JPH0844195A - Toner carrier and developing device - Google Patents

Toner carrier and developing device

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JPH0844195A
JPH0844195A JP20136594A JP20136594A JPH0844195A JP H0844195 A JPH0844195 A JP H0844195A JP 20136594 A JP20136594 A JP 20136594A JP 20136594 A JP20136594 A JP 20136594A JP H0844195 A JPH0844195 A JP H0844195A
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JP
Japan
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toner
toner carrier
resin
carrier
nitrile rubber
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Application number
JP20136594A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Aoto
淳 青戸
Yasuo Hirano
泰男 平野
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0844195A publication Critical patent/JPH0844195A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To electrostatically charge a toner to the fullest extent without generating an afterimage or leaving or accumulating electric charges on the surface of a toner carrier, to transfer the toner enough for a process and to give a stable high quality image by forming the surface of the toner carrier with a nitrile rubber-resin mixture. CONSTITUTION:The surface of a core metal 51 is coated with an electric conductor layer 52 to obtain the objective toner carrier 5. A known metal may be used as the core metal 51 and the electric conductor layer 52 is made of a nitrile rubber-resin mixture. The nitrile rubber means a rubberlike substance obtd. by copolymerizing butadiene with acrylonitrile. Fluororesin or silicone resin is preferably used as the resin from the viewpoint of releasability, heat and wear resistances and environmental resistance. The ratio of the nitrile rubber to the resin is preferably 1-1.5. In the case of >1.5, an afterimage occurs owing to excessively high volume resistivity. In the case of <1, surface characteristics deteriorate and the filming of a toner is caused.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子写真法におけるトナ
ー担持体及び現像装置に関し、さらに詳しくは一成分系
トナーを用いるトナー担持体及び現像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner carrier and a developing device in electrophotography, and more particularly to a toner carrier and a developing device using a one-component toner.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電潜像保持体に静電潜像を形成し、こ
れを現像剤によって可視化して記録画像を得る電子複写
機、プリンタ、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。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
分系現像剤があり、前者の二成分系現像剤を用いた二成
分現像方法は、比較的安定した良好の画像が得られる反
面、キャリアの劣化やトナーとキャリアとの混合比の変
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。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as an electronic copying machine, a printer or a facsimile, which forms an electrostatic latent image on an electrostatic latent image holder and visualizes it with a developer to obtain a recorded image, a powdery powder is used. A dry type developing device using a developer is widely adopted. As the powdery developer, there are a two-component developer having a toner and a carrier, and a one-component developer containing no carrier, and the two-component developing method using the former two-component developer is Although a relatively stable and good image can be obtained, it has the drawback that carrier deterioration and fluctuations in the mixing ratio of toner and carrier are likely to occur, maintenance of the device is complicated, and the size of the entire device tends to increase. ing.

【0003】このような観点から、上述の欠点を有さな
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。一成分現像剤は、トナーのみからなるものと、こ
れに必要に応じて、補助剤を外添したトナーと、補助剤
を混合したトナーとがある。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
性粉を含まない非磁性トナーとがある。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に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。
From this point of view, a one-component developing system using a one-component developing agent which does not have the above-mentioned drawbacks has been receiving attention. The one-component developer is classified into a toner consisting only of toner, a toner externally added with an auxiliary agent, and a toner mixed with the auxiliary agent, if necessary. As the toner, there are a magnetic toner in which magnetic powder is kneaded in the toner particles themselves and a non-magnetic toner containing no magnetic powder. Here, since the magnetic substance is generally opaque, when a color image including full color and multi-color is formed by magnetic toner, the developed visible image becomes unclear and a vivid color image cannot be obtained. Therefore, especially for color development, it is desirable to adopt the one-component development method using non-magnetic toner.

【0004】ところで、一成分現像方式を採用した現像
装置においては、一成分系現像剤を現像剤担持体(トナ
ー担持体)に担持させて搬送し、このトナー担持体と静
電潜像保持体とが互いに対向した現像領域において静電
潜像保持体上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得るに
は充分に帯電した充分な量のトナーを現像領域に搬送
し、かかるトナーによって静電潜像を可視像化する必要
がある。
By the way, in a developing device adopting a one-component developing system, a one-component developer is carried on a developer carrier (toner carrier) and conveyed, and the toner carrier and the electrostatic latent image carrier are carried. The electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image holding member is visualized by the developer in the developing area where and are opposed to each other. However, it is sufficient to obtain a high-quality visible image of a predetermined density. It is necessary to convey a sufficient amount of charged toner to the developing area and to visualize the electrostatic latent image with such toner.

【0005】従来、非磁性一成分トナーを用いて静電潜
像を現像する方法として、トナー担持体(現像ローラ、
現像ベルトなど)上のトナーを層厚規制部材、すなわち
ブレード状あるいはロール状の部材により薄層化し、こ
れを静電潜像を保持した静電潜像保持体(すなわち、感
光体)上に当接して現像する方法が知られている。この
方法においてはトナー担持体は、(1)トナーの補給、
(2)トナーの帯電、(3)トナーの薄層形成、(4)
トナーの搬送、(5)現像、(6)残留電荷の除電等の
サイクルを繰り返すのであるが、現像ローラまたは現像
ベルトが一サイクルし、次のサイクルに入る場合に、現
像ローラまたは現像ベルトにはトナーとの摩擦帯電によ
ってカウンターチャージが生じたり、感光体からの分配
電荷がその表面や内部に残存するため、繰り返しの使用
によってトナーの帯電特性や現像特性が劣化し、いわゆ
る残像現象が生ずるといった難点があった。このため、
従来よりトナー担持体の除電方法が色々検討されてお
り、例えばトナー担持体の表面に金属ブラシや導電性ス
ポンジなどの低抵抗体を当接する方法が提案されてい
る。
Conventionally, as a method of developing an electrostatic latent image using a non-magnetic one-component toner, a toner carrier (developing roller,
The toner on the developing belt, etc.) is thinned by a layer thickness regulating member, that is, a blade-shaped or roll-shaped member, and is applied to an electrostatic latent image holding member (that is, a photoconductor) holding an electrostatic latent image. A method of developing by contact is known. In this method, the toner carrier is (1) toner replenishment,
(2) Toner charging, (3) Toner thin layer formation, (4)
The cycle of toner conveyance, (5) development, (6) elimination of residual charge is repeated, but when the developing roller or developing belt makes one cycle and enters the next cycle, the developing roller or developing belt does not Countercharge occurs due to frictional charging with toner, and the distribution charge from the photoconductor remains on the surface and inside of it, so the charging characteristics and developing characteristics of toner deteriorate with repeated use, and the so-called afterimage phenomenon occurs. was there. For this reason,
Conventionally, various methods of removing electricity from a toner carrier have been studied, and, for example, a method of bringing a low resistance material such as a metal brush or a conductive sponge into contact with the surface of the toner carrier has been proposed.

【0006】しかしながら、金属ブラシを用いた場合、
トナー担持体表面への当接が不均一であるため画像上に
スジ状の縞ができてしまうことがあり、また導電性スポ
ンジを用いた場合はその残像消失効果が充分でなかっ
た。さらに、これらの方法はトナー薄層を介してトナー
担持体に当接する方法であることから除電効果が極めて
悪いといった欠点があった。前述のように、除電効果を
向上させるためにブラシの材質や密度、導電性スポンジ
ローラの設置本数の検討など様々な試みがなされている
が、残像を完全に消失するまでには至っていないのが実
情である。一方、こういった現像システム側からの改良
により非常に初期化されやすい、換言すれば、電荷が残
存しないトナー担持体の開発もなされている。
However, when a metal brush is used,
Since the contact with the surface of the toner carrier is uneven, streaky stripes may be formed on the image, and when a conductive sponge is used, the afterimage disappearing effect is not sufficient. Further, these methods have a drawback that the effect of static elimination is extremely poor because they are methods of contacting the toner carrier through the thin toner layer. As described above, various attempts have been made to improve the charge removal effect, such as the material and density of the brush and the number of conductive sponge rollers installed, but the afterimage has not completely disappeared. It's a reality. On the other hand, due to such improvements from the developing system side, it is very easy to initialize, in other words, a toner carrier in which no electric charge remains is being developed.

【0007】このようなトナー担持体としては、一般に
樹脂またはゴムにカーボンブラックや金属微粉末等の導
電性粉体を分散させることにより導電化したものが挙げ
られる。しかし、このような粒子分散系では均一性に欠
け、ばらつきが発生してしまう。また、108〜1012
Ω・cmの半導電性領域の調整が非常に困難である。こ
の課題に対して均一に分散させる様々な研究がなされて
いるが未だ充分ではなく、また構成が複雑化し実用的で
はないものが多い。そこで、特開昭64−52180の
ようにそれ自体が108〜1011Ω・cmであるエピク
ロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体ゴムやニト
リルゴム等を用い抵抗値を制御する方法が用いられてい
る。
As such a toner carrier, there is generally one that is made conductive by dispersing conductive powder such as carbon black or fine metal powder in resin or rubber. However, such a particle dispersion system lacks uniformity and causes variations. Also, 10 8 to 10 12
It is very difficult to adjust the semiconductive region of Ω · cm. Various studies have been made to uniformly disperse this problem, but it is still not sufficient, and many of them are not practical because the structure is complicated. Therefore, a method of controlling the resistance value by using epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, nitrile rubber or the like, which itself is 10 8 to 10 11 Ω · cm, is used as in JP-A-64-52180.

【0008】しかしながら、このエピクロルヒドリン−
エチレンオキサイド共重合体ゴムやニトリルゴムは表面
の離型性が悪いためにトナー担持体に用いた場合、トナ
ーが融着するいわゆるトナーフィルミングの発生を完全
に阻止するのが困難である。また、上記現像プロセスに
おいては、トナーは一般的にトナー担持体上での帯電量
として5〜30μc/g(好ましくは15〜25μc/
g)、付着量として0.3〜0.5mg/cm2に調整
されている。しかし、充分な画像濃度を得るためには転
写紙上では、0.8〜1.2mg/cm2のトナーが必
要であり、このためトナー担持体を潜像保持体に対して
2〜4倍の速度で駆動することによってトナー量をカバ
ーしている。しかしこの場合、トナー担持体と潜像保持
体の間に速度差があるために画像の後端にトナーが寄っ
てしまういわゆる”トナー後端より”が発生する。これ
はベタ画像で顕著に見られる。また、色を重ねるフルカ
ラー現像では特に問題となる。そこで、この現像を防ぐ
ためにトナー担持体の速度を潜像担持体に近づけること
が要求されている。このためには、トナー担持体上のト
ナー付着量を多くする必要がある。具体的には、0.7
〜1.5mg/cm2のトナーを付着させる必要があ
る。すなわち、フルカラー現像装置においてはトナー担
持体の帯電性をより優れたものとすることが要求されて
いる。
However, this epichlorohydrin-
Since ethylene oxide copolymer rubber and nitrile rubber have poor releasability on the surface, it is difficult to completely prevent the occurrence of so-called toner filming in which the toner is fused when used as a toner carrier. In the developing process, the toner generally has a charge amount of 5 to 30 μc / g (preferably 15 to 25 μc / g) on the toner carrier.
g), and the adhesion amount is adjusted to 0.3 to 0.5 mg / cm 2 . However, in order to obtain a sufficient image density, 0.8 to 1.2 mg / cm 2 of toner is required on the transfer paper, and therefore the toner carrier is 2 to 4 times as large as the latent image carrier. The toner amount is covered by driving at the speed. However, in this case, there is a difference in speed between the toner carrying member and the latent image holding member, so that so-called "from the toner rear end" occurs in which the toner approaches the rear end of the image. This is noticeable in solid images. Further, this is a particular problem in full-color development in which colors are overlapped. Therefore, in order to prevent this development, it is required to bring the speed of the toner carrier closer to the latent image carrier. For this purpose, it is necessary to increase the amount of toner attached on the toner carrier. Specifically, 0.7
It is necessary to attach toner of about 1.5 mg / cm 2 . That is, in the full-color developing device, it is required to improve the charging property of the toner carrier.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題を改善するものであり、トナー担持体表面に電荷が
残留蓄積することなく、その結果、残像を発生させず、
トナーに対して充分な帯電量を付与し、充分な量のトナ
ーを搬送し、加えて、安定した高品質画像を得るのに好
適なトナー担持体、及びそのトナー担持体を有する現像
装置を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the above-mentioned problems and to prevent residual charge from accumulating on the surface of the toner carrier and, as a result, to not generate an afterimage.
Provided is a toner carrier suitable for imparting a sufficient amount of charge to toner, conveying a sufficient amount of toner, and obtaining a stable high-quality image, and a developing device having the toner carrier. To do.

【0010】[0010]

【発明を解決するための手段】本発明の第1は、表面に
供給されたトナーをトナー層厚規制部材によって均一な
薄層としこのトナーを静電潜像の現像に供するためのト
ナー担持体において、該表面が少なくともニトリルゴム
(A)と樹脂(B)とを混合してなるものであることを
特徴とする。本発明の第2は、現像装置であって、上記
のトナー担持体を備えたことを特徴とする。
The first aspect of the present invention is to provide a toner carrier for forming the toner supplied to the surface into a uniform thin layer by means of a toner layer thickness regulating member and using the toner for developing an electrostatic latent image. In the above, the surface is formed by mixing at least the nitrile rubber (A) and the resin (B). A second aspect of the present invention is a developing device including the above-mentioned toner carrier.

【0011】本発明者らは、トナー担持体についていろ
いろな角度から検討を進めてきた結果、ニトリルゴム
(A)に樹脂(B)とを混合することにより、前記課題
が達成できることを見いだした。本発明はこれに基づい
てなされたものである。
The present inventors have studied the toner carrier from various angles, and as a result, have found that the above object can be achieved by mixing the nitrile rubber (A) with the resin (B). The present invention is based on this.

【0012】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
図1は本発明の現像装置の概略であって、1は容器、2
はトナー、3はアジテーター、4は補給ローラ、5はト
ナー担持体、6はトナー層厚規制部材、7は静電潜像保
持体(感光体)を示している。容器1の中には非磁性一
成分トナー2が入っている。トナー2はアジテーター3
によって補給ローラ4とトナー担持体5により形成され
るトナー貯留部に搬送されトナー担持体5の表面に担持
される。さらに、トナー担持体5の表面に担持されたト
ナーはトナー層厚規制部材6によって均一薄層を形成す
るとともに所定の極性に摩擦帯電される。トナー薄層は
静電潜像保持体7とトナー担持体5とが当接する現像領
域に運ばれ、ここでトナー担持体5から静電潜像保持体
7へトナー2が静電的に移行し、潜像が顕像化される。
The present invention will be described in more detail below.
FIG. 1 is a schematic view of a developing device of the present invention, in which 1 is a container, 2
Is a toner, 3 is an agitator, 4 is a replenishing roller, 5 is a toner carrier, 6 is a toner layer thickness regulating member, and 7 is an electrostatic latent image holder (photoconductor). The container 1 contains the non-magnetic one-component toner 2. Toner 2 is agitator 3
Is conveyed to a toner storage portion formed by the replenishing roller 4 and the toner carrier 5 and carried on the surface of the toner carrier 5. Further, the toner carried on the surface of the toner carrier 5 forms a uniform thin layer by the toner layer thickness regulating member 6 and is triboelectrically charged to a predetermined polarity. The thin toner layer is carried to a developing area where the electrostatic latent image carrier 7 and the toner carrier 5 come into contact with each other, where the toner 2 is electrostatically transferred from the toner carrier 5 to the electrostatic latent image carrier 7. , The latent image is visualized.

【0013】このプロセスにおいて、トナー2とトナー
担持体5とは摩擦帯電によって静電的に結合している
が、このトナー2が静電潜像保持体7に移動した後にト
ナー担持体5の中にはカウンターチャージが発生し、こ
れが次行程まで残留していると、いわゆる残像を発生す
る。また、トナー担持体表面の離型性が悪いとトナー2
がトナー担持体5の表面に融着してしまいトナー2の帯
電性、搬送性が低下してしまう。本発明は、このような
カウンターチャージを迅速にリークし、かつ、トナーの
帯電性、搬送性の良好な現像装置とするために前述の特
定構造をもつトナー担持体5が採用されている。
In this process, the toner 2 and the toner carrier 5 are electrostatically coupled by triboelectric charging. After the toner 2 moves to the electrostatic latent image carrier 7, the toner carrier 5 is A counter charge is generated in the, and if it remains until the next stroke, a so-called afterimage is generated. In addition, if the releasing property of the surface of the toner carrier is poor, the toner 2
Will be fused to the surface of the toner carrier 5 and the chargeability and transportability of the toner 2 will be deteriorated. The present invention employs the toner carrier 5 having the above-described specific structure in order to quickly leak such a counter charge and to provide a developing device having a good toner chargeability and transportability.

【0014】本発明におけるトナー担持体の一例を図2
に示す。トナー担持体5は芯金51上に導電体層52を
塗工した構成をとっている。芯金51は従来公知の金属
等が使用できる。導電体層52は、ニトリルゴム(A)
と樹脂(B)との混合物からなる。
FIG. 2 shows an example of the toner carrier according to the present invention.
Shown in The toner carrier 5 has a structure in which a conductor layer 52 is coated on a cored bar 51. A conventionally known metal or the like can be used for the cored bar 51. The conductor layer 52 is made of nitrile rubber (A)
And a resin (B).

【0015】本願発明でいう、ニトリルゴムとは、ブタ
ジエンとアクリロニトリルの共重合により得られるゴム
状物質を意味する。
The nitrile rubber as referred to in the present invention means a rubber-like substance obtained by copolymerization of butadiene and acrylonitrile.

【0016】本発明で用いる樹脂はニトリルゴムを単独
使用した場合に生じる、表面の離型性低下、耐摩耗性、
耐環境性等の欠点を解消するために使用される。
The resin used in the present invention has a reduced surface releasability, wear resistance, and the like, which occur when nitrile rubber is used alone.
It is used to eliminate defects such as environmental resistance.

【0017】本発明で用いられる樹脂はニトリルゴムと
容易に相溶し、ニトリルゴムを単独使用した場合に生じ
る離型性の低下、耐摩耗性、耐環境性の低下を改良する
ことができる。また、ニトリルゴム(A)と樹脂(B)
の混合比を変えることにより体積抵抗の調整も容易に可
能となる。
The resin used in the present invention is easily compatible with nitrile rubber, and can improve the reduction in releasability, abrasion resistance, and environmental resistance that occur when nitrile rubber is used alone. Also, nitrile rubber (A) and resin (B)
The volume resistance can be easily adjusted by changing the mixing ratio of.

【0018】このような樹脂としては、アルキド樹脂、
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、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、シリコーン樹脂等が挙げ
られる。
As such resin, alkyd resin,
Examples thereof include chlorinated polyether, chlorinated polyethylene, epoxy resin, fluororesin, phenol resin, polyamide, polycarbonate, polyethylene, methacrylic resin, polypropylene, polystyrene resin, polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and silicone resin.

【0019】本発明においては、離型性、耐熱性、耐摩
耗性、耐環境性の点からフッ素樹脂又はシリコーン樹脂
を用いることが好ましい。
In the present invention, it is preferable to use a fluororesin or a silicone resin from the viewpoints of releasability, heat resistance, abrasion resistance and environment resistance.

【0020】フッ素樹脂としては;ポリフッ化エチレ
ン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル等
が挙げられる。
Examples of the fluororesin include polyfluoroethylene, polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride and the like.

【0021】シリコーン樹脂としては、変性シリコーン
樹脂が好ましく使用され、その具体例としては、アルキ
ド変性シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、
エポキシ変性シリコーン樹脂、ウレタン変性シリコーン
樹脂、メラミン変性シリコーン樹脂、フェノール変性シ
リコーン樹脂、ポリエステル変性シリコーン樹脂等が挙
げられる。
A modified silicone resin is preferably used as the silicone resin, and specific examples thereof include alkyd-modified silicone resin, acrylic-modified silicone resin,
Examples thereof include epoxy-modified silicone resin, urethane-modified silicone resin, melamine-modified silicone resin, phenol-modified silicone resin and polyester-modified silicone resin.

【0022】ニトリルゴム(A)と樹脂(B)との混合
比は(A)/(B)=1/1〜1/1,5であることが
望ましい。(B)がこの範囲よりも多くなると体積抵抗
が高くなりすぎ残像が発生してしまう。また、(A)が
この範囲より多くなると表面特性が悪化し、トナーフィ
ルミングが発生してしまう。
The mixing ratio of the nitrile rubber (A) and the resin (B) is preferably (A) / (B) = 1/1 to 1 / 1,5. If (B) is more than this range, the volume resistance will be too high and an afterimage will occur. On the other hand, if (A) is more than this range, the surface characteristics will deteriorate and toner filming will occur.

【0023】また、本発明においては、樹脂(B)とし
て変性シリコーン樹脂を用いた場合には、さらにシラン
カップリング剤を添加することによって耐環境性を効果
的に改良することができる。このシランカップリング剤
には、例えばオレフィン官能性シラン、エポキシ官能性
シラン、メタアクリル官能性シラン、アミノシラン、メ
ルカプト官能性シラン、イソシアネート官能性シラン等
がある。特に、アミノシランカップリング剤を用いると
負帯電性トナーとの摩擦帯電性も効果的に向上させるこ
とができる。
Further, in the present invention, when a modified silicone resin is used as the resin (B), the environment resistance can be effectively improved by further adding a silane coupling agent. The silane coupling agent includes, for example, an olefin functional silane, an epoxy functional silane, a methacrylic functional silane, an amino silane, a mercapto functional silane, and an isocyanate functional silane. In particular, when an aminosilane coupling agent is used, the triboelectric chargeability with a negatively chargeable toner can be effectively improved.

【0024】アミノシランカップリング剤としては、例
えば以下のものが挙げられる。 (1)(CH3CH2O)3Si(CH2)NH2 (2)(CH3O)3Si(CH23NH2 (5)(CH3O)3Si(CH23NHPh(Pb:フ
ェニル基) (6)(CH3O)3Si(CH23NHCH3 (7)(CH3O)3Si(CH23N(CH32 (8)(CH3O)3Si(CH23NH(CH22NH
2 (10)(CH3CH2O)3Si(CH23NH(CH2
2NH2 (11)(CH3O)3Si(CH23NH(CH26NH
2 (12)(CH3O)3Si(CH2)2XCH2NH(CH2)2
2(X:フェニレン基)
Examples of aminosilane coupling agents include
The following are examples. (1) (CH3CH2O)3Si (CH2) NH2 (2) (CH3O)3Si (CH2)3NH2  (5) (CH3O)3Si (CH2)3NHPh (Pb: F
(Enyl) (6) (CH3O)3Si (CH2)3NHCH3 (7) (CH3O)3Si (CH2)3N (CH3)2 (8) (CH3O)3Si (CH2)3NH (CH2)2NH
2   (10) (CH3CH2O)3Si (CH2)3NH (CH2)
2NH2 (11) (CH3O)3Si (CH2)3NH (CH2)6NH
2 (12) (CH3O)3Si (CH2)2XCH2NH (CH2)2N
H2(X: phenylene group)

【0025】本発明者らの研究によると、シランカップ
リング剤が変性シリコーン樹脂の架橋反応における残存
官能水酸基と反応するために耐環境性が向上することが
見いだされた。また、変性シリコーン樹脂と反応するこ
とにより帯電性もより効果的に発現されることが判明し
た。従って、使用される変性シリコーン樹脂に対してよ
り反応性に優れたシランカップリング剤を選択すること
が好ましい。シランカップリング剤の添加量は必要最低
限とし、それ以上添加すると未反応のシランカップリン
グ剤が残存し逆に耐環境性が悪化する。さらに、これら
に有機金属触媒を同時に添加すると、変性シリコーン樹
脂とシランカップリング剤との反応性が高まり、さらに
耐環境性、帯電性が向上するようになる。有機金属触媒
には、Sn、Zn、Pb、Fe、Co、Ti、Alなど
を含む無機あるいは有機物があるが、これらのなかから
反応性の良いものが適宜選択され利用される。
According to the research conducted by the present inventors, it has been found that the silane coupling agent reacts with the residual functional hydroxyl group in the cross-linking reaction of the modified silicone resin to improve the environmental resistance. It was also found that the charging property is more effectively exhibited by reacting with the modified silicone resin. Therefore, it is preferable to select a silane coupling agent having higher reactivity with the modified silicone resin used. The addition amount of the silane coupling agent is set to a necessary minimum, and if it is added more than that, unreacted silane coupling agent remains and the environment resistance is deteriorated. Furthermore, when an organometallic catalyst is added to these at the same time, the reactivity between the modified silicone resin and the silane coupling agent is increased, and the environment resistance and the charging property are further improved. The organometallic catalyst includes inorganic or organic substances containing Sn, Zn, Pb, Fe, Co, Ti, Al and the like, and those having good reactivity are appropriately selected and used.

【0026】本発明のトナー担持体の導電体層には、上
記構成の他に必要に応じて、シリカ、炭酸カルシウム、
酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の無機
充填剤や、ニグロシン染料、含クロムアゾ染料等の帯電
制御剤を含有してもよい。本発明のトナー担持体は、ス
プレー塗布、プレス成型、ディッピング、射出成型、押
しだし成型などの通常の工法により作製可能である。導
電体層52の厚さは特に限定するものではないが、安定
した層とするために20μm以上とするのが好ましい。
In the conductor layer of the toner carrier of the present invention, silica, calcium carbonate, and
An inorganic filler such as calcium oxide, magnesium oxide or zinc oxide, or a charge control agent such as a nigrosine dye or a chromium-containing azo dye may be contained. The toner carrier of the present invention can be manufactured by a usual method such as spray coating, press molding, dipping, injection molding, and extrusion molding. The thickness of the conductor layer 52 is not particularly limited, but it is preferably 20 μm or more in order to form a stable layer.

【0027】本発明におけるトナー担持体の構成は上記
構成に限らず、これまでに詳述した導電体層を少なくと
も表面に有していれば良く、必要に応じて多層構造をと
ってもよい。また、形状もローラ状に限定されるもので
はない。
The structure of the toner carrier in the present invention is not limited to the above-mentioned structure, and it is sufficient that the toner carrier has at least the surface of the conductive layer described in detail above, and may have a multi-layer structure if necessary. Further, the shape is not limited to the roller shape.

【0028】[0028]

【実施例】次に、実施例及び比較例をあげて本発明をよ
り詳細に説明する。ここでの部、%はともに重量基準で
ある。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. Both parts and% are based on weight.

【0029】実施例1 Alの芯金ローラに下記の導電体層形成成分をスプレー
塗布し、150℃、1時間の条件下で硬化、乾燥させ膜
厚約30μmの誘電体層を形成し、トナー担持体とした
(図2)。 (導電体層形成成分) ニトリルゴム5%トルエン溶液220S:日本合成ゴム社製 100部 フッ素共重合体樹脂樹脂 10部 (ルミフロン601C:旭硝子社製) コロネートEH(ルミフロン用硬化剤) 4部 トルエン 100部
Example 1 An Al cored bar roller was spray-coated with the following components for forming a conductor layer, cured and dried at 150 ° C. for 1 hour to form a dielectric layer having a thickness of about 30 μm. It was used as a carrier (Fig. 2). (Conductor layer forming component) Nitrile rubber 5% toluene solution 220S: 100 parts manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. 100 parts fluorocopolymer resin resin 10 parts (Lumiflon 601C: manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Coronate EH (curing agent for Lumiflon) 4 parts Toluene 100 Department

【0030】実施例2 実施例1におけるフッ素樹脂10部の代わりに、シリコ
ーン樹脂(SR2411:トーレダウコーニングシリコ
ーン社製)10部(固形分)を用いた以外は同じにし
て、トナー担持体をつくった。
Example 2 A toner carrier was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts of silicone resin (SR2411: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was used instead of 10 parts of the fluororesin. It was

【0031】実施例3〜8 実施例1におけるフッ素樹脂の代わりに、アクリル変性
シリコーン樹脂(KR9706C固形分50%):信越
化学社製を、表1に示した処方で用いた以外は同じにし
て、トナー担持体をつくった。
Examples 3 to 8 Acrylic-modified silicone resin (KR9706C solid content 50%) in place of the fluororesin in Example 1 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used in the same manner except that the formulation shown in Table 1 was used. , A toner carrier was prepared.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】実施例9 実施例6においてさらに、アクリル官能性シランカップ
リング剤 ((CH3O)3Si(CH23O−CO−CH2CH3
を1部添加した他は同じにして、トナー担持体をつくっ
た。
[0033] Example 9 Example 6 In a further, acryl functional silane coupling agent ((CH 3 O) 3 Si (CH 2) 3 O-CO-CH 2 CH 3)
A toner carrier was prepared in the same manner except that 1 part of was added.

【0034】実施例10 実施例3においてさらに、エポキシ官能性シランカップ
リング剤 は同じにして、トナー担持体をつくった。
Example 10 The procedure of Example 3 further includes an epoxy functional silane coupling agent. In the same manner, a toner carrier was prepared.

【0035】比較例1 実施例1においてフッ素樹脂を用いなかった以外は同じ
にして、トナー担持体をつくった。
Comparative Example 1 A toner carrier was prepared in the same manner as in Example 1 except that the fluororesin was not used.

【0036】図1の現像装置を用いて、上記の実施例及
び比較例について以下の評価を行った。なお、このとき
静電潜像保持体とトナー担持体との駆動速度比(線速
比)は1:2.5とした。 (トナー帯電量測定)下記組成からなる負帯電性黒トナ
ーを用いて、トナー担持体上のトナーをブローオフ法に
より測定した。 (トナー組成) スチレンアクリル樹脂 100部 カーボン 10部 含クロムモノアゾ染料 2部 からなる混合物を、溶融混練後、粉砕・分級したもの
に、疎水性シリカ0.5部をミキサーで混合し、トナー
とした。 (トナー付着量測定)現像ローラ上のトナー量をテープ
転写により測定した。 (残像性の評価)図3に示すようなパターン画像を出力
し残像性を評価した。すなわち、黒帯ベタ部を現像後、
網点を現像し、黒帯ベタ部の位置に相当する網点の画像
濃度(IDl)と黒帯ベタ相当部以外の網点の画像濃度
(IDh)をマクベス濃度計により測定し、その比(I
l/IDh)により残像性を評価した。すなわち、比が
1であれば残像は発生しておらず良好であるが、1より
はずれるほど残像の程度が悪いことになる。 (離型性の評価)画像1万枚出力後のトナー担持体表面
の状態を次の規準により評価した。 ランクA:エアーブローでローラ表面のトナーが簡単に
除去できる。 ランクB:エアーブローで、部分的にわずかにトナーが
残る。 ランクC:エアーブローで完全に除去できずトナーの薄
層が残る。 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。
The following evaluations were carried out on the above Examples and Comparative Examples using the developing apparatus shown in FIG. At this time, the drive speed ratio (linear speed ratio) between the electrostatic latent image carrier and the toner carrier was set to 1: 2.5. (Measurement of Toner Charge Amount) The toner on the toner carrier was measured by the blow-off method using a negatively chargeable black toner having the following composition. (Toner composition) Styrene acrylic resin 100 parts Carbon 10 parts Chromium-containing monoazo dye 2 parts After melt-kneading, pulverized and classified, 0.5 parts of hydrophobic silica was mixed with a mixer to obtain a toner. . (Measurement of Toner Adhesion Amount) The amount of toner on the developing roller was measured by tape transfer. (Evaluation of Image Retention) A pattern image as shown in FIG. 3 was output to evaluate image retention. That is, after developing the black solid area,
The halftone dot is developed, and the image density of the halftone dot corresponding to the position of the black solid area (ID 1 ) and the image density of the halftone dot other than the black solid area (ID h ) are measured by a Macbeth densitometer. Ratio (I
It was to evaluate the persistence of vision by D l / ID h). That is, if the ratio is 1, no afterimage is generated and it is good, but the more it deviates from 1, the worse the afterimage is. (Evaluation of releasability) The state of the surface of the toner carrier after 10,000 images were output was evaluated according to the following criteria. Rank A: Toner on the roller surface can be easily removed by air blow. Rank B: A small amount of toner remains partially by air blow. Rank C: It cannot be completely removed by air blow, and a thin layer of toner remains. Rank D: The molten toner is strongly adhered to the roller surface.

【0037】(耐環境性の評価)これにらの評価を10
℃/15%RH、20℃/50%RH、30℃/90%
RHの条件下で行った。評価結果をまとめて表2に示し
た。
(Evaluation of environmental resistance) These evaluations are 10
℃ / 15% RH, 20 ℃ / 50% RH, 30 ℃ / 90%
It was carried out under the conditions of RH. The evaluation results are summarized in Table 2.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】実施例11 実施例3においてさらに、アミノシランカップリング剤
(前記構造式(1))を1部添加した以外は同じにして
トナー担持体をつくった。
Example 11 A toner carrier was prepared in the same manner as in Example 3 except that 1 part of the aminosilane coupling agent (the above structural formula (1)) was added.

【0040】実施例12 実施例3においてさらに、アミノシランカップリング剤
(前記構造式(8))を1部添加した以外は同じにして
トナー担持体をつくった。
Example 12 A toner carrier was prepared in the same manner as in Example 3 except that 1 part of the aminosilane coupling agent (the above structural formula (8)) was added.

【0041】実施例13 実施例13において、さらにPb系の触媒を0.1部添
加した以外は同じにしてトナー担持体をつくった。
Example 13 A toner carrier was prepared in the same manner as in Example 13 except that 0.1 part of Pb-based catalyst was further added.

【0042】比較例2 実施例1のトナー担持体を用いた。Comparative Example 2 The toner carrier of Example 1 was used.

【0043】比較例3 比較例2にさらに、アミノシランカップリング剤(前記
構造式(8))を1部添加した以外は同じにしてトナー
担持体をつくった。
Comparative Example 3 A toner carrier was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that 1 part of the aminosilane coupling agent (the above structural formula (8)) was added.

【0044】比較例4 比較例3のアミノシランカップリング剤の量を2部とし
た以外は同じにしてトナー担持体をつくった。
Comparative Example 4 A toner carrier was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that the amount of the aminosilane coupling agent was changed to 2 parts.

【0045】比較例5 比較例3にさらに、Pb系触媒を0.1部添加した以外
は同じにしてトナー担持体をつくった。
Comparative Example 5 A toner carrier was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that 0.1 part of Pb type catalyst was further added.

【0046】図1の現像装置において、下記のシアント
ナーを用いて上記実施例及び比較例についての同様の評
価を行った。なお、このとき静電潜像保持体とトナー担
持体との駆動速度比は1:1.02とした。 (トナー組成) ポリオール樹脂 100部 サリチル酸誘導体Zn塩 4部 銅フタロシニアン 3部 からなる混合物を、溶融混練後、粉砕・分級したもの
に、疎水性シリカ0.75部をミキサー混合し、トナー
とした。
In the developing device shown in FIG. 1, the following cyan toners were used to perform the same evaluations for the above examples and comparative examples. At this time, the driving speed ratio between the electrostatic latent image holding member and the toner carrying member was set to 1: 1.02. (Toner composition) Polyol resin 100 parts Salicylic acid derivative Zn salt 4 parts Copper phthalocyanine 3 parts A mixture was melt-kneaded, then pulverized and classified, and 0.75 parts of hydrophobic silica was mixed with a mixer to obtain a toner.

【0047】これらトナー担持体の評価結果をまとめて
表3に示した。
The evaluation results of these toner carriers are summarized in Table 3.

【0048】[0048]

【表3】 [Table 3]

【0049】さらに、実施例11のトナー担持体を具備
した現像装置を用いたフルカラー複写にて、カラー画像
を出力したところ、画像濃度が良好で、トナー後端寄り
のない高品質画像が得られた。実施例12、13のトナ
ー担持体を用いた場合も同様に高品質画像が得られた。
一方、比較例2〜5のトナー担持体を具備した現像装置
を用いた場合には、画像濃度がうすく、地肌汚れのある
悪質な画像であった。
Further, when a color image was output by full-color copying using the developing device equipped with the toner carrier of Example 11, a high-quality image with good image density and no toner trailing edge was obtained. It was High quality images were similarly obtained when the toner carriers of Examples 12 and 13 were used.
On the other hand, when the developing device equipped with the toner carrier of Comparative Examples 2 to 5 was used, the image density was low and the background image was a bad image.

【0050】[0050]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、すなわちニト
リルゴムと、樹脂とを混合することによりなる構成のト
ナー担持体を用いることにより、残像、トナーフィルミ
ングがない高品質画像を提供する現像装置とすることが
できる。請求項2の発明によれば、体積抵抗が適正な範
囲となり表面特性の一段と向上したトナー担持体を得る
ことができる。請求項3の発明によれば、特に、樹脂と
してフッ素樹脂、あるいはシリコーン樹脂を用いること
により耐環境性に優れたものとできる。請求項4の発明
によれば、変性シリコーン樹脂を用いたときに、これに
シランカップリング剤を併用することによってより耐環
境性に優れたものとできる。さらに、アミノシランカッ
プリング剤を用いることで負帯電性トナーとの帯電性が
向上する。請求項5の発明によれば、安定高画質な画像
が得られる現像装置を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, that is, by using the toner carrier composed of the nitrile rubber and the resin mixed with each other, a high quality image free from afterimage and toner filming is provided. It can be a developing device. According to the second aspect of the invention, it is possible to obtain a toner carrier having a volume resistance in an appropriate range and further improved surface characteristics. According to the invention of claim 3, particularly, by using a fluororesin or a silicone resin as the resin, excellent environment resistance can be obtained. According to the invention of claim 4, when a modified silicone resin is used, a silane coupling agent is used together with the modified silicone resin, whereby the environment resistance can be further improved. Further, the use of the aminosilane coupling agent improves the chargeability with the negatively chargeable toner. According to the invention of claim 5, it is possible to provide a developing device capable of obtaining a stable high-quality image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の現像装置の概略を表わした図。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a developing device of the present invention.

【図2】本発明のトナー担持体の1例を表わした図。FIG. 2 is a diagram showing an example of a toner carrier of the present invention.

【図3】残存性の評価を行なうためのパターン画像を表
わした図。
FIG. 3 is a diagram showing a pattern image for evaluating residualness.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器 2 トナー 3 アジテーター 4 補給ローラ 5 トナー担持体 6 トナー層厚規制部材 7 静電潜像保持体 51 芯金 52 導電体層 1 Container 2 Toner 3 Agitator 4 Replenishing Roller 5 Toner Carrier 6 Toner Layer Thickness Controlling Member 7 Electrostatic Latent Image Holder 51 Core Bar 52 Conductor Layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に供給されたトナーをトナー層厚規
制部材によって均一な薄層としこのトナーを静電潜像の
現像に供するためのトナー担持体において、該表面が少
なくともニトリルゴム(A)と樹脂(B)とを混合して
なるものであることを特徴とするトナー担持体。
1. A toner carrier for making the toner supplied to the surface a uniform thin layer by means of a toner layer thickness regulating member, the toner carrying member for developing the electrostatic latent image, the surface having at least the nitrile rubber (A). And a resin (B) are mixed, and a toner carrier.
【請求項2】 ニトリルゴム(A)と該樹脂(B)との
混合比が(A)/(B)=1/1〜1/15である請求
項1に記載のトナー担持体。
2. The toner carrier according to claim 1, wherein the mixing ratio of the nitrile rubber (A) and the resin (B) is (A) / (B) = 1/1 to 1/15.
【請求項3】 樹脂(B)がフッ素樹脂あるいはシリコ
ーン樹脂である請求項1に記載のトナー担持体。
3. The toner carrier according to claim 1, wherein the resin (B) is a fluororesin or a silicone resin.
【請求項4】 樹脂(B)がシリコーン樹脂であるとき
は、シランカップリング剤を同時に含有する請求項3に
記載のトナー担持体。
4. The toner carrier according to claim 3, wherein when the resin (B) is a silicone resin, it also contains a silane coupling agent.
【請求項5】 請求項1、2、3または4に記載のトナ
ー担持体を具備してなることを特徴とする現像装置。
5. A developing device comprising the toner carrier according to claim 1, 2, 3, or 4.
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