JP2921586B2 - Developer carrier - Google Patents

Developer carrier

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JP2921586B2
JP2921586B2 JP13088990A JP13088990A JP2921586B2 JP 2921586 B2 JP2921586 B2 JP 2921586B2 JP 13088990 A JP13088990 A JP 13088990A JP 13088990 A JP13088990 A JP 13088990A JP 2921586 B2 JP2921586 B2 JP 2921586B2
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転駆動される現像剤担持体に、必要に応
じて補助剤を外添した非磁性一成分系現像剤を供給し、
該現像剤担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し、
潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像領
域にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担
持体に担持された前記現像剤によって可視像化する画像
形成方法に用いる現像剤担持体に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention supplies a non-magnetic one-component developer externally supplemented with an auxiliary agent as necessary to a rotatable developer carrier,
Carrying and transporting the developer on the surface of the developer carrier,
In a developing region where the latent image carrier and the developer carrier are opposed to each other, the electrostatic latent image formed on the latent image carrier is visualized by the developer carried on the developer carrier. The present invention relates to a developer carrier used in an image forming method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

潜像担持体に静電潜像を形成し、これを現像剤によっ
て可視像化して記録画像を得る電子複写機、プリンタ或
いはファクシミリ等の画像形成装置では、粉体状の現像
剤を用いる乾式の現像装置が広く採用されている。
An image forming apparatus such as an electronic copier, a printer or a facsimile that forms a latent image on a latent image carrier and visualizes the latent image with a developer to obtain a recorded image is a dry type using a powdery developer. Is widely used.

かかる粉体状の現像剤としては、トナーとキャリアを
有する二成分系現像剤と、キャリアを含まない一成分系
現像剤とが公知であり、前者の二成分系現像剤を用いた
二成分現像方式は、比較的安定した良好な記録画像が得
られる反面、キャリアの劣化やトナーとキャリアの混合
比の変動が発生しやすく、装置の維持管理が煩雑で、装
置全体の構造が大型化しやすくなる欠点を有している。
As such a powdery developer, a two-component developer having a toner and a carrier and a one-component developer without a carrier are known, and two-component development using the former two-component developer is known. In the method, although a relatively stable and good recorded image is obtained, deterioration of the carrier and fluctuation of the mixing ratio of the toner and the carrier are apt to occur, maintenance of the apparatus is complicated, and the structure of the entire apparatus is easily enlarged. Has disadvantages.

このような観点から、上述の欠点を有しない一成分系
現像剤を用いた一成分現像方式が注目されている。一成
分系現像剤は、トナーのみから成るものと、これに必要
に応じて補助剤を外添しトナーと補助剤を混合したもの
とがある。またトナーとしては、その各トナー粒子自体
に磁性粉を練り込んだ磁性トナーと、磁性体を含まない
非磁性トナーとがある。
From such a viewpoint, a one-component developing method using a one-component developer which does not have the above-mentioned disadvantages has attracted attention. The one-component developer includes a toner composed of only a toner and a toner obtained by externally adding an auxiliary agent as needed and mixing the toner and the auxiliary agent. As the toner, there are a magnetic toner in which magnetic powder is kneaded into each toner particle itself, and a non-magnetic toner containing no magnetic material.

ここで、磁性体は一般に不透明であるため、フルカラ
ーやマルチカラーを含めたカラー画像を磁性トナーによ
って形成すると、現像された可視像が不鮮明となり、鮮
やかなカラー画像を得ることはできない。従って、特に
カラー現像に対しては、非磁性トナーを用いた一成分現
像方式を採用することが望ましい。
Here, since the magnetic material is generally opaque, if a color image including full-color or multi-color is formed with a magnetic toner, the developed visible image becomes unclear and a vivid color image cannot be obtained. Therefore, it is desirable to adopt a one-component developing method using a non-magnetic toner especially for color development.

ところで、一成分現像方式を採用した現像装置におい
ては、一成分系現像剤を現像剤担持体に担持させて搬送
し、この現像剤担持体と潜像担持体とが互いに対向した
現像領域において、潜像担持体に形成された静電潜像を
現像剤によって可視像化しているが、所定濃度の高品質
な可視像を形成するには、充分に帯電した多量のトナー
を現像領域に搬送し、かかるトナーによって潜像を可視
像化する必要がある。
By the way, in a developing device employing a one-component developing method, a one-component developer is carried on a developer carrier and transported. In a developing region where the developer carrier and the latent image carrier are opposed to each other, The electrostatic latent image formed on the latent image carrier is visualized with a developer, but in order to form a high quality visible image of a predetermined density, a large amount of sufficiently charged toner must be applied to the developing area. The latent image needs to be conveyed and visualized with the toner.

磁性トナーを用いた場合には、現像剤担持体に内設し
た磁石の磁力を利用して、該担持体にこの一成分系現像
剤を担持できるので、上述の要求を比較的容易に満たす
ことが可能である。
When the magnetic toner is used, the above-described requirement can be satisfied relatively easily because the one-component developer can be carried on the developer carrier by using the magnetic force of a magnet provided in the developer carrier. Is possible.

ところが、非磁性の一成分系現像剤を用いたときは、
これを磁力によって現像剤担持体に担持させることはで
きないため、上述の要求を満たすことは難しい。これに
対する対策も従来より各種提案されており、例えば特開
昭61−42672号公報には、現像剤担持体(現像ローラ)
の表面に誘電体(絶縁体)の層を積層形成し、これに対
して、例えばスポンジローラから成る現像剤供給部材を
圧接させ、両者を互いに異極性に摩擦帯電させると共
に、この誘電体と逆極性に帯電させた非磁性トナーを誘
電体に静電的に付着させ、かかる一成分系現像剤を現像
領域に搬送する方法が提案されている。しかし、この方
法によっても、誘電体表面の近傍に形成される電界の強
さを充分に高めることができないため、現像ローラの表
面に多量のトナーを担持させることは難しく、現像領域
へ搬送できる現像剤量が不足し、高濃度の可視像を形成
することは困難である。
However, when a non-magnetic one-component developer is used,
Since this cannot be carried on the developer carrying member by magnetic force, it is difficult to satisfy the above requirements. Various countermeasures against this have been proposed in the past. For example, JP-A-61-42672 discloses a developer carrier (developing roller).
A layer of a dielectric (insulator) is formed on the surface of the substrate, and a developer supply member such as a sponge roller is pressed against the layer to frictionally charge the two with different polarities. A method has been proposed in which a non-magnetic toner charged to a polarity is electrostatically attached to a dielectric and such a one-component developer is transported to a development area. However, even with this method, the strength of the electric field formed in the vicinity of the dielectric surface cannot be sufficiently increased, so that it is difficult to carry a large amount of toner on the surface of the developing roller, and the developing roller can be transported to the developing area. Insufficient amounts of the agent make it difficult to form a high-density visible image.

また、現像ローラと現像剤供給部材の間に、非磁性ト
ナーが現像ローラ側へ静電的に移行する向きの電界を印
加する構成も公知であるが、このような構成を付加して
も、現像ローラへ充分な量のトナーを付着させることは
難しい。
A configuration in which a non-magnetic toner is applied between the developing roller and the developer supply member in a direction in which the non-magnetic toner is electrostatically transferred to the developing roller is also known, but even if such a configuration is added, It is difficult to attach a sufficient amount of toner to the developing roller.

なお、トナー供給部材としては、102−106Ω・cmの導
電性発泡体(特開昭60−229057号公報)、スキン層付弾
性体(特開昭60−229060号公報)及びファーブラシ(特
開昭61−42672号公報)等を使用することが提案されて
おり、また現像ローラとしては、表面に凹凸を有する金
属体(特開昭60−53976号公報)、絶縁被覆ローラー体
(特開昭55−46768号公報)中抵抗体被覆ローラ(特開
昭58−13278号公報)及び絶縁体と導電面を持つ電極ロ
ーラ(特開昭53−36245号公報)等が開示されている。
As the toner supply member, 10 2 -10 6 Ω · cm conductive foam (JP 60-229057 JP), integral skin elastic body (JP 60-229060 JP) and fur brush (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-42672) and the like, and as a developing roller, a metal body having an uneven surface (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-53976), an insulating coated roller body ( Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 55-46768 discloses a medium resistance coated roller (Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-13278) and an electrode roller having an insulator and a conductive surface (Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 53-36245). .

また、非磁性一成分現像剤を用いる現像装置におい
て、特開昭60−229057号公報ではスポンジローラ、特開
昭62−229060号公報では弾性ローラ、特開昭61−52663
号公報ではファーブラシ等を用いて、トナーと補給部材
との摩擦帯電でトナーに電荷を付与し、更に現像ローラ
との接触においての摩擦により、現像ローラへトナーを
静電的に付着させ、更にブレード等の層厚規制部材を用
いて、トナー層を制御して感光体の潜像を現像する。現
像ローラの材料としては、絶縁性のもの、中抵抗のも
の、積層のものなど各種のものが用いられている。
In a developing apparatus using a non-magnetic one-component developer, a sponge roller is disclosed in JP-A-60-229057, an elastic roller is disclosed in JP-A-62-222960, and a developing roller is disclosed in JP-A-61-52663.
In the publication, a fur brush or the like is used to apply electric charge to the toner by frictional charging between the toner and the replenishing member, and further, by friction in contact with the developing roller, electrostatically attaches the toner to the developing roller. The latent image on the photosensitive member is developed by controlling the toner layer using a layer thickness regulating member such as a blade. As the material of the developing roller, various materials such as an insulating material, a medium-resistance material, and a laminated material are used.

これらの引例で示されている方式によると、現像ロー
ラへのトナー付着は、トナー補給部材と現像ローラとの
摩擦帯電によって行なわれるが、トナーの付着した部材
で摩擦するため、充分な帯電が得にくく、結果的にトナ
ー付着が不足してしまう。非磁性一成分現像方式での最
適付着量と帯電量について説明すると、次のようにな
る。
According to the methods described in these references, toner is adhered to the developing roller by frictional charging between the toner replenishing member and the developing roller. And toner adhesion is insufficient. The following describes the optimal amount of adhesion and the amount of charge in the non-magnetic one-component developing system.

白黒用では、帯電量が重視され、それは一般的に10−
20μC/gである。この値より小さいと、地汚れ、シャー
プ性などの画質面で劣るものとなる。また、付着量に関
しては、現像ローラ上の付着量は0.1〜0.3mg/cm2である
が、転写紙上には0.4〜0.5mg/cm2が必要であり、現像ロ
ーラのスピードを感光体のスピードの3〜4倍にするこ
とによって、トナーの付着量をカバーしている。ただ、
3〜4倍の現像ローラの回転には、“トナー後端より”
という現像、すなわちベタ部を現像した場合、画像の後
端部の濃度が高くなるという現象を、発生するという問
題がある。この現象を防ぐには、現像ローラのスピード
を感光体のスピードに近ずけることである。つまり、現
像ローラ上の付着量を多くして、回転数を小さくしなけ
ればならない。
In the case of black and white, the amount of charge is important, which is generally 10-
20 μC / g. If the value is smaller than this value, the image quality such as background smear and sharpness is inferior. Regarding the coating weight, although the adhesion amount on the developing roller is 0.1 to 0.3 mg / cm 2, the transfer paper is required 0.4~0.5mg / cm 2, the speed of the developing roller of the photosensitive body speed 3 to 4 times, the amount of adhered toner is covered. However,
For the rotation of the developing roller 3 to 4 times, "from the rear end of the toner"
That is, when the solid portion is developed, the phenomenon that the density at the rear end of the image becomes high occurs. In order to prevent this phenomenon, the speed of the developing roller should be close to the speed of the photoconductor. That is, the number of rotations must be reduced by increasing the amount of adhesion on the developing roller.

一方、カラートナーでは、その色特性は黒トナーに比
べて着色度が小さく、また“トナー後端より”を改良し
ようとすると、黒トナーに比べて更に多い0.8〜1.2mg/c
m2という現像ローラ上の付着量が必要になる。また、帯
電量に関しては、安定した画像を得るためには、5〜20
μC/g(好ましくは10〜15μC/g)の値が望まれる。
On the other hand, the color characteristics of the color toner are lower than that of the black toner, and the color characteristics are smaller than that of the black toner.
An adhesion amount of m 2 on the developing roller is required. Regarding the charge amount, in order to obtain a stable image, 5 to 20
A value of μC / g (preferably 10-15 μC / g) is desired.

これらの問題点を解消する方法として、本発明者ら
は、先に「回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じ
て補助剤を外添した非磁性トナーより成る一成分系現像
剤を供給し、該担持体の表面に前記幻像剤を担持して搬
送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した
現像領域にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現
像剤担持体に担持された前記現像剤によって可視像化す
る現像方法において、前記現像剤担持体の表面に選択的
に電荷を保持させることにより該担持体表面の近傍に多
数の微小閉電界を形成し、この閉電界により帯電トナー
を吸引し、現像剤を現像剤担持体表面に付着させて担持
し、該担持現像剤によって静電潜像を可視像化する画像
形成方法」を提案した。
As a method for solving these problems, the present inventors have previously described "a one-component developer composed of a non-magnetic toner externally supplemented with an auxiliary agent as needed on a rotatable developer carrier." The latent image carrier is supplied and carried on the surface of the carrier, and the latent image carrier and the developer carrier are opposed to each other. In a developing method of visualizing an image with the developer carried on a developer carrier, a plurality of minute particles are formed in the vicinity of the surface of the carrier by selectively holding electric charges on the surface of the developer carrier. An image forming method in which a closed electric field is formed, the charged toner is sucked by the closed electric field, the developer is adhered to and supported on the surface of the developer carrier, and the electrostatic latent image is visualized by the carried developer. Suggested.

かかる方法は、現像剤担持体の表面の近傍に多数の微
小閉電界(マイクロフィールド)が形成されるので、そ
の電界強度を従来よりも著しく増大させることができ、
充分に帯電した多量の非磁性トナーを現像剤担持体に担
持して現像領域に搬送できるといった多くの利点を有す
るものである。
According to such a method, a large number of minute closed electric fields (microfields) are formed in the vicinity of the surface of the developer carrying member, so that the electric field intensity can be significantly increased as compared with the related art.
This has many advantages such that a large amount of a sufficiently charged non-magnetic toner can be carried on a developer carrier and conveyed to a development area.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ただ、前記のような現像剤担持体表面の近傍に多数の
マイクロフィールドか形成される画像形成方法において
も、現像剤担持体には多くの部材、例えばトナー供給部
材、トナー層厚規制部材、(接触現像時には)感光体等
が当接されており、現像装置の駆動の際に、現像剤担持
体は上記各部材と摺擦する。そのため、現像剤担持体の
表面の摩擦係数が大きいと、駆動トルクが大きくなり、
現像剤担持体にかかる負担も大きくなる。従って、現像
剤担持体の耐摩耗性等の耐久性も低下するという問題点
を発生する。
However, even in the image forming method in which a large number of microfields are formed near the surface of the developer carrying member, the developer carrying member has many members, for example, a toner supply member, a toner layer thickness regulating member, A photosensitive member or the like is in contact (during contact development), and the developer carrier rubs against the above members when the developing device is driven. Therefore, when the friction coefficient of the surface of the developer carrying member is large, the driving torque increases,
The burden on the developer carrier also increases. Therefore, there arises a problem that the durability such as abrasion resistance of the developer carrier is also reduced.

従って、本発明の目的は、前記の画像形成方法におい
て、他当接部材との摩擦力が緩和でき、耐摩耗性等の耐
久性の向上された現像剤担持体を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a developer carrying member capable of reducing frictional force with another contact member and having improved durability such as abrasion resistance in the above-described image forming method.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは、鋭意検討した結果、現像剤担持体の表
面の摩擦係数が0.3以下である現像剤担持体が、上記目
的に適合することを知見し、本発明を完成するに至っ
た。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that a developer carrier having a friction coefficient of 0.3 or less on the surface of the developer carrier is suitable for the above object, and have completed the present invention.

すなわち、本発明によれば、現像剤担持体の表面上
に、選択的に電荷を保持させることにより、現像剤担持
体表面近傍に多数の微小閉電界を形成し、この現像剤担
持体上に、必要に応じて補助剤を外添したトナーよりな
る非磁性一成分系現像剤を供給し、前記微小閉電界によ
り前記現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、該担持現
像剤によって静電潜像を可視像化する画像形成方法に用
いる現像剤担持体であって、その表面に導電体部と誘電
体部とが微小面積で混在してなり、しかもその表面の摩
擦係数が0.3以下であることを特徴とする現像剤担持体
が提供される。
That is, according to the present invention, a plurality of minute closed electric fields are formed in the vicinity of the surface of the developer carrier by selectively holding electric charges on the surface of the developer carrier. Supplying a non-magnetic one-component developer composed of a toner to which an auxiliary agent is externally added, if necessary, causing the developer to be carried on the surface of the developer carrier by the minute closed electric field; A developer carrier used in an image forming method for visualizing a latent image, in which a conductive portion and a dielectric portion are mixed in a small area on the surface, and the friction coefficient of the surface is 0.3 or less. A developer carrier is provided.

また、本発明によれば、前記現像剤担持体が、誘電部
と導電部を表面に分布させたものであって、前記誘電部
を帯電して電荷を保持させ、前記導電部を、この誘電部
の電荷に対応して生じる静電誘導により前記電荷と逆極
性でかつ前記電荷に対応した量に帯電させて前記現像剤
担持体の表面に電荷配置を形成しこの電荷間に多数の微
少閉電界を形成したことを特徴とする前記現像剤担持体
が提供される。
Further, according to the present invention, the developer carrying member has a dielectric part and a conductive part distributed on a surface, and charges the dielectric part to hold a charge. The developer is charged in an amount corresponding to the charge with a polarity opposite to that of the charge by electrostatic induction generated in accordance with the charge of the portion, and a charge arrangement is formed on the surface of the developer carrying member. There is provided the developer carrying member, wherein an electric field is formed.

本発明の現像剤担持体を用いる画像形成方法は、現像
剤担持体表面の近傍に多数の微小閉電界が形成されるの
で、その電界強度を従来よりも著しく増大させることが
できる上に、現像剤担持体表面の摩擦係数が0.3以下で
あることにより、駆動トルクが軽減でき、その結果長期
間安定して、充分に帯電した多量の非磁性トナーを現像
剤担持体に担持して現像領域に搬送できるものとなる。
According to the image forming method using the developer carrying member of the present invention, a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrying member. When the friction coefficient of the surface of the developer carrier is 0.3 or less, the driving torque can be reduced, and as a result, a large amount of non-magnetic toner, which is stable for a long period of time and is sufficiently charged, is carried on the developer carrier and is transferred to the developing area. It can be transported.

以下、かかる画像形成方法について説明する。 Hereinafter, such an image forming method will be described.

第1図にこの画像形成方法の実施に有用な代表的な現
像装置の現像剤担持体部を中心とした概要を示す。第1
図において、トナータンク70に内蔵されているトナー60
は、撹拌羽根(トナー供給補助部材)50によりトナー供
給部材(スポンジローラ又はファーブラシなど)40に強
制的に寄せられ、トナー60はトナー供給部材40に供給さ
れる。一方、現像を終了した本発明の現像剤担持体(現
像ローラ)20は、矢印の方向に回転(例えば400rpm)
し、トナー供給部材40との接触部に至る。トナー供給部
材40は現像剤担持体20と逆方向に回転(例えば300rpm)
し、現像剤担持体20とトナー60に帯電を与え、現像剤担
持体20上にトナー60を付着させる。更に現像剤担持体20
は回転し、現像剤担持体20上の付着トナーは、トナー層
厚規制部材(弾性ブレード)30により、厚みを制御され
ながら帯電も安定化され、現像領域80に達する。現像領
域80において、接触又は非接触現像により、潜像が現像
される。ここで必要に応じて、現像剤担持体20、トナー
供給部材40に直流、交流、直流重畳交流、パルスなどの
バイアスなどを印加して、最適な画像を制御することが
できる。
FIG. 1 shows an outline of a typical developing device useful for carrying out this image forming method, focusing on a developer carrying portion. First
In the figure, the toner 60 contained in the toner tank 70 is
Is forcibly brought to a toner supply member (such as a sponge roller or a fur brush) 40 by a stirring blade (toner supply auxiliary member) 50, and the toner 60 is supplied to the toner supply member 40. On the other hand, the developer carrier (developing roller) 20 of the present invention after development is rotated in the direction of the arrow (for example, 400 rpm).
Then, it reaches a contact portion with the toner supply member 40. The toner supply member 40 rotates in the opposite direction to the developer carrier 20 (for example, 300 rpm)
Then, the developer carrier 20 and the toner 60 are charged, and the toner 60 adheres to the developer carrier 20. Further, the developer carrier 20
The toner adheres on the developer carrier 20 is rotated by the toner layer thickness regulating member (elastic blade) 30 to stabilize the charge while controlling the thickness, and reaches the developing region 80. In the development area 80, the latent image is developed by contact or non-contact development. Here, if necessary, a bias such as direct current, alternating current, direct current superimposed alternating current, or pulse can be applied to the developer carrier 20 and the toner supply member 40 to control an optimal image.

次に、このタイプ(電極タイプ)の現像剤担持体20へ
のトナー付着のメカニズムについて説明する。現像剤担
持体20の例としては、たとえば第2図に示されるよう
に、その表面に誘電体部と導電体部とが微小面積で混在
するように構成されている。面積の大きさは、形状が円
形であるとした場合、径が10〜500μmの大きさの微小
面積がランダムに又はある規則にしたがって分散してい
る。面積比としては、導電部の面積が20〜60%の範囲が
好ましい。
Next, the mechanism of toner adhesion to the developer carrier 20 of this type (electrode type) will be described. As an example of the developer carrier 20, as shown in FIG. 2, for example, a dielectric portion and a conductor portion are mixed on a surface thereof with a small area. As for the size of the area, assuming that the shape is circular, minute areas having a diameter of 10 to 500 μm are dispersed randomly or according to a certain rule. As the area ratio, the area of the conductive portion is preferably in the range of 20 to 60%.

トナー付着は次のようになる。まず、現像を終了した
現像剤担持体20は、矢印の方向に回転してトナー供給部
材40と接触する。ここで現像しなかった非画像部の残ト
ナーは、トナー供給部材40により機械的、電気的にかき
とられ、誘電体部は摩擦によって帯電する。このとき前
の現像による現像剤担持体20とトナーの電荷は、摩擦に
より一定化され、初期化される。次に、供給部材40によ
って運ばれたトナーは、摩擦により帯電し、現像剤担持
体20の誘電体部に静電的に付着する。このときの極性
は、感光体電荷に対してトナーは逆極性にまた現像剤担
持体20の誘電体部は同極性となる。このときの現像剤担
持体20上の電界は、第2図に示されるようにマイクロフ
ィールド(閉電界)となり、電界傾度の大きい電界とな
って、トナーを多層に付着させることが可能となる。ま
た、付着したトナーは閉電界となっているので、現像剤
担持体20側に強く引かれ離れにくい状態となる。
The toner adhesion is as follows. First, the developer carrier 20 that has completed the development rotates in the direction of the arrow and comes into contact with the toner supply member 40. Here, the remaining toner in the non-image portion that has not been developed is mechanically and electrically scraped off by the toner supply member 40, and the dielectric portion is charged by friction. At this time, the charges of the developer carrier 20 and the toner by the previous development are fixed and initialized by friction. Next, the toner carried by the supply member 40 is charged by friction and adheres to the dielectric portion of the developer carrier 20 electrostatically. At this time, the polarity of the toner is opposite to the charge of the photosensitive member, and the dielectric portion of the developer carrier 20 has the same polarity. At this time, the electric field on the developer carrier 20 becomes a microfield (closed electric field) as shown in FIG. 2, and becomes an electric field having a large electric field gradient, so that the toner can be attached to multiple layers. In addition, since the attached toner has a closed electric field, it is strongly pulled toward the developer carrier 20 and is hardly separated.

このトナー層は、更にトナー層厚規制部材30によりト
ナー層厚が制御され、現像領域80に達する。現像領域80
での現像剤担持体20と静電潜像担持体(感光体)10間の
電界は、電極効果が大きくなり、現像剤担持体20上のト
ナーは静電潜像担持体10に付着し易い電界となり、現像
が行なわれる。
The thickness of the toner layer is further controlled by the toner layer thickness regulating member 30, and reaches the developing region 80. Development area 80
The electric field between the developer carrier 20 and the electrostatic latent image carrier (photoreceptor) 10 causes the electrode effect to increase, and the toner on the developer carrier 20 tends to adhere to the electrostatic latent image carrier 10 An electric field is generated, and development is performed.

次に、本発明の現像剤担持体について説明する。現像
剤担持体を構成する誘電体として用いる材料としては、
アルキッド樹脂、塩素化ポリエーテル、塩素化ポリエチ
レン、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポ
リアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、メタクリ
ル樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、シリコーン
樹脂等の樹脂や、ブタジエンゴム、スチレンブタジエン
ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、塩
素化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、二トリル
ゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の
ゴムなどが挙げられるが、耐熱性、耐湿性の観点からみ
てシリコーン樹脂、フッ素系樹脂の使用が好ましい。
Next, the developer carrier of the present invention will be described. As a material used as a dielectric constituting the developer carrier,
Resins such as alkyd resin, chlorinated polyether, chlorinated polyethylene, epoxy resin, fluororesin, phenolic resin, polyamide, polycarbonate, polyethylene, methacrylic resin, polypropylene, polystyrene, polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and silicone resin , Butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene propylene rubber, chloroprene rubber, chlorinated polyethylene, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, silicone rubber, rubber such as fluorine rubber, and the like, from the viewpoint of heat resistance and moisture resistance. Thus, the use of a silicone resin or a fluorine resin is preferred.

一方、導電体材料としては、従来公知のAl、SUS、F
e、Niなどの金属類やセラミックス類などの他に、前記
の誘電体材料として例示された樹脂やゴムに、カーボン
や金属微粒子などの導電性粒子を添加し、導電化したも
のなどを用いることができる。
On the other hand, as the conductor material, conventionally known Al, SUS, F
e, In addition to metals and ceramics such as Ni, and the like, conductive materials such as carbon and metal fine particles are added to the resins and rubbers exemplified as the dielectric material described above, and conductive materials are used. Can be.

本発明においては、これらのなかから摩擦係数が0.3
以下となるように、適宜材料を選択する。また、固体潤
滑剤等の充填剤によって摩擦係数を調節することも可能
である。
In the present invention, among these, the coefficient of friction is 0.3
Materials are appropriately selected as described below. Further, the coefficient of friction can be adjusted by a filler such as a solid lubricant.

本発明の現像剤担持体を作製するには、例えば、
(i)まず、表面にアヤメローレット加工等により溝加
工を施した金属ローラを作製し(この場合、V溝は0.1
〜0.5mmピッチとし、ローラ長手方向に対して、約45°
の角度に加工する)〔参照;第3図(a)〕、(ii)次
にV溝加工した金属表面に、誘電体材料を、スプレー、
ディッピングなどの方法によりコーティングし、所定の
条件により硬化、乾燥し(塗布厚みはV溝が完全に埋ま
る状態にする)〔参照;第3図(b)〕、(iii)続い
てローラの表面を切削又は研磨加工により導電面と誘電
面が微小面積で混在するように削り、導電部面積が20〜
60%になるように削る〔参照;第3図(c)〕という方
法が採用される。
To produce the developer carrier of the present invention, for example,
(I) First, a metal roller whose surface is grooved by iris knurling or the like is manufactured (in this case, the V groove is 0.1 mm).
~ 0.5mm pitch, about 45 ° to roller longitudinal direction
(See FIG. 3 (a)], (ii) Next, spray a dielectric material on the metal surface processed by V-groove.
Coating by a method such as dipping, curing and drying under predetermined conditions (the applied thickness is such that the V-groove is completely buried) (see FIG. 3 (b)), (iii) Then, the roller surface is The conductive surface and the dielectric surface are cut with a small area by cutting or polishing, and the conductive area is 20 to
A method of cutting to 60% [see; FIG. 3 (c)] is employed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。な
お、部は重量部を表わす。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Parts represent parts by weight.

実施例1 誘電体材料 フッ素樹脂 200部 (商品名ルミフロンLF200;旭硝子社製) コロネート EH 20部 トルエン 100部 キシレン 100部 上記処方の材料を用い、次の要領により現像剤担持体
(現像ローラ)を作製した。
Example 1 Dielectric material Fluorine resin 200 parts (trade name: Lumiflon LF200; manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Coronate EH 20 parts Toluene 100 parts Xylene 100 parts Using a material having the above formulation, a developer carrier (developing roller) was formed in the following manner. Produced.

(i)金属ローラ表面にアヤメローレット加工により、
V溝を設けた。V溝は0.2mmピッチとし、ローラ長手方
向に対して約45度に加工した。
(I) Iris knurling on the metal roller surface
A V-groove was provided. The V-groove was formed at a pitch of 0.2 mm, and was machined at about 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the roller.

(ii)V溝加工したローラ表面に、上記誘電体材料をコ
ーティングし、100℃/1時間の条件で硬化、乾燥した。
塗布厚みは溝が完全に埋まる状態とした。
(Ii) The above-mentioned dielectric material was coated on the roller surface subjected to V-groove processing, and cured and dried at 100 ° C. for 1 hour.
The coating thickness was such that the grooves were completely filled.

(iii)ローラの表面を研磨し、導電面と誘電面が微小
面積で混在するようにして、導電部面積を50%とした。
(Iii) The surface of the roller was polished so that the conductive surface and the dielectric surface were mixed in a small area, and the area of the conductive portion was set to 50%.

得られた現像ローラの表面の摩擦係数を、第4図に示
す装置にて測定したところ、0.20であった。なお、上記
測定に当たっては、モーターにより現像ローラを線速10
0mm/分で等速回転させた。
The coefficient of friction of the surface of the obtained developing roller was measured using the apparatus shown in FIG. 4, and was 0.20. In the above measurement, the developing roller was driven by a motor at a linear velocity of 10
It was rotated at a constant speed of 0 mm / min.

実施例2 実施例1において、誘電体材料として下記処方のもの
を使用した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを
作製した。誘電体材料 ウレタン系樹脂 100部 (商品名C−230U;広野化学社製) 硬化剤 30部 (商品名PU−614;広野化学社製) 固体潤滑剤 30部 (窒化ほう素 BN) 溶剤A 50部 なお、溶剤Aは下記の配合からなるものである。溶剤A トルエン 39.0部 酢酸エチル 17.5部 酢酸ブチル 17.5部 エチルセロソルブアセテート 17.5部 メチルイソブチルケトン 3.9部 キシレン 2.6部 シクロヘキサン 2.0部 得られた現像ローラの表面の摩擦係数を、実施例1と
同様の方法で測定したところ、0.21であった。
Example 2 A developing roller was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the following formulation was used as the dielectric material. Dielectric material 100 parts urethane resin (trade name C-230U; Hirono Chemical Co., Ltd.) Hardener 30 parts (trade name PU-614; Hirono Chemical Co., Ltd.) Solid lubricant 30 parts (boron nitride BN) Solvent A 50 Part Solvent A has the following composition. Solvent A Toluene 39.0 parts Ethyl acetate 17.5 parts Butyl acetate 17.5 parts Ethyl cellosolve acetate 17.5 parts Methyl isobutyl ketone 3.9 parts Xylene 2.6 parts Cyclohexane 2.0 parts The friction coefficient of the obtained developing roller surface is measured by the same method as in Example 1. As a result, it was 0.21.

比較例 実施例2において、誘電体材料中の固体潤滑剤を使用
しなかった以外は、実施例2と同様にして現像ローラを
作製した。得られた現像ローラの表面の摩擦係数を、実
施例1と同様の方法で測定したところ、0.35であった。
Comparative Example A developing roller was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the solid lubricant in the dielectric material was not used. The coefficient of friction of the surface of the obtained developing roller was measured by the same method as in Example 1, and was found to be 0.35.

〔評価〕[Evaluation]

トナー付着量・帯電量 各現像ローラを第1図に示される現像装置に装着し、
現像ローラ10回転後の該ローラ上のトナー付着量とトナ
ー帯電量を測定した。それらの結果を第1表に示す。
Amount of Toner Adhesion / Charge Amount Each developing roller is mounted on the developing device shown in FIG.
After 10 rotations of the developing roller, the toner adhesion amount and the toner charge amount on the roller were measured. Table 1 shows the results.

なお、上記現像装置において、トナー薄層化ブレード
はウレタンゴム製のものを、トナー供給ローラは導電性
ウレタンスポンジ製のものを、トナーは正帯電トナー
を、装填した。
In the developing device, the toner thinning blade was made of urethane rubber, the toner supply roller was made of conductive urethane sponge, and the toner was charged with positively charged toner.

現像ローラの摩耗性 前記と同様の現像装置及びトナーを用いて、200時間
空回し後の各現像ローラの摩耗量を、現像ローラの直径
を測ることによって測定した。なお、ローラの直径はレ
ーザーマイクロゲージ(DT−4002A;岩通エレクトロニク
ス社製)により測定した。その結果を第1表に示す。
Abrasion of Developing Roller Using the same developing device and toner as described above, the amount of abrasion of each developing roller after idling for 200 hours was measured by measuring the diameter of the developing roller. The diameter of the roller was measured by a laser micro gauge (DT-4002A; manufactured by Iwatsu Electronics Co., Ltd.). Table 1 shows the results.

第1表の結果から、本発明の現像ローラを用いること
により、充分なトナー付着量及びトナー帯電量が得られ
ると共に、現像ローラの摩耗性が減少し、すなわち耐久
性が向上したことが分かる。
From the results shown in Table 1, it can be seen that by using the developing roller of the present invention, a sufficient amount of adhered toner and a sufficient amount of charged toner are obtained, and the abrasion of the developing roller is reduced, that is, the durability is improved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の現像剤担持体は、その表面に導電体部と誘電
体部とが微小面積で混在し、しかもその表面の摩擦係数
が0.3以下という構成にしたことから、現像剤担持体の
表面上に、選択的に電荷を保持させることにより、現像
剤担持体表面近傍に多数の微小閉電界を形成し、この現
像剤担持体上に、必要に応じて補助剤を外添したトナー
よりなる非磁性一成分系現像剤を供給し、前記微小閉電
界により前記現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、該
担持現像剤によって静電潜像を可視像化する画像形成方
法に、本発明の現像剤担持体を用いると、充分に帯電し
た多量の非磁性一成分系現像剤を現像剤担持体に担持し
て現像領域に搬送することができ、しかも他の当接部材
との摩擦力が緩和でき、耐摩耗性すなわち耐久性が向上
する。その結果、長期にわたって高濃度の高品質画像を
安定して得ることができる。
The developer carrying member of the present invention has a structure in which a conductive portion and a dielectric portion are mixed in a very small area on the surface thereof, and the surface has a friction coefficient of 0.3 or less. In addition, by selectively holding electric charges, a large number of minute closed electric fields are formed in the vicinity of the surface of the developer carrying member, and a non-consumer made of a toner externally supplemented with an auxiliary agent as necessary is formed on the developer carrying member. The present invention relates to an image forming method for supplying a magnetic one-component developer, causing the developer to be carried on the surface of a developer carrier by the minute closed electric field, and visualizing an electrostatic latent image with the carried developer. When the developer carrier is used, a large amount of a sufficiently charged non-magnetic one-component developer can be carried on the developer carrier and transported to the development area, and the frictional force with other contact members can be increased. Can be alleviated, and wear resistance, that is, durability is improved. As a result, high-density high-quality images can be stably obtained over a long period of time.

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

第1図は本発明の実施に有用な現像剤担持体上にマイク
ロフィールドの電界を形成させた現像装置の一例を示す
現像剤担持体部を中心とした模式断面図である。また、
第2図は第1図で示される装置において、現像剤担持体
上にマイクロフィールドによる閉電界が生成している状
態を説明するための模式断面図である。 更に、第3図(a)〜(c)は、本発明の現像剤担持体
の作製過程における表面状態を示す模式断面図である。
また、第4図は、実施例及び比較例において、現像剤担
持体の表面の摩擦係数測定に用いた装置の説明図であ
る。 10……静電潜像担持体、20……現像剤担持体、30……ト
ナー層厚規制部材、40……トナー供給部材、50……撹拌
羽根、60……トナー、70……トナータンク、80……現像
領域。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view centering on a developer carrying portion showing an example of a developing device in which a microfield electric field is formed on a developer carrying member useful for carrying out the present invention. Also,
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a state where a closed electric field is generated by a microfield on a developer carrier in the apparatus shown in FIG. 3 (a) to 3 (c) are schematic cross-sectional views showing surface states in the process of manufacturing the developer carrier of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view of an apparatus used for measuring a friction coefficient of a surface of a developer carrying member in Examples and Comparative Examples. 10 electrostatic latent image carrier, 20 developer carrier, 30 toner layer thickness regulating member, 40 toner supply member, 50 stirring blade, 60 toner, 70 toner tank , 80 ... Development area.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−62469(JP,A) 実開 昭60−54150(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/08 Continuation of the front page (56) References JP-A-55-62469 (JP, A) JP-A-60-54150 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 15 / 08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】現像剤担持体の表面上に、選択的に電荷を
保持させることにより、現像剤担持体表面近傍に多数の
微小閉電界を形成し、この現像剤担持体上に、必要に応
じて補助剤を外添したトナーよりなる非磁性−成分系現
像剤を供給し、前記微小閉電界により前記現像剤を現像
剤担持体表面に担持させ、該担持現像剤によって静電潜
像を可視像化する画像形成方法に用いる現像剤担持体で
あって、その表面に導電体部と誘電体部とが微小面積で
混在してなり、しかもその表面の摩擦係数が0.3以下で
あることを特徴とする現像剤担持体。
An electric charge is selectively retained on the surface of a developer carrier to form a large number of micro-closed electric fields near the surface of the developer carrier. Accordingly, a non-magnetic-component developer composed of a toner externally added with an auxiliary agent is supplied, and the developer is carried on the surface of the developer carrying member by the minute closed electric field, and an electrostatic latent image is formed by the carried developer. A developer carrying member used for an image forming method for visualizing an image, in which a conductive portion and a dielectric portion are mixed in a very small area on the surface, and the friction coefficient of the surface is 0.3 or less. A developer carrier characterized by the following.
【請求項2】前記現像剤担持体が、誘電部と導電部を表
面に分布させたものであって、前記誘電部を帯電して電
荷を保持させ、前記導電部を、この誘電部の電荷に対応
して生じる静電誘導により前記電荷と逆極性でかつ前記
電荷に対応した量に帯電させて前記現像剤担持体の表面
に電荷配置を形成しこの電荷間に多数の微小閉電界を形
成したことを特徴とする請求項(1)記載の現像剤担持
体。
2. The developing device according to claim 1, wherein the developer carrying member has a dielectric portion and a conductive portion distributed on a surface thereof, and charges the dielectric portion to hold a charge. The charge is charged to an amount corresponding to the charge with a polarity opposite to that of the charge by electrostatic induction generated in response to the electric charge to form a charge arrangement on the surface of the developer carrying member, and a number of minute closed electric fields are formed between the charges. The developer carrier according to claim 1, wherein
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