JPH0427983A - Developer carrying member - Google Patents

Developer carrying member

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JPH0427983A
JPH0427983A JP2132961A JP13296190A JPH0427983A JP H0427983 A JPH0427983 A JP H0427983A JP 2132961 A JP2132961 A JP 2132961A JP 13296190 A JP13296190 A JP 13296190A JP H0427983 A JPH0427983 A JP H0427983A
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JP
Japan
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toner
developer carrier
developer
friction
carrier
Prior art date
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Pending
Application number
JP2132961A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Aoto
淳 青戸
Yasuo Hirano
泰男 平野
Kazuo Nojima
野島 一男
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH0427983A publication Critical patent/JPH0427983A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To assure the sufficient electrostatic charge quantity of toners stably over a long period of time by making conductor parts and dielectric parts in microareas on the surface of the developer carrying member to constitute this member and specifying the coefft. of friction of the dielectrics. CONSTITUTION:This developer carrying member is so constituted that the conductor parts and the dielectric parts coexist in the microareas on the surface thereof. The coefft. of friction of the surface of the dielectric parts is specified within a 0.05 to 0.3 range. The friction with the toners is not sufficiently executed and the electrostatic charge quantity decreases if the coefft. of friction of the dielectrics is below 0.05. The toners are adsorbed on the dielectrics and generate filming during the long-term use and the electrostatic charge quantity changes with lapse of time if the coefft. of friction exceeds 0.3. The sufficient electrostatic charge quantity is imparted to the toners over a long period of time in this way and the high-quality images having the high density are stably obtd. over a long period of time.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じ
て補助剤を外添した非磁性一成分系現像剤を供給し、該
現像剤担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し、潜
像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像領域
にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担持
体に担持された前記現像剤によって可視像化する画像形
成方法に用いる現像剤担持体に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention supplies a non-magnetic one-component developer to which an auxiliary agent has been externally added as necessary to a developer carrier that is driven once. The developer is carried on the surface of a developer carrier, and the electrostatic latent image formed on the latent image carrier is transferred to a development area where the latent image carrier and the developer carrier face each other. The present invention relates to a developer carrier used in an image forming method in which an image is visualized by the developer carried on the developer carrier.

〔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。
An electronic copying machine that forms an electrostatic latent image on a latent image carrier and visualizes this using a developer to obtain a recorded image.

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。
2. Description of the Related Art In image forming apparatuses such as printers and facsimiles, dry-type developing devices that use powdered developer are 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 powder-like developers, two-component developers containing toner and carrier and one-component developers that do not contain carrier are known, and two-component developers using the former two-component developer are known. Although this method allows relatively stable and good recorded images to be obtained, carrier deterioration and toner-to-carrier mixing ratio fluctuations are likely to occur, the maintenance and management of the device is complicated, and the overall structure of the device tends to increase in size. It has its drawbacks.

このような観点から、上述の欠点を有しない−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。−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 this point of view, a one-component development system using a -component developer, which does not have the above-mentioned drawbacks, is attracting attention. - Component type developers include those consisting only of toner and those consisting of a mixture of toner and an auxiliary agent, to which an auxiliary agent is externally added as required. Furthermore, toners include magnetic toners in which magnetic powder is kneaded into each toner particle itself, and non-magnetic toners that do not contain 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 magnetic materials are generally opaque, if a color image including full color or multicolor is formed using magnetic toner, the developed visible image will be unclear and a vivid color image cannot be obtained. Particularly for color development, it is desirable to adopt a one-component development method using non-magnetic toner.

ところで、−成分現像方式を採用した現像装置において
は、−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 that employs a -component development method, a -component developer is carried on a developer carrier and transported, and in a development area where the developer carrier and the latent image carrier face each other, The electrostatic latent image formed on the latent image carrier is made into a visible image using a developer, but in order to form a high-quality visible image with a predetermined density, a large amount of sufficiently charged toner must be applied to the development area. It is necessary to convey the latent image and visualize the latent image using 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
を担持てきるので、上述の要求を比較的容易に満たすこ
とが可能である。
When magnetic toner is used, the one-component developer can be carried on the developer carrier by using the magnetic force of a magnet installed inside the developer carrier, so the above requirements can be met relatively easily. 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l・ナー
を誘電体に静電的に付着させ、かかる−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, it is difficult to satisfy the above requirements because it cannot be supported on a developer carrier by magnetic force. Various countermeasures have been proposed in the past. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-42672 discloses that a dielectric (insulator) layer is laminated on the surface of a developer carrier (developing roller), and in contrast, for example, a developing device consisting of a sponge roller is used. The agent supplying member is brought into pressure contact with the other to triboelectrically charge them to opposite polarities, and a non-magnetic l-ner charged to the opposite polarity to the dielectric is electrostatically attached to the dielectric to produce the -component developer. A method has been proposed in which the image is transported to a developing area. However, even with this method, it is not possible to sufficiently increase the strength of the electric field formed near the dielectric surface, so it is difficult to carry a large amount of toner on the surface of the developing roller. Due to the insufficient amount of agent, it is 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。
Furthermore, a configuration is also known in which an electric field is applied between the developing roller and the developer supply member in a direction in which the non-magnetic toner electrostatically moves toward the developing roller, but even if such a configuration is added, It is difficult to make a sufficient amount of toner adhere to the developing roller.

なお、トナー供給部材としては、102〜10r″Ω・
C■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60−5
3976号公報)、絶縁被覆ローラ一体(特開昭55−
46768号公報)中低抗体被覆ローラ(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。
Note that the toner supply member has a resistance of 102 to 10 r''Ω・
Use C■ conductive foam (Japanese Patent Application Laid-open No. 60-229057), elastic body with skin layer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-229060), fur brush (Japanese Patent Application Laid-open No. 61-42672), etc. It has been proposed that the developing roller be made of a metal body with an uneven surface (Japanese Patent Laid-Open No. 60-5
No. 3976), integrated insulation coated roller (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1987-
46768) Medium and low antibody coated roller (Japanese Patent Application Laid-open No. 1983-
13278) and an electrode roller having an insulator and a conductive surface (Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-36245).

また、非磁性−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
像ローラヘ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。
Furthermore, in a developing device using a non-magnetic component developer,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-229057, a sponge roller,
JP-A No. 62-229060 uses an elastic roller, and JP-A No. 61-52663 uses a fur brush or the like to apply an electric charge to the toner through frictional charging between the toner and a replenishing member, and furthermore, by contact with a developing roller. Friction causes the toner to electrostatically adhere to the developing roller, and a layer thickness regulating member such as a blade is used to control the toner layer to develop the latent image on the photoreceptor. Various materials are used for the developing roller, such as insulating materials, medium resistance materials, and laminated materials.

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−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2次のようになる。
According to the methods shown in these references, toner adhesion to the developing roller is achieved by frictional electrification between the toner replenishing member and the developing roller, but sufficient electrification cannot be achieved due to friction between the toner-attached member. This results in insufficient toner adhesion. The optimum adhesion amount and charge amount in the non-magnetic component development method are explained as follows.

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。
For black and white, emphasis is placed on the amount of charge, which is generally 10~
It is 20μC/g. If the value is smaller than this value, the image quality will be poor in terms of background stains, sharpness, etc.

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/am2であるが、転写紙上には0.4
−0.510g/cm”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9画像の後端部の濃
度が高くなるという現象を、発生するという問題がある
。この現象を防ぐには、現像ローラのスピードを感光体
のスピードに近ずけることである。つまり、現像ローラ
上の付着量を多くして、回転数を小さくしなければなら
ない。
Regarding the amount of adhesion, the amount of adhesion on the developing roller is 0.
1-0.3mg/am2, but 0.4mg/am2 on the transfer paper
-0.510 g/cm" is required, and the amount of toner adhesion is covered by increasing the speed of the developing roller to 3 to 4 times the speed of the photoreceptor. There is a problem with the rotation of , that is, the phenomenon of "toner from the rear edge" occurs, that is, when developing a solid area, the density at the rear edge of the 9th image becomes higher.To prevent this phenomenon, The speed of the developing roller must be brought close to the speed of the photoreceptor. In other words, the amount of toner deposited on the developing roller must be increased and the number of rotations must be decreased.

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、またパトナー後端より″を改良しよ
うとすると、黒トナーに比べ更に多い0.8〜1 、2
mg/cm”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、5〜20μC/g(好ましくは10−15μC/g
)の値が望まれる。
On the other hand, with color toner, the degree of coloring is smaller than that of black toner, and if you try to improve the ″ from the trailing edge of the toner, the degree of coloring is even higher than that of black toner, which is 0.8 to 1, 2.
The adhesion amount on the developing roller is required to be 5-20 μC/g (preferably 10-15 μC/g) in order to obtain a stable image.
) 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。
As a method to solve these problems, the present inventors
First, ``To the developer carrier that is rotationally driven.

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。
A one-component developer consisting of a non-magnetic toner to which an auxiliary agent is externally added as necessary is supplied, the developer is carried on the surface of the carrier, and the developer is conveyed to the latent image carrier and the developer carrier. In the developing method, an electrostatic latent image formed on the latent image carrier is visualized by the developer carried on the developer carrier in a development area where the developer carrier is opposite to each other. By selectively retaining charges on the surface, a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the carrier, and the charged toner is attracted by the closed electric field, and the developer is attached to the surface of the developer carrier and carried. and proposed an image-forming method in which an electrostatic latent image is visualized using the developer carried thereon.

かかる方法は、現像剤担持体の表面の近傍に多数の微小
閉電界(マイクロフィールド)が形成されるので、その
電界強度を従来よりも著しく増大させることができ、充
分に帯電した多量の非磁性トナーを現像剤担持体に担持
して現像領域に搬送できるといった多くの利点を有する
ものである。
In this method, many small closed electric fields (microfields) are formed near the surface of the developer carrier, so the electric field strength can be significantly increased compared to the conventional method, and a large amount of sufficiently charged non-magnetic This has many advantages, such as being able to carry toner on a developer carrier and transport it to a developing area.

C発明が解決しようとする課題〕 ただ、前記のような現像剤担持体表面の近傍に多数のマ
イクロフィールドが形成される画像形成方法においても
、マイクロフィールドによって充分且つ安定したトナー
量を現像剤担持体上に担持できるものの、トナー帯電量
は誘電体の特性、特に表面性に依存するところが大きく
、該特性によってトナーの帯電付与が不充分であったり
、またフィルミングすることによって長期にわたって安
定した帯電量を確保することがむつかしがったりすると
いう問題点があった。
Problem to be solved by the invention] However, even in the image forming method in which a large number of microfields are formed near the surface of the developer carrier as described above, it is difficult to carry a sufficient and stable amount of toner by the microfields. Although the toner can be supported on the body, the amount of charge on the toner largely depends on the properties of the dielectric material, especially the surface properties.Due to these properties, charging of the toner may be insufficient, and filming may result in a stable charge over a long period of time. There was a problem that it was difficult to secure the quantity.

従って、本発明の目的は、前記の画像形成方法において
、充分なトナー帯電量を長期にわたって安定して確保し
得る現像剤担持体を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a developer carrier capable of stably securing a sufficient amount of toner charge over a long period of time in the above-described image forming method.

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

本発明者らは、鋭意検討した結果、現像剤担持体表面を
構成する誘電体の摩擦係数が0.05〜0.3の範囲内
である現像担持体が、上記目的に適合することを知見し
、本発明を完成するに至った。
As a result of extensive studies, the present inventors found that a developer carrier in which the friction coefficient of the dielectric material constituting the surface of the developer carrier is within the range of 0.05 to 0.3 is suitable for the above purpose. However, the present invention was completed.

すなわち1本発明によれば、現像剤担持体の表面上に、
選択的に電荷を保持させることにより、現像剤担持体表
面近傍に多数の微小閉電界を形成し、この現像剤担持体
上に、必要に応じて補助剤を外添したトナーよりなる非
磁性一成分系現像剤を供給し、前記微小閉電界により前
記現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、該担持現像剤
によって静電潜像を可視像化する画像形成方法に用いる
現像剤担持体であって、その表面に導電体部と誘電体部
とが微小面積で混在してなり、しかも誘電体の摩擦係数
が0.05〜0.3の範囲内であることを特徴とする現
像剤担持体が提供される。
That is, according to the present invention, on the surface of the developer carrier,
By selectively retaining electric charge, a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and a non-magnetic film made of toner to which an auxiliary agent is externally added as necessary is placed on the developer carrier. A developer carrier used in an image forming method in which a component-based developer is supplied, the developer is carried on the surface of the developer carrier by the minute closed electric field, and an electrostatic latent image is visualized by the carried developer. A developer characterized in that a conductive part and a dielectric part are mixed in a small area on the surface thereof, and the friction coefficient of the dielectric is within the range of 0.05 to 0.3. A carrier is provided.

本発明の現像剤担持体を用いる画像形成方法は、現像剤
担持体表面の近傍に多数の微小閉電界が形成されるので
、その電界強度を従来よりも著しく増大させることがで
きる上に、現像剤担持体表面を構成する誘電体の摩擦係
数が0.05〜0.3の範囲内であることにより、トナ
ーに充分な摩擦帯電量を付与することができ、その結果
長期間安定して、充分に帯電した多量の非磁性トナーを
現像剤担持体に担持して現像領域に搬送できるものとな
る。
In the image forming method using the developer carrier of the present invention, since a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier, the electric field strength can be significantly increased compared to the conventional method. By setting the friction coefficient of the dielectric material constituting the surface of the agent carrier within the range of 0.05 to 0.3, a sufficient amount of triboelectric charge can be imparted to the toner, and as a result, the toner can be stably charged for a long period of time. A large amount of sufficiently charged non-magnetic toner can be carried on the developer carrier and transported to the development area.

以下、かかる画像形成方法について説明する。This image forming method will be explained below.

第1図にこの画像形成方法の実施に有用な代表的な現像
装置の現像剤担持体部を中心とした概要を示す。第1図
において、トナータンク70に内蔵されているトナー6
0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)4
0に強制的に寄せられ。
FIG. 1 shows an outline of a typical developing device useful for carrying out this image forming method, centering on the developer carrier section. In FIG. 1, toner 6 contained in a toner tank 70 is shown.
0 is a toner supply member (sponge roller, fur brush, etc.) 4 by a stirring blade (toner supply auxiliary member) 50.
Forced to 0.

トナー60はトナー供給部材40に供給される。一方現
像を終了した本発明の現像剤担持体(gl像ローラ)2
0は、矢印の方向に回転(例えば400rpm) L/
、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30
0rpm) L、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
Toner 60 is supplied to toner supply member 40 . On the other hand, the developer carrier (GL image roller) 2 of the present invention has completed development.
0 is rotation in the direction of the arrow (for example, 400 rpm) L/
, and 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, 30
0 rpm) L, the developer carrier 20 and the toner 60 are charged, and the toner 60 is deposited on the developer carrier 20.

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)3
0により、厚みを制御されながら帯電も安定化され、現
像領域80に達する。現像領域80において、接触又は
非接触現像により、潜像が現像される。ここで必要に応
じて、現像剤担持体20、トナー供給部材40に直流、
交流、直流重畳交流、パルスなどのバイアスなどを印加
して、最適な画像を制御することができる。
Further, the developer carrier 20 rotates, and the toner adhering to the developer carrier 20 is removed by the toner layer thickness regulating member (elastic blade) 3.
0, the charging is stabilized while the thickness is controlled, and the developing area 80 is reached. In the development area 80, the latent image is developed by contact or non-contact development. Here, if necessary, direct current may be applied to the developer carrier 20 and the toner supply member 40.
The optimal image can be controlled by applying bias such as alternating current, direct current superimposed alternating current, and pulses.

次に、このタイプ(電極タイプ)の現像剤担持体20へ
のトナー付着のメカニズムについて説明する。
Next, the mechanism of toner adhesion to this type (electrode type) developer carrier 20 will be explained.

現像剤担持体20の例としては、たとえば第2図に示さ
れるように、その表面に誘電体部と導電体部とが微小面
積で混在するように構成されている。
As an example of the developer carrier 20, as shown in FIG. 2, the developer carrier 20 is configured such that a dielectric portion and a conductive portion coexist in a small area on its surface.

面積の大きさは、形状が円形であるとした場合。The size of the area is assuming that the shape is circular.

径がlθ〜5001Jsの大きさの微小面積がランダム
に又はある規則にしたがって分散している。面積比とし
ては、導電体部の面積が20〜50%の範囲が好ましい
Minute areas with diameters of lθ to 5001 Js are distributed randomly or according to a certain rule. As for the area ratio, it is preferable that the area of the conductor portion is in the range of 20 to 50%.

トナー付着は次のようになる。まず、現像を終了した現
像剤担持体20は、矢印の方向に回転してトナー供給部
材40と接触する。ここで現像しなかった非画像部の残
トナーは、トナー供給部材40により機械的、電気的に
かきとられ、誘電体部は摩擦によって帯電する。このと
き前の現像による現像剤担持体20とトナーの電荷は、
摩擦により一定化され、初期化される1次に、供給部材
4oによって運ばれたトナーは、摩擦により帯電し、現
像剤担持体20の誘電体部に静電的に付着する。このと
きの極性は、感光体電荷に対してトナーは逆極性にまた
現像剤担持体2oの誘電体部は同極性となる。
Toner adhesion is as follows. First, the developer carrier 20 that has completed development rotates in the direction of the arrow and comes into contact with the toner supply member 40 . The remaining toner in the non-image area that has not been developed is mechanically and electrically scraped off by the toner supply member 40, and the dielectric portion is charged by friction. At this time, the charges on the developer carrier 20 and toner due to the previous development are as follows:
First, the toner carried by the supply member 4o, which is stabilized and initialized by friction, is charged by friction and electrostatically adheres to the dielectric portion of the developer carrier 20. At this time, the polarity of the toner is opposite to the charge of the photoreceptor, and the dielectric portion of the developer carrier 2o is of the same polarity.

このときの現像剤担持体2o上の電界は、第2図に示さ
れるようにマイクロフィールド(閉電界)となり、電界
傾度の大きい電界となって、トナーを多層に付着させる
ことが可能となる。また、付着したトナーは閉電界とな
っているので、現像剤担持体20側に強く引かれ離れに
くい状態となる。
At this time, the electric field on the developer carrier 2o becomes a micro field (closed electric field) as shown in FIG. 2, and becomes an electric field with a large electric field gradient, making it possible to adhere the toner in multiple layers. Further, since the adhered toner is in a closed electric field, it is strongly attracted to the developer carrier 20 side and becomes difficult to separate.

このトナー層は、更にトナー層厚規制部材3oによりト
ナー層厚が制御され、IR像領域8oに達する。
The toner layer thickness is further controlled by a toner layer thickness regulating member 3o, and the toner layer reaches the IR image area 8o.

現像領域80での現像剤担持体2oと静電潜像担持体(
感光体)10間の電界は、電極効果が大きくなり、現像
剤担持体2o上のトナーは静電潜像担持体1oに付着し
易い電界となり、現像が行なわれる。
The developer carrier 2o and the electrostatic latent image carrier (
The electric field between the photoreceptors 10 has a large electrode effect, and the toner on the developer carrier 2o easily adheres to the electrostatic latent image carrier 1o, thereby performing development.

上記したように、供給部材4oによって運ばれたトナー
は、誘電体と摩擦帯電し、e電的に誘電体部に付着して
いるが、本発明においては、二の誘電体部表面の摩擦係
数を0.05〜0.3の範囲内とすることによって、ト
ナーに充分な摩擦帯@量を付与することが可能になる。
As described above, the toner carried by the supply member 4o is triboelectrically charged with the dielectric material and is electrically attached to the dielectric material portion. By setting the value in the range of 0.05 to 0.3, it becomes possible to impart a sufficient amount of friction bands to the toner.

誘電体の摩擦係数が0.05未満の場合には、トナーと
の摩擦が充分に行なわれず、帯電量が小さくなる。逆に
0.3を超えると、トナーが誘電体上に吸着し、長期使
用においてフィルミングを発生し、経時的に帯電量が変
化するようになる。誘電体部表面の摩擦係数が0.05
〜0.3の範囲内の場合にのみ、充分な帯電量が得られ
、且つ長期安定なものとなる。
If the friction coefficient of the dielectric is less than 0.05, sufficient friction with the toner will not occur, and the amount of charge will be small. On the other hand, if it exceeds 0.3, the toner will be adsorbed onto the dielectric material, causing filming during long-term use, and the amount of charge will change over time. The friction coefficient of the dielectric part surface is 0.05
Only within the range of ~0.3 can a sufficient amount of charge be obtained and be stable over a long period of time.

本発明の現像剤担持体を構成する誘電体として用いる材
料としては、アルキッド樹脂、塩素化ポリエーテル、塩
素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレ
ン、メタクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、
ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
シリコーン樹脂等の樹脂や、ブタジェンゴム、スチレン
ブタジェンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレ
ンゴム、塩素化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム
、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ
素ゴム等のゴムなどが挙げられるが、耐熱性、耐湿性の
観点からみてシリコーン樹脂、フッ素系樹脂の使用が好
ましい。
Materials used as the dielectric constituting the developer carrier of the present invention include alkyd resin, chlorinated polyether, chlorinated polyethylene, epoxy resin, fluororesin, phenol resin, polyamide, polycarbonate, polyethylene, methacrylic resin, polypropylene, polystyrene,
polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride,
Examples include resins such as silicone resin, and rubbers such as butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene propylene rubber, chloroprene rubber, chlorinated polyethylene, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, silicone rubber, and fluorine rubber, but they are heat resistant. From the viewpoint of moisture resistance, it is preferable to use silicone resins and fluororesins.

本発明においては、これらのなかから摩擦係数が0.0
5〜0.3の範囲内のものを選択する。また、固体潤滑
剤等の充填剤を混入し、摩擦係数を所望の値に調節して
使用することも可能である。
In the present invention, among these, the friction coefficient is 0.0.
Select one within the range of 5 to 0.3. It is also possible to mix a filler such as a solid lubricant and adjust the coefficient of friction to a desired value.

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

これら材料は、スプレー塗布、ディッピング塗布、射出
成型、押し出し成型、プレス成型等の工法から適切な工
法を選択し、ローラ上に層成型される。
These materials are layer-molded on rollers by selecting an appropriate method from among spray coating, dipping coating, injection molding, extrusion molding, press molding, and the like.

本発明の現像剤担持体を作製するには、例えば、(i)
まず、表面にアヤメローレット加工等によりV溝加工を
施した金属ローラを作製しくこの場合、v′aは0.1
〜0.5mmピッチとし、ローラ長手方向に対して、約
45°の角度に加工する)〔参照;第3図(a)〕、(
iii次にV溝加工した金属表面に、誘電体材料を、ス
プレー、ディッピングなどの方法によりコーティングし
、所定の条件により硬化、乾燥しく塗布厚みはV溝が完
全に埋まる状態にする)〔参照:第3図(b)〕、(i
ii)続いてローラの表面を切削又は研磨加工により導
電面と誘電面が微小面積で混在するように削り、導電部
面積が20〜60フになるように削る〔参照;第3図(
C)〕という方法が採用される。
In order to produce the developer carrier of the present invention, for example, (i)
First, a metal roller with a V-groove processing such as a fleur-de-lis knurling process is made on the surface. In this case, v'a is 0.1.
Processed at a pitch of ~0.5 mm and at an angle of approximately 45° with respect to the longitudinal direction of the roller) [see Figure 3 (a)], (
iii. Next, the V-grooved metal surface is coated with a dielectric material by a method such as spraying or dipping, cured and dried under predetermined conditions, and the coating thickness is such that the V-groove is completely filled) [Reference: Figure 3(b)], (i
ii) Next, the surface of the roller is cut or polished so that the conductive surface and the dielectric surface are mixed in a small area, and the conductive part area is 20 to 60 mm [see; Fig. 3 (
C)] method is adopted.

〔実施例〕〔Example〕

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

実施例1 誘1コ(佳丑− フッ素樹脂               200部(
商品名ルミフロンLF200 ;旭硝子社製)コロネー
ト EH20部 トルエン                100部キ
シレン                100部第4
図に示される装置を用い、JIS K7125に準拠し
て、上記誘電体材料シートの摩擦係数を測定したところ
、0.23であった。
Example 1 200 parts of fluororesin
Product name: Lumiflon LF200 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Coronate EH 20 parts Toluene 100 parts Xylene 100 parts No. 4
The coefficient of friction of the dielectric material sheet was measured to be 0.23 in accordance with JIS K7125 using the apparatus shown in the figure.

上記処方の材料を用い、次の要領により現像剤担持体(
現像ローラ)を作製した。
Using the materials of the above formulation, the developer carrier (
A developing roller) was manufactured.

(i)金属ローラ表面にアヤメローレツ1へ加工により
、V溝を設けた。V溝は0.2mmピッチとし、ローラ
長手方向に対して約45度に加工した。
(i) A V-groove was provided on the surface of the metal roller by machining the fleur-de-lis 1. The V-grooves had a pitch of 0.2 mm and were machined at approximately 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the roller.

(ii )V溝加工したローラ表面に、上記誘電体材料
をコーティングし、100℃71時間の条件で硬化、乾
燥した。塗布厚みは溝が完全に埋まる状態とした。
(ii) The V-grooved roller surface was coated with the above dielectric material, and cured and dried at 100° C. for 71 hours. The coating thickness was such that the grooves were completely filled.

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

実施例2 実施例1において、誘電体材料として下記処方のものを
使用した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作
製した。
Example 2 A developing roller was produced in the same manner as in Example 1, except that a dielectric material having the following formulation was used.

剤A                 50部溶剤^
は下記の配合からなるものである。
Agent A 50 parts Solvent ^
consists of the following formulation.

溶 なお。melt In addition.

且U トルエン 酢酸エチル 酢酸ブチル エチルセロソルブアセテ− メチルイソブチルケトン キシレン シクロヘキサン なお、上記誘電体材料のシー 39.0部 17.5部 17.5部 ト          17.5部 3.9部 2.6部 2.0部 トの摩擦係数を、 実施例1と同様の方法で測定したところ、0.25であ
った。
and U toluene ethyl acetate butyl ethyl acetate cellosolve acetate methyl isobutyl ketone xylene cyclohexane 39.0 parts 17.5 parts 17.5 parts 17.5 parts 3.9 parts 2.6 parts 2 The friction coefficient of .0 parts was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 0.25.

比較例 実施例2において、誘電体材料中の固体潤滑剤を使用し
なかった以外は、実施例2と同様にして現像ローラを作
製した。この場合の誘電体材料の摩擦係数を、実施例1
と同様の方法で測定したところ、0.40であった。
Comparative Example A developing roller was produced in the same manner as in Example 2, except that the solid lubricant in the dielectric material was not used. The friction coefficient of the dielectric material in this case was determined in Example 1.
When measured in the same manner as above, it was 0.40.

〔評 価〕〔evaluation〕

以上の各現像ローラについて、以下の評価を行なった。 Each of the above developing rollers was evaluated as follows.

トナーフ ルミング 現像ローラを第1図に示される現像装置に装着し、72
時間空回した後の現像ローラ表面のトナー付置状態を、
次の基準により評価した。それらの結果を第1表に示す
Attach the toner flushing developing roller to the developing device shown in FIG.
Check the state of toner on the surface of the developing roller after running idly for a while.
Evaluation was made according to the following criteria. The results are shown in Table 1.

ランクA:布などでローラ表面のトナーが簡単にふきと
れる。
Rank A: Toner on the roller surface can be easily wiped off with a cloth.

ランクB:ふきとりで、わずかにトナーが残る。Rank B: A slight amount of toner remains after wiping.

ランクC:完全にふきとりができず、トナーの薄膜が残
る。
Rank C: The toner cannot be completely wiped off and a thin film of toner remains.

ランクD=溶融状態のトナーが強くローラ表面に固着し
ている。
Rank D=Toner in a molten state is strongly adhered to the roller surface.

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

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

第1表 第1表の結果から、本発明の現像ローラを用いることに
より、トナーフィルミングが防止され、しかも充分なト
ナー帯電量が得られることが分かる。
From the results shown in Table 1, it can be seen that by using the developing roller of the present invention, toner filming can be prevented and a sufficient amount of toner charge can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の現像剤担持体は、その表面に導電体部と誘電体
部とが微小面積で混在し、しかも誘電体の摩擦係数が0
.05〜0.3の範囲内という構成にしたことから、現
像剤担持体の表面上に、選択的に電荷を保持させること
により、現像剤担持体表面近傍に多数の微小閉電界を形
成し、この現像剤担持体上に、必要に応じて補助剤を外
添したトナーよりなる非磁性一成分系現像剤を供給し、
前記微小閉電界により前記現像剤を現像剤担持体表面に
担持させ、該担持現像剤によって静電潜像を可視像化す
る画像形成方法に、本発明の現像剤担持体を用いると、
トナーフィルミングすることなく、且つトナーに充分な
帯電量を長期間付与することができ、従って充分に帯電
した多量の非磁性一成分系現像剤を現像剤担持体に担持
して現像領域に搬送することがでる。その結果、長期に
わたって高濃度の高品質画像を安定して得ることができ
る。
The developer carrier of the present invention has a conductor portion and a dielectric portion mixed on the surface thereof in a small area, and the friction coefficient of the dielectric material is 0.
.. 05 to 0.3, a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier by selectively holding charges on the surface of the developer carrier, A non-magnetic one-component developer made of toner to which an adjuvant is externally added as necessary is supplied onto this developer carrier,
When the developer carrier of the present invention is used in an image forming method in which the developer is supported on the surface of the developer carrier by the minute closed electric field and an electrostatic latent image is visualized by the carried developer,
A sufficient amount of charge can be applied to the toner for a long period of time without toner filming. Therefore, a large amount of sufficiently charged non-magnetic one-component developer is supported on the developer carrier and transported to the development area. I can do it. As a result, high-density, high-quality images can be stably obtained over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)現像剤担持体の表面上に、選択的に電荷を保持さ
せることにより、現像剤担持体表面近傍に多数の微小閉
電界を形成し、この現像剤担持体上に、必要に応じて補
助剤を外添したトナーよりなる非磁性一成分系現像剤を
供給し、前記微小閉電界により前記現像剤を現像剤担持
体表面に担持させ、該担持現像剤によって静電潜像を可
視像化する画像形成方法に用いる現像剤担持体であって
、その表面に導電体部と誘電体部とが微小面積で混在し
てなり、しかも誘電体の摩擦係数が0.05〜0.3の
範囲内であることを特徴とする現像剤担持体。
(1) By selectively retaining electric charges on the surface of the developer carrier, a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and as needed, A non-magnetic one-component developer made of toner externally added with an adjuvant is supplied, the developer is supported on the surface of the developer carrier by the minute closed electric field, and the electrostatic latent image is made visible by the supported developer. A developer carrier used in an image forming method, in which a conductive part and a dielectric part are mixed in a small area on the surface thereof, and the friction coefficient of the dielectric is 0.05 to 0.3. A developer carrier characterized by being within the range of.
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