JPH03204664A - Electrophotgraphic developing device - Google Patents
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- Developing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
一成分系現像剤を使用する電子写真用現像装置に関し、
長期に亙り、安定した現像特性を示す現像ロールを提供
することを目的とし、
静電潜像が形成されている像担持体へトナーを供給スる
現像ロールが、フルオロオレフィン、アルキルビニルエ
ーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、グリシジルビ
ニルエーテルの共重合体からなる硬化性含弗素共重合体
で被覆しであることを特徴として電子写真用現像装置を
構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The purpose of the present invention is to provide a developing roll that exhibits stable development characteristics over a long period of time in an electrophotographic developing device that uses a one-component developer. A developing roll that supplies toner to the formed image bearing member is coated with a curable fluorine-containing copolymer consisting of a copolymer of fluoroolefin, alkyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, and glycidyl vinyl ether. This constitutes an electrophotographic developing device.
本発明は長期に亙り、安定した現像特性を示す現像ロー
ルを備えた電子写真用現像装置に関する。The present invention relates to an electrophotographic developing device equipped with a developing roll that exhibits stable developing characteristics over a long period of time.
電子写真装置はフォトコンドラムなどの光導電性絶縁体
の上にコロナ放電などにより一様な静電荷を与え、種々
の手段により光像を照射することによって静電潜像を形
成する。An electrophotographic apparatus applies a uniform electrostatic charge by corona discharge or the like onto a photoconductive insulator such as a photocondrum, and forms an electrostatic latent image by irradiating it with a light image by various means.
次いで、この潜像をトナーと呼ばれる着色微粉末を用い
て現像可視化し、必要に応じて紙などにトナー画像を転
写した後、圧力、熱、光などを加えて定着を行い、印刷
物を得る装置である。Next, this latent image is developed and visualized using colored fine powder called toner, and if necessary, the toner image is transferred to paper, etc., and then fixed by applying pressure, heat, light, etc., and a device is used to obtain printed matter. It is.
さて、電子写真の現像方法には二成分現像法と−成分現
像法がある。There are two types of electrophotographic development methods: two-component development and -component development.
すなわち、二成分現像法はトナーと磁性キャリアとを混
合して互いに逆極性に摩擦帯電させた磁性現像剤を用い
、この磁性現像剤を磁石上に保持したブラッシ状の穂に
より像担持体の表面を擦過することにより、トナーのみ
を静電的な吸引力により分離付着させ、静電潜像を現像
する方法である。In other words, the two-component development method uses a magnetic developer in which toner and magnetic carrier are mixed and frictionally charged to opposite polarities, and this magnetic developer is applied to the surface of the image carrier using a brush-like spike held on a magnet. In this method, only the toner is separated and adhered by electrostatic attraction by rubbing, and an electrostatic latent image is developed.
一方、−成分現像法はトナーのみを用いるもので、トナ
ーが現像器壁面やパドルローラ（Ｐａｄｄｌｅｒｏｌｌ
ｅｒ）＋ ブレード（Ｂｌａｄｅ） 、現像ロールなど
現像器構成部材と摩擦帯電し、現像ロールにより運ばれ
て像担持体の表面と接触することにより、トナーを静電
的な吸引力により分離付着させ、静電潜像を現像する方
法である。On the other hand, the -component development method uses only toner, and the toner is used on the wall of the developer or on the paddle roller.
er)+ Blade, which is frictionally charged with the developing unit components such as the developing roll, is carried by the developing roll and comes into contact with the surface of the image carrier, so that the toner is separated and adhered by electrostatic attraction, This is a method of developing an electrostatic latent image.
本発明は後者の一成分現像法を用いる現像装置特に、こ
れを構成する現像ロールに関するものである。The present invention relates to a developing device using the latter one-component developing method, and particularly to a developing roll constituting the same.
（従来の技術〕
第１図は一成分現像法をとる現像装置において、現像器
の構成を示す断面図である。(Prior Art) FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a developing device in a developing device that uses a one-component developing method.
すなわち、容器１の中のトナー２はアジテータ（Ａｇｉ
ｔａｔｏｒ） ３により繰り出され、矢印の方向に回転
するパドルロール４により現像ロール５の方向に運ばれ
、金属製のブレード６により余分のトナーが除去された
状態で静電潜像担持体である感光ドラム７に接触し、ト
ナーを感光ドラム７の静電潜像に分離吸着させるもので
ある。That is, the toner 2 in the container 1 is transferred to the agitator (Agi).
tator) 3, and is carried in the direction of a developing roll 5 by a paddle roll 4 rotating in the direction of the arrow, and with excess toner removed by a metal blade 6, a photosensitive electrostatic latent image carrier is transported. It comes into contact with the drum 7 and separates and adsorbs the toner onto the electrostatic latent image on the photosensitive drum 7.
なお、分離吸着後に現像ロール５の上に残留しているト
ナーは回収ロール８により除かれる。Note that the toner remaining on the developing roll 5 after separation and adsorption is removed by a collection roll 8.
また、押えバネ９はブレード６の圧力調整用である。Further, the presser spring 9 is used to adjust the pressure of the blade 6.
か＼る構成をとる現像装置において、現像ロール５は常
に均質なトナーを保持しており、感光ドラム７に対し、
低い圧力で一定幅以上の接触幅（現像ニップ）を有しな
がら接触していることが必要である。In the developing device having such a configuration, the developing roll 5 always holds homogeneous toner, and the developing roll 5 always holds homogeneous toner, and
It is necessary to make contact with a contact width (developing nip) of a certain width or more at a low pressure.
そして、この条件を満たすものとして現像ロール５をシ
リコーン系ゴムやスポンジなどの弾性体を使用し可撓性
を与えることが提案されている。In order to satisfy this condition, it has been proposed that the developing roll 5 be made of an elastic material such as silicone rubber or sponge to provide flexibility.
（特開昭６２−１１８３７２号および特開昭５３−２３
１４６９号公報）
また、温度などの環境変化により現像ロールの表面の摩
擦係数が変ることによりトナーの搬送能力が変化する問
題に対してはスポンジなどの多孔質材料を用い、この凹
部でトナーを搬送する方法が提案されている。(JP-A-62-118372 and JP-A-53-23
(No. 1469) In addition, to solve the problem that the toner conveying ability changes due to changes in the friction coefficient of the surface of the developing roll due to environmental changes such as temperature, a porous material such as a sponge is used and the toner is conveyed in the recessed part. A method has been proposed.
然し、このような現像ロールを用いると、当初は比較的
良好な印字が行われるもの＼、長期間に亙って使用する
と、現像ロールの表面にトナーが粘着して摩擦係数が変
わったり、現像ロール表面の凹部にトナーが詰まってト
ナー搬送能力が変わったり、現像ロールの弾性が変化す
ることにより適切な現像ニップが得られない、などの問
題が生じていた。However, when such a developing roll is used, relatively good printing is performed initially. However, when used for a long period of time, the toner sticks to the surface of the developing roll, causing a change in the coefficient of friction and problems with the developing roll. Problems have arisen, such as toner clogging in the recesses on the roll surface, which changes the toner conveying ability, and changes in the elasticity of the developing roll, making it impossible to obtain an appropriate developing nip.
そして、これらの問題は圧力定着用トナーやオーブン定
着用トナーなど軟化温度の低い樹脂を用いるトナーの場
合に顕著である。These problems are remarkable in the case of toners using resins with a low softening temperature, such as toners for pressure fixing and toners for oven fixing.
次に、−成分現像剤の場合はトナーと現像ロールとは摩
擦帯電特性が適切に制御されていることが必要であり、
摩擦帯電系列が大きく違っていると次のような問題が生
じてくる。Next, in the case of a -component developer, it is necessary that the triboelectric properties of the toner and the developing roll are appropriately controlled.
If the triboelectrification series is significantly different, the following problems will arise.
（１）現像ロールの帯電特性がトナーが現像時に所望さ
れている帯電特性よりも逆極性に強く帯電する場合は、
摩擦帯電によりトナーの帯電量が更に高くなることから
、
■）トナーの電荷がブレードや現像器中の金属部分に放
電する現象が起こるためトナーの帯電が不均一になる。(1) If the charging characteristics of the developing roll are such that the toner is more strongly charged to the opposite polarity than the desired charging characteristics during development,
Since the amount of charge on the toner increases due to frictional charging, (1) a phenomenon occurs in which the charge on the toner is discharged onto the blade or metal parts in the developing device, resulting in non-uniform charging of the toner.
２）トナーが現像ロールに強く静電吸着されるために適
切な現像ができなくなり、また現像ロールへのトナーの
粘着が促進される。2) The toner is strongly electrostatically attracted to the developing roll, making it impossible to perform proper development and promoting adhesion of the toner to the developing roll.
（２）現像ロールの帯電特性がトナーが現像時に所望さ
れている帯電特性よりも同極性に強く帯電する場合は、
摩擦帯電によりトナーには所望とは逆極性の電荷が与え
られ、今まで有していた帯電が打ち消されることから、
１）トナーの帯電が不均一になり、逆極性にトナーが帯
電すると画像の背景部にトナーが付着する“地かぶり“
の現象が生ずる。(2) If the charging characteristics of the developing roll are such that the toner is more strongly charged to the same polarity than the desired charging characteristics during development,
Frictional charging gives the toner a charge of the opposite polarity to the desired one, canceling out the charge it previously had. “Background fog” where toner adheres to the background area
The following phenomenon occurs.
などの問題が発生していた。Problems such as this were occurring.
チルの共重合体からなる硬化性含弗素共重合体で被覆し
であることを特徴として電子写真用現像装置を構成する
ことにより解決することができる。This problem can be solved by configuring an electrophotographic developing device characterized by being coated with a curable fluorine-containing copolymer made of a copolymer of chill.
〔発明が解決しようとする課題］
以上記したように、シリコーン系ゴムやスポンジからな
る従来の現像ロールは長期に亙って使用すると、摩擦係
数が変化したり、トナーの搬送能力が変化したり、適切
な現像ニップが得られなくなるなどの問題があり、また
現像ロールはトナーに対して適切な摩擦帯電特性を有し
ていることが必要であるが、任意に調節することができ
ない。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, when conventional developing rolls made of silicone rubber or sponge are used for a long period of time, the friction coefficient changes and the toner conveying ability changes. , there are problems such as not being able to obtain an appropriate developing nip, and the developing roll needs to have appropriate triboelectric charging characteristics with respect to the toner, which cannot be adjusted arbitrarily.
そこで、これらの問題を解決することが課題である。Therefore, the challenge is to solve these problems.
〔課題を解決するための手段］
上記の課題は、静電潜像が形成されている像担持体へ
トナーを供給する現像ロールが、フルオロオレフィン、
アルキルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテ
ル、グリシジルビニルニー〔作用］
発明者等は現像ロールの必要条件として、■トナーに対
して非粘着性であること、■トナーとの間の摩擦帯電特
性を任意に調節できること。[Means for solving the problem] The above problem is solved by
The developing roll that supplies toner is made of fluoroolefin,
Alkyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, glycidyl vinyl ether [Function] The inventors have established the following requirements for the developing roll: (1) It must be non-adhesive to toner, and (2) The triboelectric charging characteristics between it and the toner can be arbitrarily adjusted.
を挙げ、これを満たす方法として弾性体からなる現像ロ
ールの表面を硬化性含弗素共重合体で被覆することを提
案するものである。As a method to satisfy these requirements, we propose coating the surface of a developing roll made of an elastic material with a curable fluorine-containing copolymer.
こ＼で、硬化性含弗素共重合体はフルオロオレフィン、
アルキルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテ
ル、グリシジルビニルエーテルの囲者からなるものであ
って、それぞれの役割としては、
フルオロオレフィンを主構成体とすることにより共重合
体の表面エネルギーが低下し、非活性化するるため、ト
ナーに対する非粘着性が向上する。Here, the curable fluorine-containing copolymer is a fluoroolefin,
It is composed of alkyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, and glycidyl vinyl ether, and their role is to reduce the surface energy of the copolymer and deactivate it by using fluoroolefin as the main constituent. , non-adhesion to toner is improved.
そして、研究の結果、非粘着性を効果的に発揮させるに
は共重合体の中のフルオロオレフィンの含有量が３０モ
ル％以上、望ましくは４０モル％であることを見出した
。As a result of research, it was found that the content of fluoroolefin in the copolymer should be 30 mol% or more, preferably 40 mol%, in order to effectively exhibit non-adhesive properties.
また、このフルオロオレフィンの含有量を制御すること
により硬化性含弗素共重合体の摩擦帯電特性を制御する
ことができる。Further, by controlling the content of this fluoroolefin, the triboelectric charging characteristics of the curable fluorine-containing copolymer can be controlled.
次に、グリシジルビニルエーテルとシクロヘキシルビニ
ルエーテルを加えることにより共重合体に硬化性を付与
することができる。Next, by adding glycidyl vinyl ether and cyclohexyl vinyl ether, curability can be imparted to the copolymer.
すなわち、グリシジルビニルエーテルに含まれるエポキ
シ基がアミン、カルボン酸、フェノール類、アルコール
類の存在の下で容易に反応して架橋し硬化するために２
００″Ｃ程度の加熱により強固な皮膜を形成することが
でき、従って含弗素共重合体が非粘着性であるのに加え
て耐摩耗性が付与される。That is, the epoxy group contained in glycidyl vinyl ether easily reacts and crosslinks and hardens in the presence of amines, carboxylic acids, phenols, and alcohols.
A strong film can be formed by heating to about 00''C, and therefore the fluorine-containing copolymer is not only non-adhesive but also has abrasion resistance.
発明者等の研究によれば、共重合体の中のグリシジルビ
ニルエーテルのモル％は５〜２０％であることが望まし
く、これ以下の場合は架橋、硬化に高温度もしくは長時
間の熱処理が必要になり、現像ロール構成部材の変質の
恐れが生じてくる。According to the inventors' research, it is desirable that the mole percent of glycidyl vinyl ether in the copolymer is 5 to 20%, and if it is less than this, high temperature or long heat treatment is required for crosslinking and curing. As a result, there is a risk that the components of the developing roll may be deteriorated.
また、モル％がこれ以上になると、コーチイングツニス
のポットライフが短くなり、安定した被覆が行いにく＼
なる。Additionally, if the mole percentage exceeds this, the pot life of the coaching varnish will be shortened, making it difficult to provide stable coating.
Become.
また、シクロヘキシルビニルエーテルのモル％は１０％
以上が望ましく、これ以下の場合は耐摩耗性を付与する
硬度が低下する。In addition, the mole% of cyclohexyl vinyl ether is 10%
The above is desirable; if it is below this, the hardness that imparts wear resistance decreases.
次に、アルキルビニルエーテルは共重合体に適度の可撓
性を付与するもので、これにより弾性体からなる現像ロ
ールの表面からコーテング層が剥離するのを無くするこ
とができ、この効果を発揮させるにはモル％は１０％以
上とすることが必要である。Next, the alkyl vinyl ether imparts appropriate flexibility to the copolymer, which can prevent the coating layer from peeling off from the surface of the developing roll made of an elastic material, and exhibits this effect. It is necessary to set the mole % to 10% or more.
次に、現像ロールは体積抵抗が１０４Ω・ｃｍ〜１０■
Ω・ＣＩ＋で、硬度がアスカ−Ｃ硬度計で５０°以下で
あり、多硬質状のポリウレタンで作られているものが最
適である。Next, the developing roll has a volume resistance of 104Ω・cm to 10■
Optimal is one that is Ω·CI+, has a hardness of 50 degrees or less on the Asker-C hardness tester, and is made of polyurethane in a multi-rigid state.
すなわち、体積抵抗については、現像ロールに印加され
るバイアス電位が有効に作用するためには、抵抗が１０
１１Ω・ｃＩ１１以下であることが望ましく、一方、現
像ロールとの接触により感光ドラム上の静電潜像がリー
クを起こさないためには抵抗が１゜４Ω・ｃｍ以上であ
ることが必要である。That is, regarding the volume resistance, in order for the bias potential applied to the developing roll to act effectively, the resistance must be 10
It is desirable that the resistance is 11Ω·cI11 or less, and on the other hand, in order to prevent the electrostatic latent image on the photosensitive drum from leaking due to contact with the developing roll, the resistance must be 1°4Ω·cm or more.
また、現像ロールの上に被覆する硬化性含弗素共重合体
の厚さは１μｍ以下であることが望ましい。Further, the thickness of the curable fluorine-containing copolymer coated on the developing roll is preferably 1 μm or less.
すなわち、硬化性含弗素共重合体の膜厚が厚くなると、
現像ロールの表面抵抗が高くなり、担持体ロールに印加
された現像バイアスが有効に作用しなくなることから、
１μｍ以下であることが望ましい。In other words, as the film thickness of the curable fluorine-containing copolymer increases,
The surface resistance of the developing roll increases, and the developing bias applied to the carrier roll no longer works effectively.
It is desirable that the thickness is 1 μm or less.
〔実施例］
実施例：
硬化性含弗素樹脂として、トリフルオロエチレン、ブチ
ルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、グ
リシジルビニルエーテルヲ５０：１５ ： ２５ ：
１０のモル比率で含む共重合体を用い、この硬化性含弗
素樹脂１５ｇをメチルエチルケトン１５２に溶解し、こ
れに硬化剤としてアミノエチルピペラジンを０．３ ｇ
加えてコーチイングツニスを調整した。[Example] Example: As a curable fluorine-containing resin, trifluoroethylene, butyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, glycidyl vinyl ether were used in the ratio of 50:15:25:
Using a copolymer containing a molar ratio of 10, 15 g of this curable fluororesin was dissolved in methyl ethyl ketone 152, and 0.3 g of aminoethylpiperazine was added as a curing agent to this.
In addition, the coaching tunism has been adjusted.
このワニスに、電気抵抗が１０６Ω・ｃｍで、アスカ−
硬度が２０°、また３〜２０μｍの空孔を有する多孔質
のポリウレタンからなる現像ロールを浸漬コートし、１
５０°Ｃで３０分加熱して硬化性含弗素共重合体層を形
成した。This varnish has an electrical resistance of 106Ω・cm and an asker
A developing roll made of porous polyurethane with a hardness of 20° and pores of 3 to 20 μm was dip coated, and 1
A curable fluorine-containing copolymer layer was formed by heating at 50°C for 30 minutes.
そして、この断面を走査型電子顕微鏡で観察し、計測し
た結果、膜厚は０．５〜０．８μｍであった。Then, this cross section was observed and measured using a scanning electron microscope, and as a result, the film thickness was 0.5 to 0.8 μm.
次に、このようにしてできた現像ロールを現像装置に組
み込み、アミド化合物（針入度１０． ＪＩＳ−に２５
３０試験法適用）をバインダとした負極性圧力定着用ト
ナーを用いて連続印刷試験を行った。Next, the developing roll made in this way was installed in a developing device, and an amide compound (penetration of 10. JIS-25
A continuous printing test was conducted using a negative pressure fixing toner with a binder containing 30% test method) as a binder.
その結果、２０００シートの連続印刷後においても初期
と変わらぬ印字特性を示した。As a result, even after continuous printing of 2000 sheets, the printing characteristics remained unchanged from the initial state.
また、現像ロールの表面を目視により観察したが、トナ
ーの粘着は殆ど無かった。Furthermore, when the surface of the developing roll was visually observed, there was almost no adhesion of the toner.
比較例：
硬化性含弗素共重合体を被覆してない現像ロールを用い
た以外は実施例と同様にして連続印刷試験を行った。Comparative Example: A continuous printing test was conducted in the same manner as in the example except that a developing roll not coated with a curable fluorine-containing copolymer was used.
その結果、約１００シート印刷後から現像ロールの表面
にトナーの粘着が目視により観察することができた。As a result, it was possible to visually observe toner adhesion on the surface of the developing roll after about 100 sheets had been printed.
また、５００シート印刷後から、現像ロールの表面で、
トナーの粘着が激しい位置に対応する部分の印字に黒筋
が見られるようになったため、この時点で連続印刷試験
を中止した。Also, after printing 500 sheets, on the surface of the developing roll,
At this point, the continuous printing test was discontinued because black streaks began to appear in the print in areas corresponding to locations where the toner was highly adhesive.
図において、
１は容器、 ２はトナー５は現像ロール
、
７は感光ドラム（像担持体）
である。In the figure, 1 is a container, 2 is a toner 5 is a developing roll, and 7 is a photosensitive drum (image carrier).
Ｃ発明の効果〕
現像ロールの表面に硬化性含弗素共重合体を被覆した現
像ロールを使用する本発明の実施により、本発明の実施
により、長期に亙っても摩擦係数の変化やトナー搬送能
力の変化が少なく、安定した印字特性を示す現像装置を
実用化することができる。C Effect of the invention] By implementing the present invention, which uses a developing roll whose surface is coated with a curable fluorine-containing copolymer, changes in the coefficient of friction and toner transport can be prevented even over a long period of time. It is possible to put into practical use a developing device that exhibits stable printing characteristics with little change in performance.
第１図は現像器の構成図である。 FIG. 1 is a block diagram of a developing device.
Claims (2)
供給する現像ロールが、硬化性含弗素共重合体で被覆さ
れていることを特徴とする電子写真用現像装置。(1) An electrophotographic developing device characterized in that a developing roll that supplies toner to an image bearing member on which an electrostatic latent image is formed is coated with a curable fluorine-containing copolymer.
、アルキルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエー
テル、グリシジルビニルエーテルからなることを特徴と
する請求項１記載の電子写真用現像装置。(2) The electrophotographic developing device according to claim 1, wherein the curable fluorine-containing copolymer comprises a fluoroolefin, an alkyl vinyl ether, a cyclohexyl vinyl ether, or a glycidyl vinyl ether.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP80890A JPH03204664A (en) | 1990-01-06 | 1990-01-06 | Electrophotgraphic developing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP80890A JPH03204664A (en) | 1990-01-06 | 1990-01-06 | Electrophotgraphic developing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03204664A true JPH03204664A (en) | 1991-09-06 |
Family
ID=11483983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP80890A Pending JPH03204664A (en) | 1990-01-06 | 1990-01-06 | Electrophotgraphic developing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03204664A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100390266B1 (en) * | 2000-12-29 | 2003-07-07 | 에이스의료기산업주식회사 | wrapping method of disposable syringe and the wrapped syringe |
-
1990
- 1990-01-06 JP JP80890A patent/JPH03204664A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100390266B1 (en) * | 2000-12-29 | 2003-07-07 | 에이스의료기산업주식회사 | wrapping method of disposable syringe and the wrapped syringe |
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