JP3584986B2 - Inspection method for toner carrier - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などにおいて、静電潜像を非磁性一成分現像剤で可視化するための現像ローラ等として用いられるのトナー担持体の検査方法に関し、更に詳述すると、白画像かぶりやむらのない均質な画像を得ることができるトナー担持体を確実に供給するための検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、潜像を保持した感光ドラム等に非磁性一成分現像剤を供給し、感光ドラムの潜像に該現像剤を付着させて潜像を可視化する現像方法として、加圧現像法が知られており(米国特許第3152012号、同第3731146号等)、この方法によれば、キャリアなどの磁性材料が不要であるため装置の簡素化、小型化が容易であると共に、磁性粉を含まないためカラー画像にも対応可能である。
【0003】
この加圧現像法は、トナー(非磁性一成分現像剤)を担持した現像ローラ(トナー担持体)を感光ドラム等の静電潜像を保持した潜像保持体(画像形成体)に接触させて、トナーを該潜像保持体の潜像に付着させることにより現像を行うもので、このため上記現像ローラを導電性を有する弾性体で形成する必要がある。
【0004】
即ち、この加圧現像法では、例えば図4に示されているように、トナーを供給するためのトナー塗布用ローラ4と静電潜像を保持した感光ドラム(画像形成体)5との間に、上記現像ローラ(トナー担持体)1が配設され、これら現像ローラ1、感光ドラム5及びトナー塗布用ローラ4がそれぞれ図中矢印方向に回転することにより、トナー6がトナー塗布用ローラ4により現像ローラ1の表面に供給され、このトナーが成層ブレード7により均一な薄層に整えられ、この状態で現像ローラ1が感光ドラム5と接触しながら回転することにより、薄層に形成されたトナーが現像ローラ1から感光ドラム5の潜像に付着して、該潜像が可視化するようになっている。なお、図中8は転写部であり、ここで紙等の記録媒体にトナー画像を転写するようになっており、また9はクリーニング部であり、そのクリーニングブレード10により転写後に感光ドラム5表面に残留するトナーを除去するようになっている。
【0005】
この場合、現像ローラ1は、感光ドラム5に密着した状態を確実に保持しつつ回転しなければならず、このため図1に示されているように、金属等の良導電性材料からなるシャフト2の外周にシリコーンゴム、NBR、EPDM、ECO、ポリウレタン等のエラストマーにカーボンブラックや金属粉を分散させた半導電性の弾性体やこれらを発泡させたフォーム体からなる半導電層3を形成した構造となっている。更に、トナーに対する帯電性や付着性の制御のため、あるいは現像ローラと成層ブレードとの摩擦力の制御や、現像ローラの弾性体による感光体の汚染防止の目的で樹脂等からなる被覆層3aを表面に形成する場合もある。
【0006】
また、同様のトナー担持体表面に担持したトナーを、孔状の制御電極を介して直接紙やOHP用紙上に飛翔せしめて画像を形成する方法も提案されている。
【0007】
これらトナー担持体は、担持したトナーを感光体などの画像形成体に移行させる推進力となる電界を得るために、担持体自体の抵抗値は10〜10Ω程度に調整される。そして、多くの場合、抵抗調整を容易にするために半導電性弾性層3よりも表面を被覆する樹脂被覆層3aの抵抗が高く設定されている。この場合、樹脂被覆層3aの抵抗調整にも上記半導電性弾性層3の場合と同様に、カーボンブラックや金属粉、金属酸化物等が使用される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記現像ローラ(トナー担持体)1を用いた電子写真システムを考える場合、特に高画質画像を得るためには、現像ローラ上に保持された現像剤が画像形成体にいたる際に常に一定の電荷を保ち、また均一な帯電状態となっていることが求められる。
【0009】
即ち、プリンタ等の画像形成装置に高画質が要求される場合には、特にトナーの帯電量が低い場合に画像かぶりなどの画像不良が発生することが多い。特に、ローラの表面に導電性微粒子を含有している場合にはトナー帯電時に帯電リークが起こるためトナー帯電量を十分に高く維持することができず、このような問題が生じやすい。
【0010】
この場合、トナー帯電量を向上させるために現像ローラ表面に各種荷電制御剤(CCA)を添加したり、摩擦帯電特性を向上させるために表面粗度を大きくするなどの手法が提案されているが、CCAによる感光体汚染が発生したり、表面粗度が大きい場合にはトナー搬送量が大きくなって現像剤供給量が過多になるなどの不具合が生じることとなる。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、トナーを高帯電に保ち、更には白画像かぶりの発生を可及的に防止して、高速化にも耐え得る高品位な画像を確実に得ることができるトナー担持体の検査方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、高品質な画像を形成することができるトナー担持体を得るべく鋭意検討を行った結果、従来の現像ローラ(トナー担持体)において重要視されていた金属シャフトと表面間の電気抵抗は現像特性には重要なファクターであるが、特に表面に体積抵抗率が1012Ωcmを超える樹脂被覆層(絶縁層)を有するローラの場合、トナー帯電量に対してはこの電気抵抗よりもローラ表面の電荷保持能力が大きく影響しており、電気抵抗値を、ローラ全面で一定値に制御すると共にばらつきなく均一化するばかりでなく、トナーの帯電特性を左右する現像ローラ上での電荷保持能力を適正化することにより、斑点などの画像不良や濃度むら、更には白画像かぶりの発生を防止し得ることを見出した。
【0013】
そこで、本発明者は、トナー担持体の適正な電気抵抗値及び良好な電荷保持能力の評価について更に検討を進めた結果、最表面に絶縁層を有するトナー担持体においては、22℃,50%RHの測定環境において、トナー担持体の電気抵抗値を100V印加時で10〜10Ωとし、かつ表面と1mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に8kVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合の0.1秒後の表面電位の最小値が100V〜1kV以下であれば、このトナー担持体は、トナーを高帯電に保ち、更には白画像かぶりの発生を可及的に防止して、高速化にも耐え得る高品位な画像を確実に得ることができることを見出し、本発明を完成したものである。
【0014】
従って、本発明は、良導電性シャフトの外周に半導電層を形成し、更にこの半導電層上に体積抵抗率が1012Ωcmを超える樹脂被覆層が最外層として形成されてなり、表面に非磁性一成分現像剤を担持して該現像剤の薄層を形成し、この状態で画像形成体に接触又は近接して、該画像形成体表面に前記現像剤を供給することにより、前記画像形成体に可視画像を形成するトナー担持体を検査するための方法であり、100V印加時の電気抵抗値を測定して該電気抵抗値が104〜108Ωであることを検査し、かつ表面と1mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に8kVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合の0.1秒後の表面電位を測定し、その最小値が100V〜1kVであることを検査することを特徴とするトナー担持体の検査方法を提供するものである。
【0015】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の検査方法は、例えば図1に示されたローラ1のように、良導電性シャフト2の外周に半導電層3を形成し、更に該半導電層3上に樹脂被覆層3aを形成したトナー担持体の性能を検査するものであり、本発明ではこのようなトナー担持体について、100V印加時の電気抵抗値を測定して該電気抵抗値が10〜10Ωであることを検査し、かつ表面と1mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に8kVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合の0.1秒後の表面電位を測定し、その最小値が100V〜1kVであることを検査するものである。
【0016】
ここで、本発明検査方法の検査対象であるトナー担持体について説明すれば、上記図1のトナー担持体において、上記シャフト2としては、良好な導電性を有するものであれば、いずれのものも使用し得るが、通常は鉄、ステンレススチール、アルミニウム等の金属製の中実体からなる芯金や内部を中空にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトが用いられる。
【0017】
次に、このシャフト2の外周に形成する半導電層3は、エラストマー単体もしくはそれを発泡させたフォーム体にカーボンブラック等の電子導電剤や過塩素酸ナトリウム等のイオン導電剤を配合して抵抗値を調整した半導電性の弾性体により形成される。
【0018】
上記エラストマーとしては、シリコーンゴム、EPDM、NBR、天然ゴム、SBR、ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、EVA、ポリウレタン、及びこれらの混合物等が挙げられるが、特にシリコーンゴム、EPDM、エピクロロヒドリンゴムポリウレタンが好ましく用いられる。また、これらエラストマーを発泡剤を用いて化学的に発泡させたり、ポリウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発泡させたフォーム体としても用いることができる。
【0019】
また、この半導電層3に配合される導電剤としては、まず電子導電剤を例示すれば、ケッチェンブラック,アセチレンブラック等の導電性カーボン、SAF,ISAF,HAF,FEF,GPF,SRF,FT,MT等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−(インク)用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられる。これら電子導電剤の配合量は、通常上記エラストマー100重量部に対して1〜50重量部、特に5〜40重量部の範囲で好適に用いられる。
【0020】
また、イオン導電剤を例示すれば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩;リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩等が挙げられる。これらイオン導電剤の配合量は、通常上記エラストマー100重量部に対して0.01〜5重量部、特に0.05〜2重量部の範囲で好適に用いられる。
【0021】
なお、上記導電剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよく、この場合電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせることも可能である。
【0022】
この半導電層3は、特に制限されるものではないが、上記導電剤の配合により、その抵抗値を10〜1010Ωcm、特に10〜10Ωcmとすることが好ましい。抵抗値が10Ωcm未満であると電荷が感光ドラム等にリークしたり、電圧によりトナー担持体自身が破壊したりする場合があり、一方1010Ωcmを超えると、地かぶりが発生しやすくなる。
【0023】
この半導電層3には、必要に応じて上記エラストマーをゴム状物質とするために架橋剤、加硫剤を添加することができる。この場合、有機過酸化物架橋及び硫黄架橋のいずれの場合でも加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤等を用いることができる。更にまた、上記以外にもゴムの配合剤として一般に用いられているしゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等を添加することができる。
【0024】
更に、ポリウレタン又はEPDMを基材として半導電層3を形成する場合には、例えば現像ローラとして使用する際の表面上のトナー帯電量をコントロールする目的でニグロシン、トリアミノフェニルメタン、カチオン染料などの各種荷電制御剤、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ナイロンなどの微粉体を添加することができる。この場合、これら添加剤の添加量は、上記ポリウレタン又はEPDM100重量部に対して、上記荷電制御剤は1〜5重量部、上記微粉体は1〜10重量部とすることが好ましい。
【0025】
また、半導電層3の硬度は、特に制限されるものではないが、JIS−Aスケールで60°以下、特に25〜55°とすることが好ましい。この場合、硬度が60°を超えると、例えば現像ローラとして用いる場合に、感光ドラム等との接触面積が小さくなり、良好な現像が行えなくなるおそれがある。更に、トナーに損傷を与え感光体や成層ブレードへのトナー固着などが発生して画像不良となりやすい。逆に、あまり低硬度にすると感光体や成層ブレードとの摩擦力が大きくなり、ジッターなどの画像不良が発生する虞がある。また、この半導電層3は、感光体や成層ブレードなどに当接して使用されるため、硬度を低硬度に設定する場合でも、圧縮永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的には20%以下とすることが好ましい。
【0026】
また、半導電層3の表面粗さは、特に制限されるものではないが、JIS10点平均粗さで15μmRz以下、特に1〜10μmRzとすることが好ましい。表面粗さが15μmRzを超えると一成分現像剤(トナー)のトナー層の層厚や帯電の均一性が損なわれる場合があるが、15μmRz以下とすることにより、トナーの付着性を向上させることができると共に、長期使用時でのローラの摩耗による画像劣化をより確実に防止し得る。
【0027】
検査対象のトナー担持体には、図1に示したように、上記半導電層3上に抵抗調整やトナーの帯電量、搬送量を制御するために、絶縁性の樹脂被覆層3aが形成される。この樹脂被覆層3aを形成する樹脂としては、特に制限はなく、感光ドラム等の画像形成体に対して非汚染性のもので密着しないものであればよい。具体的には、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ、これらの1種又は2種以上を混合して用いることができる。更に、これらの樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂を用いることもできる。
【0028】
この樹脂被覆層3aは、1層でも2層以上の複数層構造であってもよく、2層以上の複数層構造である場合には、少なくとも最外層が絶縁性であればよく、内側の層には、導電剤を添加して導電性を付与することができる。この場合、導電剤としては、上記半導電層3に用いられる導電剤として例示したものと同様のものを例示することができる。本発明においては体積抵抗率が1012Ωcm以上であれば絶縁性であるとする。
【0029】
また、この樹脂被覆層3aには、力学的強度、耐環境特性を改善するために架橋構造を導入することが好ましい。この場合、架橋構造の導入には、樹脂被覆層3aを構成する樹脂の分子構造に応じて、熱、触媒、空気(酸素)、湿気(水)、紫外線などにより架橋する自己架橋による方法と、架橋剤や他の架橋性樹脂反応させる方法とがある。
【0030】
なお、この樹脂被覆層3aには、その他必要に応じて種々の添加剤を適量添加することができる。
【0031】
この樹脂被覆層3aを上記半導電層3上に形成する方法としては、上記樹脂成分及び添加剤を含有する樹脂溶液で上記半導電層3を表面処理する方法が好適に採用される。この場合表面処理は、樹脂溶液を調製した後、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法などにより行うことができる。なお、樹脂溶液を調製するための溶剤は、上記樹脂を溶解するものであればいずれのものでもよいが、通常はメタノール、エタノール、イソプロパノール等の低級アルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレンなどが好ましく用いられる。
【0032】
この樹脂被覆層3aの厚さは、特に制限されるものではないが、通常3〜50μm、特に5〜30μm程度とすることが好ましく、厚さが3μm未満であると、耐久時の摩耗により十分に表面層の帯電性能が確保できない場合があり、一方50μmを超えると、トナー担持体の表面が硬くなり、トナーにダメッジを与えて感光体等の画像形成体や成層ブレードへのトナーの固着が発生して画像不良となる場合がある。
【0033】
本発明の検査方法は、まず上記トナー担持体につき、100V印加時の電気抵抗が10〜10Ωであるかを検査する。この場合、抵抗値が10Ω未満であると、階調性コントロールが著しく困難となり、また感光体等の画像形成体に欠陥があった場合バイアスリークが生じることもある。一方、抵抗値が10Ωを超えると、例えばトナーを感光体等の潜像保持体に現像する場合、現像バイアスがトナー担持体自体の高抵抗のために電圧降下をおこし、現像に十分な現像バイアスが確保できなくなって、十分な画像濃度が得られなくなってしまう。この抵抗値の測定は、例えば平板又は円筒状の対極にトナー担持体を所定圧力で押し当て、シャフトと対極との間に100Vの電圧を印加して、その時の電流値から求めることができる。なお、この抵抗値のより好ましい範囲は、10〜10Ωとするものである。
【0034】
このように、トナー担持体の抵抗値を適正かつ均一に制御することはトナーが移動するための電界強度を適正かつ均一に保つ点で重要であるが、トナー担持体上のトナーの帯電量を適正かつ均一化するには必要条件ではあるが十分条件ではない。即ち、本発明者の検討によれば、この抵抗値に加えてトナー担持体表面の電荷保持能力を制御しまた均一に保つことがトナー帯電量の適正化及び均一化には重要であることが判明した。この場合、表面電荷保持能力は、通常一対の電極をトナー担持体表面に配置し、両極間に一定電圧を印加することにより表面抵抗を測定して検討されるが、この場合には電流は表面のみを流れるわけではなく担持体内部をも流れてしまうため、正確な担持体表面の評価を行うことはできない。また、四端子法による精度の向上も提案されているが、特に積層型のトナー担持体の場合、表面層はかなり薄層であり、この方法においても表面のみの特性付けをすることは困難である。従って、これら従来の測定法によって得られる特性値は、表面電荷保持能力を正確に表すことはできない。
【0035】
そこで、本発明では、上記100V印加時の抵抗値に加えて、トナー担持体表面と1mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に8kVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合の0.1秒後の表面電位の最小値により表面電荷保持能力を評価し、その最小値が100V〜1kVであることを検査するものである。この場合、上記最小値が100Vに満たないと、ローラ表面の電荷除去が非常に速く行われて十分なトナー帯電量が得られず、本発明の目的を達成することができない。また、1kVを超えると、実質的には担持体の抵抗が上記範囲を超えてしまう場合が多いいが、その場合にはトナー帯電量が高くなりすぎて、現像プロセスにおいては実効現像バイアスが感光体の高電位部分の電位を超えてしまい、白地部分にトナーが現像されてしまう現象、いわゆる高電圧かぶりが発生してしまう。
【0036】
このように表面の電荷保持能力を高めるためには、担持体表面を上記1012Ωcm以上の絶縁性樹脂で被覆することが効果的であるが、その一方で担持体の抵抗値も上昇し、上述のように十分な現像バイアスが確保できなくなり、画像不良をもたらす場合がある。この場合、上記樹脂被覆層3aの膜厚を調節することにより、担持体の抵抗値を上記10〜10Ωの範囲に調整すればよい。
【0037】
また、上記のように、トナー担持体の抵抗値を上記10〜10Ωに調整するため、最外層の絶縁性樹脂層の膜厚を制御することが重要であるが、この絶縁層を薄くしすぎると上記半導電層3の表面粗さが表面に大きく影響し、表面粗度が粗いものとなってしまう。この場合には、トナー搬送量過多となり、特にカラー画像などの高画質化を想定した場合適当でない。このため、上述のように樹脂被覆層を2層以上の複数層とし、半導電層3と最外層の絶縁層との間に内側被覆層として導電性の樹脂層を形成し、表面粗度を低下させることが好ましい。なお、トナー担持体の表面粗度は、JIS10点平均粗さRzで5μm以下、特に3μm以下であることが好ましい。
【0038】
上記表面電位の最小値の測定は、例えば図2に示した装置により行うことができる。即ち、トナー担持体1のシャフト2両端部をチャック11に握持させて、トナー担持体1を支持し、小型のコロトロン放電器12と表面電位計13とを所定間隔離間して並設した計測ユニットを上記トナー担持体1の表面と1mmの間隙をもって対向配置し、上記トナー担持体1を静止させた状態のまま、上記計測ユニット12,13を該トナー担持体1の一端から他端まで一定速度で移動させることにより、表面電荷を与えつつ帯電後0.1秒後の表面電位を測定する方法が好適に採用される。
【0039】
本発明の検査対象であるトナー担持体は、非磁性一成分現像剤を用いる現像装置などの画像形成装置に現像ローラとして用いられるものが一般的である。具体的には、図4に示すように、トナーを供給するためのトナー塗布用ローラ4と静電潜像を保持した感光ドラム5との間に、感光ドラム5と接触又は近接した状態で配設される現像ローラ1であり、トナー塗布用ローラ4によりトナー6をこの現像ローラ1に供給し、これを成層ブレード7により均一な薄層に整え、更にこの薄層からトナーを感光ドラム5に供給し、該感光ドラム5の静電潜像にトナーを付着させて潜像を可視化するものである。なお、図4の詳細については、従来技術において説明しているのでその説明を省略する。
【0040】
また、本発明検査方法の検査対象は、このような現像装置に用いられる現像ローラだけではなく、例えば紙葉類からなる画像形成体に、トナー担持体に担持させたトナーを孔状の制御電極を介して直接飛翔せしめて、画像を形成するトナー担持体も良好に検査することができる。
【0041】
【実施例】
以下、実施例,比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【0042】
[実施例1,2及び比較例1,2]
グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加して、分子量5000としたポリエーテルポリオール(OH値33)100部(重量部、以下同じ)に、1,4−ブタンジオール1.0部、シリコーン界面活性剤1.5部、ニッケルアセチルアセトネート0.5部、ジブチルチンジラウレート0.01部及び過塩素酸ナトリウム0.01部を添加し、混合機で混合して、ポリオール組成物を調製した。
【0043】
このポリオール組成物を減圧下に撹拌して脱泡した後、ウレタン変性したMDIを17.5部加えて2分間撹拌し、次いで110℃に加熱した金型に注型し、2時間硬化させて金属性シャフトの外周に弾性層を形成して図1に示した構造のローラを得た。得られたローラの表面を研摩して表面をJIS10点平均粗さ7μmRzに調整した。
【0044】
メチルエチルケトン(MEK)中に下記表1に示した樹脂を溶解し、更に表1に示した導電剤を添加して塗料を調製し、この塗料に上記ローラを浸漬した後、これを引き上げ、加熱乾燥して、樹脂被覆層を形成し、表1に示した4種類の現像ローラ(トナー担持体)を得た。なお、樹脂被覆層の厚みは、塗料中の樹脂濃度を次のように調整することにより調節した。実施例1:15%(外側),20%(内側)、実施例2:10%、比較例1:30%、比較例2:35%。また、得られた各ローラの表面粗度は表1に示した通りであった。
【0045】
得られた各現像ローラ(トナー担持体)につき、図5に示した回転抵抗測定器を用いて対極電極(金属ドラム)との間に100Vの電圧を印加した時の抵抗値を測定した。結果を表1に示す。
【0046】
また、図2に示した装置を用い、ローラに8kVの電圧を印加してコロナ放電によりローラ表面を帯電させ、計測ユニット12,13を200mm/secの速度で移動させ、コロナ帯電させた後0.1秒後の表面電位を測定した。なお、計測ユニットの形状及び寸法は図3の通りである。この方法により、ローラ表面をくまなく測定し、その中の最小値を表面電位の値とした。また全体の計測値の中から最大と最小との差を整理した。結果を表1に示す。なお、測定環境は、温度22℃,湿度50%に制御した。
【0047】
次に、各ローラを現像ローラ1として図4に示した現像装置(画像形成装置)に装着し、現像(画像形成)を行い、得られた画像の評価を行った。結果を表1に示す。
【0048】
【表1】

Figure 0003584986
*1:デグサ社製「L6」
*2:東レ社製「CM8000」
*3:樹脂対比
【0049】
表1に示した結果から明らかなように、電気抵抗に加えて、コロナ帯電から0.1秒後の表面電位の最小値により表面電荷保持能力を検査・評価してこれを適正化した実施例1,2のローラは、良好な画像を確実に形成し得ることが確認された。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の検査方法によれば、トナーを高帯電に保ち、更には白画像かぶりの発生を可及的に防止して、高速化にも耐え得る高品位な画像を確実に得ることができるトナー担持体を確実に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明トナー担持体の一例を示す概略断面図である。
【図2】トナー担持体の表面電位を測定する装置の一例を示す概略図である。
【図3】実施例,比較例で用いた計測ユニットの形状及び寸法を示す概略平面図である。
【図4】本発明画像形成装置(現像装置)の一例を示す概略断面図である。
【図5】実施例,比較例で用いた回転抵抗測定器を示す概略図である。
【符号の説明】
1 現像ローラ
2 シャフト
3 半導電層
3a 樹脂被覆層
4 トナー塗布用ローラ
5 感光ドラム(画像形成体)
6 トナー(非磁性一成分現像剤)
7 成層ブレード
8 転写部
9 クリーニング部
10 クリーニングブレード
11 チャック
12 コロトロン放電器(コロナ放電器)
13 表面電位計[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of inspecting a toner carrier used as a developing roller or the like for visualizing an electrostatic latent image with a non-magnetic one-component developer in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer or an electrostatic recording apparatus. More specifically, the present invention relates to an inspection method for surely supplying a toner carrier capable of obtaining a uniform image without white image fogging or unevenness.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a non-magnetic one-component developer is supplied to a photosensitive drum or the like holding a latent image, and the developer is attached to the latent image on the photosensitive drum. As a development method for visualizing an image, a pressure development method is known (U.S. Pat. Nos. 3,115,2012 and 3,731,146). According to this method, a magnetic material such as a carrier is not required, so that the apparatus is simplified. It is easy to reduce the size and size, and can also handle color images because it does not contain magnetic powder.
[0003]
In this pressure development method, a developing roller (toner carrier) carrying a toner (a non-magnetic one-component developer) is brought into contact with a latent image carrier (image forming body) such as a photosensitive drum that retains an electrostatic latent image. The development is performed by causing toner to adhere to the latent image on the latent image holding member. For this reason, the developing roller needs to be formed of an elastic material having conductivity.
[0004]
That is, in the pressure development method, for example, as shown in FIG. 4, a toner application roller 4 for supplying toner and a photosensitive drum (image forming body) 5 holding an electrostatic latent image are provided. The developing roller (toner carrier) 1 is disposed on the developing roller 1. The developing roller 1, the photosensitive drum 5, and the toner coating roller 4 rotate in the directions indicated by arrows in FIG. Is supplied to the surface of the developing roller 1, and the toner is arranged in a uniform thin layer by the layering blade 7. In this state, the developing roller 1 is rotated while contacting the photosensitive drum 5 to form a thin layer. The toner adheres to the latent image on the photosensitive drum 5 from the developing roller 1 to visualize the latent image. In the drawing, reference numeral 8 denotes a transfer unit, which transfers a toner image to a recording medium such as paper. Reference numeral 9 denotes a cleaning unit, which is provided on the surface of the photosensitive drum 5 after transfer by a cleaning blade 10. The remaining toner is removed.
[0005]
In this case, the developing roller 1 must rotate while securely maintaining a state in which the developing roller 1 is in close contact with the photosensitive drum 5, and therefore, as shown in FIG. A semiconductive layer 3 made of a semiconductive elastic body obtained by dispersing carbon black or metal powder in an elastomer such as silicone rubber, NBR, EPDM, ECO, or polyurethane, or a foam body formed by foaming these is formed on the outer periphery of No. 2. It has a structure. Further, a coating layer 3a made of a resin or the like is formed for the purpose of controlling the chargeability and adhesion of the toner, controlling the frictional force between the developing roller and the layering blade, and preventing the photosensitive member from being contaminated by the elastic body of the developing roller. It may be formed on the surface.
[0006]
Further, there has been proposed a method of forming an image by directly flying toner carried on the surface of a similar toner carrying member onto paper or OHP paper via a control electrode having a hole shape.
[0007]
In these toner carriers, the resistance value of the carrier itself is adjusted to about 10 5 to 10 9 Ω in order to obtain an electric field serving as a driving force for transferring the carried toner to an image forming body such as a photoconductor. In many cases, the resistance of the resin coating layer 3a that covers the surface is set higher than that of the semiconductive elastic layer 3 in order to facilitate resistance adjustment. In this case, carbon black, metal powder, metal oxide, and the like are also used for adjusting the resistance of the resin coating layer 3a, as in the case of the semiconductive elastic layer 3.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When an electrophotographic system using the developing roller (toner carrier) 1 is considered, particularly in order to obtain a high-quality image, a constant charge is always applied when the developer held on the developing roller reaches the image forming body. And a uniform charge state is required.
[0009]
That is, when high image quality is required for an image forming apparatus such as a printer, image defects such as image fogging often occur particularly when the charge amount of the toner is low. In particular, when conductive fine particles are contained on the surface of the roller, charge leakage occurs during charging of the toner, so that the toner charge amount cannot be maintained at a sufficiently high level, and such a problem is likely to occur.
[0010]
In this case, various charge control agents (CCA) are added to the surface of the developing roller in order to improve the charge amount of the toner, and a method of increasing the surface roughness in order to improve the triboelectric charging characteristics has been proposed. If the photoconductor is contaminated by CCA or the surface roughness is large, problems such as an increase in the amount of toner conveyed and an excessive supply of the developer may occur.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and keeps toner highly charged, furthermore, prevents occurrence of white image fog as much as possible, and reliably obtains high-quality images that can withstand high speeds. It is an object of the present invention to provide a method for inspecting a toner carrier that can be performed.
[0012]
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention
The present inventor has conducted intensive studies to obtain a toner carrier capable of forming a high-quality image, and as a result, the electric force between the metal shaft and the surface, which has been regarded as important in a conventional developing roller (toner carrier), has been studied. Although the resistance is an important factor for the development characteristics, in particular, in the case of a roller having a resin coating layer (insulating layer) having a volume resistivity of more than 10 12 Ωcm on the surface, the toner charging amount is less than the electric resistance. The charge retention ability of the roller surface has a great effect, and the electric resistance value is controlled to a constant value over the entire surface of the roller and is not only uniform, but also the charge retention on the developing roller that affects the charging characteristics of the toner. It has been found that by optimizing the performance, it is possible to prevent image defects such as spots, uneven density, and white image fogging.
[0013]
Therefore, the present inventor further studied the evaluation of a proper electric resistance value and a good charge holding ability of the toner carrier. As a result, the toner carrier having the insulating layer on the outermost surface has a temperature of 22 ° C. and 50%. In the measurement environment of RH, the corona discharge is performed by applying a voltage of 8 kV to a corona discharger having an electric resistance value of 10 4 to 10 8 Ω when a voltage of 100 V is applied to the toner carrier and having a distance of 1 mm from the surface. If the minimum value of the surface potential 0.1 second after the generation and charging of the surface is 100 V to 1 kV or less, this toner carrier keeps the toner highly charged, and furthermore, the occurrence of white image fog The present invention has been completed by finding that high-quality images that can withstand high-speed operation can be reliably obtained by preventing as much as possible.
[0014]
Accordingly, the present invention provides a semiconductive layer formed on the outer periphery of a good conductive shaft, and a resin coating layer having a volume resistivity exceeding 10 12 Ωcm is formed as an outermost layer on the semiconductive layer. A non-magnetic one-component developer is supported to form a thin layer of the developer, and in this state, the developer is supplied to the surface of the image forming body by contacting or approaching the image forming body, thereby forming the image. A method for inspecting a toner carrier that forms a visible image on a formed body, wherein the electric resistance at the time of application of 100 V is measured to check that the electric resistance is 10 4 to 10 8 Ω, and When a voltage of 8 kV is applied to a corona discharger arranged at a distance of 1 mm from the surface to generate corona discharge and charge the surface, the surface potential after 0.1 second is measured, and the minimum value is 100 V ~ 1kV There is provided an inspection method of the toner carrier to.
[0015]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
According to the inspection method of the present invention, a semiconductive layer 3 is formed on the outer periphery of a good conductive shaft 2 like a roller 1 shown in FIG. 1, and a resin coating layer 3a is further formed on the semiconductive layer 3. In the present invention, the electric resistance of such a toner carrier when 100 V is applied is measured, and it is determined that the electric resistance is 10 4 to 10 8 Ω. Inspection, and applying a voltage of 8 kV to a corona discharger arranged at a distance of 1 mm from the surface to generate a corona discharge and measure the surface potential after 0.1 second when the surface is charged. It is to check that the minimum value is 100 V to 1 kV.
[0016]
Here, the toner carrier to be inspected by the inspection method of the present invention will be described. In the toner carrier of FIG. 1, the shaft 2 may be any one having good conductivity. A metal shaft such as a metal core bar made of a solid body made of metal such as iron, stainless steel, or aluminum, or a metal cylindrical body having a hollow inside is usually used.
[0017]
Next, the semiconductive layer 3 formed on the outer periphery of the shaft 2 is formed by blending an electronic conductive agent such as carbon black or an ionic conductive agent such as sodium perchlorate into a single elastomer or a foam obtained by foaming the elastomer. It is formed of a semiconductive elastic body whose value is adjusted.
[0018]
Examples of the elastomer include silicone rubber, EPDM, NBR, natural rubber, SBR, butyl rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, EVA, polyurethane, and a mixture thereof. In particular, silicone rubber, EPDM, Epichlorohydrin rubber polyurethane is preferably used. In addition, these elastomers can also be used as a foam body that is chemically foamed by using a foaming agent, or foamed by mechanically entrapped air, such as a polyurethane foam.
[0019]
Examples of the conductive agent incorporated in the semiconductive layer 3 include an electronic conductive agent, for example, conductive carbon such as Ketjen black, acetylene black, SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, and FT. , MT, etc. carbon for rubber, carbon for color (ink) subjected to oxidation treatment, pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper, silver, Examples thereof include metals and metal oxides such as germanium, and conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polyacetylene. The compounding amount of these electronic conductive agents is preferably 1 to 50 parts by weight, especially 5 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the elastomer.
[0020]
Examples of ionic conductive agents include perchlorates, chlorates, hydrochlorides, bromine salts such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium and modified fatty acid dimethylethylammonium. Ammonium salts such as acid salts, iodate salts, borofluoride salts, sulfate salts, ethyl sulfate salts, carboxylate salts, and sulfonates; alkali metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, and magnesium; and alkaline earth salts Metal perchlorates, chlorates, hydrochlorides, bromates, iodates, borofluorides, sulfates and the like can be mentioned. The compounding amount of these ionic conductive agents is usually suitably used in the range of 0.01 to 5 parts by weight, particularly 0.05 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the elastomer.
[0021]
The conductive agent may be used alone or in combination of two or more. In this case, an electronic conductive agent and an ionic conductive agent may be combined.
[0022]
The semiconductive layer 3 is not particularly limited, but preferably has a resistance of 10 3 to 10 10 Ωcm, particularly preferably 10 4 to 10 8 Ωcm, depending on the composition of the conductive agent. If the resistance value is less than 10 3 Ωcm, the electric charge may leak to the photosensitive drum or the like, or the toner carrier itself may be broken by the voltage. On the other hand, if the resistance value exceeds 10 10 Ωcm, the ground fogging is likely to occur. .
[0023]
If necessary, a crosslinking agent and a vulcanizing agent can be added to the semiconductive layer 3 in order to convert the elastomer into a rubbery substance. In this case, a vulcanization aid, a vulcanization accelerator, a vulcanization acceleration aid, a vulcanization retarder and the like can be used in both cases of organic peroxide crosslinking and sulfur crosslinking. Furthermore, peptizing agents, foaming agents, plasticizers, softeners, tackifiers, antiblocking agents, separating agents, mold release agents, extenders, coloring agents that are commonly used as rubber compounding agents other than those described above. Etc. can be added.
[0024]
Further, when the semiconductive layer 3 is formed using polyurethane or EPDM as a base material, for example, nigrosine, triaminophenylmethane, a cationic dye, etc., for the purpose of controlling the amount of toner charge on the surface when used as a developing roller. Various charge control agents, fine powders of silicone resin, silicone rubber, nylon and the like can be added. In this case, the amount of these additives is preferably 1 to 5 parts by weight of the charge control agent and 1 to 10 parts by weight of the fine powder, based on 100 parts by weight of the polyurethane or EPDM.
[0025]
The hardness of the semiconductive layer 3 is not particularly limited, but is preferably 60 ° or less, particularly 25 to 55 ° on a JIS-A scale. In this case, if the hardness exceeds 60 °, for example, when used as a developing roller, a contact area with a photosensitive drum or the like becomes small, and there is a possibility that good development cannot be performed. Further, the toner is damaged, and the toner adheres to the photoreceptor or the layered blade, and the image is likely to be defective. Conversely, if the hardness is too low, the frictional force between the photoconductor and the stratification blade becomes large, and image defects such as jitter may occur. In addition, since the semiconductive layer 3 is used in contact with a photoreceptor, a laminating blade, or the like, it is preferable to reduce the compression set as much as possible even when the hardness is set to a low hardness. % Is preferable.
[0026]
Although the surface roughness of the semiconductive layer 3 is not particularly limited, it is preferably 15 μmRz or less, particularly preferably 1 to 10 μmRz in terms of JIS 10-point average roughness. When the surface roughness exceeds 15 μmRz, the thickness of the toner layer of the one-component developer (toner) and the uniformity of charging may be impaired. However, by adjusting the surface roughness to 15 μmRz or less, the adhesion of the toner can be improved. It is possible to more reliably prevent image deterioration due to abrasion of the roller during long-term use.
[0027]
As shown in FIG. 1, on the toner carrier to be inspected, an insulating resin coating layer 3a is formed on the semiconductive layer 3 in order to adjust the resistance and control the charge amount and the transport amount of the toner. You. The resin forming the resin coating layer 3a is not particularly limited, and may be any resin that is non-staining and does not adhere to an image forming body such as a photosensitive drum. Specifically, polyester resin, polyether resin, fluorine resin, epoxy resin, amino resin, polyamide resin, acrylic resin, acrylic urethane resin, urethane resin, alkyd resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, silicone resin, polyvinyl resin Butyral resin and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. Further, modified resins in which a specific functional group is introduced into these resins can also be used.
[0028]
The resin coating layer 3a may have a single layer structure or a multi-layer structure of two or more layers. When the resin coating layer 3a has a multi-layer structure of two or more layers, at least the outermost layer may have an insulating property. Can be made conductive by adding a conductive agent. In this case, the conductive agent may be the same as the conductive agent used for the semiconductive layer 3. In the present invention, if the volume resistivity is 10 12 Ωcm or more, it is assumed to be insulating.
[0029]
Further, it is preferable to introduce a crosslinked structure into the resin coating layer 3a in order to improve the mechanical strength and environmental resistance. In this case, the cross-linking structure is introduced by a self-cross-linking method of cross-linking with heat, a catalyst, air (oxygen), moisture (water), ultraviolet light, or the like according to the molecular structure of the resin constituting the resin coating layer 3a; There is a method in which a crosslinking agent or another crosslinking resin is reacted.
[0030]
It should be noted that various other additives can be added to the resin coating layer 3a as needed.
[0031]
As a method of forming the resin coating layer 3a on the semiconductive layer 3, a method of surface-treating the semiconductive layer 3 with a resin solution containing the resin component and the additive is preferably employed. In this case, after preparing the resin solution, the surface treatment can be performed by a spray method, a roll coater method, a dipping method, or the like. The solvent for preparing the resin solution may be any solvent as long as it dissolves the above resin, but is usually methanol, ethanol, lower alcohols such as isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, ketones such as cyclohexanone, Toluene, xylene and the like are preferably used.
[0032]
Although the thickness of the resin coating layer 3a is not particularly limited, it is usually preferably 3 to 50 μm, particularly preferably about 5 to 30 μm. In some cases, the charging performance of the surface layer cannot be ensured. On the other hand, when the thickness exceeds 50 μm, the surface of the toner carrier becomes hard, giving damage to the toner and causing the toner to adhere to an image forming body such as a photoconductor or a layered blade. This may cause an image defect.
[0033]
In the inspection method of the present invention, the above-mentioned toner carrier is first inspected to determine whether the electric resistance when 100 V is applied is 10 4 to 10 8 Ω. In this case, if the resistance value is less than 10 4 Ω, gradation control becomes extremely difficult, and if an image forming body such as a photoconductor has a defect, a bias leak may occur. On the other hand, if the resistance value exceeds 10 8 Ω, for example, when developing the toner on a latent image holding member such as a photoconductor, the developing bias causes a voltage drop due to the high resistance of the toner holding member itself, and the developing bias is insufficient. The developing bias cannot be secured, and a sufficient image density cannot be obtained. The resistance value can be measured, for example, by pressing the toner carrier against a flat or cylindrical counter electrode at a predetermined pressure, applying a voltage of 100 V between the shaft and the counter electrode, and measuring the current value at that time. Note that a more preferable range of the resistance value is set to 10 5 to 10 7 Ω.
[0034]
As described above, it is important to appropriately and uniformly control the resistance value of the toner carrier in order to maintain the electric field strength for moving the toner properly and uniformly. These are necessary but not sufficient conditions for proper and uniformity. That is, according to the study of the present inventor, it is important to control the charge holding ability of the surface of the toner carrier and keep it uniform in addition to the resistance value in order to optimize and equalize the toner charge amount. found. In this case, the surface charge holding ability is usually examined by measuring a surface resistance by arranging a pair of electrodes on the surface of the toner carrier and applying a constant voltage between the two electrodes. Since it flows not only through the carrier but also inside the carrier, accurate evaluation of the carrier surface cannot be performed. In addition, although improvement in accuracy by the four-terminal method has been proposed, particularly in the case of a stacked toner carrier, the surface layer is considerably thin, and it is difficult to characterize only the surface in this method. is there. Therefore, the characteristic values obtained by these conventional measurement methods cannot accurately represent the surface charge holding ability.
[0035]
Therefore, in the present invention, in addition to the above-described resistance value when 100 V is applied, a voltage of 8 kV is applied to a corona discharger disposed at a distance of 1 mm from the surface of the toner carrier to generate corona discharge and charge the surface. In this case, the surface charge holding ability is evaluated based on the minimum value of the surface potential after 0.1 second, and it is checked that the minimum value is 100 V to 1 kV. In this case, if the minimum value is less than 100 V, the charge on the roller surface is removed very quickly, and a sufficient amount of toner charge cannot be obtained, so that the object of the present invention cannot be achieved. When the voltage exceeds 1 kV, the resistance of the carrier often substantially exceeds the above-mentioned range in many cases. However, in this case, the toner charge amount becomes too high, and the effective developing bias becomes lower in the developing process. A phenomenon that the potential of the high potential portion of the body is exceeded and the toner is developed on a white background portion, that is, a so-called high voltage fog occurs.
[0036]
In order to increase the charge retention capability of the surface in this way, it is effective to coat the surface of the carrier with the insulating resin having the above-mentioned 10 12 Ωcm or more, but on the other hand, the resistance of the carrier also increases, As described above, a sufficient developing bias cannot be secured, which may result in an image defect. In this case, by adjusting the thickness of the resin coating layer 3a, the resistance value of the carrier may be adjusted to the range of 10 4 to 10 8 Ω.
[0037]
Further, as described above, in order to adjust the resistance value of the toner carrier to the above-mentioned 10 4 to 10 8 Ω, it is important to control the thickness of the outermost insulating resin layer. If the thickness is too small, the surface roughness of the semiconductive layer 3 greatly affects the surface, and the surface roughness becomes rough. In this case, the toner conveyance amount becomes excessive, which is not appropriate especially when high image quality such as a color image is assumed. For this reason, as described above, the resin coating layer is composed of two or more layers, a conductive resin layer is formed as an inner coating layer between the semiconductive layer 3 and the outermost insulating layer, and the surface roughness is reduced. It is preferred to lower it. The surface roughness of the toner carrier is preferably 5 μm or less, particularly preferably 3 μm or less in terms of JIS 10-point average roughness Rz.
[0038]
The measurement of the minimum value of the surface potential can be performed by, for example, the apparatus shown in FIG. That is, the both ends of the shaft 2 of the toner carrier 1 are gripped by the chuck 11, the toner carrier 1 is supported, and the small corotron discharger 12 and the surface voltmeter 13 are juxtaposed at a predetermined interval. The unit is disposed opposite to the surface of the toner carrier 1 with a gap of 1 mm, and the measuring units 12 and 13 are fixed from one end to the other end of the toner carrier 1 while the toner carrier 1 is kept stationary. A method of measuring the surface potential 0.1 second after the charging while giving the surface charge by moving at a speed is suitably adopted.
[0039]
The toner carrier to be inspected in the present invention is generally used as a developing roller in an image forming apparatus such as a developing apparatus using a non-magnetic one-component developer. Specifically, as shown in FIG. 4, between the toner applying roller 4 for supplying the toner and the photosensitive drum 5 holding the electrostatic latent image, the photosensitive drum 5 is disposed in contact with or close to the photosensitive drum 5. A developing roller 1 provided with toner 6 supplied to the developing roller 1 by a toner coating roller 4, which is formed into a uniform thin layer by a layering blade 7, and further, toner is transferred from the thin layer to a photosensitive drum 5. The latent image is visualized by supplying toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 5 and adhering toner. Note that the details of FIG. 4 have been described in the related art, and thus description thereof will be omitted.
[0040]
In addition, the inspection object of the inspection method of the present invention is not limited to the developing roller used in such a developing device. The toner carrier that forms an image by directly flying through the device can be inspected well.
[0041]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[0042]
[Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2]
Propylene oxide and ethylene oxide are added to glycerin, and 100 parts (parts by weight, hereinafter the same) of polyether polyol (OH value: 33) having a molecular weight of 5000, 1.0 part of 1,4-butanediol, a silicone surfactant 1.5 parts, 0.5 parts of nickel acetylacetonate, 0.01 parts of dibutyltin dilaurate and 0.01 parts of sodium perchlorate were added and mixed with a mixer to prepare a polyol composition.
[0043]
After stirring and defoaming the polyol composition under reduced pressure, 17.5 parts of urethane-modified MDI was added, stirred for 2 minutes, and then poured into a mold heated to 110 ° C. and cured for 2 hours. An elastic layer was formed on the outer periphery of the metallic shaft to obtain a roller having the structure shown in FIG. The surface of the obtained roller was polished to adjust the surface to a JIS 10-point average roughness of 7 μmRz.
[0044]
The resin shown in Table 1 below was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK), and the conductive agent shown in Table 1 was further added to prepare a paint. The roller was immersed in the paint, pulled up, and heated and dried. Thus, a resin coating layer was formed, and four types of developing rollers (toner carriers) shown in Table 1 were obtained. In addition, the thickness of the resin coating layer was adjusted by adjusting the resin concentration in the paint as follows. Example 1: 15% (outside), 20% (inside), Example 2: 10%, Comparative Example 1: 30%, Comparative Example 2: 35%. The surface roughness of each of the obtained rollers was as shown in Table 1.
[0045]
With respect to each of the obtained developing rollers (toner carrier), a resistance value when a voltage of 100 V was applied between the developing roller and the counter electrode (metal drum) was measured using the rotational resistance measuring device shown in FIG. Table 1 shows the results.
[0046]
Further, using the apparatus shown in FIG. 2, a voltage of 8 kV was applied to the roller to charge the roller surface by corona discharge, and the measuring units 12 and 13 were moved at a speed of 200 mm / sec. The surface potential after 1 second was measured. The shape and dimensions of the measuring unit are as shown in FIG. By this method, the entire roller surface was measured, and the minimum value among them was defined as the surface potential value. In addition, the difference between the maximum and the minimum was arranged out of the total measured values. Table 1 shows the results. The measurement environment was controlled at a temperature of 22 ° C. and a humidity of 50%.
[0047]
Next, each roller was attached as a developing roller 1 to the developing device (image forming device) shown in FIG. 4, and development (image formation) was performed, and the obtained image was evaluated. Table 1 shows the results.
[0048]
[Table 1]
Figure 0003584986
* 1: "L6" manufactured by Degussa
* 2: Toray “CM8000”
* 3: Resin comparison
As is evident from the results shown in Table 1, in addition to the electric resistance, an example in which the surface charge holding ability was inspected and evaluated based on the minimum value of the surface potential 0.1 second after corona charging, and this was optimized. It was confirmed that the first and second rollers can reliably form a good image.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the inspection method of the present invention, the toner is kept highly charged, the occurrence of white image fog is prevented as much as possible, and a high-quality image that can withstand high-speed operation is surely obtained. It is possible to surely inspect the toner carrier obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the toner carrier of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an apparatus for measuring a surface potential of a toner carrier.
FIG. 3 is a schematic plan view showing shapes and dimensions of measurement units used in Examples and Comparative Examples.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of the image forming apparatus (developing apparatus) of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a rotational resistance measuring instrument used in Examples and Comparative Examples.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 developing roller 2 shaft 3 semiconductive layer 3 a resin coating layer 4 toner coating roller 5 photosensitive drum (image forming body)
6. Toner (non-magnetic one-component developer)
7 Layering blade 8 Transfer unit 9 Cleaning unit 10 Cleaning blade 11 Chuck 12 Corotron discharger (Corona discharger)
13 Surface electrometer

Claims (2)

良導電性シャフトの外周に半導電層を形成し、更にこの半導電層上に体積抵抗率が1012Ωcmを超える樹脂被覆層が最外層として形成されてなり、表面に非磁性一成分現像剤を担持して該現像剤の薄層を形成し、この状態で画像形成体に接触又は近接して、該画像形成体表面に前記現像剤を供給することにより、前記画像形成体に可視画像を形成するトナー担持体を検査するための方法であり、
100V印加時の電気抵抗値を測定して該電気抵抗値が104〜108Ωであることを検査し、かつ表面と1mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に8kVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合の0.1秒後の表面電位を測定し、その最小値が100V〜1kVであることを検査することを特徴とするトナー担持体の検査方法。
A semiconductive layer is formed on the outer periphery of the good conductive shaft, and a resin coating layer having a volume resistivity exceeding 10 12 Ωcm is formed as an outermost layer on the semiconductive layer. To form a thin layer of the developer, and in this state, contacting or approaching the image forming body and supplying the developer to the surface of the image forming body to form a visible image on the image forming body A method for inspecting a toner carrier to be formed,
The electric resistance at the time of application of 100 V was measured to check that the electric resistance was 10 4 to 10 8 Ω. A method for inspecting a toner carrier, comprising: measuring a surface potential after 0.1 second when a surface is charged by generating corona discharge; and inspecting that a minimum value is 100 V to 1 kV.
表面と1mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に8kVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合の0.1秒後の表面電位を測定し、その最小値が150〜200Vであることを検査する請求項1記載のトナー担持体の検査方法。When a voltage of 8 kV was applied to a corona discharger arranged at an interval of 1 mm from the surface to generate corona discharge and charge the surface, the surface potential after 0.1 second was measured. The method for inspecting a toner carrier according to claim 1, wherein the inspection is performed at a voltage of 200 V.
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