JP2012063392A - Toner carrier, developing device and image forming device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device that can stably form toner cloud for a long period of time with low power consumption and develop an electrostatic latent image by supplying toner to an electrostatic latent image on a photoreceptor surface, a toner carrier mounted in the developing device and an image forming device provided with the developing device.SOLUTION: A toner carrier comprises: a conductive support; an insulation layer; a plurality of electrodes arranged at fixed intervals on the insulation layer; and a surface layer covering the plurality of electrodes. The toner carrier comprises: voltage-applying means for applying a voltage to the electrodes and the conductive support so that an electric field between the plurality of electrodes and the conductive support is periodically inverted. Toner cloud is formed by hopping toner by the electric field between the electrodes, the insulation layer contains at least a crosslinking reaction product of a fluororesin and a curing agent and the fluororesin is constituted by a copolymer of a fluoroethylene monomer and a vinyl ether monomer.

Description

本発明は、トナー担持体、トナー担持体を備えた現像装置及び、現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a toner carrier, a developing device including the toner carrier, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile including the developing device.

複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、電子写真プロセスによる現像装置が用いられている。このような現像装置のうち、静電潜像の形成された感光体に対して、現像剤(トナー)を搬送するトナー担持体を接触させずに現像を行う非接触方式の現像装置が注目されている。非接触方式の例としては、パウダーラウンド法・ジャンピング法、電界カーテンを利用した方法等が知られている。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a developing device using an electrophotographic process is used. Among such developing devices, a non-contact type developing device that performs development without bringing a toner carrier carrying a developer (toner) into contact with a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed has attracted attention. ing. As examples of the non-contact method, a powder round method, a jumping method, a method using an electric field curtain, and the like are known.

前記ジャンピング現像方式(感光体とトナー担持体との間でトナー粒子をジャンピングさせる方式)は、トナー粒子とトナー担持体との付着力以上の印加電圧が必要となる。
また電界カーテン法は、内部に一定の間隔で並べられた複数の電極を有するトナー担持体の前記電極に交番電界を印加して、該トナー担持体表面に生じる交番不平等電界によって形成される電界カーテンにより、予め帯電させたトナーをホッピングさせ、静電潜像にトナー粒子を供給するものであり、トナー担持体表面でトナー粒子がホッピングするため、トナー粒子とトナー担持体表面との付着力が略零になり、現像のためにトナー粒子をトナー担持体表面から剥離する力が不要であるため、低電圧で十分にトナーを潜像担持体側に搬送することが可能なものである。
特許文献1の特開平03−21967号公報に開示される前記電界カーテン方式の現像装置は、複数の電極の上に絶縁性材料などからなる表面保護層が被覆された現像剤担持搬送体を用いているので、トナーの電荷が電極にリークせず、トナーの電荷が失われてホッピング不良を引き起こすことがない。
特許文献2の特開2007−133388号公報は、トナー粒子を、予め摩擦帯電させずに、トナー担持体の表面上に供給し、トナー粒子を交番電界によりホッピングさせてトナー粒子を帯電させるために、現像剤担持搬送体表面をトナーの正規帯電極性側への摩擦帯電を促す材料で形成することが開示されている。
しかし、これらの現像装置は、絶縁層上に電位の異なる2種類の電極が設けられるため電極間の間隙が狭い場所が生じると電極間でリークが生じやすい。電極間にリークが生じると2種類の電極間の電位を保てないためトナーをホッピングさせる電界は失われる。
The jumping development method (a method in which toner particles are jumped between the photosensitive member and the toner carrier) requires an applied voltage that is greater than the adhesion force between the toner particles and the toner carrier.
The electric field curtain method applies an alternating electric field to the electrode of a toner carrier having a plurality of electrodes arranged at regular intervals therein, and an electric field formed by an alternating unequal electric field generated on the surface of the toner carrier. The curtain hops precharged toner and supplies toner particles to the electrostatic latent image. Since the toner particles hop on the surface of the toner carrier, the adhesion between the toner particles and the surface of the toner carrier is reduced. Since it becomes substantially zero and the force for separating the toner particles from the surface of the toner carrier for development is unnecessary, the toner can be sufficiently conveyed to the latent image carrier side at a low voltage.
The electric field curtain type developing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-21967 of Patent Document 1 uses a developer carrying carrier in which a surface protective layer made of an insulating material or the like is coated on a plurality of electrodes. As a result, the toner charge does not leak to the electrode, and the toner charge is not lost to cause hopping failure.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-133388 of Patent Document 2 discloses that toner particles are supplied to the surface of a toner carrier without being tribocharged in advance, and the toner particles are hopped by an alternating electric field to charge the toner particles. In addition, it is disclosed that the surface of the developer carrying member is formed of a material that promotes frictional charging of the toner toward the normal charging polarity side of the toner.
However, since these developing devices are provided with two types of electrodes having different potentials on the insulating layer, leakage is likely to occur between the electrodes when a gap is formed between the electrodes. When leakage occurs between the electrodes, the electric field for hopping the toner is lost because the potential between the two types of electrodes cannot be maintained.

これら電極間リークへの耐性を向上させるため、一方の電極を導電性支持体に担わせその導電性支持体上に絶縁層を形成することで、絶縁層上の電極と絶縁層膜厚の距離を隔離する形態をとることができる。
この形態の場合、トナーホッピングを引き起こす電界を形成するため交番電界もしくは矩形波を電極へ印加したとき、導電性支持体および絶縁層上電極の電荷の間に静電気力が働き電極に多くの電荷を溜め込む。そのため電力が多く消費されるため、より消費電力を小さくすることが強く求められる。
In order to improve resistance to leakage between these electrodes, the distance between the electrode on the insulating layer and the thickness of the insulating layer is formed by supporting one electrode on the conductive support and forming an insulating layer on the conductive support. It can take the form of isolating.
In this case, when an alternating electric field or rectangular wave is applied to the electrode to form an electric field that causes toner hopping, an electrostatic force acts between the electric charges of the conductive support and the upper electrode of the insulating layer, and a large amount of electric charge is applied to the electrode. Accumulate. For this reason, since much power is consumed, it is strongly required to further reduce the power consumption.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は低消費電力であり、長期間安定してトナーのクラウドを安定的に形成し、感光体表面の静電潜像にトナーを供給して静電潜像を現像化可能である現像装置、現像装置に搭載されるトナー担持体、現像装置を搭載する画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and has an object of low power consumption, stably forming a cloud of toner stably for a long period of time, and applying toner to an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor. An object of the present invention is to provide a developing device capable of developing an electrostatic latent image by supplying the toner, a toner carrier mounted in the developing device, and an image forming apparatus including the developing device.

上記課題は、本発明の(1)〜(7)により解決される。
即ち、(1)導電性支持体と、導電性支持体上に形成された絶縁層と、絶縁層上に一定の間隔で並べられた複数の電極と、前記複数の電極を覆う表面層とを有するトナー担持体であって、前記複数の電極と導電性支持体間の電界が周期的に反転するように電極と導電性支持体に電圧を印加する電圧印加手段を備え、電極間の電界によりトナーをホッピングさせてトナーのクラウドを形成するものであり、前記絶縁層が少なくともフッ素樹脂と硬化剤との架橋反応生成物を含むものであり、前記フッ素樹脂がフルオロエチレンとビニルエーテルモノマーの共重合体により構成されることを特徴とするトナー担持体。
(2)前記フッ素樹脂が少なくともポリオールであることを特徴とする前記(1)に記載のトナー担持体。
(3)前記硬化剤がイソシアネート硬化剤であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載のトナー担持体。
(4)前記イソシアネート硬化剤がブロックイソシアネート硬化剤であることを特徴とする前記(3)に記載のトナー担持体。
(5)前記表面層がポリカーボネート樹脂からなることを特徴とする前記(1)乃至(4)のいずれかに記載のトナー担持体。
(6)前記(1)乃至(5)のいずれかに記載のトナー担持体を含むことを特徴とする現像装置。
(7)前記(1)乃至(5)のいずれかに記載のトナー担持体を含むことを特徴とする画像形成装置。
The said subject is solved by (1)-(7) of this invention.
That is, (1) a conductive support, an insulating layer formed on the conductive support, a plurality of electrodes arranged at regular intervals on the insulating layer, and a surface layer covering the plurality of electrodes. A toner carrier having voltage applying means for applying a voltage to the electrode and the conductive support so that the electric field between the plurality of electrodes and the conductive support is periodically reversed. A toner cloud is formed by hopping the toner, and the insulating layer contains at least a crosslinking reaction product of a fluororesin and a curing agent, and the fluororesin is a copolymer of fluoroethylene and a vinyl ether monomer. A toner carrier comprising:
(2) The toner carrier according to (1), wherein the fluororesin is at least a polyol.
(3) The toner carrier according to (1) or (2), wherein the curing agent is an isocyanate curing agent.
(4) The toner carrier according to (3), wherein the isocyanate curing agent is a blocked isocyanate curing agent.
(5) The toner carrier according to any one of (1) to (4), wherein the surface layer is made of a polycarbonate resin.
(6) A developing device comprising the toner carrier according to any one of (1) to (5).
(7) An image forming apparatus comprising the toner carrier according to any one of (1) to (5).

以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明により導電性支持体と、導電性支持体上に形成された絶縁層と、絶縁層上に一定の間隔で並べられた複数の電極と前記複数の電極を覆う表面層とを有するトナー担持体であって、前記複数の電極と導電性支持体間の電界が周期的に反転するように電極と導電性支持体に電圧を印加する電圧印加手段を備え、電極間の電界によりトナーをホッピングさせてトナーのクラウドを形成するものであり、前記絶縁層が少なくともフッ素樹脂と硬化剤との架橋反応生成物を含むものであり、前記フッ素樹脂がフルオロエチレンとビニルエーテルモノマーの共重合体により構成されるもので構成されるものである。
前記トナー担持体においては、トナーホッピングを引き起こす電界を形成するため交番電界もしくは矩形波を電極へ印加したとき、少ない消費電力でトナーホッピングを引き起こすことができる。
これにより低消費電力で感光体表面の静電潜像にトナーを供給して静電潜像を現像化可能である現像装置、現像装置に搭載されるトナー担持体、現像装置を搭載する画像形成装置の提供が可能となる。
As will be apparent from the following detailed and specific description, the present invention provides a conductive support, an insulating layer formed on the conductive support, and a plurality of electrodes arranged at regular intervals on the insulating layer. And a surface layer covering the plurality of electrodes, wherein a voltage is applied to the electrodes and the conductive support so that the electric field between the plurality of electrodes and the conductive support is periodically reversed. A voltage applying means for forming a toner cloud by hopping the toner by an electric field between the electrodes, wherein the insulating layer contains at least a cross-linking reaction product of a fluororesin and a curing agent; The resin is composed of a copolymer of fluoroethylene and vinyl ether monomer.
In the toner carrier, when an alternating electric field or a rectangular wave is applied to the electrodes to form an electric field that causes toner hopping, toner hopping can be caused with low power consumption.
As a result, a developing device capable of developing the electrostatic latent image by supplying toner to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member with low power consumption, a toner carrier mounted in the developing device, and an image forming on which the developing device is mounted. A device can be provided.

本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 現像装置のトナーのクラウド状態を説明する模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a toner cloud state of the developing device. トナー担持体の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a toner carrier. 他のトナー担持体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of another toner carrier.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。図1において、(1)は矢印(A)方向に回転するドラム状の感光体、(2)は感光体(1)の表面を一様に帯電する帯電ローラ、(3)は画像情報に対応するレーザー光等を感光体(1)の表面に照射する露光装置、(4)は感光体(1)の表面に形成された静電潜像にトナーを供給する現像装置である。(5)は感光体(1)の表面に現像装置(3)で形成されたトナー像を転写用紙等の転写材(P)上に転写する転写ローラ、(6)は転写材(P)にトナー像を転写した後に感光体(1)の表面に残存するトナーを感光体(1)の表面から除去するクリーニング装置である。(7)は、転写材(P)上に転写された未定着トナー像を加熱、加圧して転写材(P)上に定着させる定着装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, (1) is a drum-shaped photoconductor rotating in the direction of the arrow (A), (2) is a charging roller for uniformly charging the surface of the photoconductor (1), and (3) is for image information. An exposure device that irradiates the surface of the photoreceptor (1) with laser light or the like, and (4) is a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor (1). (5) is a transfer roller for transferring the toner image formed by the developing device (3) on the surface of the photoreceptor (1) onto a transfer material (P) such as transfer paper, and (6) is on the transfer material (P). The cleaning device removes toner remaining on the surface of the photoreceptor (1) from the surface of the photoreceptor (1) after transferring the toner image. (7) is a fixing device that heats and presses the unfixed toner image transferred onto the transfer material (P) and fixes it on the transfer material (P).

この画像形成装置によって転写材(P)上にトナー画像を形成する方法について説明する。矢印(A)方向に回転する感光体(1)の表面を、帯電ローラ(2)によって所定の電圧を印加して一様に帯電させる。このように一様に帯電された感光体(1)の表面に所望の画像情報に対応するレーザー光を露光装置(3)から照射して感光体(1)の表面に静電潜像を形成する。続いてこのようにして形成された静電潜像に対して、現像装置(4)からトナーを供給して静電的に付着させて静電潜像をトナー像化させる。このようにして形成されたトナー像は、転写ローラ(5)によって感光体(1)の表面と転写材(P)を圧接させて矢印(B)方向に転写材(P)を搬送させながらバイアス電圧を印加して感光体(1)の表面から転写材(P)の表面に転写される。その後転写材(P)上に転写されたトナー像は、定着装置(7)の加熱ローラ(7a)及び加圧ローラ(7b)によって加熱加圧されて転写材(P)上に定着される。このようにして転写材P上にトナー像を転写した感光体(1)は、感光体(1)の表面に残存するトナーをクリーニング装置(6)で除去して感光体(1)の表面をクリーニングし、再び、帯電ローラ(2)によって一様に帯電される。以後、前述のように、露光装置(3)によって静電潜像が形成され、現像装置(4)で静電潜像がトナー像化され、転写ローラ(5)で転写材(P)上にトナー像が転写され、クリーニング装置(6)で感光体(1)の表面がクリーニングされる動作が繰り返される。   A method for forming a toner image on the transfer material (P) using this image forming apparatus will be described. The surface of the photoreceptor (1) rotating in the direction of the arrow (A) is uniformly charged by applying a predetermined voltage by the charging roller (2). An electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor (1) by irradiating the surface of the photoconductor (1) uniformly charged with laser light corresponding to desired image information from the exposure device (3). To do. Subsequently, toner is supplied from the developing device (4) to the electrostatic latent image formed in this way, and electrostatically attached to form the electrostatic latent image into a toner image. The toner image thus formed is biased while the surface of the photoreceptor (1) and the transfer material (P) are pressed against each other by the transfer roller (5) and the transfer material (P) is conveyed in the direction of the arrow (B). A voltage is applied to transfer from the surface of the photoreceptor (1) to the surface of the transfer material (P). Thereafter, the toner image transferred onto the transfer material (P) is heated and pressed by the heating roller (7a) and the pressure roller (7b) of the fixing device (7) to be fixed on the transfer material (P). The photoreceptor (1) having the toner image transferred onto the transfer material P in this way removes the toner remaining on the surface of the photoreceptor (1) by the cleaning device (6), and removes the surface of the photoreceptor (1). It is cleaned and again charged uniformly by the charging roller (2). Thereafter, as described above, an electrostatic latent image is formed by the exposure device (3), the electrostatic latent image is converted into a toner image by the developing device (4), and is transferred onto the transfer material (P) by the transfer roller (5). The operation of transferring the toner image and cleaning the surface of the photoreceptor (1) by the cleaning device (6) is repeated.

本発明においては、感光体(1)の表面に形成された静電潜像をトナーでトナー像化する現像装置(4)に特徴を有する。本実施形態における現像装置(4)は、図1に示すように、トナー(T)を収納する容器(8)内に、トナーを感光体(1)に開口部(8a)から供給するトナー担持体(9)が回転可能に取り付けられ、図示しない駆動手段によって矢印(C)方向に回転されるようになっている。そして、循環パドル(10)によってトナー(T)を攪拌しながら循環させてトナー(T)を帯電させると共にトナー(T)をトナー担持体(9)の表面に供給する。このようにしてトナー(T)が供給されたトナー担持体(9)は、その表面にトナー(T)を静電力によって保持しながら汲み上げ、トナー担持体(9)と所定間隔を有して容器(8)に取り付けられたブレード状のトナー規制部材(11)によって汲み上げるトナー量が規制されている。トナー担持体(9)は、後述するように、開口部(8a)で交番電界が印加されてトナー(T)のクラウドが形成される。その結果、このクラウドからトナー(T)が静電気的に感光体(1)の表面の静電潜像に供給されてトナー像が形成されるようになっている。なお、図1の符号(12)は、補給トナーを供給するトナー供給口である。   The present invention is characterized by the developing device (4) for converting the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor (1) into a toner image with toner. As shown in FIG. 1, the developing device (4) in the present embodiment has a toner carrier for supplying the toner to the photoreceptor (1) from the opening (8a) in a container (8) for storing the toner (T). The body (9) is rotatably attached and is rotated in the direction of arrow (C) by a driving means (not shown). Then, the toner (T) is circulated while being stirred by the circulation paddle (10) to charge the toner (T) and supply the toner (T) to the surface of the toner carrier (9). The toner carrier (9) supplied with the toner (T) in this manner is pumped up while holding the toner (T) on the surface thereof by electrostatic force, and has a predetermined distance from the toner carrier (9). The amount of toner to be pumped is regulated by a blade-like toner regulating member (11) attached to (8). As will be described later, an alternating electric field is applied to the toner carrier (9) at the opening (8a) to form a cloud of toner (T). As a result, the toner (T) is electrostatically supplied from the cloud to the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor (1) to form a toner image. Reference numeral (12) in FIG. 1 denotes a toner supply port for supplying replenished toner.

トナー担持体(9)について説明する。
図2に示すように、トナー担持体(9)は、下層から導電性支持体、絶縁層、電極パターン、接着層、表面層の順に積層構造となっている。
The toner carrier (9) will be described.
As shown in FIG. 2, the toner carrier (9) has a laminated structure in the order of a lower layer, a conductive support, an insulating layer, an electrode pattern, an adhesive layer, and a surface layer.

図3はトナー担持体(9)を説明する図である。
トナー担持体(9)は、図3(a)、(b)(なお、図3(a)は図3(b)の上面図におけるA−A’における断面図である。)に示すように、第1の電極と第2の電極とを有し、一方の電極の機能を導電性支持体(91A)に担わせ、導電性支持体(91A)をA相、絶縁層(95)上に形成された複数の線状の電極(91Bb)を有する電極パターン(91B)をB相とし、導電性支持体(91A)と電極(91Bb)との間の電位差によりトナー粒子をホッピングさせトナークラウドを形成するものである。
なお、電極パターン(91B)の形成は、円筒状に成形された支持体(91A)の周面に蒸着での銅薄膜が形成されたものからフォトレジスト法によって所望の形状に加工することにより可能である。形成方法について特に限定はなく、フォトレジスト法を用いたパターニング以外に、例えばインクジェット装置等を用いた描画により形成しても構わない。導電性支持体(91A)としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性の優れた材料からなる支持体を用いることができる。また、導電性支持体(91A)の大きさについて特に限定はなく、発明の実施者が適宜選択したものを用いればよい。また、電極(91Bb)の幅(d)、及び電極(91Bb)間の間隔(D)についても特に限定はなく、発明の実施者が適宜定めればよいが、後述する櫛歯電極型に比し間隔(D)を広くすることができるため、短絡することを防止でき好ましい。
FIG. 3 is a diagram illustrating the toner carrier (9).
As shown in FIGS. 3A and 3B, the toner carrier 9 is shown in FIG. 3A as a cross-sectional view taken along line AA ′ in the top view of FIG. 3B. , Having a first electrode and a second electrode, the function of one electrode being carried by the conductive support (91A), the conductive support (91A) being placed on the A phase and the insulating layer (95) The formed electrode pattern (91B) having a plurality of linear electrodes (91Bb) is set as the B phase, and toner particles are hopped by a potential difference between the conductive support (91A) and the electrode (91Bb) to form a toner cloud. To form.
The electrode pattern (91B) can be formed by processing a copper thin film formed by vapor deposition on the peripheral surface of the cylindrical support (91A) into a desired shape by a photoresist method. It is. There is no particular limitation on the formation method, and in addition to patterning using a photoresist method, it may be formed by drawing using, for example, an ink jet apparatus. As the conductive support (91A), a support made of a material having excellent conductivity such as aluminum or an aluminum alloy can be used. Moreover, there is no limitation in particular about the magnitude | size of an electroconductive support body (91A), What is necessary is just to use what the practitioner of this invention selected suitably. Further, the width (d) of the electrode (91Bb) and the distance (D) between the electrodes (91Bb) are not particularly limited, and may be determined appropriately by the practitioner of the invention. Since the distance (D) can be increased, it is possible to prevent a short circuit, which is preferable.

トナークラウドの形成は、電極パターン(91Bb)の幅(d)、間隔(D)及び交番電圧等によって影響される。良好なクラウドを形成するには、電極パターン(91Bb)の電極の幅(d)、間隔(D)をそれぞれ40μm〜250μmの幅、85μm〜500μmの間隔とすれば良い。また、交番電圧としては、周波数100Hz〜5KHz、100V〜3KVが好適である。
電極(91Bb)を構成する材料は、高い導電性を有する材料であれば使用することができるが、形成のため施こす際にペースト状のものであると電極パターンを描画することによりこれを達成でき好ましい。
The formation of the toner cloud is affected by the width (d), the interval (D), the alternating voltage, and the like of the electrode pattern (91Bb). In order to form a good cloud, the electrode width (d) and interval (D) of the electrode pattern (91Bb) may be 40 μm to 250 μm and 85 μm to 500 μm, respectively. Moreover, as an alternating voltage, frequency 100Hz-5KHz and 100V-3KV are suitable.
The material constituting the electrode (91Bb) can be used as long as it is a material having high conductivity, but this is achieved by drawing an electrode pattern as a paste when applied for formation. This is preferable.

なお、本実施形態におけるトナー担持体(9)においては、交番電圧電源として単相の交番電圧を使用するようにしているが、周期の異なる複数相の交番電圧電源も使用することが可能である。担持体に設けられた2つの電極に周期的に正負の方向が入れ替わるように電圧を印加することにより、担持体表面の電界が周期的に逆方向へと入れ替わる、時間的に変化する電界により、トナー粒子が、感光体(1)の表面とトナー担持体(9)の表面層(98)との間でホッピングしてトナーのクラウドを形成し、このクラウドのトナー(T)が感光体(1)の表面に形成された静電潜像に向かって静電気的に吸引、付着してトナー像を形成できる。   In the toner carrier (9) in this embodiment, a single-phase alternating voltage is used as the alternating voltage power supply, but a plurality of alternating voltage power supplies having different periods can also be used. . By applying a voltage so that the positive and negative directions are periodically switched between the two electrodes provided on the carrier, the electric field on the surface of the carrier is periodically reversed in the opposite direction. The toner particles hop between the surface of the photoreceptor (1) and the surface layer (98) of the toner carrier (9) to form a toner cloud, and the toner (T) in this cloud is the photoreceptor (1). The toner image can be formed by electrostatically attracting and adhering toward the electrostatic latent image formed on the surface of ().

(導電性支持体)
導電性支持体として、例えばAl、Ni、Fe、Cu、Auなどの金属、もしくはそれらの合金の他、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラス等の絶縁性基体上にAl、Ag、Au等の金属あるいはIn23、SnO2等の導電材料の薄膜を形成したもの、樹脂中にカーボンブラック、グラファイト、アルミニウム,銅,ニッケル等の金属粉、導電性ガラス粉などを均一に分散させ、樹脂に導電性を付与した樹脂基体、導電処理をした紙等から形成された円筒状の支持体が使用できる。
(Conductive support)
As a conductive support, for example, a metal such as Al, Ni, Fe, Cu, or Au, or an alloy thereof, a metal such as Al, Ag, or Au on an insulating substrate such as polyester, polycarbonate, polyimide, or glass, or A thin film of conductive material such as In 2 O 3 or SnO 2 , carbon black, graphite, metal powder such as aluminum, copper, nickel, etc., conductive glass powder, etc. are uniformly dispersed in the resin to conduct electricity to the resin. It is possible to use a cylindrical support formed from a resin substrate imparted with a property, paper subjected to a conductive treatment, or the like.

(絶縁層)
導電性支持体と絶縁層上の電極に挟まれる絶縁層について記述する。導電性支持体と電極の間に交番電圧を印加するとその消費電力は絶縁層の誘電率に比例する。そのため誘電率は小さいことが好ましい。また絶縁層へは電極へ印加した交番電圧が導電性支持体へリークしない絶縁性が求められ、かつ絶縁層上に電極、表層を形成できることが求められる。
本発明者は鋭意検討の末、絶縁層が少なくともフッ素樹脂と硬化剤との架橋反応生成物を含むものであり、前記フッ素樹脂がフルオロエチレンとビニルエーテルモノマーの共重合体により構成されればこれらの必要機能を満たしつつ低消費電力であるトナー担持体を提供可能なことを見出した。
フッ素樹脂は、ポリオールであることが好ましく、また、硬化剤は、このポリオールであるフッ素樹脂を硬化できる多価イソシアネートを用いることが、薄膜形成の容易さ、膜厚精度の高さなどの利点から、より好ましい。
一般的にPTFEやポリエチレンは誘電率が低いプラスティックとして知られるが、これらは有機溶剤に対して不溶もしくは難溶であるため基材表面にミクロンレベルの一様で平滑な薄膜を形成するのはいちじるしく困難である。ゆえにミクロンレベルの一様で平滑な薄膜を形成できるウェット薄膜形成プロセスが望まれるが、有機溶剤可溶である材料は有機溶剤可溶となる官能基等の構造を備えるためその構造が起因で誘電率が高くなってしまう。
このように相反する機能が求められるが、発明者は鋭意努力の結果、前記フッ素樹脂がフルオロエチレンとビニルエーテルモノマーの共重合体により構成されれば、有機溶剤可能なためミクロンレベルの一様で平滑な薄膜を形成可能であり、かつ、誘電率が小さい絶縁層を形成可能となることを見出した。したがって以下、このような共重合体を中心に説明する。
フルオロエチレンとビニルエーテルモノマーの共重合体により構成されるフッ素樹脂は、ビニルエーテル等の共重合成分を含むため有機溶媒に溶融可能であり、導電性支持体上へ慣用される塗工法によって容易に薄膜を形成可能と優れた特性を有する。
また、優れた絶縁性を有しており、また薄膜形成後の有機溶剤への耐性にも優れ電極、および表層形成時に有機溶剤等により絶縁層が侵され破壊されることがない。
具体的には例えば、旭硝子(株)製のルミフロンLF-100、ルミフロンLF-200、ルミフロンLF-200F、ルミフロンLF-302、ルミフロンLF-400、ルミフロンLF-600、ルミフロンLF-600X、ルミフロンLF-800、ルミフロンLF-906N、ルミフロンLF-910N、ルミフロンLF-916N、ルミフロンLF-936、ルミフロンLF-9010などをこれらの1種もしくは2種以上を混合して用いることができる。
(Insulating layer)
The insulating layer sandwiched between the conductive support and the electrode on the insulating layer is described. When an alternating voltage is applied between the conductive support and the electrode, the power consumption is proportional to the dielectric constant of the insulating layer. Therefore, the dielectric constant is preferably small. In addition, the insulating layer is required to have an insulating property in which an alternating voltage applied to the electrode does not leak to the conductive support, and an electrode and a surface layer can be formed on the insulating layer.
As a result of intensive studies, the inventor contains at least a cross-linking reaction product of a fluororesin and a curing agent, and if the fluororesin is composed of a copolymer of fluoroethylene and a vinyl ether monomer, It has been found that it is possible to provide a toner carrier that satisfies the required functions and has low power consumption.
The fluororesin is preferably a polyol, and the curing agent is a polyisocyanate that can cure the fluororesin, which is a polyol, for advantages such as ease of thin film formation and high film thickness accuracy. More preferable.
PTFE and polyethylene are generally known as low dielectric constant plastics, but they are insoluble or hardly soluble in organic solvents, so it is extremely difficult to form a uniform and smooth thin film on the surface of the substrate. Have difficulty. Therefore, a wet thin film formation process capable of forming a uniform and smooth thin film at the micron level is desired. However, a material that is soluble in an organic solvent has a structure such as a functional group that becomes soluble in an organic solvent. The rate will be high.
Such contradictory functions are required. However, as a result of diligent efforts, the inventors have made a uniform and smooth micron level because the fluororesin is made of a copolymer of fluoroethylene and vinyl ether monomer, and can be an organic solvent. It has been found that an insulating layer having a small dielectric constant can be formed. Therefore, the following description will focus on such a copolymer.
A fluororesin composed of a copolymer of fluoroethylene and a vinyl ether monomer contains a copolymer component such as vinyl ether and can be melted in an organic solvent. A thin film can be easily formed on a conductive support by a commonly used coating method. It can be formed and has excellent characteristics.
In addition, it has excellent insulating properties, and also has excellent resistance to organic solvents after the formation of a thin film, and the insulating layer is not attacked and destroyed by the organic solvent or the like when forming the electrode and surface layer.
Specifically, for example, Lumiflon LF-100, Lumiflon LF-200, Lumiflon LF-200F, Lumiflon LF-302, Lumiflon LF-400, Lumiflon LF-600, Lumiflon LF-600X, Lumiflon LF-, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. 800, Lumiflon LF-906N, Lumiflon LF-910N, Lumiflon LF-916N, Lumiflon LF-936, Lumiflon LF-9010, etc. can be used by mixing one or more of these.

硬化剤としてはポリオールであるフッ素樹脂を硬化できる多価イソシアネートを用いることが好ましい。多価イソシアネートは形成薄膜の誘電率に大きな影響を与えずフッ素樹脂を硬化するのに好ましい。
具体的には例えば、旭化成ケミカルズ(株)製のデュラネートTHA-100、デュラネートTPA-100、デュラネートTSS-100、デュラネートTSE-100、デュラネートTSR-100など、住化バイエル(株)のスミジュールN3300など、三井武田ケミカル(株)製のタケネートD-177N、タケネートD-173N、タケネートD-140Nなど、日本ポリウレタン工業(株)コロネートHXなどをこれらの1種もしくは2種以上を混合して用いることができる。
特に硬化剤としては常温における塗工液の保存性向上のためブロックイソシアネート構造をもつ多価イソシアネートを用いることが好ましい。
具体的には例えば、旭化成ケミカルズ(株)製のデュラネートTPA-B80X、TPA-B80E、17B-60PX、E402-B80Tなど、住化バイエル(株)製のデスモジュールBL-3175、BL4265などをこれらの1種もしくは2種以上を混合して用いることができる。
As the curing agent, it is preferable to use a polyvalent isocyanate capable of curing a fluororesin that is a polyol. The polyvalent isocyanate is preferable for curing the fluororesin without significantly affecting the dielectric constant of the formed thin film.
Specifically, for example, Duranate THA-100, Duranate TPA-100, Duranate TSS-100, Duranate TSE-100, Duranate TSR-100 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd., Sumika N3300 from Sumika Bayer Co., Ltd., etc. Takeuchi D-177N, Takenate D-173N, Takenate D-140N manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd., Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. Coronate HX, etc. may be used by mixing one or more of these it can.
In particular, a polyisocyanate having a blocked isocyanate structure is preferably used as the curing agent in order to improve the storage stability of the coating solution at room temperature.
Specifically, for example, Duranate TPA-B80X, TPA-B80E, 17B-60PX, E402-B80T manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd., Death Module BL-3175, BL4265 manufactured by Sumika Bayer Co., Ltd., etc. One kind or a mixture of two or more kinds can be used.

そのほかメラミン硬化剤も適用可能である。メラミン硬化剤としては、ブチル化メラミン、メチル化メラミン、エポキシ変性メラミン、部分又は完全にアルキルエーテル化されたメラミン樹脂等を用途に応じて各種変性されたものが使用できる。
具体的には例えば、DIC(株)製のスーパーベッカミン G-821-60、L-110-60、L-127-60、L-105-60など三井サイテック(株)製のサイメル-370、サイメル-771、マイコート-102をこれらの1種もしくは2種以上を混合して用いることができる。
絶縁層の形成には適当な溶媒を用いて、慣用される塗工法によって形成することができる。
In addition, a melamine curing agent is also applicable. As the melamine curing agent, butylated melamine, methylated melamine, epoxy-modified melamine, partially or completely alkyletherified melamine resin, and the like can be used which are variously modified depending on applications.
Specifically, for example, DIC Corporation Super Becamine G-821-60, L-110-60, L-127-60, L-105-60 etc. Mitsui Cytec Co., Ltd. Cymel-370, Cymel-771 and Mycoat-102 can be used alone or in combination.
The insulating layer can be formed by a common coating method using a suitable solvent.

絶縁層膜厚は材料にもよるが1μm以上100μm以下であることが好ましい。
1μm未満では電極とトナー間に電荷リークが生じないよう絶縁するのが困難であるため1μm以上とするのが好ましい。100μmより厚くては内部電極からの電界が弱くなり、トナーが表面層から遊離してホッピング可能である静電気力を生じることが困難であり、50μm以下がさらに好ましい。
The thickness of the insulating layer depends on the material, but is preferably 1 μm or more and 100 μm or less.
If it is less than 1 μm, it is difficult to insulate so that no charge leakage occurs between the electrode and the toner. If it is thicker than 100 μm, the electric field from the internal electrode becomes weak, and it is difficult for the toner to be released from the surface layer and generate an electrostatic force that can be hopped, and 50 μm or less is more preferable.

(表面層)
表面層は電極を被覆し、トナー等へのリーク防止、およびトナーとの摩擦帯電によりトナーを適度に帯電させる機能が求められる。
それら求められる機能が満たせるならば表面層に用いる材料はかまわないが、特にビスフェノール系のポリカーボネートが摩擦帯電能とトナーホッピングとを両立させ、長期間トナーのクラウドを安定的に形成可能であり、耐摩耗性をも向上させることができる。
(Surface layer)
The surface layer is required to have a function of covering the electrode, preventing leakage to the toner and the like, and appropriately charging the toner by frictional charging with the toner.
Any material used for the surface layer may be used as long as these required functions can be satisfied.Both bisphenol-based polycarbonates can achieve both triboelectric charging ability and toner hopping and can stably form a toner cloud for a long period of time. Abrasion can also be improved.

分子量は30000〜60000であることが溶媒への溶解時の扱いやすさ等の点から好ましい。分子量が小さ過ぎると、塗工液を調製する際には作業し易いけれども、作製済みの感光体の塗工膜中のポリカーボネートの速やかな結晶化や分子鎖再配位による体積の著しい減少を来たし、所望の耐久強度が得難くなることがある。   The molecular weight is preferably 30,000 to 60,000 from the viewpoint of ease of handling when dissolved in a solvent. If the molecular weight is too small, it is easy to work when preparing the coating solution, but the volume of the polycarbonate in the coated film of the already prepared photoconductor is significantly reduced due to rapid crystallization and molecular chain rearrangement. The desired endurance strength may be difficult to obtain.

表面層にはポリカーボネート樹脂に添加剤としてレベリング剤が含有されていても良い。
レベリング剤としては、公知の材料を用いることができるが、微量で高い平滑性を付与することができるシリコーンオイル系のレベリング剤が特に好ましい。シリコーンオイルの例としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンポリシロキサン、環状ジメチルポリシロキサン、アルキル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸変性シリコーンオイル、高級脂肪酸含有シリコーンオイル等が挙げられる。
表面層にはそのほか、可塑剤、酸化防止剤、などの添加剤を適量添加することもできる。
The surface layer may contain a leveling agent as an additive in the polycarbonate resin.
As the leveling agent, known materials can be used, but a silicone oil leveling agent capable of imparting high smoothness in a small amount is particularly preferable. Examples of silicone oils include dimethyl silicone oil, methyl phenyl silicone oil, methyl hydrogen polysiloxane, cyclic dimethyl polysiloxane, alkyl-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, alcohol-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, amino-modified Examples include silicone oil, mercapto-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, higher fatty acid-modified silicone oil, and higher fatty acid-containing silicone oil.
In addition, an appropriate amount of additives such as a plasticizer and an antioxidant can be added to the surface layer.

表面層の形成にはテトラヒドロフラン等のポリカーボネート樹脂を可溶な1種類以上の溶媒を用いて、浸漬塗工法、スプレー塗工法等の慣用される塗工法によって形成することができる。   The surface layer can be formed by a commonly used coating method such as a dip coating method or a spray coating method using one or more solvents soluble in a polycarbonate resin such as tetrahydrofuran.

なお、本実施形態におけるトナー担持体(9)においては、交番電圧電源として単相の交番電圧を使用するようにしているが、位相又は周期の異なる(但し、当然のことながらベクトル和が零にならない)複数相の交番電圧電源も使用することが可能である。担持体に設けられた2つの電極に周期的に正負の方向が入れ替わるように電圧を印加することにより、担持体表面の電界が周期的に逆方向へと入れ替わる、時間的に変化する電界により、トナー粒子が、感光体(1)の表面とトナー担持体(9)の表面層(98)との間でホッピングしてトナーのクラウドを形成し、このクラウドのトナー(T)が感光体(1)の表面に形成された静電潜像に向かって静電気的に吸引、付着してトナー像を形成できる。   In the toner carrier (9) in this embodiment, a single-phase alternating voltage is used as the alternating voltage power source, but the phase or period is different (however, the vector sum is naturally zero). It is also possible to use a multiple phase alternating voltage power supply. By applying a voltage so that the positive and negative directions are periodically switched between the two electrodes provided on the carrier, the electric field on the surface of the carrier is periodically reversed in the opposite direction. The toner particles hop between the surface of the photoreceptor (1) and the surface layer (98) of the toner carrier (9) to form a toner cloud, and the toner (T) in this cloud is the photoreceptor (1). The toner image can be formed by electrostatically attracting and adhering toward the electrostatic latent image formed on the surface of ().

表面層の膜厚はトナー担持体の表面にトナーの電界カーテンを形成でき、また、電極(91b)のトナー担持体表面への露出を防ぐことができればいずれでもかまわないが、0.5μm以上、50μm以下であることが好ましい。
0.5μm以下では電極とトナー間に電荷リークが生じないよう絶縁するのが困難であるため0.5μm以上とするのが好ましい。
50μm以上では内部電極からの電界が弱くなるため、トナーが表面層から遊離してホッピング可能である静電気力を生じることが困難であるため50μm以下とするのが好ましい。
さらに、5〜50μmであるとトナーホッピングはより安定的に行なわれる。
The thickness of the surface layer may be any as long as it can form a toner electric field curtain on the surface of the toner carrying member and can prevent the electrode (91b) from being exposed to the surface of the toner carrying member. It is preferable that it is 50 micrometers or less.
If it is 0.5 μm or less, it is difficult to insulate so that no charge leakage occurs between the electrode and the toner.
When the thickness is 50 μm or more, the electric field from the internal electrode becomes weak, so that it is difficult for the toner to separate from the surface layer and generate an electrostatic force that can be hopped.
Further, when the thickness is 5 to 50 μm, toner hopping is more stably performed.

以上のように本発明は、上記のように、図3に示す上下電極方式のトナー担持体に適用すると大きな効果を得るものであるが、図4に示す櫛歯電極方式のトナー担持体に適用することも、効果は著しく大ではないが、可能である。   As described above, the present invention, as described above, has a great effect when applied to the upper and lower electrode type toner carrier shown in FIG. 3, but is applied to the comb electrode type toner carrier shown in FIG. It is possible, although the effect is not significantly great.

櫛歯電極方式について説明する。
トナー担持体(9)は、図4(a)、(b)(なお、図4(a)は図4(b)の上面図におけるA−A’における断面図である。)に示すように、線状の複数の電極(90Aa)を有する第1の電極パターン(90A)と線状の複数電極(90Bb)を有する第2の電極パターン(90B)とが、電極(90Aa)と電極(90Bb)とが交互にトナー担持体の軸方向に平行に形成され、この電極パターン(90A)、(90B)上にこれらの電極(90Aa)、(90Bb)を上に接着層(97)、電極(90Aa)、(98Bb)を保護するための表面層(98)が形成されている。
支持体(93)としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ナイロン、フッ素系樹脂、ポリアセタール、フェノール、ポリスチレン等の合成樹脂から形成された円筒状の絶縁性支持体、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、チタン、ステンレスなどを切削、研摩などの金属加工をした円筒状の金属の導電性支持体に前記合成樹脂を被覆したものを使用することができる。
The comb electrode system will be described.
The toner carrier (9) is as shown in FIGS. 4A and 4B (where FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line AA ′ in the top view of FIG. 4B). The first electrode pattern (90A) having a plurality of linear electrodes (90Aa) and the second electrode pattern (90B) having a plurality of linear electrodes (90Bb) include an electrode (90Aa) and an electrode (90Bb). ) Are alternately formed in parallel to the axial direction of the toner carrier, and the electrodes (90Aa) and (90Bb) are disposed on the electrode patterns (90A) and (90B). A surface layer (98) for protecting 90Aa) and (98Bb) is formed.
As the support (93), a cylindrical insulating support formed from a synthetic resin such as polyimide, polycarbonate, nylon, fluororesin, polyacetal, phenol, polystyrene, or aluminum, aluminum alloy, nickel, titanium, It is possible to use a cylindrical metal conductive support obtained by cutting or polishing stainless steel or the like and coating the synthetic resin.

本発明にて用いられるトナーとしては、粉砕法、もしくは重合法にて形成された既知のトナーを用いることができる。   As the toner used in the present invention, a known toner formed by a pulverization method or a polymerization method can be used.

以下、本発明を実施例、比較例により、更に具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.

[絶縁層用塗工液]
フッ素樹脂(ルミフロンLF-200(旭硝子製))190重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-B80E旭化成ケミカル製))35重量部をメチルエチルケトン75重量部と混合し、絶縁層用塗工液を作製した。
[Coating liquid for insulation layer]
190 parts by weight of a fluororesin (Lumiflon LF-200 (manufactured by Asahi Glass)) and 35 parts by weight of an isocyanate curing agent (TPA-B80E manufactured by Asahi Kasei Chemical) were mixed with 75 parts by weight of methyl ethyl ketone to prepare an insulating layer coating solution.

[表面層用塗工液]
テトラヒドロフラン70重量部、シクロヘキサノン30重量部の混合液に、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(構造単位M−15からなる分子量50000の重合化合物:パンライト TS−2050帝人化成製)3重量部、シリコーンオイル(KF−50(信越化学工業社製))0.002重量部を溶解し、表面層用塗工液を作製した。
[Coating fluid for surface layer]
In a mixed solution of 70 parts by weight of tetrahydrofuran and 30 parts by weight of cyclohexanone, 3 parts by weight of a bisphenol Z-type polycarbonate resin (polymerized compound having a molecular weight of 50,000 consisting of structural unit M-15: Panlite TS-2050 manufactured by Teijin Chemicals), silicone oil (KF −50 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)) 0.002 part by weight was dissolved to prepare a surface layer coating solution.

[トナー担持体]
直径16mm、長さ230mmの円柱状のAl製導電性支持体上に前記の絶縁層用塗工液にて浸漬塗工を行い膜厚20μmの絶縁層を形成した。これを絶縁層形成済みの支持体(91A)とした。絶縁層形成済みの支持体(91A)上にそれぞれ蒸着によって導電性金属箔膜である0.8μm厚みの銅箔膜を形成した。さらに、これらの銅箔膜上に5μm厚みのレジスト膜を塗布した。銅膜及びレジスト膜に覆われた絶縁層形成済みの支持体(91A)に幅d=100μm、長さL=200mm、間隔D=200μmで離間させた格子状のパターンをレーザー描画機で露光して、NaCO水溶液中で現像した後、FeCl水溶液に浸漬させてエッチングを行い、前記電極パターンと同一形状の電極パターン(91B)を有する電極(91Bb)を形成した。
次に、このようにして所定の電極パターン(91B)を有する電極を形成した絶縁層形成済みの支持体(91A)の電極パターン(91B)の片側端部をマスキングし、電極を覆う最大膜厚10μmの表面層(98)を表面層形成塗工液にてスプレー塗工を行うことにより形成した。
表面層(98)は絶縁層形成済みの支持体(91A)の端部で電極が露出した状態で塗布した。このようにして作製したトナー担持体(9)を現像装置(4)に組み込んだ。
[Toner carrier]
An insulating layer having a thickness of 20 μm was formed on the cylindrical Al conductive support having a diameter of 16 mm and a length of 230 mm by dip coating with the insulating layer coating solution. This was designated as a support (91A) on which an insulating layer had been formed. A 0.8 μm-thick copper foil film, which is a conductive metal foil film, was formed on each support (91A) on which an insulating layer had been formed by vapor deposition. Further, a resist film having a thickness of 5 μm was applied on these copper foil films. A grid pattern separated by a width d = 100 μm, a length L = 200 mm, and a distance D = 200 μm on a support (91A) having an insulating layer covered with a copper film and a resist film was exposed with a laser drawing machine. Then, after developing in an aqueous Na 2 CO 3 solution, etching was performed by immersing in an aqueous FeCl 3 solution to form an electrode (91Bb) having an electrode pattern (91B) having the same shape as the electrode pattern.
Next, one end of the electrode pattern (91B) of the support (91A) on which the insulating layer is formed in which the electrode having the predetermined electrode pattern (91B) is thus formed is masked to cover the maximum film thickness. A 10 μm surface layer (98) was formed by spray coating with a surface layer forming coating solution.
The surface layer (98) was applied with the electrode exposed at the end of the support (91A) on which the insulating layer had been formed. The toner carrier (9) thus produced was assembled in the developing device (4).

[電極への電圧印加条件]
現像装置(4)の開口部に取り付けた端子と導電性支持体に−400Vと0Vのそれぞれをピークに持つ各瞬間における平均電位が−200Vの交流バイアスを5KHzの周波数で交流電源から印加した。
トナーとして(株)リコー製のimagio Neo C320に搭載されるBK色トナー(ワックス非含有粉砕トナー)を現像装置(4)に供給して使用した。
これらの現像装置およびトナーをimagio Neo C320の黒ステーションに組み込んで画像出力を行い、現像装置の消費電力、導電性支持体と電極間のリークの有無、トナー担持体上のトナー飛翔の状態、異常画像の発生の有無、を比較した。
[Voltage application condition to electrode]
An AC bias having an average potential of -200 V at each moment having a peak of -400 V and 0 V at a peak and a terminal attached to the opening of the developing device (4) and the conductive support was applied from an AC power source at a frequency of 5 KHz.
As the toner, BK color toner (wax-free pulverized toner) mounted on imagio Neo C320 manufactured by Ricoh Co., Ltd. was supplied to the developing device (4) for use.
These developing devices and toner are incorporated into the black station of imagio Neo C320 to output images, developing device power consumption, leakage between conductive support and electrode, toner flying on toner carrier, abnormal The presence or absence of image generation was compared.

実施例1の絶縁層用塗工液のフッ素樹脂(ルミフロンLF-200(旭硝子製))190重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-B80E(旭化成ケミカル製))35重量部をメチルエチルケトン75重量部中に含む絶縁層用塗工液に代えて、フッ素樹脂(ルミフロンLF-906N(旭硝子製))140重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-B80E(旭化成ケミカル製))66重量部をメチルエチルケトン93重量部中に含む絶縁層用塗工液、を用いる他は実施例1と同様にトナー担持体を得た。   190 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-200 (manufactured by Asahi Glass)) and 35 parts by weight of isocyanate curing agent (TPA-B80E (manufactured by Asahi Kasei Chemical)) in the coating liquid for insulating layer of Example 1 in 75 parts by weight of methyl ethyl ketone Instead of the insulating layer coating solution, 140 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-906N (Asahi Glass)) and 66 parts by weight of isocyanate curing agent (TPA-B80E (Asahi Kasei Chemical)) in 93 parts by weight of methyl ethyl ketone A toner carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the insulating layer coating solution was used.

実施例1の絶縁層用塗工液のフッ素樹脂(ルミフロンLF-200(旭硝子製))190重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-B80E(旭化成ケミカル製))35重量部をメチルエチルケトン75重量部中に含む絶縁層用塗工液に代えて、フッ素樹脂(ルミフロンLF-400(旭硝子製))240重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-B80E(旭化成ケミカル製))32重量部をメチルエチルケトン30重量部中に含む絶縁層用塗工液、を用いる他は実施例1と同様にトナー担持体を得た。   190 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-200 (manufactured by Asahi Glass)) and 35 parts by weight of isocyanate curing agent (TPA-B80E (manufactured by Asahi Kasei Chemical)) in the coating liquid for insulating layer of Example 1 in 75 parts by weight of methyl ethyl ketone Instead of the insulating layer coating solution, 240 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-400 (Asahi Glass)) and 32 parts by weight of isocyanate curing agent (TPA-B80E (Asahi Kasei Chemical)) are added in 30 parts by weight of methyl ethyl ketone. A toner carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the insulating layer coating solution was used.

実施例1の絶縁層用塗工液のフッ素樹脂(ルミフロンLF-200(旭硝子製))190重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-B80E(旭化成ケミカル製))35重量部をメチルエチルケトン75重量部中に含む絶縁層用塗工液に代えて、フッ素樹脂(ルミフロンLF-200F(旭硝子製))100重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-B80E(旭化成ケミカル製))33重量部をメチルエチルケトン165重量部中に含む絶縁層用塗工液、を用いる他は実施例1と同様にトナー担持体を得た。   190 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-200 (manufactured by Asahi Glass)) and 35 parts by weight of isocyanate curing agent (TPA-B80E (manufactured by Asahi Kasei Chemical)) of the coating liquid for insulating layer of Example 1 in 75 parts by weight of methyl ethyl ketone In place of the insulating layer coating solution containing 100 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-200F (Asahi Glass)) and 33 parts by weight of isocyanate curing agent (TPA-B80E (Asahi Kasei Chemical)) in 165 parts by weight of methyl ethyl ketone A toner carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the insulating layer coating solution was used.

実施例1の絶縁層用塗工液のフッ素樹脂(ルミフロンLF-200(旭硝子製))190重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-B80E(旭化成ケミカル製))35重量部をメチルエチルケトン75重量部中に含む絶縁層用塗工液に代えて、フッ素樹脂(ルミフロンLF-200(旭硝子製))190重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-100(旭化成ケミカル製))19重量部をメチルエチルケトン90重量部中に含む絶縁層用塗工液、を用いる他は実施例1と同様にトナー担持体を得た。 190 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-200 (manufactured by Asahi Glass)) and 35 parts by weight of isocyanate curing agent (TPA-B80E (manufactured by Asahi Kasei Chemical)) of the coating liquid for insulating layer of Example 1 in 75 parts by weight of methyl ethyl ketone In place of the insulating layer coating solution containing 190 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-200 (Asahi Glass)) and 19 parts by weight of isocyanate curing agent (TPA-100 (Asahi Kasei Chemical)) in 90 parts by weight of methyl ethyl ketone A toner carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the insulating layer coating solution was used.

実施例1の絶縁層用塗工液のフッ素樹脂(ルミフロンLF-200(旭硝子製))190重量部、イソシアネート硬化剤(TPA-B80E(旭化成ケミカル製))35重量部をメチルエチルケトン75重量部中に含む絶縁層用塗工液に代えて、フッ素樹脂(ルミフロンLF-200(旭硝子製))190重量部、イソシアネート硬化剤(D-177N(三井武田ケミカル製))22重量部をメチルエチルケトン90重量部中に含む絶縁層用塗工液、を用いる他は実施例1と同様にトナー担持体を得た。 190 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-200 (manufactured by Asahi Glass)) and 35 parts by weight of isocyanate curing agent (TPA-B80E (manufactured by Asahi Kasei Chemical)) of the coating liquid for insulating layer of Example 1 in 75 parts by weight of methyl ethyl ketone In place of the insulating layer coating solution containing 190 parts by weight of fluororesin (Lumiflon LF-200 (Asahi Glass)) and 22 parts by weight of isocyanate curing agent (D-177N (Mitsui Takeda Chemical)) in 90 parts by weight of methyl ethyl ketone A toner carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid for insulating layer contained in was used.

[比較例1]
実施例1の絶縁層用塗工液に代えて、アルキッド樹脂(ベッコライトM6401−50(大日本インキ化学工業社製))110重量部、メラミン樹脂(スーパーベッカミンG−821−60(大日本インキ化学工業社製))60重量部をメチルエチルケトン110重量部に溶解した比較例1用絶縁層用塗工液を用いる他は実施例1と同様にトナー担持体を得た。
[Comparative Example 1]
Instead of the coating liquid for insulating layer of Example 1, 110 parts by weight of alkyd resin (Beckolite M6401-50 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals)), melamine resin (Super Becamine G-821-60 (Dainippon) Ink Chemical Industries, Ltd.)) A toner carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that 60 parts by weight of methyl ethyl ketone dissolved in 110 parts by weight of methyl ethyl ketone was used.

[比較例2]
実施例1の絶縁層用塗工液に代えて、前記実施例1の表面層用塗工液を用いて実施例1の表層形成方法と同様の形成方法にて絶縁層を形成したほかは、実施例1と同様にトナー担持体を得た。
[Comparative Example 2]
Instead of the insulating layer coating solution of Example 1, the insulating layer was formed by the same formation method as the surface layer forming method of Example 1 using the surface layer coating solution of Example 1 above. A toner carrier was obtained in the same manner as in Example 1.

[比較例3]
実施例1の絶縁層用塗工液に代えて、ポリビニルブチラール樹脂(エスレックスB BX−1(積水化学工業))30重量部を、メチルエチルケトン70重量部に溶解した比較例3用絶縁層用塗工液を用いる他は実施例1と同様にトナー担持体を得た。
[Comparative Example 3]
Insulating layer coating for Comparative Example 3 in which 30 parts by weight of polyvinyl butyral resin (Eslex B BX-1 (Sekisui Chemical Co., Ltd.)) was dissolved in 70 parts by weight of methyl ethyl ketone instead of the coating liquid for insulating layer of Example 1 A toner carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the working solution was used.

各実施例及び比較例の測定結果及び観察結果を表1に示す。
実施例1〜6は比較例1に比較して消費電力が少ない。
比較例2、3については、電極への電圧印加において導電性支持体と電極の間がリークして導通する現象が見られた。導電性支持体と電極の間に電位差が生じないため電界は発生せず、トナー担持体表面でトナーのホッピングは生じなかった。画像出力も行えなかった。
Table 1 shows the measurement results and observation results of the examples and comparative examples.
Examples 1-6 have less power consumption than Comparative Example 1.
As for Comparative Examples 2 and 3, a phenomenon was observed in which the conductive support and the electrode leaked and became conductive when a voltage was applied to the electrode. Since no potential difference was generated between the conductive support and the electrode, no electric field was generated, and toner hopping did not occur on the surface of the toner carrier. The image could not be output.

Figure 2012063392
Figure 2012063392

1 感光体
2 帯電ローラ
3 露光装置
4 現像装置
5 転写ローラ
6 クリーニング装置
7 定着装置
7a 加熱ローラ
7b 加圧ローラ
8 容器
8a 開口部
9 トナー担持体
10 循環パドル
11 トナー規制部材
A 回転方向
B 搬送方向
C 回転方向
D 間隔
T トナー
d 幅
90A 電極パターン
90Aa 電極
90B 電極パターン
90Bb 電極
91A 導電性支持体
91B 電極
91Bb 電極
93 支持体
95 絶縁層
98 表面層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Charging roller 3 Exposure apparatus 4 Developing apparatus 5 Transfer roller 6 Cleaning apparatus 7 Fixing apparatus 7a Heating roller 7b Pressure roller 8 Container 8a Opening part 9 Toner carrier 10 Circulating paddle 11 Toner regulating member A Rotating direction B Conveying direction C Rotating direction D Interval T Toner d Width 90A Electrode pattern 90Aa Electrode 90B Electrode pattern 90Bb Electrode 91A Conductive support 91B Electrode 91Bb Electrode 93 Support 95 Insulating layer 98 Surface layer

特開平3−21967号公報JP-A-3-21967 特開2007−133388号公報JP 2007-133388 A

Claims (7)

導電性支持体と、導電性支持体上に形成された絶縁層と、絶縁層上に一定の間隔で並べられた複数の電極と、前記複数の電極を覆う表面層とを有するトナー担持体であって、前記複数の電極と導電性支持体間の電界が周期的に反転するように電極と導電性支持体に電圧を印加する電圧印加手段を備え、電極間の電界によりトナーをホッピングさせてトナーのクラウドを形成するものであり、前記絶縁層が少なくともフッ素樹脂と硬化剤との架橋反応生成物を含むものであり、前記フッ素樹脂がフルオロエチレンとビニルエーテルモノマーの共重合体により構成されることを特徴とするトナー担持体。   A toner carrier comprising: a conductive support; an insulating layer formed on the conductive support; a plurality of electrodes arranged at regular intervals on the insulating layer; and a surface layer covering the plurality of electrodes. Voltage applying means for applying a voltage to the electrode and the conductive support so that the electric field between the plurality of electrodes and the conductive support is periodically reversed, and the toner is hopped by the electric field between the electrodes. It forms a cloud of toner, and the insulating layer contains at least a cross-linking reaction product of a fluororesin and a curing agent, and the fluororesin is composed of a copolymer of fluoroethylene and a vinyl ether monomer. A toner carrier. 前記フッ素樹脂が少なくともポリオールであることを特徴とする請求項1に記載のトナー担持体。   The toner carrier according to claim 1, wherein the fluororesin is at least a polyol. 前記硬化剤がイソシアネート硬化剤であることを特徴とする請求項1または2に記載のトナー担持体。 The toner carrier according to claim 1, wherein the curing agent is an isocyanate curing agent. 前記イソシアネート硬化剤がブロックイソシアネート硬化剤であることを特徴とする請求項3に記載のトナー担持体。   The toner carrier according to claim 3, wherein the isocyanate curing agent is a blocked isocyanate curing agent. 前記表面層がポリカーボネート樹脂からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のトナー担持体。   The toner carrier according to claim 1, wherein the surface layer is made of a polycarbonate resin. 前記請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー担持体を含むことを特徴とする現像装置。   A developing device comprising the toner carrier according to any one of claims 1 to 5. 前記請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー担持体を含むことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the toner carrier according to claim 1.
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