JPH1048954A - Magnet roll - Google Patents

Magnet roll

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Publication number
JPH1048954A
JPH1048954A JP8205697A JP20569796A JPH1048954A JP H1048954 A JPH1048954 A JP H1048954A JP 8205697 A JP8205697 A JP 8205697A JP 20569796 A JP20569796 A JP 20569796A JP H1048954 A JPH1048954 A JP H1048954A
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JP
Japan
Prior art keywords
permanent magnet
magnet member
magnetic
resin layer
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP8205697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaharu Goto
隆治 後藤
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Neomax Kiko Co Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Hitachi Metals Kiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP8205697A priority Critical patent/JPH1048954A/en
Publication of JPH1048954A publication Critical patent/JPH1048954A/en
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To downsize a developing device and improve the developing performance by providing magnetic poles, which extends in parallel to the axis, in such a state as arranging the N, S alternatively in the circumferential direction on a permanent magnet member formed into a cylindrical shape and providing, at least, a resin layer of a specific thickness containing conductive particles around the circumferential face. SOLUTION: A permanent magnet member 4 is formed of a semiconducting or insulating, for example, isotropic ferrite magnet, and a plurality of magnet poles extending axially are provided around the outer circumferential face, formed into a cylindrical shape, and rotatably provided in the bottom of a developer tank 1. A resin layer containing conductive particles is coveringly stuck on the surface of this permanent magnet member 4. Namely, the magnetic poles extending in parallel to the axis are provided with their N, S arranged alternately on the permanent magnet member 4, which is fanned into a cylindrical shape, and, at least, the resin layer of 10-1000μm in thickness and containing the conductive particles is coveringly stuck to the circumferential face. This constitution can provide an image without any fogging, dust, fine line, and density ununiformity even in using a small-size developer support means having a structure of no sleeve.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電荷像を担持す
る像担持手段の表面に形成された静電荷像を、円筒状に
一体に成形された永久磁石部材からなる現像剤支持手段
の表面に吸着保持された磁性現像剤を使用して現像する
現像装置を構成するマグネットロールに関するものであ
り、特に連続印字によってもカブリ、濃度ムラの発生を
防止し、現像性を向上させ得るマグネットロールに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface of a developer supporting means comprising a permanent magnet member integrally formed in a cylindrical shape with an electrostatic charge image formed on the surface of an image carrying means for carrying an electrostatic image. The present invention relates to a magnet roll that constitutes a developing device that performs development using a magnetic developer that is attracted and held on a magnetic roll, and particularly relates to a magnet roll that can prevent fog and uneven density even in continuous printing and improve developability. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来電子写真や静電記録を利用した画像
形成方法においては、光導電体若しくは誘電体等からな
る画像担持体の表面に形成された静電荷像を、例えば永
久磁石部材を内蔵すると共にこの永久磁石部材と相対回
転自在に嵌挿してなるスリーブからなる現像手段を使用
し、磁性現像剤からなる所謂磁気ブラシによって摺擦し
てトナー像として現像する。次いでこのトナー像を直接
定着するか、若しくはトナー像を普通紙などの転写シー
ト上に転写した後定着して最終画像を得ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming method using electrophotography or electrostatic recording, an electrostatic charge image formed on a surface of an image carrier made of a photoconductor or a dielectric is incorporated into, for example, a permanent magnet member. At the same time, a developing means comprising a sleeve which is rotatably fitted to the permanent magnet member is used, and is rubbed with a so-called magnetic brush made of a magnetic developer to develop a toner image. Next, the toner image is directly fixed, or the toner image is transferred onto a transfer sheet such as plain paper and then fixed to obtain a final image.

【0003】図3は従来の現像方法の例を示す要部横断
面図である。図3において1は現像剤槽であり、磁性現
像剤2を収容すると共に、その下方に複数個の永久磁石
3を備え円柱状に形成した永久磁石部材4と、非磁性金
属材料(例えばSUS304)により中空円筒状に形成
したスリーブ5とを同軸的にかつ相対回転自在に構成し
てなる現像ロール6を設ける。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a conventional developing method. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a developer tank, which accommodates a magnetic developer 2 and has a plurality of permanent magnets 3 provided below the permanent magnet member 4 and a columnar permanent magnet member 4, and a nonmagnetic metal material (for example, SUS304). The developing roller 6 is configured so as to be coaxially rotatable relative to the sleeve 5 formed into a hollow cylindrical shape.

【0004】7は感光体ドラムであり、矢印方向に回転
自在に形成し、現像ロール6と間隙gを介して対向させ
てある。8はドクターブレードであり、現像剤槽1に設
けられ、現像ロール6と間隙tを介して対向させ、スリ
ーブ5上に吸着される磁性現像剤の層厚を規制するもの
である。9は直流電源であり、感光体ドラム7とスリー
ブ5との間に接続し、バイアス電圧を印加するためのも
のである。なお間隙gは前記間隙tより若干大に形成す
る。
Reference numeral 7 denotes a photosensitive drum, which is rotatable in the direction of the arrow, and faces the developing roll 6 with a gap g therebetween. Reference numeral 8 denotes a doctor blade, which is provided in the developer tank 1 and faces the developing roll 6 via a gap t to regulate the layer thickness of the magnetic developer adsorbed on the sleeve 5. Reference numeral 9 denotes a DC power supply, which is connected between the photosensitive drum 7 and the sleeve 5 and applies a bias voltage. The gap g is formed slightly larger than the gap t.

【0005】上記の構成により、永久磁石部材4を固定
してスリーブ5を矢印方向に回転させると、磁性現像剤
2がスリーブ5上に吸着されて搬送され、感光体ドラム
7と対向する現像領域に至ると、感光体ドラム7上に形
成されている静電荷像とバイアスによる電界によって、
磁性現像剤2が永久磁石部材4によるスリーブ5への吸
着力に打ち勝って転移する。これにより静電荷像を現像
することができるのである。
With the above arrangement, when the permanent magnet member 4 is fixed and the sleeve 5 is rotated in the direction of the arrow, the magnetic developer 2 is adsorbed on the sleeve 5 and conveyed, and the developing area facing the photosensitive drum 7 Is reached, the electrostatic image formed on the photosensitive drum 7 and the electric field due to the bias cause
The magnetic developer 2 overcomes the attraction force of the permanent magnet member 4 to the sleeve 5 and transfers. Thereby, the electrostatic charge image can be developed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような現像方法
においては、スリーブ5の外周面は磁性現像剤2を永久
磁石部材4による磁気的吸引力によって吸着し、摩擦力
によって搬送するのであるが、搬送性を向上させるため
に、例えばブラスト加工を施すことにより表面の粗さを
大に形成してあるのが通常である。しかしながら使用中
に摩耗が進行し、摩擦係数が変化し、若しくは局部的変
化も発生することにより、吸着される磁性現像剤2の層
厚が変化し、現像性が低下するという問題点がある。
In the above-described developing method, the outer peripheral surface of the sleeve 5 attracts the magnetic developer 2 by the magnetic attraction force of the permanent magnet member 4 and conveys it by the frictional force. In order to improve the transportability, the surface roughness is usually increased by, for example, blasting. However, there is a problem that the wear proceeds, the coefficient of friction changes, or a local change occurs during use, so that the layer thickness of the magnetic developer 2 adsorbed changes and the developability decreases.

【0007】なお磁性現像剤を吸着支持して搬送する現
像ロール6は、永久磁石部材4とスリーブ5とを同軸的
に組合わせて構成するものであるため、加工組立が煩雑
であると共に、製作コストが嵩むという問題点がある。
Since the developing roll 6 which adsorbs and supports the magnetic developer and conveys it is constituted by coaxially combining the permanent magnet member 4 and the sleeve 5, the processing and assembly are complicated and the production is complicated. There is a problem that the cost increases.

【0008】そこでプリンター等の小型化のため、現像
ロール6を構成するスリーブ5を省略し、永久磁石部材
4のみを回転状態で使用し、静電荷像を磁気ブラシ法に
よって現像する現像方法も提案されている(例えば特開
昭62−201463号公報参照)。このような現像方
法においては、磁性現像剤からなる磁気ブラシの高さの
半分程度が感光体ドラム7の表面と接触するようになっ
ている。
In order to reduce the size of a printer or the like, a developing method of omitting the sleeve 5 constituting the developing roll 6, using only the permanent magnet member 4 in a rotating state, and developing an electrostatic charge image by a magnetic brush method is proposed. (See, for example, JP-A-62-201463). In such a developing method, about half the height of the magnetic brush made of a magnetic developer comes into contact with the surface of the photosensitive drum 7.

【0009】しかしながら上記のようなスリーブ5を省
略した形態の磁気ブラシ現像方法においては、永久磁石
部材4の磁極上と磁極間とにおける磁気ブラシの高さお
よび現像性に差があるため、画像濃度にムラが生じ、特
に中間調の画像を現像する場合において画質が低下する
という問題点がある。一方上記のような濃度ムラを解消
するために、永久磁石部材4の回転数を大にすると、駆
動トルクが大になると共に、騒音が発生するという問題
点があり、好ましくない。
However, in the magnetic brush developing method in which the sleeve 5 is omitted as described above, there is a difference in the height and developability of the magnetic brush between the magnetic poles of the permanent magnet member 4 and between the magnetic poles. There is a problem that image quality is deteriorated, especially when a halftone image is developed. On the other hand, if the number of revolutions of the permanent magnet member 4 is increased to eliminate the above-described density unevenness, the drive torque is increased and noise is generated, which is not preferable.

【0010】このため永久磁石部材4の周速Vmは、感
光体ドラム7の周速Vpに対して、VmがVpの約 1.5
倍以上になるように設定するのが通常である。しかしな
がら永久磁石部材4の表面に吸着支持された磁性現像剤
は、感光体ドラム7の表面を常に摺擦するため、磁性現
像剤が永久磁石部材4の回転方向に掃き寄せられた状態
の画像となり、高画質のものが得られないという欠点が
ある。
Therefore, the peripheral speed Vm of the permanent magnet member 4 is about 1.5 times Vp of the peripheral speed Vp of the photosensitive drum 7.
Usually, it is set to be twice or more. However, since the magnetic developer adsorbed and supported on the surface of the permanent magnet member 4 constantly rubs the surface of the photosensitive drum 7, the image becomes a state in which the magnetic developer is swept in the rotation direction of the permanent magnet member 4. However, there is a disadvantage that a high quality image cannot be obtained.

【0011】上記欠点を解決するために、磁性現像剤の
移動速度と感光体ドラム7との間の速度比を1ないし
1.9未満とする提案がされている(特公昭63−399
10号公報、特開平6−274025号公報参照)。し
かしながらこれらの提案のものは、何れも永久磁石部材
とスリーブとを同軸的に組合わせた構成のものであり、
前記のように加工組立が煩雑であるという問題点があ
る。特に前者のものにおいては、磁石と非磁性円筒の両
者を回転させる構成のものであるため、駆動系の構成が
更に煩雑となり、小型化しにくいという欠点がある。
In order to solve the above-mentioned drawback, the speed ratio between the moving speed of the magnetic developer and the photosensitive drum 7 is set to 1 to 5.
It has been proposed to be less than 1.9 (JP-B-63-399).
No. 10, JP-A-6-274025). However, all of these proposals have a configuration in which a permanent magnet member and a sleeve are coaxially combined,
As described above, there is a problem that processing and assembly are complicated. Particularly, in the former, since both the magnet and the non-magnetic cylinder are configured to rotate, there is a disadvantage that the configuration of the drive system is further complicated and it is difficult to reduce the size.

【0012】なお前記のように永久磁石部材4の周速V
mを大にすると、特にベタ黒部を有する画像の場合にお
いて、その後端部の濃度が高くなり、濃度ムラを発生す
るという問題点がある。
As described above, the peripheral speed V of the permanent magnet member 4 is
When m is increased, especially in the case of an image having a solid black portion, there is a problem that the density at the rear end portion becomes high and density unevenness occurs.

【0013】更にスリーブ5を省略し、永久磁石部材4
を例えばフェライト磁石によって形成した型式のものに
おいては、フェライト磁石の電気抵抗が高いため、現像
領域において現像電流が流れにくく、現像性が低いとい
う問題点がある。この対策として永久磁石部材4の表面
に導電性材料からなるメッキ層を設ける手段もあるが、
メッキ層の厚さは通常は小なるものであるため、永久磁
石部材4の振れが大なる場合には画像の濃度ムラを解消
することができないという問題点がある。
Further, the sleeve 5 is omitted, and the permanent magnet member 4
For example, in the case of a type formed by using a ferrite magnet, there is a problem that the development current is difficult to flow in the development region and the developability is low because the electric resistance of the ferrite magnet is high. As a countermeasure, there is a method of providing a plating layer made of a conductive material on the surface of the permanent magnet member 4,
Since the thickness of the plating layer is usually small, there is a problem that it is not possible to eliminate the density unevenness of the image when the deflection of the permanent magnet member 4 is large.

【0014】また最近においては、電子写真の高画質化
のためにトナーの小粒径化の傾向があり、例えば平均粒
径が 4.5〜8μmのような微粒のものが使用されてい
る。しかしながら、このような微粒のものは、体積当り
の表面積が大であるため、粒径の大なるものと比較して
質量当りの摩擦帯電による電荷量が大(チャージアッ
プ)となり、それ自身の鏡映力によって現像ロールの表
面に強く拘束される。このため微粒層が形成された部分
の上に存在するトナーは、現像ロールと充分な摩擦帯電
ができないために、像担持体上に形成された静電荷像に
付着しにくくなり、現像性が低下するという問題点があ
る。この現象は連続印字を行った場合に顕著に現われ、
カブリ、濃度ムラが発生する。
Recently, there has been a tendency to reduce the particle size of toner in order to improve the quality of electrophotography. For example, fine particles having an average particle size of 4.5 to 8 μm have been used. However, since such fine particles have a large surface area per volume, the amount of charge due to triboelectric charging per mass becomes larger (charge-up) as compared with those having a large particle size, and the mirror itself has a large size. The image is strongly restrained by the surface of the developing roll. For this reason, the toner existing on the portion where the fine particle layer is formed cannot be sufficiently triboelectrically charged with the developing roll, so that it is difficult for the toner to adhere to the electrostatic image formed on the image carrier, and the developing property is deteriorated. There is a problem that. This phenomenon is noticeable when continuous printing is performed.
Fog and density unevenness occur.

【0015】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、現像装置の小型化が可能であると共に、連続
印字によってもカブリ、濃度ムラの発生を防止し、現像
性を向上させ得るマグネットロールを提供することを課
題とする。
The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, can reduce the size of the developing device, and can prevent the occurrence of fog and uneven density even in continuous printing, thereby improving the developability. It is an object to provide a magnet roll.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、円柱状に形成した永久磁石部材
に軸線と平行に延びる磁極を円周方向にN,S交互に設
け、円周面に少なくとも導電性粒子を含有する厚さ10
〜1000μmの樹脂層を被着させる、という技術的手
段を採用した。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, magnetic poles extending parallel to the axis are provided alternately in the circumferential direction on a permanent magnet member formed in a cylindrical shape, and the magnetic poles are alternately arranged in a circular direction. Thickness containing at least conductive particles on the peripheral surface 10
The technical means of applying a resin layer of ~ 1000 µm was employed.

【0017】本発明における永久磁石部材は、フェライ
ト磁石のみに限らず、磁性粉と樹脂材料とを主成分とす
る樹脂磁石であってもよい。またこの永久磁石部材は、
シャフトの外周に上記磁石をロール状に一体に形成した
ものでも、あるいはシャフトを含めて全体を磁石材料で
形成したものでもよい。但し、この永久磁石部材は、現
像ムラを防止するために、円周方向および軸方向に継目
がなく、全体が一体に形成されていることが好ましい。
なお上記永久磁石部材は、現像装置の小型化を図るため
に、直径を6〜30mmに形成することが好ましい。
The permanent magnet member in the present invention is not limited to a ferrite magnet, but may be a resin magnet containing magnetic powder and a resin material as main components. Also, this permanent magnet member
The magnet may be integrally formed in a roll shape on the outer periphery of the shaft, or may be formed entirely of a magnet material including the shaft. However, in order to prevent development unevenness, the permanent magnet member preferably has no joint in the circumferential direction and the axial direction, and is preferably integrally formed as a whole.
The permanent magnet member is preferably formed to have a diameter of 6 to 30 mm in order to reduce the size of the developing device.

【0018】上記永久磁石部材の表面には、異極性の磁
極が微小間隔を置いて円周方向に交互に配設されている
ため、磁極数が増加すると表面磁束密度が減少する。一
方磁性現像剤の飛散防止の点から、永久磁石部材の表面
磁束密度は200G以上であることが好ましく、またト
ナーが像担持体の表面に形成された静電荷像に付着し易
くするために800G以下であることが好ましい。また
永久磁石部材表面の磁極間ピッチは上記表面磁束密度2
00〜800Gに対応する範囲、すなわち磁極間ピッチ
1.0〜3.0 mmとすることが好ましい。
On the surface of the permanent magnet member, magnetic poles of different polarities are alternately arranged in the circumferential direction at minute intervals, so that as the number of magnetic poles increases, the surface magnetic flux density decreases. On the other hand, from the viewpoint of preventing the magnetic developer from scattering, the surface magnetic flux density of the permanent magnet member is preferably 200 G or more, and 800 G in order to make it easier for the toner to adhere to the electrostatic image formed on the surface of the image carrier. The following is preferred. The pitch between the magnetic poles on the surface of the permanent magnet member is the above-mentioned surface magnetic flux density 2
Range corresponding to 00 to 800 G, ie, pitch between magnetic poles
Preferably it is 1.0 to 3.0 mm.

【0019】次に本発明において、バイアス電圧を印加
する場合には、上記樹脂層から直接印加してもよいし、
少なくとも表面を導電性に形成したシャフトを介して上
記樹脂層から印加してもよい。あるいはドクターブレー
ドから印加してもよく、この場合ドクターブレードは金
属等の導電性材料によって形成すればよい。
Next, in the present invention, when a bias voltage is applied, it may be applied directly from the resin layer,
The voltage may be applied from the resin layer via a shaft having at least a surface made conductive. Alternatively, the voltage may be applied from a doctor blade. In this case, the doctor blade may be formed of a conductive material such as a metal.

【0020】上記バイアス電圧としては、直流電圧単独
若しくは直流電圧と交流電圧とを重畳させて印加する
が、直流電圧に重畳させる交流電圧は、通常使用されて
いる500〜1000Hzのものより更に低周波のもの
がよく、永久磁石部材の磁極数M、周速Vm(mm/
秒)、直径D(mm)によって定まるf=M・Vm/π・
D(Hz)とし、ピーク・トゥ・ピーク電圧Vp-p は1
00〜800Vとするのがよい。
As the bias voltage, a DC voltage alone or a DC voltage and an AC voltage are superimposed and applied. The AC voltage to be superimposed on the DC voltage has a lower frequency than that of a commonly used 500 to 1000 Hz. Are good, the number of magnetic poles of the permanent magnet member is M, and the peripheral speed is Vm (mm /
Second), f = M · Vm / π · determined by the diameter D (mm)
D (Hz), and the peak-to-peak voltage Vpp is 1
It is good to be 00-800V.

【0021】次に本発明において永久磁石部材の表面に
被着させる樹脂層を構成する樹脂材料としては、ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリフェニリンサルファイ
ド、アクリル等の熱可塑性樹脂や、メラミン、フェノー
ル、シリコーン等の熱硬化性樹脂を使用できる。
Next, in the present invention, as a resin material constituting the resin layer to be adhered to the surface of the permanent magnet member, thermoplastic resin such as polyamide, polycarbonate, polyphenylene sulfide, acrylic, etc., melamine, phenol, silicone, etc. Thermosetting resin can be used.

【0022】また上記樹脂層は、被着性、耐久性を考慮
して厚さを10〜1000μmに好ましくは50〜20
0μmに形成する。すなわち厚さが10μm未満では剥
離し易く、安定性に乏しく、一方厚さが1000μmを
超えると、特に磁極間ピッチが小なる場合において、現
像ロール上の表面磁束密度を所定の値に確保できなくな
るため好ましくない。
The resin layer has a thickness of 10 to 1000 μm, preferably 50 to 20 μm, in consideration of adherence and durability.
It is formed to 0 μm. That is, if the thickness is less than 10 μm, it is easy to peel off, and the stability is poor. Therefore, it is not preferable.

【0023】次に樹脂層の表面粗さ(JIS B 0601で定め
られた十点平均粗さで記号Rzで表す)は1〜30μm
に形成するが、この範囲を外れると表面に吸着して搬送
すべき磁性現像剤の搬送量が適正な値にならず、カブリ
やゴーストの原因となり易いため好ましくない。
Next, the surface roughness of the resin layer (10-point average roughness defined by JIS B 0601 and represented by symbol Rz) is 1 to 30 μm.
However, if it is out of this range, the transport amount of the magnetic developer to be absorbed and transported to the surface is not an appropriate value, and it is not preferable because it tends to cause fog and ghost.

【0024】また樹脂層中には導電性粒子を含有させ、
電気抵抗を103 〜106 Ωに形成することが好まし
い。すなわち電気抵抗が103 Ω未満であると、導電性
粒子が多くなるため、永久磁石部材の表面への接着強度
が低下するため好ましくない。一方電気抵抗が106 Ω
を超えると、チャージがリークしにくくなり、トナーが
チャージアップしすぎて現像ロールから離れにくくな
り、画像濃度の低下やゴーストの原因となるため不都合
である。
The resin layer contains conductive particles,
It is preferable that the electric resistance is formed to 10 3 to 10 6 Ω. That is, when the electric resistance is less than 10 3 Ω, the amount of conductive particles increases, and the adhesive strength to the surface of the permanent magnet member decreases, which is not preferable. On the other hand, the electric resistance is 10 6 Ω
When the value exceeds, the charge hardly leaks, and the toner is excessively charged, so that it is difficult to separate from the developing roll, which causes a decrease in image density and a ghost, which is inconvenient.

【0025】図2は永久磁石部材4の表面に被着した樹
脂層の電気抵抗の計測手段を示す説明図である。図2に
おいて、12は測定用端子であり、導電テープにより1
0mm角に形成し、永久磁石部材4の樹脂層の表面に10
mmの間隔で貼着する。なお測定用端子12は他の導電材
料によって形成し、治具等によって着脱されるようにし
てもよい。
FIG. 2 is an explanatory view showing a means for measuring the electric resistance of the resin layer adhered to the surface of the permanent magnet member 4. In FIG. 2, reference numeral 12 denotes a measuring terminal, which is 1
The permanent magnet member 4 is formed on the surface of the resin layer of
Attach at mm intervals. Note that the measurement terminal 12 may be formed of another conductive material, and may be detached by a jig or the like.

【0026】上記測定用端子12,12間に直流電源1
3から100μAの電流を流した時の電圧V(ボルト)
を測定し、この電圧から電気抵抗Rを算出する。すなわ
ち、R=(V/100)×106 =104 V(Ω)とす
る。
A DC power source 1 is connected between the measuring terminals 12 and 12.
Voltage V (volt) when a current of 3 to 100 μA flows
Is measured, and the electric resistance R is calculated from this voltage. That is, R = (V / 100) × 10 6 = 10 4 V (Ω).

【0027】樹脂層中に含有させる導電性粒子として
は、カーボンブラック、カーボンファイバー、金属粉末
等を使用することができ、樹脂100重量部に対して1
0〜150重量部とするのがよい。これらの導電性粒子
は、樹脂層内への分散および特性の点から、粒径を0.1
〜10μmとするのが好ましい。これらの導電性粒子を
含有させた樹脂材料による樹脂層の形成手段としては、
スプレー法、粉体塗装法等の公知の手段を適用できる。
なお樹脂層中には、必要に応じて帯電制御剤等の添加を
することができる。
As the conductive particles to be contained in the resin layer, carbon black, carbon fiber, metal powder and the like can be used.
The amount is preferably 0 to 150 parts by weight. These conductive particles have a particle size of 0.1 from the viewpoint of dispersion in the resin layer and characteristics.
The thickness is preferably from 10 to 10 μm. As means for forming a resin layer of a resin material containing these conductive particles,
Known means such as a spray method and a powder coating method can be applied.
Note that a charge control agent and the like can be added to the resin layer as needed.

【0028】また永久磁石部材を回転させた時の円周面
の振れや、樹脂層をコーティングする時の層厚のバラツ
キ等が画像に現われるような場合、あるいは高画質を求
める場合においては、樹脂層の形成後、軸基準にて樹脂
層の一部を外周研磨することにより、振れ等を極めて小
なる値に抑制することができる。外周研磨時における砥
石の粗さ、切込量、送り速度等の研磨条件により、樹脂
層の表面粗さを調整することができる。さらに、樹脂層
中には必要に応じて帯電制御剤等の添加も行なうことが
できる。
In the case where the fluctuation of the circumferential surface when rotating the permanent magnet member, the variation in the layer thickness when coating the resin layer, etc. appear in the image, or the case where high image quality is required, the resin is used. After the formation of the layer, a part of the resin layer is polished on the outer periphery with reference to the axis, so that run-out and the like can be suppressed to an extremely small value. The surface roughness of the resin layer can be adjusted by the polishing conditions such as the roughness of the grindstone, the depth of cut, the feed rate, etc. during the outer peripheral polishing. Further, a charge control agent and the like can be added to the resin layer as needed.

【0029】本発明において磁性現像剤としては、磁性
トナーのみからなるものは勿論、磁性トナーと磁性キャ
リアとの混合粉体(トナー濃度10〜90重量%)およ
び非磁性トナーと磁性キャリアとの混合粉体(トナー濃
度5〜60%)のものを使用できる。
In the present invention, the magnetic developer includes not only a magnetic toner but also a mixed powder of a magnetic toner and a magnetic carrier (toner concentration of 10 to 90% by weight) and a mixed powder of a non-magnetic toner and a magnetic carrier. A powder (toner concentration of 5 to 60%) can be used.

【0030】磁性現像剤として二成分系現像剤を使用す
る場合は、予め所定のトナー濃度に調整されたものを現
像剤槽内に投入するか、または永久磁石部材の表面にキ
ャリアを付着させておき、その後現像剤槽内にトナーの
みを補給するようにすればよい。これにより、トナー濃
度制御手段が不要となり、現像装置の小型化が図れる。
When a two-component developer is used as the magnetic developer, a developer adjusted to a predetermined toner concentration is charged into the developer tank, or a carrier is adhered to the surface of the permanent magnet member. Then, only the toner may be supplied into the developer tank. This eliminates the need for the toner density control means, and can reduce the size of the developing device.

【0031】磁性現像剤を構成するキャリアとしては、
平均粒径が10〜150μmの磁性粒子(鉄粉、フェラ
イト、マグネタイト、樹脂中に磁性粉が分散されたバイ
ンダー型粒子等)を使用することができる。なおキャリ
アは、球形のものより偏平状のものが、キャリア付着が
生じにくいため好ましい。
As a carrier constituting the magnetic developer,
Magnetic particles having an average particle size of 10 to 150 μm (eg, iron powder, ferrite, magnetite, and binder-type particles in which the magnetic powder is dispersed in a resin) can be used. Note that the carrier is preferably a flat carrier rather than a spherical carrier because carrier adhesion hardly occurs.

【0032】更にキャリアの平均粒径は10〜100μ
mのものが好ましい。これは平均粒径が100μm以下
であると、トナーの帯電量が充分に得られるが、平均粒
径が10μmより小であるとキャリア付着が生じ易くな
るからである。
Further, the average particle size of the carrier is 10 to 100 μm.
m is preferred. This is because when the average particle diameter is 100 μm or less, a sufficient charge amount of the toner can be obtained, but when the average particle diameter is smaller than 10 μm, carrier adhesion easily occurs.

【0033】なおキャリアは上記の磁性粒子を2種以上
混合したものでもよい。例えば平均粒径が60〜120
μmの大粒径の磁性粒子と、平均粒径が10〜50μm
の小粒径の磁性粒子とを、あるいは平均粒径が10〜5
0μmの小粒径のバインダー型磁性粒子とを混合しても
よい。混合比率は磁性粒子の大きさや磁気特性などを考
慮して定めればよい。
The carrier may be a mixture of two or more of the above magnetic particles. For example, the average particle size is 60 to 120.
magnetic particles having a large particle diameter of μm and an average particle diameter of 10 to 50 μm
And magnetic particles having an average particle diameter of 10 to 5
It may be mixed with binder type magnetic particles having a small particle size of 0 μm. The mixing ratio may be determined in consideration of the size and magnetic characteristics of the magnetic particles.

【0034】次に上記キャリアと混合させるべきトナー
は、転写性を向上させる点から体積固有抵抗が1014Ω
・cm以上の絶縁性のものが好ましく、またキャリアとド
クターブレードとの摩擦により帯電し易いもの(摩擦帯
電量が絶対値で10μc/g以上)が好ましい。
Next, the toner to be mixed with the carrier has a volume resistivity of 10 14 Ω from the viewpoint of improving transferability.
Insulating material having a size of not less than cm is preferable, and a material which is easily charged by friction between the carrier and the doctor blade (the frictional charge amount is 10 μc / g or more in absolute value) is preferable.

【0035】トナーの組成は通常使用されるトナーと同
様に、結着樹脂(スチレン−アクリル系共重合体、ポリ
エステル樹脂等)、着色剤(カーボンブラック等、但し
後述する磁性粉としてマグネタイトを使用する場合には
特に添加しなくてもよい)を必須成分とし、任意成分と
して磁性粉(マグネタイト、ソフトフェライト等)、帯
電制御剤(ニグロシン、含金属アゾ染料等)、離型剤
(ポリオレフィン等)、流動化剤(疏水性シリカ)を含
有(内添および/または外添)したものを使用できる。
なお磁性トナーとする場合は、磁性粉が少ないとトナー
飛散が多くなり、一方磁性粉が多いと定着性が低下する
ので、20〜70重量%の範囲とするのが好ましい。ま
た着色剤を適宜選定することにより、カラートナーを作
製することもできる。
The composition of the toner is the same as that of a commonly used toner, such as a binder resin (styrene-acrylic copolymer, polyester resin, etc.), a colorant (carbon black, etc., but using magnetite as a magnetic powder described later). In some cases, it may not be added) as essential components, and as optional components, magnetic powder (magnetite, soft ferrite, etc.), charge control agent (nigrosin, metal-containing azo dye, etc.), release agent (polyolefin, etc.), Those containing (internally and / or externally) a fluidizing agent (hydrophobic silica) can be used.
In the case of using a magnetic toner, if the amount of the magnetic powder is small, toner scattering increases, while if the amount of the magnetic powder is large, the fixing property is deteriorated. By appropriately selecting a coloring agent, a color toner can be produced.

【0036】なお上記磁化の値の測定は、振動試料型磁
力計(東英工業製VSM−3型)を使用し、トナーの平
均粒径(体積)は、粒度分析計(コールターエレクトロ
ニクス社製コールターカウンターモデルTA−II)を使
用して測定した。
The above magnetization was measured using a vibrating sample magnetometer (VSM-3 manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.), and the average particle size (volume) of the toner was measured using a particle size analyzer (Coulter Electronics Co., Ltd.). It was measured using a counter model TA-II).

【0037】なお体積固有抵抗は、DC4KV/cmの電
場で、内径3.05mmのテフロン(商品名)製シリンダー
中に試料を10数mg充填し、100gfの荷重を印加し
て、絶縁抵抗計(横河ヒューレットパッカード製432
9A型)により測定した値である。更に摩擦帯電量は市
販のブローオフ摩擦帯電量測定器(東芝ケミカル製TB
−200型)により、トナー濃度5%(標準キャリアと
してフェライトキャリア(日立金属製KBN−100)
を使用)にて測定した値である。
The volume specific resistance was determined by filling an insulated resistance meter (10 g or more) with a Teflon (trade name) cylinder having an inner diameter of 3.05 mm and applying a load of 100 gf under an electric field of DC 4 KV / cm. Yokogawa Hewlett Packard 432
9A). Furthermore, the amount of triboelectric charge can be measured using a commercially available blow-off triboelectric charge meter (TB, manufactured by Toshiba Chemical).
-200 type), toner concentration 5% (ferrite carrier as standard carrier (Hitachi Metal KBN-100))
Is used).

【0038】上記の構成により、スリーブを欠如する構
成の現像剤支持手段である小型のものを使用しても、地
カブリ、チリ、細線ムラおよび濃度ムラのない高品質の
画像を現像することができるのである。
According to the above configuration, even if a small developer supporting means having no sleeve is used, a high quality image free from background fog, dust, fine line unevenness and density unevenness can be developed. You can.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施施の形態にお
ける現像手段の例を示す要部横断面図であり、同一部分
は前記図3と同一の参照符号で示す。図1において永久
磁石部材4は体積固有抵抗が106 Ω・cmを超える半導
電性ないし絶縁性の例えば等方性フェライト磁石により
形成し、外周面に軸方向に延びる複数個の磁極を設け、
円柱状に形成し、現像剤槽1の下方に回転自在に設け
る。そしてこの永久磁石部材4の表面には、導電性粒子
を含有する樹脂層(図示せず)を被着させる。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a developing means in an embodiment of the present invention, and the same parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. In FIG. 1, the permanent magnet member 4 is formed of a semiconductive or insulating, for example, isotropic ferrite magnet having a volume resistivity exceeding 10 6 Ω · cm, and a plurality of magnetic poles extending in the axial direction are provided on the outer peripheral surface.
It is formed in a cylindrical shape, and is provided rotatably below the developer tank 1. Then, a resin layer (not shown) containing conductive particles is applied to the surface of the permanent magnet member 4.

【0040】直流電源9は、ドクターブレード8と感光
体ドラム7との間に接続すると共に、永久磁石部材4の
表面に吸着搬送される磁性現像剤2と感光体ドラム7と
の間に、直流バイアスに交流バイアスを重畳させた交互
電界を印加可能に形成する。
The DC power supply 9 is connected between the doctor blade 8 and the photosensitive drum 7 and is connected between the magnetic developer 2 attracted and conveyed to the surface of the permanent magnet member 4 and the photosensitive drum 7. An alternating electric field in which an AC bias is superimposed on a bias is formed so as to be applied.

【0041】[0041]

【実施例】上記のように構成した現像手段により、磁性
トナーと磁性キャリアとを混合してなる磁性現像剤2を
使用して画像形成した結果について記述する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The results of image formation using a magnetic developer 2 obtained by mixing a magnetic toner and a magnetic carrier with the developing means constructed as described above will be described.

【0042】まず磁性トナーは,重量比でスチレン−ア
クリルnブチルメタクリレート共重合体(Mw=21
万、Mn=1万6千)57部、磁性粉(戸田工業製 E
PT500)40部、ポリプロピレン(三洋化成製 T
P32)2部、帯電制御剤(オリエント化学製 ボント
ロン E81)1部を配合し、加熱混練、冷却固化、粉
砕および分級して平均粒径10μmに形成し、この粒子
100部に対し、表面に流動化剤(日本アエロジル製
R972) 0.5部を外添した。体積固有抵抗は5×10
14Ω・cm、摩擦帯電量は−22μc/gであった。
First, the magnetic toner is a styrene-acryl n-butyl methacrylate copolymer (Mw = 21) in weight ratio.
10,000 parts, Mn = 16,000) 57 parts, magnetic powder (Toda Kogyo E
PT500) 40 parts, polypropylene (T Sanyo Chemical T
P32) 2 parts and a charge controlling agent (Bontron E81 manufactured by Orient Chemical Co.) are mixed, heated and kneaded, cooled and solidified, pulverized and classified to form an average particle diameter of 10 μm. Agent (made by Nippon Aerosil)
R972) 0.5 part was externally added. Volume resistivity is 5 × 10
14 Ω · cm and the triboelectric charge amount was −22 μc / g.

【0043】次に磁性キャリアとしてはシリコーン樹脂
を被覆したフェライトキャリア(日立金属製 KBN−
100)により、平均粒径50μmに形成した。体積固
有抵抗は108 Ω・cmであった。なお体積固有抵抗は前
記トナーにおけると同様にして(但しDC100V/cm
の電場で)測定したものである。
Next, as a magnetic carrier, a ferrite carrier coated with a silicone resin (KBN-
100) to form an average particle size of 50 μm. The volume resistivity was 10 8 Ω · cm. The volume resistivity is the same as that of the toner described above (however, DC 100 V / cm
In an electric field of

【0044】上記磁性トナーと磁性キャリアとを混合し
てトナー濃度50重量%の磁性現像剤とした。一方感光
体ドラム7はOPCにより形成し、表面電位−600
V、周速を60mm/秒とした。永久磁石部材4はフェラ
イト磁石(日立金属製 YBM−3)により外径30m
m、A4サイズ用に形成した。次にエポキシ樹脂100
重量部、カーボンブラック23〜50重量部を溶融混練
後、冷却固化、粉砕処理を行なって10〜40μmの粉
体とし、この粉体を静電粉体塗装により永久磁石部材4
の表面に付着させ、加熱処理により厚さ50〜1000
μmの樹脂層を形成させた。その後外周研磨により、振
れを0.03mm以内とした。なお永久磁石部材4には、円周
方向等間隔に30極の磁極を着磁し、表面磁束密度を5
00Gとした。また比較例として樹脂層を欠如するも
の、および樹脂層の厚さが1200μmのものを作成し
た。
The magnetic toner and the magnetic carrier were mixed to prepare a magnetic developer having a toner concentration of 50% by weight. On the other hand, the photosensitive drum 7 is formed by OPC and has a surface potential of -600.
V, the peripheral speed was 60 mm / sec. Permanent magnet member 4 is made of ferrite magnet (YBM-3 manufactured by Hitachi Metals) and has an outer diameter of 30 m.
m, formed for A4 size. Next, epoxy resin 100
After melting and kneading 23 to 50 parts by weight of carbon black, the mixture is cooled, solidified and pulverized to obtain a powder having a diameter of 10 to 40 μm.
To a thickness of 50 to 1000 by heat treatment.
A μm resin layer was formed. Thereafter, the run-out was reduced to 0.03 mm or less by polishing the outer periphery. The permanent magnet member 4 is magnetized with 30 magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction, and has a surface magnetic flux density of 5 poles.
00G. As comparative examples, those having no resin layer and those having a thickness of 1200 μm were prepared.

【0045】次に現像ギャップ(g) 0.4mm、ドクター
ギャップ(t) 0.3mmとし、真鍮からなるドクターブレ
ード8から直流バイアス電圧−500Vを印加した。こ
の場合、画像品質の点からg−t= 0.2±0.15mmとする
ことが好ましい。表1は現像後の画像をコロナ転写し、
温度180℃、線圧1kg/cmでヒートロール定着した場
合の画像評価結果を示す表である。なお現像、定着の環
境は、20℃、60%R.H.であった。
Next, the developing gap (g) was set to 0.4 mm and the doctor gap (t) was set to 0.3 mm, and a DC bias voltage of -500 V was applied from the doctor blade 8 made of brass. In this case, it is preferable that gt = 0.2 ± 0.15 mm from the viewpoint of image quality. Table 1 shows the corona-transferred image after development.
9 is a table showing the results of image evaluation when heat roll fixing is performed at a temperature of 180 ° C. and a linear pressure of 1 kg / cm. The environment for development and fixing was 20 ° C. and 60% R.F. H. Met.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】表1において、回転方向の欄におけるW,
Cは、永久磁石部材4の回転方向が図1において反時計
方向および時計方法であることを示す。また周速比は、
永久磁石部材4の周速の感光体ドラム7の周速に対する
比を示している。
In Table 1, W,
C indicates that the rotation direction of the permanent magnet member 4 is counterclockwise and clockwise in FIG. The peripheral speed ratio is
The ratio of the peripheral speed of the permanent magnet member 4 to the peripheral speed of the photosensitive drum 7 is shown.

【0048】表1から明らかなように、まずNo.1にお
いては、永久磁石部材4の表面に導電性を有する樹脂層
を欠如するため、画像濃度が低いのみならず、カブリ、
濃度ムラおよびキャリア付着が発生している。
As is clear from Table 1, in No. 1, since the surface of the permanent magnet member 4 lacks a conductive resin layer, not only the image density is low but also the fog
Density unevenness and carrier adhesion have occurred.

【0049】次にNo.13においては、樹脂層が厚すぎる
ため表面磁束密度が低下し、カブリとキャリア付着が発
生している。なおNo.12においては画像濃度は良好であ
るものの、表面磁束密度がやや低く、カブリおよびキャ
リア付着が若干認められ、樹脂層の厚さの限界であるこ
とが示される。
Next, in No. 13, the surface magnetic flux density was lowered because the resin layer was too thick, and fog and carrier adhesion occurred. In No. 12, although the image density was good, the surface magnetic flux density was rather low, and fogging and carrier adhesion were slightly observed, indicating that the thickness of the resin layer was at its limit.

【0050】一方No.5,6においては、樹脂層の電気
抵抗が大であるため、画像濃度が低いのみならず,カブ
リ、濃度ムラの発生が認められている。これらのものに
対して、No.2〜4およびNo.7〜11においては、カ
ブリ、濃度ムラおよびキャリア付着のない高画質の画像
が得られている。
On the other hand, in Nos. 5 and 6, since the electric resistance of the resin layer was large, not only the image density was low, but also the occurrence of fog and density unevenness was observed. In contrast, in Nos. 2 to 4 and Nos. 7 to 11, high quality images free from fog, density unevenness and carrier adhesion were obtained.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、下記の効果を奏し得る。
Since the present invention has the configuration and operation as described above, the following effects can be obtained.

【0052】(1) 現像ロールの構成部材を永久磁石部材
のみとしたものであるため、現像装置を小型化すること
ができ、画像形成装置全体を小型化することができる。 (2) 永久磁石部材の表面に導電性の樹脂層を被着させた
構成であるため、トナーのチャージアップを防止し、連
続印字によってもカブリ、濃度ムラのない高品質の画像
が得られる。
(1) Since only the permanent magnet member is used as a component of the developing roll, the size of the developing device can be reduced, and the size of the entire image forming apparatus can be reduced. (2) Since the conductive resin layer is applied to the surface of the permanent magnet member, charge-up of the toner is prevented, and a high-quality image free from fog and density unevenness is obtained even in continuous printing.

【0053】(3) 現像ギャップを大にしても安定した高
品質の画像を得ることができる。 (4) 磁性現像剤中のトナー濃度を広い範囲に設定できる
ため、例えばトナー濃度制御手段を使用する必要がな
く、装置全体をコンパクト化し得る。
(3) A stable high-quality image can be obtained even when the developing gap is increased. (4) Since the toner concentration in the magnetic developer can be set in a wide range, there is no need to use, for example, a toner concentration control means, and the entire apparatus can be made compact.

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

【図1】本発明の実施の形態における現像手段の例を示
す要部横断面図である。
FIG. 1 is a main part cross-sectional view showing an example of a developing unit in an embodiment of the present invention.

【図2】永久磁石部材4の表面に被着した樹脂層の電気
抵抗の計測手段を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a means for measuring electric resistance of a resin layer adhered to the surface of a permanent magnet member 4;

【図3】従来の現像方法の例を示す要部横断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing an example of a conventional developing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 永久磁石部材 7 感光体ドラム 4 Permanent magnet member 7 Photoconductor drum

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円柱状に形成した永久磁石部材に軸線と
平行に延びる磁極を円周方向にN,S交互に設け、円周
面に少なくとも導電性粒子を含有する厚さ10〜100
0μmの樹脂層を被着させたことを特徴とするマグネッ
トロール。
1. A cylindrical permanent magnet member having magnetic poles extending parallel to an axis alternately arranged N and S in a circumferential direction, and having a thickness of at least 10 to 100 containing at least conductive particles on a circumferential surface.
A magnet roll having a resin layer of 0 μm applied thereon.
【請求項2】 被着させた樹脂層を軸基準にて外周研磨
したことを特徴とする請求項1記載のマグネットロー
ル。
2. The magnet roll according to claim 1, wherein the outer periphery of the applied resin layer is polished on an axis basis.
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