JPH0445466A - Developer carrier - Google Patents

Developer carrier

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Publication number
JPH0445466A
JPH0445466A JP2153790A JP15379090A JPH0445466A JP H0445466 A JPH0445466 A JP H0445466A JP 2153790 A JP2153790 A JP 2153790A JP 15379090 A JP15379090 A JP 15379090A JP H0445466 A JPH0445466 A JP H0445466A
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JP
Japan
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carrier
toner
developer carrier
developer
latent image
Prior art date
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Pending
Application number
JP2153790A
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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
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Priority to JP2153790A priority Critical patent/JPH0445466A/en
Publication of JPH0445466A publication Critical patent/JPH0445466A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a stable image without having irregularities over a long period by forming a large number of fine closed electric fields in the vicinity of the surface of this developer carrier, and using materials having the almost abrasion property for a conductor and a dielectric constituting the surface of the developer carrier. CONSTITUTION:This developer carrier 20 finished to carry out development is rotated in the direction of the arrow, and reaches a part which comes into contact with a toner supplying member 40. The toner supplying part 40 is rotated in the direction reverse to the carrier 20, and imparts electrification to the carrier 20 and toner 60, to stick the toner 60 on the carrier 20. Further, the carrier 20 is rotated, and the stuck toner on the carrier 20 reaches a developing region 80 while its thickness is controlled by a toner layer thickness regulating member 30. In an electric field between the carrier 20 and an electrostatic latent image carrier 10 on the developing region 80, its electrode effect is large, the toner on the carrier 20 is easily stuck to the electrostatic latent image carrier 10, and the development is carried out. Then, in the developer carrier, the materials having the almost same abrasion test property are used for the conductor and dielectric constituting the surface, so that even if it is used for the long period and the surface is worn, a stable image can be obtained without loosing the smoothness of the surface.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じ
て補助剤を外添した非磁性一成分系現像剤を供給し、該
現像剤担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し、潜
像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像領域
にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担持
体に担持された前記現像剤によって可視像化する画像形
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 Field of Application] The present invention supplies a non-magnetic one-component developer to which an adjuvant is externally added as necessary to a rotationally driven developer carrier. 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一成分系現
像剤を用いた一成分現像方式が注目されている。−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 one-component developer that 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6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.6 Therefore, 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、現像剤担持体に内股した
磁石の磁力を利用して、該担持体にこの一成分系現像剤
を担持できるので、上述の要求を比較的容易に満たすこ
とが可能である。
When magnetic toner is used, the one-component developer can be supported on the developer carrier by utilizing the magnetic force of a magnet inside the developer carrier, so the above requirements can be met relatively easily. It is possible.

ところが、非磁性の一成分系現像剤を用いたときは、こ
れを磁力によって現像剤担持体に担持させることはでき
ないため、上述の要求を満たすことは難しい。これに対
する対策も従来より各種提案されており、例えば特開昭
61−42672号公報には、現像剤担持体(現像ロー
ラ)の表面に誘電体(絶縁体)の層を積層形成し、これ
に対して、例えばスポンジローラから成る現像剤供給部
材を圧接させ、両者を互いに異極性に摩擦帯電させると
共に、この誘電体と逆極性に帯電させた非磁性トナーを
誘電体に静電的に付着させ、かがる−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 against this problem have been proposed in the past. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-42672, a layer of dielectric material (insulator) is laminated on the surface of the developer carrier (developing roller). A developer supply member made of, for example, a sponge roller is brought into pressure contact with the dielectric material, and the two are frictionally charged to opposite polarities, and non-magnetic toner charged to the opposite polarity to the dielectric material is electrostatically attached to the dielectric material. A method has been proposed for transporting a darning-component developer to a development 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、102〜10@Ω・c
Il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−
46758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。
In addition, as a toner supply member, 102~10@Ω・c
Use of Il conductive foam (Japanese Patent Laid-Open No. 60-229057), elastic body with skin layer (Japanese Patent Laid-Open No. 60-229060), fur brush (Japanese Patent Laid-Open No. 61-42672), etc. has been proposed, and as a developing roller, 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-
No. 46758) Medium and low antibody coated roller
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。
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-62-229060 discloses an elastic roller.

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。
In JP-A No. 61-52663, a fur brush or the like is used to apply an electric charge to the toner by frictional charging between the toner and a replenishing member, and further electrostatically charge the toner to the developing roller by friction in contact with the developing roller. and then use a layer thickness regulating member such as a blade.

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、N磁性のもの、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。
The toner layer is controlled to develop the latent image on the photoreceptor. Various materials are used for the developing roller, such as N magnetic 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<<、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、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. <<, resulting in insufficient toner adhesion. The optimum adhesion amount and charge amount in the non-magnetic component development method will be 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6また。付着量
に関しては、現像ローラ上の付着量は0.1−0.3m
g/cm2であるが、転写紙上には0.4−0.5mg
/c+s2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1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。
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.6. Regarding the amount of adhesion, the amount of adhesion on the developing roller is 0.1-0.3m.
g/cm2, but 0.4-0.5mg on the transfer paper
/c+s2 is required, and the amount of toner adhesion is covered by making the speed of the developing roller 3 to 4 times the speed of the photoreceptor. However, when the developing roller rotates 3 to 4 times, there is a problem that a 'toner from the rear edge' phenomenon occurs, that is, when a solid area is developed, the density at the rear edge of one image becomes higher. To prevent this phenomenon, it is necessary to bring the speed of the developing roller closer to the speed of the photoreceptor.In other words, the amount of adhesion on the developing roller must be increased and the number of rotations must be reduced.

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
11Ig/cm2という現像ローラ上の付着量が必要に
なる。また、帯電量に関しては、安定した画像を得るた
めには、5〜20μC/g (好ましくは10〜15μ
c/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.
An amount of adhesion on the developing roller of 11 Ig/cm2 is required. Regarding the amount of charge, in order to obtain a stable image, the amount of charge should be 5 to 20 μC/g (preferably 10 to 15 μC/g).
c/g) is desired.

これらの問題点を解消する方法として、本発明者らは、
先に「回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じて補
助剤を外添した非磁性トナーより成る一成分系現像剤を
供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し
、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像
領域にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤
担持体に担持された前記現像剤によって可視像化する現
像方法において、前記現像剤担持体の表面に選択的に電
荷を保持させることにより該担持体表面の近傍に多数の
微小間電界を形成し、この閉電界により帯電トナーを吸
引し、現像剤を現像剤担持体表面に付着させて担持し、
該担持現像剤によって静電潜像を可視像化する画像形成
方法」を提案した。
As a method to solve these problems, the present inventors
First, a one-component developer consisting of a non-magnetic toner to which an adjuvant is externally added as necessary is supplied to a rotationally driven developer carrier, and the developer is carried on the surface of the carrier. In a developing area where the latent image carrier and the developer carrier face each other, the electrostatic latent image formed on the latent image carrier is made visible by the developer carried on the developer carrier. In the developing method for image formation, a large number of minute electric fields are formed near the surface of the developer carrier by selectively holding charges on the surface of the developer carrier, and the charged toner is attracted by the closed electric field, The developer is attached and supported on the surface of the developer carrier,
We 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
間電界(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 minute 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.

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

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は
、現像剤担持体はトナーや諸当接部材との摺擦により表
面が摩耗する。特に、上記現像剤担持体には、表面に導
電部及び誘電部という異なる2種類の材料が存在してい
るため1両材料の摩耗度合が異なると、表面の平滑性が
失なわれ、画像ムラが発生するという問題点があった。
However, in the image forming method in which a large number of microfields are formed near the surface of the developer carrier as described above, the surface of the developer carrier is abraded due to rubbing against toner and various contact members. In particular, since the developer carrier has two different materials on its surface, a conductive part and a dielectric part, if the two materials wear to different degrees, the surface will lose its smoothness and the image will become uneven. There was a problem in that this occurred.

従って、本発明の目的は、前記の画像形成方法において
、長期にわたって安定した画像が得られる現像剤担持体
を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a developer carrier that can provide stable images over a long period of time in the above-mentioned 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
構成する導電体と誘電体に、はぼ同程度の摩耗特性を有
する材料を用いた現像剤担持体が、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 using materials having approximately the same wear characteristics for the conductor and dielectric material constituting the surface of the developer carrier is suitable for the above purpose. Based on this knowledge, we have completed the present invention.

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。
That is, according to the present invention, on the surface of the developer carrier,
By selectively retaining charge.

現像剤担持体表面近傍に多数の微小間電界を形成し、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
間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、しかも導
電体と誘電体がほぼ同一の摩耗試験特性(JIS K 
6902による)を有する材料で構成されていることを
特徴とする現像剤担持体が提供される。
A large number of minute electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and a non-magnetic one-component developer consisting of toner to which an auxiliary agent is externally added as necessary is supplied onto the developer carrier. A developer carrier used in an image forming method in which the developer is supported on the surface of the developer carrier by an electric field and an electrostatic latent image is visualized by the carried developer, the developer carrier having a conductive portion on the surface. and a dielectric part coexist in a small area, and the conductor and dielectric have almost the same wear test characteristics (JIS K
6902) 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間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導電体と誘電体
に、はぼ同一の摩耗特性を有する材料を用いたことによ
って、長期使用においても表面の平滑性が損なわれず、
安定した画像を得ることができるものとなる。
In the image forming method using the developer carrier of the present invention, since a large number of minute electric fields are formed near the surface of the developer carrier, the electric field strength can be significantly increased compared to conventional methods. By using materials with almost the same abrasion characteristics for the conductor and dielectric that make up the surface of the agent carrier, the surface smoothness will not be impaired even after long-term use.
This makes it possible to obtain stable images.

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、トナー60はトナー供給部材4
0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(現像ローラ)20は、矢印の方向に回転(例え
ば400rpm) シ、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300rpm) 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。
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.
0, the toner 60 is forcibly brought to the toner supply member 4
0. On the other hand, the developer carrier (developing roller) 20 of the present invention, which has completed the development, rotates in the direction of the arrow (for example, at 400 rpm) and reaches the 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, at 300 rpm) L/, charges the developer carrier 20 and the toner 60, and causes the toner 60 to adhere to 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1例えば第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。面積の大きさは、形
状が円形であるとした場合、径が10〜500ps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6面積比としては、導電体部の面積が20
−60%の範囲が好ましい。
As an example of the developer carrier 20, as shown in FIG. 2, for example, the developer carrier 20 is constructed so that a dielectric portion and a conductive portion coexist in a small area on its surface. Assuming that the size of the area is circular, the area of the conductor part is 6 as an area ratio in which minute areas with a diameter of 10 to 500 ps are distributed randomly or according to a certain rule. 20
A range of -60% is preferred.

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。次に、供給部材
40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20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:
It is stabilized and initialized by friction. Next, the toner carried by the supply member 40 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 on the photoreceptor, and the dielectric portion of the developer carrier 20 is of the same polarity.

このときの現像剤担持体20上の電界は、第2回に示さ
れるようにマイクロフィールド(閉型界)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型界とな
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 20 becomes a micro field (closed field) as shown in the second part, and becomes an electric field with a large electric field gradient, making it possible to adhere the toner in multiple layers. . Furthermore, since the adhered toner forms a closed 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30によりト
ナー層厚が制御され、現像領域80に達する。
The thickness of this toner layer is further controlled by a toner layer thickness regulating member 30, and the toner layer reaches the development area 80.

現像領域80での現像剤担持体20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20上のトナーは静電潜像担持体10に付着し
易い電界となり、現像が行なわれる。
The developer carrier 20 and the electrostatic latent image carrier (
The electric field between the photoconductors 10 has a large electrode effect, and the toner on the developer carrier 20 easily adheres to the electrostatic latent image carrier 10, thereby performing development.

特に、本発明の現像剤担持体は、その表面を構成する導
電体と誘電体に、はぼ同一の摩耗試験特性(JIS K
 6902による)を有する材料を用いているため、長
期使用において、表面がトナーや諸当接部材との摺擦に
よって摩耗しても、表面の平滑性は損なわれず、安定し
た画像を得ることができる。
In particular, the developer carrier of the present invention has almost the same abrasion test characteristics (JIS K
6902), even if the surface is worn out by friction with toner and various contact members during long-term use, the smoothness of the surface will not be impaired and stable images can be obtained. .

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、グロロプレ
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 resins, and rubbers such as butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene propylene rubber, gloloprene rubber, chlorinated polyethylene, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, silicone rubber, and fluorine rubber. From the viewpoint of moisture resistance, it is preferable to use silicone resins and fluororesins.

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 fine particles to the resins and rubbers mentioned above as dielectric materials to make them conductive are used. be able to.

本発明においては、導電体材料及び誘電体材料として、
前記した材料の中からほぼ摩耗特性が同一のものを、そ
れぞれ選択して使用する。また、二硫化モリブデン(M
oS2)、窒化ホウ素(BN)、窒化ケイ素(sx3N
4)などの固体潤滑剤を配合することによって、摩耗特
性を調整することも可能である。
In the present invention, as a conductive material and a dielectric material,
Among the above-mentioned materials, those having substantially the same wear characteristics are selected and used. In addition, molybdenum disulfide (M
oS2), boron nitride (BN), silicon nitride (sx3N
It is also possible to adjust the wear characteristics by blending a solid lubricant such as 4).

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、次のよ
うな方法が採用される。
In order to produce the developer carrier of the present invention, for example, the following method is adopted.

(i)まず、金属ローラ上に、前記導電体材料をスプレ
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、成膜する。
(i) First, the conductive material is coated on a metal roller by a method such as spraying or dipping, and is cured and dried under predetermined conditions to form a film.

(n)次に、得られた膜をブラスト処理し、表面を凹凸
にする。〔参照;第3図(a)〕 (■)続いて、前記の誘電体材料をローラ表面が平滑に
なるまでコーティングし、硬化、乾燥し、成膜する。〔
参照;第3図(b)〕 (iv)更に、得られた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%になるように削る。〔参照;第3
図(C)〕 〔実施例〕 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。
(n) Next, the obtained film is subjected to blasting treatment to make the surface uneven. [See FIG. 3(a)] (■) Subsequently, the roller surface is coated with the dielectric material until it becomes smooth, cured, and dried to form a film. [
See Figure 3(b)] (iv) Furthermore, the obtained surface is cut or polished so that the conductive surface and dielectric surface are mixed in a small area, so that the conductive part area becomes 20 to 60%. Sharpen to. [See; 3rd
Figure (C)] [Examples] The present invention will be described in more detail below with reference to Examples. Note that parts represent parts by weight.

実施例 次の要領により現像ローラを作製した。Example A developing roller was produced in the following manner.

(i)金属ローラ上に下記の導電体形成成分をスプレー
塗布し、100℃71時間の条件で硬化し、50声の膜
を成膜した。
(i) The following conductor-forming components were spray-coated on a metal roller and cured at 100° C. for 71 hours to form a 50-tone film.

(藺品石UA)3;三年化成工栗社裂:固形分75岬S
n系触媒(商品名Cat、55;三洋化成工業社製) 
   5部メチルエチルケトン           
   300部(ii)次に、この膜をブラスト処理し
、表面を凹凸にした。
(Aishinseki UA) 3; 3rd year chemical engineering Kurisha split: Solid content 75 Misaki S
N-type catalyst (trade name Cat, 55; manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
5 parts methyl ethyl ketone
300 parts (ii) Next, this film was subjected to blasting treatment to make the surface uneven.

(iii)続いて、下記の誘電体形成成分をローラ表面
が平滑になるまで塗布し、100℃/1時間の条件で硬
化し、成膜した。
(iii) Subsequently, the following dielectric forming component was applied until the roller surface became smooth, and cured at 100° C./1 hour to form a film.

コロネートEH 20部 トルエン                   50
部キシレン                  50
部(■)更に、この表面を研磨し、導電体部と誘電体部
が混在するようにし、しかもこのとき導電体部の占有面
積が50%となるようにした。
Coronate EH 20 parts Toluene 50
Part xylene 50
Part (■) This surface was further polished so that the conductor part and the dielectric part coexisted, and at this time, the area occupied by the conductor part was 50%.

比較例 実施例において、誘電体形成成分中の固体潤滑剤を用い
なかった以外は、実施例と同様にして現像ローラを作製
した。
Comparative Example A developing roller was produced in the same manner as in the example except that the solid lubricant in the dielectric forming components was not used.

〔評価〕〔evaluation〕

以上の各現像ローラに関して、導電体及び誘電体の各材
料についての摩耗試験を行なった後1画像及び現像ロー
ラ表面状態を観察、評価した。
Regarding each of the above-mentioned developing rollers, abrasion tests were conducted on the conductive and dielectric materials, and then one image and the surface condition of the developing roller were observed and evaluated.

厳重に腹 JIS K 6902に準拠する方法に従って、導電体
及び誘電体の各材料についての摩耗試験を行なった。
Wear tests were conducted on each of the conductor and dielectric materials in accordance with a method strictly compliant with JIS K 6902.

その結果、実施例の現像ローラにおける導電体形成材料
と誘電体形成材料とは、摩耗量が同等であったが、比較
例の現像ローラにおいては、誘電体形成材料の摩耗量が
、導電体形成材料の摩耗量の約2倍であった。
As a result, the amount of wear of the conductor-forming material and the dielectric-forming material in the developing roller of the example was the same, but in the developing roller of the comparative example, the amount of wear of the dielectric-forming material was the same as that of the conductor-forming material. The amount of wear was approximately twice that of the material.

ローラ表 各現像ローラを第1図に示される現像装置に装着し、黒
ベタ画像10万枚複写を行なったところ、実施例の現像
ローラを使用した場合は、初期状態をほぼ維持していた
が、比較例の現像ローラを使用した場合は、はん点状に
濃度ムラが発生していた。
Roller surface When each developing roller was installed in the developing device shown in Fig. 1 and 100,000 solid black images were copied, the initial state was almost maintained when the developing roller of the example was used. When the developing roller of the comparative example was used, density unevenness occurred in the form of spots.

また、この両現像ローラを取り出して表面を観察したと
ころ、実施例の現像ローラの表面はほぼ平滑であったの
に対し、比較例の現像ローラの表面は凸凹していた。
Further, when both of the developing rollers were taken out and the surfaces were observed, the surface of the developing roller of the example was almost smooth, whereas the surface of the developing roller of the comparative example was uneven.

〔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、しかも導電体と誘電体がほぼ
同一の摩耗試験特性を有する材料からなるという構成に
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
の微小閉型界を形成し、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、前記微小閉型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、長期にわたってムラのない安定した画
像を得ることができる。
The developer carrier of the present invention has a structure in which a conductive part and a dielectric part coexist in a small area on the surface thereof, and the conductive part and the dielectric part are made of a material having almost the same wear test characteristics. By selectively retaining electric charge on the surface of the developer carrier, a large number of minute closed fields are formed near the surface of the developer carrier, and on this developer carrier, 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 micro closed field, and an electrostatic latent image is formed by the supported developer. When the developer carrier of the present invention is used in a visualizing image forming method, stable images without unevenness can be 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室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。 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 chamber 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. 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、しかも導電体と誘電体がほぼ同一の摩耗試験特
性(JISK6902による)を有する材料で構成され
てい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 conductive part and the dielectric part have almost the same wear test characteristics ( 1. A developer carrier, characterized in that it is made of a material having the following characteristics (according to JIS K6902).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020038366A (en) * 2018-08-30 2020-03-12 キヤノン株式会社 Developing roller, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020038366A (en) * 2018-08-30 2020-03-12 キヤノン株式会社 Developing roller, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus

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