JP2955310B2 - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2955310B2
JP2955310B2 JP1333555A JP33355589A JP2955310B2 JP 2955310 B2 JP2955310 B2 JP 2955310B2 JP 1333555 A JP1333555 A JP 1333555A JP 33355589 A JP33355589 A JP 33355589A JP 2955310 B2 JP2955310 B2 JP 2955310B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真装置において、静電潜像保持体上
に形成された静電潜像を非磁性一成分系現像剤によって
可視像化するのに適した現像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a non-magnetic one-component developing method for an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image holding member in an electrophotographic apparatus. The present invention relates to a developing device suitable for visualizing an image with an agent.

(従来の技術) 静電潜像保持体に形成された静電潜像を、非磁性一成
分現像剤によって可視像化する現像装置として、第1図
に要部構成を断面的に示すように構成ないし動作する現
像装置が知られている。すなわち、現像剤(トナー)容
器1に投入された非磁性一成分系現像剤2は、撹拌器3
や現像剤供給ローラー4などにより、現像ローラー5へ
と搬送される。現像ローラー5に搬送された現像剤2
は、現像ローラー5外周面に端部を近接させて配置した
現像剤層厚規制部材6領域を通過することによって、現
像ローラー5の表面に薄層化して保持される一方、規定
の電荷を付与される。このようにして現像ローラー5の
表面上に担持された現像剤により、潜像保持体7に形成
された静電潜像を電解を利用して現像し、潜像保持体7
に記録された静電気的情報を可視像化する非磁性一成分
現像装置である。
(Prior Art) As a developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image holding member with a non-magnetic one-component developer, a main part configuration is shown in cross section in FIG. There is known a developing device which is constructed or operates. That is, the non-magnetic one-component developer 2 charged in the developer (toner) container 1 is
The developer is conveyed to the developing roller 5 by the developer supply roller 4 or the like. Developer 2 conveyed to developing roller 5
Is thinned and held on the surface of the developing roller 5 while passing a prescribed charge while passing through a region of the developer layer thickness regulating member 6 whose end is arranged close to the outer peripheral surface of the developing roller 5. Is done. The electrostatic latent image formed on the latent image holding member 7 is developed by electrolysis using the developer carried on the surface of the developing roller 5 in this manner, and the latent image holding member 7 is developed.
Is a non-magnetic one-component developing device for visualizing electrostatic information recorded in the image forming apparatus.

ところで、上記現像ローラー5は、通常、第2図に一
部切欠して斜視的に示す構造をしている。すなわち、た
とえば少なくとも外周表面にポリウレタン樹脂またはポ
リウレタンエラストマーをバインダーとする抵抗値が10
10Ω・cm以下の導電性層5aを有し、その導電性層5aの内
側にJIS規格K6301のA型硬度計で測定した硬度が40度以
下、好ましくは35度以下の耐油性ゴムからなる弾性体層
5bとを具備した構成をなしている。なお、第2図におい
て5cは金属性ローラ気体であり、また、前記弾性体層5b
を形成する耐油性ゴムとしては、EPDM、ウレタン、シリ
コーン、クロロプレン、NBRなどが挙げられ、これらに
導電性フィラーを分散させて導電性化した系でもよい。
By the way, the developing roller 5 usually has a structure in which a part of the developing roller is cut away and shown in perspective. That is, for example, a resistance value of at least an outer peripheral surface using a polyurethane resin or a polyurethane elastomer as a binder is 10%.
It has a conductive layer 5a of 10 Ωcm or less, and the inside of the conductive layer 5a is made of oil-resistant rubber having a hardness of 40 degrees or less, preferably 35 degrees or less, measured with an A-type hardness tester of JIS K6301. Elastic layer
5b. In FIG. 2, reference numeral 5c denotes a metallic roller gas, and the elastic layer 5b
Examples of the oil-resistant rubber that forms the rubber include EPDM, urethane, silicone, chloroprene, NBR, and the like. A conductive material obtained by dispersing a conductive filler in these may be used.

(発明が解決しようとする課題) しかし、上記の現像装置には次のような不具合が認め
られる。すなわち、前記現像装置に用いられている現像
ローラー5の少なくとも表面には、導電性の塗料をコー
ティングして所要の導電性層5aを形成した構成をしてい
る。しかしながら、これら導電性塗料の塗膜の静電気的
帯電性を測定してみると、現像剤と銅極性かまたは逆極
性でも帯電能力はほとんどないものが多い。このため、
現像剤に意識的に適正な帯電量を与えることができず、
現像剤こぼれや、付着担持する現像剤層が不均一になる
などの現像剤層不良や搬送不良が起きやすく、実用上十
分な画像を得られない場合が往々ある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the following problems are recognized in the above-described developing device. That is, at least the surface of the developing roller 5 used in the developing device is coated with a conductive paint to form a required conductive layer 5a. However, when the electrostatic chargeability of the coating film of these conductive paints is measured, many of them have almost no chargeability even if the polarity of the developer is copper or reverse. For this reason,
The developer cannot be consciously given an appropriate charge amount,
Defective developer layers and poor transport such as developer spills and unevenly deposited developer layers are likely to occur, and practically sufficient images cannot be obtained in many cases.

上記現像プロセスにおいては、負帯電性現像剤が用い
られていること、現像ローラーや現像剤層圧規制部材、
中間ローラーなどの現像剤に摩擦電荷を付与する部材を
正に帯電させることにより、前記現像剤に十分な帯電を
与え得ることに着目した改善等も知られている。たとえ
ば、溶剤系の塗料を現像ローラーの表面に塗布する系の
現像ローラーの場合、現像ローラーの帯電制御のために
染料など(たとえば、アジン系のニグロシン、ニグロシ
ン塩基類、ニグロシン誘導体、ベンゾメチル−ヘキシル
デシルアンモニウムクロライドなどの有機四級アンモニ
ウム塩など)の帯電制御剤を添加している。しかしこれ
ら帯電制御剤のほとんどは溶媒に不溶もしくは微溶であ
るため塗料への分散が容易ではなく、それによって機能
が発現しにくくなり、添加量を増やさざるを得ないとい
う欠点がある。
In the development process, a negatively chargeable developer is used, a developing roller and a developer layer pressure regulating member,
There is also known an improvement focusing on the fact that a member such as an intermediate roller, which imparts a triboelectric charge to a developer, is positively charged so that the developer can be sufficiently charged. For example, in the case of a developing roller in which a solvent-based paint is applied to the surface of the developing roller, a dye or the like (eg, azine-based nigrosine, nigrosine bases, nigrosine derivative, benzomethyl-hexyldecyl) is used to control the charging of the developing roller. An organic quaternary ammonium salt such as ammonium chloride). However, most of these charge controlling agents are insoluble or slightly soluble in a solvent, so that they are not easily dispersed in a coating material, thereby making it difficult to exhibit their functions and increasing the amount of addition.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもの
で、現像ローラーに担持、搬送される現像剤に所要の帯
電量を容易にかつ、常時確実に付与し得るよう構成され
た現像装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a developing device configured to be able to easily and always reliably apply a required charge amount to a developer carried and conveyed by a developing roller. For the purpose of providing.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、弾性を有する2層構造の現像ローラに現像
剤を供給し、規制部材により前記現像ローラ外周面に現
像剤の薄層を形成するとともに、電荷を与える機構と、
この現像剤薄層を静電潜像保持体に近接または接触さ
せ、前記静電潜像保持体に保持された静電潜像に現像剤
を付着せしめて可視像に現像する機構を備えた現像装置
において、 前記現像剤に摩擦電荷を付与する現像ローラーの外周
層が、下記式 (式中、R1は水素原子またはアルキル基である) で示される繰り返し単位が60〜99重量部と下記式 (式中、R2は水素原子またはアルキル基であり、R3はア
ルキレン基であり、R4、R5およびR6はアルキル基であ
り、アルキル基およびアルキレン基の炭素数は1〜12で
ある。) で示される繰り返し単位が40〜1重量部からなる共重合
体で、重量平均分子量が300〜25000の範囲内、好ましく
は3000〜8000の範囲にある第4級アンモニウム塩基含有
共重合体を含有させたことを特徴としている。なお、以
下より上記物質を共重合体と呼ぶことにする。
[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) In the present invention, a developer is supplied to a developing roller having a two-layer structure having elasticity, and a thin layer of the developer is formed on the outer peripheral surface of the developing roller by a regulating member. And a mechanism for giving a charge,
A mechanism was provided for bringing the thin developer layer close to or in contact with the electrostatic latent image holding member, applying a developer to the electrostatic latent image held on the electrostatic latent image holding member, and developing the visible image. In the developing device, the outer peripheral layer of the developing roller that imparts a triboelectric charge to the developer has the following formula: (Wherein, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group) and 60 to 99 parts by weight of a repeating unit represented by the following formula: (Wherein, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group, R 3 is an alkylene group, R 4 , R 5 and R 6 are alkyl groups, and the alkyl group and the alkylene group have 1 to 12 carbon atoms. And a quaternary ammonium salt group-containing copolymer having a weight average molecular weight in the range of 300 to 25,000, preferably in the range of 3000 to 8000. It is characterized by containing. Hereinafter, the above substance will be referred to as a copolymer.

しかして、本発明は上記現像プロセスにおいては、負
帯電性現像剤が用いられていること、現像ローラーや現
像剤層厚規制部材、中間ローラーなどの現像剤に摩擦電
荷を付与する部材を正に帯電させることにより、前記現
像剤に十分な帯電を与え得ることに着目してなされたも
のである。
Thus, in the present invention, in the development process, a negatively chargeable developer is used, and a member for imparting a triboelectric charge to the developer, such as a developing roller, a developer layer thickness regulating member, and an intermediate roller, is positively adjusted. It has been made paying attention to the fact that sufficient charge can be given to the developer by charging.

本発明に係る共重合体は溶媒に容易であるためハンド
リングが容易であるばかりでなく、樹脂系であるため塗
料との分散性、相溶性にも優れ、少量の添加で効果が期
待できるというメリットがある。たとえば、シリコーン
ゴムによりなる現像剤層厚規制部材に上記本発明に係る
共重合体を含有させる場合、メインバインダーとの相溶
性に優れるために少量の添加で所要の効果を得ることが
できる。
The copolymer according to the present invention is not only easy to handle because it is easy to use in a solvent, but also excellent in dispersibility and compatibility with paints because it is a resin-based one, and the effect can be expected with a small amount of addition. There is. For example, when the above-mentioned copolymer according to the present invention is contained in the developer layer thickness regulating member made of silicone rubber, the desired effect can be obtained by adding a small amount of the copolymer because of excellent compatibility with the main binder.

また、上記の構造式を持つ第4級アンモニウム塩基含
有共重合体の製法などは、特開昭63−60458号公報に開
示されている。
A method for producing a quaternary ammonium salt group-containing copolymer having the above structural formula is disclosed in JP-A-63-60458.

本発明においては、前記現象ローラーや現像剤層厚規
制部材の表面に前記共重合体を0.01重量部から80重量
部、好ましくは0.1重量部から10重量部含有させること
により、現像ローラーなどの表面摩擦帯電性を改善する
ものである。たとえば、導電性塗料を現像ローラーに塗
布して用いる場合は、予め導電性塗料の希釈液に適正量
の前記共重合体を溶解させておき、導電性塗料本体と混
合分散し、これを現像ローラーにディッピング、スプレ
ー、ローラー法などを用いて塗布し乾燥して現像装置へ
組み込まれる。ここで塗布された導電性層の膜厚は5μ
m〜200μmの範囲、好ましくは30μm〜120μmであ
る。また、現像剤層厚規制部材の表面摩擦帯電性を改善
する場合、たとえば、シリコーンゴムを現像剤層厚規制
部材として用いる場合、シリコーンゴムに対して0.01重
量部から40重量部、好ましくは0.1重量部から10重量部
を添加してニーダーなどの混練機で分散含有させた後、
加硫・成形加工し現像剤層厚規制部材として現像装置へ
組み込まれる。
In the present invention, by adding 0.01 to 80 parts by weight of the copolymer, preferably 0.1 to 10 parts by weight of the copolymer on the surface of the phenomenon roller and the developer layer thickness regulating member, the surface of the developing roller and the like This is to improve triboelectric charging. For example, when a conductive paint is applied to a developing roller and used, an appropriate amount of the copolymer is dissolved in a diluent of the conductive paint in advance, mixed and dispersed with the conductive paint main body, and this is mixed with a developing roller. Is applied using a dipping, spraying, roller method or the like, dried and incorporated into a developing device. The thickness of the conductive layer applied here is 5 μm.
m to 200 μm, preferably 30 μm to 120 μm. Further, when improving the surface triboelectric charging property of the developer layer thickness regulating member, for example, when using silicone rubber as the developer layer thickness regulating member, 0.01 to 40 parts by weight, preferably 0.1 wt. After adding 10 parts by weight from a part and dispersing and containing in a kneader such as a kneader,
It is vulcanized and molded and incorporated into a developing device as a developer layer thickness regulating member.

上記構成の現像装置においては、結着樹脂、色材、帯
電制御剤、ワックス、およびケーキング防止剤などから
なる公知の非磁性一成分系現像剤(トナー)が用いられ
る。
In the developing device having the above configuration, a known non-magnetic one-component developer (toner) including a binder resin, a coloring material, a charge control agent, a wax, and a caking inhibitor is used.

たとえば、結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−
P−クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン
およびその置換体の単重合体、たとえばスチレン−P−
ビニルトルエン共重合体、スチレン−プロピレン共重合
体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビ
ニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−
アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オク
チル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合
体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレ
ン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタア
クリル酸オクチル共重合体、スチレン−αクロルメタア
クリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル
共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、
スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−
ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共
重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合
体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイ
ン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体
等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、
ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビ
ニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロ
ジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂
環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィ
ン、パラフィンワックスなどが単独あるいは混合物が挙
げられる。
For example, as the binder resin, polystyrene, poly-
Monopolymers of styrene such as P-chlorostyrene and polyvinyltoluene and substituted products thereof, for example, styrene-P-
Vinyl toluene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyl toluene copolymer, styrene-vinyl naphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-
Butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-methacryl Octyl acid copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer,
Styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-
Styrenes such as vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer Copolymer, polymethyl methacrylate,
Polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, polyamide, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenolic resin, aliphatic or alicyclic Hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like may be used alone or as a mixture.

また、着色剤、帯電制御剤としてはカーボンブラッ
ク、各種染料顔料などが、オフセット防止剤しては低分
子量のポリエチレン、ポリプロピレンなどが、ケーキン
グ防止剤としては疎水性シリカ、金属酸化物や、PMMA、
テフロン、スチレンなどの球状樹脂微粒子がそれぞれ挙
げられる。
In addition, carbon black and various dyes and pigments as colorants and charge control agents, low molecular weight polyethylene and polypropylene as anti-offset agents, hydrophobic silica and metal oxides as anti-caking agents, PMMA,
Spherical resin fine particles such as Teflon and styrene can be exemplified.

(作用) 現像剤(トナー)に所要の摩擦電荷を付与する部材、
すなわち現像ローラーおよび現像剤層厚規制部材の少な
くとも一方の表面に前記共重合体を含有させたことによ
り、現像に必要な有効な電荷を現像剤に与えることが可
能となり、シャープなライン画像、均一なベタ画像を用
意かつ確実に出力し得るばかりでなく、現像装置の寿命
も延ばすことができる。
(Function) A member for imparting a required triboelectric charge to the developer (toner),
That is, by including the copolymer on at least one surface of the developing roller and the developer layer thickness regulating member, it becomes possible to give the developer an effective charge required for development, and a sharp line image, uniform Not only can a solid image be prepared and output reliably, but also the life of the developing device can be extended.

この共重合体の効果を確認するために、第3図に模式
的に示す静電塗膜表面解析装置(東芝ケミカル社製)で
帯電量の測定を行った。測定条件を25℃、85重量部の環
境雰囲気に設定し、球状鉄分を用い、流し掛け量一回あ
たり1.30g、流し掛け時間5秒、傾斜勾配60度、測定点
1サンプル5点で測定したところ、本発明に係る共重合
体を未添加のものは80×10-3C以下であったのに対し
て、本発明に係る共重合体を添加した物質は80×10-9C
以上であり、明らかに帯電性が良くなっていることがわ
かる。
In order to confirm the effect of the copolymer, the amount of charge was measured using an electrostatic coating surface analyzer (manufactured by Toshiba Chemical Corporation) schematically shown in FIG. The measurement conditions were set to 25 ° C. and an environmental atmosphere of 85 parts by weight, and using a spherical iron component, the measurement was carried out at 1.30 g per sprinkling amount, 5 sec. Sprinkling time, 60 ° gradient, and 5 measurement points per sample. However, those without addition of the copolymer according to the present invention were 80 × 10 −3 C or less, whereas those with the copolymer according to the present invention added were 80 × 10 −9 C.
As described above, it is apparent that the chargeability is clearly improved.

なお、第3図において、15は基準鉄粉投入口、16は傾
斜板(サンプル台)、17は受け皿、19は絶縁板、20はエ
レクトロメーター、21はメーター接続端子である。
In FIG. 3, reference numeral 15 denotes a reference iron powder inlet, 16 denotes an inclined plate (sample table), 17 denotes a tray, 19 denotes an insulating plate, 20 denotes an electrometer, and 21 denotes a meter connection terminal.

(実施例) 次に本発明の実施例を説明する。(Example) Next, an example of the present invention will be described.

実施例1 日本ミラクトラン社製ポリウレタン導電性塗料スパレ
ックス100gに、テトラヒドロフランTHF:−メチルエチル
ケトンMEK(1:1)混合溶媒100gに上記共重合体(藤倉化
成製FCA201−B3)を5g溶解させた溶媒を混合希釈、分散
させた。この混合分散液を現象ローラー(ウレタンゴ
ム)表面にディッピング法で塗布した後、乾燥器で20分
間乾燥して現像ローラーを作製した。
Example 1 A solvent prepared by dissolving 5 g of the above copolymer (FCA201-B3 manufactured by Fujikura Kasei) in 100 g of a mixed solvent of tetrahydrofuran THF: -methylethylketone MEK (1: 1) in 100 g of polyurethane conductive paint Sparex manufactured by Nippon Milactran Co., Ltd. The mixture was diluted and dispersed. This mixed dispersion was applied to the surface of a phenomenon roller (urethane rubber) by a dipping method, and then dried with a drier for 20 minutes to prepare a developing roller.

かくして得た現像ローラーの表面抵抗は1×55Ω・cm
であり、また形成された塗膜厚は100μmであった。
Thus the surface resistance of the obtained developing roller 1 × 5 5 Ω · cm
The thickness of the formed coating film was 100 μm.

上記構成した現像ローラーを、前記第1図に要部構成
を示す現像装置の現像ローラー5を代替し、同様の現像
装置を構成試作して、下記の条件で画出しを行った。
The developing roller configured as described above was replaced with the developing roller 5 of the developing device whose main configuration is shown in FIG. 1, and a similar developing device was experimentally produced to perform image formation under the following conditions.

現像材2としては、ポリエステル樹脂92重量部、カー
ボン4重量部、低分子量ポリプロピレン2重量部、分金
染料2重量部および外添材シリカ0.5重量部からなる体
積平均粒径10μmの非磁性一成分系現像剤を用い、潜像
担持体(OPC)7の回転を表面速度50mm/Sと設定し、帯
電器9からのコロナ放電で一様に表面電位−500Vに帯電
し、レー露光器8としてのレーザーで画像情報を記録し
た後、表面速度100mm/Sで回転させ、かつ、−200Vを印
加した現像ローラー5を潜像担持体(感光体)7に押し
当て、所要の現像を行った。この現像された粉体像を転
写装置11において、6kVの直流コロナ放電で記録紙へ転
写した後、熱定着した。
The developing material 2 is a non-magnetic one component having a volume average particle diameter of 10 μm, comprising 92 parts by weight of a polyester resin, 4 parts by weight of carbon, 2 parts by weight of a low molecular weight polypropylene, 2 parts by weight of a metal dye, and 0.5 part by weight of an external additive silica. The latent image carrier (OPC) 7 is set at a surface speed of 50 mm / S using a system developer, and is uniformly charged to a surface potential of −500 V by corona discharge from the charger 9 to form a ray exposure device 8. After recording the image information with the laser, the surface was rotated at a speed of 100 mm / S, and the developing roller 5 to which -200 V was applied was pressed against the latent image carrier (photoconductor) 7 to perform required development. The developed powder image was transferred to recording paper in a transfer device 11 by a DC corona discharge of 6 kV, and then thermally fixed.

前記転写後の画像は、ライン画像の鮮明な、ベタ画像
の均一な高濃度の画像であった。また、5万枚のライフ
試験後の画像も初期状態を維持した劣化のない鮮明な画
像であった。さらに、高温多湿条件においても極めて良
好な画像が得られた。
The image after the transfer was a clear high-density image of a line image and a uniform solid image. Also, the images after the life test of 50,000 sheets were clear images without deterioration while maintaining the initial state. Furthermore, an excellent image was obtained even under high temperature and high humidity conditions.

実施例2 大泰化工社製導電性塗料エレクトロパック100gに、イ
ソシアネート5gと、トルエン100g中に前記本発明に係る
共重合体(藤倉化成製FCA201−B3)を5g溶解させた溶媒
を混合希釈、分散した。この混合分散液を現像ローラー
(ウレタンゴム)表面にディッピング法で塗布した後、
乾燥器で20分間乾燥して現像ローラーを作製した。かく
して得た現像ローラーの表面抵抗は2×106Ω・cmであ
り、形成した塗膜厚は100μmであった。
Example 2 Into 100 g of a conductive paint electropack manufactured by Taitai Kako Co., Ltd., 5 g of isocyanate and a solvent obtained by dissolving 5 g of the copolymer according to the present invention (FCA201-B3 manufactured by Fujikura Kasei) in 100 g of toluene were mixed and diluted. Dispersed. After applying this mixed dispersion to a developing roller (urethane rubber) surface by dipping,
It was dried for 20 minutes in a drier to prepare a developing roller. The surface resistance of the thus obtained developing roller was 2 × 10 6 Ω · cm, and the thickness of the formed coating film was 100 μm.

上記構成した現像ローラーを、前記第1図に要部構成
を示す現像装置の現像ローラー5に代替し、同様の現像
装置を構成試作して、下記の条件で画出しを行った。
The developing roller configured as described above was replaced with the developing roller 5 of the developing device whose main configuration is shown in FIG. 1, and a similar developing device was prototyped to produce an image under the following conditions.

現像剤2としては、ポリエステル樹脂92重量部、カー
ボン4重量部、低分子量ポリプロピレン2重量部、含金
染料2重量部および外添剤シリカ0.5重量部からなる体
積平均粒径10μmの非磁性一成分系現像剤2を用い、潜
像担持体(OPC)7の回転を表面速度50mm/Sと設定し、
帯電器9からのコロナ放電で一様に表面電位−500Vに帯
電し、露光機8としてのレーザーで画像情報を記録後、
表面速度100mm/Sで回転させ、かつ、−200Vを印加した
現像ローラー5を潜像担持体(感光体)7に押し当て、
所要の現像を行った。上記現像された粉体を転写装置11
において6kVの直流コロナ放電で記録紙へ転写した後、
熱定着した。
The developer 2 is composed of 92 parts by weight of a polyester resin, 4 parts by weight of carbon, 2 parts by weight of a low molecular weight polypropylene, 2 parts by weight of a gold-containing dye, and 0.5 part by weight of an external additive silica. The rotation of the latent image carrier (OPC) 7 is set to a surface speed of 50 mm / S using the system developer 2,
After uniformly charging to a surface potential of −500 V by corona discharge from the charger 9 and recording image information with a laser as the exposure device 8,
The developing roller 5 rotated at a surface speed of 100 mm / S and applied with -200 V is pressed against the latent image carrier (photoconductor) 7,
The required development was performed. Transferring the developed powder to transfer device 11
After transferring to recording paper with 6kV DC corona discharge at
Heat fixed.

前記転写後の画像は、ライン画像の鮮明な、ベタ画像
の均一な高濃度の画像であった。また、5万枚のライフ
試験後の画像も初期状態を維持した劣化のない鮮明な画
像であった。さらに、高温多湿条件においても極めて良
好な画像が得られた。
The image after the transfer was a clear high-density image of a line image and a uniform solid image. Also, the images after the life test of 50,000 sheets were clear images without deterioration while maintaining the initial state. Furthermore, an excellent image was obtained even under high temperature and high humidity conditions.

比較例1 日本ミラクトラン社製ポリウレタン導電性塗料スパレ
ックス100gを、THF:MEK(1:1)混合溶媒100gで希釈分散
し、これを現像ローラー(ウレタンゴム)表面にディッ
ピング法で塗布した後、乾燥器で20分間乾燥して現像ロ
ーラーを作製した。かくして得た現像ローラーの表面抵
抗は3.1×105Ω・cmであり、成形した塗膜厚は105μm
であった。
Comparative Example 1 100 g of polyurethane conductive paint SPAREX manufactured by Nippon Milactran Co., Ltd. was diluted and dispersed with 100 g of a mixed solvent of THF: MEK (1: 1), and this was applied to the surface of a developing roller (urethane rubber) by dipping and then dried. Drying was performed for 20 minutes in a vessel to produce a developing roller. The surface resistance of the developing roller thus obtained is 3.1 × 10 5 Ω · cm, and the thickness of the formed coating film is 105 μm.
Met.

上記構成した現像ローラー5を用い、前記第1図に要
部構成を示す現像装置と同様の現像装置を構成試作し
た、下記の条件で画出しを行った。
Using the developing roller 5 configured as described above, a developing device having the same configuration as the developing device whose main configuration is shown in FIG. 1 was experimentally produced, and image formation was performed under the following conditions.

現像剤としては、ポリエステル樹脂92重量部、カーボ
ン4重量部、低分子量ポリプロピレン2重量部、含金染
料2重量部および外添剤シリカ0.5重量部からなる体積
平均粒径10μmの非磁性一成分系現像剤2を用い、潜像
担持体(OPC)7の回転を表面速度50mm/Sと設定し、帯
電器9からのコロナ放電で一様に表面電位−500Vに帯電
し、露光機8としてのレーザーで画像情報を記録後、表
面速度100mm/Sで回転させ、かつ、−200を印加した現像
ローラー5を潜像担持体(感光体)7に押し当て、所要
の現像を行った。この現像された粉体像を転写装置11に
おいて6kVの直流コロナ放電で記録紙へ転写した後、熱
定着した。
As the developer, a non-magnetic one-component system having a volume average particle diameter of 10 μm comprising 92 parts by weight of a polyester resin, 4 parts by weight of carbon, 2 parts by weight of a low molecular weight polypropylene, 2 parts by weight of a metal-containing dye, and 0.5 part by weight of an external additive silica. Using the developer 2, the rotation of the latent image carrier (OPC) 7 was set to a surface speed of 50 mm / S, and the surface was uniformly charged to −500 V by corona discharge from the charger 9. After recording the image information with a laser, the developing roller 5 rotated at a surface speed of 100 mm / S and applied with -200 was pressed against the latent image carrier (photoconductor) 7 to perform required development. The developed powder image was transferred to recording paper by a transfer device 11 using a DC corona discharge of 6 kV, and then thermally fixed.

前記転写後の画像は、ライン画像の鮮明は鮮明であっ
たものの、ベタ画像のは不均一な搬送不良を呈した画像
であった。
In the image after the transfer, the line image was clear, but the solid image was an image showing uneven conveyance failure.

実施例3 シリコーンゴム1000g当り、上記共重合体(藤倉化成
製FCA201−B3)50gおよびアエロジル状シリカ150gを加
え、ニーダーで20分間、120℃で混練してから、ベンゾ
イルパーオキサイド10gを添加して150℃で20分間、200
℃で4時間加硫した。これを金属治具に成形加工して現
像剤層厚規制部材を構成した。
Example 3 To 1000 g of silicone rubber, 50 g of the above copolymer (FCA201-B3 manufactured by Fujikura Kasei) and 150 g of aerosil-like silica were added, kneaded in a kneader for 20 minutes at 120 ° C., and 10 g of benzoyl peroxide was added. 200 at 150 ° C for 20 minutes
Vulcanized at 4 ° C. for 4 hours. This was formed into a metal jig to form a developer layer thickness regulating member.

上記現構成した現像剤層厚規制部材を、前記第1図に
要部構成を示す現像装置の現像剤層厚規制部材6と代替
し、同様の現像装置を構成作製して、下記の条件で画出
しを行った。
The currently configured developer layer thickness regulating member is replaced with the developer layer thickness regulating member 6 of the developing device whose main configuration is shown in FIG. 1, and a similar developing device is constructed and manufactured under the following conditions. Image was drawn.

現像剤2としては、ポリエステル樹脂92重量部、カー
ボン4重量部、低分子量ポリプロピレン2重量部、含金
染料2重量部および外添剤シリカ0.5重量部からなる体
積平均粒径10μmの非磁性一成分系現像剤を用い、潜像
担持体(OPC)7の回転を表面速度50mm/Sと設定し、帯
電器9からのコロナ放電で一様に表面電位−500Vに帯電
し、露光器8としてのレーザーで画像情報を記録後、表
面速度100mm/Sで回転させ、かつ、−200Vを印加した現
像ローラー5を潜像担持体(感光体)7に押し当て、所
要の現像を行った。この現像された粉体像を転写装置11
において6kVの直流コロナ放電で記録紙へ転写した後、
熱定着した。
The developer 2 is composed of 92 parts by weight of a polyester resin, 4 parts by weight of carbon, 2 parts by weight of a low molecular weight polypropylene, 2 parts by weight of a gold-containing dye, and 0.5 part by weight of an external additive silica. The latent image carrier (OPC) 7 is set at a surface speed of 50 mm / S using a system developer, and is uniformly charged to a surface potential of −500 V by corona discharge from the charger 9. After recording image information with a laser, the developing roller 5 was rotated at a surface speed of 100 mm / S, and a developing roller 5 to which -200 V was applied was pressed against the latent image carrier (photoconductor) 7 to perform required development. The developed powder image is transferred to the transfer device 11
After transferring to recording paper with 6kV DC corona discharge at
Heat fixed.

前記転写後の画像は、ライン画像の鮮明な、ベタ画像
の均一な高濃度の画像であった。また、5万枚のライフ
試験後の画像も初期状態を維持した劣化のない鮮明な画
像であった。さらに、高温多湿条件においても極めて良
好な画像が得られた。
The image after the transfer was a clear high-density image of a line image and a uniform solid image. Also, the images after the life test of 50,000 sheets were clear images without deterioration while maintaining the initial state. Furthermore, an excellent image was obtained even under high temperature and high humidity conditions.

比較例2 上記実施例3において、シリコーンゴムに前記共重合
体を含有させなかった材料で同じように現像剤層厚規制
部材を作製した。
Comparative Example 2 A developer layer thickness regulating member was produced in the same manner as in Example 3 above, except that the above-mentioned copolymer was not contained in the silicone rubber.

上記現像剤層厚規制部材を用い、前記第1図に要部構
成を示す現像装置と同様の現像装置を構成試作して、下
記の条件で画出しを行った。
Using the developer layer thickness regulating member, a prototype of a developing device similar to the developing device whose main configuration is shown in FIG. 1 was prototyped, and image formation was performed under the following conditions.

現像剤2としては、ポリエステル樹脂92重量部、カー
ボン4重量部、低分子量ポリプロピレン2重量部、含金
染料2重量部および外添剤シリカ0.5重量部からなる体
積平均粒径10μmの非磁性一成分系現像剤を用い、潜像
担持体(OPC)7の回転を表面速度50mm/Sと設定し、帯
電器9からのコロナ放電で一様に表面電位−500Vに帯電
し、露光器8としてのレーザーで画像情報を記録後、表
面速度100mm/Sで回転させ、かつ、−200Vを印加した現
像ローラー5を潜像担持体(感光体)7に押し当て、所
要の現像を行った。この現像された粉体像を転写装置11
において、6kVの直流コロナ放電で記録紙へ転写した
後、熱定着した。
The developer 2 is composed of 92 parts by weight of a polyester resin, 4 parts by weight of carbon, 2 parts by weight of a low molecular weight polypropylene, 2 parts by weight of a gold-containing dye, and 0.5 part by weight of an external additive silica. The latent image carrier (OPC) 7 is set at a surface speed of 50 mm / S using a system developer, and is uniformly charged to a surface potential of −500 V by corona discharge from the charger 9. After recording image information with a laser, the developing roller 5 was rotated at a surface speed of 100 mm / S, and a developing roller 5 to which -200 V was applied was pressed against the latent image carrier (photoconductor) 7 to perform required development. The developed powder image is transferred to the transfer device 11
In the above, after transfer to recording paper by a 6 kV DC corona discharge, heat fixing was performed.

前記転写後の画像は、ライン画像の鮮明は鮮明であっ
たものの、ベタ画像は不均一な搬送不良を呈した画像で
あった。
In the image after the transfer, although the sharpness of the line image was clear, the solid image was an image exhibiting uneven conveyance failure.

なお、上記においては現像ローラーまたは現像剤層厚
規制部材のいずれか一方に、上記共重合体を含有させた
構成を示したが、両者に上記共重合体を含有させた構成
としてもよい。要するに使用する現像剤に所要の摩擦電
荷を付与する役割をなす構成部材の少なくともいずれか
一つに、本発明に係る共重合体を含有させた構成とすれ
ばよく、たとえば現像剤供給ローラでもよい。また前記
共重合体の含有領域は、摩擦電荷の付与に関与する表面
部だけでもよい。
In the above description, the configuration in which either the developing roller or the developer layer thickness regulating member contains the above-described copolymer has been described, but a configuration in which the above-described copolymer is contained in both may be employed. In short, at least one of the constituent members serving to impart a required triboelectric charge to the developer used may have a configuration in which the copolymer according to the present invention is contained, and for example, a developer supply roller may be used. . Further, the content region of the copolymer may be only a surface portion involved in giving a triboelectric charge.

[発明の効果] 上記説明したように、現像剤に摩擦電荷を付与する役
割をなす構成部材の少なくとも表面に、下記式 (式中、R1は水素原子またはアルキル基である) で示される繰り返し単位が60〜99重量部と下記式 (式中、R2は水素原子またはアルキル基であり、R3はア
ルキレン基であり、R4、R5およびR6はアルキル基であ
る。) で示される繰り返し単位が40〜1重量部からなる共重合
体で、重量平均分子量が300〜25000の範囲内、好ましく
は3000〜8000の範囲におる第4級アンモニウム塩基含有
共重合体を含有させたことにより、現像特性の鮮明な、
ベタ画像の均一な高濃度の画像を常にまた用意に得るこ
とが可能となった。しかも、長期間にわたり前記所要の
機能を保持できることなど、環境による現像剤の特性変
化にも対応できるなど、実用上多くの利点をもたらすも
のといえる。
[Effect of the Invention] As described above, at least the surface of a component serving to impart a triboelectric charge to a developer has the following formula: (Wherein, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group) and 60 to 99 parts by weight of a repeating unit represented by the following formula: (Wherein, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group, R 3 is an alkylene group, and R 4 , R 5 and R 6 are alkyl groups.) By containing a quaternary ammonium base-containing copolymer having a weight average molecular weight in the range of 300 to 25,000, preferably in the range of 3,000 to 8,000, the development characteristics are clear,
It has become possible to always obtain a uniform high-density solid image easily. In addition, it can be said that the present invention brings many practical advantages, such as being able to maintain the required functions for a long period of time and responding to changes in the characteristics of the developer due to the environment.

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

第1図は現像装置の要部構成を示す断面図、第2図は現
像ローラーの構成を示す一部切欠斜視図、第3図は帯電
量測定用の静電式塗膜表面解析装置の原理図である。 1……現像剤容器 2……現像剤 3……撹拌器 4……現像剤供給ローラー 5a……現像ローラー 5b……導電性層 6……弾性体層 7……潜像保持体 8……露光器 9……帯電器 10……クリーニングユニット 11……転写装置 12……リカバリブレード 13……保護抵抗 14……直流電源
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of a developing device, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a developing roller, and FIG. 3 is a principle of an electrostatic coating film surface analyzing device for measuring a charge amount. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Developer container 2 ... Developer 3 ... Stirrer 4 ... Developer supply roller 5a ... Developing roller 5b ... Conductive layer 6 ... Elastic body layer 7 ... Latent image holding body 8 ... Exposure device 9 Charger 10 Cleaning unit 11 Transfer device 12 Recovery blade 13 Protection resistor 14 DC power supply

フロントページの続き (72)発明者 高野 浩樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 細矢 雅弘 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 遠藤 光治 東京都目黒区中目黒2丁目6番13号 東 京電気株式会社内 (72)発明者 大高 善光 東京都目黒区中目黒2丁目6番13号 東 京電気株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−24280(JP,A) 特開 昭63−60458(JP,A) 特開 昭61−149969(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 13/08 - 13/095 G03G 15/08 - 15/095 Continued on the front page (72) Inventor Hiroki Takano 1 Toshiba-cho, Komukai-shi, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Research Institute, Inc. Inside Toshiba Research Institute (72) Inventor Kouji Endo 2-6-13 Nakameguro, Meguro-ku, Tokyo Tokyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yoshimitsu Otaka 2-6-13 Nakameguro, Meguro-ku, Tokyo East (56) References JP-A-62-24280 (JP, A) JP-A-63-60458 (JP, A) JP-A-61-149969 (JP, A) (58) Fields investigated Int.Cl. 6 , DB name) G03G 13/08-13/095 G03G 15/08-15/095

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】弾性を有する2層構造の現像ローラと、こ
の現像ローラ外周面に現像剤を供給する現像剤供給手段
と、現像ローラ外周面に端部が近接して供給された現像
剤を薄層化するとともに電荷を与える規制部材と、前記
薄層化された現像剤層に近接ないし接触して保持する静
電潜像を可視像に現像する静電潜像保持体とを具備する
現像装置において、 前記現像剤に摩擦電荷を付与する現像ローラーの外周層
が、下記式 (式中、R1は水素原子またはアルキル基である) で示される繰り返し単位が60〜99重量部と下記式 (式中、R2は水素原子またはアルキル基であり、R3アル
キレン基であり、R4、R5およびR6はアルキル基であり、
アルキル基およびアルキレン基の炭素数は1〜12であ
る。) で示される繰り返し単位が40〜1重量部から成る共重合
体で、重量平均分子量が300〜25000の範囲にある第4級
アンモニウム塩基含有共重合体を含有することを特徴と
する現像装置。
A developing roller having a two-layer structure having elasticity, a developer supply means for supplying a developer to an outer peripheral surface of the developing roller, and a developer supplied at an end close to the outer peripheral surface of the developing roller. A regulating member that reduces the thickness and provides an electric charge; and an electrostatic latent image holder that develops an electrostatic latent image held close to or in contact with the thinned developer layer into a visible image. In the developing device, the outer peripheral layer of the developing roller that imparts a triboelectric charge to the developer has the following formula: (Wherein, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group) and 60 to 99 parts by weight of a repeating unit represented by the following formula: (Wherein, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group, is an R 3 alkylene group, and R 4 , R 5 and R 6 are an alkyl group;
The alkyl group and the alkylene group have 1 to 12 carbon atoms. A developing device characterized by containing a quaternary ammonium base-containing copolymer having a weight-average molecular weight in the range of 300 to 25,000, the copolymer comprising 40 to 1 parts by weight of the repeating unit represented by the formula (1).
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