JP2018180467A - Developing sleeve and image forming apparatus - Google Patents

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Takayuki Wakabayashi
孝幸 若林
幸司 花島
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幸司 花島
高橋 純一
Junichi Takahashi
純一 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a developing roller to selectively nap developer and favorably convey developer.SOLUTION: A developing sleeve comprises: a sleeve substrate for a developing sleeve; and a developer holding layer that is provided on the sleeve substrate, where the developer holding layer has a concavo-convex part that holds developer along a surface direction of the sleeve substrate, and has non-magnetic layers 5 formed on concave parts of the concavo-convex part. The non-magnetic layers may cover at least the concave parts. An image forming apparatus may include the developing sleeve.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像スリーブ(現像ローラ)に関し、さらに詳しくは、現像スリーブに担持された現像剤を、感光体ドラムと現像スリーブとが間隙をもって対向する現像領域に搬送し、該感光体ドラム上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像スリーブに関する。   The present invention relates to a developing sleeve (developing roller) used in, for example, a copying machine, a facsimile, a printer, etc. More specifically, the developer carried on the developing sleeve is opposed to the photosensitive drum with the developing sleeve with a gap. The present invention relates to a developing sleeve which is conveyed to a developing area and develops an electrostatic latent image on the photosensitive drum to form a toner image.

電子写真方式を用いた複写機などの画像形成装置では、感光体ドラムなどの像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視像化する。このような画像形成装置では、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いるものが知られている。   In an image forming apparatus such as a copying machine using an electrophotographic method, a developer is attached to an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum to make a visible image. Among such image forming apparatuses, one using a two-component developer composed of toner and magnetic carrier is known.

このような画像形成装置としては、回転する現像スリーブに二成分現像剤を磁気的に保持させながら、像担持体近傍まで搬送し、感光体の静電潜像を現像剤中のトナーで現像し可視像化する。   In such an image forming apparatus, while a two-component developer is magnetically held on a rotating developing sleeve, the two-component developer is conveyed to the vicinity of the image carrier, and the electrostatic latent image of the photosensitive member is developed with the toner in the developer. Visualize.

このように可視像化する方法では、回転する現像スリーブの内部に固定配置された磁石体を備えることで、現像剤を現像スリーブ上に磁気的な力で保持し、さらに、現像スリーブに規制ブレードを所定の間隔で対向配置する。このようにすることで、二成分現像剤を所望の現像剤量に規制しながら、現像スリーブ上を感光体近傍まで搬送する。   In the method of visualizing in this manner, the developer is held by the magnetic force on the developing sleeve by providing the magnet fixedly disposed inside the rotating developing sleeve, and the developer is regulated to the developing sleeve. The blades are arranged to face each other at a predetermined interval. By so doing, the two-component developer is conveyed to the vicinity of the photosensitive member on the developing sleeve while regulating the developer amount to a desired amount.

この時、現像剤を安定的に搬送するために、従来は、砥粒によるサンドブラストによって表面に凹凸を形成した現像スリーブや現像スリーブ回転軸に対して平行に延びる複数の溝を表面に形成した現像スリーブを使用している。   At this time, in order to stably transport the developer, conventionally, a developing sleeve having concavities and convexities formed by sandblasting with abrasive grains and a plurality of grooves extending parallel to the rotational axis of the developing sleeve are formed on the surface. I use a sleeve.

特開2014−235343号公報JP 2014-235343 A

上述した特許文献1に記載の現像スリーブにおいては、レーザー加工により外表面に多数の凹形状を形成することが示されている。   In the developing sleeve described in Patent Document 1 described above, it is shown that a large number of concave shapes are formed on the outer surface by laser processing.

現像スリーブは、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス、導電性樹脂のうちいずれかの非磁性材料で構成されるが、コストの低減及び加工精度の向上を図るために、アルミニウム合金で構成されることが多い。レーザー加工にて外表面に凹形状を加工する場合、加工時間を要するとともに、加工形状の精度が低下する懸念がある。   The developing sleeve is made of nonmagnetic material of any of aluminum alloy, brass, stainless steel, and conductive resin, but is often made of aluminum alloy in order to reduce cost and improve processing accuracy. . When processing a concave shape to the outer surface by laser processing, while processing time is required, there is a concern that the precision of processing shape may fall.

本発明は、現像剤を所定パターンで良好に穂立ちさせることができる現像スリーブ、および画像形成装置を提供するものである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a developing sleeve and an image forming apparatus capable of making a developer stand out in a predetermined pattern.

本発明は、現像スリーブ基体と、前記現像スリーブ基体の面上に設けられ、磁性材料で形成された現像剤保持層と、を備え、前記現像剤保持層の表面には、現像剤を保持するための凹凸部が所定のパターン形状で設けられ、前記凹凸部のうち少なくとも凹部内には、非磁性部が設けられた現像スリーブとする点に特徴がある。   The present invention comprises a developing sleeve base and a developer holding layer provided on the surface of the developing sleeve base and made of a magnetic material, and holding the developer on the surface of the developer holding layer. The present invention is characterized in that a developing sleeve is provided in a predetermined pattern shape for forming a developing sleeve in which a nonmagnetic portion is provided at least in a recess of the above-mentioned uneven portions.

本発明によれば、現像剤を所定パターンで良好に穂立ちさせることができる現像スリーブおよび画像形成装置を実現できる。   According to the present invention, it is possible to realize a developing sleeve and an image forming apparatus capable of causing the developer to be favorably raised in a predetermined pattern.

本発明に係る現像スリーブの一実施形態 構成断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a developing sleeve according to an embodiment of the present invention. 本発明に係る現像スリーブのドットパターン上面図。FIG. 2 is a top view of a dot pattern of a developing sleeve according to the present invention. 本発明に係る現像スリーブと感光性ドラムとの構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a developing sleeve and a photosensitive drum according to the present invention.

以下、本発明の一実施形態を、図1ないし図3に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかる現像スリーブ7の構成断面図である。図2は、図1に示された現像スリーブ7のドットパターン上面図である。図3は、本発明に係る現像スリーブ7と感光性ドラム4との構成図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a developing sleeve 7 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a top view of the dot pattern of the developing sleeve 7 shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram of the developing sleeve 7 and the photosensitive drum 4 according to the present invention.

図3に示すように、現像ローラ1は、芯金2と、円筒状の磁石体3と、前述した円筒状の現像スリーブ7とを備えている。芯金2は、長手方向が感光体ドラム4の長手方向と平行に配され、画像形成装置に回転することなく固定されている。   As shown in FIG. 3, the developing roller 1 includes a core metal 2, a cylindrical magnet 3, and the above-described cylindrical developing sleeve 7. The metal core 2 is disposed such that its longitudinal direction is parallel to the longitudinal direction of the photosensitive drum 4 and is fixed to the image forming apparatus without rotating.

磁石体3は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、複数の固定磁極が取り付けられている。磁石体3は、芯金2の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。   The magnet body 3 is made of a magnetic material and formed in a cylindrical shape, and a plurality of fixed magnetic poles are attached. The magnet 3 is fixed to the outer periphery of the core metal 2 without rotating around the axis.

固定磁石は、長尺で棒状の磁石であり、磁石体3に取り付けられている。固定磁石は、磁石体3である現像ローラ1の長手方向に沿って延びており、該磁石体3の全長に亘って設けられている。前述した構成の磁石体3は、現像スリーブ7内に内包されている。   The fixed magnet is a long and rod-like magnet, and is attached to the magnet 3. The fixed magnet extends in the longitudinal direction of the developing roller 1 which is the magnet 3 and is provided over the entire length of the magnet 3. The magnet 3 having the above-described configuration is contained in the developing sleeve 7.

ここで、一つの固定磁極は、現像剤が収容される収容槽に相対している。この一つの固定磁極は、汲み上げ磁極をなしており、現像スリーブ7即ち現像ローラ1の外表面上に磁気力を生じて、収容槽内の現像剤を現像スリーブ7の外表面に吸着する。   Here, one fixed magnetic pole is opposed to the storage tank in which the developer is stored. This one fixed magnetic pole forms a pumping magnetic pole, and a magnetic force is generated on the outer surface of the developing sleeve 7, that is, the developing roller 1 to attract the developer in the storage tank to the outer surface of the developing sleeve 7.

他の一つの固定磁極は、静電潜像が形成される感光体ドラムと相対している。この固定磁極は、現像磁極をなしており、現像スリーブ7即ち現像ローラ1の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ7と感光体ドラム4との間に磁界を形成する。   Another fixed magnetic pole faces the photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed. The fixed magnetic pole forms a developing magnetic pole, and generates a magnetic force on the outer surface of the developing sleeve 7, that is, the developing roller 1 to form a magnetic field between the developing sleeve 7 and the photosensitive drum 4.

この固定磁極は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、現像スリーブ7の外表面に吸着された現像剤のトナーを感光体ドラム4に受け渡すようになっている。   The fixed magnetic pole forms a magnetic brush by the magnetic field to deliver the toner of the developer adsorbed on the outer surface of the developing sleeve 7 to the photosensitive drum 4.

前述した汲み上げ磁極と現像磁極との間には、少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この少なくとも一つの固定磁極は、現像スリーブ7即ち現像ローラ1の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤を感光体ドラム4に向けて搬送するとともに、現像済みの現像剤を感光体ドラム4から収容槽内まで搬送する。   At least one fixed magnetic pole is provided between the aforementioned scooping magnetic pole and the developing magnetic pole. The at least one fixed magnetic pole generates a magnetic force on the outer surface of the developing sleeve 7, that is, the developing roller 1 to convey the developer before development toward the photosensitive drum 4 and sensitize the developed developer. The body drum 4 is transported into the storage tank.

前述した固定磁極は、現像スリーブ7の外表面に現像剤を吸着すると、現像剤の磁性キャリアは該固定磁極が生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ7の外表面上に立設(穂立ち)させる。   When the developer is adsorbed to the outer surface of the developing sleeve 7, the fixed magnetic pole mentioned above is provided on the outer surface of the developing sleeve 7 in such a manner that a plurality of magnetic carriers of the developer overlap along the magnetic lines of force generated by the fixed magnetic pole. (Settle)

このように、磁性キャリアが磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ7の外表面上において立設する状態を、磁性キャリアが現像スリーブ7の外表面上に「穂立ち」するという。すると、この穂立ちした磁性キャリアに前述したトナーが吸着する。即ち、現像スリーブ7は、磁石体3の磁力により外表面に現像剤を保持(吸着)する機能を備える。つまり、現像スリーブ7の最表層は、現像剤保持層となる。   In this manner, the magnetic carrier "ears" on the outer surface of the developing sleeve 7 in a state where the plurality of magnetic carriers overlap along the magnetic lines of force and stand on the outer surface of the developing sleeve 7. Then, the toner described above is adsorbed to the spiked magnetic carrier. That is, the developing sleeve 7 has a function of holding (adsorbing) the developer on the outer surface by the magnetic force of the magnet 3. That is, the outermost layer of the developing sleeve 7 is a developer holding layer.

現像スリーブ7は、無端の筒状部材であり、本実施形態では円筒状に形成されている。現像スリーブ7は、磁石体3を内包し(収容し)て、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ7は、その内周面が固定磁極に順に相対するように回転される。現像スリーブ7の基材は、例えば、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス鋼(SUS)、導電性の樹脂などの非磁性材料で構成されている。   The developing sleeve 7 is an endless cylindrical member, and is formed in a cylindrical shape in the present embodiment. The developing sleeve 7 includes (accommodates) the magnet body 3 and is rotatably provided around the axial center. The developing sleeve 7 is rotated so that the inner circumferential surface thereof sequentially faces the fixed magnetic pole. The base material of the developing sleeve 7 is made of, for example, a nonmagnetic material such as aluminum alloy, brass, stainless steel (SUS), or conductive resin.

ここで、現像スリーブ7の基材(現像スリーブ基体)としては、特に、ステンレス鋼、アルミニウム合金が好適である。ステンレス鋼やアルミニウム合金は、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウム合金を用いる場合には、A6063、A5056及びA3003を用いるのが好ましい。SUSを用いる場合には、SUS303、SUS304及びSUS316を用いるのが好ましい。なお、図示例では、現像スリーブ7は、SUS316で構成した。   Here, as a substrate (developing sleeve substrate) of the developing sleeve 7, stainless steel and aluminum alloy are particularly preferable. Stainless steel and aluminum alloys are excellent in workability and lightness. When using an aluminum alloy, it is preferable to use A6063, A5056 and A3003. When using SUS, it is preferable to use SUS303, SUS304, and SUS316. In the illustrated example, the developing sleeve 7 is made of SUS316.

なお、現像スリーブ7の外径は、例えば、本実施形態では、20mmとし、また現像スリーブ7の軸(軸芯)方向の長さは、400mmとした。   The outer diameter of the developing sleeve 7 is, for example, 20 mm in the present embodiment, and the length in the axial (axial center) direction of the developing sleeve 7 is 400 mm.

次に、フォトリソグラフィーを用いて現像スリーブ7の外表面へ凹形状を形成する工程を、以下に説明する。   Next, the process of forming a concave shape on the outer surface of the developing sleeve 7 using photolithography will be described below.

〔実施例1〕
まず、現像スリーブ7の基材の外表面へ金属材料を電鋳めっきを行って、磁性材料からなる下地層(めっき層)6を形成する。本実施例では、下地層6の厚さ(めっき膜厚)を20μmとした。めっき材料は、透磁率が高く残留磁化が小さい軟磁性が好ましい。Ni系の金属材料であれば純ニッケル・ニッケル−リン合金・ニッケル−鉄合金などが挙げられ、この限りではない。保磁力Hoは0.1[Oe]〜20[Oe]程度が好ましい。
Example 1
First, a metal material is electroformed on the outer surface of the base of the developing sleeve 7 to form an underlayer (plating layer) 6 made of a magnetic material. In the present embodiment, the thickness (plated film thickness) of the underlayer 6 is 20 μm. The plating material is preferably soft magnetism having high permeability and small residual magnetization. In the case of a Ni-based metal material, pure nickel-nickel-phosphorus alloy / nickel-iron alloy may, for example, be mentioned. The coercive force Ho is preferably about 0.1 [Oe] to 20 [Oe].

次に、現像スリーブ7の下地層6の表面に対して、非磁性材料を塗布して所定の形状にパターニングすることにより非磁性部5を形成する。ここで、本実施例では非磁性部5を形成する材料は、レジスト材を用い、その形成方法に関しては、液状レジスト、ドライフィルムレジスト、電着レジストなどが挙げられ、この限りではない。   Next, the nonmagnetic portion 5 is formed by applying a nonmagnetic material to the surface of the underlayer 6 of the developing sleeve 7 and patterning it into a predetermined shape. Here, in the present embodiment, a resist material is used as a material for forming the nonmagnetic portion 5, and a liquid resist, a dry film resist, an electrodeposition resist and the like can be mentioned as to the method of forming the material.

なお、非磁性部5の形成には、場合によっては、導電性フィラーを混合させ、導電性を持たせても良い。本実施例では、膜厚60μmの永久ドライフィルムレジスト〔ネガティブ〕を使用した。なお、基板とレジストとの付着力を向上させるべく下地処理として、例えば、カップリング剤のコート、金属酸化膜の形成等も採用できる。   In addition, in the formation of the nonmagnetic portion 5, depending on the case, a conductive filler may be mixed to give conductivity. In this example, a permanent dry film resist [negative] having a film thickness of 60 μm was used. In addition, for example, a coating of a coupling agent, formation of a metal oxide film, or the like may be employed as the base treatment to improve the adhesion between the substrate and the resist.

次に、非磁性材料の塗布膜の表面にフォトマスク(図示略)を配して露光、現像処理を行うことにより、所定の開口形状を形成する。露光に関しては、幾つかの方法が挙げられる。例えば、平面上で非磁性材料の塗布膜を露光した後、現像スリーブ7へ巻付ける方法がある。その他の方法としては、フレキシブルな樹脂製のフォトマスクを現像スリーブ7に巻付け、現像スリーブ7若しくは光源を回転させながら露光する方法もある。   Next, a photomask (not shown) is disposed on the surface of the coating film of nonmagnetic material, and exposure and development processing is performed to form a predetermined opening shape. There are several methods for exposure. For example, there is a method in which a coating film of nonmagnetic material is exposed on a plane and then wound around the developing sleeve 7. As another method, there is also a method in which a flexible resin photomask is wound around the developing sleeve 7 and exposure is performed while rotating the developing sleeve 7 or the light source.

更に別の方法としては、集光レーザー光などを用い、現像スリーブ7外表面にパターンを直接描画する方法も適用できる。集光レーザーなどでロール表面にパターンを直接描画する方法は、微細なパターンを形成することができ、また、微細パターンの継ぎ目が発生しないため好適である。   As another method, a method of drawing a pattern directly on the outer surface of the developing sleeve 7 using a condensed laser beam or the like can also be applied. A method in which a pattern is directly drawn on the roll surface with a condensing laser or the like is preferable because a fine pattern can be formed and a seam of the fine pattern does not occur.

次に、現像に関しては、ディッピング方式やスプレー方式などの方法で処理することができ、この限りではない。   Next, development can be processed by a method such as dipping or spraying, and the method is not limited to this.

現像後、非磁性部5にてパターンを形成した開口部に電鋳めっきを実施し、下地層6上に凸部6aを形成する。すなわち、現像スリーブの基材表面に、非磁性部5が凹部に埋設された凹凸形状の現像剤保持層100を形成する。ここで、凸部6aを形成するめっき材料は、透磁率が高く残留磁化が小さい軟磁性が好ましい。Ni系の金属材料であれば純ニッケル・ニッケル−リン合金・ニッケル−鉄合金などが挙げられ、この限りではない。保磁力Hoは0.1[Oe]〜20[Oe]程度が好ましい。めっき膜厚は、非磁性部5の膜厚以下であれば良く、本実施例では非磁性部5の1/2膜厚を狙い30μmとした。   After development, electroforming plating is performed on the opening in which the pattern is formed in the nonmagnetic portion 5, and the convex portion 6 a is formed on the underlayer 6. That is, on the base material surface of the developing sleeve, the uneven developer holding layer 100 in which the nonmagnetic portion 5 is embedded in the concave portion is formed. Here, it is preferable that the plating material forming the convex portion 6a be soft magnetic, which has high permeability and small residual magnetization. In the case of a Ni-based metal material, pure nickel-nickel-phosphorus alloy / nickel-iron alloy may, for example, be mentioned. The coercive force Ho is preferably about 0.1 [Oe] to 20 [Oe]. The thickness of the plating film may be equal to or less than the thickness of the nonmagnetic portion 5. In the present embodiment, the half thickness of the nonmagnetic portion 5 is 30 μm.

電鋳めっき後は図1(A)と図2に示される構成となり、現像スリーブ7の外表面に規則正しく並んだ微細な円形の凹形状パターンが形成される。本実施例において微細凹形状パターンは、格子形状に並んでおり、間隔が130μm、直径が70μm、高さが30μmである。凹形状パターンに関しては、ドットに限らず多角形やライン形状でも良い。   After the electroforming plating, the configuration shown in FIG. 1A and FIG. 2 is obtained, and a fine circular concave shape pattern regularly formed on the outer surface of the developing sleeve 7 is formed. In the present embodiment, the micro-concave patterns are arranged in a lattice shape, and the interval is 130 μm, the diameter is 70 μm, and the height is 30 μm. The concave shape pattern is not limited to dots, and may be polygonal or line shape.

最後に、ポストベーク、UV照射処理を実施し、非磁性部5を永久的に硬化させる。   Finally, post-baking and UV irradiation are performed to permanently cure the nonmagnetic portion 5.

次に、本発明の現像スリーブ7を用い、現像剤が磁力線に沿って外表面上へ穂立ちする形態について説明する。   Next, using the developing sleeve 7 of the present invention, an embodiment in which the developer ears on the outer surface along magnetic lines of force will be described.

図1(A)構成では、現像剤は金属材料6の凸型形状部に磁力線が集中し穂立ちする。現像剤をより選択的に高密度に穂立ちさせるには、現像剤保持層100における凹型形状部で現像剤が穂立ちしないよう、少なくとも、凹凸部のうち凹部内に非磁性部5を設けることが好ましいが、凹凸部の全面に平滑性の良い非磁性層を形成するようにしてもよい。例えば、現像剤の除去時に、現像剤の残留磁化による残存を防ぐため、凹凸部の表面に20μm以上の膜厚で非磁性層を形成することが好ましい。   In the configuration of FIG. 1 (A), the developer concentrates magnetic lines of force on the convex shaped portion of the metal material 6 and causes a spike. In order to make the developer spike at a high density more selectively, the nonmagnetic portion 5 is provided at least in the concave portion of the concavo-convex portion so that the developer does not brush at the concave shape portion in the developer holding layer 100 However, the nonmagnetic layer having good smoothness may be formed on the entire surface of the uneven portion. For example, in order to prevent the developer from remaining due to residual magnetization when removing the developer, it is preferable to form a nonmagnetic layer with a thickness of 20 μm or more on the surface of the uneven portion.

その他利点としては、金属材料から形成された凸部6a(凸型形状部)は、非磁性部5に囲まれている構成であるため、現像剤はその凹部にて搬送性が補助され、結果として搬送性が向上する。また、凸部6aは、非磁性部5によって保護されているため、現像剤との間で生じる経時的な金属摩耗が低減される。   As another advantage, the convex portion 6 a (convex shape portion) formed of a metal material is configured to be surrounded by the nonmagnetic portion 5, so the developer is assisted in its transportability in the concave portion, and as a result Transportability is improved. Further, since the convex portion 6 a is protected by the nonmagnetic portion 5, the temporal metal wear occurring with the developer is reduced.

〔実施例2〕
まず、現像スリーブ7の外表面へ金属材料を電鋳めっきし、下地層6を形成する。本実施例では、この下地層6の厚さ(めっき膜厚)を20μmとした。めっき材料は、透磁率が高く残留磁化が小さい軟磁性が好ましい。Ni系の金属材料であれば純ニッケル・ニッケル−リン合金・ニッケル−鉄合金などが挙げられ、この限りではない。保磁力Hoは0.1[Oe]〜20[Oe]程度が好ましい。
Example 2
First, a metal material is electroformed and plated on the outer surface of the developing sleeve 7 to form the underlayer 6. In the present embodiment, the thickness (plated film thickness) of the underlayer 6 is 20 μm. The plating material is preferably soft magnetism having high permeability and small residual magnetization. In the case of a Ni-based metal material, pure nickel-nickel-phosphorus alloy / nickel-iron alloy may, for example, be mentioned. The coercive force Ho is preferably about 0.1 [Oe] to 20 [Oe].

次に、現像スリーブ7外表面へ非磁性材料の塗布膜を所定厚さに塗布する。本実施例では非磁性材料としてレジストを用い、その形成方法に関しては、液状レジスト、ドライフィルムレジスト、電着レジストなどが挙げられ、この限りではない。場合によっては、導電性フィラーを混合させ、導電性を持たせても良い。本実施例では、膜厚60μmの永久ドライフィルムレジスト〔ネガティブ〕を使用した。なお、基板とレジストとの付着力を向上させるべく下地処理として、例えば、カップリング剤のコート、金属酸化膜の形成等も採用できる。   Next, a coating film of nonmagnetic material is applied to the outer surface of the developing sleeve 7 to a predetermined thickness. In the present embodiment, a resist is used as the nonmagnetic material, and a method of forming the resist includes a liquid resist, a dry film resist, an electrodeposition resist, and the like, and the present invention is not limited thereto. In some cases, conductive fillers may be mixed to provide conductivity. In this example, a permanent dry film resist [negative] having a film thickness of 60 μm was used. In addition, for example, a coating of a coupling agent, formation of a metal oxide film, or the like may be employed as the base treatment to improve the adhesion between the substrate and the resist.

次に、非磁性材料の塗布膜の表面にフォトマスク(図示略)を配して露光、現像処理を行うことにより、所定の開口形状を形成する。露光に関しては、幾つかの方法が挙げられる。例えば、平面上で非磁性材料の塗布膜を露光した後、現像スリーブ7へ巻付ける方法がある。その他の方法としては、フレキシブルな樹脂製のフォトマスクを現像スリーブ7に巻付け、現像スリーブ7若しくは光源を回転させながら露光する方法もある。   Next, a photomask (not shown) is disposed on the surface of the coating film of nonmagnetic material, and exposure and development processing is performed to form a predetermined opening shape. There are several methods for exposure. For example, there is a method in which a coating film of nonmagnetic material is exposed on a plane and then wound around the developing sleeve 7. As another method, there is also a method in which a flexible resin photomask is wound around the developing sleeve 7 and exposure is performed while rotating the developing sleeve 7 or the light source.

更に別の方法としては、集光レーザー光などを用い、現像スリーブ7外表面にパターンを直接描画する方法も適用できる。集光レーザーなどでロール表面にパターンを直接描画する方法は、微細なパターンを形成することができ、また、微細パターンの継ぎ目が発生しないため好適である。   As another method, a method of drawing a pattern directly on the outer surface of the developing sleeve 7 using a condensed laser beam or the like can also be applied. A method in which a pattern is directly drawn on the roll surface with a condensing laser or the like is preferable because a fine pattern can be formed and a seam of the fine pattern does not occur.

次に、現像に関しては、ディッピング方式やスプレー方式などの方法で処理することができ、この限りではない。   Next, development can be processed by a method such as dipping or spraying, and the method is not limited to this.

現像後、非磁性部5にてパターンを形成した開口部へ電鋳めっきを実施し、下地層6上に凸部6aを形成する。すなわち、現像スリーブの基材表面に、非磁性部5が凹部に埋設された凹凸形状の現像剤保持層100を形成する。この現像剤保持層100の凸部6aの厚さ(めっき膜厚)は、非磁性部5の膜厚以上とし、本実施例では非磁性部5を70μmとした。めっき材料は、透磁率が高く残留磁化が小さい軟磁性が好ましい。Ni系の金属材料であれば純ニッケル・ニッケル−リン合金・ニッケル−鉄合金などが挙げられ、この限りではない。保磁力Hoは0.1[Oe]〜20[Oe]程度が好ましい。   After development, electroforming plating is performed on the opening in which the pattern is formed in the nonmagnetic portion 5, and the convex portion 6 a is formed on the underlayer 6. That is, on the base material surface of the developing sleeve, the uneven developer holding layer 100 in which the nonmagnetic portion 5 is embedded in the concave portion is formed. The thickness (plating film thickness) of the convex portion 6 a of the developer holding layer 100 is equal to or larger than the thickness of the nonmagnetic portion 5, and in the present embodiment, the nonmagnetic portion 5 is 70 μm. The plating material is preferably soft magnetism having high permeability and small residual magnetization. In the case of a Ni-based metal material, pure nickel-nickel-phosphorus alloy / nickel-iron alloy may, for example, be mentioned. The coercive force Ho is preferably about 0.1 [Oe] to 20 [Oe].

電鋳めっき後は図1(B)と図2に示される構成となり、現像スリーブ7の外表面に規則正しく並んだ微細な円形の凹形状パターンが形成される。本実施例において微細凹形状パターンは、格子形状に並んでおり、間隔が130μm、直径が70μm、高さが70μmである。凹形状パターンに関しては、ドットに限らず多角形やライン形状でも良い。   After electroforming plating, the configuration shown in FIG. 1B and FIG. 2 is obtained, and a fine circular concave shape pattern regularly formed on the outer surface of the developing sleeve 7 is formed. In the present embodiment, the micro-concave patterns are arranged in a lattice shape, and the interval is 130 μm, the diameter is 70 μm, and the height is 70 μm. The concave shape pattern is not limited to dots, and may be polygonal or line shape.

最後に、ポストベーク、UV照射処理を実施し、非磁性層5を永久的に硬化させる。   Finally, post-baking and UV irradiation are performed to permanently cure the nonmagnetic layer 5.

次に、本発明の現像スリーブ7を用い、現像剤が磁力線に沿って外表面上へ穂立ちする形態について説明する。   Next, using the developing sleeve 7 of the present invention, an embodiment in which the developer ears on the outer surface along magnetic lines of force will be described.

図1(B)構成では、現像剤は、金属材料からなる凸部6aの凸型形状部に磁力線が集中し穂立ちする。現像剤をより選択的に高密度に穂立ちさせるには、凸部6aの周辺にある凹型形状部で現像剤が穂立ちしないよう、平滑性の良い非磁性層を形成することが好ましい。現像剤の除去時に、現像剤の残留磁化による残存を防ぐため、凹凸部の表面に、20μm以上の膜厚で非磁性層を形成することが好ましい。   In the configuration shown in FIG. 1B, the developer concentrates magnetic lines of force in the convex shape portion of the convex portion 6a made of a metal material. In order to cause the developer to spike at a high density more selectively, it is preferable to form a smooth nonmagnetic layer so that the developer does not brush at the concave shape portion around the convex portion 6a. It is preferable to form a nonmagnetic layer with a film thickness of 20 μm or more on the surface of the concavo-convex portion in order to prevent the residual magnetization due to the residual magnetization of the developer when removing the developer.

しかし、図1(B)の構造例は、図1(A)と比較して、金属材料からなる凸部6aの側面の保護が十分ではないため、現像剤の搬送性や金属材料6と現像剤との経時的な金属摩耗対策を施すことが好ましい。   However, in the structural example of FIG. 1 (B), compared with FIG. 1 (A), the protection of the side surface of the convex portion 6a made of a metal material is not sufficient. It is preferable to take measures against metal wear with time with the agent.

〔実施例3〕
まず、現像スリーブ7の基材の外表面へ金属材料を電鋳めっきし、下地層6を形成する。本実施例では、下地層6の厚さ(めっき膜厚)を20μmとした。めっき材料は、透磁率が高く残留磁化が小さい軟磁性が好ましい。Ni系の金属材料であれば純ニッケル・ニッケル−リン合金・ニッケル−鉄合金などが挙げられ、この限りではない。保磁力Hoは0.1[Oe]〜20[Oe]程度が好ましい。
[Example 3]
First, a metal material is electroformed and plated on the outer surface of the base of the developing sleeve 7 to form the base layer 6. In the present embodiment, the thickness (plated film thickness) of the underlayer 6 is 20 μm. The plating material is preferably soft magnetism having high permeability and small residual magnetization. In the case of a Ni-based metal material, pure nickel-nickel-phosphorus alloy / nickel-iron alloy may, for example, be mentioned. The coercive force Ho is preferably about 0.1 [Oe] to 20 [Oe].

次に、現像スリーブ7の基材の外表面(下地層6の表面)へ非磁性材料の塗布膜を所定厚さに塗布する。本実施例では非磁性材料としてはレジストを用い、その形成方法に関しては、液状レジスト、ドライフィルムレジスト、電着レジストなどが挙げられ、この限りではない。場合によっては、導電性フィラーを混合させ、導電性を持たせても良い。本実施例では、膜厚60μmの永久ドライフィルムレジスト〔ネガティブ〕を使用した。なお、基板とレジストとの付着力を向上させるべく下地処理として、例えば、カップリング剤のコート、金属酸化膜の形成等も採用できる。   Next, a coating film of a nonmagnetic material is applied to a predetermined thickness on the outer surface (the surface of the base layer 6) of the base of the developing sleeve 7. In the present embodiment, a resist is used as the nonmagnetic material, and a liquid resist, a dry film resist, an electrodeposition resist and the like can be mentioned as to the method of forming the resist. In some cases, conductive fillers may be mixed to provide conductivity. In this example, a permanent dry film resist [negative] having a film thickness of 60 μm was used. In addition, for example, a coating of a coupling agent, formation of a metal oxide film, or the like may be employed as the base treatment to improve the adhesion between the substrate and the resist.

次に、非磁性材料の塗布膜の表面にフォトマスク(図示略)を配して露光、現像処理を行うことにより、非磁性部5の周囲に所定の開口形状を形成する。露光に関しては、幾つかの方法が挙げられる。例えば、平面上で非磁性材料の塗布膜を露光した後、現像スリーブ7へ巻付ける方法がある。その他の方法としては、フレキシブルな樹脂製のフォトマスクを現像スリーブ7に巻付け、現像スリーブ7若しくは光源を回転させながら露光する方法もある。   Next, a photomask (not shown) is disposed on the surface of the coating film of nonmagnetic material, and exposure and development processing is performed to form a predetermined opening shape around the nonmagnetic portion 5. There are several methods for exposure. For example, there is a method in which a coating film of nonmagnetic material is exposed on a plane and then wound around the developing sleeve 7. As another method, there is also a method in which a flexible resin photomask is wound around the developing sleeve 7 and exposure is performed while rotating the developing sleeve 7 or the light source.

更に別の方法としては、集光レーザー光などを用い、現像スリーブ7外表面にパターンを直接描画する方法も適用できる。集光レーザーなどでロール表面にパターンを直接描画する方法は、微細なパターンを形成することができ、また、微細パターンの継ぎ目が発生しないため好適である。   As another method, a method of drawing a pattern directly on the outer surface of the developing sleeve 7 using a condensed laser beam or the like can also be applied. A method in which a pattern is directly drawn on the roll surface with a condensing laser or the like is preferable because a fine pattern can be formed and a seam of the fine pattern does not occur.

次に、現像に関しては、ディッピング方式やスプレー方式などの方法で処理することができ、この限りではない。   Next, development can be processed by a method such as dipping or spraying, and the method is not limited to this.

現像後、非磁性部5の周囲にてパターンを形成した開口部へ電鋳めっきを実施して、下地層6の上に凸部6aを形成する。この凸部6aの厚さ(めっき膜厚)は、非磁性部5の膜厚以下であれば良く、本実施例では非磁性部5を60μmとした。めっき材料は、透磁率が高く残留磁化が小さい軟磁性が好ましい。Ni系の金属材料であれば純ニッケル・ニッケル−リン合金・ニッケル−鉄合金などが挙げられ、この限りではない。保磁力Hoは0.1[Oe]〜20[Oe]程度が好ましい。   After development, electroforming plating is performed on the opening where the pattern is formed around the nonmagnetic portion 5 to form the convex portion 6 a on the underlayer 6. The thickness (plating film thickness) of the convex portion 6a may be equal to or less than the thickness of the nonmagnetic portion 5, and the nonmagnetic portion 5 is 60 μm in this embodiment. The plating material is preferably soft magnetism having high permeability and small residual magnetization. In the case of a Ni-based metal material, pure nickel-nickel-phosphorus alloy / nickel-iron alloy may, for example, be mentioned. The coercive force Ho is preferably about 0.1 [Oe] to 20 [Oe].

電鋳めっき後は図1(C)と図2に示される構成となり、現像スリーブ7の外表面に規則正しく並んだ微細な円形の凹形状パターンが形成される。本実施例において微細凹形状パターンは、格子形状に並んでおり、間隔が130μm、直径が70μm、高さが60μmである。凹形状パターンに関しては、ドットに限らず多角形やライン形状でも良い。   After electroforming plating, the configuration shown in FIG. 1C and FIG. 2 is obtained, and a fine circular concave shape pattern regularly formed on the outer surface of the developing sleeve 7 is formed. In the present embodiment, the micro-concave patterns are arranged in a lattice shape, and the distance is 130 μm, the diameter is 70 μm, and the height is 60 μm. The concave shape pattern is not limited to dots, and may be polygonal or line shape.

次に、非磁性部を一度剥離し、再度、凹凸部の全面へ非磁性材料を塗布して非磁性層5を形成する。最後に、ポストベーク、UV照射処理を実施し、非磁性層5を永久的に硬化させる。これにより、現像スリーブの基材表面に、非磁性層5で覆われた凹凸形状の現像剤保持層100が形成される。   Next, the nonmagnetic portion is peeled off once, and the nonmagnetic material is applied to the entire surface of the uneven portion again to form the nonmagnetic layer 5. Finally, post-baking and UV irradiation are performed to permanently cure the nonmagnetic layer 5. Thereby, the uneven developer holding layer 100 covered with the nonmagnetic layer 5 is formed on the surface of the base of the developing sleeve.

次に、本発明の現像スリーブ7を用い、現像剤が磁力線に沿って外表面上へ穂立ちする形態について説明する。   Next, using the developing sleeve 7 of the present invention, an embodiment in which the developer ears on the outer surface along magnetic lines of force will be described.

図1(C)構成では、現像剤は凸部6aの凸型形状部に磁力線が集中し穂立ちする。現像剤をより選択的に高密度に穂立ちさせるには、現像剤保持層の凹型形状部で現像剤が穂立ちしないよう、凹凸部の表面へ平滑性の良い非磁性層を形成することが好ましい。現像剤の除去時に、現像剤の残留磁化による残存を防ぐため、凹凸部の表面に20μm以上の膜厚で非磁性層を形成することが好ましい。   In the configuration shown in FIG. 1C, the developer concentrates magnetic lines of force on the convex shaped portion of the convex portion 6a and causes a spike. In order to cause the developer to spike at a high density more selectively, a smooth nonmagnetic layer may be formed on the surface of the uneven portion so that the developer does not spike at the concave shape portion of the developer holding layer. preferable. When the developer is removed, it is preferable to form a nonmagnetic layer with a thickness of 20 μm or more on the surface of the uneven portion in order to prevent the residual magnetization of the developer from remaining.

ただし、図1(A)と比較して工程数が増えてしまう欠点がある。また、現像剤保持層の凸型形状部と凹型形状部とで非磁性層の膜厚を変えてもよい。   However, there is a drawback that the number of processes increases as compared with FIG. Also, the film thickness of the nonmagnetic layer may be changed between the convex shape portion and the concave shape portion of the developer holding layer.

上述した現像スリーブによれば、現像剤を選択的に穂立ちさせることが出来、現像剤を良好に搬送することが実現する。このため、画像の高画質化が期待できる。   According to the above-described developing sleeve, the developer can be selectively spiked, and the developer can be favorably transported. Therefore, high image quality of the image can be expected.

1:現像ローラ
2:芯金
3:磁石体
4:感光体ドラム
5:非磁性層
6:金属材料
7:現像スリーブ

1: Developing roller 2: Core metal 3: Magnet 4: Photosensitive drum 5: Nonmagnetic layer 6: Metal material 7: Development sleeve

Claims (5)

現像スリーブ基体と、
前記現像スリーブ基体の面上に設けられ、磁性材料で形成された現像剤保持層と、を備え、
前記現像剤保持層の表面には、現像剤を保持するための凹凸部が所定のパターン形状で設けられ、
前記凹凸部のうち少なくとも凹部内には、非磁性部が設けられたことを特徴とする現像スリーブ。
A developing sleeve substrate,
A developer holding layer provided on the surface of the developing sleeve substrate and made of a magnetic material;
Irregularities for holding the developer are provided in a predetermined pattern on the surface of the developer holding layer,
A developing sleeve characterized in that a nonmagnetic portion is provided at least in the concave portion of the concavo-convex portion.
前記現像剤保持層は、前記現像スリーブ基体の面上に設けられる下地層と、前記下地層上に形成される複数の凸部とで構成され、
前記非磁性部は、前記複数の凸部を取り囲むように前記下地層上に設けられたことを特徴とする請求項1に記載の現像スリーブ。
The developer holding layer is composed of an underlayer provided on the surface of the developing sleeve substrate, and a plurality of convex portions formed on the underlayer.
The developing sleeve according to claim 1, wherein the nonmagnetic portion is provided on the underlayer so as to surround the plurality of convex portions.
前記現像スリーブ基体は、非磁性材料から形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の現像スリーブ。   The developing sleeve according to claim 1, wherein the developing sleeve base is formed of a nonmagnetic material. 前記非磁性部は、前記凹凸部の表面上において層状に設けられたことを特徴とする請求項1に記載の現像スリーブ。   The developing sleeve according to claim 1, wherein the nonmagnetic portion is provided in a layered manner on the surface of the uneven portion. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像スリーブを備えたことを特徴とする画像形成装置。


An image forming apparatus comprising the developing sleeve according to any one of claims 1 to 4.


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