. Is.
JP 2003-287951 A JP 2002-70839 A JP 2005-173013 A

しかしながら、そのような構成の現像装置では、摩擦帯電によりトナーヘ十分な帯電が行われてはいるが、トナーと当接部材との接触が繰り返されることで、従来に比べてトナーヘのストレスが多くなる。そのため、トナーの割れや外添剤の埋め込みといったトナー劣化の進行が早くなり、結果的には、トナーの不良帯電や逆帯電が起こり、やはりカブリが生じた。しかも、新たに部材を設けるということはコストの面では実現困難であった。   However, in the developing device having such a configuration, the toner is sufficiently charged by frictional charging. However, since the contact between the toner and the contact member is repeated, the stress on the toner increases as compared with the conventional case. . Therefore, the progress of toner deterioration such as toner cracking and embedding of external additives is accelerated, resulting in defective charging or reverse charging of the toner and fogging. Moreover, providing a new member is difficult in terms of cost.

本発明は、トナー供給性の向上とトナー帯電付与性の向上とを長期にわたって達成するトナー供給ローラおよび現像装置を提供することを目的とする。すなわち、本発明は、トナー担持体上に十分でかつ安定なトナー供給がなされ、なおかつ、供給されるトナーの帯電が十分でかつ安定してなされるトナー供給ローラおよび現像装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a toner supply roller and a developing device that can improve toner supply performance and toner charge imparting performance over a long period of time. That is, an object of the present invention is to provide a toner supply roller and a developing device in which sufficient and stable toner supply is performed on a toner carrier, and the supplied toner is sufficiently and stably charged. And

本発明は、
静電潜像担持体にトナーを搬送するトナー担持体に対して負帯電性トナーを供給するトナー供給ローラであって、
芯材、該芯材の外周面に形成され、最外表面で開口したセルを有する発泡弾性体層、および該発泡弾性体層の最外表面および該最外表面で開口したセルの表面において少なくとも一部が露出して固定されたトナー帯電用微粒子を有してなり、
トナー帯電用微粒子の仕事関数(Wp)と負帯電性トナーの仕事関数(Wt)とがWt−Wp≧0.5(eV)の関係を満たすことを特徴とするトナー供給ローラ、および該トナー供給ローラを備えた現像装置に関する。
The present invention
A toner supply roller for supplying negatively chargeable toner to a toner carrier for conveying toner to the electrostatic latent image carrier;
A core material, a foamed elastic layer formed on the outer peripheral surface of the core material and having cells opened at the outermost surface, and at least the outermost surface of the foamed elastic layer and the surface of the cell opened at the outermost surface A portion of the toner charging fine particles that are exposed and fixed;
A toner supply roller, wherein the work function (Wp) of the toner charging fine particles and the work function (Wt 1 ) of the negatively chargeable toner satisfy a relationship of Wt 1 −Wp ≧ 0.5 (eV); The present invention relates to a developing device including a toner supply roller.

本発明のトナー供給ローラおよび該トナー供給ローラを備えた現像装置は、トナー担持体に十分でかつ安定なトナー供給を行うことができ、しかも供給されるトナーの帯電を十分にかつ安定して行うことができる。そのため、トナー供給不良による画像濃度低下がなく、不良帯電トナーや逆帯電トナーが原因のかぶり等のない良好な画像を長期にわたって提供できる。   The toner supply roller and the developing device including the toner supply roller according to the present invention can sufficiently and stably supply the toner to the toner carrier, and sufficiently and stably charge the supplied toner. be able to. Therefore, it is possible to provide a good image over a long period of time without image density reduction due to defective toner supply and without fogging caused by defectively charged toner or reversely charged toner.

本発明のトナー供給ローラ(以下、単に「供給ローラ」という)は、画像形成装置の現像装置内に配置される供給ローラであって、静電潜像担持体にトナーを搬送するトナー担持体に対して負帯電性トナーを供給するものである。詳しくは、例えば図5に示すように、供給ローラ1はトナー担持体12に接触して配置され、自己の回転によってトナー槽14内の負帯電性トナー15をトナー担持体12に供給する。トナー担持体12の回転方向において供給ローラ1の下流にはトナー規制部材13がトナー担持体12に対して圧接配置され、供給ローラ1により供給されたトナーを所定層厚のトナー薄層とするとともに摩擦帯電させる。摩擦帯電されたトナー担持体12上のトナー薄層は、トナー担持体12の回転によって、静電潜像担持体11に臨む現像領域に搬送され、静電潜像の現像に供される。現像に供されなかったトナー担持体12上のトナーは槽14内に回収される。   The toner supply roller of the present invention (hereinafter simply referred to as “supply roller”) is a supply roller disposed in the developing device of the image forming apparatus, and serves as a toner carrier that conveys toner to the electrostatic latent image carrier. On the other hand, negatively chargeable toner is supplied. Specifically, for example, as shown in FIG. 5, the supply roller 1 is arranged in contact with the toner carrier 12 and supplies the negatively chargeable toner 15 in the toner tank 14 to the toner carrier 12 by its own rotation. A toner regulating member 13 is disposed in pressure contact with the toner carrier 12 downstream of the supply roller 1 in the rotation direction of the toner carrier 12, and the toner supplied by the supply roller 1 is made into a thin toner layer having a predetermined thickness. Triboelectrically charged. The toner thin layer on the toner carrier 12 that has been frictionally charged is conveyed to a development area facing the electrostatic latent image carrier 11 by the rotation of the toner carrier 12 and is used for developing the electrostatic latent image. The toner on the toner carrier 12 that has not been subjected to development is collected in the tank 14.

供給ローラ1は、図1に示すように、芯材2、該芯材の外周面に形成された発泡弾性体層3、および該発泡弾性体層の外表面に固定されたトナー帯電用微粒子を有してなる。図1は供給ローラの軸方向に対する垂直断面構成図である。   As shown in FIG. 1, the supply roller 1 includes a core material 2, a foam elastic body layer 3 formed on the outer peripheral surface of the core material, and toner charging fine particles fixed on the outer surface of the foam elastic body layer. Have. FIG. 1 is a vertical cross-sectional configuration diagram with respect to the axial direction of the supply roller.

芯材2は強度が十分であればよく、その材質として、例えば、鉄、ステンレス、アルミ、樹脂等の材料が使用される。腐食等の防止のため、表面にメッキ処理を行ってもよい。   The core material 2 only needs to have sufficient strength, and as the material, for example, a material such as iron, stainless steel, aluminum, or resin is used. In order to prevent corrosion or the like, the surface may be plated.

発泡弾性体層3は連続気泡もしくは単独気泡の発泡弾性体からなるものであり、最外表面で開口したセルを有する。最外表面で開口したセルは、図1の表面部Aの拡大断面を表す図2中、4で示される。図1中、発泡弾性体層3は全体形状として円柱形状を有しているが、これに制限されるものではなく、例えば、当該円柱形状の表面に複数の凸条が所定のピッチで軸方向に形成された歯車形状、円柱形状の表面に複数の切り込みが所定のピッチで軸方向に形成された形状、多角柱形状を有していても良い。   The foamed elastic layer 3 is made of open-celled or single-celled foamed elastic material, and has cells opened at the outermost surface. The cell opened at the outermost surface is indicated by 4 in FIG. 2 representing an enlarged cross section of the surface portion A of FIG. In FIG. 1, the foamed elastic layer 3 has a cylindrical shape as a whole, but is not limited thereto. For example, a plurality of protrusions are axially arranged at a predetermined pitch on the surface of the cylindrical shape. The surface may be formed in a gear shape, a cylindrical shape, a plurality of cuts formed in the axial direction at a predetermined pitch, or a polygonal column shape.

発泡弾性体層3は通常、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化樹脂の発泡体より形成されるが、ポリエチレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂のゴム発泡体より形成されてもよい。発泡弾性体層3は、耐久性の観点から、ポリウレタンの発泡体(ポリウレタンフオーム)からなることが好ましい。   The foamed elastic layer 3 is usually formed from a foam of a thermosetting resin such as polyurethane, epoxy resin, or acrylic resin, but may be formed from a rubber foam of a thermoplastic resin such as polyethylene or polystyrene. The foamed elastic layer 3 is preferably made of a polyurethane foam (polyurethane foam) from the viewpoint of durability.

発泡弾性体層3が有するセルは、本発明の目的が達成される限り特に制限されず、トナー供給性をより有効に向上させる観点から、セル平均径およびセル平均開口径が50〜1000μm、特に100〜500μmであり、セル数(密度)が10〜100個/inch、特に40〜80個/inchであることが好ましい。   The cells of the foamed elastic layer 3 are not particularly limited as long as the object of the present invention is achieved. From the viewpoint of more effectively improving the toner supply property, the cell average diameter and the cell average opening diameter are 50 to 1000 μm, particularly It is preferably 100 to 500 μm and the number of cells (density) is 10 to 100 cells / inch, particularly 40 to 80 cells / inch.

発泡弾性体層3は導電性または非導電性を有していてよい。発泡弾性体に導電性を付与する方法としては、特に限定はしないが、カーボンブラックやポリピロールやイオン導電物質などの導電性物質を混合した上記原料から発泡成形する方法、上記したような導電性物質を含む含浸液を発泡弾性体に含浸させ加熱乾燥することにより得る方法などが挙げられる。より好ましい導電性付与方法としてカーボンブラックを含む含浸液を発泡弾性体に含浸する方法を採用できる。その理由としては、上記したように導電性付与後においても、発泡弾性体が有する特性を損なうことがない方法であり、抵抗値や硬度の環境変動を極力抑えることが可能であるからである。   The foamed elastic layer 3 may have conductivity or non-conductivity. The method of imparting conductivity to the foamed elastic body is not particularly limited, but is a method of foam-molding from the above raw materials mixed with conductive materials such as carbon black, polypyrrole and ionic conductive materials, and the conductive materials as described above. For example, a foamed elastic body may be impregnated with an impregnating liquid containing, and dried by heating. As a more preferable method for imparting conductivity, a method of impregnating a foamed elastic body with an impregnation liquid containing carbon black can be employed. The reason for this is that, as described above, even after imparting electrical conductivity, the foamed elastic body does not impair the properties of the foamed elastic body, and it is possible to suppress environmental fluctuations in resistance value and hardness as much as possible.

カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カラーブラック等のカーボンブラック及びグラファイトなどが挙げられる。また、カーボンブラック、グラファイト等の表面にビニル系単量体を分岐状に重合させたカーボンブラック−高分子樹脂、グラファイト−高分子樹脂等の複合系のものを使用することもできる。   Examples of the carbon black include carbon black such as furnace black, thermal black, channel black, acetylene black, ketjen black, and color black, and graphite. In addition, a composite system such as carbon black-polymer resin or graphite-polymer resin in which vinyl monomers are branched and polymerized on the surface of carbon black, graphite, or the like can also be used.

また導電性または非導電性の発泡弾性体層は市販品として入手することもでき、例えば、ウレタンフォーム(ECA;イノアックコーポレーション社製)等が挙げられる。   The conductive or non-conductive foamed elastic layer can also be obtained as a commercial product, and examples thereof include urethane foam (ECA; manufactured by INOAC Corporation).

トナー帯電用微粒子は、図1の表面部Aの拡大断面を表す図2中、5で示される。トナー帯電用微粒子5は詳しくは、少なくとも一部が露出して発泡弾性体層3の最外表面6および該最外表面で開口したセル4の内表面7に固定され、該露出部分とトナーとの接触によりトナーに帯電性を付与する。特に、図2において開口セル4をB方向から見たときの概略見取り図を図3に示す。   The toner charging fine particles are indicated by 5 in FIG. 2 showing an enlarged cross section of the surface portion A of FIG. Specifically, the toner charging fine particles 5 are fixed to the outermost surface 6 of the foamed elastic layer 3 and the inner surface 7 of the cell 4 opened at the outermost surface by exposing at least a part thereof. The chargeability is imparted to the toner by the contact. In particular, FIG. 3 shows a schematic sketch when the open cell 4 is viewed from the B direction in FIG.

トナー帯電用微粒子5は仕事関数についてトナーと特定の関係を満たすものを使用する。
すなわち、トナー帯電用微粒子の仕事関数(Wp)と負帯電性トナーの仕事関数(Wt)とが、
Wt−Wp≧0.5、
通常は
2.0≧Wt−Wp≧0.5、
好ましくは
1.5≧Wt−Wp≧0.5、
の関係を満たす。
The toner charging fine particles 5 that satisfy a specific relationship with the toner in terms of work function are used.
That is, the work function (Wp) of the toner charging fine particles and the work function (Wt 1 ) of the negatively chargeable toner are
Wt 1 −Wp ≧ 0.5,
Usually 2.0 ≧ Wt 1 −Wp ≧ 0.5,
Preferably 1.5 ≧ Wt 1 −Wp ≧ 0.5,
Satisfy the relationship.

仕事関数は物質の表面から1個の電子を取り出すためのエネルギー(単位:eV)であって、物質特有の特性値である。よって例えば、特定の物質からなる微粒子は通常は、その表面にコート層を有する微粒子とは異なる仕事関数を有する。仕事関数は小さいほど、当該物質は電子を出しやすく、大きいほど電子を出しにくいことを意味する。そのため仕事関数の小さい物質と大きい物質とを接触させると、仕事関数の小さい物質は正に帯電し、仕事関数の大きい物質は負に帯電する。   The work function is energy (unit: eV) for extracting one electron from the surface of the substance, and is a characteristic value specific to the substance. Thus, for example, fine particles made of a specific substance usually have a work function different from that of fine particles having a coating layer on the surface thereof. It means that the smaller the work function is, the more easily the substance emits electrons, and the larger the work function, the harder it is to emit electrons. Therefore, when a substance having a small work function is brought into contact with a substance having a large work function, the substance having a small work function is positively charged, and the substance having a large work function is negatively charged.

本発明においてはそのような仕事関数についてのトナー帯電用微粒子とトナーとの関係を上記範囲内とすることによって、供給ローラにおけるトナー帯電付与性の向上とトナー供給性の向上とを長期にわたって達成できる。そのメカニズムの詳細は明らかではないが、以下のメカニズムに基づくものと考えられる。すなわち、トナーが供給ローラによって供給されるとき、トナーは供給ローラの発泡弾性体層における最外表面6およびセル表面7に固定されたトナー帯電用微粒子と接触する。トナー帯電用微粒子はトナーと上記のような仕事関数の関係を有し、しかも露出部を有するため、当該露出部とトナーとの接触によってトナー極性は所定極性に円滑に移行する。詳しくは、負帯電性トナーは仕事関数がトナー帯電用微粒子よりも適度に大きいので、接触によってトナー帯電量はより負方向にシフトし、極性は負極性に円滑に移行する。よって、トナー帯電付与性の向上を長期にわたって達成できる。さらには、それらの結果、トナーとトナー帯電用微粒子との間には電気的引力が働くようになり、また発泡弾性体層外表面の表面積が増加するので、供給ローラによってトナー担持体に誘導されるトナー量が増大する。よって、トナー供給性の向上を長期にわたって達成できる。   In the present invention, by setting the relationship between the toner charging fine particles and the toner in such a work function within the above range, it is possible to achieve improvement in toner charge imparting property and toner supply property in the supply roller over a long period of time. . Although the details of the mechanism are not clear, it is thought to be based on the following mechanism. That is, when the toner is supplied by the supply roller, the toner comes into contact with the toner charging fine particles fixed to the outermost surface 6 and the cell surface 7 in the foamed elastic layer of the supply roller. The toner charging fine particles have a work function relationship with the toner as described above, and have an exposed portion. Therefore, the toner polarity smoothly shifts to a predetermined polarity by contact between the exposed portion and the toner. Specifically, since the work function of the negatively chargeable toner is moderately larger than that of the toner charging fine particles, the toner charge amount is shifted more negatively by contact, and the polarity smoothly shifts to the negative polarity. Therefore, it is possible to achieve improvement in toner chargeability over a long period of time. Furthermore, as a result, an electric attractive force acts between the toner and the toner charging fine particles, and the surface area of the outer surface of the foamed elastic layer is increased, which is induced to the toner carrier by the supply roller. The amount of toner increases. Therefore, improvement in toner supply performance can be achieved over a long period of time.

「Wt−Wp」が小さすぎると、トナーとトナー帯電用微粒子露出部との接触によってもトナー極性は所定極性に円滑に移行しないので、たとえその後トナー規制部材によって摩擦帯電を行っても、十分な帯電を行えない。そのため、不良帯電トナーや逆帯電トナーの発生が顕著になり、カブリが発生する。しかも、トナー供給性が低下する傾向にある。 If “Wt 1 -Wp” is too small, the toner polarity does not smoothly shift to the predetermined polarity even when the toner and the toner charging fine particle exposed portion come into contact with each other. Cannot be charged properly. For this reason, generation of defectively charged toner and reversely charged toner becomes remarkable, and fogging occurs. In addition, the toner supply performance tends to decrease.

本発明において、仕事関数とは、フェルミ準位と真空準位の差を意味し、次のようにして測定された値である。すなわち、接触電位を基にして、紫外線光電子放出分光装置(UPS)(この装置は物質のイオン化ポテンシャルの他に仕事関数も求めることができる)または振動容量の変化を利用したケルビン法により測定される物理量である。なお、理研計器社製の光電子放出装置AC−1で測定される値をもって、仕事関数とすることがしばしば行われている。しかしながら、理研計器社製の光電子放出装置AC−1により、常温で光電子放出を測定し、光電子の収率のベキ乗を入射光のエネルギーに対してプロットして決定される値は、有機化合物からなる材料においては、イオン化ポテンシャルであって、本発明において用いる仕事関数とは異なるものである(図7参照)。但し、金属を理研計器社製の光電子放出装置AC−1により測定した場合には、光電子放出のしきい値を求めることにより、仕事関数を測定することができる。この違いは、金属と有機半導体の電子状態の相の違いに起因する。   In the present invention, the work function means the difference between the Fermi level and the vacuum level, and is a value measured as follows. That is, based on the contact potential, it is measured by an ultraviolet photoelectron emission spectrometer (UPS) (this apparatus can determine a work function in addition to the ionization potential of a substance) or a Kelvin method using a change in vibration capacity. It is a physical quantity. In many cases, a value measured by a photoelectron emission device AC-1 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. is used as a work function. However, the photoelectron emission device AC-1 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. measures the photoelectron emission at room temperature, and the value determined by plotting the power of the photoelectron yield against the energy of the incident light is determined from the organic compound. In the material, the ionization potential is different from the work function used in the present invention (see FIG. 7). However, when a metal is measured by a photoelectron emission device AC-1 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd., the work function can be measured by obtaining a threshold value for photoelectron emission. This difference is due to the difference in phase between the electronic state of the metal and the organic semiconductor.

本発明においては、トナー帯電用微粒子またはトナーの仕事関数は、図8に示すケルビン法による接触電位差測定装置により、各微粒子と参照電極である金の接触電位差を測定し、その接触電位差から求めることができる。   In the present invention, the work function of the toner charging fine particles or the toner is obtained from the contact potential difference obtained by measuring the contact potential difference between each fine particle and the gold as the reference electrode using the contact potential difference measuring apparatus based on the Kelvin method shown in FIG. Can do.

図8において、31は参照電極で、金メッキが施された真鍮により構成されている。また、32は微粒子専用測定セル基盤でこれも金メッキが施された真鍮により構成され、そのセル基盤上には、微粒子サンプル33が保持されている。微粒子サンプル33はトナー帯電用微粒子またはトナーである。34は電流計であり、35は外部電源である。微粒子サンプル33の仕事関数と参照電極の仕事関数の差が接触電位差であるが、その測定原理は以下のようである。基板32上に電気的接触を保って形成された微粒子サンプル33と参照電極を1から2mmの間隔に保って対向させ、セル基盤32と参照電極を図8のように電気的に接続すると、外部電源35の電圧がゼロであれば、対向した微粒子サンプル33と参照電極の間隔に両者の接触電位差に等しい電位が生ずる。微粒子サンプル33と参照電極は電位の加わったコンデンサーであり、参照電極を振動させると、コンデンサーの容量が変化し回路には電流が流れる。ここで、外部電源35により符号が逆で接触電位に等しい電圧をサンプル33と参照電極の間に印加すると、コンデンサーの両端に加わる電圧がゼロとなり、電流は流れなくなる。この電流を電流計34でモニターし、電流が流れなくなった時の電圧を求めると、それが微粒子サンプル33と参照電極の接触電位差に対応することになる。ここで金属である参照電極の仕事関数は、理研計器製の光電子放出装置AC−1により測定できるので、参照電極との接触電位差が分かれば、サンプルの仕事関数が決定できることになる。なお、データ再現性を確保するための測定環境としては、使用温度25℃、55%RHの条件下で、測定環境を確保するために温度制御箱36,および外部からの静電気的影響を除外するために電磁シールド37を用いている。   In FIG. 8, 31 is a reference electrode, which is made of brass plated with gold. Reference numeral 32 denotes a fine particle-dedicated measurement cell base, which is also made of brass plated with gold, and a fine particle sample 33 is held on the cell base. The microparticle sample 33 is a toner charging microparticle or toner. 34 is an ammeter and 35 is an external power source. The difference between the work function of the fine particle sample 33 and the work function of the reference electrode is the contact potential difference, and the measurement principle is as follows. When the fine particle sample 33 formed on the substrate 32 while maintaining electrical contact is opposed to the reference electrode at an interval of 1 to 2 mm and the cell substrate 32 and the reference electrode are electrically connected as shown in FIG. If the voltage of the power source 35 is zero, a potential equal to the contact potential difference between the two particulate sample 33 and the reference electrode is generated. The fine particle sample 33 and the reference electrode are capacitors to which a potential is applied. When the reference electrode is vibrated, the capacitance of the capacitor changes and a current flows through the circuit. Here, when a voltage having the opposite sign and equal to the contact potential is applied between the sample 33 and the reference electrode by the external power source 35, the voltage applied to both ends of the capacitor becomes zero and no current flows. When this current is monitored by the ammeter 34 and the voltage when the current stops flowing is obtained, it corresponds to the contact potential difference between the fine particle sample 33 and the reference electrode. Here, the work function of the reference electrode, which is a metal, can be measured by the photoelectron emission device AC-1 manufactured by Riken Keiki. Therefore, if the contact potential difference with the reference electrode is known, the work function of the sample can be determined. As a measurement environment for ensuring data reproducibility, the temperature control box 36 and external electrostatic influences are excluded in order to ensure the measurement environment under the conditions of a use temperature of 25 ° C. and 55% RH. Therefore, an electromagnetic shield 37 is used.

微粒子専用測定セル基盤32は、直径13mm、高さ5mmの円盤の中央に直径10mmで深さ1mmの微粒子サンプル収容凹部を有する形状を有する。サンプル微粒子33は、セル基盤32の凹部内にトナーを秤量サジを使用して突き固めないで入れた後、ナイフエッジを使用して表面を均して平らにした状態で測定に供する。作成時に発生する帯電が測定値に影響を与える場合があるため、セル基盤32に微粒子サンプル33をセットしてから6時間測定環境下で放置させる。なお、測定サンプル33は24時間測定環境下で放置したものを使用している。   The fine particle measurement cell base 32 has a shape having a fine particle sample receiving recess having a diameter of 10 mm and a depth of 1 mm in the center of a disk having a diameter of 13 mm and a height of 5 mm. The sample fine particles 33 are subjected to measurement in a state in which the toner is put into the recesses of the cell substrate 32 without being rammed using a weighing sledge and the surface is leveled and flattened using a knife edge. Since the charge generated at the time of production may affect the measurement value, the fine particle sample 33 is set on the cell substrate 32 and then left in the measurement environment for 6 hours. Note that the measurement sample 33 is left in a measurement environment for 24 hours.

トナー帯電用微粒子の仕事関数は4.3〜5.3eVが好ましい。
トナーの仕事関数はトナー帯電用微粒子の仕事関数と上記関係を満たす限り特に制限されないが、一般的な非磁性一成分負帯電性トナーの仕事関数は5.25〜5.85eVである。例えば、本実施例で使用した負帯電性トナー(Magicolor5450用シアントナー)の仕事関数は5.4eVであった。
The work function of the toner charging fine particles is preferably 4.3 to 5.3 eV.
The work function of the toner is not particularly limited as long as it satisfies the above-described relationship with the work function of the toner charging fine particles, but the work function of a general nonmagnetic one-component negatively chargeable toner is 5.25 to 5.85 eV. For example, the work function of the negatively chargeable toner (cyan toner for Magiccolor 5450) used in this example was 5.4 eV.

そのようなトナー帯電用微粒子の具体例として以下に示す有機微粒子および無機微粒子が挙げられる。なお、括弧内の数値は仕事関数を示す。
・有機微粒子;例えば、ナイロン微粒子(約4.3〜4.4eV)、ポリメチル(メタ)アクリレート微粒子(約4.6〜4.9eV)、シリコーン樹脂微粒子(約5.2eV)、スチレン−アクリル樹脂微粒子(約5.2eV)。
・無機微粒子;例えば、アルミニウム微粒子(約4.3eV)、タングステン微粒子(約4.6eV)、ニッケル微粒子(約5.2eV)、シリカ微粒子(約5.0eV)。
Specific examples of such toner charging fine particles include organic fine particles and inorganic fine particles described below. The numerical values in parentheses indicate work functions.
Organic fine particles: For example, nylon fine particles (about 4.3 to 4.4 eV), polymethyl (meth) acrylate fine particles (about 4.6 to 4.9 eV), silicone resin fine particles (about 5.2 eV), styrene-acrylic resin Fine particles (about 5.2 eV).
Inorganic fine particles; for example, aluminum fine particles (about 4.3 eV), tungsten fine particles (about 4.6 eV), nickel fine particles (about 5.2 eV), silica fine particles (about 5.0 eV).

好ましいトナー帯電用微粒子として、有機微粒子、特にナイロン微粒子、ポリメチル(メタ)アクリレート微粒子が挙げられ、より好ましくはポリメチル(メタ)アクリレート微粒子である。   Preferred toner charging fine particles include organic fine particles, particularly nylon fine particles, and polymethyl (meth) acrylate fine particles, and more preferred are polymethyl (meth) acrylate fine particles.

トナー帯電用微粒子は表面処理されて使用されてよいが、その場合には表面処理の前後においてトナー帯電用微粒子の仕事関数がトナーの仕事関数と上記関係を満たすようにする。表面処理前のトナー帯電用微粒子自体の仕事関数がトナーの仕事関数と上記関係を満たさないとき、当該トナー帯電用微粒子に表面処理を行って上記関係を満たすようになったとしても、長期使用時において表面処理剤が削られて、トナー担持体へのトナー供給およびトナーの帯電を安定して行うことができないためである。   The toner charging fine particles may be used after being surface-treated. In this case, the work function of the toner charging fine particles satisfies the above relationship with the work function of the toner before and after the surface treatment. When the work function of the toner charging fine particles before the surface treatment does not satisfy the above relationship with the work function of the toner, even if the toner charging fine particles are subjected to a surface treatment to satisfy the above relationship, This is because the surface treatment agent is scraped and toner supply to the toner carrier and toner charging cannot be performed stably.

トナー帯電用微粒子は平均体積粒径が0.5μm以上、好ましくは0.5〜5μm、より好ましくは1〜5μmのものを用いる。平均体積粒径が0.5μmを下回る場合、耐久後において、トナーに添加されている外添剤が付着することで、トナー帯電用微粒子がその外添剤に埋没されてしまい、トナー帯電用微粒子の効果が発揮されずに、画像濃度追随性やトナー帯電性が低下してしまう。平均体積粒径が5μmを超えるようなトナー帯電用微粒子を添加したトナー供給ローラでは、特に耐久後において、トナー供給量が低下する問題と、当該微粒子の割れや脱離が生じてしまい好ましくない。画像濃度追随性とは供給ローラによるトナー供給性に依存する特性であり、一枚の画像において画像濃度が紙先端部と紙後端部とで変動する現象を安定して抑制する特性である。本発明のトナー供給ローラは静電的なトナー付着力が強いので、トナーを一度はきだした後でも、1周する間に新たなトナーを含むことが容易であり、画像濃度追随性が向上する。   The toner charging fine particles having an average volume particle diameter of 0.5 μm or more, preferably 0.5 to 5 μm, more preferably 1 to 5 μm are used. When the average volume particle diameter is less than 0.5 μm, the toner additive fine particles are buried in the external additive due to adhesion of the external additive added to the toner after the endurance, and the toner charge fine particles Thus, the image density followability and the toner chargeability are lowered. A toner supply roller to which toner charging fine particles having an average volume particle size exceeding 5 μm are not preferable because the toner supply amount decreases, and the fine particles are cracked and detached, particularly after durability. The image density followability is a characteristic that depends on the toner supply performance by the supply roller, and is a characteristic that stably suppresses a phenomenon in which the image density fluctuates between the paper leading edge and the paper trailing edge in one image. Since the toner supply roller of the present invention has a strong electrostatic toner adhesion force, it is easy to contain new toner during one round even after the toner has been dispensed once, and the image density followability is improved.

トナー帯電用微粒子の平均体積粒径は、例えば、フロー式粒子像測定装置(シスメックス製 FPIA2100)により測定可能である。詳しくは平均体積粒径は約5000個のトナー帯電用微粒子の平均値を用いている。   The average volume particle size of the toner charging fine particles can be measured by, for example, a flow type particle image measuring device (FPIA2100 manufactured by Sysmex). Specifically, the average volume particle diameter is an average value of about 5000 toner charging fine particles.

トナー帯電用微粒子はトナーと前記仕事関数の関係を有するものが使用され、好ましくはそのような関係を満たす微粒子の中でも上記平均体積粒径を有するものが使用される。   As the toner charging fine particles, those having the work function relationship with the toner are used, and among the fine particles satisfying such a relationship, those having the above average volume particle diameter are used.

トナー帯電用微粒子は2種類以上の微粒子を組み合わせて使用されてよい。その場合、2種類以上のトナー帯電用微粒子はそれぞれの仕事関数がトナーの仕事関数と前記関係を有していればよい。当該2種類以上のトナー帯電用微粒子はそれぞれ体積平均粒径が前記範囲内であることが好ましい。   The toner charging fine particles may be used in combination of two or more kinds of fine particles. In that case, it is only necessary that the two or more types of toner charging fine particles have the above-mentioned relationship with the work function of the toner. The two or more kinds of toner charging fine particles preferably each have a volume average particle size within the above range.

固定されるべきトナー帯電用微粒子の量は、開口したセルに占める当該微粒子の被覆率が30〜90%、好ましくは35〜85%となるような量である。   The amount of toner charging fine particles to be fixed is such that the coverage of the fine particles in the open cells is 30 to 90%, preferably 35 to 85%.

被覆率は、開口したセルの表面においてトナー帯電用微粒子が占める面積の割合である。
本明細書中、被覆率は、任意の30個の開口セルをSEM(日立製;日立S−3400N)により観察し、該セルの全表面積においてトナー帯電用微粒子が占める面積の割合を平均化して算出した値を用いている。なお、開口セルの観察前には、固定されなかったトナー帯電用微粒子の洗浄・除去を行った。
The coverage is the ratio of the area occupied by the toner charging fine particles on the surface of the opened cell.
In this specification, the coverage is determined by observing any 30 open cells with SEM (manufactured by Hitachi; Hitachi S-3400N), and averaging the ratio of the area occupied by the toner charging fine particles in the total surface area of the cells. The calculated value is used. Before observation of the open cells, the toner charging fine particles that were not fixed were washed and removed.

トナー帯電用微粒子の被覆率が小さすぎると、当該微粒子付与の効果が発揮されない。すなわち、トナーを常に供給するような画像(高印字率なもの)を印字すると、紙の先端部から後端部へと画像濃度が低下してしまう画像濃度追随性の低下が生じる。一方、被覆率が大きすぎると、セル内に占める当該微粒子が多くなり過ぎてしまい、トナー供給量の絶対値が低下してしまう。つまり、適切な画像濃度を維持し、さらには画像濃度が紙先端部と紙後端部で変動しないようにするには、トナー帯電用微粒子のセル内表面の被覆率を前記範囲内とする必要がある。   When the coverage of the toner charging fine particles is too small, the effect of providing the fine particles is not exhibited. That is, when printing an image that constantly supplies toner (with a high printing rate), the image density followability is reduced, which decreases the image density from the leading edge to the trailing edge of the paper. On the other hand, if the coverage is too high, the fine particles occupying the cell will be excessive, and the absolute value of the toner supply amount will be reduced. In other words, in order to maintain an appropriate image density and to prevent the image density from fluctuating between the leading edge and the trailing edge of the paper, the coverage of the inner surface of the toner charging fine particles needs to be within the above range. There is.

供給ローラの製造方法においては、まず芯材上に発泡弾性体層を形成する。発泡弾性体層の形成方法は特に限定されず、芯材上に発泡弾性体層を発泡成形してもよいし、成形した発泡弾性体を芯材と接着剤等にて固定しても良い。発泡弾性体層の形成後は、発泡弾性多層の外径寸法や形状を成形する為、切削や研磨等の機械的加工を行っても良い。   In the supply roller manufacturing method, first, a foamed elastic layer is formed on a core material. The method for forming the foamed elastic body layer is not particularly limited, and the foamed elastic body layer may be foam-molded on the core material, or the molded foamed elastic body may be fixed to the core material with an adhesive or the like. After the formation of the foamed elastic layer, mechanical processing such as cutting and polishing may be performed in order to form the outer diameter size and shape of the foamed elastic multilayer.

次いで、トナー帯電用微粒子を露出させながら発泡弾性体層の外表面に固定化させる。トナー帯電用微粒子の固定方法は、トナー帯電用微粒子の外表面への固定化と、トナー帯電用微粒子の露出とを達成できる限り、特に制限されず、例えば、(1)図4に示すように、発泡弾性体層3の外表面に接着剤を塗布した後、乾燥する前に、当該接着剤層8にトナー帯電用微粒子5を付着させ、接着剤を乾燥させる方法、(2)トナー帯電用微粒子が有機材料からなる場合において発泡弾性体層の外表面に当該微粒子を散布した後、適度に加熱することによって、当該微粒子における外表面との接触部で溶融を起こし、冷却することによって微粒子の固定化を達成する方法等が挙げられる。図4は、本発明のトナー供給ローラの一実施例における発泡弾性体層最外表面6およびセル表面7近傍の概略断面拡大図である。   Next, the toner charging fine particles are fixed to the outer surface of the foamed elastic layer while exposing the toner charging fine particles. The method for fixing the toner charging fine particles is not particularly limited as long as the fixing of the toner charging fine particles to the outer surface and the exposure of the toner charging fine particles can be achieved. For example, (1) as shown in FIG. A method in which the toner charging fine particles 5 are adhered to the adhesive layer 8 after the adhesive is applied to the outer surface of the foamed elastic layer 3 and then dried, and (2) toner charging In the case where the fine particles are made of an organic material, the fine particles are dispersed on the outer surface of the foamed elastic layer, and then heated moderately to cause melting at the contact portion with the outer surface of the fine particles, and then cooled to cool the fine particles. Examples include a method for achieving immobilization. FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional view of the vicinity of the outermost surface 6 and the cell surface 7 of the elastic foam layer in one embodiment of the toner supply roller of the present invention.

トナー帯電用微粒子の固定方法として、発泡弾性体層の原料中に予めトナー帯電用微粒子を含有さておくなどして発泡弾性体層中にトナー帯電用微粒子を含有させる方法を採用すると、当該微粒子は発泡弾性体層中に埋没して有効に露出しない。たとえ成形後に機械的加工を行っても、特にセル内の表面に固定された当該微粒子は発泡弾性体層中に埋没したままで有効に露出しない。そのため、トナー帯電用微粒子とトナーとの接触が有効に達成されず、トナー帯電付与性の向上効果が得られない。また、トナー帯電用微粒子をバインダー樹脂溶液に分散させてなる塗液を発泡弾性体層外表面に塗布し、乾燥させる方法を採用すると、当該微粒子はバインダー樹脂に覆われて露出しないため、やはりトナー帯電用微粒子とトナーとの接触が有効に達成されず、トナー帯電付与性の向上効果が得られない。   As a method for fixing the toner charging fine particles, if a method of incorporating the toner charging fine particles into the foamed elastic layer by previously including the toner charging fine particles in the raw material of the foamed elastic layer, the fine particles are expanded. It is buried in the elastic layer and is not exposed effectively. Even if mechanical processing is performed after molding, the fine particles fixed on the surface in the cell are not effectively exposed while being embedded in the foamed elastic layer. Therefore, the contact between the toner charging fine particles and the toner is not effectively achieved, and the effect of improving the toner charging property cannot be obtained. In addition, when a coating liquid in which fine particles for charging toner are dispersed in a binder resin solution is applied to the outer surface of the foamed elastic layer and dried, the fine particles are covered with the binder resin and are not exposed. Contact between the charging fine particles and the toner is not effectively achieved, and the effect of improving toner chargeability cannot be obtained.

以上のような供給ローラによって供給されるトナーは、トナー帯電用微粒子と前記した仕事関数の関係を有する限り特に制限されず、通常は、従来より静電潜像現像用トナーとして使用されているものが使用され、前記仕事関数を有するものである。トナーが外添剤を含有する場合、当該外添剤を含むトナーの仕事関数がトナー帯電用微粒子の仕事関数と前記関係を有すればよい。   The toner supplied by the supply roller as described above is not particularly limited as long as it has a relationship between the toner charging fine particles and the work function described above, and is usually used as a toner for developing an electrostatic latent image conventionally. Are used and have the work function. When the toner contains an external additive, the work function of the toner containing the external additive may have the above relationship with the work function of the toner charging fine particles.

供給ローラ1はトナー帯電付与性に優れているので、トナー規制部材13のトナー担持体12に対する圧接圧(規制圧)を低減しても、トナーに対する摩擦帯電を有効に行うことができる。詳しくは、トナー規制部材13の圧接圧は20N/m以下、特に10N/m以下であってもよい。このようにトナー規制部材13の圧接圧を有効に低減できるので、トナーの割れや外添剤の埋め込みといったトナー劣化を抑制でき、結果としてトナーの不良帯電や逆帯電をより一層有効に防止できる。   Since the supply roller 1 is excellent in toner charge imparting property, even if the pressure contact pressure (regulation pressure) of the toner regulating member 13 with respect to the toner carrier 12 is reduced, friction charging with respect to the toner can be effectively performed. Specifically, the pressure contact pressure of the toner regulating member 13 may be 20 N / m or less, particularly 10 N / m or less. Since the pressure contact pressure of the toner regulating member 13 can be effectively reduced as described above, toner deterioration such as toner cracking or external additive embedding can be suppressed, and as a result, defective charging or reverse charging of the toner can be more effectively prevented.

図5においてトナー担持体12は単なるローラ形状を有しているが、トナー担持体12上に形成されたトナー薄層を現像領域に搬送できる限り、これに制限されず、例えば、スリーブが外装されてなる形態を有していてもよい。   In FIG. 5, the toner carrier 12 has a simple roller shape. However, the toner carrier 12 is not limited to this as long as the toner thin layer formed on the toner carrier 12 can be conveyed to the development area. You may have the form which becomes.

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
[実験例1]
(実施例1〜9/比較例1〜6)
<供給ローラの製造>
発泡弾性体にウレタンフオームのひとつであるECA(イノアックコーポレーション製、セルの平均径400μm、セルの数40個/inchを用い、これを40mm×40mm×300mmの直方体にカットし、長軸方向に芯材を差し込む為のφ6の穴を開けた。予めホットメルト接着剤をロールコータにて塗布した鉄製芯材φ8を、先ほどのECAの穴に通した後、電磁誘導加熱機にて芯材を加熱し、接着剤を溶融し、ECAと芯材を接着した。芯材を冷却し、接着が完了した後、発泡弾性体の外径をφ11.6になるように切削加工し、発泡弾性体ローラを得た。セルの平均開口径は400μmであった。
Hereinafter, the present invention will be described in detail using examples.
[Experimental Example 1]
(Examples 1-9 / Comparative Examples 1-6)
<Manufacture of supply rollers>
ECA (manufactured by Inoac Corporation, cell average diameter of 400μm, number of cells / inch) is used as the foamed elastic body, cut into a 40mm x 40mm x 300mm cuboid and cored in the long axis direction A hole of φ6 was made to insert the material.The iron core material φ8 previously coated with hot melt adhesive with a roll coater was passed through the hole of ECA, and the core material was heated with an electromagnetic induction heater. The adhesive was melted, the ECA and the core were bonded, the core was cooled, and after the bonding was completed, the foamed elastic body was cut to have an outer diameter of φ11.6, and the foamed elastic roller The average opening diameter of the cell was 400 μm.

発泡弾性体ローラ表面に接着剤をスプレー塗布した。   An adhesive was sprayed onto the surface of the foamed elastic roller.

次いで、図6に示す微粒子付着装置20を用いて、接着剤が塗布された発泡弾性体ローラ21表面に対して、所定のトナー帯電用微粒子を所定の量で均一に付着させた。   Next, using a fine particle attaching device 20 shown in FIG. 6, a predetermined amount of toner charging fine particles were uniformly attached in a predetermined amount to the surface of the foamed elastic roller 21 to which the adhesive was applied.

詳しくは、微粒子付着装置20は、トナー帯電用微粒子を蓄えた補給槽22内に、トナー帯電用微粒子を搬送するための搬送ローラ23、および当該搬送ローラ23に当接しながら回転することにより、搬送ローラ23によって搬送されたトナー帯電用微粒子を発泡弾性体ローラ21に飛翔・付着させるための付着ローラ24を有してなっている。発泡弾性体ローラ21は、付着ローラ24と対向する位置において、付着ローラ24と非当接の状態で配置される。   Specifically, the fine particle adhering device 20 is transported by rotating in contact with the transport roller 23 and the transport roller 23 for transporting the toner charge fine particles into the replenishing tank 22 storing the toner charge fine particles. An adhesion roller 24 for flying and adhering the toner charging fine particles conveyed by the roller 23 to the foamed elastic roller 21 is provided. The foamed elastic roller 21 is disposed in a non-contact state with the adhesion roller 24 at a position facing the adhesion roller 24.

具体的には、搬送ローラ23、付着ローラ24、および発泡弾性体ローラ21には任意のDCバイアスが印加可能になっている。
まず、搬送ローラ23から付着ローラ24に微粒子が搬送されるようにバイアスを設定する。例えば、搬送ローラ:GND、付着ローラ:GND−300V。これによって、所定量の微粒子が付着ローラ24に搬送可能となり、またバイアスの数値によって搬送量を制御することも可能となる。
次いで、付着ローラ24から発泡弾性体ローラ21に微粒子が飛翔して付着されるようにバイアスを設定する。例えば、付着ローラ:GND−300V、発泡弾性体ローラ:GND−600V。これによって、付着ローラ24上の微粒子が所定量で均一に飛翔し、発泡弾性体ローラ21上に付着することが可能となり、また印加バイアスや回転速度によって付着量を制御することも可能となる。
Specifically, an arbitrary DC bias can be applied to the transport roller 23, the adhesion roller 24, and the foamed elastic roller 21.
First, a bias is set so that the fine particles are conveyed from the conveying roller 23 to the adhesion roller 24. For example, conveyance roller: GND, adhesion roller: GND-300V. As a result, a predetermined amount of fine particles can be transported to the adhesion roller 24, and the transport amount can be controlled by the numerical value of the bias.
Next, a bias is set so that the fine particles fly and adhere to the foamed elastic roller 21 from the adhesion roller 24. For example, adhesion roller: GND-300V, foamed elastic roller: GND-600V. This makes it possible for the fine particles on the adhesion roller 24 to fly uniformly in a predetermined amount and adhere to the foamed elastic roller 21, and it is also possible to control the adhesion amount by the applied bias and the rotational speed.

各実施例/比較例においては、搬送ローラ23、付着ローラ24、および発泡弾性体ローラ21の印加電圧および回転速度を適宜調節することによって、表1に示すように、所定のトナー帯電用微粒子を所定の量で均一に付着させた。
その後は、トナー帯電用微粒子が付着した発泡弾性体ローラ21を加熱乾燥させて、供給ローラを得た。
In each of the examples / comparative examples, as shown in Table 1, predetermined fine particles for charging the toner are obtained by appropriately adjusting the applied voltage and rotation speed of the transport roller 23, the adhesion roller 24, and the foamed elastic roller 21. A predetermined amount was uniformly deposited.
Thereafter, the foamed elastic roller 21 with the toner charging fine particles adhered thereto was dried by heating to obtain a supply roller.

(比較例7〜8)
<供給ローラの製造>
発泡原材料に表2に記載のトナー帯電用微粒子を混練し、成形させた後、ローラ形状に加工し、供給ローラを得た。
(Comparative Examples 7-8)
<Manufacture of supply rollers>
The toner charging fine particles listed in Table 2 were kneaded and molded into the foamed raw material, and then processed into a roller shape to obtain a supply roller.

<評価>
各実施例/比較例で得られた供給ローラを、Magicolor5450(コニカミノルタ製)に搭載し、5000枚の耐刷試験を行った。初期および耐刷後において以下の項目について評価した。トナーは負帯電性トナー(Magicolor5450用シアントナー;仕事関数:5.4eV)を用いた。トナー規制部材による規制圧は25N/mであった。
また、供給ローラにおけるトナー帯電用微粒子の被覆率を前記した方法により求めた。
<Evaluation>
The supply roller obtained in each example / comparative example was mounted on a Magiccolor 5450 (manufactured by Konica Minolta), and a printing durability test was performed on 5000 sheets. The following items were evaluated at the initial stage and after printing. As the toner, a negatively chargeable toner (cyan toner for Magiccolor 5450; work function: 5.4 eV) was used. The regulation pressure by the toner regulating member was 25 N / m.
Further, the coverage of the toner charging fine particles on the supply roller was determined by the method described above.

・トナー供給性
ベタ画像の画像濃度(ID)が1.4以上を◎、1.4未満1.3以上を○、1.3未満1.1以上を△、1.1未満を×として評価した。○以上が本発明の許容範囲である。
-Toner supply property Evaluation is made with a solid image density (ID) of 1.4 or more as ◎, less than 1.4 as 1.3 or better, less than 1.3 as 1.1 or better, and less than 1.1 as ×. did. The above is the allowable range of the present invention.

・逆帯電トナーの割合
トナー担持体上のトナーの帯電量分布をホソカワミクロン製E−SPARTにより測定し、逆帯電トナーの割合が5%未満を○、5%以上10%未満を△、10%以上を×として評価した。○以上が本発明の許容範囲である。
・ Reversely charged toner ratio The toner charge distribution on the toner carrier is measured by E-SPART made by Hosokawa Micron. The ratio of the reversely charged toner is less than 5%, 5% or more but less than 10%, △ 10% or more. Was evaluated as x. The above is the allowable range of the present invention.

・カブリ
白紙画像を印刷し目視により、カブリの評価を行った。カブリが目視により全く確認できないものを○、カブリが目視により僅かに確認できるものを△、カブリが目視により明らかに確認できるものを×とした。○以上が本発明の許容範囲である。
・ Fog A blank paper image was printed, and the fog was evaluated visually. The case where the fog could not be visually confirmed at all was evaluated as “○”, the case where the fog was slightly confirmed by visual observation as Δ, and the case where the fog could be clearly confirmed by visual observation was evaluated as “X”. The above is the allowable range of the present invention.

Figure 2008116607
Figure 2008116607

以下に実施例/比較例で使用したトナー帯電用微粒子について示す。
A1)ポリメチルメタアクリレート(綜研化学製MP−1000:平均粒径0.5μm、仕事関数4.6eV)
A2)ポリメチルメタアクリレート(綜研化学製MR−7G:平均粒径5μm、仕事関数4.9eV)
A3)ポリメチルメタアクリレート(綜研化学製MP−1450:平均粒径0.25μm、仕事関数4.7eV)
A4)ポリメチルメタアクリレート(綜研化学製MP−1451:平均粒径0.15μm、仕事関数4.6eV)
B1)ナイロン微粒子(東レ製東レナイロンSP500:平均粒径5μm、仕事関数4.3eV)
B2)ナイロン微粒子(東レ製東レナイロンKG−10:平均粒径10μm、仕事関数4.4eV)
C1)シリコン微粒子(GE東芝シリコーン社製トスパール120:平均粒径2.1μm、仕事関数5.2eV)
C2)シリコン微粒子(GE東芝シリコーン社製トスパール145:平均粒径4.4μm、仕事関数5.2eV)
D1)シリカ(ドイツDegussa社製無水シリカ超微粉体アエロジルOX50:平均粒径40nm、仕事関数5.0eV)
D2)シリカ粉末D1にγ−アミノプロピルトリエトキシシランで疎水化処理を施したもの(平均粒径60nm、仕事関数4.6eV)
E1)ポリテトラフルオロエチレン粒子(ダイキン工業製ルブロンL−2:平均粒径5μm、仕事関数5.8eV)
E2)ポリテトラフルオロエチレン粒子(ダイキン工業製ルブロンLDW−40:平均粒径0.2μm、仕事関数5.8eV)
The toner charging fine particles used in Examples / Comparative Examples are shown below.
A1) Polymethyl methacrylate (MP-1000 manufactured by Soken Chemical Co., Ltd .: average particle size 0.5 μm, work function 4.6 eV)
A2) Polymethyl methacrylate (MR-7G manufactured by Soken Chemical Co., Ltd .: average particle size 5 μm, work function 4.9 eV)
A3) Polymethyl methacrylate (MP-1450 manufactured by Soken Chemical Co., Ltd .: average particle size 0.25 μm, work function 4.7 eV)
A4) Polymethyl methacrylate (MP-1451 manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., average particle size 0.15 μm, work function 4.6 eV)
B1) Nylon fine particles (Toray Nylon SP500 manufactured by Toray Industries Inc .: average particle size 5 μm, work function 4.3 eV)
B2) Nylon fine particles (Toray Nylon KG-10, manufactured by Toray Industries, Inc .: average particle size 10 μm, work function 4.4 eV)
C1) Silicon fine particles (GE Toshiba Silicone Tospearl 120: average particle size 2.1 μm, work function 5.2 eV)
C2) Silicon fine particles (GE Toshiba Silicone Tospearl 145: average particle size 4.4 μm, work function 5.2 eV)
D1) Silica (an anhydrous silica ultrafine powder Aerosil OX50 manufactured by Degussa, Germany: average particle size 40 nm, work function 5.0 eV)
D2) Silica powder D1 hydrophobized with γ-aminopropyltriethoxysilane (average particle size 60 nm, work function 4.6 eV)
E1) Polytetrafluoroethylene particles (Daikin Industries' Lubron L-2: average particle size 5 μm, work function 5.8 eV)
E2) Polytetrafluoroethylene particles (Daikin Industries' Lubron LDW-40: average particle size 0.2 μm, work function 5.8 eV)

[実験例2]
(実施例10〜12)
実施例1と同様の供給ローラを用いたこと、およびトナー規制部材による規制圧を表2に記載の値に変更したこと以外、実験例1と同様の方法により評価を行った。
[Experiment 2]
(Examples 10 to 12)
Evaluation was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except that the same supply roller as in Example 1 was used and that the pressure regulated by the toner regulating member was changed to the values shown in Table 2.

(比較例9〜10)
実験例1で得られた発泡弾性体ローラをそのまま供給ローラとして用いたこと、およびトナー規制部材による規制圧を表2に記載の値に変更したこと以外、実験例1と同様の方法により評価を行った。
(Comparative Examples 9 to 10)
Evaluation was made in the same manner as in Experimental Example 1 except that the foamed elastic roller obtained in Experimental Example 1 was used as a supply roller as it was and the regulation pressure by the toner regulating member was changed to the value shown in Table 2. went.

Figure 2008116607
Figure 2008116607

本発明のトナー供給ローラの一実施形態を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating an embodiment of a toner supply roller of the present invention. 図1における表面部Aの拡大図である。It is an enlarged view of the surface part A in FIG. 図2におけるB方向からのセルを見たときの概略見取り図である。FIG. 3 is a schematic sketch when a cell from a direction B in FIG. 2 is viewed. 本発明のトナー供給ローラの一実施例における発泡弾性体層最外表面とセル表面の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the outermost surface of the foamed elastic layer and the cell surface in an embodiment of the toner supply roller of the present invention. 本発明のトナー供給ローラを備えた現像装置の一実施形態を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an embodiment of a developing device including a toner supply roller of the present invention. 本発明のトナー供給ローラの製造に使用される装置の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the apparatus used for manufacture of the toner supply roller of this invention. 仕事関数を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating a work function. 仕事関数を求めるときに用いる接触電位差測定装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the contact potential difference measuring apparatus used when calculating | requiring a work function.

符号の説明Explanation of symbols

1:トナー供給ローラ、2:発泡弾性体層、3:芯材、4:開口セル、5:トナー帯電用微粒子、6:発泡弾性体層の最外表面、7:開口セル内の表面、8:接着剤層、10:現像装置、11:静電潜像担持体、12:トナー担持体、13:トナー規制部材、14:トナー槽、15:トナー、20:微粒子付着装置、21:発泡弾性体ローラ、22:補給槽、23:搬送ローラ、24:付着ローラ、31:参照電極、32:微粒子専用測定セル基盤、33:微粒子サンプル、34:電流計、35:外部電源、36:温度制御箱、37:電磁シールド。   1: toner supply roller, 2: foamed elastic layer, 3: core material, 4: open cell, 5: fine particles for charging toner, 6: outermost surface of foamed elastic layer, 7: surface in open cell, 8 : Adhesive layer, 10: Developing device, 11: Electrostatic latent image carrier, 12: Toner carrier, 13: Toner regulating member, 14: Toner tank, 15: Toner, 20: Particulate adhesion device, 21: Foam elasticity Body roller, 22: Supply tank, 23: Conveyance roller, 24: Adhesion roller, 31: Reference electrode, 32: Dedicated particle cell base, 33: Particle sample, 34: Ammeter, 35: External power supply, 36: Temperature control Box 37: Electromagnetic shield.

Claims (4)

静電潜像担持体にトナーを搬送するトナー担持体に対して負帯電性トナーを供給するトナー供給ローラであって、
芯材、該芯材の外周面に形成され、最外表面で開口したセルを有する発泡弾性体層、および該発泡弾性体層の最外表面および該最外表面で開口したセルの表面において少なくとも一部が露出して固定されたトナー帯電用微粒子を有してなり、
トナー帯電用微粒子の仕事関数(Wp)と負帯電性トナーの仕事関数(Wt)とがWt−Wp≧0.5(eV)の関係を満たすことを特徴とするトナー供給ローラ。
A toner supply roller for supplying negatively chargeable toner to a toner carrier for conveying toner to the electrostatic latent image carrier;
A core material, a foamed elastic layer formed on the outer peripheral surface of the core material and having cells opened at the outermost surface, and at least the outermost surface of the foamed elastic layer and the surface of the cell opened at the outermost surface A portion of the toner charging fine particles that are exposed and fixed;
A toner supply roller, wherein the work function (Wp) of the toner charging fine particles and the work function (Wt 1 ) of the negatively chargeable toner satisfy a relationship of Wt 1 −Wp ≧ 0.5 (eV).
トナー帯電用微粒子の平均体積粒径が0.5μm以上であることを特徴とする請求項1に記載のトナー供給ローラ。   The toner supply roller according to claim 1, wherein an average volume particle size of the toner charging fine particles is 0.5 μm or more. 開口したセルの表面においてトナー帯電用微粒子が占める面積の割合が30〜90%であることを特徴とする請求項1または2に記載のトナー供給ローラ。   3. The toner supply roller according to claim 1, wherein the ratio of the area occupied by the toner charging fine particles on the surface of the opened cell is 30 to 90%. 4. 請求項1〜3のいずれかに記載のトナー供給ローラを備えた現像装置。   A developing device comprising the toner supply roller according to claim 1.
JP2006298597A 2006-11-02 2006-11-02 Toner supply roller Pending JP2008116607A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006298597A JP2008116607A (en) 2006-11-02 2006-11-02 Toner supply roller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006298597A JP2008116607A (en) 2006-11-02 2006-11-02 Toner supply roller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008116607A true JP2008116607A (en) 2008-05-22

Family

ID=39502596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006298597A Pending JP2008116607A (en) 2006-11-02 2006-11-02 Toner supply roller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008116607A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009150953A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-17 株式会社ブリヂストン Urethane foam and toner-conveying roller including the same
JP2013198923A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Gunze Ltd Composite-member production device
JP2013198922A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Gunze Ltd Method for manufacturing composite member
CN104036843A (en) * 2013-03-07 2014-09-10 三菱综合材料株式会社 ITO particles
JP2015121585A (en) * 2013-12-20 2015-07-02 株式会社リコー Intermediate transfer belt and image forming apparatus using the same
US9316958B2 (en) 2008-07-10 2016-04-19 Bridgestone Corporation Charge-controlled polyurethane foam and toner-conveying roller using the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009150953A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-17 株式会社ブリヂストン Urethane foam and toner-conveying roller including the same
JP2009298851A (en) * 2008-06-10 2009-12-24 Bridgestone Corp Urethane foam and toner conveying roller using it
US10222721B2 (en) 2008-06-10 2019-03-05 Bridgestone Corporation Urethane foam and toner-conveying roller using the same
US9316958B2 (en) 2008-07-10 2016-04-19 Bridgestone Corporation Charge-controlled polyurethane foam and toner-conveying roller using the same
JP2013198923A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Gunze Ltd Composite-member production device
JP2013198922A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Gunze Ltd Method for manufacturing composite member
CN104036843A (en) * 2013-03-07 2014-09-10 三菱综合材料株式会社 ITO particles
JP2014175385A (en) * 2013-03-07 2014-09-22 Mitsubishi Materials Corp Ito particle
CN104036843B (en) * 2013-03-07 2017-08-25 三菱综合材料株式会社 ITO particles
JP2015121585A (en) * 2013-12-20 2015-07-02 株式会社リコー Intermediate transfer belt and image forming apparatus using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5557060A (en) Developing device
JP4183216B2 (en) Developing roller and developing device thereof
JP2008116607A (en) Toner supply roller
US7536140B2 (en) Developer holding member, method of producing a developer holding member, developing apparatus and image-forming apparatus
JPH07134493A (en) Developing device
JP2007225708A (en) Conductive roll, method of manufacturing same, charging roll, transfer roll, cleaning roll, and image forming apparatus
JP2007293094A (en) Developer amount regulating blade
US5666620A (en) Developing device for peeling toner using peeling rotary member
JP2008040400A (en) Development device, image forming apparatus using the same, developer carrier, and method for producing the same
JP5222789B2 (en) Developing device and image forming apparatus including the same
JP2011133665A (en) Developing device and developer carrier
JP5147578B2 (en) Developing device, process cartridge, and image forming apparatus
JP2001296735A (en) One-component developer carrier and method for developing with one-component developer
JPH07181786A (en) Developing device
JPH0431883A (en) Developer carrier
JP2015041083A (en) Developing device, and image forming apparatus
JP4208395B2 (en) Developing apparatus, apparatus unit, and image forming apparatus
JP3042908B2 (en) Developing device
JP3182051B2 (en) Developer carrier and developing device using the same
JP4035262B2 (en) Development device
JP4899749B2 (en) Developer holding body, developer holding body manufacturing method, developing device, and image forming apparatus
JP3320253B2 (en) Developer carrier and developing device using the same
JPH0950177A (en) Developer carrier for developing device
JP3456116B2 (en) Developing sleeve having coating layer, manufacturing method thereof, and image forming method
JPH10307466A (en) Developing device