JPH07117787B2 - Development device - Google Patents
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- JPH07117787B2 JPH07117787B2 JP32203988A JP32203988A JPH07117787B2 JP H07117787 B2 JPH07117787 B2 JP H07117787B2 JP 32203988 A JP32203988 A JP 32203988A JP 32203988 A JP32203988 A JP 32203988A JP H07117787 B2 JPH07117787 B2 JP H07117787B2
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- developing sleeve
- sleeve
- developing
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像形成装置である電子写真複写装置あるい
はプリンタ等に用いられる現像装置に関し、特に、一成
分系のトナーが用いられる現像装置に係わるものであ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device used in an electrophotographic copying apparatus which is an image forming apparatus, a printer or the like, and more particularly to a developing apparatus using a one-component toner. Is.
従来技術及びその問題点 従来、画像形成装置である電子写真複写装置あるいはプ
リンタ等の現像装置に現像剤として用いられる乾式一成
分磁性トナー分級品の体積平均粒径は、10〜14μｍの範
囲内にあるのが一般的であり、特に、代表的な乾式一成
分磁性トナーの現像方式であるジャンピング現像にあっ
ては、粒径に関して、一成分磁性トナーの体積平均粒径
が12μｍであり、さらに述べると、この一成分磁性トナ
ーには、体積平均粒径が6.35μｍ以下のものが個数分布
で約20％以下、体積平均粒径が20.2μｍ以上のものが体
積分布で約２％以下の割合で含まれているトナーが使用
されている。Conventional technology and its problems Conventionally, a volume average particle diameter of a dry one-component magnetic toner classified product used as a developer in a developing device such as an electrophotographic copying device which is an image forming device or a printer is within a range of 10 to 14 μm. In general, in the jumping development which is a typical dry one-component magnetic toner developing method, the volume average particle diameter of the one-component magnetic toner is 12 μm. In this one-component magnetic toner, the volume average particle size of 6.35 μm or less is about 20% or less in the number distribution, and the volume average particle size of 20.2 μm or more is about 2% or less in the volume distribution. The included toner is being used.
これは、トナー製造工程における粉砕・分級装置の能
力、効率にも左右されるが、主としてトナーの帯電性能
と流動性のバランスを考慮して決定されてきていた。Although this depends on the capacity and efficiency of the crushing / classifying device in the toner manufacturing process, it has been mainly determined in consideration of the balance between the charging performance and the fluidity of the toner.
しかるに、近年、電子写真複写装置の高画質化に対する
市場の要望に答えるために、トナーの一層の小粒径化が
はかられてきている。例えば、電子写真式レーザビーム
プリンタで言えば、印字密度を従来の300dpiから倍の60
0dpi（23.6pel）に上げたものの実現にあたっては、解
像度、シャープネス等を上げ静電潜像を忠実に再現させ
ることが、従来の12μｍ程度の粒径のトナーでは現像プ
ロセスの大幅な見直しが必要になるのに対して、粒径が
８μｍないし６μｍ程度のトナーを用いることで比較的
簡単に上記問題点が解決される。このような小粒径化の
トナーの一例を示すと、トナー分級品の体積平均粒径が
6.0μｍであり、さらに述べると、この一成分磁性トナ
ーには、体積平均粒径が3.5μｍ以下のものが個数分布
で約20％以下、体積平均粒径が16μｍ以上のものが体積
分布で約１％以下の割合で含まれているトナー等であ
る。このトナーが、帯電制御剤として、ニグロシン等を
含むポジトナーであれば、該トナーに対し、外添剤とし
てアミノ変成シリコーンオイル処理されたシリカを0.8
重量％程度、外添したうえで現像剤として使用してい
る。However, in recent years, in order to meet the market demand for higher image quality of electrophotographic copying machines, further reduction in particle size of toner has been attempted. For example, in the case of an electrophotographic laser beam printer, the print density is 60 times the conventional 300 dpi.
In order to realize the one with the resolution increased to 0dpi (23.6pel), it is necessary to increase the resolution, sharpness, etc. to faithfully reproduce the electrostatic latent image, and it is necessary to drastically review the development process for the conventional toner with a particle diameter of about 12 μm. On the other hand, by using a toner having a particle diameter of about 8 μm to 6 μm, the above problems can be solved relatively easily. As an example of such a toner having a small particle diameter, the volume average particle diameter of the toner classified product is
It is 6.0 μm. Further, in this one-component magnetic toner, a volume average particle size of 3.5 μm or less is about 20% or less in a number distribution, and a volume average particle size of 16 μm or more is about a volume distribution. The toner and the like are contained in a proportion of 1% or less. If this toner is a positive toner containing nigrosine or the like as a charge control agent, a 0.8% silica modified with amino-modified silicone oil is added as an external additive to the toner.
It is used as a developer after being externally added in an amount of about wt%.
ところが、このような小粒径トナーは、現像スリーブと
の摩擦によりトリボが大きくなり過ぎる。即ち、小粒径
トナーは、従来のトナーに比べると、体積当りの比表面
積が大きいので、体積・重量当りの帯電量が、２成分ト
リボ測定法で測定すると、約30％程増加するとともに、
上記したように、粒径５μｍ以下の微粉量が大きく増加
するため、これらの小粒径トナー内の樹脂成分が豊富に
なり、その結果、これらの小粒径トナーによる高トリボ
微粉により、現像スリーブのような現像剤担持体の表面
が汚染され易い。そのため、第５図に示すようなスリー
ブゴーストの発生や耐久濃度低下が従来の現像装置に比
べ著るしいという欠点があった。ここで、第５図に示す
スリーブゴーストについて述べると、この第５図の
（ａ）部は微粉層形成のため、現像スリーブ上の微粉層
以外のトナーの帯電量が低下し、濃度が低下している部
分であり、（ｂ）部は微粉層が除去され、濃度が回復し
た部分である。However, in such a toner having a small particle diameter, tribo becomes too large due to friction with the developing sleeve. That is, since the small particle diameter toner has a larger specific surface area per volume than the conventional toner, the charge amount per volume / weight increases by about 30% when measured by the two-component tribo measuring method.
As described above, since the amount of fine powder having a particle diameter of 5 μm or less is greatly increased, the resin component in these small particle diameter toners becomes abundant, and as a result, the high tribo fine powder due to these small particle diameter toners causes the developing sleeve. The surface of the developer bearing member like this is easily contaminated. Therefore, there is a drawback that the generation of sleeve ghost as shown in FIG. Here, as for the sleeve ghost shown in FIG. 5, since the fine powder layer is formed in the portion (a) of FIG. 5, the charge amount of the toner other than the fine powder layer on the developing sleeve is lowered, and the density is lowered. The part (b) is a part where the fine powder layer is removed and the concentration is recovered.
このようなスリーブゴーストの発生や耐久濃度低下とい
うような現象に対する対策として、従来、現像スリーブ
に対し、スクレーパーを当接させることにより、現像後
のトナーを現像スリーブからすべてかきとるか、あるい
は現像後のトナーが静電的に現像スリーブから像担持体
へ転移するようにバイアスを印加したり、もしくはアー
スにおとした金属板やローラを現像スリーブに対向させ
て現像後のトナーを現像スリーブから除去する等の方法
があったが、これらは、いずれも装置が複雑になりコス
トが上昇するという欠点があった。As a countermeasure against such phenomena as the occurrence of sleeve ghost and the decrease in durable density, conventionally, a scraper is brought into contact with the developing sleeve to scrape all the developed toner from the developing sleeve, or after developing. A bias is applied to electrostatically transfer the toner from the developing sleeve to the image carrier, or a metal plate or roller grounded is placed against the developing sleeve to remove the developed toner from the developing sleeve. However, all of them have a drawback that the device is complicated and the cost is increased.
発明が解決しようとする課題 したがって、本発明の目的は、現像後、現像スリーブ上
に残留するトナーを現像スリーブから容易に除去するこ
とができて、スリーブゴーストや耐久濃度の低下を防止
する現像装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a developing device capable of easily removing the toner remaining on the developing sleeve from the developing sleeve after development and preventing a sleeve ghost and a decrease in durable density. Is to provide.
課題を解決するための手段 上記目的は、本発明に係わる現像装置により達成され
る。すなわち要約すれば、本発明は、一成分現像剤を収
容する現像容器と、この現像容器の開口部に設けられ一
成分現像剤を担持する現像剤担持体と、を有し、一成分
現像剤は現像剤担持体表面との摩擦によりトリボを得る
現像装置において、 一成分現像剤の体積平均粒径が４〜９μｍであり、現像
剤担持体は、導電性基材と、この導電性基材上に設けら
れ導電性粒子を含有し、体積抵抗率が10-3〜103Ω・cm
の樹脂表面層を有することを特徴とする現像装置であ
る。Means for Solving the Problems The above object is achieved by the developing device according to the present invention. That is, in summary, the present invention has a developing container containing a one-component developer, and a developer carrier provided in the opening of the developing container to carry the one-component developer. Is a developing device that obtains tribo by friction with the surface of a developer carrier, the volume average particle diameter of the one-component developer is 4 to 9 μm, and the developer carrier is a conductive base material and this conductive base material. It is provided on the top, contains conductive particles, and has a volume resistivity of 10 -3 to 10 3 Ωcm.
A developing device having the resin surface layer of
前記現像剤の体積平均粒径を９μｍ以下４μｍ以上とし
たのは、体積平均粒径が９μｍ以上では19pelや23.6pel
の潜像を再現するにあたって、シャープネスの改善があ
まり認められないためであり、また体積平均粒径が４μ
ｍ以下では樹脂に安定してマグネタイトを含有させるこ
とが技術的に困難であるのと、粉砕・分級にコストがか
かりすぎるという点から体積平均粒径が４μｍ以下の一
成分磁性トナーを製造するのが困難なためである。The volume average particle diameter of the developer is set to 9 μm or less and 4 μm or more because the volume average particle diameter is 19 pel or 23.6 pel when the volume average particle diameter is 9 μm or more.
This is because when reproducing the latent image of, the sharpness was not improved so much and the volume average particle size was 4 μm.
If it is less than m, it is technically difficult to stably contain magnetite in the resin, and from the viewpoint that crushing and classification are too expensive, a one-component magnetic toner having a volume average particle diameter of 4 μm or less is produced. Because it is difficult.
つまり、本発明によれば、現像スリーブ表面に導電性付
与剤として、例えばカーボン粒子を含有した体積抵抗率
が10-3〜103Ω・cmの導電性樹脂層を形成することによ
り、トナー微粉層が現像スリーブ表面に形成されること
に起因するスリーブゴーストや耐久濃度低下を改善する
ことが可能になる。That is, according to the present invention, as a conductivity-imparting agent on the surface of the developing sleeve, for example, by forming a conductive resin layer containing carbon particles having a volume resistivity of 10 −3 to 10 3 Ω · cm, toner fine powder is formed. It is possible to improve the sleeve ghost and the decrease in the durable concentration due to the formation of the layer on the surface of the developing sleeve.
実施例 以下、本発明を、その一実施例に基づいて添付図面を参
照しつつ説明する。Embodiment Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment thereof with reference to the accompanying drawings.
第２図を参照すると、本発明による現像装置の一実施例
の概略断面図が示されており、この現像装置は、所定の
プロセスを介して形成される潜像を担持する感光ドラム
のような潜像担持体１に隣接して配設され、潜像担持体
上の潜像を現像して、可視像とするものである。現像装
置は、現像剤４を収容するための現像剤ホッパー３を備
え、この現像剤ホッパー３の底部位置に設けられた現像
剤排出開口部Ｂには、現像剤ホッパー３内の現像剤４に
接触、摺擦して現像剤を帯電させるために、矢印Ａ方向
に回転自在になる現像剤担持体としての現像スリーブ７
が配設されている。この現像スリーブ７の外周囲には、
後で詳述する導電性樹脂層６が形成されている。Referring to FIG. 2, there is shown a schematic sectional view of an embodiment of a developing device according to the present invention, which is like a photosensitive drum carrying a latent image formed through a predetermined process. It is arranged adjacent to the latent image carrier 1 and develops the latent image on the latent image carrier to form a visible image. The developing device is provided with a developer hopper 3 for accommodating the developer 4, and a developer discharging opening B provided at a bottom position of the developer hopper 3 is provided with the developer 4 in the developer hopper 3. A developing sleeve 7 as a developer carrying member which is rotatable in the direction of arrow A in order to charge the developer by contact and rubbing.
Is provided. On the outer periphery of the developing sleeve 7,
A conductive resin layer 6 which will be described later in detail is formed.
このとき、現像スリーブ７は、現像剤排出開口部Ｂを塞
ぐように配設されるので、現像剤ホッパー３と協働し
て、この現像剤ホッパー３内に収容されている現像剤４
を保持すると共に、現像スリーブ７が回転することによ
り、現像スリーブ７上に現像剤の搬送をも可能とするも
のである。なお、この現像スリーブ７は、現像マグネッ
ト５を内包している。At this time, since the developing sleeve 7 is arranged so as to close the developer discharge opening B, the developing sleeve 7 cooperates with the developer hopper 3 and the developer 4 stored in the developer hopper 3 is cooperated with.
Is held and the developing sleeve 7 is rotated, so that the developer can be conveyed onto the developing sleeve 7. The developing sleeve 7 contains the developing magnet 5.
また、現像剤排出開口部Ｂを形成するために現像剤ホッ
パー３の上端部から延設される周端部には、強磁性金属
からなるカットブレード２が、現像スリーブ７表面から
およそ200〜300μｍのギャップ幅をもって現像スリーブ
７に臨むように現像スリーブ７の長手方向に対し垂下さ
れている。Further, a cutting blade 2 made of a ferromagnetic metal is provided at the peripheral end portion extending from the upper end portion of the developer hopper 3 to form the developer discharge opening B, from the surface of the developing sleeve 7 to about 200 to 300 μm. The developing sleeve 7 is suspended in the longitudinal direction so as to face the developing sleeve 7 with a gap width of.
ここで、前述した現像スリーブ７の外周囲に形成される
導電性樹脂層６について述べる。Here, the conductive resin layer 6 formed on the outer periphery of the developing sleeve 7 described above will be described.
この導電性樹脂層６は、第１図に示されているように、
現像剤担持体としての現像スリーブ７表面に形成される
もので、平均粒径が20ミリミクロン程度の、例えばカー
ボン粉末のような導電性微粒子を含有した樹脂層から成
り、この導電性微粒子含有樹脂層、すなわち導電性樹脂
層６は、平均の体積抵抗率が10-3〜103Ω・cmの範囲に
あり、厚さは1.0ミクロン〜20ミクロンの間にあり、し
かも、導電性微粒子は表層にあらわれて、なおかつ導電
性微粒子と樹脂による２次粒子の大きさが1.0ミクロン
以下であるような導電性微粒子層である。This conductive resin layer 6 is, as shown in FIG.
It is formed on the surface of the developing sleeve 7 as a developer carrying member, and is composed of a resin layer containing conductive fine particles such as carbon powder having an average particle diameter of about 20 mm, The layer, that is, the conductive resin layer 6 has an average volume resistivity in the range of 10 −3 to 10 3 Ω · cm, a thickness of 1.0 μm to 20 μm, and the conductive fine particles are surface layers. In addition, the conductive fine particle layer has a size of secondary particles of 1.0 micron or less due to the conductive fine particles and the resin.
そして、この導電性樹脂層６内にて、導電性を付与する
ために含有される上記導電性微粒子の含有率は、30〜70
重量％である。その際、上記したカーボン粉末のような
導電性微粒子中に、カーボングラファイトが30〜100重
量％含有されていても良い。The content of the conductive fine particles contained in the conductive resin layer 6 for imparting conductivity is 30 to 70.
% By weight. At that time, 30 to 100% by weight of carbon graphite may be contained in the conductive fine particles such as the above-mentioned carbon powder.
このような導電性樹脂層６を現像スリーブ７の外表面に
形成するために、以下に述べるような成分を有する導電
ペーストをスプレイ法もしくはディップ法によって現像
スリーブ７の外表面に塗布、被覆することにより、現像
スリーブ７表面に上記導電性樹脂層６を形成した。In order to form such a conductive resin layer 6 on the outer surface of the developing sleeve 7, a conductive paste having the components described below is applied and coated on the outer surface of the developing sleeve 7 by a spray method or a dip method. Thus, the conductive resin layer 6 was formed on the surface of the developing sleeve 7.
すなわち、導電性微粒子として用いたカーボン粉末は、
カーボン分子の構造が発達しており、導電率の高い種類
のものを選び、そして、バインダーとしては、熱硬化性
のフェノール樹脂を使用した。That is, the carbon powder used as the conductive fine particles is
We chose a type with a highly developed carbon molecule structure and high electrical conductivity, and used a thermosetting phenolic resin as the binder.
（導電ペーストの成分） 樹脂・・・フェノール樹脂 50重量部 カーボン・・CONDUCTEX900 50重量部 コロンビアン カーボン社製 稀釈剤・・メチルアルコール その他 メチルセロソルブ 250重量部 このとき、現像スリーブ７上に形成される導電性樹脂層
６の厚さは、約４μｍであった。(Components of conductive paste) Resin: Phenolic resin 50 parts by weight Carbon · · CONDUCTEX900 50 parts by weight Colombian Carbon Diluents · · Methyl alcohol Others methyl cellosolve 250 parts by weight At this time, it is formed on the developing sleeve 7. The thickness of the conductive resin layer 6 was about 4 μm.
かくして、上記した本発明による現像装置のように、現
像スリーブ７の外周囲に導電性樹脂層６が形成された現
像スリーブ７を有する現像装置を用いて、感光ドラム１
上に形成された潜像を、スリーブゴーストが最も厳しい
低湿環境下において、現像剤として小粒径トナーを用い
て現像し、スリーブゴーストの発生を評価した結果、従
来の金属性導電スリーブに比べスリーブゴーストの発生
が大巾に低減された。Thus, using the developing device having the developing sleeve 7 having the conductive resin layer 6 formed on the outer periphery of the developing sleeve 7 like the developing device according to the present invention, the photosensitive drum 1
The latent image formed above was developed using a small particle size toner as a developer in a low humidity environment where the sleeve ghost is the most severe, and as a result of evaluating the occurrence of the sleeve ghost, as compared with the conventional metal conductive sleeve, The occurrence of ghosts has been greatly reduced.
なお、上記実施例において用いられたトナーは、スチレ
ンアクリル共重合体を主成分とし、磁性付与剤としてマ
グネタイトを90重量部、帯電制御剤としてニグロシンを
２重量部含有させたうえ、粉砕・分級した体積平均粒径
６μｍのもので、体積平均粒径が3.5μｍ以下のものが
個数分布で20％以下、体積平均粒径が16μｍ以上のもの
が体積分布で１％以下の乾式一成分ポジトナーである。
このトナー分級品に対し、流動性を上げ、トナー帯電電
荷を安定させるためにアミノ変成シリコーンオイル処理
シリカを0.8重量部外添し、現像剤として用いている。The toner used in the above examples was mainly composed of a styrene-acrylic copolymer, 90 parts by weight of magnetite as a magnetism-imparting agent and 2 parts by weight of nigrosine as a charge control agent, and then pulverized and classified. A dry one-component positive toner having a volume average particle size of 6 μm, a volume average particle size of 3.5 μm or less is 20% or less in number distribution, and a volume average particle size of 16 μm or more is 1% or less in volume distribution. .
0.8 parts by weight of amino-modified silicone oil-treated silica is externally added to this toner-classified product in order to increase the fluidity and stabilize the toner charge, and the resulting product is used as a developer.
ここで、本発明による現像スリーブを有する現像装置を
用いて現像を行なった際の上記スリーブゴーストの発生
の減少について考察してみる。Now, let us consider how to reduce the occurrence of the sleeve ghost when developing is performed using the developing device having the developing sleeve according to the present invention.
すなわち、現像スリーブ表面近傍のトナー自身の持つチ
ャージアップは、本発明に於いて現像スリーブにリーク
させるという方法で行うことができる。これまで、従来
の現像スリーブにおいて様々な表面処理方法が提案され
ているが、これらは、現像課程のマクロ的な現像が中心
となっており、いわゆる絶縁トナーにおけるリークサイ
トを積極的に設けるという方法ではない。これに対し、
本発明は、現像剤担持体としての現像スリーブにおい
て、上記したようにトナーと接触する部分に導電性微粒
子と表面潤滑性のある微粒子を混合、配置することによ
り、絶縁性トナーにおけるチャージのリークを可能にし
たものである。That is, the charge-up of the toner itself near the surface of the developing sleeve can be carried out by the method of leaking to the developing sleeve in the present invention. So far, various surface treatment methods have been proposed for the conventional developing sleeve, but these are mainly macroscopic development in the developing process, and a method of positively providing a so-called leak site in the insulating toner. is not. In contrast,
According to the present invention, in the developing sleeve as the developer carrying member, by mixing and arranging the conductive fine particles and the fine particles having the surface lubricity in the portion in contact with the toner as described above, the charge leak in the insulating toner is prevented. It was made possible.
元来、絶縁性トナーにおける現像スリーブは、導電性ス
リーブによるものが用いられており、これは周知の事実
となっている。しかしながら、小粒径トナーを用いた場
合、スリーブゴーストが従来に比べ悪化するのは、先に
のべたように微粉トナーが、自身の鏡映力によって現像
スリーブ表面に静電的に強く吸着しているためである。
本発明は、現像後、現像スリーブに吸着している微粉ト
ナーのチャージを容易にリークさせるようにしたもので
ある。これは、もう少しマクロ的に言えば、本発明で
は、トナーと現像スリーブとの間の接触抵抗を小さくし
たものであるとも考えられる。Originally, the developing sleeve in the insulating toner used was a conductive sleeve, which is a well-known fact. However, when small-sized toner is used, the sleeve ghost becomes worse than before because the fine powder toner is strongly electrostatically attracted to the surface of the developing sleeve due to its own mirroring force as described above. This is because
In the present invention, the charge of the fine powder toner adsorbed on the developing sleeve is easily leaked after the development. From a macroscopic point of view, this is considered to be a reduction in the contact resistance between the toner and the developing sleeve in the present invention.
すなわち、本発明では、導電性微粒子と樹脂との間でつ
くられる２次粒子の大きさを１ミクロン以下にし、かつ
膜の表層を砂利道状にすることで見かけ上、接触抵抗を
小さくすること（リークサイトを作ること）に成功した
ものである。それに対し、従来の金属表面をサンドブラ
スト処理等により粗したものは、金属表面に酸化膜によ
る絶縁層が形成されるために好ましい効果が得られなか
ったと考えられる。なお、金属メッキの中では、例外的
にAuメッキの現像スリーブのみ優れた効果が得られた
が、この事実は、本発明者らの推定を裏づけるものにな
ると思われる。また、コート膜の体積抵抗率について
は、絶縁性トナーに対して、本来、導電性スリーブを用
いなければチャージアップという現像がマクロ的にも生
じ、現像濃度の低下もスリーブゴーストと共に生じてく
ることから、おのずと範囲が限定されてくる。That is, in the present invention, the size of the secondary particles formed between the conductive fine particles and the resin is set to 1 μm or less, and the surface layer of the film is formed into a gravel path to apparently reduce the contact resistance. It was successful in making a leak site. On the other hand, it is considered that the conventional metal surface obtained by roughening the metal surface by sandblasting or the like did not have a preferable effect because the insulating layer of the oxide film was formed on the metal surface. Incidentally, among the metal plating, the exceptional effect was obtained only by the Au-plated developing sleeve, but this fact seems to support the inventors' estimation. Regarding the volume resistivity of the coat film, the development of charge-up occurs on a macroscopic scale in the insulating toner unless an electrically conductive sleeve is originally used, and a decrease in development density occurs with the sleeve ghost. Therefore, the range is naturally limited.
また、膜厚については、薄いものに対してはトナーと２
次粒子によるリークサイトの密度の関係からおのずと下
限が決ってくる。さらに、膜厚の上限に対しては、本発
明の導電性微粒子含有樹脂層は、金属に対しては体積抵
抗率が高いため、厚くし過ぎると効果が低下することは
明らかである。Regarding the film thickness, it is 2
The lower limit is naturally determined from the relationship of the density of leak sites due to secondary particles. Further, with respect to the upper limit of the film thickness, the conductive fine particle-containing resin layer of the present invention has a high volume resistivity with respect to a metal, and therefore it is clear that the effect decreases if the thickness is made too thick.
次に、本発明による現像装置の他の実施例を、第３図及
び第４図を参照して説明する。Next, another embodiment of the developing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
この第３図及び第４図に示される現像装置は、上記した
第２図に示される現像装置とほぼ同様な構成を有してい
るので、第２図に示される現像装置と同様な部分には、
同一の参照番号を付して、その説明を省略する。The developing device shown in FIGS. 3 and 4 has substantially the same structure as that of the developing device shown in FIG. 2 described above. Therefore, the developing device shown in FIG. Is
The same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
この第３図及び第４図に示される現像装置では、前述実
施例のカットブレード２の代りにウレタンゴムあるいは
リン青銅等から成る弾性部材20が、現像スリーブ７表面
に接するように現像スリーブ７の長手方向に対し垂下さ
れており、また、この現像装置にも、現像スリーブ７の
外周囲に導電性樹脂層６′が形成されるのは、前述実施
例と同様である。しかし、この導電性樹脂層６′は、以
下に述べるような成分を有する導電ペーストをスプレイ
法によって現像スリーブ７の外表面に塗布、被覆するこ
とにより、現像スリーブ７表面に上記導電性樹脂層６′
を形成している。In the developing device shown in FIGS. 3 and 4, the elastic member 20 made of urethane rubber, phosphor bronze or the like is used in place of the cutting blade 2 of the above-described embodiment so that the elastic member 20 is in contact with the surface of the developing sleeve 7. As is the case with the above-described embodiment, the conductive resin layer 6'is formed on the outer periphery of the developing sleeve 7 in the developing device as well. However, the conductive resin layer 6 ′ is applied to the outer surface of the developing sleeve 7 by a spray method with a conductive paste having the components described below to coat the conductive resin layer 6 ′ on the surface of the developing sleeve 7. ′
Is formed.
（導電性ペースト） 樹脂・・・フェノール樹脂 50重量部 カーボン・・CONDUCTEX900 10重量部 （コロンビアカーボン社） カーボングラファイト・CSPE 40重量部 （日本黒鉛社） 稀釈剤・・メチルアルコール その他 メチルセルソルブ 250重量部 このときの上記導電性樹脂層は、厚さが約６μｍで、こ
の導電性樹脂層の体積抵抗率は、４端針法で測定したと
ころ、5.0×100Ω・cmであり、その表面抵抗率は、7.3
×103Ω／ロであった。(Conductive paste) Resin: Phenolic resin 50 parts by weight Carbon ・ ・ CONDUCTEX900 10 parts by weight (Colombia Carbon Co., Ltd.) Carbon graphite ・ CSPE 40 parts by weight (Nippon Graphite Co., Ltd.) Diluent ・ ・ Methyl alcohol Others Methyl Cellsolve 250 parts by weight Part At this time, the conductive resin layer had a thickness of about 6 μm, and the volume resistivity of the conductive resin layer was 5.0 × 10 0 Ω · cm as measured by the four-end probe method, and its surface The resistivity is 7.3
It was × 10 3 Ω / B.
かくして、現像スリーブ７の外周囲に、上記したように
導電性樹脂層６′が形成された本発明の第２実施例のよ
うな現像スリーブを有する現像装置を用いて、感光ドラ
ム１上に形成された潜像を、スリーブゴーストが最も厳
しい低湿環境下において、現像剤として小粒径トナーを
用いて現像し、スリーブゴーストの発生を評価した結
果、約10、000枚のプリントにおいて、従来の金属性導
電スリーブ及び上記実施例１の現像スリーブを用いた場
合に比べ、濃度低下およびスリーブゴーストの発生が大
巾に改善された。Thus, it is formed on the photosensitive drum 1 by using the developing device having the developing sleeve in which the conductive resin layer 6'is formed on the outer periphery of the developing sleeve 7 as in the second embodiment of the present invention. The developed latent image was developed using a small particle size toner as a developer in a low humidity environment where the sleeve ghost is the most severe, and the occurrence of the sleeve ghost was evaluated. In comparison with the case of using the conductive conductive sleeve and the developing sleeve of the above-described Example 1, the density decrease and the generation of sleeve ghost were greatly improved.
なお、上記実施例において用いられた小粒径トナーは、
スチレンアクリル共重合体を主成分とし、これに磁性付
与剤としてマグネタイトを90重量部、帯電制御剤として
モノアゾ含金属錯体を２重量部含有するネガトナーを用
いた。このトナー分級品の体積平均粒径は６μｍであ
り、体積平均粒径が3.5μｍ以下のものが個数分布で20
％以下、体積平均粒径が16μｍ以上のものが体積分布で
１％以下である。このトナー分級品に対し、流動性を上
げ、トナー帯電電荷を安定させるためにヘキサメチレン
ディシラザン処理された乾式ネガシリカを0.8重量部外
添し、現像剤として用いた。The small particle size toner used in the above examples is
A negative toner containing styrene-acrylic copolymer as a main component, magnetite as a magnetizing agent in an amount of 90 parts by weight, and a monoazo metal complex as a charge controlling agent in an amount of 2 parts by weight was used. The volume average particle size of this toner classified product is 6 μm, and the volume distribution of particles having a volume average particle size of 3.5 μm or less is 20 μm.
% Or less, and the volume average particle diameter of 16 μm or more is 1% or less in volume distribution. 0.8 parts by weight of dry negative silica treated with hexamethylene disilazane was added to the toner classified product in order to increase the fluidity and stabilize the toner charge, and it was used as a developer.
ここで、上記第２実施例の現像スリーブを有する現像装
置を用いて、上記した現像剤を用いて、現像を行なった
際の上記濃度低下および上記スリーブゴーストの発生の
減少について考察してみる。Now, let us consider the decrease in the density and the decrease in the occurrence of the sleeve ghost when the development is carried out by using the developing device having the developing sleeve of the second embodiment and using the developer.
このネガ小粒径トナーは、感光ドラム１上に形成された
潜像を現像する際、前述実施例に用いられたポジ小粒径
トナーに比べ、スリーブゴースト及び耐久濃度低下共
に、程度が悪かった。そこで、ポジ小粒径トナーとネガ
小粒径トナーを比較した場合、トナーの帯電量に差があ
り、ネガ小粒径トナーのそれは、２成分トリボ測定法で
約−25μc/gと、ポジ小粒径トナーの＋18μc/gに比べか
なり高いことがわかった。このことから、体積平均粒径
が５μｍ以下程度の微粉トナー（ネガ小粒径トナー）の
帯電量増加も容易に推測され、ネガ小粒径トナーは、ス
リーブゴーストや耐久濃度低下が厳しいと考えられる。When the latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed, this negative small particle toner has a poorer degree of both sleeve ghost and lowering of the durable density as compared with the positive small particle toner used in the above-described embodiment. . Therefore, when comparing the positive small particle size toner and the negative small particle size toner, there is a difference in the charge amount of the toner, and the negative small particle size toner has a positive small value of about −25 μc / g by the two-component tribo measurement method. It was found to be considerably higher than the particle size toner of +18 μc / g. From this, it is easily estimated that the charge amount of the fine powder toner (negative small particle diameter toner) having a volume average particle diameter of about 5 μm or less is increased, and it is considered that the negative small particle diameter toner is severe in the sleeve ghost and the decrease in the durable concentration. .
このネガ小粒径トナーを用いた現像剤に対して、前述実
施例の現像スリーブを用いた系では、スリーブゴース
ト、耐久濃度低下の低減に対する効果が不十分であり、
1000〜2000枚の現像、プリントにより通常の金属性導電
スリーブを用いた系と同じ程度にまでレベルが低下し
た。In contrast to the developer using the negative small particle size toner, in the system using the developing sleeve of the above-described embodiment, the effect of reducing the sleeve ghost and the decrease in the durability concentration is insufficient,
By developing and printing 1000 to 2000 sheets, the level was reduced to the same level as the system using a normal metallic conductive sleeve.
そこで、この現像スリーブを分析したところ、トナー中
の樹脂成分やシリカにより、現像スリーブ７の表面が汚
染されていることがわかり、実際、現像スリーブ７表面
を洗浄もしくは水等を含ませたウェスで強く拭くことに
より、画像濃度やスリーブゴーストが初期のレベルに回
復した。Therefore, when the developing sleeve was analyzed, it was found that the surface of the developing sleeve 7 was contaminated by the resin component and silica in the toner, and in fact, the surface of the developing sleeve 7 was washed or washed with water. By wiping vigorously, the image density and sleeve ghost were restored to the initial levels.
したがって、、本発明者等は、導電性樹脂層中に、固体
潤滑性のある面、特にへき開性結晶面を有するカーボン
グラファイトを含有させることにより、微粉にかかる物
理的な力によって現像スリーブ表面から容易にトナー微
粉が離れ易くなるのではないかと考え、上記したように
導電性樹脂層を作製する際に用いられる導電ペーストに
カーボングラファイトを含有させたのである。その結
果、カーボングラファイトを導電性樹脂層中に含有させ
た現像スリーブ７表面は、10.000枚の現像、プリント後
においても、前述したように、トナー中の樹脂成分やシ
リカによる汚染がまったくなかった。Therefore, the inventors of the present invention include carbon graphite having a solid lubricating surface, particularly a cleavable crystal surface, in the conductive resin layer, so that the physical force applied to the fine powder causes It is thought that the toner fine powder may be easily separated, so that carbon graphite is contained in the conductive paste used when the conductive resin layer is prepared as described above. As a result, the surface of the developing sleeve 7 containing carbon graphite in the conductive resin layer was not contaminated by the resin component or silica in the toner as described above even after development and printing of 10.000 sheets.
次に、本発明による現像装置の他の実施例を、さらに説
明する。Next, another embodiment of the developing device according to the present invention will be further described.
上記した実施例において、これらの実施例に用いられた
カーボンおよびカーボングラファイトのバインダーの他
に、バインダーとしては、熱硬化性のフェノール、ポリ
スチレン、ブチラール、塩酢ビニル、PMMA等があり、さ
らに、その他に紫外線硬化型のエポキシアクリレート等
の樹脂を用いても同様の効果が得られた。In the above-mentioned examples, in addition to the binders of carbon and carbon graphite used in these examples, the binder includes thermosetting phenol, polystyrene, butyral, vinyl chloride vinegar, PMMA, and the like. The same effect was obtained even when a resin such as an ultraviolet curable epoxy acrylate was used.
また、高湿環境下におけるトナーの帯電不足から生じる
濃度低下の防止に対しては、第３図および第４図に示さ
れる現像装置のように、ウレタンゴムやリン青銅等から
なる弾性部材20を現像スリーブ７に対し圧接させること
により、現像スリーブ７上に塗布する現像剤を薄層に形
成してトナー規制を行うことが効果的である。その際、
このような構成の現像装置を用いると、通常は、前述し
たように、低湿環境下におけるスリーブゴーストや濃度
低下の悪化をまねくが、本発明による上記実施例の現像
スリーブを用いることにより、そのような弊害は大巾に
低減される。In order to prevent a decrease in density caused by insufficient charging of toner in a high humidity environment, an elastic member 20 made of urethane rubber, phosphor bronze or the like is used as in the developing device shown in FIGS. 3 and 4. It is effective to press the developing sleeve 7 against the developing sleeve 7 to form a thin layer of the developer applied on the developing sleeve 7 to regulate the toner. that time,
When the developing device having such a configuration is used, as described above, normally, the sleeve ghost and the density decrease in the low humidity environment are aggravated, but by using the developing sleeve of the embodiment according to the present invention, Such adverse effects are greatly reduced.
発明の効果 以上説明してきたように、本発明の現像装置によれば、
トナー微粒子の現像スリーブ上への付着を防ぎ、均一に
帯電したトナー粒子層を現像スリーブ上に被覆できるた
め、即ち、４〜９μｍと小粒径の一成分現像剤に適量の
トリボを付与でき、従来の磁性一成分トナーを用いた現
像装置におけるような過度の摩擦帯電によるスリーブゴ
ーストあるいは耐久濃度の低下等の数々の問題点を解決
することができる。Effects of the Invention As described above, according to the developing device of the present invention,
Since the toner particles can be prevented from adhering to the developing sleeve and the uniformly charged toner particle layer can be coated on the developing sleeve, that is, a proper amount of tribo can be imparted to the one-component developer having a small particle diameter of 4 to 9 μm. It is possible to solve various problems such as a sleeve ghost or a decrease in durability density due to excessive triboelectric charging as in a conventional developing device using a magnetic one-component toner.
第１図は、本発明による現像装置の一実施例に用いられ
る現像スリーブの外周囲の表面状態を部分的に示した部
分的概略拡大図である。 第２図は、本発明による現像スリーブを備えた現像装置
の一実施例の概略断面図である。 第３図は、本発明による現像スリーブを備えた他の現像
装置の一実施例の概略断面図である。 第４図は、本発明による現像スリーブを備えたさらに他
の現像装置の一実施例の概略断面図である。 第５図は、従来の現像スリーブを備えた現像装置を用い
て現像を行なったときに発生するスリーブゴーストの説
明図である。 1:感光ドラム 2:カットブレード ４、４′：現像剤 ６、６′：導電性樹脂層 7:現像スリーブFIG. 1 is a partial schematic enlarged view partially showing a surface condition of an outer circumference of a developing sleeve used in an embodiment of a developing device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view of an embodiment of a developing device equipped with the developing sleeve according to the present invention. FIG. 3 is a schematic sectional view of an embodiment of another developing device equipped with the developing sleeve according to the present invention. FIG. 4 is a schematic sectional view of an embodiment of still another developing device having the developing sleeve according to the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram of a sleeve ghost that occurs when developing is performed using a developing device having a conventional developing sleeve. 1: Photosensitive drum 2: Cut blade 4, 4 ': Developer 6, 6': Conductive resin layer 7: Development sleeve
フロントページの続き (72)発明者 岡野 啓司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中畑 公生 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−95563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−247669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−286070（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−5634（ＪＰ，Ａ)Front page continuation (72) Inventor Keiji Okano 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kimio Nakahata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP 62-95563 (JP, A) JP 60-247669 (JP, A) JP 62-286070 (JP, A) JP 53-5634 (JP, A)
Claims (1)
現像容器の開口部に設けられ一成分現像剤を担持する現
像剤担持体と、を有し、一成分現像剤は現像剤担持体表
面との摩擦によりトリボを得る現像装置において、 一成分現像剤の体積平均粒径が４〜９μｍであり、現像
剤担持体は、導電性基材と、この導電性基材上に設けら
れ導電性粒子を含有し、体積抵抗率が10-3〜103Ω・cm
の樹脂表面層を有することを特徴とする現像装置。1. A developer container for accommodating a one-component developer, and a developer carrier for carrying a one-component developer provided in an opening of the developer container, wherein the one-component developer is a developer carrier. In a developing device that obtains tribo by friction with the body surface, the volume average particle diameter of the one-component developer is 4 to 9 μm, and the developer carrier is provided on the conductive base material and the conductive base material. Contains conductive particles and has a volume resistivity of 10 -3 to 10 3 Ωcm
A developing device having the resin surface layer of.
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| JP32203988A JPH07117787B2 (en) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Development device |
| US07/341,352 US4989044A (en) | 1988-04-27 | 1989-04-21 | Developing apparatus for developing electrostatic latent images |
| EP89304125A EP0339944B1 (en) | 1988-04-27 | 1989-04-25 | Developing apparatus for developing electrostatic latent images |
| DE89304125T DE68911578T2 (en) | 1988-04-27 | 1989-04-25 | Development device for developing latent electrostatic images. |
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| CN 89102974 CN1025249C (en) | 1988-04-27 | 1989-04-27 | Developing device for xerography latent image |
| HK77294A HK77294A (en) | 1988-04-27 | 1994-08-04 | Developing apparatus for developing electrostatic latent images |
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