JP3035627B2 - Electrostatic latent image developing method - Google Patents

Electrostatic latent image developing method

Info

Publication number
JP3035627B2
JP3035627B2 JP20568690A JP20568690A JP3035627B2 JP 3035627 B2 JP3035627 B2 JP 3035627B2 JP 20568690 A JP20568690 A JP 20568690A JP 20568690 A JP20568690 A JP 20568690A JP 3035627 B2 JP3035627 B2 JP 3035627B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developer
toner
latent image
developer carrier
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP20568690A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0488381A (en
Inventor
尚貴 岩田
弘治 鈴木
繁和 榎木
祐一 上野
泰男 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP20568690A priority Critical patent/JP3035627B2/en
Publication of JPH0488381A publication Critical patent/JPH0488381A/en
Priority to US08/339,583 priority patent/US5741616A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3035627B2 publication Critical patent/JP3035627B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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静電
潜像現像方法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 an electrostatic latent image developing 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た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 mixture of a toner and an auxiliary agent to which an auxiliary agent is added as necessary. 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。
Examples of the toner supply member include a conductive foam of 10 2 to 10 6 Ω · cm (JP-A-60-229057), an elastic body with a skin layer (JP-A-60-229060), and a 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”
という現象、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が、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。
For black and white, the charge amount is important, and it is generally 10 to
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 toner"
That is, when the solid portion is developed, a 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、黒トナーに比べ更に多い0.8〜1.2mg/cm2
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、5〜20μ
C/g(好ましくは10〜15μC/g)の値が望まれる。
On the other hand, in the color toner, the color characteristics are small in degree of coloring in comparison with black toner, and when you try to improve the "from toner rear", further more 0.8~1.2mg / cm 2 compared to the black toner
Is required on the developing roller. Also, regarding the charge amount, in order to obtain a stable image, 5 to 20 μm
A value of C / 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 developer is carried on the surface of the carrier, and is conveyed. The electrostatic latent image formed on the latent image carrier is developed in a developing area where the latent image carrier and the developer carrier face 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、
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.
It has many advantages such that a large amount of charged non-magnetic toner can be carried on a developer carrier and transported to a development area.

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

本発明の目的は、前記の現像剤担持体表面の近傍に多
数のマイクロフィールドを形成し、このマイクロフィー
ルドによってトナーを前記担持体上に保持した後、現像
領域において静電潜像を現像する方法において、現像領
域において現像剤担持体表面と静電潜像担持体表面との
間に一定間隔を維持管理するという設計上面倒な手段を
要することなく、現像領域において、現像剤担持体表面
と静電潜像担持体表面とを接触させ、しかも現像剤担持
体表面にトナーの多層薄層が形成され、その結果高品質
画像が得られ、もちろん現像濃度ムラ等を発生すること
のない現像方法を提供することにある。
An object of the present invention is to form a plurality of microfields in the vicinity of the surface of the developer carrying member, and a method for developing an electrostatic latent image in a developing area after holding the toner on the carrier by the microfields. In the developing area, the surface of the developer carrier and the surface of the electrostatic latent image can be maintained and maintained at a constant distance between the surface of the developer carrier and the surface of the electrostatic latent image carrier. A developing method in which a multi-layer thin layer of toner is formed on the surface of the developer carrying member by contacting the surface of the electrostatic latent image carrier, and as a result, a high-quality image is obtained, and of course, the development density unevenness does not occur. To provide.

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

本発明は、現像剤担持体の弾性表面層が、導電性材料
からなる導電体部と絶縁性粒子からなる絶縁体を表面に
分布させてものであって、トナー供給部材により導電体
部を摩擦帯電させて、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該添したトナーよりなる一成分系
現像剤を前記現像剤担持体に当接したトナー供給部材に
より供給し、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、該現像剤担持体と静電潜像を担
持する潜像担持体とを接触せしめることにより、前記静
電潜像を顕像化する静電潜像現像方法であって、導電性
材料が導電性エラストマーからなり、少なくともその表
面近傍において絶縁性粒子が分散され且つ該粒子の一部
は表面に露出しており、しかも使用するトナーの体積平
均粒径が前記表面に露出している絶縁性粒子の平均粒径
の1/3以下であることを特徴とする静電潜像現像方法を
提供するものであり、また前記表面に露出している絶縁
性粒子の平均粒径が30〜500μmであることを特徴とす
る静電潜像現像方法を提供するものである。
According to the present invention, the elastic surface layer of the developer carrying member has a conductive portion made of a conductive material and an insulator made of insulating particles distributed on the surface, and the conductive portion is rubbed by the toner supply member. By charging and selectively holding electric charges on the surface of the developer carrier, a number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and on this developer carrier,
If necessary, a one-component developer composed of a toner to which an auxiliary agent is added is supplied by a toner supply member in contact with the developer carrier, and the developer is applied to the surface of the developer carrier by the minute closed electric field. An electrostatic latent image developing method for developing the electrostatic latent image by contacting the developer carrier and a latent image carrier for carrying an electrostatic latent image; Is made of a conductive elastomer, insulating particles are dispersed at least in the vicinity of the surface, and a part of the particles are exposed on the surface, and the volume average particle diameter of the toner used is exposed on the surface. To provide a method for developing an electrostatic latent image, wherein the average particle size of the insulating particles is 1/3 or less of the average particle size of the conductive particles, and the average particle size of the insulating particles exposed on the surface is 30 to 500 μm. The electrostatic latent image developing method To offer.

本発明の現像方法により、金属製ドラム上に光導電性
を設けた感光体の如き剛体の潜像担持体と現像剤担持体
との間の精密なギャップ維持管理等の必要性がなく、設
計許容度を広くすることができ、しかも現像剤担持体表
面にトナーの多層薄層が形成され、その結果、現像ムラ
等のない高品質画像を安定して得ることができる。
The development method of the present invention eliminates the need for precise gap maintenance and the like between a rigid latent image carrier such as a photoconductor provided with photoconductivity on a metal drum and a developer carrier, and is designed. The tolerance can be widened, and a multilayer thin layer of toner is formed on the surface of the developer carrying member. As a result, a high-quality image free from uneven development can be stably obtained.

以下、かかる静電潜像現像方法について説明する。 Hereinafter, such an electrostatic latent image developing method will be described.

第1図にこの現像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、現像を終了した現像剤担持体(現像ローラ:
例えば20φ)20は、矢印の方向に回転(例えば100rpm)
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67rpm)
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、現像剤担持体20と潜像担持体10とをその
表面において同方向となるよう回転接触させて(潜像担
持体の回転速度:例えば120rpm)、潜像担持体10上の潜
像が現像される。ここで必要に応じて、現像剤担持体2
0、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90などを印加して、最適な画像を制
御することができる。また、現像領域における現像剤担
持体表面の表面弾性層の変形量を該弾性層の厚さの3/10
以下で行なうよう設定することが、現像剤担持体全体の
変形を起し難く、また接触による振動発生を抑えるため
に好ましい。
FIG. 1 shows an outline of a typical developing device useful for carrying out this developing method, focusing on a developer carrier. In FIG. 1, the toner 60 contained in the toner tank 70 is
The toner is forcibly brought to a toner supply member (sponge roller, fur brush, etc.) 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:
For example, 20φ) 20 rotates in the direction of the arrow (for example, 100 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, 67 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
Is rotated, and the toner adhered on the developer carrier 20 is stabilized in charge while being controlled in thickness by the toner layer thickness regulating member (elastic blade) 30, and reaches the developing region 80. In the developing area 80, the developer carrier 20 and the latent image carrier 10 are brought into rotational contact in the same direction on the surface thereof (rotation speed of the latent image carrier: for example, 120 rpm). The latent image is developed. Here, if necessary, the developer carrier 2
The optimum image can be controlled by applying a bias 90 such as DC, AC, DC superimposed AC, or pulse to the toner supply member 40. Further, the amount of deformation of the surface elastic layer on the surface of the developer carrier in the developing area is set to be 3/10 of the thickness of the elastic layer.
It is preferable that the setting is performed as follows in order to prevent the deformation of the entire developer carrying member from occurring and to suppress the generation of vibration due to contact.

次に、本発明で用いる現像剤担持体について説明す
る。本発明で用いる現像剤担持体は、前記したように、
弾性を有するものであり、代表的な構造例としては、導
電性基体上に絶縁性粒子を分散した弾性を有する導電性
材料からなる表面層が形成されているという構成になっ
ている。導電性材料としては、1012Ω・cm以下、好まし
くは108Ω・cm以下のものが使用される。具体的にいう
と、ゴム材料(エラストマー)中に導電性付与剤を添加
したものが挙げられる。ゴム材料の具体例としては以下
のものが挙げられる。
Next, the developer carrier used in the present invention will be described. The developer carrier used in the present invention is, as described above,
A typical example of the structure is that a surface layer made of an elastic conductive material in which insulating particles are dispersed is formed on a conductive substrate. As the conductive material, a material of 10 12 Ω · cm or less, preferably 10 8 Ω · cm or less is used. Specifically, a material obtained by adding a conductivity-imparting agent to a rubber material (elastomer) can be used. The following are specific examples of the rubber material.

スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム
(BR)、イソプレンゴム(IR)、ニトリル−ブタジエン
ゴム(NBR)、ニトリル−イソプレンゴム(NIR)、クロ
ロプレンゴム(CR)などのジエン系ゴム;ブチルゴム
(IIR)、エチレン−プロピレンゴム(EPM、EPDM)、ク
ロロスルホン化ポリエチレン(CSM)などのオレフィン
系ゴム;エピクロルヒドリンゴム(CHR、CHC)などのエ
ーテル系ゴム;その他シリコーンゴム、フッ素ゴム、ア
クリルゴム、ウレタンゴム、更にはスチレン系、オレフ
ィン系、ポリ塩化ビニル系、ウレタン系、ポリエステル
系、ポリアミド系、フッ素系、塩素化ポリエチレン系な
どの熱可塑性エラストマーなどのエラストマー材料。
Diene rubbers such as styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), nitrile-butadiene rubber (NBR), nitrile-isoprene rubber (NIR), chloroprene rubber (CR); butyl rubber (IIR) ), Olefin rubbers such as ethylene-propylene rubber (EPM, EPDM) and chlorosulfonated polyethylene (CSM); ether rubbers such as epichlorohydrin rubber (CHR, CHC); other silicone rubbers, fluorine rubbers, acrylic rubbers, urethane rubbers And elastomer materials such as thermoplastic elastomers such as styrene, olefin, polyvinyl chloride, urethane, polyester, polyamide, fluorine and chlorinated polyethylene.

また、導電性付与剤としては、Ni、Cuなどの金属粉;
ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラッ
ク、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどのカ
ーボンブラック;酸化スズ、酸化亜鉛、酸化モリブデ
ン、酸化アンチモン、チタン酸カリなどの導電性酸化
物;酸化チタン、雲母上などにめっきを施した無電界め
っき物;グラファイト、金属繊維、炭素繊維などの無機
系充填剤や界面活性剤などが挙げられる。
Further, as the conductivity-imparting agent, metal powders such as Ni and Cu;
Carbon black such as furnace black, lamp black, thermal black, acetylene black and channel black; conductive oxide such as tin oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, antimony oxide and potassium titanate; plating on titanium oxide and mica Electroless plated material; examples include inorganic fillers such as graphite, metal fibers, and carbon fibers, and surfactants.

更に、ポリエチレンオキサイドやポリシロキサンなど
のポリマーマトリックスに金属イオンを配位させた有機
イオン伝導体なども用いることができる。
Further, an organic ion conductor in which metal ions are coordinated to a polymer matrix such as polyethylene oxide or polysiloxane can also be used.

一方、絶縁性粒子材料としては、1013Ω・cm以上、好
ましくは1014Ω・cm以上のものが使用される。しかも、
本発明者らの研究によると、現像剤担持体表面に露出し
ている絶縁性粒子の粒径が、現像性に大きな影響を与え
ることが見出された。すなわち、現像に使用されるトナ
ーの体積平均粒径(通常、7〜20μm)が、現像剤担持
体表面に露出している絶縁性粒子の平均粒径の1/3を超
過している場合には、現像剤担持体表面上でのトナーの
多層薄層の形成が不可能となる。これは、現像剤担持体
表面の閉電界の大きさと比較して、トナー粒径が大きく
なると、現像剤担持体へのトナー吸引力が働くなってし
まうためと推定される。ところが、使用するトナーの体
積平均粒径を、現像剤担持体表面に露出している絶縁性
粒子の粒径の1/3以下とすると、現像剤担持体表面上に
トナーの良好な多層薄層が形成され、高品質画像が安定
して得られるようになる。
On the other hand, as the insulating particle material, one having 10 13 Ω · cm or more, preferably 10 14 Ω · cm or more is used. Moreover,
According to the study of the present inventors, it has been found that the particle size of the insulating particles exposed on the surface of the developer carrying member greatly affects the developing property. That is, when the volume average particle diameter (usually 7 to 20 μm) of the toner used for development exceeds 1/3 of the average particle diameter of the insulating particles exposed on the surface of the developer carrier. However, it is impossible to form a multilayer thin layer of toner on the surface of the developer carrying member. This is presumably because, when the toner particle diameter is larger than the magnitude of the closed electric field on the surface of the developer carrier, the toner suction force to the developer carrier acts. However, if the volume average particle diameter of the toner used is 1/3 or less of the particle diameter of the insulating particles exposed on the surface of the developer carrier, a good multilayer thin layer of the toner is formed on the surface of the developer carrier. Are formed, and a high-quality image can be stably obtained.

また、現像剤担持体表面に露出している絶縁性粒子の
平均粒径としては、30〜500μm、特に50〜500μmの範
囲が好ましい。これは現像剤担持体表面に形成される微
小閉電界の大きさが、絶縁性粒子径が30μm未満の場合
には急激に小さくなり、トナーを保持する機能を有さな
くなるためである。逆に、絶縁性粒子径が500μmを超
過すると、トナーの付着部分と未付着部分の差が画像の
ベタ部において識別されてしまい、均一なベタ画像が得
られない。
The average particle size of the insulating particles exposed on the surface of the developer carrying member is preferably in the range of 30 to 500 μm, particularly preferably 50 to 500 μm. This is because the magnitude of the minute closed electric field formed on the surface of the developer carrier rapidly decreases when the diameter of the insulating particles is less than 30 μm, and the function of retaining the toner is not provided. Conversely, if the diameter of the insulating particles exceeds 500 μm, the difference between the toner-adhered portion and the non-adhered portion is identified in the solid portion of the image, and a uniform solid image cannot be obtained.

なお、絶縁性粒子材料としては、定形のものであって
もまた不定形のものであってもかまわないが、ただ不定
形のものを用いる方が、絶縁性粒子が容易には、弾性導
電性材料から離脱することがないという点で優れてい
る。
It should be noted that the insulating particles may be of a regular shape or of an irregular shape. It is excellent in that it does not separate from the material.

これらの具体的な材料としては、アルミナ、ベリリ
ア、マグネシア、窒化けい素、窒化ほう素、ムライト、
ステアタイト、フォルステライト、ジルコン、コージェ
ライトなどの無機粒子や、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、
シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
スチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエ
チレン樹脂などの有機粒子が挙げられる。
Specific examples of these materials include alumina, beryllia, magnesia, silicon nitride, boron nitride, mullite,
Inorganic particles such as steatite, forsterite, zircon, cordierite, epoxy resin, fluorine resin,
Organic particles such as a silicone resin, an acrylic resin, a polyamide resin, a polystyrene resin, a phenol resin, a melamine resin, and a polyethylene resin are exemplified.

また、絶縁性粒子としては、エラストマーを用いるこ
とが好ましい。この場合のエラストマーとしては、導電
性エラストマーに用いるエラストマーとして例示された
と同様の材料が使用される。絶縁性エラストマー粒子を
製造するには、エラストマーをドライアイスなどで凍結
した後、粉砕し粉末化する方法、グラインダーにかけて
粉砕し粉末化する方法、界面活性剤などを用いて水性エ
マルジョンを形成した後、硬化する方法など、公知の方
法が採用される。
It is preferable to use an elastomer as the insulating particles. As the elastomer in this case, the same materials as those exemplified as the elastomer used for the conductive elastomer are used. In order to produce insulating elastomer particles, after freezing the elastomer with dry ice or the like, pulverizing and pulverizing, a method of pulverizing and pulverizing with a grinder, forming an aqueous emulsion using a surfactant or the like, A known method such as a curing method is employed.

なお、導電性材料や絶縁性粒子に使用するエラストマ
ーとしては、低硬度性、耐環境性、離型性などの点か
ら、特にシリコーンゴムが好ましい。
In addition, as the elastomer used for the conductive material and the insulating particles, silicone rubber is particularly preferable from the viewpoints of low hardness, environmental resistance, releasability, and the like.

導電性材料に対する絶縁性粒子の添加量は、導電性材
料100重量部に対して、10〜200重量部の範囲で適宜選択
される。現像剤担持体の表面絶縁部の面積は、50〜80%
の範囲が好ましく、該担持体作製後この範囲内になるよ
うに、絶縁性粒子添加量を適宜調節する。
The amount of the insulating particles added to the conductive material is appropriately selected in the range of 10 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive material. The surface insulation area of the developer carrier is 50-80%
Is preferable, and the amount of the insulating particles to be added is appropriately adjusted so as to be within this range after the preparation of the carrier.

次に、本発明で用いる現像剤担持体の作製方法につい
て説明する。第2図に本発明で用いる現像剤担持体の表
面の代表的な構成例(表面の拡大部分断面図)を示す。
第2図に示される表面を有する現像剤担持体は、前記の
導電性材料に前記の絶縁性粒子を、ボールミル、練り込
みなど通常の分散方法に基いて添加した後、該混合材料
を射出成型、押し出し成型、スプレーコーティング、デ
ィッピングなどの工法により、SUS、鉄、Alなどの金属
ローラに代表される導電性基体上に成型し、その後表面
が平滑になるように研磨を施すことによって作製された
例である。
Next, a method for manufacturing the developer carrying member used in the present invention will be described. FIG. 2 shows a typical configuration example (an enlarged partial cross-sectional view of the surface) of the surface of the developer carrying member used in the present invention.
The developer carrier having the surface shown in FIG. 2 is obtained by adding the insulating particles to the conductive material based on a normal dispersion method such as ball milling or kneading, and then subjecting the mixed material to injection molding. , Extrusion, spray coating, dipping, etc., by forming on a conductive substrate typified by a metal roller such as SUS, iron, Al, etc., and then polishing to make the surface smooth It is an example.

なお、導電性材料と導電性基体との接着性を向上する
ために、プライマーを使用することも可能であり、この
場合プライマーは導電性であることが好ましい。
Note that a primer can be used to improve the adhesion between the conductive material and the conductive substrate. In this case, the primer is preferably conductive.

前述した現像剤担持体の構造例の他、現像剤担持体表
面近傍にマイクロフィールドを形成する方法として、現
像剤担持体表面を絶縁性で構成しておき、一様な微小電
荷パターンを直接付与する方法もあり、その場合には、
前記絶縁性表面層を弾性ゴム材料で構成させておけばよ
い。
In addition to the structure example of the developer carrier described above, as a method of forming a microfield near the surface of the developer carrier, the surface of the developer carrier is configured to be insulative, and a uniform minute charge pattern is directly applied. There is also a way to do
The insulating surface layer may be made of an elastic rubber material.

現像剤担持体と潜像担持体とを第1図に示すように同
方向に且つほぼ同一の速度で回転させながら現像する場
合には、現像剤担持体としての圧縮永久歪(JIS K6301
による)を25%以下とすることが好ましい。これにより
現像剤担持体上に充分な量のトナーを担持、搬送させる
ことができる上に、両担持体との接触回動による振動の
発生を抑えることができ、現像濃度ムラの発生がないと
いう利点を有する。
When developing while rotating the developer carrier and the latent image carrier in the same direction and at substantially the same speed as shown in FIG. 1, compression set (JIS K6301) as the developer carrier is required.
) Is preferably 25% or less. As a result, a sufficient amount of toner can be carried and conveyed on the developer carrying member, and at the same time, the occurrence of vibration due to the contact rotation between the two carrying members can be suppressed, and there is no development density unevenness. Has advantages.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

請求項(1)の現像方法は、前記のような構成とした
ことから、現像領域において現像剤担持体表面と静電潜
像担持体表面との間に一定間隔を維持管理するという設
計上面倒な手段を必要としない上に、本方法によると現
像剤担持体表面に大きな微小閉電界が生じ、安定したト
ナーの多層薄層が形成され、その結果、高品質の画像を
安定して得ることができる。
Since the developing method of the present invention has the above-described structure, the design top surface is designed to maintain and maintain a constant distance between the surface of the developer carrier and the surface of the electrostatic latent image carrier in the developing area. In addition to requiring no special means, the method produces a large micro-closed electric field on the surface of the developer carrier, and forms a stable multilayer thin layer of toner. As a result, a high-quality image can be stably obtained. Can be.

【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図は本発明に使用される現像剤担持体表面の模式部
分断面図である。 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、90……バイアス。
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 partial sectional view of the surface of the developer carrier used in the present invention. 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: developing area, 90: bias.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 祐一 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 平野 泰男 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭55−62469(JP,A) 特開 昭60−70457(JP,A) 特開 昭63−106768(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 - 15/09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yuichi Ueno 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Company, Ltd. (72) Inventor Yasuo Hirano 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo (56) References JP-A-55-62469 (JP, A) JP-A-60-70457 (JP, A) JP-A-63-106768 (JP, A) (58) Fields investigated Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/08-15/09

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】現像剤担持体の弾性表面層が、導電性材料
からなる導電体部と絶縁性粒子からなる絶縁体を表面に
分布させてものであって、トナー供給部材により導電体
部を摩擦帯電させて、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該添したトナーよりなる一成分系
現像剤を前記現像剤担持体に当接したトナー供給部材に
より供給し、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、該現像剤担持体と静電潜像を担
持する潜像担持体とを接触せしめることにより、前記静
電潜像を顕像化する静電潜像現像方法であって、導電性
材料が導電性エラストマーからなり、少なくともその表
面近傍において絶縁性粒子が分散され、且つ該粒子の一
部は表面に露出しており、しかも使用するトナーの体積
平均粒径が前記表面に露出している絶縁性粒子の平均粒
径の1/3以下であることを特徴とする静電潜像現像方
法。
An elastic surface layer of a developer carrying member has a conductive portion made of a conductive material and an insulator made of insulating particles distributed on the surface, and the conductive portion is formed by a toner supply member. By triboelectrically charging and selectively holding electric charge on the surface of the developer carrier, a number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and on this developer carrier,
If necessary, a one-component developer composed of a toner to which an auxiliary agent is added is supplied by a toner supply member in contact with the developer carrier, and the developer is applied to the surface of the developer carrier by the minute closed electric field. An electrostatic latent image developing method for developing the electrostatic latent image by contacting the developer carrier with a latent image carrier carrying an electrostatic latent image; Is made of a conductive elastomer, insulating particles are dispersed at least in the vicinity of the surface, and some of the particles are exposed on the surface, and the volume average particle diameter of the toner used is exposed on the surface. An electrostatic latent image developing method, wherein the average diameter of the insulating particles is 1/3 or less.
【請求項2】前記表面に露出している絶縁性粒子の平均
粒径が30〜500μmであることを特徴とする静電潜像現
像方法。
2. An electrostatic latent image developing method according to claim 1, wherein said insulating particles exposed on said surface have an average particle size of 30 to 500 μm.
JP20568690A 1990-06-14 1990-08-01 Electrostatic latent image developing method Expired - Fee Related JP3035627B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20568690A JP3035627B2 (en) 1990-08-01 1990-08-01 Electrostatic latent image developing method
US08/339,583 US5741616A (en) 1990-06-14 1994-11-14 Method of developing latent electrostatic images and developer-bearing member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20568690A JP3035627B2 (en) 1990-08-01 1990-08-01 Electrostatic latent image developing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0488381A JPH0488381A (en) 1992-03-23
JP3035627B2 true JP3035627B2 (en) 2000-04-24

Family

ID=16511027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20568690A Expired - Fee Related JP3035627B2 (en) 1990-06-14 1990-08-01 Electrostatic latent image developing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3035627B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10082741B2 (en) 2015-10-06 2018-09-25 Canon Kabushiki Kaisha Member for electrophotography, developing apparatus, and electrophotographic apparatus
JP6746296B2 (en) 2015-11-16 2020-08-26 キヤノン株式会社 Developing member, manufacturing method of developing member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
US10935903B2 (en) 2018-04-19 2021-03-02 Canon Kabushiki Kaisha Developing roller, process cartridge and image forming apparatus
JP7158943B2 (en) 2018-07-31 2022-10-24 キヤノン株式会社 Electrophotographic member, electrophotographic process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
JP7114409B2 (en) 2018-08-31 2022-08-08 キヤノン株式会社 Developing roller, electrophotographic process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
US10831127B2 (en) 2018-09-21 2020-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
US10705449B2 (en) 2018-11-30 2020-07-07 Canon Kabushiki Kaisha Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0488381A (en) 1992-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3035627B2 (en) Electrostatic latent image developing method
JP3035628B2 (en) Electrostatic latent image developing method
JP3245680B2 (en) Developer carrier and image forming method using the same
JP2744937B2 (en) Electrostatic latent image developing method
JP3035625B2 (en) Developer carrier
JP2959639B2 (en) Method for manufacturing developer carrier
JP2881215B2 (en) Developing device
JP3054658B2 (en) Electrostatic latent image developing method
JP3035626B2 (en) Electrostatic latent image developing method
JP3115055B2 (en) Image forming device
JP2968978B2 (en) Developer carrier
JP2921588B2 (en) Developer carrier
JP2959807B2 (en) Developer carrier
JP3006903B2 (en) Developing device
JP2961815B2 (en) Developer carrier
JP2968981B2 (en) Developer carrier
JP2921587B2 (en) Developer carrier
JP3007671B2 (en) Developing device
JP2968979B2 (en) Developer carrier
JPH09311540A (en) Developing device
JP3035638B2 (en) Image forming device
JP2879962B2 (en) Developing device
JP2921586B2 (en) Developer carrier
JP2968980B2 (en) Developer carrier and method of manufacturing the same
JPH0488377A (en) Electrostatic latent image developing method

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080225

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees